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电炉除尘器烟气处理及净化措施

启源机械 发布时间:2018-06-13

近年来,电炉短流程炼钢技术因在能耗、投资、占地及温室气体排放方面具有高炉一转炉长流程无可比拟的优势而获得了快速的发展。但电炉生产吨钢还会产生18-20kg的烟粉尘,除尘灰因含锌、铅等杂质较高难以有效利用和回收金属;产生了大量含CO的高温烟气;由于电炉冶炼用废钢中含有重金属及油、塑料等有机物,电炉烟气中也含有重金属及二恶英和吠喃等有害物质;电炉生产吨钢会产生100一130kg钢左右的钢渣。因此,电炉短流程炼钢方式也面临较大的环境问题。

目前的电弧炉是在微正压或微负压气氛下操作,不具备良好的密封性,即使在电炉冶炼时有炉内排烟的情况下也将有部分烟气溢出炉外,另外电炉在加料时会有大量烟气外溢。一般把电炉冶炼及废钢预热时电炉炉内排烟为一次烟气,电炉冶炼、加料及预热时从炉内溢出的烟气为二次烟气,电炉烟气中主要含有烟粉尘、CO、有机物及重金属等。电炉烟气净化系统的原则是尽可能在不影响工艺的条件下通过炉内排烟捕集绝大部分的一次烟气,另外溢出的二次烟气通过密闭罩及屋顶罩等进行捕集。

1.烟气捕集形式

先进的电炉烟气净化系统一般都采取了炉内排烟和密闭罩及屋顶罩相结合的方式,实际使用中密闭罩(狗窝)因高温变形等诸多问题而应用维护困难。烟气捕集形式主要有以下三类,一是屋顶罩、全密闭罩、半密闭罩单独排烟方式;二是四孔或二孔单独排烟方式;三是屋顶罩、密闭罩、四孔或二孔排烟相结合的方式。单纯炉内和单纯的屋顶及密闭罩等捕集都存在二次烟气捕集率低、烟气中有害物质燃烧分解不充分的缺点,炉内排烟和密闭罩及屋顶罩相结合的方式效果,但是存在投资及运行费用较高的问题,目前主要的方法是采用变频调速电机降低运行能耗。

2.烟气净化系统

目前先进的电炉烟气净化系统大都采用大排烟量设计使得电炉在冶炼、加料及预热时一、二次烟气限度得到收集和净化避免电炉烟气及有害物质的无组织排放。大风量的排烟罩风量设计也使得部分滞留厂房内的烟气可以及时被捕集净化,限度的减少操作工人颗粒物吸入量。

3.烟气净化除尘设施的选择及效果

电炉烟气净化设施主要有电除尘及布袋除尘器,因电炉烟气中有害有机物也大部分附着在颗粒物上,所以采用   的脉冲布袋除尘器作为净化设施逐渐成为必然。

除尘滤料采用500g/㎡以上的PTEF覆膜滤料,烟气经排气筒后排放浓度可低于20mg/m³。目前欧洲电炉排放标准为5mg/m³,据德国巴登钢铁公司实测,采用   布袋除尘可以达到2mg/m³以下的排放水平,颗粒物及有害有机物可以限度的被除尘系统收集。

4.烟气中二恶英等有害物质的讨论

二恶英是75种PCDD(多氯代二苯并二恶英)和135种PCDF(多氯代二苯吠喃)化合物的总称,主要排放是城市垃圾焚烧。钢铁企业中在烧结和电炉流程烟气中有部分二恶英。主要是含杂质(塑料、油类、PVC等)的废钢在冶炼和废钢加热时生成。电炉一般是在微正压或微负压操作,导致电炉烟气不可能   被收集,另外烟气净化系统设计及风量都对烟气收集率有影响,电炉烟气主要通过除尘设施净化后排放,部分烟气通过无组织方式排放(排放量大小根据电炉烟气捕集净化系统能力而定)。因通过无组织排放未经过任何净化措施,所以控制二恶英等有害物质   先要保证有一个设计合理,排气量足够的烟气净化系统。

根据奥钢联对两台电炉的测试发现,二恶英在烟气成分中的分布以炉内烟气浓度较高,二次烟气浓度较低,一次烟气一般在(5一12)ngI-TEQ/m³,二次烟气一般在(0.2一1.5)ngI-TEQ/m³之间,而无组织排放的二恶英则根据烟气的捕集率不同而差异较大。电炉一二次烟气的排烟量不同也会导致二次烟气二恶英浓度有差异。

目前电炉烟气中二恶英的控制主要有以下措施(前提是电炉烟气能够限度的得到收集):一是通过废钢纯净化减少原料中带入杂质;二是热处理方式,电炉烟气通过二次燃烧,尽量燃烧掉所有的有机物;三是通过   的除尘过滤设施、烟气急冷及喷入吸附剂等措施。


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