钢铁企业废气处理

1、钢铁企业废气处理钢铁企业废气处理钢铁工业废气的主要来源及特点钢铁工业废气的主要来源及特点v主要来源主要来源：v原料、燃料的运输、装卸及加工等过程产生大量的含尘废气；v钢铁厂的各种窑炉再生产的过程中将产生大量的含尘及有害汽体的废气；v生产工艺过程化学反应排放的废气，如冶炼、烧焦、化工产品和钢材酸洗过程中产生的废气。v主要特点：主要特点：v1.钢铁企业废气的排放量非常大，污染面广；v2.冶金窑炉排放的废气温度高，钢铁冶炼过程中排放的多为氧化铁烟尘，其粒度小、吸附力强，加大了废气的治理难度；v3.在高炉出铁、出渣等以及炼钢过程中的一些工序，其烟气的产生排放具有阵发性，且又以无组织排放多。v4.钢铁工

2、业生产废气具有回收的价值，如温度高的废气余热回收，炼焦及炼铁、炼钢过程中产生的煤气的利用，以及含氧化铁粉尘的回收利用。钢铁企业废气的危害钢铁企业废气的危害: v(1)钢铁厂烟尘多为极细微粒，具有很强的吸附力。这些烟尘不但自身可以沉积，而且还能吸附其他气体成分，成为其他气体成分的载体，这样会使烟尘的危害更大。如冶炼过程中排出的一些矿物及金属的冷凝物，采矿、选矿、耐火材料、铁合金铸造等车间排出的含游离二氧化硅粉尘，易患“硅肺”。v (2)由硫矿石和含硫燃料的冶炼和燃烧过程中产生的二氧化硫，形成硫酸雾和硫酸盐，直接危害人体健康和农作物生长，并腐蚀金属器材和建筑物。v (3)钢铁企业排放的致癌物质，如

3、焦化厂、炭素厂等产生的多环芳烃。v (4)氟污染，来自矿石和萤石，对骨骼产生不良影响。v2.3.1烧结机烟气处理烧结机烟气处理v2.3.2焦炉烟气处理焦炉烟气处理v2.3.3高炉煤气处理高炉煤气处理v2.3.4吹氧炼钢转炉烟气处理吹氧炼钢转炉烟气处理v2.3.5炼钢电弧炉烟气处理炼钢电弧炉烟气处理v2.3.1烧结机烟气处理：烧结机烟气处理：v 2.3.1. 1烧结机烟气的来源与特点烧结机烟气的来源与特点v 铁矿石的烧结一般采用带式烧结机，采用抽风法进行烧结生产。烧结料和燃料在料床上燃烧，烧结后产生的大量含尘烟气从下部抽风箱排出，这种废气称为机头废气。同时，在卸矿端的卸矿、破碎、筛分和冷却过程中

4、，也散发大量的含尘废气，通常称为机尾废气。这些含尘废气是烧结厂的主要污染源。据统计，每生产1t 烧结矿产生40006000m(标态）废气。机头废气含尘浓度为15g/m(标态)，废气中含有二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等污染物。其粉尘成分主要是氧化铁、二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁等，其中氧化铁占36%一78%。机尾废气含尘的质量浓度为0.55g/m(标态)，废气成分与空气成分相近，而粉尘成分近似烧结矿。机头废气中粉尘粒径小于100m的约占50%，机尾废气中粉尘的粒径比机头废气中粉尘的粒径小。机头废气温度为100200，相对湿度为8%15%，机尾废气温度为80-150，水分含量少。烧结厂排放的粉

5、尘量约占钢铁企业总排尘量的13%左右，钢铁企业排放的含二氧化硫废气也主要产生在烧结厂。 v 2.3.1.2烧结机烟气净化烧结机烟气净化v 烧结机烟气量大，含尘浓度高，且含有一定数量细尘，因此必须采用高效除尘装置。在设置烧结机净化装置时，一般均是对机头废气和机尾废气分别设置净化系统。烧结机料床产生的废气，由各抽风箱汇到集中总管后导人电除尘器，净化后由烟囱排向大气。机尾各尘源点排放的废气，由各排气罩捕集后，汇集到总管中，再导人机尾静电除尘器，净化后由烟囱排向大气。返回返回v2.3.2焦炉烟气处理焦炉烟气处理 焦化厂是环境污染大户，而焦炉烟尘又是焦化的主要污染源。焦炉烟尘污染可分为两部分;一部分是炼

6、焦期间焦炉逸出的散烟;另一部分是机械操作过程中产生的烟尘，主要是装煤和推焦拦焦过程中产生的烟尘。由于焦炭生产具有排污环节较多、强度较高、污染物种类杂、毒性大等特点，焦炉.烟尘治理一直是污染控制的难点。 随着环保要求日益严格和焦炉除尘技术水平的不断提高，焦炉环保从焦侧除尘发展到装煤烟尘的全方位烟尘治理，焦炉装煤除尘从早先的车上除尘装置发展到现在的地面除尘，从湿法除尘发展到干法除尘，从燃烧法演变成为不燃烧法，烟尘的捕集率和净化效率均大大提高。 焦炭生产中会排放大量的废水、废气、笨并花等有害污染物，其中苯并花是强致癌物质，严重威胁着焦炭生产地区人民群众的身体健康。在一些焦炭生产污染严重地区，空气中的

7、苯含量甚至是国家标准规定限值的3倍。这些污染物对身体健康的影响，轻则头晕恶心，重则呼吸困难。长期生活在这些地区的人群，呼吸系统疾病已成为导致死亡的主要原因，癌症发病率和儿童先天残疾的比例也都明显高于全国平均水平。v2.3.2.1焦炉烟尘的产生特点焦炉烟尘的产生特点 焦炉在装煤、炼焦、推焦与熄焦过程中，会向大气环境排放大量煤尘、焦尘及有毒有害气体。焦炉产生的烟尘主要分为两部分:一部分是炼焦期间焦炉逸出的烟气，为连续无组织排放;一另一部分是机械操作过程中产生的烟尘，主要是在装煤、推焦和拦焦过程中产生的，其烟尘特点是;间歇性排放，烟气湿度大，温度高，含有可燃气体和焦油，而且产尘点会在长距离上频繁移动

8、。由于焦炉生产具有排污环节多且多变、强度较高、炼焦污染物种类杂、毒性大等特点，其烟尘治理多年来一直是污染控制的难点。v2.3.2.2 焦炉烟尘的控制措施和治理技术焦炉烟尘的控制措施和治理技术v A炼焦期间散烟的控制炼焦期间散烟的控制v 炼焦期间的散烟及其控制主要在焦炉炉门、焦炉上升管和装煤孔以及相应的焦炉运行管理。v (1)控制炉顶烟尘控制炉顶烟尘。炉顶烟尘来源于装煤孔盖、上升管盖、上升管与炉顶连接处，桥管与水封阀连接处等。国内已采取的主要控制措施有:v 1)装煤孔盖泥封。把泥浆浇灌在孔盖周边加以密封，人工或装煤车机械浇泥。v 2)上升管盖密封。国内自20世纪80年代以来，普遍采用水封式上升管

9、盖，水封高度大于上升管内煤气压力，保证荒煤气不外逸。v 3)上升管与炉顶连接处封堵。采用耐火材料泥桨、石棉绳和耐火粉料与精矿粉混合泥浆封堵。 目前国外对装煤孔盖除采用泥封外，对装煤孔盖、座的结构设计作了改进，将盖、座的密封沿圆周方向加工成球面，即使盖子稍有倾斜也能与座贴合良好，保证密封。v (2)控制炉门烟尘控制炉门烟尘。炉门刀边与炉框镜面接触不严密将使炉内烟气泄漏。20世纪50年代，采用小压架顶丝压角钢或丁字钢刀边的刀封炉门结构，但炉门易产生热变形而发生漏缝。60年代，采用敲打刀边，但不能消除炉门因热变形引起的冒烟现象。80年代，采用空冷式炉门，改善了炉门铁槽与炉门框因受热而引起的变形，同时

10、采用带弹性腹板的不锈钢刀边，用小弹赞施加弹性力来调节刀边的密封性，基本上消灭了炉门冒烟现象。国内有些企业还采用了气封炉门技术，进一步消灭了炉门冒烟。v (3)设置焦炉顶面自动吸尘清扫车设置焦炉顶面自动吸尘清扫车。清扫装置可以设在装煤车上，也可以独立配置。其可以吸除炉面上的煤粉，防止其扬尘或在炉面上燃烧。v (4)设集气管放散管点火装置设集气管放散管点火装置。点火装置用于焦炉事故或停电时，将集气管内放散出来的荒煤气点嫩烧尽，以免其排入大气污染环境。v B焦炉装煤烟尘的控制措施和治理技术焦炉装煤烟尘的控制措施和治理技术v 装煤车将煤通过装煤孔装人赤热的碳化室，此时由于煤中水分蒸发和挥发分的迅速产生

11、，造成碳化室内压力突然上升，大量烟尘从碳化室逸出。目前焦化厂普遍采用顺序装煤，焦炉设置双集气管，并在上升管桥管处采用1.82.5MPa的高压氨水(或0.70.9MPa蒸汽)喷射，使碳化室形成负压(如装煤孔处压力为-5Pa),以实现无烟装煤。但实际效果并不十分理想。由于国内大多数装煤车的装煤伸缩筒、平煤杆套以及装煤孔座气密性差，喷射吸力波动较大，加上重力装煤产生的大量烟尘，不能完全借助高压氨水喷射及时导出，仍有相当部分烟尘会从装煤孔、小炉门等处逸出进入大气，造成环境污染。v C焦炉拦焦烟尘控制措施和治理技术焦炉拦焦烟尘控制措施和治理技术v 推焦过程是在1 min内将红焦推出碳化室，红焦重量达10

12、50t。红焦表面积大、温度高，与大气接触后收缩产生裂缝，并在大气中氧化燃烧，可引起周围空气的强烈对流，产生大量烟尘。烟气温度高达数百摄氏度，可形成数十米的烟柱，严重污染环境。污染物主要是焦粉、二氧化碳、氧化物、硫化物等。如果焦化不均匀或焦化时间不足，会产生生焦，此时推焦过程产生的烟气呈黑色，烟气中含有较多的焦油物质。1t焦的粉尘发生量为0.43.7kg。从20世纪70年代起，世界各国焦炉焦侧除尘装置就不断问世，种类繁多，但基本可归纳为四种，即焦侧集烟大棚、移动集尘车、热浮力罩除尘装置和地面站集尘系统。v 与焦炉装煤烟尘治理相比，拦焦烟尘治理技术问世较早，成熟也早。由于环保工艺与设施要求焦炉拦焦

13、和装煤烟尘需同步治理，因此随着技术进步和对焦炉治理经验的积累，拦焦除尘技术也不断发展。目前拦焦除尘大致可以分为车载式和地面除尘站以及与装煤除尘合一等形式。返回返回v2.3.3高炉煤气处理高炉煤气处理v 2.3.3.1废气来源v 高炉原料、徽料及辅助原料的运输、筛分、转运过程中将产生粉尘;在高炉出铁时将产生一些有害废气，该废气主要包括粉尘、CO、SO2，和H2S等污染物;高炉煤气的放散及铸铁机铁水浇铸时产生含尘废气和石墨碳的废气。v 2.3.3.2治理技术v A炉前矿槽的除尘v 解决高炉烧结矿、焦炭、杂矿等原料和燃料在运输、转运、卸料、给料及上料时产生的有害粉尘，其根本措施为:严格控制高炉原料燃

14、料的含粉量，特别是烧结矿的含粉量。针对不同产尘点的设备设置密封罩和抽风除尘系统。输送带转运点采取局部密封覃，振动筛采用整体密封罩，在上料小车的料坑处采用大容量密封最，收集到的烟气可采用袋式除尘器处理。v B高炉出铁场除尘高炉出铁场除尘v 高炉在开炉、堵铁口及出铁的过程产生大量的烟尘，采取产尘点设置局部加罩和抽风除尘一次除尘系统;在开、堵铁口时，出铁厂设置包括封闭式外围结构的二次除尘系统;除尘器可采用袋式除尘器等。v C碾泥机室除尘碾泥机室除尘v 高炉堵铁口使用的炮泥由碳化硅、粉焦、茹土等粉料制成。在各种粉料的装卸、配料、混碾、装运的过程中将产生大量的粉尘。治理这些废气可设置集尘除尘系统，除尘设

15、备可采用袋式除尘器。返回返回v2.3.4吹氧炼钢转炉烟气处理吹氧炼钢转炉烟气处理v2.3.4.1吹氧转炉烟气来源吹氧转炉烟气来源v吹氧炼钢转炉烟气来自铁水中碳的氧化，其主要成分是一氧化碳，但也有少量的二氧化碳。炉气量的大小主要同吹氧强度有关，吹氧强度越大，产气量越多。另外，在一个吹炼期内，产气量在吹炼初、终期最小，在吹炼中期最大。在吹炼过程中，铁水在高温下蒸发、气流剧烈搅拌、一氧化碳气泡的爆裂以及喷溅等原因造成的大量炉尘，其总量可占金属炉料的1%2%，含尘质量浓度达1118g/m(标态)，烟尘的主要成分是氧化亚铁和氧化铁。炉气未经燃烧时，尘粒较粗，在炉气燃烧后，大部分尘粒粒径在1m以下。v 2

16、.3.4.2吹氧转炉烟气净化吹氧转炉烟气净化v 利用设置在转炉炉口上方的水冷烟罩直接捕集到的烟气，常称作一次烟气，其净化系统称为一次烟气净化系统。因向炉内兑铁水和出钢等操作而散放到车间内的烟气，称为二次烟气，其净化系统称为二次烟气净化系统。一般被水冷烟罩捕集的烟气最多可达97%，其净化问题已得到解决。二次烟气只占总烟量的3%左右。通常所说的氧气转炉烟气净化，多指一次烟气的净化。v 烟气的处理方法按对炉气的处理方法可分为燃烧法、未燃法和控制燃烧法，按所用除尘器的不同，又可分为干法、半干法和湿法净化流程。v用水冷烟罩捕集转炉烟气，同时引进大量过剩空气，使炉气中可燃成分全部燃烧，这种方法称作燃烧法。

17、由于燃烧法使一氧化碳全部燃烧使烟气量增大，并使烟尘变细而难以净化，一般认为，对于小型转炉(可回收的煤气量小)或使用含硫、磷等杂质较多的铁水炼钢工艺(因出渣较多，倾动频繁)，因其不宜于回收煤气，才使用娥烧法。若设置可以升降的活动烟罩，并有可控制抽气量的调节装置，使一氧化碳在捕集过程中尽量不燃烧或使燃烧处于最低限度，以便回收煤气，这种方法称作未燃法。对于大、中型转炉，由于炉容量大，可回收的煤气量多，应首先考虑未燃法回收煤气。我国规定大、中型转炉要采用未燃法。v 关于氧气转炉烟气的净化装置，国内外多采用湿法净化，且以文丘里洗涤器最为普遍。也有采用湿式电除尘的，也有采用串联文丘里的。湿法净化流程运行安

18、全、可靠，净化效率高，并且设备体积小，因此在国内外应用比较广泛。v 干法净化流程是在净化系统中全部采用干式除尘设备，干法净化的突出优点就是避免了大量的污水污泥处理、压力损失小、运转费用低，但在管理上要求很严格。返回返回v2.3.5炼钢电弧炉烟气处理炼钢电弧炉烟气处理v 2.3.5.1电弧炉炼钢烟气来源及特点电弧炉炼钢烟气来源及特点v 在电炉的冶炼过程中，由于炉料的加热、熔炼及化学反应使炉内产生一定的压力，使烟尘从炉门和电极孔等各种间隙向外逸出。当电炉在开盖装料、加熔剂及出钢时，也会有烟气散放出来。特别是在吹氧冶炼阶段，烟尘排放量剧增。电炉冶炼过程中排放的烟尘量与种类，和炉料成分、氧化物料的多少

19、、炉温、吹氧强度等因素有关。并且在不同的冶炼阶段所产生的烟尘情况也不相同。各冶炼阶段烟尘的特点是:v (1)在熔化期，炉料中油脂类可燃物燃烧，金属在高温下蒸发与氧化，因而产生大量黑褐色浓烟。v (2)在氧化期，由于强化脱碳，采用加矿石和吹氧而产生一氧化碳和大量赤褐色浓烟。v (3)在还原期，为了创造良好的还原条件，投人炭粉和造渣材料，产生白烟。另外。在装料和出钢阶段，炉子在瞬间也产生一定数量的烟尘。在各冶炼阶段中。氧化期烟尘量最大，其次是熔化期，还原期最小。 一般来说，每熔炼1t钢约产生2.512kg烟尘，烟尘质量浓度为4.58.5g/m(标态)，氧化期最高可达20 g/m，(标态)，而且烟尘

20、很细，lm以下的约占如90%。电炉炼钢产烟量的大小还和排烟方式有关，就1t钢而言，一般内排烟方式产生的烟气量，约为800一1000m/h标态)，外排方式产生的烟气量约为560700m/h(标态)。烟气成分主要是一氧化碳(占60%左右)、氮气、二氧化碳及少量的氧气等。烟气温度大约为1200一1400，烟尘成分主要是氧化铁。v 2. 3.5 .2电炉烟气净化装置电炉烟气净化装置 电炉的净化装置同电炉的排烟方式有关，电炉的排烟方式是指电炉烟气的捕集方式。选择恰当的排烟方式，对于电炉烟气净化系统的经济性是极为重要的。生产中采用的排烟方式大致可分为炉内排烟、炉外排烟、炉内外结合排烟及大密封罩排烟等方式。 炉内排烟是指在炉盖上的适当位置开设专门的排烟孔，将水冷排烟管插入其中，并与净化装置相连接，直接从炉内抽出烟气，这种排烟方式具有排烟量小、排烟效果好、可加快降碳速度、缩短冶炼时间等优点，但在还原期不易控制炉内微正压状态，为了保证还原气氛，往往在还原期停止排烟。 炉外排烟是指使烟