利用多孔陶瓷處理高溫轉(zhuǎn)爐煙氣的可行性分析

利用多孔陶瓷處理高溫轉(zhuǎn)爐煙氣的可行性分析

倪文 吳英良

（北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083，2006-01-26）

??? 摘要 從分析轉(zhuǎn)爐煙氣的特征、目前對它的處理現(xiàn)狀以及處理技術(shù)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(zhuǎn)爐煙氣的可行性。

??? 根據(jù)高溫轉(zhuǎn)爐煙氣的特點(diǎn)，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(chǎn)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(dāng)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(fèi)，并且處理過程產(chǎn)生的污水，污泥還會增加處理成本，造成環(huán)境污染。針對存在的問題，引進(jìn)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(shù)已經(jīng)得到了應(yīng)用。多孔陶瓷具有耐高溫，耐磨損，孔隙率高，價格低廉等優(yōu)點(diǎn)^[1]。采用多孔陶瓷過濾器結(jié)合余熱鍋爐處理高溫轉(zhuǎn)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(chǎn)生污水，污泥的特點(diǎn)。

??? 1 轉(zhuǎn)爐煙氣的特性

??? 轉(zhuǎn)爐煙氣是在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，轉(zhuǎn)爐吹氧期產(chǎn)生的大量含co的煙氣與煙塵的總稱。轉(zhuǎn)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(jìn)行收集和冷卻；最后將冷卻后的煙氣進(jìn)行凈化。目前對含有大量co高溫?zé)煔獾奶幚恚捎幂^多的是未燃法。未然法是在爐氣（大約為1450~1600℃）離開爐口進(jìn)入煙罩時，控制爐口壓力或用氮?dú)饷芊猓肷倭康目諝馀c爐氣混合，令其中10～20％的co燃燒，處理后，出口時高溫?zé)煔庵泻?0～70％的co，經(jīng)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(zhuǎn)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(yīng)區(qū)內(nèi)，局部溫度可達(dá)2500～2800℃，造成一定數(shù)量的鐵和鐵的氧化物的蒸發(fā)，形成極細(xì)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(jī)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(jīng)過未燃法處理后的煙氣成分。

①轉(zhuǎn)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