鋼鐵工業是我國國民經濟的重要支柱產業，隨著產量的不斷攀升鋼鐵企業的大氣污染問題日益嚴重。其排放的大氣污染物中二噁英治理已成為鋼鐵企業環保達標的重中之重。本文對鋼鐵廠電爐煉鋼兩個工序生產過程中二噁英的生成、工藝控制及減排技術進行了分析。
1電爐煉鋼過程中二噁英生成機理
電爐煉鋼是指在電弧爐中通過石墨電極向爐內輸入電能，以電極端部與爐料之間發生的電弧為熱源使爐料和合金料熔化并精煉成鋼的過程。是生產優質鋼和特殊質量鋼的主要煉鋼方法。
電爐生產時將油脂及塑料進行預熱或裝入電爐都會產生含二噁英的煙氣。電爐冶煉氯源主要有：廢鋼中附著的油脂、塑料涂層、油漆等有機物;電爐電極表面、爐襯可以提供氯源廢鋼中含有的微量銅、不銹鋼廢鋼含有的微量鎳、汽車廢鋼含有的微量鋅等作為催化劑在高溫熱煙氣的冷卻過程中以前驅體合成、熱分解合成、從頭合成三種方式生成二噁英。
2電爐煉鋼中二噁英的減排
太鋼電爐以不銹鋼冶煉為主通過對煉鋼原料分選來減少氯源和催化物質;同時對溫度進行控制、縮短廢氣在二噁英易生成溫度區間的停留時間;高溫煙氣采用機力冷卻急冷措施減少二噁英產生量;對于已生成的二噁英高效過濾、物理吸附來實施二噁英的減排。
2.1 減少二噁英的生成量
1)盡量減少使用含有油漆、涂料等含氯廢鋼、在入爐前進行挑選和預處理、控制紅泥球(除塵灰壓的球)的投入量、增加不銹鋼廢鋼的投放比例、提高鐵水的投入量嚴格控制入爐有機物和氯的總量。采用轉底爐處理含鐵塵泥技術回用物料如軋鋼氧化鐵皮、除塵灰等含有較高的氯元素利用轉底爐內約1 300℃高溫還原性氣氛和球團中的碳進行還原反應氧化鐵還原為金屬鐵二噁惡英被高溫分解消除。目前我國日鋼和太鋼都建有轉底爐項目。
2)改變原料結構，一體式振動分析儀以鉻、鎳生鐵為主增加中頻爐冶煉降低二噁英的產生即在中頻爐內熔煉高鉻生鐵在電爐中熔煉廢鋼和普通鉻、鎳生鐵兩種鋼水在大包中混勻完成熔煉過程太鋼電爐煉鋼中鉻、鎳生鐵占90%、廢鋼占10%、輔料占10%大大降低了二噁英的產生量。
3)煙氣的降溫過程為二噁英的“從頭合成”提供了適宜的溫度條件太鋼采用對由煙道排出的煙氣進行機力冷卻的急冷措施將煙氣穩定快速(1s內)從約650℃快速降至150℃～200℃以下即可以減少二噁英產生量60%～95%還能對高溫煙氣進行余熱利用。太鋼160t電爐采用該技術二噁英排放濃度降至10-2數量級以下。
2.2 已生成二噁英的減排
對于吸附在細小煙塵表面的二噁英太鋼160t電爐采用32倉、過濾面積25 410m2 的高效布袋除塵器進行處理。根據實測情況得知布袋除塵器對二噁英的總凈化效率在90%以上對廢氣中二噁英的凈化效率在75%以上。
