烧结厂环保除尘技术的研究分析

赵忠峰

摘要：烧结厂是冶金行业领域污染最为严重的单位之一，不但会产生大量的粉尘，而且污染排气还极为严重，对周边环境构成了极大的威胁。本课题笔者在分析烧结厂尘源特点的基础上，进一步对烧结厂环保除尘技术进行了探究，希望以此为烧结厂的环保工作提供一些具有价值性的参考依据。

关键词：烧结厂；粉尘；环保除尘技术

1 前言

烧结工业是整个钢铁行业生产中不可缺少的重要环节，其主要任务是将粒度较细的铁矿粉进行造块，为高炉冶炼提供优质的人造富矿。烧结过程的基本原理是将铁矿粉、熔剂粉、焦煤粉按一定配比进行配料，并配以适当水分，经混匀制粒后铺到烧结机台车上，烧结料经表面点火后，在下部强制抽风作用下，烧结料层内燃，烧结料在高温作用下发生一系列物理、化学变化，并产生一定的液相，随着料层温度降低，液相冷却将矿粉颗粒固结成块，经过破碎、筛分最终形成烧结矿供高炉冶炼。因为矿石及燃料等均为天然生成，其中含大量的无机物和有机物，因此烧结过程产生大量的有毒、有害气体，同时烧结矿在配料、破碎、运输过程中还会产生严重的粉尘污染，这些都构成了大气污染。随着国家对环保越来越重视，对烧结生产的节能减排也提出了更高的要求。环保部门出台的《烧结、球团工业大气排放标准》明确要求各钢铁企业要将烧结、球团生产过程中的粉尘排放量，由以前的不超过50mg／m3降低到20mg／m3以下。由于烧结生产中的粉尘主要产生于烧结机机尾对烧结矿的破碎过程，因此需对烧结机机尾除尘进行改造，以达到新的排放标准要求。

2 烧结生产过程的主要尘源

烧结生产过程的主要尘源是：烧结机主烟道排气中的粉尘；烧结机和冷却机尾部卸料时产生的粉尘；烧结矿筛分时产生的粉尘；成品和返矿运输过程产生的粉尘；一次混合废气中的粉尘；烧结用原料、熔剂、燃料的卸车、加工(破碎、筛分)和运输过程产生的粉尘；干式除尘器的排灰处理；二次扬尘。各种尘源都有它的特点：原料准备系统的尘源多而分散；混合料系统，特别是热返矿参加混合时尘气共生，排气具有高温、高湿和较高的含尘浓度，烧结矿系统的废气量大、温度高，含尘浓度大，由于目前多生产自熔性或高碱度烧结矿，因而产生的粉尘比电阻高。此外，烧结粉尘磨损性强，废气中含SO2、CaO，易产生腐蚀与结垢，使烧结粉尘的治理造成一定的困难。

3 烧结厂环保除尘技术探究
       3.1烧结机烟气除尘
       烧结机烟气除尘一般根据企业的生产规模、装备水平和当地的烟气含尘浓度排放要求来确定。在环保要求不是很严格的地区，对于工艺装备水平较低的小型烧结机，一般采用重力降尘室和双旋风或多管除尘器串联的二级除尘模式。采用该除尘模型虽然除尘效率可以达到90％左右，但烟气排放浓度基本不达标，不过其具有投资少的明显优势。目前绝大多数大中型烧结机均采用电除尘器一级除尘，可以满足排放浓度小于100mg／m³的基本要求，但随着国家和社会对环境保护的日益重视，排放浓度小于50mg／m³的标准将会在最近几年制定出来，因此新建的大中型烧结机应尽量按烟气粉尘排放浓度小于50mg／m³作为选择和设计电除尘器的基本要求。根据国内烧结烟气除尘的实际情况，烧结机机头采用三电场超高压宽极距的电除尘器很难达到粉尘排放浓度小于50mg／m³的要求。根据国外的经验，机头电除尘器必须采用四个以上电场方能满足高标准排放浓度的要求。
       3.2烧结工艺中的环保除尘措施
       烧结工艺要进行环保除尘，首先要对生产设备以及生产工艺进行改革，在进行生产工艺的改革时，可以采取小球烧结的方式，将小粒径铺底料技术应用于生产过程中，在烧结机上铺设粒度15毫米左右，料层40毫米左右的烧结矿，使得配合料充分燃烧，所生产的烧结矿中将不再含有大量的生料，可以有效降低粉尘含量。其次自动进行配料，并且对所配料的点火温度以及水分进行严格控制，保证成品烧结矿具有强度大、质量高以及粉尘率低的特性，从而降低粉尘的产生，将烧结矿的生产与先进的自动化技术相结合，从尘源降低粉尘量，让粉尘排放减少。还可以对烧结工艺进行改进，使返矿率降低，成品率增大，从而减少粉尘，进行厚料层的烧结时，把混合料经过润湿，充分混合在一起，并且搓成粒度大致相同的小球，保证料层具有更好的透气性。从烧结机尾到冷却机，可以直接给料，不必在机尾进行热筛，合理的利用冷返矿配料方案，从而避免因为热返矿配料水汽大量蒸发导致粉尘四处飘散的情况。
       3.3烧结厂除尘措施
       一方面，可以以烧结厂生产工艺与地理位置为依据，进一步以合理的方式对除尘装置进行配置，这样便能够使废弃排放得到有效较少。如果出现很难安装除尘装置的生产工艺过程，可以选择使用高效静电除尘器，例如烧结过程当中的溶剂、配料、烧结以及成品运输等。另一方面，对于除尘系统，最好统一化使用大型集中式除尘方式，并使用先进的大型除尘设备，这样不但便于日常维护，而且还减少了占地面积。与此同时，也使粉尘回收率及循环利用价值得到提升，进一步保证了除尘系统的高效运行。另外，应系统的集中化与大型化，让除尘系统回收的粉尘集中在几个点，所以每个扬尘点基于密闭情况下还需设置机械抽风，含尘废气由高效除尘器净化之后排入大气，进而使用粉料的密闭输送或在加湿后送入烧结工艺系统，达到回收利用的目的。

       3.4烧结工艺废气除尘措施
       随着废气处理技术的不断进步完善，很多的冶金企业通过在多管除尘器与降尘管之间增加惰性除尘器或者旋风除尘器，实现降低粉尘浓度的目的，使得处理后的粉尘可以达到排放的标准。烧结工艺的废气除尘系统大多应用静电除尘器进行除尘，在进行静电除尘器的设计时，除尘器的壳体选择箱形梁、板立柱或者底圈梁等新式结构，不仅可以降低设备本身的重量，还能增强整个壳体的刚度和强度。在对静电除尘器的同极极距进行设计时，以宽极距为主，极距宽度的增加可以令两极工作电压加强，使得粉尘的驱进速度提高，同时，宽极距可以增强电晕线周围的放电性能，降低了高比电阻粉尘的荷电难度，可以更好的对高比电阻粉尘起到净化作用，让捕集效率得以提高。
       3.5烧结厂环境除尘措施
       烧结厂的环境除尘系统涵盖了原料准备、混合料以及成品烧结矿等。对于传统的防尘方式，多数集中于分散，常使用水力除尘，主要的措施有：机械旋风除尘、水力机械联合除尘等，除尘效果不佳。现状下通常使用集中式大型除尘设备，基于尘源点，是使用的是高压静电尘源控制装置，或者在尘源点中喷洒荷电水雾，这样便能使开放性尘源得到有效抑制，有些工艺过程尘源点的含尘浓度较高，且处理风量大，例如：冷却设备、整粒设施以及烧结机尾卸矿部等，因此多采用静电除尘器或者整粒设施除尘，并且除尘措施以工艺生产系统为基础，进而设立集中或者分散的除尘系统。

4 结语

通过本文的分析与探究，认识到烧结厂所产生的污染源无论对烧结厂自身，还是对周边环境，均会构成极为严重的威胁。要想提高烧结厂环保除尘技术，便需要做好多方面的工作，例如笔者在文中所提到的工艺除尘环保措施、废气除尘措施以及环境除尘措施等。相信做好以上方面的工作，烧结厂环保除尘技术将更具规范性与科学性，进一步为冶金行业的发展奠定坚实的基础。

参考文献
[1] 申江,李伟.探究冶金企业的环保除尘技术[J].中国高新区,2018(02):11+175.

[2] 肖惠海，董冰岩.烧结厂环保除尘技术的性能对比与研究[J].中国矿业.2016（09）：88-89.