密闭铁合金电炉炉气净化方法.pdf

2004年第4期重工与起重技术NO．42004
总第4期HEAVYINDUSTRIAL＆HOISTINGMACHINERYSerialNo．4

密闭铁合金电炉炉气净化方法

大连重工·起重集团有限公司设计一院何艳霞

摘要：简要说明了铁合金电炉炉气产生的原理、过程以及炉气的特征。介绍了目前国内外常用的几种
电炉炉气净化方法。结合某铁合金厂炉气净化工程实例，详细阐述了一种湿法净化的流程。

关键词：铁合金电炉；炉气；净化

1引言2．1炉气的产生
电炉炉气是冶炼各种铁合金过程中产生的副产绝大部分铁合金产品的冶炼设备是还原电炉，其
物，因其烟尘含量高，而且含有大量的CO等有毒气主要原料为矿石和还原剂。原料入炉后，在熔池内的
体，对空气环境以及车间环境都有严重的影响。因此，高温条件下进行还原反应，生成含有CO、CH和H：
在提高冶炼效率的同时，电炉炉气净化成为冶炼过程的高温含尘可燃性气体，称为炉气。它透过料层逸散
中倍受关注的问题，也是冶金环保的重要内容之一。于料层表面，当接触空气时，CO燃烧形成高温含尘的
针对以上情况，国内外众多公司对电炉炉气处理烟气，也就是经常见到的黄褐色烟雾。
做了大量研究工作。文中以上海某铁合金厂设计的电2．2炉气的性质
炉为例，对炉气净化问题，进行了具体分析研究。依产品不同，每吨成品合金的炉气产生量在
700～2000Nm间波动，炉气温度为600oC左右，各种
2炉气特性铁合金炉(煤)气量、炉(煤)气成分及含尘量见表1。

表1各种铁合金的炉(煤)气量、炉(煤)气成分及含尘量

冶炼品种炉气量炉气含尘量炉气主要成分炉气温度
Nm／tNg／mC0H2CHN：及其它℃
45％硅铁ll0090～l75924．40．635o0—6o0
高碳锰铁99050～l50725．56．5l65o0—7o0
高碳铬铁780约4077l4．10．685o0—8o0
锰硅合金l20045～l057393l5约600

2．3烟尘的性质
(1)烟尘的成份及含量(以高碳铬铁为例)见表2。3炉气净化技术分析

(2)含尘量C=60～80g／Nm。3．1炉气净化方法
表2高碳铬铁的烟尘成份及含量炉气净化方法有干法除尘和湿法除尘。干法除
主要成分Si02Fe0MgOAl2O，CaOC尘又分为机械式除尘、布袋除尘和静电除尘等。
组成％l5—205～l025～302—62—5±l0
机械式除尘，是利用粉尘的质量力(重力、惯性
(3)粉尘粒径分布。电炉烟尘极其细微，其粒径力、离心力等)将其去除，所以它的除尘效率与粉尘质
分布见表3。从粒径分布可以看出，大部分的烟尘粒量密切相关。粒径较大的粉尘，由于质量较大，故较
径小于1m。铁合金电炉的炉气量大、含尘浓度高、容易除去；而粒径较小的粉尘，由于质量也小，故难以
烟尘粒径小、烟尘危害大。正因为如此，炉气净化是
除去，特别对细微粉尘的去除更是无能为力。因此，
比较困难和复杂的。
净化d≤1m的炉气用机械式除尘技术是不能达标
表3粉尘粒径分布

’。。。。’’’。’～
粒径(m)<111～10>10的。
重量百分比(％)l60i30【约10静电除尘，是含尘气体在通过高压电场进行电离

一一7一

重工与起重技术
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的过程中，使尘粒带电，并在电场力的作用下使尘粒达到要求。当然湿式除尘器存在水的二次污染问题，
沉积在集尘板上，将尘粒从气体中分离出来。由于静因此要求铁合金厂在采用湿法除尘的同时，必须要
电力直接作用在粒子上，这使得分离粒子耗能低、气有水处理设施，同时水净化后要循环使用。
流阻力小。同时对亚微米级粒子也能有效地捕集。但3．2湿法炉气净化回收工艺
是它的弱点是粉尘的比电阻大小直接影响它的捕集60年代以来，还原电炉炉气净化工艺流程一直
效率，因此，用静电除尘器来净化炉气必须先考虑粉
沿用湿法。它的主要特点是快速洗涤，易于熄火，同
尘的比电阻大小。
时这也是实现安全操作，消除爆炸隐患不可缺少的
过滤式除尘的净化效率相当高，只要设计合理，
要素。采用湿法净化后的炉气含尘量(标态)低于
其除尘效率可达99．5％，另外对细小粉尘也能有效
20mg／m，符合工业煤气应用要求。有代表性的湿法
去除，因此用它来净化电炉烟尘是能满足达标要求
净化工艺流程有“双塔一文”流程、“双文一塔”流程
的。不过如果炉气的粒径很小，为了达到处理要求，
其允许的过滤风速就必须很小，相应地所需要的过和洗涤机流程等。
滤面积就很大，所以设备体积就会比较庞大。“双塔一文”流程为我国自主开发，并已在许多
湿式除尘的种类很多，而且不同类型湿式除尘厂家推广应用，其净化过程如图l所示。
的净化效率差别很大。对于净化铁合金电炉炉气来“双文一塔”流程为挪威埃肯