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电炉炼钢厂的烟气污染及净化
发布日期:2022-06-20    作者:    来源:小梅科技汇    点击量:786   分享到:

电炉钢是在电路内利用电能作为热源进行冶炼的,最常用的电炉有电弧炉和感应电炉两种。此外,还有电阻炉、电渣炉、真空感应炉、电子轰击炉等。电弧炉是钢铁厂使用最广的一种电炉,可以全部使用冷料。也可采用吹氧冶炼以缩短冶炼时间,节省电耗。电炉的主要优点是能炼优质钢,但耗电量大,成本高。由于平炉和转炉生产的钢料往往不能满足现代工业的要求,因此,电炉钢的产量和品种都在不断地增长。

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电弧炉在冶炼合金钢时,每炼一吨钢约发生2~19公斤的灰尘。据法国资料,电弧炉炼钢烟气含尘量为0.3~1.3克/立方米,平均2克/立方米,每吨钢排出灰尘2.2~19公斤,平均5.3公斤。电弧炉的烟气里,常常含有氧化氮气体,其量与电弧的大小有关,与炉子容量大小关系不大。每个炉子一小时能放出0.32~1.86公斤的氧化氮,但没有发现有臭氧、二氧化硫和其它有害气体。


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电炉炼钢厂的烟气污染危害比较大。电弧炉在一个冶炼周期中,经常需要打开炉盖进行加料,因而会放散出烟气。另外,电弧炉所用电极常常需要更换和移动,电极缝隙等处容易漏出烟气,因此,要设计一种能完全把烟气收集起来的罩子是比较困难。早在上世纪,有的钢厂开始采用两套集气系统,一套安装在炉盖上,另一套安装在电炉顶上方车间上部,这样就有可能大大改善电炉炼钢厂的环境卫生。

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电炉炼钢厂的烟气净化一般是通过集气的方式,而集气方法分为炉顶烟罩法、直接集气法和半直接集气法三种,下面简单介绍一下。第一种,炉顶烟罩法。这种方法是在炉顶上装烟罩,它能有效地收集电炉所发生的烟气。吸入的空气量往往大大超过烟气量,足以冷却烟气,从而可以直接用净化设备(如袋式除尘器)进行处理。这种集气方法的缺点是,随着电炉容量的增大,成本也大大提高。因此炉顶烟罩法只用于用氧量不大的10吨以下的小型电炉。

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第二种是直接集气法。这种方法是在电炉盖上开孔,从孔口处在炉顶上装设弯曲排气导管,用控制抽气的方法直接从炉子里抽出烟气,可以减少从炉门、炉顶排出的烟气量,从而改善电炉周围的条件,并减少化废气的体积。但因为烟气里含有一氧化碳和氢气,有发生爆炸的危险。通常应由管子接口处引进空气,使一氧化碳气体等燃烧,同时使烟气冷却后再进入净化装置。这种方法要求严格控制压力,防止炉口排出烟气,也要避免过量空气进入炉内。

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第三种,半直接集气法,这种方法是前两种的中间方法。在炉顶的一个或几个排气孔上装设烟罩,炉门和出钢槽上还设有辅助烟罩。从这些烟罩收集到的烟气,汇集到总管道,再通往净化装置。这样,由于炉子没有直接抽吸,可以避免空气进入炉内。烟气中可燃气体在电炉和烟罩之间燃烧(吸入了一部分空气)。因此,净化气体的体积比直接集气法约多两倍。

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英国钢铁公司各钢厂所用电炉中,60吨以上的大型电炉多用直接集气法或用半直接集气法集气。净化设备则多用湿式、干式静电除尘器,或者高效能洗涤器。他们认为,用萤石作为助熔剂时,最好采用湿式净化装置以防止氟化物气体排入大气;不用萤石或萤石用量很少时,则可采用干式静电除尘器。当在车间内有几个电炉时,也采用两套集气系统,在车间上部增设集气装置,防止烟气在车间内外扩散。

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在中型电炉(20~30吨)上,一般用直接集气法集气,并配合使用高效能湿式洗涤器。而在小型电炉上,则多用半直接集气法或用炉顶烟罩法集气,并用袋式除尘器进行净化处理。在电弧炉所用的烟气净化方法中,一般认为,当用除尘效率在98%以下的高效能洗涤器时,能把烟气含尘量降低到20毫克/立方米。使用除尘效率为92~97%的静电除尘器时,净化后烟气含尘量为20~100毫克/立方米。袋式过滤器的除尘效率比较高,能达到98~99%,净化后烟气含尘量为20毫克/立方米。



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