鋼鐵企業(yè)廢氣處理

1、鋼鐵企業(yè)廢氣處理鋼鐵企業(yè)廢氣處理 鋼鐵工業(yè)廢氣的主要來源及特點鋼鐵工業(yè)廢氣的主要來源及特點 v主要來源主要來源： v原料、燃料的運輸、裝卸及加工等過程產(chǎn)生 大量的含塵廢氣； v鋼鐵廠的各種窯爐再生產(chǎn)的過程中將產(chǎn)生大 量的含塵及有害汽體的廢氣； v生產(chǎn)工藝過程化學反應(yīng)排放的廢氣，如冶煉、 燒焦、化工產(chǎn)品和鋼材酸洗過程中產(chǎn)生的廢氣。 v主要特點：主要特點： v1.鋼鐵企業(yè)廢氣的排放量非常大，污染面廣； v2.冶金窯爐排放的廢氣溫度高，鋼鐵冶煉過程 中排放的多為氧化鐵煙塵，其粒度小、吸附 力強，加大了廢氣的治理難度； v3.在高爐出鐵、出渣等以及煉鋼過程中的一些 工序，其煙氣的產(chǎn)生排放具有陣發(fā)性，且

2、又 以無組織排放多。 v4.鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)廢氣具有回收的價值，如溫度 高的廢氣余熱回收，煉焦及煉鐵、煉鋼過程 中產(chǎn)生的煤氣的利用，以及含氧化鐵粉塵的 回收利用。 鋼鐵企業(yè)廢氣的危害鋼鐵企業(yè)廢氣的危害: v(1)鋼鐵廠煙塵多為極細微粒，具有很強的吸 附力。這些煙塵不但自身可以沉積，而且還 能吸附其他氣體成分，成為其他氣體成分的 載體，這樣會使煙塵的危害更大。如冶煉過 程中排出的一些礦物及金屬的冷凝物，采礦、 選礦、耐火材料、鐵合金鑄造等車間排出的 含游離二氧化硅粉塵，易患“硅肺”。 v (2)由硫礦石和含硫燃料的冶煉和燃燒過程 中產(chǎn)生的二氧化硫，形成硫酸霧和硫酸鹽， 直接危害人體健康和農(nóng)作物生長，

3、并腐蝕 金屬器材和建筑物。 v (3)鋼鐵企業(yè)排放的致癌物質(zhì)，如焦化廠、 炭素廠等產(chǎn)生的多環(huán)芳烴。 v (4)氟污染，來自礦石和螢石，對骨骼產(chǎn)生 不良影響。 v2.3.1燒結(jié)機煙氣處理燒結(jié)機煙氣處理 v2.3.2焦爐煙氣處理焦爐煙氣處理 v2.3.3高爐煤氣處理高爐煤氣處理 v2.3.4吹氧煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣處理吹氧煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣處理 v2.3.5煉鋼電弧爐煙氣處理煉鋼電弧爐煙氣處理 v2.3.1燒結(jié)機煙氣處理：燒結(jié)機煙氣處理： v 2.3.1. 1燒結(jié)機煙氣的來源與特點燒結(jié)機煙氣的來源與特點 v 鐵礦石的燒結(jié)一般采用帶式燒結(jié)機，采用抽風法進行燒結(jié)生產(chǎn)。 燒結(jié)料和燃料在料床上燃燒，燒結(jié)后產(chǎn)生的大量含塵

4、煙氣從下 部抽風箱排出，這種廢氣稱為機頭廢氣。同時，在卸礦端的卸礦、 破碎、篩分和冷卻過程中，也散發(fā)大量的含塵廢氣，通常稱為機 尾廢氣。這些含塵廢氣是燒結(jié)廠的主要污染源。據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn) 1t 燒結(jié)礦產(chǎn)生40006000m(標態(tài)）廢氣。機頭廢氣含塵濃度為 15g/m(標態(tài))，廢氣中含有二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等 污染物。其粉塵成分主要是氧化鐵、二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、 氧化鎂等，其中氧化鐵占36%一78%。機尾廢氣含塵的質(zhì)量濃度 為0.55g/m(標態(tài))，廢氣成分與空氣成分相近，而粉塵成分近似 燒結(jié)礦。機頭廢氣中粉塵粒徑小于100m的約占50%，機尾廢氣 中粉塵的粒徑比機頭廢氣中粉塵的粒徑

5、小。機頭廢氣溫度為 100200，相對濕度為8%15%，機尾廢氣溫度為80-150， 水分含量少。燒結(jié)廠排放的粉塵量約占鋼鐵企業(yè)總排塵量的13% 左右，鋼鐵企業(yè)排放的含二氧化硫廢氣也主要產(chǎn)生在燒結(jié)廠。 v 2.3.1.2燒結(jié)機煙氣凈化燒結(jié)機煙氣凈化 v 燒結(jié)機煙氣量大，含塵濃度高，且含有一定數(shù) 量細塵，因此必須采用高效除塵裝置。在設(shè)置燒 結(jié)機凈化裝置時，一般均是對機頭廢氣和機尾廢 氣分別設(shè)置凈化系統(tǒng)。燒結(jié)機料床產(chǎn)生的廢氣， 由各抽風箱匯到集中總管后導人電除塵器，凈化 后由煙囪排向大氣。機尾各塵源點排放的廢氣， 由各排氣罩捕集后，匯集到總管中，再導人機尾 靜電除塵器，凈化后由煙囪排向大氣。 返回

6、返回 v2.3.2焦爐煙氣處理焦爐煙氣處理 焦化廠是環(huán)境污染大戶，而焦爐煙塵又是焦化 的主要污染源。焦爐煙塵污染可分為兩部分;一部 分是煉焦期間焦爐逸出的散煙;另一部分是機械操 作過程中產(chǎn)生的煙塵，主要是裝煤和推焦攔焦過程 中產(chǎn)生的煙塵。由于焦炭生產(chǎn)具有排污環(huán)節(jié)較多、 強度較高、污染物種類雜、毒性大等特點，焦爐. 煙塵治理一直是污染控制的難點。 隨著環(huán)保要求日益嚴格和焦爐除塵技術(shù)水平的 不斷提高，焦爐環(huán)保從焦側(cè)除塵發(fā)展到裝煤煙塵的 全方位煙塵治理，焦爐裝煤除塵從早先的車上除塵 裝置發(fā)展到現(xiàn)在的地面除塵，從濕法除塵發(fā)展到干 法除塵，從燃燒法演變成為不燃燒法，煙塵的捕集 率和凈化效率均大大提高。

7、焦炭生產(chǎn)中會排放大量的廢水、廢氣、笨并花等 有害污染物，其中苯并花是強致癌物質(zhì)，嚴重威 脅著焦炭生產(chǎn)地區(qū)人民群眾的身體健康。在一些 焦炭生產(chǎn)污染嚴重地區(qū)，空氣中的苯含量甚至是 國家標準規(guī)定限值的3倍。這些污染物對身體健康 的影響，輕則頭暈惡心，重則呼吸困難。長期生 活在這些地區(qū)的人群，呼吸系統(tǒng)疾病已成為導致 死亡的主要原因，癌癥發(fā)病率和兒童先天殘疾的 比例也都明顯高于全國平均水平。 v2.3.2.1焦爐煙塵的產(chǎn)生特點焦爐煙塵的產(chǎn)生特點 焦爐在裝煤、煉焦、推焦與熄焦過程中，會 向大氣環(huán)境排放大量煤塵、焦塵及有毒有害氣體。 焦爐產(chǎn)生的煙塵主要分為兩部分:一部分是煉焦期 間焦爐逸出的煙氣，為連續(xù)無組

8、織排放;一另一部 分是機械操作過程中產(chǎn)生的煙塵，主要是在裝煤、 推焦和攔焦過程中產(chǎn)生的，其煙塵特點是;間歇性 排放，煙氣濕度大，溫度高，含有可燃氣體和焦 油，而且產(chǎn)塵點會在長距離上頻繁移動。由于焦 爐生產(chǎn)具有排污環(huán)節(jié)多且多變、強度較高、煉焦 污染物種類雜、毒性大等特點，其煙塵治理多年 來一直是污染控制的難點。 v2.3.2.2 焦爐煙塵的控制措施和治理技術(shù)焦爐煙塵的控制措施和治理技術(shù) v A煉焦期間散煙的控制煉焦期間散煙的控制 v 煉焦期間的散煙及其控制主要在焦爐爐門、焦爐上升 管和裝煤孔以及相應(yīng)的焦爐運行管理。 v (1)控制爐頂煙塵控制爐頂煙塵。爐頂煙塵來源于裝煤孔蓋、上升 管蓋、上升管與

9、爐頂連接處，橋管與水封閥連接處等。 國內(nèi)已采取的主要控制措施有: v 1)裝煤孔蓋泥封。把泥漿澆灌在孔蓋周邊加以密封， 人工或裝煤車機械澆泥。 v 2)上升管蓋密封。國內(nèi)自20世紀80年代以來，普遍采 用水封式上升管蓋，水封高度大于上升管內(nèi)煤氣壓力， 保證荒煤氣不外逸。 v 3)上升管與爐頂連接處封堵。采用耐火材料泥槳、石 棉繩和耐火粉料與精礦粉混合泥漿封堵。 目前國外對裝煤孔蓋除采用泥封外，對裝煤孔蓋、 座的結(jié)構(gòu)設(shè)計作了改進，將蓋、座的密封沿圓周方向加 工成球面，即使蓋子稍有傾斜也能與座貼合良好，保證 密封。 v (2)控制爐門煙塵控制爐門煙塵。爐門刀邊與爐框鏡面接觸不嚴密將使 爐內(nèi)煙氣泄漏

10、。20世紀50年代，采用小壓架頂絲壓角鋼或 丁字鋼刀邊的刀封爐門結(jié)構(gòu)，但爐門易產(chǎn)生熱變形而發(fā)生 漏縫。60年代，采用敲打刀邊，但不能消除爐門因熱變形 引起的冒煙現(xiàn)象。80年代，采用空冷式爐門，改善了爐門 鐵槽與爐門框因受熱而引起的變形，同時采用帶彈性腹板 的不銹鋼刀邊，用小彈贊施加彈性力來調(diào)節(jié)刀邊的密封性， 基本上消滅了爐門冒煙現(xiàn)象。國內(nèi)有些企業(yè)還采用了氣封 爐門技術(shù)，進一步消滅了爐門冒煙。 v (3)設(shè)置焦爐頂面自動吸塵清掃車設(shè)置焦爐頂面自動吸塵清掃車。清掃裝置可以設(shè)在裝 煤車上，也可以獨立配置。其可以吸除爐面上的煤粉，防 止其揚塵或在爐面上燃燒。 v (4)設(shè)集氣管放散管點火裝置設(shè)集氣管放

11、散管點火裝置。點火裝置用于焦爐事故或 停電時，將集氣管內(nèi)放散出來的荒煤氣點嫩燒盡，以免其 排入大氣污染環(huán)境。 v B焦爐裝煤煙塵的控制措施和治理技術(shù)焦爐裝煤煙塵的控制措施和治理技術(shù) v 裝煤車將煤通過裝煤孔裝人赤熱的碳化室，此時由 于煤中水分蒸發(fā)和揮發(fā)分的迅速產(chǎn)生，造成碳化室內(nèi) 壓力突然上升，大量煙塵從碳化室逸出。目前焦化廠 普遍采用順序裝煤，焦爐設(shè)置雙集氣管，并在上升管 橋管處采用1.82.5MPa的高壓氨水(或0.70.9MPa蒸 汽)噴射，使碳化室形成負壓(如裝煤孔處壓力為-5Pa), 以實現(xiàn)無煙裝煤。但實際效果并不十分理想。由于國 內(nèi)大多數(shù)裝煤車的裝煤伸縮筒、平煤桿套以及裝煤孔 座氣密

12、性差，噴射吸力波動較大，加上重力裝煤產(chǎn)生 的大量煙塵，不能完全借助高壓氨水噴射及時導出， 仍有相當部分煙塵會從裝煤孔、小爐門等處逸出進入 大氣，造成環(huán)境污染。 v C焦爐攔焦煙塵控制措施和治理技術(shù)焦爐攔焦煙塵控制措施和治理技術(shù) v 推焦過程是在1 min內(nèi)將紅焦推出碳化室，紅焦重量達 1050t。紅焦表面積大、溫度高，與大氣接觸后收縮產(chǎn)生 裂縫，并在大氣中氧化燃燒，可引起周圍空氣的強烈對流， 產(chǎn)生大量煙塵。煙氣溫度高達數(shù)百攝氏度，可形成數(shù)十米 的煙柱，嚴重污染環(huán)境。污染物主要是焦粉、二氧化碳、 氧化物、硫化物等。如果焦化不均勻或焦化時間不足，會 產(chǎn)生生焦，此時推焦過程產(chǎn)生的煙氣呈黑色，煙氣中含

13、有 較多的焦油物質(zhì)。1t焦的粉塵發(fā)生量為0.43.7kg。從20 世紀70年代起，世界各國焦爐焦側(cè)除塵裝置就不斷問世， 種類繁多，但基本可歸納為四種，即焦側(cè)集煙大棚、移動 集塵車、熱浮力罩除塵裝置和地面站集塵系統(tǒng)。 v 與焦爐裝煤煙塵治理相比，攔焦煙塵治理技術(shù)問世 較早，成熟也早。由于環(huán)保工藝與設(shè)施要求焦爐攔焦和 裝煤煙塵需同步治理，因此隨著技術(shù)進步和對焦爐治理經(jīng) 驗的積累，攔焦除塵技術(shù)也不斷發(fā)展。目前攔焦除塵大致 可以分為車載式和地面除塵站以及與裝煤除塵合一等形式。 返回返回 v2.3.3高爐煤氣處理高爐煤氣處理 v 2.3.3.1廢氣來源 v 高爐原料、徽料及輔助原料的運輸、篩分、 轉(zhuǎn)運過

14、程中將產(chǎn)生粉塵;在高爐出鐵時將產(chǎn)生 一些有害廢氣，該廢氣主要包括粉塵、CO、 SO2，和H2S等污染物;高爐煤氣的放散及鑄鐵 機鐵水澆鑄時產(chǎn)生含塵廢氣和石墨碳的廢氣。 v 2.3.3.2治理技術(shù) v A爐前礦槽的除塵 v 解決高爐燒結(jié)礦、焦炭、雜礦等原料和燃 料在運輸、轉(zhuǎn)運、卸料、給料及上料時產(chǎn)生 的有害粉塵，其根本措施為:嚴格控制高爐 原料燃料的含粉量，特別是燒結(jié)礦的含粉量。 針對不同產(chǎn)塵點的設(shè)備設(shè)置密封罩和抽風除 塵系統(tǒng)。輸送帶轉(zhuǎn)運點采取局部密封覃，振 動篩采用整體密封罩，在上料小車的料坑處 采用大容量密封最，收集到的煙氣可采用袋 式除塵器處理。 v B高爐出鐵場除塵高爐出鐵場除塵 v 高

15、爐在開爐、堵鐵口及出鐵的過程產(chǎn)生大 量的煙塵，采取產(chǎn)塵點設(shè)置局部加罩和抽風 除塵一次除塵系統(tǒng);在開、堵鐵口時，出鐵廠 設(shè)置包括封閉式外圍結(jié)構(gòu)的二次除塵系統(tǒng);除 塵器可采用袋式除塵器等。 v C碾泥機室除塵碾泥機室除塵 v 高爐堵鐵口使用的炮泥由碳化硅、粉焦、 茹土等粉料制成。在各種粉料的裝卸、配料、 混碾、裝運的過程中將產(chǎn)生大量的粉塵。治 理這些廢氣可設(shè)置集塵除塵系統(tǒng)，除塵設(shè)備 可采用袋式除塵器。 返回返回 v2.3.4吹氧煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣處理吹氧煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣處理 v2.3.4.1吹氧轉(zhuǎn)爐煙氣來源吹氧轉(zhuǎn)爐煙氣來源 v吹氧煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣來自鐵水中碳的氧化，其主要 成分是一氧化碳，但也有少量的二氧化碳。

16、爐氣 量的大小主要同吹氧強度有關(guān)，吹氧強度越大， 產(chǎn)氣量越多。另外，在一個吹煉期內(nèi)，產(chǎn)氣量在 吹煉初、終期最小，在吹煉中期最大。在吹煉過 程中，鐵水在高溫下蒸發(fā)、氣流劇烈攪拌、一氧 化碳氣泡的爆裂以及噴濺等原因造成的大量爐塵， 其總量可占金屬爐料的1%2%，含塵質(zhì)量濃度達 1118g/m(標態(tài))，煙塵的主要成分是氧化亞鐵和 氧化鐵。爐氣未經(jīng)燃燒時，塵粒較粗，在爐氣燃 燒后，大部分塵粒粒徑在1m以下。 v 2.3.4.2吹氧轉(zhuǎn)爐煙氣凈化吹氧轉(zhuǎn)爐煙氣凈化 v 利用設(shè)置在轉(zhuǎn)爐爐口上方的水冷煙罩直接捕集到 的煙氣，常稱作一次煙氣，其凈化系統(tǒng)稱為一次煙 氣凈化系統(tǒng)。因向爐內(nèi)兌鐵水和出鋼等操作而散放 到車

17、間內(nèi)的煙氣，稱為二次煙氣，其凈化系統(tǒng)稱為 二次煙氣凈化系統(tǒng)。一般被水冷煙罩捕集的煙氣最 多可達97%，其凈化問題已得到解決。二次煙氣只 占總煙量的3%左右。通常所說的氧氣轉(zhuǎn)爐煙氣凈化， 多指一次煙氣的凈化。 v 煙氣的處理方法按對爐氣的處理方法可分為燃燒 法、未燃法和控制燃燒法，按所用除塵器的不同， 又可分為干法、半干法和濕法凈化流程。 v用水冷煙罩捕集轉(zhuǎn)爐煙氣，同時引進大量過?？諝猓範t氣 中可燃成分全部燃燒，這種方法稱作燃燒法。由于燃燒法使 一氧化碳全部燃燒使煙氣量增大，并使煙塵變細而難以凈化， 一般認為，對于小型轉(zhuǎn)爐(可回收的煤氣量小)或使用含硫、 磷等雜質(zhì)較多的鐵水煉鋼工藝(因出渣較多

18、，傾動頻繁)，因 其不宜于回收煤氣，才使用娥燒法。若設(shè)置可以升降的活動 煙罩，并有可控制抽氣量的調(diào)節(jié)裝置，使一氧化碳在捕集過 程中盡量不燃燒或使燃燒處于最低限度，以便回收煤氣，這 種方法稱作未燃法。對于大、中型轉(zhuǎn)爐，由于爐容量大，可 回收的煤氣量多，應(yīng)首先考慮未燃法回收煤氣。我國規(guī)定大、 中型轉(zhuǎn)爐要采用未燃法。 v 關(guān)于氧氣轉(zhuǎn)爐煙氣的凈化裝置，國內(nèi)外多采用濕法凈化， 且以文丘里洗滌器最為普遍。也有采用濕式電除塵的，也有 采用串聯(lián)文丘里的。濕法凈化流程運行安全、可靠，凈化效 率高，并且設(shè)備體積小，因此在國內(nèi)外應(yīng)用比較廣泛。 v 干法凈化流程是在凈化系統(tǒng)中全部采用干式除塵設(shè)備，干 法凈化的突出優(yōu)點

19、就是避免了大量的污水污泥處理、壓力損 失小、運轉(zhuǎn)費用低，但在管理上要求很嚴格。 返回返回 v2.3.5煉鋼電弧爐煙氣處理煉鋼電弧爐煙氣處理 v 2.3.5.1電弧爐煉鋼煙氣來源及特點電弧爐煉鋼煙氣來源及特點 v 在電爐的冶煉過程中，由于爐料的加熱、 熔煉及化學反應(yīng)使爐內(nèi)產(chǎn)生一定的壓力，使 煙塵從爐門和電極孔等各種間隙向外逸出。 當電爐在開蓋裝料、加熔劑及出鋼時，也會 有煙氣散放出來。特別是在吹氧冶煉階段， 煙塵排放量劇增。電爐冶煉過程中排放的煙 塵量與種類，和爐料成分、氧化物料的多少、 爐溫、吹氧強度等因素有關(guān)。并且在不同的 冶煉階段所產(chǎn)生的煙塵情況也不相同。各冶 煉階段煙塵的特點是: v (

20、1)在熔化期，爐料中油脂類可燃物燃燒，金屬在高溫下蒸 發(fā)與氧化，因而產(chǎn)生大量黑褐色濃煙。 v (2)在氧化期，由于強化脫碳，采用加礦石和吹氧而產(chǎn)生一 氧化碳和大量赤褐色濃煙。 v (3)在還原期，為了創(chuàng)造良好的還原條件，投人炭粉和造渣 材料，產(chǎn)生白煙。另外。在裝料和出鋼階段，爐子在瞬間也 產(chǎn)生一定數(shù)量的煙塵。在各冶煉階段中。氧化期煙塵量最大， 其次是熔化期，還原期最小。 一般來說，每熔煉1t鋼約產(chǎn)生2.512kg煙塵，煙塵質(zhì)量 濃度為4.58.5g/m(標態(tài))，氧化期最高可達20 g/m，(標態(tài))， 而且煙塵很細，lm以下的約占如90%。電爐煉鋼產(chǎn)煙量的 大小還和排煙方式有關(guān)，就1t鋼而言，一

21、般內(nèi)排煙方式產(chǎn)生 的煙氣量，約為800一1000m/h標態(tài))，外排方式產(chǎn)生的煙 氣量約為560700m/h(標態(tài))。煙氣成分主要是一氧化碳(占 60%左右)、氮氣、二氧化碳及少量的氧氣等。煙氣溫度大 約為1200一1400，煙塵成分主要是氧化鐵。 v 2. 3.5 .2電爐煙氣凈化裝置電爐煙氣凈化裝置 電爐的凈化裝置同電爐的排煙方式有關(guān)，電爐 的排煙方式是指電爐煙氣的捕集方式。選擇恰當?shù)?排煙方式，對于電爐煙氣凈化系統(tǒng)的經(jīng)濟性是極為 重要的。生產(chǎn)中采用的排煙方式大致可分為爐內(nèi)排 煙、爐外排煙、爐內(nèi)外結(jié)合排煙及大密封罩排煙等 方式。 爐內(nèi)排煙是指在爐蓋上的適當位置開設(shè)專門的 排煙孔，將水冷排煙管插入其中，并與凈化裝置相 連接，直接從爐內(nèi)抽出煙氣，這種排煙方式具有排 煙量小、排煙效果好、可加快降碳速度、縮短冶煉 時間等優(yōu)點，但在還原期不易控制爐內(nèi)微正壓狀態(tài)， 為了保證還原氣氛，往往在還原期停止排煙。 爐外排煙是