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，且又以無組織排放多。v4.鋼鐵工

2、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，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，如

3、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燒結機煙氣處理燒結機煙氣處理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吹氧煉鋼轉爐煙氣處理吹氧煉鋼轉爐煙氣處理v2.3.5煉鋼電弧爐煙氣處理煉鋼電弧爐煙氣處理v2.3.1燒結機煙氣處理：燒結機煙氣處理：v 2.3.1. 1燒結機煙氣的來源與特點燒結機煙氣的來源與特點v 鐵礦石的燒結一般采用帶式燒結機，采用抽風法進行燒結生產(chǎn)。燒結料和燃料在料床上燃燒，燒結后產(chǎn)生的大量含塵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

4、，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廠的主要污染源。據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)1t 燒結礦產(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。燒結廠排放的粉

5、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)生在燒結廠。 v 2.3.1.2燒結機煙氣凈化燒結機煙氣凈化v 燒結機煙氣量大，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。在設置燒結機凈化裝置時，一般均是對機頭廢氣和機尾廢氣分別設置凈化系統(tǒng)。燒結機料床產(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

6、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水平的不斷提高，焦爐環(huán)保從焦側除塵發(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。 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，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

7、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

8、。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焦爐煙塵的控制措施和治理技術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、上升管與爐頂連接處，橋管與水封閥連接處等。國內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。國內自20世紀80年代以來，普遍采用水封式上升管

9、蓋，水封高度大于上升管內煤氣壓力，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、座的結構設計作了改進，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煙氣泄漏。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構，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

10、采用帶彈性腹板的不銹鋼刀邊，用小彈贊施加彈性力來調節(jié)刀邊的密封性，基本上消滅了爐門冒煙現(xiàn)象。國內有些企業(yè)還采用了氣封爐門技術，進一步消滅了爐門冒煙。v (3)設置焦爐頂面自動吸塵清掃車設置焦爐頂面自動吸塵清掃車。清掃裝置可以設在裝煤車上，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)設集氣管放散管點火裝置設集氣管放散管點火裝置。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焦爐裝煤煙塵的控制措施和治理技術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

11、，造成碳化室內壓力突然上升，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焦爐攔焦煙塵控制措施和治理技術v 推焦過程是在1 min內將紅焦推出碳化室，紅焦重量達10

12、50t。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，煙氣中含有較多的焦油物質。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，攔焦煙塵治理技術問世較早，成熟也早。由于環(huán)保工藝與設施要求焦爐攔焦

13、和裝煤煙塵需同步治理，因此隨著技術進步和對焦爐治理經(jīng)驗的積累，攔焦除塵技術也不斷發(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、轉運過程中將產(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v A爐前礦槽的除塵v 解決高爐燒結礦、焦炭、雜礦等原料和燃料在運輸、轉運、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

14、料的含粉量，特別是燒結礦的含粉量。針對不同產(chǎn)塵點的設備設置密封罩和抽風除塵系統(tǒng)。輸送帶轉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，出鐵廠設置包括封閉式外圍結構的二次除塵系統(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。治理這些廢氣可設置集塵除塵系統(tǒng)，除塵設

15、備可采用袋式除塵器。返回返回v2.3.4吹氧煉鋼轉爐煙氣處理吹氧煉鋼轉爐煙氣處理v2.3.4.1吹氧轉爐煙氣來源吹氧轉爐煙氣來源v吹氧煉鋼轉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。爐氣量的大小主要同吹氧強度有關，吹氧強度越大，產(chǎn)氣量越多。另外，在一個吹煉期內，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

16、.3.4.2吹氧轉爐煙氣凈化吹氧轉爐煙氣凈化v 利用設置在轉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)。因向爐內兌鐵水和出鋼等操作而散放到車間內的煙氣，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用水冷煙罩捕集轉爐煙氣，同時引進大量過剩空氣，使爐氣中可燃成分全部燃燒，這種方法稱作燃燒法。

17、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，對于小型轉爐(可回收的煤氣量小)或使用含硫、磷等雜質較多的鐵水煉鋼工藝(因出渣較多，傾動頻繁)，因其不宜于回收煤氣，才使用娥燒法。若設置可以升降的活動煙罩，并有可控制抽氣量的調節(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、中型轉爐，由于爐容量大，可回收的煤氣量多，應首先考慮未燃法回收煤氣。我國規(guī)定大、中型轉爐要采用未燃法。v 關于氧氣轉爐煙氣的凈化裝置，國內外多采用濕法凈化，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

18、全、可靠，凈化效率高，并且設備體積小，因此在國內外應用比較廣泛。v 干法凈化流程是在凈化系統(tǒng)中全部采用干式除塵設備，干法凈化的突出優(yōu)點就是避免了大量的污水污泥處理、壓力損失小、運轉費用低，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、熔煉及化學反應使爐內產(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

19、、爐溫、吹氧強度等因素有關。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 (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

20、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，就1t鋼而言，一般內排煙方式產(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，電爐的排煙方式是指電爐煙氣的捕集方式。選擇恰當?shù)呐艧煼绞?，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排煙、爐外排煙、爐內外結合排煙及大密封罩排煙等方式。 爐內排煙是指在爐蓋上的適當位置開設專門的排煙孔，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。 爐外排煙是指使煙