[发明专利]一种铁矿烧结烟气分段循环的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁矿烧结的方法，特别是涉及一种烟气循环降低烧结污染物排放的方法。 

背景技术

钢铁行业是典型的高耗能、高污染产业，其节能减排对我国国民经济的可持续发展具有非常重要的现实意义。我国钢铁工业的炼铁系统以烧结-高炉流程为主，烧结矿是高炉炼铁的主要炉料，在我国占75％左右。烧结生产的工序能耗高，且烧结过程排放的烟气含有粉尘、COx、SOx、NOx以及二噁英和呋喃等高致癌物质，还排放酸性气体、重金属和碱金属等多种污染物。由于其废气量大、污染物种类多，是钢铁工业中重要的大气污染源。当前，我国烧结烟气净化设施大多是针对单种污染物，例如单一的除尘工艺、脱硫工艺、脱硝工艺等。随着环境对污染物减排的要求日益严格，近年国家对污染物减排十分重视，要求对多种污染物进行综合减排。 

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，二噁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综合减排效果。 

目前，国内外主要有5种烟气循环方法，荷兰艾默伊登钢铁厂的EOS工艺、德国HKM的LEEP工艺、奥钢联林茨钢厂的EPOSINT工艺、日本新日铁区域性废气循环工艺以及我国宝钢开发的烧结机废气余热循环工艺。当前的循环工艺多采用一段循环，难以在烧结矿不富集硫的条件下实现最大化程度的多种污染物综合减排。例如LEEP工艺和EPOSINT工艺，主要将烧结机中尾部的烟气循环，因中尾部烟气中SO₂浓度高，SO₂易在循环过程中被吸附在烧结矿中而导致硫富集；而新日铁和宝钢的循环技术，只将烧结机尾部的高温烟气进行循环，而含有高SO₂、二噁英/呋喃、PAHs、重金属等的中尾部烟气没有得到有效处理，即使采用脱硫的净化技术，二噁英/呋喃、PAHs和重金属等也易吸附在脱硫副产物中而造成环境污染。 

本发明针对烧结烟气中污染物的排放特点，通过合理设计烟气循环方式，开发一种烟气多段循环的方法，使得SO₂不会明显富集，同时使二噁英/呋喃、PAHs、重金属等多种污染物得到有效减排。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种保证在烟气循环过程不发生明显的SO₂富集，使二噁英/呋喃、PAHs和重金属等多种污染物得到有效减排的铁矿烧结烟气分段循环的方法。 

为了解决上述技术问题，本发明提供的铁矿烧结烟气分段循环的方法，根据烧结机长度方向不同位置烟气成分的特点，将烧结烟气分为低温、高水蒸气的头部烟气，高SO₂、高污染物中尾部烟气和高温、高O₂尾部烟气，将烟气进行分段合理循环，将烧结机尾部占烧结机长度1/10～1/6的风箱烟气循环至烧结机头部烧结料面的头部烟罩中，保持烟气温度为200～300℃、O₂含量不低于18%，头部烟罩占烧结机面积的15～25%，同时将烧结机中尾部占烧结机长度1/4～1/3的风箱烟气进行分类处理，将其中SO₂浓度最高的2～3个风箱的烟气送至脱硫系统进行脱硫，中尾部剩余风箱烟气的循环至烧结机中部料面的中部烟罩中，保证进入中部料面的气体O₂含量不低于15%、SO₂浓度不高于800ppm，中部烟罩占烧结机面积的25～45%。 

所述的头部烟罩中的温度和O₂含量通过兑入空气或烧结环冷机热废气进行调控。 

所述的中部烟罩中的O₂含量和SO₂浓度通过兑入空气或烧结环冷机热废气保证。 

将烧结机头部占烧结机长度1/2～13/20的烟气通过除尘后进行放散，除尘前通过兑入烧结环冷机低温段废气保证进入除尘系统的气体温度达到110℃，使其高于烟气的露点温度。