煉鋼廠廢氣處理

安全管理文書(shū)煉鋼廠廢氣處理日期:單位:第1頁(yè)共10頁(yè)煉鋼廠廢氣處理摘要：當(dāng)今的中國(guó)是個(gè)經(jīng)濟(jì)大國(guó)，生產(chǎn)大國(guó)，同樣也是一個(gè)污染大國(guó)。特別是廢氣污染特別嚴(yán)重，廢氣中的污染物種類主要有粒子物質(zhì)、含硫化合物、有機(jī)化合物、含氮化合物、一氧化碳、鹵素及其化合物等。其中，粒子物質(zhì)主要是由電力、冶金、石油化工、建材、機(jī)械、輕工等部門(mén)產(chǎn)生的煙塵、生產(chǎn)性粉塵，以及煙霧。按其粒徑大小通常分為:粗粒粉塵(直徑100um以上)、細(xì)粒粉塵(直徑小于100um)、霧(0.1~10um)和煙(0.001~1um)。含硫化合物主要是指二氧化硫和硫化氫，在工業(yè)化國(guó)家排入大氣中的SO2約70%以上來(lái)源于礦物燃料的燃燒，特別是來(lái)自火力發(fā)電廠。硫化氫則大多產(chǎn)生于煉油、煉焦、煤氣、人造絲、硫化染料、橡膠等工業(yè)。通過(guò)工業(yè)廢氣排入大氣中的有機(jī)化合物主要是碳?xì)浠衔?，如烷烴、烯烴、芳香烴等，另外還有含硫有機(jī)化合物、含氮有機(jī)化合物和含氯有機(jī)化合物。鋼鐵工業(yè)排出的廢氣及各種粉塵嚴(yán)重污染了環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1999年我國(guó)鋼鐵工業(yè)二氧化硫排放量為97.8*100000噸,-，在全國(guó)工業(yè)中居第三位；煙塵排放量44.0*100000噸，占6.2%，居第四位；粉塵排放量150.3*100000，占20.0%.，居第二位。由此可見(jiàn)，鋼鐵工業(yè)中對(duì)煙、氣、塵的治理十分重要。關(guān)鍵字：鋼鐵冶金、廢氣處理、危害、廢氣余熱的利用、新技術(shù)前言：重金屬火法冶金過(guò)程中產(chǎn)生大量的含塵煙氣，這些冶煉煙氣中除了含硫、碳、氮等元素的氣態(tài)氧化物外，還存在著待提取主金屬及其伴生元素的各種固態(tài)氧化物，以及這些金屬的硫化物和硫酸鹽，此外還有鐵的氧化物和各種脈石粉塵。它們會(huì)降低金屬回收率和資源利用率，更為嚴(yán)重的是，煙氣的顆粒污染物及其中的有毒元素與化合物會(huì)造成環(huán)境污染，危害人體健康。

鋼鐵生產(chǎn)主要包括燒結(jié)、球團(tuán)、煉焦、煉鐵、煉鋼、軋鋼、鍛壓、鐵合金、耐火材料、動(dòng)力等環(huán)節(jié)，鋼鐵廠擁有排放大量煙塵和廢氣的各種爐窯。努力降低能耗和原料消耗，這是減少?gòu)U氣排放的根本途徑之一；改革工藝、采用先進(jìn)的工藝及設(shè)備，以減少生產(chǎn)工藝廢氣的排放；積極采用高效節(jié)能的治理方法和設(shè)備，強(qiáng)化廢氣的治理、回收；大力開(kāi)展綜合利用。1.鋼鐵工業(yè)廢氣的主要來(lái)源及特點(diǎn)①原料、燃料的運(yùn)輸、裝卸及加工等過(guò)程產(chǎn)生大量的含塵廢氣；②鋼鐵廠的各種窯爐再生產(chǎn)的過(guò)程中將產(chǎn)生大量的含塵及有害汽體的廢氣；③生產(chǎn)工藝過(guò)程化學(xué)反應(yīng)排放的廢氣，如冶煉、燒焦、化工產(chǎn)品和鋼材酸洗過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣。鋼鐵企業(yè)廢氣的排放量非常大，污染面廣；冶金窯爐排放的廢氣溫度高，鋼鐵冶煉過(guò)程中排放的多為氧化鐵煙塵，其粒度小、吸附力強(qiáng)，加大了廢氣的治理難度；在高爐出鐵、出渣等以及煉鋼過(guò)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(wú)組織排放多。鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)廢氣具有回收的價(jià)值，如溫度高的廢氣余熱回收，煉焦及煉鐵、煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的煤氣的利用，以及含氧化鐵粉塵的回收利用。煉鋼廠廢氣治理2.1煉鋼廠廢氣的來(lái)源及特點(diǎn)煉鋼廠廢氣主要來(lái)源于冶煉過(guò)程，特別是在吹氧冶煉期產(chǎn)生大量的廢氣。該廢氣中含塵濃度高，含CO等有毒氣態(tài)物的濃度也很高。2.2煉鋼廠廢氣的治理技術(shù)濕法處理濕法處理有法國(guó)的I-C法（敞口煙罩）、德國(guó)的KPUPP法（雙煙罩）和日本的OG法（單煙罩）等方法。其中OG法由于技術(shù)先

進(jìn)、運(yùn)行安全可靠，是目前世界上采用最廣泛的轉(zhuǎn)爐煙氣處理方法。OG法先對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)行顯熱回收，用冷卻塔將煙氣冷卻到380笆，再用濕法除塵洗滌凈化并冷卻至42笆，然后用PA文丘里洗滌器進(jìn)行二級(jí)除塵。該法的總除塵效率達(dá)99.5%。.干法處理該法是利用高壓靜電除塵器來(lái)凈化轉(zhuǎn)爐煤氣中的塵。從煙氣中回收的鐵可作為燒結(jié)廠的原料使用。2.3煙塵的綜合利用2.3.1制造克魯伯海綿鐵使含4%?8%水分的煙塵成粒狀，再放在輸送爐上進(jìn)行干燥和硬化，然后在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)將鋅、鋁以及其他金屬氧化物揮發(fā)掉，最后形成高度金屬化的海綿鐵。同時(shí)還可以生產(chǎn)韋耳茨法氧化物。2.3.2作煉鋼煉鐵的原料煙氣經(jīng)濕法凈化后，回收下來(lái)的煙塵呈泥漿狀，經(jīng)處理后還可作為煉鐵和煉鋼使用。3、采用先進(jìn)的工藝過(guò)程減少?gòu)U氣的產(chǎn)生，在源頭控制污染是清潔生產(chǎn)發(fā)展的方向。轉(zhuǎn)爐是實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼是衡量一個(gè)現(xiàn)代化煉鋼廠生產(chǎn)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼意味著轉(zhuǎn)爐煉鋼工序消耗的總能量小于回收的總能量，即轉(zhuǎn)爐煉鋼工序能耗小于零。轉(zhuǎn)爐煉鋼工序過(guò)程中支出的能量主要包括：氧氣、氮?dú)?、焦?fàn)t煤氣、電和使用外廠蒸汽，而轉(zhuǎn)爐回收的能量主要包括：轉(zhuǎn)爐煤氣和蒸汽回收。傳統(tǒng)“負(fù)能煉鋼技術(shù)”定義是一個(gè)工程現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程轉(zhuǎn)爐煙氣節(jié)能、環(huán)保綜合利用的技術(shù)集成。轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù)清潔生產(chǎn)指標(biāo):煤氣平均回收量達(dá)到90m3/噸鋼；回收煤氣的熱值應(yīng)大于7MJ/m3（CO含量應(yīng)大于55%）；蒸汽平均回收量80Kg/噸鋼；排放煙氣含塵量10mg/m3。若按全面推廣應(yīng)用轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼

技術(shù)，單位產(chǎn)品節(jié)能23.6Kg標(biāo)煤/噸鋼計(jì)算，今后若轉(zhuǎn)爐鋼生產(chǎn)2億噸左右規(guī)模時(shí)，全年將節(jié)能236萬(wàn)噸標(biāo)煤。轉(zhuǎn)爐煤氣回收率大幅提高，不僅可減少CO排放使之有效地轉(zhuǎn)化為能源，還可減少煙塵等排放，有效改善廠區(qū)環(huán)境質(zhì)量。4廢氣余熱回收利用設(shè)備的種類及其選用的原則冶金企業(yè)常用的廢氣余熱利用方式有：①安裝換熱器；②在換熱器后安裝余熱鍋爐；③爐底管汽化冷卻；④發(fā)電（熱電聯(lián)產(chǎn)）；⑤制冷?；厥蘸蟮臒崃恐饕糜陬A(yù)熱助燃空氣、預(yù)熱煤氣和生產(chǎn)蒸汽。對(duì)電爐廢氣余熱回收利用設(shè)備的種類及其選用的原則冶金企業(yè)常用的廢氣余熱利用方式有：①安裝換熱器；②在換熱器后安裝余熱鍋爐；③爐底管汽化冷卻；④發(fā)電（熱電聯(lián)產(chǎn)）；⑤制冷?；厥蘸蟮臒崃恐饕糜陬A(yù)熱助燃空氣、預(yù)熱煤氣和生產(chǎn)蒸汽。對(duì)電爐而言，預(yù)熱廢鋼或進(jìn)料可減少電爐的電能消耗，縮短熔煉時(shí)間；對(duì)加熱爐而言，預(yù)熱空氣、燃料或工件，煙氣余熱返回爐內(nèi)，可使火焰穩(wěn)定、提高燃料溫度和燃燒效率以及爐子的熱效率。而言，預(yù)熱廢鋼或進(jìn)料可減少電爐的電能消耗，縮短熔煉時(shí)間；對(duì)加熱爐而言，預(yù)熱空氣、燃料或工件，煙氣余熱返回爐內(nèi)，可使火焰穩(wěn)定、提高燃料溫度和燃燒效率以及爐子的熱效率。5各種廢氣的利用方式5.1燒結(jié)廢氣在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中，燒結(jié)工序的能耗約占總能耗的10%，僅次于煉鐵工序而位居第二。在燒結(jié)工序總能耗中，有近50%的熱能以燒結(jié)機(jī)煙氣和冷卻機(jī)廢氣的顯熱形式排入大氣，既浪費(fèi)了熱能又污染了環(huán)境。由于燒結(jié)廢氣的溫度不高，以往人們對(duì)這部分熱能的回收利用重視不夠。

但實(shí)際上大有文章可做，因?yàn)闊Y(jié)廢氣不僅數(shù)量大，而且可供回收的熱量也大。5.2高爐煤氣高爐煤氣的回收利用比其它廢氣的回收利用意義更為重大，因?yàn)檫@涉及到冶金企業(yè)的氣體燃料平衡、減少燒油等重要的能源問(wèn)題，所以是廢氣余熱、余能回收利用的重點(diǎn)之一，應(yīng)當(dāng)加快進(jìn)程。對(duì)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)來(lái)說(shuō)，目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是努力降低高爐煤氣的放散率，增加混合煤氣量，或采用低熱值煤氣燃燒技術(shù)將其用于軋鋼加熱爐；對(duì)獨(dú)立鐵廠而言，則應(yīng)盡快建設(shè)高爐煤氣電站5.3轉(zhuǎn)爐煤氣據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前已投產(chǎn)的轉(zhuǎn)爐達(dá)140余座，其中15t以上（含15t）的轉(zhuǎn)爐共有102座。早在“七五”期間，我國(guó)冶金企業(yè)就已經(jīng)掌握了轉(zhuǎn)爐煤氣回收技術(shù)，但此后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，一直未得到推廣應(yīng)用。近幾年這方面發(fā)展很快，已經(jīng)有上鋼一廠、寶鋼總廠、武鋼和鞍鋼等70多家企業(yè)的150多座轉(zhuǎn)爐回收了轉(zhuǎn)爐煤氣，占應(yīng)回收量的1/3以上?；厥展に囈灿稍瓉?lái)的手動(dòng)控制回收發(fā)展到了自動(dòng)監(jiān)測(cè)成分并由計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)回收；煤氣成分由過(guò)去CO含量不足40%提高到現(xiàn)在的60%左右；使用范圍由過(guò)去的自收自用發(fā)展到高爐、焦?fàn)t、轉(zhuǎn)爐煤氣聯(lián)網(wǎng)，這樣既拓寬了轉(zhuǎn)爐煤氣的使用范圍，又大幅度提高了轉(zhuǎn)爐煤氣的回收量。不過(guò)，與先進(jìn)國(guó)家接近100%的轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用率相比，我國(guó)轉(zhuǎn)爐煤氣的利用水平仍有很大差距，回收利用率只有55%。由于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)呈周期性，因此排出的煙氣余熱也是間斷的、周期性的，使轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐只能間斷地產(chǎn)生蒸汽。為使間斷供氣變?yōu)檫B續(xù)的、穩(wěn)定的氣源，以利于用戶使用和轉(zhuǎn)爐冶金工廠鍋爐的負(fù)荷穩(wěn)定，可以在供氣系統(tǒng)中設(shè)置蒸汽蓄熱器，這樣一般可提高鍋爐熱效率3%?5%。

5.4電爐煙氣在電弧爐的熱平衡中，煙氣顯熱一般占電爐熱量的20%。目前，國(guó)內(nèi)電弧爐煙氣的余熱利用尚不普及?；厥绽秒姞t煙氣常用的兩種裝置是廢鋼預(yù)熱器和余熱鍋爐。從二者回收能量的數(shù)量來(lái)看，余熱鍋爐回收的熱能較多（為預(yù)熱廢鋼的2.5倍）；但若從能量質(zhì)量的角度看，則是預(yù)熱廢鋼的方式高，即預(yù)熱廢鋼回收的熱量中可用能較多、能級(jí)較高、熱價(jià)較高；從主體設(shè)備的生產(chǎn)工藝來(lái)看，也以預(yù)熱廢鋼為優(yōu)。因?yàn)殡姞t煉鋼是以煉鋼為目的，回收廢氣余熱來(lái)預(yù)熱廢鋼具有綜合效益。5.5軋鋼加熱爐煙氣目前，我國(guó)軋鋼加熱爐煙氣余熱回收率平均為20%?25%。重點(diǎn)可通過(guò)以下措施來(lái)提高軋鋼加熱爐煙氣回收利用率：采用高保溫性能、高密封性能的輕型地上煙道和高回收率的多行程優(yōu)化排列的翅片或插入件強(qiáng)化傳熱的金屬換熱器；采用絕熱性能良好的熱回收管路；采用爐頂間隔墻來(lái)改善爐內(nèi)熱交換及降低排煙溫度；采用能在高預(yù)熱溫度下以全熱風(fēng)方式工作的高效燃燒裝置。保存煙氣余熱的有效方法是采用上排煙或鋼板煙道，使?fàn)t尾排出的煙氣全部流經(jīng)換熱器。整個(gè)煙道和煙管的密閉性使進(jìn)入換熱器的煙氣溫降不超過(guò)20?30笆。冶金企業(yè)略高些，地方中小企業(yè)要低一些。寶鋼軋鋼加熱爐煙氣的余熱回收率已達(dá)到45%以上6、鋼鐵工業(yè)清潔生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，其高能耗高污染的特點(diǎn)對(duì)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了潛在的威脅。提高鋼鐵工業(yè)的三廢治理水平和能效水平，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)是當(dāng)前面臨的重要任務(wù)。采用先進(jìn)的減廢治廢的工藝措施、將資源進(jìn)行合理充分的利用，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保，清潔生產(chǎn)的有效途徑。6.1采取先進(jìn)的除塵設(shè)備和廢氣凈化措施對(duì)煙、氣、塵進(jìn)行治理，

將粉塵作為其他工序的原料。改濕法熄焦為干法熄焦，改轉(zhuǎn)爐濕法除塵為干法除塵，利用煤氣等生產(chǎn)過(guò)程中的廢熱及副產(chǎn)能源，減少能源消耗等。6.2發(fā)展和采用高度循環(huán)和閉路循環(huán)用水技術(shù)，把循環(huán)用水技術(shù)引入生產(chǎn)全過(guò)程，使廢水和污染物實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，將廢水和污染物作為資源予以應(yīng)用，從根本上解決鋼鐵工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境的污染和生態(tài)循環(huán)問(wèn)題。6.3以固體廢棄物回用于鋼鐵主體工藝為首選方案，盡可能做到就地消化。6.4繼續(xù)做好平爐改轉(zhuǎn)爐和電爐工程，采用轉(zhuǎn)爐）精煉）連鑄和電爐）精煉）連鑄的先進(jìn)煉鋼節(jié)能工藝，搞好連鑄上下工序的配套和銜接。鋼鐵工業(yè)是導(dǎo)致環(huán)境污染的主要行業(yè)之一。要有效降低環(huán)境污染，促進(jìn)鋼鐵生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，必須應(yīng)用先進(jìn)的清潔生產(chǎn)工藝削減污染源，發(fā)展環(huán)保技術(shù)進(jìn)行末端治理，綜合利用二次能源，組織廠內(nèi)物料循環(huán)，節(jié)能降耗，使之更好地與環(huán)境相協(xié)調(diào)。7、鋼鐵企業(yè)廢氣污染控制新技術(shù)7.1廢氣治理設(shè)備大型化、集中化建設(shè)規(guī)模大、單機(jī)功率大、設(shè)備集中程度高是大型鋼鐵企業(yè)的發(fā)展方向，這就要求環(huán)保方面廢氣治理設(shè)施也要朝著設(shè)備處理能力大、設(shè)備集中、自動(dòng)化程度高的方向發(fā)展。7.2采用高效、節(jié)能的凈化設(shè)備根據(jù)鋼鐵企業(yè)廢氣污染的特點(diǎn)，以及對(duì)固體顆粒物的控制技術(shù)的發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)外采用的高效凈化設(shè)備主要為袋式除塵器、電除塵器、文丘里洗滌器等三種高效除塵器。設(shè)備的高效、系統(tǒng)的節(jié)能，要求凈化設(shè)備從結(jié)構(gòu)、性能、以及裝備水平等方面，進(jìn)一步加以改善。袋式除塵器要改善過(guò)濾性能，改進(jìn)清灰方式、提高濾

速以及改良濾料材質(zhì)；電除塵器要改善氣流分布，采用脈沖電源，超高壓寬間距結(jié)構(gòu)、推廣屋頂電除塵器以及解決高比收塵問(wèn)題；文丘里洗滌器要改進(jìn)喉口結(jié)構(gòu)、高效低阻力等新技術(shù)。排灰裝置的改進(jìn)是防止粉塵的二次飛揚(yáng)、減少污染轉(zhuǎn)移、實(shí)現(xiàn)粉塵綜合利用的有效措施。7.3鋼鐵企業(yè)高溫?zé)煔鈨艋愿煞橹鞲煞▋艋c濕法凈化相比，高爐、轉(zhuǎn)爐等煤氣回收凈化過(guò)程中，可降低高爐燃燒比15kg/t-20kg/t(鐵)；干法凈化用于熱風(fēng)爐和鍋爐時(shí)，熱效率可提高30%-35%；用于200t轉(zhuǎn)爐，每爐可節(jié)約用電100kWh，節(jié)約用水25t，降低成本30%。目前國(guó)內(nèi)外鋼鐵廠在進(jìn)行高溫?zé)煔饫鋮s處理中，主要是妥善處理好余熱利用，煙氣降溫幅度的控制