脱硫剂喷吹耦合活性焦技术降低烧结烟气SO2

烧结生产作业过程中会产生大量二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NO_x)和粉尘等大气污染物,是钢铁污染物排放的主要来源。某钢厂435 m²烧结机采用逆流式活性焦一体化脱除工艺进行污染物减排,减排设备长期运行出现老化,造成SO₂浓度超过减排系统所能承受的最大值,减排后烟气中SO₂浓度超标,且对活性焦脱硝能力产生了不利影响。为减轻活性焦减排压力,在烧结大烟道处设置脱硫剂喷吹减排系统,形成了“过程减排”和“末端治理”相结合的烟气污染物减排技术。实际应用结果表明,喷吹脱硫剂后活性焦入口烟气SO₂浓度由853.78 mg/m³降低至668.76 mg/m³,达到了活性焦脱硫脱硝工艺正常运行的工艺条件,有效解决了SO₂浓度超负荷的问题。活性焦入口处粉尘浓度由25.48 mg/m³上升至31.39 mg/m³,烟气中粉尘增加量的不明显,减排工艺的脱硫脱硝效果未受到负面...     

烧结机喷吹天然气减排CO2技术

JFE钢铁公司开发出可以降低能耗的辅助燃料喷吹技术,又名为"超级烧结工艺"。这项技术的具体做法是从烧结料层顶层喷入天然气,这样可使烧结料层上部料层保持最高烧结温度,从而提高能效及减少CO2排放。     

料面喷吹蒸汽对烧结矿产质量和CO排放的影响

 随着钢铁行业烧结烟气污染物超低排放标准的持续收紧,烧结料面喷吹技术以其节能减排提质的潜在优势成为新的研究热点,被广泛认为是当前具有一定综合减排效果的烧结过程控制技术。为探究料面喷吹蒸汽的最优工艺制度,查明蒸汽喷吹影响烧结过程的作用机理,以期实现其工业化应用,采用某钢铁厂的烧结原料,研究了蒸汽喷吹总量、喷吹流量及开始喷吹时刻对烧结矿产质量指标及CO排放的影响。结果表明,在50 kg 级烧结杯原料条件下,料面喷吹蒸汽最佳试验条件应为烧结点火8 min后连续喷15 min,喷吹流量为0.02 m3/min,喷吹总量为180 g;此时,较基准相比,垂直烧结速度和利用系数稍有降低,成品率和转鼓强度分别提高0.60%和1.94%,固体能耗降低1.15 kg/t,达到最优值,烧结烟气CO浓度降低10.91%;表明喷吹蒸汽的进入使得被其他混匀矿包裹燃料中的碳元素充分反应,发挥高温反应的效果显著,进而提高成品率和转鼓强度;同时适宜蒸汽的加入参与到烧结高温带反应,有利于H₂O与C和O₂反应,将还原性气氛的CO转化为CO₂,进而降低CO排放和烧结固体能耗。综合来看,在合理的喷吹制度下,料面喷吹蒸汽可起到烧结过程CO减排和改善烧结矿产质量指标的双重效果。     

烧结主要工艺参数对烟气SO2排放的影响

针对目前烧结烟气分段脱硫技术中存在的实际问题及烧结烟气中SO2的排放规律,研究了铁矿石烧结过程中,主要工艺参数(混合料水分、焦粉用量、生石灰用量及碱度)对烟气中SO2排放规律的影响。结果表明,烧结过程结束前,烟气中SO2含量将出现峰值,其峰值大小与烧结混合料水分及焦粉用量呈正相关,与生石灰用量及碱度呈负相关。     

全氧高炉风口喷吹烧结烟气的冶炼特征

摘要：建立了高炉或氧气高炉喷吹烧结烟气的数学模型,实现对烧结烟气利用与处理的目的。模拟结果显示：当烧结烟气喷吹温度为1250℃,全氧高炉的炉缸与炉身处各循环200m3/t炉顶煤气时,烧结烟气喷吹量每增加100m3/t,高炉理论燃烧温度降低约134℃,直接还原度增大0.02。随着烧结烟气喷吹量的增加,煤比逐渐增大,炉顶煤气中氮气含量逐渐增大,SO2浓度逐渐降低。当烧结烟气喷吹量达到894m3/t时,炉顶煤气中的SO2质量浓度为214.28mg/m3,与普通高炉相比,降低约1.48mg/m3;氮氧化物质量浓度为45.42mg/m3,低于普通高炉约6.36mg/m3。     

烟气循环烧结工艺中富氧和焦炉煤气喷吹的优化

利用铁矿石烟气循环烧结的静态工艺模型,研究了富氧、焦炉煤气喷吹及其组合使用对铁矿石烟气循环烧结工艺的固体燃料消耗和污染物排放的影响.结果表明:基准烟气循环烧结工艺中,焦粉单耗为44.284 kg/t,CO_2、SO_2和烟气排放量分别为339.123、1.306和2 060.478 kg/t;采用富氧率为7.0%优化工艺,焦粉单耗减少了0.64%,CO_2、SO_2和烟气排放量分别减少了8.86%、10.34%和20.37%;采用焦炉煤气喷吹量为0.5%优化工艺,焦粉单耗减少了8.69%,CO_2、SO_2和烟气排放量分别减少了3.06%、2.3%和2.74%;采用富氧率为7.0%,焦炉煤气喷吹比例为0.5%的综合工艺,焦粉单耗减少了9.59%,CO_2、SO_2和烟气排放量分别减少了11.84%、9.57%和22.65%.     

CO2-O2混合喷吹工艺冶炼不锈钢的基础研究

经过大量理论计算与实验室试验,北京科技大学研究人员成功将CO2-O2混合喷吹(COMI)工艺应用到不锈钢的冶炼中。试验结果表明,COMI工艺不影响不锈钢的正常冶炼,且可促进熔池脱碳保铬,减少镍损,利于不锈钢质量的提高。此外,该工艺利用部分CO2代替O2和Ar,吨钢节约成本20～45元,循环利用CO2,利于低碳经济的发展。     

烧结点火后料面喷吹蒸汽机理分析与试验

在烧结点火后适当时机与位置在料面喷洒蒸汽(或水汽混合物),对烧结过程起到强化作用。机理分析认为,喷入蒸汽在燃烧带,C与H_2O反应生成了H_2、CO或CO_2。CO少部分还原铁矿石,大部分与上部空气下传的O_2发生燃烧反应,生成CO_2更彻底,提高了废气中CO_2/(CO+CO_2)的比值,即提高了燃料利用率。蒸汽在燃烧带进行各种物理化学反应后,实际上发生了元素转移,蒸汽中的O元素转移到CO_2中,CO_2中的O不是全部来源于上部空气的O_2,部分来自H_2O,上部空气中的O_2更多地用于燃烧反应,燃烧速度加快。H_2O与C反应生成的H_2与CO都是强还原剂,它们对铁矿石进行还原反应,生成FeO甚至金属铁。烧结矿的FeO含量将增加,可节约混合料配炭。化学反应生成的气态H_2O与喷入的H_2O蒸汽都具有加快传热传质作用而强化烧结。工业试验表明,在烧结机点火后适当时机开始喷吹蒸汽,平均蒸汽用量3.84 kg/t,烧结增产率达到1.64%,固体燃料降低了1.67 kgce/t,节能率达到4.21%,返矿率降低了0.26%,转鼓指数上升了0.12%;增加蒸汽喷吹量后,废气中O_2含量减少,CO_2含量增加,CO含量减少,燃烧比[CO/(CO+CO_2)]降低,燃料利用率[CO_2/(CO+CO_2)]提高。     

高炉喷吹和烧结用无烟煤分选新工艺

高炉喷吹和烧结用无烟煤 ,采用流化床分选器进行分选处理 ,是分选效率高、降低能耗的新工艺。且投资省、见效快、便于在原生产工艺的技术改造中实施。     

煤粉与生石灰预混对烧结烟气排放的影响

通过烧结杯试验,研究了煤粉与生石灰预混对烧结过程烟气中SO2和NOx排放的影响,总结了SO2和NOx在烧结过程中的排放规律。在预混煤粉占煤粉总量85%,预混生石灰占生石灰总量30%的条件下,可以有效降低烧结烟气SO2和NOx的排放,而且可以获得较好的烧结指标。     

超厚料层烧结料面喷吹天然气生产实践

针对在钢铁行业绿色生产实现“碳达峰、碳中合”背景下烧结工序降耗减碳的问题,在中天钢铁550 m²烧结机上开展了930 mm超厚料层烧结料面顶吹天然气工业化试验,并综合分析了天然气喷吹量对烧结负压、转鼓强度、w(FeO)、低温还原粉化率、内返率以及矿相结构的影响。结果表明：当天然气喷吹量从0 m³/h逐步升高到600 m³/h时,固体燃料消耗逐步降低,最低较基准降低了3.77 kg/t,固体燃料降幅达到7.0%,贡献烧结工序CO₂减排9.19 kg/t;在中天当前烧结原料和工艺条件下最佳的天然气喷吹量为300 m³/h水平。下一步需要进一步完善天然气喷吹装置和提升气固燃料耦合燃烧度,以取得更大的烧结减碳效果。     

烧结烟气中Zn对V2O5?WO3/TiO2催化剂脱除NOx和二噁英性能的影响

V2O5-WO3/TiO2(VWTi)催化剂可以同时脱除铁矿烧结烟气中的NOx和二噁英,但复杂的烟气成分会导致催化剂失活.本文采用浸渍法对VWTi催化剂进行ZnCl2、ZnO和ZnSO4中毒实验.模拟烧结烟气条件,研究了在VWTi催化剂表面负载不同形态Zn对其同时脱除NOx和二噁英(以氯苯作为模拟物)性能的影响,分析了中毒前后催化剂表面活性物质的理化性质,并对中毒催化剂开展了再生实验.结果表明:不同Zn物种对VWTi催化剂同时脱除NOx和氯苯(CB)均具有失活作用.Zn物种会引起催化剂表面颗粒轻微团聚,表面酸性位点数量减少,表面V的还原性减弱,表面化学吸附氧比例,以及V5+和V4+的物质的量比值降低.再生实验结果表明:酸洗可以在一定程度上恢复中毒催化剂的催化活性,但水洗不能恢复中毒催化剂的活性.研究发现Zn盐中毒作用机理为:Zn2+与催化剂表面酸性位点V=O和V-OH反应形成V-O-Zn,对NH3与CB的吸附产生不利影响,造成催化剂中毒失活,ZnSO4中的SO2-4可以为NH3和CB的吸附转化提供新的酸性位点,减轻中毒效果,ZnCl2中的Cl-会在反应后产生副产物HCl,造成催化剂表面更多活性位点中毒,加深中毒效果.     

烧结料面燃气喷吹系统仿真模拟研究与应用撤回

为了提高喷吹燃气混合的均匀性,确定合理的喷吹管结构参数,本文运用Fluent数值仿真软件,对燃气喷吹系统进行建模和流场仿真,分析不同喷吹速度（30、40、50 m/s）、喷孔角度（0°、30°、60°）和管间距（500、600、700 mm）对料面燃气峰值体积分数和喷吹范围的影响。研究结果表明：双孔喷吹时,随着速度的增大,料面燃气峰值体积分数、喷吹范围逐渐增大;随着喷孔角度的增大,料面燃气峰值体积分数逐渐减小,喷吹范围逐渐增大;随着管间距的增大,料面燃气峰值体积分数和喷吹范围均先增加后减小;在300～500 Nm³/h喷吹量下,优选的喷孔角度为60°,管间距为700 mm。新技术成功应用于中天钢铁工业现场后,当喷吹总流量为300 Nm³/h时,吨矿固体燃料消耗量减少2.8 kg。     

(NH4)2SO4对烧结烟气脱硫活性炭的中毒机理

近年来,国家环保政策对烧结烟气污染物减排提出更高的要求,烟气脱硫脱硝成为钢铁工业烟气污染物治理的重点。活性炭具备良好的吸附性能和表面活性,在烟气净化领域得到广泛应用。部分钢铁企业利用烧结过程可以处理固废、废液等能力,将烧结烟气脱硫活性炭解析过程产生的制酸废液返回烧结处理,这造成制酸废液中成分会反应形成(NH₄)₂SO₄进入烧结烟气,最终会与烟气中粉尘结合并被活性炭捕集。采集工业现场烧结烟气脱硫使用的新鲜活性炭和解析活性炭,在实验室模拟中毒条件,采用浸渍法对新鲜和解析活性炭进行(NH₄)₂SO₄浸渍负载试验,研究了活性炭表面负载(NH₄)₂SO₄对其脱除SO₂性能的影响,并通过微观结构分析和表面官能团检测,揭示了(NH₄)₂SO₄对活性炭的中毒机理。结果表明,新鲜活性炭和解析活性炭表面浸渍(NH_4...     

150 t量子电弧炉CO2喷吹工艺的影响研究

为降低全废钢量子电弧炉出钢氮含量、优化电弧炉冶炼性能、减少电弧炉冶炼碳排放量,通过对量子电弧炉喷吹工艺进行优化改进,采用CO₂喷吹工艺替代原始喷吹工艺以实现上述目标。在150 t量子电弧炉上进行了大量CO₂喷吹工艺试验,分别对比了改进工艺前后的电弧炉出钢氮含量、冶炼电耗、冶炼周期、碳排放等性能指标的变化趋势。试验结果表明：使用CO₂喷吹工艺后,电弧炉出钢氮质量分数降低30.6×10^-6、冶炼电耗降低5.6 kWh/t、冶炼周期缩短3.2 min、平均出钢碳氧积降低了4.4×10^-4、渣中FeO质量分数降低了4.5百分点、碳排放降低8.4%。通过将CO₂载气喷吹碳粉工艺与Ar+CO₂动态混合底吹工艺结合应用于电弧炉炼钢中能够有效降低钢水出钢氮含量、冶炼电耗、碳排放量等性能指标,优化量子电弧炉喷吹工艺。     

SO2还原MnO2制取电解金属锰的试验研究

论述了SO2还原MnO2的简要原理,进行了浸出、净化、电解金属锰全流程试验研究,获得了良好的试验结果与较好的技术指标。     

烧结烟气脱SO_2技术的发展

介绍了已实现工业化应用的烧结烟气脱硫的方法,包括石灰石/石灰-石膏法、氧化镁法、双碱法、氨-硫酸铵法等,以及一些可以同时脱硫脱硝和脱二噁英等有害成分的烧结烟气综合处理工艺,如活性炭/活性焦法、MEROS法、NID法、循环流化床法等。同时对这些方法进行了对比。     

低浓度SO2烟气尾气吸收矿浆中和沉积试验研究

模拟低浓度SO₂烟气尾气吸收矿浆进行了中和沉积、中和渣酸浸和不同中和刑沉积反应等试验,为公司尾吸系统改造过程中富余矿浆的工艺走向提供试验数据支持试验结果表明:影响中和沉积的主要因子为反应过程的pH值,其次是温度和时间;在最优试验条件下,尾气吸收矿浆中的金属离子沉积率可达94%以上。液固比与浸出液含锌、浸出率存在显著的正相关关系;酸度与浸出液舍锌存在明显的负相关关系,但与浸出率无相关关系。不同中和剂的沉积效果以CaO最佳,但对反应过程pH值的调节作用有限。     

高炉煤气燃烧后SO2排放浓度降低途径的探讨

随着国家对环境保护的重视,环保政策更加严格,对大气污染物排放标准的要求也逐渐提高。文章对现阶段新兴铸管高炉煤气燃烧废气中SO₂的排放现状进行研究,通过分析高炉生产过程中硫的转化路径以及SO₂的生成机理,关注相关重要参数的动态,跟踪SO₂的生成和排放,探索有效降低高炉煤气燃烧后SO₂排放的措施。     

烧结原料加热过程中SO2排放特性的实验研究

研究了升温过程中燃料、铁矿粉、燃料与铁矿粉混合物、烧结混匀料的SO2产生特性;以及混匀料、燃料、铁矿粉在1 000 ℃和1 100 ℃保温时的SO2产生特性;并研究了混匀料不同碱度对SO2产生特性的影响.研究发现,燃料加热到600 ℃后开始生成较多的SO2,铁矿粉加热到950 ℃后开始生成SO2,混匀料加热到1 000 ℃后才产生SO2,且产生量很小.当混匀料的碱度从1.0增加到1.2时,SO2产生量减少了80%;当碱度增加到1.4时,SO2产生量只是又减少了1%左右.