利用多孔陶瓷處理高溫轉爐煙氣的可行性分析

利用多孔陶瓷處理高溫轉爐煙氣的可行性分析

倪文 吳英良

（北京科技大學土木與環境工程學院，北京 100083，2006-01-26）

??? 摘要 從分析轉爐煙氣的特征、目前對它的處理現狀以及處理技術存在的問題著手，描述了多孔陶瓷材料的性能，如多孔陶瓷的耐高溫性、氣孔分布以及耐磨蝕性等，從而分析了利用多孔陶瓷處理高溫轉爐煙氣的可行性。

??? 根據高溫轉爐煙氣的特點，目前主要采用濕法文氏管法處理。濕法文氏管法除塵效率高，但存在回收煤氣量少，不能回收可再生資源含鐵粉塵，凈化過程中會產生大量的污水，污泥等問題。通常，煉1t鋼少回收煤氣30～70m³（相當動力煤21kg），全鐵粉塵20～30kg，這就降低了煉鋼廠的效率以致造成巨大的能源浪費，并且處理過程產生的污水，污泥還會增加處理成本，造成環境污染。針對存在的問題，引進了多孔陶瓷。目前，使用多孔陶瓷處理煙氣作為最新，最有效的技術已經得到了應用。多孔陶瓷具有耐高溫，耐磨損，孔隙率高，價格低廉等優點^[1]。采用多孔陶瓷過濾器結合余熱鍋爐處理高溫轉爐煙氣，具有除塵效率高、能有效回收余熱、煤氣和全鐵粉塵、不產生污水，污泥的特點。

??? 1 轉爐煙氣的特性

??? 轉爐煙氣是在轉爐煉鋼過程中，轉爐吹氧期產生的大量含co的煙氣與煙塵的總稱。轉爐煙氣處理的一般過程包括三個部分：首先是對含有大量co高溫爐氣的處理；然后是對出爐口后的煙氣進行收集和冷卻；最后將冷卻后的煙氣進行凈化。目前對含有大量co高溫煙氣的處理，采用較多的是未燃法。未然法是在爐氣（大約為1450~1600℃）離開爐口進入煙罩時，控制爐口壓力或用氮氣密封，吸入少量的空氣與爐氣混合，令其中10～20％的co燃燒，處理后，出口時高溫煙氣中含有50～70％的co，經汽化冷卻后被冷卻到1000℃左右。冷卻后處理，目前采用較多的是濕法文氏管法。

??? 1.1 污染物的成分

??? 煉鋼過程中，在高溫下向轉爐中鼓入大量氧氣，鐵水中的碳被迅速氧化成co，爐氣的主要成分是co以及少量co₂。在氧氣射流與熔池直接作用的反應區內，局部溫度可達2500～2800℃，造成一定數量的鐵和鐵的氧化物的蒸發，形成極細的煙塵，這就是從爐口噴出的褐色煙塵。煙塵中還包括一些被爐氣機械夾帶出的散狀料粉塵和隨噴濺帶出的渣粒等^[2]。下面列出經過未燃法處理后的煙氣成分。

①轉爐煙氣的成分，如表1^[3]。

表1 未燃法煙氣成分及范圍

煙氣量：570m³/(h,t )(鋼