电炉炼钢厂的烟气污染及净化方面的知识

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电炉钢是在电炉内利用电能作为热源进行冶炼的，最常用的电炉有电弧炉和感应电炉两种。此外，还有电阻炉、电渣炉、真空感应炉、电子轰击炉等。电弧炉是钢铁厂使用最广的一种电炉，可以全部使用冷料。也可采用吹氧冶炼以缩短冶炼时间，节省电耗。电炉的主要优点是能炼优质钢，但耗电量大，成本高。由于平炉和转炉生产的钢料往往不能满足现代工业的要求，因此，电炉钢的产量和品种都在不断地增长。

电弧炉在冶炼合金钢时，每炼一吨钢约发生2~19公斤的灰尘。据法国资料，电弧炉炼钢烟气含尘量为0.3~1.3克/立方米，平均2克/立方米，每吨钢排出灰尘2.2~19公斤，平均5.3公斤。电弧炉的烟气里，常常含有氧化氮气体，其量与电弧的大小有关，与炉子容量大小关系不大。每个炉子一小时能放出0.32~1.86公斤的氧化氮，但没有发现有臭氧、二氧化硫和其它有害气体。

电炉炼钢厂的烟气污染危害比较大。电弧炉在一个冶炼周期中，经常需要打开炉盖进行加料，因而会放散出烟气。另外，电弧炉所用电极常常需要更换和移动，电极缝隙等处容易漏出烟气，因此，要设计一种能完全把烟气收集起来的罩子是比较困难。早在上世纪，有的钢厂开始采用两套集气系统，一套安装在炉盖上，另一套安装在电炉顶上方车间上部，这样就有可能大大改善电炉炼钢厂的环境卫生。

电炉炼钢厂的烟气净化一般是通过集气的方式，而集气方法分为炉顶烟罩法、直接集气法和半直接集气法三种，下面简单介绍一下。第一种，炉顶烟罩法。这种方法是在炉顶上装烟罩，它能有效地收集电炉所发生的烟气。吸入的空气量往往大大超过烟气量，足以冷却烟气，从而可以直接用净化设备（如袋式除尘器）进行处理。这种集气方法的缺点是，随着电炉容量的增大，成本也大大提高。因此炉顶烟罩法只用于用氧量不大的10吨以下的小型电炉。

第二种是直接集气法。这种方法是在电炉盖上开孔，从孔口处在炉顶上装设弯曲排气导管，用控制抽气的方法直接从炉子里抽出烟气，可以减少从炉门、炉顶排出的烟气量，从而改善电炉周围的条件，并减少化废气的体积。但因为烟气里含有一氧化碳和氢气，有发生爆炸的危险。通常应由管子接口处引进空气，使一氧化碳气体等燃烧，同时使烟气冷却后再进入净化装置。这种方法要求严格控制压力，防止炉口排出烟气，也要避免过量空气进入炉内。

第三种，半直接集气法，这种方法是前两种的中间方法。在炉顶的一个或几个排气孔上装设烟罩，炉门和出钢槽上还设有辅助烟罩。从这些烟罩收集到的烟气，汇集到总管道，再通往净化装置。这样，由于炉子没有直接抽吸，可以避免空气进入炉内。烟气中可燃气体在电炉和烟罩之间燃烧（吸入了一部分空气）。因此，净化气体的体积比直接集气法约多两倍。

英国钢铁公司各钢厂所用电炉中，60吨以上的大型电炉多用直接集气法或用半直接集气法集气。净化设备则多用湿式、干式静电除尘器，或者高效能洗涤器。他们认为，用萤石作为助熔剂时，最好采用湿式净化装置以防止氟化物气体排入大气；不用萤石或萤石用量很少时，则可采用干式静电除尘器。当在车间内有几个电炉时，也采用两套集气系统，在车间上部增设集气装置，防止烟气在车间内外扩散。

在中型电炉（20~30吨）上，一般用直接集气法集气，并配合使用高效能湿式洗涤器。而在小型电炉上，则多用半直接集气法或用炉顶烟罩法集气，并用袋式除尘器进行净化处理。在电弧炉所用的烟气净化方法中，一般认为，当用除尘效率在98%以下的高效能洗涤器时，能把烟气含尘量降低到20毫克/立方米。使用除尘效率为92~97%的静电除尘器时，净化后烟气含尘量为20~100毫克/立方米。袋式过滤器的除尘效率比较高，能达到98~99%，净化后烟气含尘量为20毫克/立方米。

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