钢铁企业转炉生产过程中会产生大量的烟尘,为了避免环境污染,很多钢厂采用转炉干法除尘系统进行除尘,干法除尘系统具有除尘效率高、能耗低、运行成本低、占地少、烟尘易回收处理等优势。然而,转炉干法除尘系统蒸发冷却器壁会形成高强度结垢物,造成蒸发冷却器内部烟气流动受阻,影响转炉除尘设备顺行,进而影响炼钢过程,该问题一直未能得到有效解决。因此,本文对蒸发冷却器壁高强度结垢物化学成分和元素分布进行检测,对结垢物形成过程所需条件进行分析,并进行实验验证,最终总结出高强度结垢物形成机理,提出了减少结垢物生成的解决方法。本文首先通过研究结垢物和除尘灰的理化性质,发现结垢物中存在铁氧化物、ZnFe₂O₄、ZnO、NaCl、KCl等物质,同时检测到结垢物里面Zn元素的含量达到了除尘灰中含量的两倍以上且结垢物强度较大。其原因主要是Zn物质由转炉炼钢过程中镀锌板带入,在高温条件下,锌单质气化生成锌蒸汽,随着气流进入蒸发冷却器,在蒸发冷却器壁上液化粘附,被氧化成ZnO,在600℃时开始与除尘灰中Fe₂O₃反应生成ZnFe₂O₄,成为形成高强度结垢物的主要原因。此外,除尘灰中低熔点物质NaCl、KCl在冷却壁上粘附,对除尘灰中铁氧化物进行吸附,促进铁氧化物之间固-固氧化还原反应,产生联结,形成结垢物。实验从强度、熔点和粘结效果三个角度对结垢物产生因素进行实验验证,结果表明强度和粘结效果随NaCl、KCl、ZnO含量增多和烧结时间增长而增强,其中ZnO影响最为明显,主要原因是ZnO含量影响了ZnFe₂O₄生成。此外,提高烧结温度也会增强结垢物的强度和粘结效果,配置ZnO一组的实验在600℃和900℃时,其增强效果最明显,主要原因是ZnFe₂O₄在600℃时开始生成,在900℃时生成速率会大幅提升。经过分析和实验验证,有效减少蒸发冷却器壁高强度结垢生成的方法有两种:1.控制进入除尘系统NaCl、KCl、Zn含量;2.通过控制蒸发冷却器温度,降低ZnFe₂O₄的产生量。