冶金企业环保成果：炼钢电弧炉烟气处理

2.3.5.1　电弧炉炼钢烟气来源及特点

在电炉的冶炼过程中，由于炉料的加热、熔炼及化学反应使炉内产生一定的压力，使烟尘从炉门和电极孔等各种间隙向外逸出。当电炉在开盖装料、加熔剂及出钢时，也会有烟气散放出来。特别是在吹氧冶炼阶段，烟尘排放量剧增。电炉冶炼过程中排放的烟尘量与种类，和炉料成分、氧化物料的多少、炉温、吹氧强度等因素有关。并且在不同的冶炼阶段所产生的烟尘情况也不相同。各冶炼阶段烟尘的特点是：

（1）在熔化期，炉料中油脂类可燃物燃烧，金属在高温下蒸发与氧化，因而产生大量黑褐色浓烟。

（2）在氧化期，由于强化脱碳，采用加矿石和吹氧而产生一氧化碳和大量赤褐色浓烟；

（3）在还原期，为了创造良好的还原条件，投入炭粉和造渣材料，产生白烟。另外，在装料和出钢阶段，炉子在瞬间也产生一定数量的烟尘。在各冶炼阶段中，氧化期烟尘量最大，其次是熔化期，还原期最小。

一般来说，每熔炼1t钢约产生2.5～12kg烟尘，烟尘质量浓度为4.5～8.5g/m3（标态），氧化期最高可达20g/m3（标态），而且烟尘很细，1μm以下的约占90%。电炉炼钢产烟量的大小还和排烟方式有关，就1t钢而言，一般内排烟方式产生的烟气量，约为800～1000m3/h（标态），外排方式产生的烟气量约为560～700m3/h（标态）。烟气成分主要是一氧化碳（占60%左右）、氮气、二氧化碳及少量的氧气等。烟气温度大约为1200～1400℃，烟尘成分主要是氧化铁。

2.3.5.2　电炉烟气净化装置(www.xing528.com)

电炉的净化装置同电炉的排烟方式有关，电炉的排烟方式是指电炉烟气的捕集方式。选择恰当的排烟方式，对于电炉烟气净化系统的经济性是极为重要的。生产中采用的排烟方式大致可分为炉内排烟、炉外排烟、炉内外结合排烟及大密封罩排烟等方式。

炉内排烟是指在炉盖上的适当位置开设专门的排烟孔，将水冷排烟管插入其中，并与净化装置相连接，直接从炉内抽出烟气，这种排烟方式具有排烟量小、排烟效果好、可加快降碳速度、缩短冶炼时间等优点，但在还原期不易控制炉内微正压状态，为了保证还原气氛，往往在还原期停止排烟。

炉外排烟是指使烟气从电极孔和炉门等不严密处逸散于炉外后，再加以捕集的排烟方式。根据罩子安装位置的不同，炉外排烟可分为上部排烟罩和炉盖排烟罩两类。炉盖排烟罩又分为炉盖密闭罩、钳形罩、炉盖侧吸罩和吹吸罩等不同的形式，但用得较多的是炉盖密闭罩。炉外排烟方式虽然排烟量大，设备投资及维护费用较大，但在整个冶炼期都可应用，系统较为安全。

炉内外结合排烟方式，就是在熔化期和氧化期从炉内排烟，还原期停止从炉内排烟而使用设置在炉门及侧部的烟罩排烟。这种排烟方式在实际中也应用较多。

电炉大密闭罩排烟方式，就是采用一个大型的整体密闭罩把电炉整个包围起来，当冶炼过程中产生的烟气逸出炉子后，由设在罩体上部的吸烟口抽走，不使其在车间内扩散。这种大密闭罩虽造价较高，排烟量大，但排烟效果好，且有可减轻电炉噪声影响和其他一些优点，因而在国内应用较多。

由于电炉烟尘极细，且含尘浓度较高，因而必须采用高效净化装置。目前应用最普遍的是袋式除尘器，这是因为它净化效率高，设备不受腐蚀影响，运行安全可靠，管理简便，回收的干灰便于运送和处理。湿式洗涤器在电炉烟气净化中也有所应用，它虽然能达到较高的净化效率，但泥浆处理比较麻烦，且洗涤废水呈酸性，对设备腐蚀大，因而其应用日趋减少；电除尘器在电炉烟气净化中也有应用，具有处理烟气量大、阻力小、运行费用低等优点，但由于设备费用很高，要求操作管理水平也很高，因而应用较少。由于电炉烟尘电阻率偏高，使用时需设置增湿塔或喷入蒸汽以降低烟气的电阻率，从而保持较高的除尘效率。但在冶炼过程中烟气量、温度和烟气成分变化较大，难以调节。