陶瓷处理高温转炉烟气技术.doc

处理高温转炉烟气技术1t钢少回收煤气30～70m3（相当动力煤21Kg），全铁粉尘20～30Kg，这就降低了炼钢厂的效率以致造成巨大的能源浪费，并且处理过程产生的污水，污泥还会增加处理成本，造成环境污染。针对存在的问题，引进了多孔陶瓷。目前，使用多孔陶瓷处理烟气作为必威体育精装版，最有效的技术已经得到了应用。多孔陶瓷具有耐高温，耐磨损，孔隙率高，价格低廉等优点。采用多孔陶瓷过滤器结合余热锅炉处理高温转炉烟气，具有除尘效率高、能有效回收余热、煤气和全铁粉尘、不产生污水，污泥的特点。 1 转炉烟气的特性 转炉烟气是在转炉炼钢过程中，转炉吹氧期产生的大量含CO的烟气与烟尘的总称。转炉烟气处理的一般过程包括三个部分：首先是对含有大量CO高温炉气的处理；然后是对出炉口后的烟气进行收集和冷却；最后将冷却后的烟气进行净化。目前对含有大量CO高温烟气的处理，采用较多的是未燃法。未然法是在炉气（大约为1450~1600℃）离开炉口进入烟罩时，控制炉口压力或用氮气密封，吸入少量的空气与炉气混合，令其中10～20％的CO燃烧，处理后，出口时高温烟气中含有50～70％的CO，经汽化冷却后被冷却到1000℃左右。冷却后处理，目前采用较多的是湿法文氏管法。 1.1?????????? 污染物的成分 炼钢过程中，在高温下向转炉中鼓入大量氧气，铁水中的碳被迅速氧化成CO，炉气的主要成分是CO以及少量CO2。在氧气射流与熔池直接作用的反应区内，局部温度可达2500～2800℃，造成一定数量的铁和铁的氧化物的蒸发，形成极细的烟尘，这就是从炉口喷出的褐色烟尘。烟尘中还包括一些被炉气机械夹带出的散状料粉尘和随喷溅带出的渣粒等。下面列出经过未燃法处理后的烟气成分。 ①转炉烟气的成分，如表1。 表1 未燃法烟气成分及范围 烟气成分 η（CO）% η（CO2）% η（N2）% η（O2）% 未燃法 60～80 14～19 5～10 0.4～0.6 烟气量：570m3/(h,t )(钢)； 烟气温度：1400~1600℃。 烟气中含有大量的CO，是热值很高的二次能源，通常也称为转炉煤气，其煤气发热值为8374kJ／m3。 2000年中国重点钢铁企业钢产量11804.35万t，其中转炉钢占87.7%，转炉钢中100t以上转炉产量占全国转炉钢产量的33%左右。通过技术改造将100t以上转炉的吨钢煤气回收量，由目前的30Nm3/t提高到100Nm3/t，可多回收转炉煤气239141万Nm3/年，可获经济效益约47830万元。多回收的转炉煤气量若替代动力煤（约合86万t），可减排CO2约38万吨、烟尘1.0万吨、SO23.6万吨、NO21.1万吨。 ②转炉烟尘的成分及细度。 Ⅰ 成分 烟尘成分见表2。 表2 未燃法烟尘成分及范围 金属铁 % Ω(FeO) % Ω（Fe2O3） % Ω（SiO2） % Ω（MnO） % Ω(P2O5) % Ω(CaO) % Ω(MgO) % Ω(C) % 0.58 67.16 16.20 3.64 0.74 0.57 9.04 0.39 1.68 从表2看出，烟尘主要成分是FeO，占60%以上，其颜色呈黑色，FeO颗粒容易聚集，粒径大。烟尘颗粒质硬且多呈锋利的尖锐状，对过滤装置的磨损性较严重。含铁粉尘可回收再用于转炉炼钢。 Ⅱ 粒度 转炉烟尘的粒度分布如表3。 表3 未燃法烟尘分散度分析 粒径/μm 2～10 10～40 ＞40 未燃法/% 30 53 16 由表3可见，未燃法粉尘粒径大于10μm的达70%，接近于灰尘。 1.2?????????? 污染物的特点 ① 烟气中含尘浓度高，粒度细，具有较大的磨损性； ② 烟气中含有大量的CO(一般大于86%)，烟气毒性大； ③ 烟气温度高，要求过滤材料具有较好的耐高温性。 综上所述，转炉烟气净化设备应具备的性能有： ① 可以有效回收转炉烟气的二次能源，如煤气CO，全铁粉尘； ② 烟气的温度高，出炉口与空气燃烧后温度更高，为了保持系统的效率，系统必须在燃烧温度或接近燃烧温度下工作，这对高温除尘相当关键； ③ 烟气含尘量大且粒径小，要求过滤设备有较为合理的孔径分布和良好的耐磨损性； ④ 转炉烟气是剧毒、易燃易爆气体，过滤装置应该透过性能好，不易堵塞，易于清堵； ⑤ 炼钢废气治理中的热能、CO以及含铁粉尘应得到综合回收利用。 1.3 转炉烟气目前的净化技术以及存在的问题 转炉烟气目前应用比较普遍的净化系统主要有三种类型。 ①????? 采用未然法回收煤气的文氏管湿法净化系统 此类净化系统可以回收煤气和烟气的余热，除尘效率高，水电消耗少，如目前应用较为广泛的OG法。但存在的问题是，净化烟气量小，从文氏管中排出的除尘污水，污泥需要另建池进行处理，而且烟尘中的全铁不能得到回收利用，会造成能源浪费