1.1 污染物的成分
炼钢过程中,在高温下向转炉中鼓入大量氧气,铁水中的碳被迅速氧化成co,炉气的主要成分是co以及少量co2。在氧气射流与熔池直接作用的反应区内,局部温度可达2500~2800℃,造成一定数量的铁和铁的氧化物的蒸发,形成极细的烟尘,这就是从炉口喷出的褐色烟尘。烟尘中还包括一些被炉气机械夹带出的散状料粉尘和随喷溅带出的渣粒等[2]。下面列出经过未燃法处理后的烟气成分。
①转炉烟气的成分,如表1[3]。
表1 未燃法烟气成分及范围
烟气成分 | η(co)% | η(co2)% | η(n2)% | η(o2)% |
未燃法 | 60~80 | 14~19 | 5~10 | 0.4~0.6 |
烟气量:570m3/(h,t )(钢)
); 烟气温度:1400~1600℃。
烟气中含有大量的CO,是热值很高的二次能源,通常也称为转炉煤气,其煤气发热值为8374kJ/m3。
2000年中国重点钢铁企业钢产量11804.35万t,其中转炉钢占87.7%,转炉钢中100t以上转炉产量占全国转炉钢产量的33%左右。通过技术改造将100t以上转炉的吨钢煤气回收量,由目前的30Nm3/t提高到100Nm3/t,可多回收转炉煤气239141万Nm3/年,可获经济效益约47830万元。多回收的转炉煤气量若替代动力煤(约合86万t),可减排CO2约38万吨、烟尘1.0万吨、SO23.6万吨、NO21.1万吨。
②转炉烟尘的成分及细度。
Ⅰ 成分 烟尘成分见表2。
表2 未燃法烟尘成分及范围
金属铁 % | Ω(FeO) % | Ω(Fe2O3) % | Ω(SiO2) % | Ω(MnO) % | Ω(P2O5) % | Ω(CaO) % | Ω(MgO) % | Ω(C) % |
0.58 | 67.16 | 16.20 | 3.64 | 0.74 | 0.57 | 9.04 | 0.39 | 1.68 |
从表2看出,烟尘主要成分是FeO,占60%以上,其颜色呈黑色,FeO颗粒容易聚集,粒径大。烟尘颗粒质硬且多呈锋利的尖锐状,对过滤装置的磨损性较严重。含铁粉尘可回收再用于转炉炼钢。
Ⅱ 粒度 转炉烟尘的粒度分布如表3。
表3 未燃法烟尘分散度分析
粒径/μm | 2~10 | 10~40 | >40 |
未燃法/% | 30 | 53 | 16 |
由表3可见,未燃法粉尘粒径大于10μm的达70%,接近于灰尘。