近些年,随着中国的高炉炼铁技术快速发展,不断向自动化、大型化、高效化前进,以低成本、低消耗、低污染为目标,炼铁厂粉尘治理也成为国家生态文明建设的重点工作。
什么是高炉炼铁?
是指采用高炉冶炼生铁的生产过程。高炉是工艺流程的主体,从其上部装入的铁矿石、燃料和溶剂向下运动,下部鼓入空气燃料燃烧,产生大量的高温还原性气体向上运动;炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程,最后生成液态炉渣和生铁。
高炉炼铁粉尘来源
高炉炼铁的主要粉尘来源于出铁场和原料系统。
出铁场产生的污染物是高炉在出铁、出渣时产生的烟尘和高温铁水、熔渣炉接触其它的可燃物产生的烟尘,高炉每制作1吨铁,在出铁厂平均散发出2.5吨的烟尘,其中正常出铁时,铁水沟、渣沟、别渣器、摆动流嘴和铁水罐等个点产生的烟尘属于一次烟尘,占全部烟尘量的86%。
在开堵铁口时产生的烟尘属于二次烟尘,占14%,出铁场的烟尘温度较高一般为70-200℃。烟尘粒度一般在10微米以下占50-60%,烟尘中Fe2O3的含量为49.4%,SIO2的含量为10.97%,碳含量为15.49%。
高炉系统产生粉尘的地方主要有槽上的卸料,皮带机的转动,和槽下的筛分,原燃料装入料车,集料斗等,粉尘的浓度为5-8g/m³。国家标准要求矿槽上下都采用皮带机,所有转运站,槽上收料口及槽下筛分设施有应装有除尘器净化装置,用皮带机向炉顶上料时应该设置单独的除尘装置,要求所有除尘后的排放含尘气体的含量小于50mg/m³,而工作环境中的空气的含尘量降到10mg/m³。
原料系统粉尘一般来源于炼铁厂炉前矿槽的除尘,主要包括高炉烧结矿、焦炭、杂矿等原料燃料在转运,卸料、给料及上料吋产生的有害粉尘。
炼铁厂主要除尘技术
出铁场除尘:
目前,出铁场的一次烟尘捕集治理,主要采用在产生烟尘的部位,比如出铁口、铁沟、渣沟、等设有防尘罩,然后用风机抽走烟尘,烟尘通过管道进入布袋除尘器或电除尘器进行净化,净化后的气体浓度小于50mg/m³。
二次除尘器系统一般采用以下3种治理装置:
一是自然抽风气帘式,也就是把整个房顶看做是一个通用风罩在周围设通风气帘抽风机;二是垂幕式,有活动垂幕组成的通风通道将粉尘抽到除尘器内;三是在各个出铁口产尘点分散设置分散捕集,统一抽风除尘。
虽然出铁场除尘因为高温限值,治理技术比较局限,但是,随着行业及技术的发展,治理技术也在不断完善,主要集中在两部分,包括对这部分粉尘进行降温再处理的方式,也包括研发耐高温的治理材料及产品。
目前除布袋除尘器外,滤筒除尘器也运用在部分钢铁企业中,该款除尘器使用各种圆柱形褶皱滤料,对于干燥粉尘颗粒可实现高效吸收,除尘效率远高于传统袋式除尘器,极大地减少了有害物质的排放。