燒結(jié)煙氣的特殊性及對脫硫工藝的影響

伊娓娓（河北省秦皇島市清青環(huán)保設(shè)備有限公司 066000）

前言：

鋼鐵企業(yè)目前面臨的比較嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)問題就是鋼材生產(chǎn)過程中由于燒結(jié)煙氣的存在導(dǎo)致了脫硫效果達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)，造成大量有害氣體的排放，使得鋼鐵企業(yè)在不斷拉動地方經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)，也在很大程度上破壞了生態(tài)環(huán)境，與我國十二五發(fā)展規(guī)劃提出的資源節(jié)約型、環(huán)境和諧型社會的總體目標(biāo)相悖，問題亟待解決。本文正是基于此背景下展開對鋼鐵生產(chǎn)加工過程中燒結(jié)煙氣的特殊性以及對脫硫工藝造成的影響進(jìn)行研究，進(jìn)而提出具有可行性的建議，以此來推動鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排工作的進(jìn)展，構(gòu)建我國資源節(jié)約型社會。

一、燒結(jié)煙氣的特殊性分析

燒結(jié)是鋼材生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，將鐵礦粉、軋鋼皮、高爐爐塵、鋼渣等經(jīng)過一定的比例混勻，經(jīng)過燒結(jié)而形成的煉制鋼材的熟料的過程。由于在燒結(jié)過程中原料中所含有的硫化物經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)生成為二氧化硫等硫化物煙氣并向空氣中排放，對生態(tài)環(huán)境造成了比較嚴(yán)重的影響[1]。

1.燒結(jié)煙氣量比較高

由于實(shí)際的鋼鐵生產(chǎn)過程中燒結(jié)機(jī)存在嚴(yán)重的漏風(fēng)率導(dǎo)致了相當(dāng)數(shù)量的空氣沒有通過燒結(jié)料層，生產(chǎn)中的有害氣體沒有經(jīng)過有效的脫硫?qū)е聼Y(jié)煙氣量激增，同時(shí)所含硫化物氣體比例較高，對自然環(huán)境和社會環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，是目前我國眾多的鋼材生產(chǎn)加工企業(yè)普遍存在的現(xiàn)象。由于企業(yè)過分追求經(jīng)濟(jì)效益而對脫硫工藝和和設(shè)備的投入較少，造成了鋼鐵企業(yè)一方面較快的拉動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)增長，為社會提供建設(shè)活動中的鋼材需求，另一方面也在不斷向空氣中排放大量的燒結(jié)煙氣，硫化物等有害氣體的存在對當(dāng)?shù)鼐用褚约敖ㄖ斐傻暮蠊容^嚴(yán)重，出現(xiàn)的矛盾比較尖銳。

2.燒結(jié)煙氣溫度變化幅度比較大

由于燒結(jié)過程中需要針對熟料進(jìn)行不同程度的加工，生產(chǎn)負(fù)荷變化較大導(dǎo)致了燒結(jié)煙氣的溫度也隨之改變，幅度一般在85℃至190℃，瞬間最大溫度達(dá)到了200℃。高溫度的燒結(jié)煙氣與空氣中的濕度結(jié)合形成的酸雨對建筑物、人類身體健康、農(nóng)田等毀壞性較大，鋼鐵企業(yè)周邊的空氣質(zhì)量普遍較低，影響了人們的居住環(huán)境和質(zhì)量，需要嚴(yán)加關(guān)注。

3.燒結(jié)煙氣中含有的粉塵較多

由于生產(chǎn)加工過程中的紕漏較大，導(dǎo)致了熟料在高溫加工過程中沒有充分得到利用，造成了粉塵隨著燒結(jié)煙氣向空氣中大量排放，主要的粉塵物為礦石粉末、金屬粉末以及未完全燃燒的物質(zhì)等構(gòu)成，在排放過程中由于重力因素導(dǎo)致其降落到地面對農(nóng)田、水源等影響較大，影響了周邊居民的身體健康，致命性疾病常發(fā)。

4.CO氣體含量較高

眾所周知CO氣體對人類身體健康具有重要的影響，高濃度的一氧化碳可以造成生命體的死亡等嚴(yán)重后果。由于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)還沒有達(dá)到理想的高度導(dǎo)致了大量有害氣體未經(jīng)過有效處理便被排放到了空氣中，不僅對生態(tài)循環(huán)造成了嚴(yán)重的影響，環(huán)境污染程度較高，也對居民的健康安全造成了一定程度的影響，鋼鐵企業(yè)的社會形象受到了嚴(yán)重的損害。一氧化碳的超標(biāo)排放已經(jīng)成為當(dāng)?shù)鼐用窈弯撹F企業(yè)不可調(diào)和的矛盾之一，造成的社會影響十分深遠(yuǎn)。

二、燒結(jié)煙氣的特殊性對脫硫工藝的具體要求

由于燒結(jié)煙氣具有的特殊性，實(shí)際的脫硫工藝的設(shè)計(jì)和實(shí)施就需要充分對燒結(jié)煙氣的特點(diǎn)進(jìn)行分析，以保證其設(shè)計(jì)科學(xué)合理，取得的脫硫效果能夠達(dá)到理想的目標(biāo)。

1.較強(qiáng)的煙氣處理能力

燒結(jié)煙氣不同于其他有害氣體，具有的特性比較明顯，如此一來針對燒結(jié)煙氣的脫硫處理就需要具有較強(qiáng)的處理能力。具體的脫硫工藝需要充分考慮到燒結(jié)煙氣的成分和粉末的含量，進(jìn)而設(shè)計(jì)科學(xué)合理的處理工藝和流程，保證能夠有效的降低硫化物的含量，去除粉塵，保證排放的煙氣符合環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┮粋€(gè)健康安全的生活環(huán)境。

一般來說由于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的燒結(jié)機(jī)型號的不同導(dǎo)致的燒結(jié)煙氣各種化合物含量以及粉塵的構(gòu)成存在著較大的差異，具體的脫硫工藝就需要參照企業(yè)的燒結(jié)機(jī)來進(jìn)行指標(biāo)的設(shè)計(jì)和工藝的選擇。目前普遍的觀點(diǎn)就是脫硫工藝不僅要能夠有效的處理燒結(jié)煙氣，還要具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，滿足我國眾多的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的脫硫工作的需求，促進(jìn)鋼鐵生產(chǎn)加工企業(yè)健康快速發(fā)展[2]。

2.適應(yīng)燒結(jié)煙氣中二氧化硫濃度的劇烈變化情況

燒結(jié)煙氣中二氧化硫的濃度并不是一成不變的，隨著生產(chǎn)負(fù)荷的改變，燒結(jié)機(jī)內(nèi)溫度發(fā)生了改變，導(dǎo)致了二氧化硫的濃度出現(xiàn)了比較劇烈的變化，大幅度的變超出了一般脫硫工藝所能處理的范圍，導(dǎo)致了二氧化硫的處理出現(xiàn)了較大的紕漏，大量的有害氣體向空氣中排放，形成了酸雨并對建筑物、生命體、水源、農(nóng)田等造成了嚴(yán)重的影響，生態(tài)環(huán)境惡化以及社會生產(chǎn)生活受到了較為嚴(yán)重的干擾。針對此種情況，脫硫工藝需要具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，采取有效的手段來調(diào)整二氧化硫的處理能力，保證無論是超高濃度或者低濃度的硫化物均能夠有效得到處理，降低對生態(tài)環(huán)境造成的影響。

3.脫硫工藝設(shè)備的選擇充分考慮燒結(jié)煙氣中雜質(zhì)的負(fù)面影響

由于燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)操作還不規(guī)范導(dǎo)致了部分的燒結(jié)料層過厚，燒結(jié)的效果不是很理想，部分區(qū)域內(nèi)甚至出現(xiàn)了氧化還原現(xiàn)象，導(dǎo)致了部分的粉塵雜質(zhì)沒有得到有效的燒結(jié)處理，其中具有氧化和腐蝕性的氯離子大量集中會形成較強(qiáng)程度的腐蝕效果，對脫硫設(shè)備影響較大。我國每年因?yàn)闊Y(jié)煙氣中腐蝕性離子雜質(zhì)的存在導(dǎo)致脫硫設(shè)備損害造成的經(jīng)濟(jì)損失數(shù)額十分巨大，對企業(yè)的發(fā)展造成了嚴(yán)重的阻礙。因此在新時(shí)代背景下脫硫工藝的設(shè)計(jì)和設(shè)備的使用就需要充分結(jié)合目前燒結(jié)煙氣的特征，進(jìn)行詳細(xì)的論證和實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行處理，保證企業(yè)的環(huán)保工作能夠取得良好的效果，促進(jìn)周邊環(huán)境的改善，將燒結(jié)煙氣中雜質(zhì)的負(fù)面影響降到最低[3]。

三、針對燒結(jié)煙氣的特性所采取的脫硫工藝方法建議

由于我國鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)燒結(jié)過程中燒結(jié)煙氣的大量存在，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)以及社會影響，本位著重提出了幾點(diǎn)工藝處理方法以供企業(yè)選擇來獲取良好的脫硫效果，緩解目前比較嚴(yán)峻的生態(tài)問題。

1.氨法

氨法是氣液相反應(yīng)，反應(yīng)速率快，吸收劑利用率高，能保持脫硫效率95—99%。而且具有系統(tǒng)比較穩(wěn)定、負(fù)荷應(yīng)用范圍比較廣泛、可靠性高、產(chǎn)生的副產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高等特點(diǎn)。主要用于燒結(jié)煙氣中氮,硫元素類物質(zhì)的吸收和消除工作，其具有高的抗腐蝕性特征也是目前適用范圍比較廣泛的主要原因。在經(jīng)過氨法處理后的脫硫副產(chǎn)品具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，能夠?yàn)槠髽I(yè)在很大程度上減輕因?yàn)榄h(huán)保工作和設(shè)備的使用帶來的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，促進(jìn)企業(yè)自身的合理發(fā)展。而且在處理燒結(jié)煙氣的過程中不存在將氣體污染物轉(zhuǎn)化為固體污染物繼續(xù)產(chǎn)生污染的現(xiàn)象，能夠較好的應(yīng)對鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的脫硫要求，是目前值得大力推廣使用的方法之一。

2.活性炭吸附法

活性炭吸附法是在日本的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)中比較常見的脫硫工藝和方法，目前在我國還沒有廣泛使用。經(jīng)過日本企業(yè)多年的使用，其數(shù)據(jù)表明脫硫工作取得的成果比較顯著，具有較好的環(huán)保效果。對燒結(jié)煙氣中二氧化硫、一氧化硫、一氧化碳等化合物處理能力較高，而且其具有的廣泛適應(yīng)能力較好的滿足了脫硫工作中硫化物等濃度劇烈變化的需求，在日本經(jīng)濟(jì)社會中反響較好。我國沒有進(jìn)一步使用推廣的主要原因在于活性炭吸附法科技含量較高，具體的操作流程比較復(fù)雜，對操作人員自身的綜合素質(zhì)要求較高等，相信隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷向前發(fā)展，此項(xiàng)脫硫工藝在我國的推廣使用具有廣闊的前景[4]。

總結(jié)

綜上所述，由于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)燒結(jié)機(jī)的使用存在著一定的問題導(dǎo)致的燒結(jié)煙氣成分復(fù)雜、污染性較大等特征對脫硫工藝造成了程度比較高的影響，針對產(chǎn)生的問題本文進(jìn)行了詳細(xì)的研究并提出了目前使用比較廣泛和具有良好發(fā)展前景的脫硫工藝方法，希望能夠幫助鋼鐵企業(yè)改善脫硫工藝，推進(jìn)環(huán)保工作的進(jìn)展，為周邊的居民提供安全健康的生活環(huán)境，緩解日益嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)等問題，構(gòu)建我國資源節(jié)約型以及環(huán)保型社會，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略決策，推動國民經(jīng)濟(jì)健康有序發(fā)展。

[1]李嘯.燒結(jié)煙氣的特殊性及對脫硫工藝的影響[J].中國水運(yùn)(下半月)，2012，12(05):224-225.

[2]吳復(fù)忠.鋼鐵生產(chǎn)過程的硫素流分析及軟錳礦、菱錳礦煙氣脫硫技術(shù)研究[D].東北大學(xué)，2008.

[3]周且升燒結(jié)煙氣脫硫二氧化硫濃度智能控制策略及工業(yè)應(yīng)用[D].中南大學(xué)，2012.

[4]韓永輝.鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫最佳適用技術(shù)研究[D].河北科技大學(xué)，2010.