炼铁工艺的污染预防与治理

炼铁工艺的污染预防与治理摘要：近两年钢铁行业每况愈下，利润下降甚至有多家钢铁企业产生亏损。且炼铁过程中产生大量的污染物给环境、人们生活带来极大的危害。因此，我们应从源头出发，在降低炼铁产生的污染同时也为企业带来可观的利益，实现经济、社会、环境多赢的局面。关键词：炼铁危害尾气二氧化硫低成本战略高炉炼铁是钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95%以上。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定高度。高炉生产是连续进行的。高炉炼铁1、目的：将矿石中的铁元素提取出来，生产出来的主要产品为铁水。副产品有水渣、高炉煤气等。2、冶炼原理：从炉顶不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风，喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出，炉渣从出渣口放出。【1】3、特点：高炉是一个多相复杂的巨型高温化学反应器；炉内两股逆向流动是一切反应的基础；高炉寿命厂；连续作业率高；热效率高；生铁质量稳定。4、优点：既能利用多种原料，产品性能又能满足广泛的质量要求，铁的收得率高，又具备大规模生产的能力。流程图高炉炼铁流程图炼铁流程图用活性氧化锰等金属氧化物吸收法及催化吸收法等；湿法则有碱式收发、氨吸收法及石灰浆吸收法等。【13】干法工艺的优点：对锅炉负荷变化的适应性好，投资低、设备简单、占地小，可同时脱去二氧化硫、三氧化硫、氟化氢、氮氧化合物等多种污染物，烟气保持干燥，无需再热，净化后的烟气可直接从烟囱排放。但是脱硫效率相对较低，吸收剂较贵且利用率低，脱硫产物综合利用不完全。湿法工艺优点：气液反应，脱硫反应速度快、脱硫效率高。但是存在烟气密度大，温度低，排放后扩散能力低，造成对周围环境的影响；且不能有效地脱除三氧化硫，最重要的是排放的烟气中含有较高浓度的PM2.5，对人类健康和大气能见度有很大影响。随着科技的进步，更多的新型技术被开发利用。【14】YCT一体化脱硫除尘，采用二极管道及箱内脱硫。由锅炉排出的烟尘与二氧化硫烟气经过烟道进入YCT一体化除尘脱硫装置的进气管，进气管内装有两排不同角度20只不锈钢无阻塞喷阻，呈雾状喷射碱性吸收液，烟气中大部分的二氧化硫被碱液吸收，当烟道中混合烟气进入YCT一体化脱硫除尘装置箱，并高速冲击箱体装置的碱性吸收液的液面时，液面形成水花、水雾和浪花，使在进气管中没有被吸收的含二氧化硫气体进入碱性水池，此碱性吸收池相当于一个水域式除尘器，烟气中的烟尘在水中得到去除，部分二氧化硫经过碱性吸收池，得到进一步的吸收净化。回收的二氧化硫可以进一步制成硫酸等副产物，给企业带来经济效益。【15】【16】也可以建设烟气回收二氧化硫制冷发电小型发电厂，其产生的电能供给其他环节利用。此方法利用DFZ循环原理，指以低沸点工质为循环制冷做功工质，以低品位热源，通过各工质间的能量转换，用以制冷与发电的循环。此发电站使用的热源是燃用矿物燃料排放的具有低品位热能的含硫烟气，因而，它不消耗一次能源，使发电成本很低；烟气回收二氧化硫制冷发电站回收重要化工原料是二氧化硫，减少了有毒气体排放到大气中对环境造成危害；发电站使用电能是它自己发出的电能，不消耗外部电能；发电站系统简单、设备少、建设周期短，建设费用低，一次投入，可循环使用。【17】【18】若以3200×3000KW的烟气回收二氧化硫制冷发电站，依据其系统，在理想状态下，该制冷发电站发电功率3000KW，对外输出冷量3200KW，回收二氧化硫量500kg/h，各项指标如图所示名称单位数量发电功率KW3000对外输出冷量KW3200净化烟气量Nm³/h270000回收二氧化硫量Kg/h500高温烟气初始温度℃160低温烟气最终温度℃-20自用电量KW1466冷却水量t/h1460冷却水温度℃20投资建设万元/KW0.8～1.0结语我国作为世界上第一钢铁生产大国，世界铁矿第一进口大国，世界钢铁业初级钢材第一出口大国，世界钢铁第一进口大国，世界钢铁产业人数最多的国家，世界钢铁厂最多的国家，中国必须认真思考中国钢铁业的下一步发展战略。不能以推动就业为借口，把钢铁业的发展寄托在国家巨型投资拉动钢铁业的繁荣，而要认真思考减少污染，提高产品附加值和适应市场的实际需求，提升效益。当今社会进入材料时代后，市场需求不再单单仅是传统材料，高炉炼铁的空间被缩减，造成钢铁产业利润还不如开采铁矿赚钱，我们应利用现今可利用的先进科学技术，将原有的高炉炼铁改成一种绿色工业，将生产中废弃的资源合理利用起来，创造副产业价值，降低或将污染从源头消灭，充分给企业、环境、社会带来可观的经济效益。也可重新创造一种简单、低污染、高效益的炼铁的方法代替原有的炼铁技术，充分满足国家，人民的需求。参考文献[1]、摘自冶金自动化2008年12月8日[2]、贾艳李文幸，高炉炼铁基础手册北京冶金工业出版社，2004[3]、王海风，张春霞，齐渊洪高炉渣处理和热能回收的现状及发展方向中国冶金，2007,17（6）[4]、胡俊鸽，国内外高炉炉渣综合利用技术的发展及对鞍钢的建议鞍钢集团技术中心2003（3）[5]、诸静，高炉矿渣的处理与应用科技情报开发与经济2005，（15）[6]、杨志远，周扬民，闫兆民，仪垂杰高炉渣干法离心粒化实验研究科学技术与工程2009,9（23）[7]、郭培民，齐渊洪高炉渣干法粒化技术的分析钢铁研究学报2008,20（6）[8]、高峰，张述明，张伟承钢高炉渣干法粒化及余热回收工业实验技术方案钒钛工程技术研究中心[9]、BernsteinJA,AlexisN,BarnesC,etal.HealtheffectsofairpollutionAllergyClinImmunol,2004,114[10]、AgarA,KucukayayV,YargicogluP,etal.TheeffectofsulfurdioxideinhalationonxisualevokedpotentialsantioxidantstatusandlipidperoxidationinalloxaninduceddiabeticrantsArchEnvironContamToxicol,2009,39[11]、孟紫强，张波，秦国华二氧化硫对小白鼠不同组织器官的氧化损伤作用环境科学报2001,21（06）[12]、MengZ.Oxidativedamageofsulfurdioxideonorangeofmicesulfurdioxideisasystemoxidativedamageagent.InhalToxicol,2003,15[13]、李继莲烟气脱硫实用技术北京中国电力出版社2008[14]、韩滨，刘其湿式脱硫除尘技术在开发应用中