炼钢电炉烟尘治理  (dustcontrolofelectricarcfurnacemelting)

消除或减少炼钢电弧炉生产中产生的烟尘污染，并使其中的有价组分得到综合利用的过程。电弧炉是炼钢生产中使用最多的一种电炉。它的主要特点是能冶炼优质钢，但电耗较大和钢的成本较高。随着电炉炼钢技术发展和生产强化，电炉炼钢排放的烟尘已成为钢铁生产的主要大气污染源之一。电弧炉烟尘治理主要包括烟气的捕集和除尘。有时还包括烟气余热利用。

烟尘的产生和性质  电弧炉炼钢一般有熔化、氧化和还原三个冶炼期。各冶炼期产生的炉气量和污染物量是不同的，以氧化期为最大，生产1t钢产生的炉气量为80～100m³(标准状态下)。实际进入除尘系统的烟气量根据烟气捕集方式确定，一般比炉气量大10倍以上。

烟尘是炼钢电炉排放的主要大气污染物，生产lt钢产生12～14kg烟尘。在电炉内高温下，金属升华到熔池表面之上，经氧化、冷却后形成的小于0.01μm的氧化铁粒子，同时也有粉尘和铁锈随烟气一起排出。烟尘的化学成分主要是氧化铁，其他成分与冶炼的钢种和原料有关，如原料中有镀锌废钢时，冶炼初期锌挥发并氧化成氧化锌。

电炉烟气的气体组分有CO₂、CO、NO_X、SO₂和氰化物等，其含量与电极消耗、废钢中油脂和水分的蒸发、分解以及废钢熔化和脱碳作用等有关。熔化期主要是炉料中油脂类可燃物燃烧和金属在高温下气化产生的黑褐色烟气。氧化期为强脱碳过程，由于铁的激烈氧化和加矿石而产生大量的赤褐色浓烟。还原期为除去钢中的氧和硫，调整钢水化学成分而投入炭粉等造渣料，产生黑色或白色的烟气。

烟气捕集和除尘  炼钢电弧炉烟气的捕集是治理技术的关键。常用的烟气捕集方式有炉外排烟罩、炉内直接排烟、炉内直接排烟和屋顶烟罩以及电炉密闭罩等四种。

炉外排烟罩  在电炉炉顶、出钢和出渣口上方安装各种形式的吸气罩，如炉盖罩、钳形罩、吹吸罩等。对于吹氧电弧炉，其烟气捕集效果较差。

炉内直接排烟  在电炉炉盖上开一个专用排烟孑L，把炉内产生的烟气直接抽走，因为炉盖上已有三个电极孔，所以又称第四孔排烟。这种排烟方式简单，排烟量小，相当于每吨钢在标准状态下为800m³／h，但不能捕集装料、还原期和出钢过程中的烟气。

炉内直接排烟和屋顶烟罩电炉在设有炉内直接排烟的同时，又在车间屋顶增设排烟罩，以捕集逸散到车间内的烟气。这种排烟方式可满足较高的环境要求，但排烟量大，设备投资大，除尘系统能耗高。其排烟除尘系统如图1所示。屋顶烟罩的排烟量约每吨钢9000m³／h左右。

电炉密闭罩  用型钢作框架外焊钢板构成一大容积密闭罩，将电炉全部罩起来，把电炉冶炼中产生的烟气抽走(集烟率95％～l00％)，抽气量约为每吨钢5000m³／h。按冶炼操作要求，密闭罩上设置活动门和检修孔，内壁粘贴吸声隔热材料。密闭罩可以捕集冶炼全过程产生的烟气，比炉内直接排烟和屋顶烟罩方式节省投资和减少能耗，还能降低噪声。其缺点是密闭罩

体积大，给冶炼操作带来一些新的要求。

随着除尘技术的发展，国内外多数炼钢电炉烟气都采用袋式除尘器净化。如果烟气温度高，则需采取烟气降温措施或选用相应的耐高温滤料。

烟气余热利用  电弧炉直接排烟的温度最高达1300～1400℃，热能有利用价值。传统的方法是采用余热锅炉生产蒸汽。20世纪70年代开发的电炉烟气预热废钢技术，已在生产上得到广泛应用。废钢预热器有简单的预热器、专用预热器和普通料篮预热器三种型式。应用最多的是普通料篮预热器。它的特点是将装废钢的料篮一起放人预热器中进行预热，可以利用原有的料篮，并可减少装卸废钢次数。

预热废钢技术中一个重要问题是消除废钢加热时产生的白烟和恶臭。通常采用的方法是使烟气返回燃烧室烧掉，返回的烟气量根据可燃物的性质、数量和电炉的操作情况决定。炼钢电炉烟气预热废钢和除尘系统见图2。电弧炉烟气预热废钢的经济效益：炼一炉钢冶炼时间缩短8min电力单耗每吨钢节省

1.08×10⁵～1.80×10⁵kJ

0.7kg

l7％