炼钢厂废气处理

炼钢厂废气处理

姓名：陈高威学号：2011444367

摘要：当今的中国是个经济大国，生产大国，同样也是一个污染大国。特别是废气污染特别严重，废气中的污染物种类主要有粒子物质、含硫化合物、有机化合物、含氮化合物、一氧化碳、卤素及其化合物等。其中，粒子物质主要是由电力、冶金、石油化工、建材、机械、轻工等部门产生的烟尘、生产性粉尘，以及烟雾。按其粒径大小通常分为: 粗粒粉尘( 直径100 um 以上) 、细粒粉尘( 直径小于100um) 、雾( 0.1~ 10 um) 和烟( 0.001~ 1 um)。含硫化合物主要是指二氧化硫和硫化氢，在工业化国家排入大气中的SO2约70%以上来源于矿物燃料的燃烧，特别是来自火力发电厂。硫化氢则大多产生于炼油、炼焦、煤气、人造丝、硫化染料、橡胶等工业。通过工业废气排入大气中的有机化合物主要是碳氢化合物，如烷烃、烯烃、芳香烃等，另外还有含硫有机化合物、含氮有机化合物和含氯有机化合物。钢铁工业排出的废气及各种粉尘严重污染了环境。据统计，1999年我国钢铁工业二氧化硫排放量为97.8*100000吨,-，在全国工业中居第三位；烟尘排放量44.0*100000吨，占6.2%，居第四位；粉尘排放量150.3*100000，占20.0%.，居第二位。由此可见，钢铁工业中对烟、气、尘的治理十分重要。

关键字：钢铁冶金、废气处理、危害、废气余热的利用、新技术

前言：重金属火法冶金过程中产生大量的含尘烟气，这些冶炼烟气中除了含硫、碳、氮等元素的气态氧化物外，还存在着待提取主金属及其伴生元素的各种固态氧化物，以及这些金属的硫化物和硫酸盐，此外还有铁的氧化物和各种脉石粉尘。它们会降低金属回收率和资源利用率，更为严重的是，烟气的颗粒污染物及其中的有毒元素与化合物会造成环境污染，危害人体健康。

钢铁生产主要包括烧结、球团、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢、锻压、铁合金、耐火材料、动力等环节，钢铁厂拥有排放大量烟尘和废气的各种炉窑。努力降低能耗和原料消耗，这是减少废气排放的根本途径之一；改革工艺、采用先进的工艺及设备，以减少生产工艺废气的排放；积极采用高效节能的治理方法和设备，强化废气的治理、回收；大力开展综合利用。

1.钢铁工业废气的主要来源及特点

①原料、燃料的运输、装卸及加工等过程产生大量的含尘废气；②钢铁厂的各种窑炉再生产的过程中将产生大量的含尘及有害汽体的废气；③生产工艺过程化学反应排放的废气，如冶炼、烧焦、化工产品和钢材酸洗过程中产生的废气。钢铁企业废气的排放量非常大，污染面广；冶金窑炉排放的废气温度高，钢铁冶炼过程中排放的多为氧化铁烟尘，其粒度小、吸附力强，加大了废气的治理难度；在高炉出铁、出渣等以及炼钢过程中的一些工序，其烟气的产生排放具有阵发性，且又以无组织排放多。钢铁工业生产废气具有回收的价值，如温度高的废气余热回收，炼焦及炼铁、炼钢过程中产生的煤气的利用，以及含氧化铁粉尘的回收利用。

2、炼钢厂废气治理

2.1 炼钢厂废气的来源及特点

炼钢厂废气主要来源于冶炼过程，特别是在吹氧冶炼期产生大量的废气。该废气中含尘浓度高，含CO等有毒气态物的浓度也很高。

2.2 炼钢厂废气的治理技术

湿法处理湿法处理有法国的I-C法（敞口烟罩）、德国的KPUPP法（双烟罩）和日本的OG法（单烟罩）等方法。其中OG法由于技术先进、运行安全可靠，是目

前世界上采用最广泛的转炉烟气处理方法。OG法先对转炉煤气进行显热回收，用冷却塔将烟气冷却到380℃，再用湿法除尘洗涤净化并冷却至42℃，然后用PA文丘里洗涤器进行二级除尘。该法的总除尘效率达99.5％。.

干法处理该法是利用高压静电除尘器来净化转炉煤气中的尘。从烟气中回收的铁可作为烧结厂的原料使用。

2.3 烟尘的综合利用

2.3.1 制造克鲁伯海绵铁使含4％～8％水分的烟尘成粒状，再放在输送炉上进行干燥和硬化，然后在回转窑内将锌、铝以及其他金属氧化物挥发掉，最后形成高度金属化的海绵铁。同时还可以生产韦耳茨法氧化物。

2.3.2 作炼钢炼铁的原料烟气经湿法净化后，回收下来的烟尘呈泥浆状，经处理后还可作为炼铁和炼钢使用。

3、采用先进的工艺过程减少废气的产生，在源头控制污染是清洁生产发展的方向。

转炉是实现负能炼钢是衡量一个现代化炼钢厂生产技术水平的重要标志，转炉负能炼钢意味着转炉炼钢工序消耗的总能量小于回收的总能量，即转炉炼钢工序能耗小于零。转炉炼钢工序过程中支出的能量主要包括：氧气、氮气、焦炉煤气、电和使用外厂蒸汽，而转炉回收的能量主要包括：转炉煤气和蒸汽回收。传统“负能炼钢技术”定义是一个工程现了生产过程转炉烟气节能、环保综合利用的技术集成。

转炉负能炼钢技术清洁生产指标：煤气平均回收量达到90 m3/吨钢；回收煤气的热值应大于7MJ/m3（CO含量应大于55%）；蒸汽平均回收量80Kg/吨钢；排放烟气含尘量10 mg/m3。若按全面推广应用转炉负能炼钢技术，单位产品节能23.6Kg标煤/吨钢计算，今后若转炉钢生产2亿吨左右规模时，全年将节能236万吨

标煤。转炉煤气回收率大幅提高，不仅可减少CO排放使之有效地转化为能源，还可减少烟尘等排放，有效改善厂区环境质量。

4 废气余热回收利用设备的种类及其选用的原则

冶金企业常用的废气余热利用方式有：①安装换热器；②在换热器后安装余热锅炉；③炉底管汽化冷却；④发电(热电联产)；⑤制冷。回收后的热量主要用于预热助燃空气、预热煤气和生产蒸汽。对电炉废气余热回收利用设备的种类及其选用的原则

冶金企业常用的废气余热利用方式有：①安装换热器；②在换热器后安装余热锅炉；③炉底管汽化冷却；④发电(热电联产)；⑤制冷。回收后的热量主要用于预热助燃空气、预热煤气和生产蒸汽。对电炉而言，预热废钢或进料可减少电炉的电能消耗，缩短熔炼时间；对加热炉而言，预热空气、燃料或工件，烟气余热返回炉内，可使火焰稳定、提高燃料温度和燃烧效率以及炉子的热效率。而言，预热废钢或进料可减少电炉的电能消耗，缩短熔炼时间；对加热炉而言，预热空气、燃料或工件，烟气余热返回炉内，可使火焰稳定、提高燃料温度和燃烧效率以及炉子的热效率。

5 各种废气的利用方式

5.1 烧结废气

在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗约占总能耗的10%，仅次于炼铁工序而位居第二。在烧结工序总能耗中，有近50%的热能以烧结机烟气和冷却机废气的显热形式排入大气，既浪费了热能又污染了环境。由于烧结废气的温度不高，以往人们