CN103498045B - 一种高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法，是通过采用合理的烟气循环方式，即将烧结机尾部风箱中SO2浓度最高的2～3个风箱的烟气送至脱硫系统进行脱硫，机尾剩余风箱的烟气循环至烧结料面的烟气循环方法；并结合采用高活性的生石灰加强烧结过程SO2集中释放、采用高强度点火和偏析布料以抑制SO2在循环过程吸附作用的技术，可在不增加烧结矿硫含量的条件下，通过烟气循环可减少烟气排放25～40%，减少粉尘排放20～35%、NOx25～40%、二噁英55～75%、CO25～40%。

Description

一种高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法
技术领域
本发明涉及一种烟气污染物减排方法，特别是涉及一种高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法。
背景技术
烧结矿是高炉炼铁的主要炉料，在我国占含铁炉料总量的75％左右。但烧结生产不仅工序能耗高，且烧结过程排放的烟气含有粉尘、COx、SOx、NOx以及二噁英和呋喃等高致癌物质，还排放酸性气体、重金属和碱金属等多种污染物，是钢铁工业中重要的大气污染源。
当前，烧结烟气净化技术种类繁多，但多为处理污染物类型单一、治理成本高的技术。为降低废气处理成本，利用烧结烟气的余热，国外在20世纪末开始研究将烧结机大烟道中部分高温废气循环到烧结机前半部进行再利用的新方法。烟气循环到烧结料层时，烟气中的粉尘部分会被吸附并滞留于烧结料层中，以及烟气中的NOx被部分降解，二噁英在高温下会被热解；同时烟气中的CO、CH等化合物在烧结过程中发生二次燃烧放热，可降低固体燃耗，进一步降低NOx、SO2等的排放。因此，烟气循环对污染物具有显著的综合减排效果。
目前，国内外主要有5种烟气循环方法，荷兰艾默伊登钢铁厂的EOS工艺、德国HKM的LEEP工艺、奥钢联林茨钢厂的EPOSINT工艺、日本新日铁区域性废气循环工艺以及我国宝钢开发的烧结机废气余热循环工艺。但当前没有专门针对高硫铁矿开发相应的烟气循环烧结方法。由于高硫铁矿烧结过程中，其排放的烟气中SO2浓度高，SO2易在循环过程中被吸附在烧结矿中而导致硫富集，而对高炉炼铁产生重大的不利影响。因此，有必要开发一种适合高硫铁矿的烟气循环烧结方法，使得烟气循环能应用到高硫铁矿烧结而起到节能减排的作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种节能减排好的高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供的高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法，所述的高硫铁矿，是指硫含量为0.1～0.3%的烧结混匀铁矿，①开发合理的烟气循环方式，②加强烧结过程SO2集中释放，③抑制SO2在循环过程的吸附作用，从而实现高硫铁矿的烟气循环烧 结以降低污染物排放，所述的合理烟气循环方式，是将占烧结机长度1/3～1/2的烧结机尾部风箱的烟气部分循环至烧结料面，即将烧结机尾部SO2浓度最高的2～3个风箱的烟气送至脱硫系统进行脱硫，尾部剩余风箱的烟气循环至烧结料面的烟罩中；所述的加强烧结过程SO2集中释放，是采用高活性的生石灰，生石灰CaO含量为82～88%，活性度不低于400ml，生石灰在烧结混合料中的质量配比不低于4%；所述的抑制循环过程中SO2吸附作用，是采用高强度点火并结合偏析布料技术，使得提高表层料层的烧结温度、延长高温时间，降低表层烧结矿中能吸附SO2的游离CaO含量。
所述的烟气循环是指，所述的烟罩是位于距离烧结机机头1/8～1/10的位置，烟罩长度占烧结机总长度的2/5～3/5。
所述的烟气循环是指，其进入料面的气体O2含量不低于16%、SO2浓度不高于1000ppm，O2含量和SO2浓度通过兑入空气或烧结环冷机热废气进行调控。
所述的提高点火强度是指，是将点火强度比常规烧结提高20～30%，使点火温度提高至1200～1250℃。
所述的偏析布料是指，是通过九辊布料或气流布料，使烧结机表层物料中燃料的质量百分含量比底层物料高0.4～0.8%。
采用上述技术方案的高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法，为了实现高硫铁矿烧结的烟气污染物减排，本发明的思路是一方面采用合理的烟气循环方式，保证烟气的成分不但满足烧结的要求，另一方面加强烧结过程SO2的集中排放，使得只需抽取部分风箱的烟气进行SO2脱硫处理，其余风箱的烟气可用于循环；并通过配合相应的技术，防止烟气循环过程中SO2被吸附在烧结矿中而造成烧结矿硫含量高。
本发明的特征及带来的有益效果：
（1）采用高活性生石灰，在烧结过程中上部料层产生的SO2可被下部料层中的消石灰所吸收，从而使得硫富集在烧结料层的底层，因而使得其在烧结即将结束时集中释放出来，因此保证SO2集中释放到个别几个风箱中，而使得其他风箱中的SO2浓度较低而利于烟气循环。
（2）提高点火温度并结合偏析布料技术，可提高表层物料的烧结温度、延长高温时间，使得表层物料中的铁矿与熔剂充分反应而矿化完全，最大程度降低表层烧结矿中的游离CaO含量，从而使得循环烟气通过料层时SO2的吸附作用被抑制。
（3）将中尾部中SO2浓度最高的风箱烟气抽出脱硫，而将剩余风箱的烟气循环到烧结料面，既减少了烟气脱硫的处理量，又能保证循环烟气成分满足烧结的要求。
（3）综合上述三种措施，可实现高硫铁矿的烟气循环烧结，在不 增加烧结矿硫含量的条件下，起到节能减排的作用，可减少烟气排放25～40%，减少粉尘排放20～35%、NOx25～40%、二噁英55～75%、CO25～40%。
附图说明
图1为本发明烟气循环烧结的方法示意图。
图中：1—烧结机，2—烟罩，3—循环管道，4—风箱，5—第一风机，6—第一电除尘，7—循环烟道，8—排放烟道，9—烟囱，10—第二电除尘，11—第二风机。 
具体实施方式
参见图1，烧结机1的尾部的风箱4连接循环烟道7，循环烟道7通过第一电除尘6、第一风机5、循环管道3与烟罩2连接，烟罩2是位于距离烧结机1机头1/8～1/10的位置，烟罩2长度占烧结机1总长度的2/5～3/5；烧结机1的尾部的2～3个风箱4的烟气送至脱硫系统进行脱硫；烧结机1头部的风箱4连接排放烟道8，排放烟道8通过第二电除尘10、第二风机11与烟囱9连接。
参见图1，高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法，高硫铁矿是指硫含量为0.1～0.3%的烧结混匀铁矿，①开发合理的烟气循环方式，②加强烧结过程SO2集中释放，③抑制SO2在循环过程的吸附作用，从而实现高硫铁矿的烟气循环烧结以降低污染物排放，所述的合理烟气循环方式，是将占烧结机长度1/3～1/2的烧结机尾部风箱的烟气部分循环至烧结料面，即将烧结机尾部SO2浓度最高的2～3个风箱的烟气送至脱硫系统进行脱硫，尾部剩余风箱的烟气循环至烧结料面的烟罩中；所述的加强烧结过程SO2集中释放，是采用高活性的生石灰，生石灰CaO含量为82～88%，活性度不低于400ml，生石灰在烧结混合料中的质量配比不低于4%；所述的抑制循环过程中SO2吸附作用，是采用高强度点火并结合偏析布料技术，使得提高表层料层的烧结温度、延长高温时间，降低表层烧结矿中能吸附SO2的游离CaO含量。
烟气循环是指，烟罩是位于距离烧结机机头1/8～1/10的位置，烟罩长度占烧结机总长度的2/5～3/5。
所述的烟气循环是指，其进入料面的气体O2含量不低于16%、SO2浓度不高于1000ppm，O2含量和SO2浓度通过兑入空气或烧结环冷机热废气进行调控。
所述的提高点火强度是指，是将点火强度比常规烧结提高20～30%，使点火温度提高至1200～1250℃。
所述的偏析布料是指，是通过九辊布料或气流布料，使烧结机表层物料中燃料的质量百分含量比底层物料高0.4～0.8%。
下面实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制发明的范围。
实施例1：
针对硫含量为0.1%的混匀铁矿，配料时配入占烧结混合料中总质量比例4%的生石灰，生石灰CaO含量为82%、活性度为400ml；布料时采用九辊布料使烧结机表层物料中燃料的质量百分含量比底层物料高0.4%；点火时点火强度比常规烧结提高20%，点火温度为1200℃；将占烧结机长度1/3的烧结机尾部风箱的烟气部分循环至烧结料面，即将烧结机尾部SO2浓度最高的2个风箱的烟气送至脱硫系统进行脱硫，尾部剩余风箱的烟气循环至烧结料面的烟罩中；烟罩位于距离烧结机机头1/8的位置，烟罩长度占烧结机总长度的2/5；进入料面的气体O2含量为16%、SO2浓度为600ppm。与普通烧结相比，采用上述烟气循环烧结技术，烧结矿中的硫含量从0.035%变化为0.038%（基本不变），但减少了粉尘排放27%、NOx30%、二噁英60%、CO28%。
实施例2：
针对硫含量为0.3%的混匀铁矿，配料时配入占烧结混合料中总质量比例6%的生石灰，生石灰CaO含量为88%、活性度为550ml；布料时采用气流布料使烧结机表层物料中燃料的质量百分含量比底层物料高0.8%；点火时点火强度比常规烧结提高30%，点火温度为1250℃；将占烧结机长度1/2的烧结机尾部风箱的烟气部分循环至烧结料面，即将烧结机尾部SO2浓度最高的3个风箱的烟气送至脱硫系统进行脱硫，尾部剩余风箱的烟气循环至烧结料面的烟罩中；烟罩位于距离烧结机机头1/10的位置，烟罩长度占烧结机总长度的3/5；进入料面的气体O2含量为16.5%、SO2浓度为1000ppm。与普通烧结相比，采用上述烟气循环烧结技术，烧结矿中的硫含量从0.041%变化为0.045%（基本不变），但减少了粉尘排放33%、NOx38%、二噁英70%、CO35%。

Claims (5)

1.一种高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法，所述的高硫铁矿，是指硫含量为0.1～0.3%的烧结混匀铁矿，①开发合理的烟气循环方式，②加强烧结过程SO2集中释放，③抑制SO2在循环过程的吸附作用，从而实现高硫铁矿的烟气循环烧结以降低污染物排放，其特征在于：所述的合理烟气循环方式，是将占烧结机长度1/3～1/2的烧结机尾部风箱的烟气部分循环至烧结料面，即将烧结机尾部SO2浓度最高的2～3个风箱的烟气送至脱硫系统进行脱硫，尾部剩余风箱的烟气循环至烧结料面的烟罩中；所述的加强烧结过程SO2集中释放，是采用高活性的生石灰，生石灰CaO含量为82～88%，活性度不低于400ml，生石灰在烧结混合料中的质量配比不低于4%；所述的抑制循环过程中SO2吸附作用，是采用高强度点火并结合偏析布料技术，使得提高表层料层的烧结温度、延长高温时间，降低表层烧结矿中能吸附SO2的游离CaO含量。
2.根据权利要求1所述的高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法，其特征在于：所述的烟气循环是指，所述的烟罩是位于距离烧结机机头1/8～1/10的位置，烟罩长度占烧结机总长度的2/5～3/5。
3.根据权利要求1或2所述的高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法，其特征在于：所述的烟气循环是指，其进入料面的气体O2含量不低于16%、SO2浓度不高于1000ppm，O2含量和SO2浓度通过兑入空气或烧结环冷机热废气进行调控。
4.根据权利要求1或2所述的高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法，其特征在于：所述的提高点火强度是指，是将点火强度比常规烧结提高20～30%，使点火温度提高至1200～1250℃。
5.根据权利要求1或2所述的高硫铁矿烧结的烟气污染物减排方法，其特征在于：所述的偏析布料是指，是通过九辊布料或气流布料，使烧结机表层物料中燃料的质量百分含量比底层物料高0.4～0.8%。
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