烧结厂排放的废气量占钢铁工业总废气量的40%左右。废气中主要含有颗粒物（烟灰尘）、SO2、NOx、CO2、CO、二口恶英和呋喃（PCB、PAH和PCDD/F）高致癌物质等多种污染物，其中COx、SOx、NOx的排放量占钢铁工业总排放量的10%、70%、48%。2012年环境保护部公布了《重点区域大气污染防治“十二五”规划》和《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》，而当前我国大多数烧结厂都未达到排放的要求。在当前严峻的市场形势下，如何兼顾成本推进烧结清洁生产，是钢铁企业必须跨过的一道坎儿。? 烟气循环利于降低成本? 为实现铁矿烧结清洁生产，针对烧结尾气进行净化处理成为工作主流。目前，我国烧结烟气脱硫技术已得到应用，但存在脱硫副产物的二次污染问题；脱硝和二口恶英控制等技术虽得到高度重视，但进展较为缓慢。同时，尾气净化处理技术均呈现出设备投资大、运行成本高、占地空间大等特点，其应用受到限制。? 为降低废气处理成本、利用烧结烟气的余热，国外在20世纪末开始研究将烧结机大烟道中部分高温废气循环到烧结机前半部进行再利用的新方法。烟气循环到烧结料层时，烟气中的粉尘部分会被吸附并滞留于烧结料层中，以及烟气中的NOx被部分降解，二口恶英在高温下会被热解；同时烟气中的CO、CH等化合物在烧结过程中发生二次燃烧放热，可降低固体燃耗，进一步降低NOx、SO2等的排放。因此，烟气循环对污染物具有显著的减排效果。但是，相比常规烧结，由于烟气循环烧结通过料层的气体发生了变化，将影响铁矿烧结过程。而当前日博体育,日博best365官网循环烟气性质对烧结过程的影响尚缺少相关的研究。为此，国内有学者着力研究循环烟气的成分、含量、温度等对铁矿烧结过程的影响，为烟气循环烧结工艺的设计提供依据。? 过程经科学实验评价? 此实验使用的原料包括混匀矿，石灰石、白云石、生石灰等3种熔剂，以及焦粉和烧结返矿。烧结矿指标是TFe为57.5%，SiO2为4.82%，MgO为2.0%，碱度R为2.0。? 烟气循环是在烧结杯上加密封罩，烟气循环系统包括配气系统、蒸汽发生炉、竖式加热炉，以模拟循环烟气的气体组成和温度。烧结试验采用质量配料法进行配料，将含铁原料、熔剂、焦粉、返矿等混匀后装入圆筒混合机进行制粒，将制粒后的混合料装入烧结杯进行点火。点火完毕后，在烧结杯上加密封罩，通入人工配制的烟气进行烧结。烟气由标准气进行配气模拟烟气N2、O2、CO、CO2等成分，循环烟气中的水蒸气由蒸汽发生炉产生，共同通入到烧结杯密封罩中，利用增强型烟气成分分析仪检测循环烟气的成分，通过控制竖式加热炉的温度调控循环烟气的温度。烧结完成后对烧结过程进行评价，评价指标包括垂直烧结速度、利用系数、成品率、转鼓强度等。?? 对烧结的影响有规律可循? 循环烟气O2含量对烧结的影响：当O2含量从21%降低到15%，烧结速度有所减慢，成品率、转鼓强度和利用系数也有所降低，但降低的幅度相对不大；当O2含量继续降低，烧结速度急剧降低，烧结矿质量明显恶化。因此，循环烟气中O2含量的适宜值不能低于15%。? 循环烟气CO含量对烧结的影响：当循环烟气中CO含量从0%增加到2%时，烧结矿各项指标均得到改善，其中转鼓强度从60.5%提升到64.5%。因此，当循环烟气中有一定量的CO时，对烧结矿的质量改善有利，同时还可降低烧结固体燃耗，减少烧结污染物产生量。? 循环烟气中CO2含量对烧结的影响：烟气中CO2含量仅次于N2的含量，与O2含量相当。当循环烟气中CO2含量从0%增加到6%时，烧结矿的转鼓强度和成品率逐渐降低，利用系数和垂直烧结速度逐渐增加；继续增加到8%和12%时，烧结矿的转鼓强度、成品率和利用系数呈线性降低，而垂直烧结速度仍继续增加。因此，循环烟气中CO2含量的适宜值为6%。? 循环烟气中水蒸气含量对烧结的影响：当水蒸气含量从0%增加到8%时，烧结速度有所加快，而烧结矿成品率、转鼓强度和利用系数有所降低；继续提高水蒸气含量到16%时，垂直烧结速度、利用系数、成品率及转鼓强度显著下降。因此，循环烟气中水蒸气含量不宜超过8%。? 循环烟气温度对烧结的影响：当循环烟气温度从室温升高到200℃时，烧结矿产品质量各项指标均有所改善，其中烧结矿成品率和转鼓强度最为明显；当循环烟气温度继续升高到250℃或更高时，烧结矿成品率、利用系数和垂直烧结速度开始逐渐降低，而烧结矿转鼓强度继续增加。因此，热风温度为150℃~200℃时，能获得较好的烧结效果。? 恰当的循环比保证烧结效果? 根据烧结烟气排放规律及物料平衡原则，研究人员计算出不同循环比例条件下各循环方案的烟气成分。计算原则是：第一，根据混合料中C燃烧、FeO氧化、结晶水脱除及水分蒸发、碳酸盐分解等，计算出烧结过程中O2消耗量、CO2产生量、H2O产生量等，循环烟气中CO2、H2O通过料层不发生变化；第二，假设CO在循环的过程中被完全燃烧；第三，根据热平衡方程，计算出循环烟气的温度；第四，实验过程中考虑到烧结漏风现象，假定烧结漏风率为30%。? 该实验采用的循环方式是将抽取大烟道中部分烟气循环到烧结料面，机罩完全覆盖烧结机，烧结所需气体不足部分由空气补充。随着烟气循环比例的提高，循环烟气中O2含量降低，而CO2、CO、H2O含量提高。当循环比例为40%时，O2含量低于15%，且H2O含量也提高到6.63%，依据烟气性质对烧结的影响规律，烟气循环烧结的烟气循环比例不宜超过40%。? 总之，烟气循环比例对烧结矿质量指标的影响是：随着烟气循环比例的增加，垂直烧结速度和利用系数逐渐降低，烧结矿成品率和转鼓强度则先增加后降低，特别是当烟气循环比例为50%时，烧结矿各项指标均显著恶化。当烟气循环比例为30%~40%时，相对能获得较好的烧结指标。?
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