燒結(jié)作為鋼鐵生產(chǎn)重要工序,保證了高爐煉鐵爐內(nèi)料柱的透氣性,能有效提高爐料含鐵品位,與此同時(shí),燒結(jié)工序也向大氣中排放了大量的SO2等污染物質(zhì),導(dǎo)致大氣環(huán)境不斷惡化,酸雨增加。為進(jìn)一步降低大氣污染。
2019年4月28日由國(guó)家五部委聯(lián)合頒布的《關(guān)于推薦鋼鐵行業(yè)超低排放的意見(jiàn)》明確燒結(jié)機(jī)及球團(tuán)焙燒煙氣顆粒物、SO2、NOx排放濃度分別不高于10、35、50mg/m3,鋼廠燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫脫銷除塵裝置面臨大面積提效改造。
燒結(jié)煙氣SO2的形成及特點(diǎn):
根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在鋼鐵冶煉過(guò)程中約48%的NOx和51-62%的SOx來(lái)自鐵礦燒結(jié)工藝,燒結(jié)煙氣已成為鋼鐵企業(yè)SO2和NOx的產(chǎn)生來(lái)源。
鐵礦石中的硫多數(shù)為硫酸鹽、硫化物,固體燃料( 如煤粉) 帶入的硫則多為有機(jī)硫。燒結(jié)過(guò)程中,一些有機(jī)硫及90% 以上硫化物( FeS2、CuS、PbS、CuFeS2、ZnS 等) 在干燥預(yù)熱帶、燃燒帶分解后,很快氧化為SO2被釋放; 由于分解需較高溫度及較長(zhǎng)的時(shí)間,85%左右的硫酸鹽( MgSO4、CaSO4、BaSO4等) 將在燃燒帶被分解釋放SO2; 一些有機(jī)硫在干燥預(yù)熱帶以H2S、CS2的形式析出; 其余無(wú)機(jī)硫及有機(jī)硫被固定在燒結(jié)礦中。
燒結(jié)機(jī)SO2濃度排放特點(diǎn)為機(jī)頭、機(jī)尾低,中后部高。SO2濃度由鐵礦粉、燃料、生產(chǎn)負(fù)荷、添加物成分及熔劑等決定,一般在300~2000mg/m3,為滿足排放限值180mg/m3 的要求,需要脫硫效率大于91%; 當(dāng)排放量高于7000mg/m3 以上,此時(shí)需要脫硫效率大于97.4%。
燒結(jié)煙氣量大,一般在1500~2500m3/t( 燒結(jié)礦) 。通常煙溫較高,在120-180 ℃左右,機(jī)尾處風(fēng)箱煙溫較高,一般在350~400℃。煙氣含濕量大,且含有腐蝕性氣體,如SO2、NOx、HCl、HF 等,一旦煙溫降低將產(chǎn)生強(qiáng)酸性冷凝液滴,造成嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕。
燒結(jié)工藝本身具有不穩(wěn)定性,燒結(jié)煙氣量、SO2濃度、溫度均有劇烈升降,且頻繁波動(dòng),其中煙氣量一般為設(shè)計(jì)流量的0.5~1.5 倍。
燒結(jié)煙氣脫硫工藝種類很多,下圖為燒結(jié)煙氣集中高效脫硫脫硝的方法,該方法是將燒結(jié)機(jī)沿入料端至出料端方向的煙氣依次分為前段、前中段、中段、中尾段和尾段五部分煙氣,將前中段煙氣循環(huán)利用,使NOx集中排放到燒結(jié)機(jī)中段煙氣中,中段高NOx煙氣與中尾段煙氣經(jīng)過(guò)換熱器換熱,與尾段高溫?zé)煔鈪R合使煙氣溫度大于250℃滿足SCR法脫硝要求。換熱后的燒結(jié)機(jī)中尾段高SOx煙氣進(jìn)行脫硫。脫硫后的煙氣、脫硝后的煙氣與燒結(jié)機(jī)前段煙氣合并,經(jīng)煙囪進(jìn)行排放。
ZS-1042鋼廠燒結(jié)煙氣脫硫防腐涂料采用的無(wú)機(jī)-有機(jī)螯合高溫高壓合成成膜物質(zhì),溶液耐溫高,在高溫條件下穩(wěn)定性能好,附著力強(qiáng),柔韌性高。填料在加入之前都經(jīng)過(guò)高溫煅燒后二次結(jié)晶,高溫煅燒后純度更高且相互之間在涂料組份里更能有效的發(fā)揮高溫下的穩(wěn)定性,在酸堿腐蝕環(huán)境下各項(xiàng)性能穩(wěn)定性相比一般防腐涂料提高3倍以上,而且涂料的整體組分各材料之間具有較好的協(xié)同效應(yīng)。整體涂膜一定摩擦環(huán)境下仍具有較好的防腐效果。
1、濕法脫硫?qū)υO(shè)備容易造成腐蝕,其中雙堿法氣液比小,雙堿法是采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫硫,由于鈉基脫硫劑堿性強(qiáng),吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大,不會(huì)造成過(guò)飽和結(jié)晶,造成結(jié)垢堵塞問(wèn)題,相比較石膏法脫硫更適合采用ZS-1041/ZS-711/ZS-1033等涂層對(duì)塔體進(jìn)行防腐。
2、濕法脫硫工藝,噴淋區(qū)域和界面區(qū)域腐蝕和磨損較強(qiáng),需加強(qiáng)涂層厚度,設(shè)計(jì)鋼廠燒結(jié)煙氣脫硫防腐涂料涂層厚度不低于0.8毫米。
3、采用噴堿吸收塔脫硫設(shè)備防腐
德龍鋼鐵和天柱鋼鐵 選用防腐產(chǎn)品ZS-1041和ZS-1042,應(yīng)用時(shí)間超2年,連續(xù)訂購(gòu)2次。中冶京誠(chéng)設(shè)計(jì)邯鄲某鋼廠堿噴塔,應(yīng)用產(chǎn)品ZS-711,應(yīng)用時(shí)間超2年,客戶滿意。
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