[发明专利]一种电弧炉处理废弃物污染物减排方法和系统

说明书

本发明属于废物处理技术领域，具体公开了一种电弧炉处理废弃物污染物减排方法和系统。本方法包括如下步骤：根据烟气预热温度，将废钢预热通道划分为高温区、中温区和低温区；废钢冶炼开始后，达到指定温度时，将生石灰粉和废旧橡胶混合后加入到高温区，将生石灰粉和废弃塑料混合后加入到中温区和/或低温区，进行燃烧；从废钢预热通道出来的烟气进入烟气混合装置与电弧炉出来的高温烟气进行混合，并加入空气或氧气形成混合烟气，使废弃物燃烧分解的气态产物充分燃烧；最后清除灰渣。本发明能有效利用烟气中的余热，显著减少污染物的排放量，节约烟气治理成本，并在不增设烟气脱硫脱硝装置的条件下，达到国家排放标准。

技术领域

本发明涉及冶金和废物回收处理技术领域，特别是涉及一种电弧炉处理废弃物污染物减排方法和系统。

背景技术

目前，废旧轮胎和废弃塑料制品只有很小比例进行循环使用，大多数是掩埋或焚烧。据调研，关于废旧轮胎的处理，只有60％的轮胎是堆积存放，超过10％的轮胎是非法倾倒。由于轮胎特有的成分特点，长期存放将分解出对环境有害的物质，对环境造成严重的污染；而且乱堆放轮胎也易引起火灾事故。

电弧炉炼钢过程中，化学能占总能耗的35～40％，化学能主要是吹氧产生碳氧反应的结果。电炉要可持续发展，通过减少化石能源像煤炭和天然气的消耗，其中减少煤炭消耗方法之一是使用潜在的替代燃料，即使用循环过程产生的废料，橡胶轮胎和废弃塑料制品就是煤炭的替代品。

电炉钢占据了世界钢铁总量的30％，过去20年来，电炉钢比例不断上升。在电弧炉炼钢过程中，电能输入占总能源的60～65％，化学能占35～40％。化学能主要是吹氧产生碳氧反应的结果。电弧炉要实现可持续发展，减少化石能源如煤炭和天然气的消耗，方法之一是使用潜在的替代燃料，即使用循环过程产生的废料，橡胶轮胎和废弃的塑料制品就是煤炭的替代品，这些废料不仅仅是电炉炼钢优良的替代品，还可以解决环保问题。但是使用废旧轮胎等高分子聚合物替代碳粉时，会使烟气中的SO₂、NO_x和二噁英等污染物超标。因此，如何控制烟气污染物的排放，并有效利用烟气中的余热成为基于废旧轮胎的电炉烟气处理技术的主要问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电弧炉处理废弃物污染物减排方法和系统，通过废弃物的高温处理技术，选择合适的添加剂从源头对生成物进行减排，从根本上改善和解决电弧炉处理废弃物产生的污染物的排放问题，真正的实现变废为宝，绿色环保。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种电弧炉处理废弃物污染物减排方法，包括如下步骤：根据烟气预热温度，将废钢预热通道依次划分为高温区、中温区和低温区；废钢冶炼开始后，当废钢预热通道各区温度达到指定温度时，将生石灰粉和废旧橡胶混合后加入到高温区，将生石灰粉和废弃塑料混合后加入到中温区和/或低温区，进行燃烧；从废钢预热通道出来的烟气进入烟气混合装置与从电弧炉出来的高温烟气进行混合，并加入空气或氧气形成混合烟气，使废弃物燃烧分解的气态产物充分燃烧；最后将废弃物燃尽后剩余的灰渣清除。进一步，所述高温区是指废钢预热通道中烟气温度为1000℃以上的区域，所述中温区是指废钢预热通道中烟气温度为700-1000℃的区域，所述低温区是指废钢预热通道中烟气温度在700℃以下的区域。

进一步，废钢预热通道中加入的废弃物总量为10-15公斤/吨钢。也就是说，电弧炉每炼一吨钢，处理的废弃物总量为10-15公斤，这样能在保证废弃物充分燃烧的同时，使电弧炉炼钢产生的烟气余热能够得到充分合理的运用。

进一步，所述生石灰粉和废旧橡胶是混合比例为1:3～5，所述生石灰粉和废弃塑料的比例是1:5～8。进一步，所述废旧橡胶和废弃塑料经破碎后使用，所述废旧橡胶破碎后的碎片质量不大于10g，所述废弃塑料破碎后的碎片质量不大于40g。

进一步，所述混合烟气中的氧含量保持在10％及以上。

进一步，所述混合烟气的温度不低于850℃。