冲天炉熔炼的环境保护与除尘技术

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1、2009中国铸造活动周论文集冲天炉熔炼的环境保护与除尘技术12杨思一，王录才（1.山东理工大学机械工程学院，山东淄博255049；2.太原科技大学材料科学与工程学院，山西太原030024）摘要：本文介绍了冲天炉烟尘的排放特点、组成和危害，以及国家相关标准。介绍了几种常用除尘器的结构、原理、特点和使用效果，说明了典型冲天炉除尘系统的设计方法和应用情况。关键词：冲天炉；烟尘；除尘器；除尘系统TheEnvironmentprotectionandtheEmissionControlofCupolas12YANGSiyi,WANGLucai(1.SchoolofMechanicalEngineer

2、ing,ShandongUniversityofTechnology,Zibo255049,China;2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,TaiyuanUniversityofScienceandEngineering,Taiyuan030024,China)Abstract:Thispaperintroducescharacteristics,componentsandharmsofcupolaemissions.Itintroducesstructures,principles,propertiesandeffectsofscrubber

3、s.Itshowsthedesigningmethodsandtheapplicationsofseveralcollectionsystemsofcupolas.Keywords:cupola；dust；scrubber；collectionsystem冲天炉熔炼过程中，由于焦炭的燃烧、金属炉料的预热、熔化及过热、炉气的运动、炉料的加入及下降、耐火材料的损坏等过程进行时，因为化学作用、热作用以及机械作用，排放出含有大量气体及固体有害物质的烟气，这些物质对人类和自然环境造成极大危害。随着科学技术水平的发展和人类对环境保护要求的提高，以及建立和谐社会的需要，人们越来越重视粉尘和噪声的治理工作

4、。1冲天炉烟尘排放、组成及危害3冲天炉熔炼每一吨铁水排放的烟气量大约为700～900m，烟气中含有气体有害物质和大量固体颗粒，气体及固体有害物质随着烟气排入大气，对环境造成污染。1.1气体有害物质种类、来源及危害冲天炉的烟气中，主要是氧、氮、二氧化碳、氟化氢、二氧化硫、一氧化碳、水蒸气等组成，气体有害物质的含量在烟气中所占的比例虽不多，但对人类、环境的影响和危害却不容忽视。冲天炉烟气中的气体有害物质的种类、含量、来源及主要危害见表1。-1-2009中国铸造活动周论文集[1]表1冲天炉烟气中有害物质的种类、来源及危害气体有害物3含量（mg/m）产生来源主要危害质的种类溶剂中的萤石当日摄取量为

5、2~8mg时，将发生齿斑，再高HF50~680（CaF2）分解产生物则对骨骼有损害；对植物生长有害；腐蚀金属；为主要来源。侵蚀大范围的建筑物。焦炭中的硫燃烧产引起呼吸道系统的疾病，并使该类病患者的病SO280~500生为主，冶金反应为情恶化；对植物有慢性毒害；使植物腐蚀、变次。质；使湖泊、土壤酸化。焦炭的不完全燃烧阻碍血色素带氧，使人体组织缺氧，对心脏病及还原反应产物。和呼吸系统病患者尤为严重；低浓度可能对心CO10000~120000理和生理上有影响；一般情况对植物的影响不大。1.2固体有害物质的种类、来源及危害冲天炉烟气中的固体有害物质包括冶金烟尘、碳素烟尘和灰尘，其产生来源及特点分述

6、如下。1.2.1冶金烟尘所谓冶金烟尘是在冲天炉氧化带内所产生的金属氧化物，其主要成分是FeO(其他还有PbO、ZnO等)，它是以链球状存在于烟气中，尺寸为1μm左右。烟气中冶金的含量随焦炭用量、废钢用量、送风温度、送风速度及废钢的混杂程度的增加而增加。因它的颗粒太小，去除十分困难，一般的除尘器是无法捕集冶金烟尘的，只有用布袋、高能（如文氏管等）和静电除尘器才能将它捕集。1.2.2碳素烟尘它是由炉料中的有机物（如木材、油漆、油脂、橡胶及塑料等）不完全燃烧的产物和焦炭挥发物中碳氢化合物热分解的产物所组成。其结构和冶金烟尘相似，亦呈球状，其尺寸也在1μm左右。因有凝结作用，导电性能好，故对布袋和

7、静电除尘器有危害，不能用这两种除尘器捕集。1.2.3灰尘灰尘是指烟气中大于冶金烟尘和碳素烟尘的固体物质的总称。它产生于松散物、破碎物及磨损物，因气流上升运动而混入烟气中，因此烟气中灰尘的含量随炉料的松散程度、炉料的混杂程度、送风量的增加而增大。冲天炉烟尘颗粒组成见表2，冲天炉烟尘的化学成分见表3。-2-2009中国铸造活动周论文集表2冲天炉烟尘颗粒组成颗粒尺寸<1000<500<200<100<50<20<10<5<2（