[发明专利]一种烧结烟气处理和利用的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及到一种烧结烟气处理和利用的方法，对烟气进行脱硫、脱硝和脱二噁英，并利用烟气中一氧化碳、二氧化碳、氧气和潜热。

背景技术

烧结烟气中二氧化硫、氮氧化物及二噁英含量较高，对大气污染严重；但烧结烟气中也含有一氧化碳、氧气和潜热资源。因此烧结烟气需要脱硫、脱硝、和脱二噁英处理，并对其潜热资源及其中的一氧化碳和二氧化碳进行回收利用。

烧结烟气的处理分为湿法、干法和半干法。但无论哪种方法，均须建设专有设备对烟气进行处理；且烟气处理运行过程中还需使用大量的脱硫剂、脱硝剂等，运行成本高；一些方法处理后的脱硫产物和脱硝产物还难以利用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开一种烧结烟气处理和利用的方法，采用高炉炼铁过程对烟气进行处理和利用。

鉴于上述诸多困难，本发明成功研发利用高炉炼铁过程对烟气进行处理和利用的技术，利用烧结烟气代替空气进行高炉炼铁，在炼铁过程中对烧结烟气进行脱硫、脱硝、脱二噁英处理，并利用烟气潜热、烟气中一氧化碳、二氧化碳和氧气等资源。处理后，烟气被高炉煤气、高炉炉渣与铁水吸收，与原高炉炼铁生产产品相同，不形成新的难处理物质。

本发明的技术方案是：一种烧结烟气处理和利用方法，该方法采用高炉炼铁过程对烟气进行处理和利用，通过热风炉对除尘后的烧结烟气进行加热，将烟气加热到1000℃-1400℃；通过高炉风口，将加热后的烟气，吹入高炉，代替空气进行炼铁生产；通过高炉中的高温和强还原条件对烧结烟气进行脱硫、脱硝、脱二噁英及呋喃处理；烟气的显热、烟气中的氧、二氧化碳和一氧化碳在炼铁生产中得到利用。

上述烧结烟气处理和利用方法，该方法的具体步骤如下：

步骤1：首先对烧结烟气进行除尘处理，将烟气中附着有碱性氧化物的固态颗粒物除去，使烧结烟气中附着有碱性氧化物固体粉尘含量小于200mg/m³，烧结烟气除尘后的烟气，通过主抽风机将除尘后的烧结烟气导入热风炉，对除尘后的烧结烟气进行预加热，加热至烧结烟气温度达到1000℃-1400℃；

步骤2：将经过步骤1预热后的烧结烟气通过高炉送风系统送入高炉中，在高炉中，烧结烟气和高炉中的炉料发生化学反应，并且烧结烟气中的氧、二氧化碳和一氧化碳在高炉炼铁生产中得到利用；同时烧结烟气中二氧化硫、氮氧化物、二噁英及呋喃得到处理，形成的气体产物，即高炉煤气，所述高炉煤气中二氧化硫含量小于100mg/m³，氮氧化物含量小于300mg/m³，二噁英含量小于0.5ng-TEQ/m³；其中，烧结烟气送入比例占高炉鼓风量的30-100％，空气、或富氧、或氧气送入比例占高炉鼓风量的0-70％。

进一步，所述步骤2中：在高炉中，所述烧结烟气中二氧化硫被铁水中碳还原进入铁水，随后通过渣钢反应，大部分进入炉渣；还有部分被高炉中固态碳和一氧化碳还原，并被高炉中不断下降的CaO、Fe和铁的氧化物吸收，进入铁水和炉渣。

进一步，所述步骤2中：在高炉中，所述烧结烟气中的氮氧化物被铁水中碳还原进入铁水；还有部分被高炉中固态碳和一氧化碳还原，转化为氮气，最后进入高炉煤气。

进一步，所述步骤2中：所述烧结烟气中的二噁英和呋喃在高炉高温(1000-2200℃)环境下，通过和高炉中铁液、炉渣及炉料的反应，全部被分解和吸收，并且对铁水质量没有影响。

进一步，所述步骤2中：所述烧结烟气中的CO作为还原剂，还原高炉中铁矿石，未反应的CO则形成高炉煤气，被回收利用。

进一步，所述步骤2中：所述烧结烟气中的二氧化碳和氧气，作为氧化剂，与高炉中焦炭和固态碳反应，形成CO，成为高炉中还原气体。以此方法，烧结烟气中二氧化碳被捕捉和利用，避免了烧结烟气中二氧化碳的排放。

本发明的有益效果是：本发明采用高炉烧结烟气代替空气炼铁，烧结烟气中潜热得到利用，并且烟气中的氧、二氧化碳和一氧化碳在炼铁生产中得到利用；同时烟气中二氧化硫、氮氧化物、脱二噁英及呋喃得到处理。形成的气体产物，即高炉煤气中二氧化硫含量小于100mg/m³，氮氧化物含量小于300mg/m³，二噁英含量小于0.5ng-TEQ/m³；生成的铁水硫和氮含量增加很少，对后续炼钢生产没有明显影响。

附图说明

图1是本发明烧结烟气处理和利用的工艺流程示意图。