第一篇：日本高級鋼冶煉環(huán)保技術(shù)

日本高級鋼冶煉環(huán)保技術(shù)

日本是世界先進的鋼鐵生產(chǎn)國家，其在煉鋼方面存在的矛盾問題是，一方面采用大型設(shè)備進行大批量生產(chǎn)來提高生產(chǎn)效率，另一方面為滿足產(chǎn)品高級化、多品種化需求，不得不降低生產(chǎn)效率和增加能源消耗。以京都議定書為代表的CO2減排、減少能耗、節(jié)省資源等全球性的環(huán)保要求不斷高漲，在這種情況下，鋼鐵業(yè)需要研究根本性對策以實現(xiàn)低環(huán)境負荷生產(chǎn)。日本住友金屬和歌山鋼廠在高級鋼冶煉環(huán)保技術(shù)方面開發(fā)出良好工藝，現(xiàn)介紹如下。1 爐渣、粉塵的循環(huán)利用技術(shù)

1.1 爐渣循環(huán)利用

在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐精煉法中，由于脫磷能力小，所以要投入大量的脫磷劑，因此產(chǎn)生大量的爐渣，排出的爐渣廢棄物增加了環(huán)境負荷。雖然爐渣可以在土建工程和路基建設(shè)中得到循環(huán)利用。但是由于爐渣的市場需求量不斷變化，所以對爐渣發(fā)生量的控制就成為一個急需解決的問題。對流精煉法由于利用頂?shù)状缔D(zhuǎn)爐分別進行脫碳和脫磷精煉，所以可以實現(xiàn)脫磷處理條件的最佳化，并且脫碳處理使用完的精煉劑可以在脫磷處理中進行再利用，所以渣量大幅度減少。對流精煉法由于精煉劑再利用和脫磷處理條件最佳化，使爐渣的發(fā)生量從97kg/t鋼下降到52kg/t鋼，渣量約減少了一半。

1.2 粉塵循環(huán)利用

在鋼鐵廠的產(chǎn)品制造過程中會產(chǎn)生鍍鋅廢鋼，為在廠內(nèi)將這些被鋅污染的廢鋼處理掉，就將這些廢鋼作為轉(zhuǎn)爐的鋼鐵料使用。因此，轉(zhuǎn)爐吹煉中產(chǎn)生的粉塵含Zn。由于轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的粉塵量很大，分離回收Zn的成本很高，所以不得不采用填埋方法處理含Zn粉塵，但這種方法增加了環(huán)境負荷。

由于脫磷反應(yīng)比脫碳反應(yīng)的溫度低，供氧速度小，所以煙塵中Zn損失小。因此，在進行脫磷處理時投入含Zn廢鋼，就可以生成少量高濃度含Zn粉塵。這樣，就比較容易從回收粉塵中分離出Zn。對流精煉法利用粉塵集塵裝置回收少量高濃度含Zn粉塵，再利用回轉(zhuǎn)窯將粗鋅和鐵粉進行分離，將粗鋅銷售給鋅精煉廠做原料，鐵粉用作廠內(nèi)高爐的煉鐵原料。經(jīng)過這樣的處理，在脫碳時就可以不使用含Zn廢鋼，產(chǎn)生的全部粉塵都被高爐作為煉鐵原料再利用。因此，本開發(fā)工藝將過去作為廢棄物處理的粉塵進行資源化循環(huán)利用。過去的傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)1噸鋼要填埋11kg的含Zn粉塵，現(xiàn)在粉塵廢棄量變?yōu)榱恪? 快速脫碳吹煉技術(shù)

2.1 高速供氧技術(shù)

轉(zhuǎn)爐脫碳處理對轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力有很大影響。因此，有必要提高脫碳處理所需氧氣的供氧速度。以前，轉(zhuǎn)爐冶煉前的鐵水預(yù)處理能力小，需要在轉(zhuǎn)爐上進行脫磷，由于考慮到熔渣飛濺等問題，提高供氧速度有很大困難。

對流精煉法采用專用轉(zhuǎn)爐進行脫磷處理，脫碳爐不進行脫磷處理，因此脫碳爐精煉劑用量達到最小化程度，供氧速度就可以提高。但是又出現(xiàn)了一個新問題，由于脫碳爐精煉劑用量少，吹入轉(zhuǎn)爐內(nèi)的高速氧氣射流沖擊到鐵水表面產(chǎn)生大量鐵粒飛濺，即發(fā)生嚴重的噴濺現(xiàn)象。為解決這個問題開發(fā)出可以抑制噴濺現(xiàn)象的新型氧槍。傳統(tǒng)氧槍槍頭有排列成與槍頭圓

周成同心圓的4-6個直徑相同、傾角相同的噴嘴，這種氧槍吹入的氧氣射流會發(fā)生相互干擾，導(dǎo)致大量鐵水顆粒飛濺?；趯鹘y(tǒng)氧槍問題的分析，新開發(fā)的氧槍槍頭是由不同直徑、不同傾角呈插花式排列的噴嘴構(gòu)成的。這種噴嘴的配置避免了氧氣射流的互相干擾，最大限度地降低了鐵水的噴濺量。

隨著鐵水液面上射流重疊率的減少，噴濺量以指數(shù)關(guān)系下降。此外，還對新型氧槍高、低傾角噴嘴的直徑比與噴濺量的關(guān)系進行了研究，實驗是在水力模型裝置和2t實驗轉(zhuǎn)爐中進行的。高傾角噴嘴直徑和低傾角噴嘴直徑，并將D2/D1=1時的噴濺量作為基準值，對噴濺量進行了指數(shù)化處理。

上述的實驗結(jié)果在實驗轉(zhuǎn)爐上也得到了驗證，隨后這種新型氧槍很快在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)上得到應(yīng)用。結(jié)果表明，即使在5.0Nm3/min的高速供氧條件下，也未出現(xiàn)鐵水顆粒附著在氧槍和爐體引起的操作故障。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐法的脫碳吹煉時間約為20min，和歌山新鋼廠脫碳爐的吹煉時間縮短到9min。

2.2 高速吹煉控制技術(shù)

由于提高供氧速度縮短了吹煉時間，相應(yīng)地要求縮短吹煉終點溫度和終點碳含量的控制時間。

在傳統(tǒng)方法中，用副槍測定吹煉終點溫度和終點碳含量，因此要進行取樣，然后根據(jù)取樣測定的溫度和［C］進行數(shù)學(xué)模型計算，根據(jù)計算結(jié)果停止吹煉。吹煉停止后再次用副槍測定溫度和［C］，合格后出鋼。在出鋼的最初階段要根據(jù)吹煉時取樣分析的［P］分析值，進行是否繼續(xù)出鋼的判斷。為完成這些操作，必須在吹煉結(jié)束前約120s，進行吹煉末期的副槍取樣測定。吹煉結(jié)束前約120s，對于吹煉時間為20min的傳統(tǒng)吹煉來說相當于完成了90%的吹煉過程，而對于吹煉時間為9min的高速吹煉來說相當于完成78%的吹煉過程。因此，在高速吹煉情況下，采用傳統(tǒng)控制方法必然會大大增加脫碳量模型預(yù)測值的誤差。

基于這種分析，開發(fā)出適用于高速吹煉的改進型控制方法。在改進型控制方法中，由于采用［C］和溫度預(yù)測的動態(tài)模型，提高了預(yù)測的準確性，可以省略吹煉結(jié)束時［C］和溫度的測定。此外，由于鐵水脫磷的穩(wěn)定性，不必通過取樣分析判斷是否繼續(xù)出鋼，可以使吹煉中副槍的動態(tài)測定時間接近吹煉過程的90%，即在吹煉結(jié)束前約60s完成。

在傳統(tǒng)模型中，吹煉末期過氧化渣中的［O］含量和鋼水中的［C］含量，是沒有考慮出鋼結(jié)束之前脫碳量的值，因此，出鋼后鋼中［C］含量的預(yù)測值有波動。在新開發(fā)方法的副槍測定時，除了進行傳統(tǒng)的碳濃度和溫度測定，還可以測定熔渣中的氧濃度，并將熔渣氧濃度輸送給動態(tài)模型，因此，提高了出鋼結(jié)束時鋼中［C］含量的預(yù)測準確性。

2.3 脫碳爐的處理周期時間

由于采用了上述的高速供氧技術(shù)和高速吹煉技術(shù)，和歌山新煉鋼廠脫碳爐的處理周期時間為20min，其中，送入鐵水4min、吹煉9min、出鋼5min、放渣和補爐2min。3 多功能二次精煉法

轉(zhuǎn)爐脫碳吹煉后鋼水的硫含量雖然已經(jīng)降到30ppm，但是高純度鋼（高性能油井管）對硫含量的要求是10ppm以下，最好是5ppm以下。為達到這種要求，傳統(tǒng)的做法是，轉(zhuǎn)爐出鋼后在鋼包內(nèi)進行脫硫處理。處理方法是，將噴槍深入鋼水中，利用Ar氣從噴槍口將脫硫劑吹入鋼水進行脫硫。由于粉狀脫硫劑陷入Ar氣氣泡內(nèi)，所以不能保證鋼水和脫硫劑之間有足夠的脫硫反應(yīng)面積，影響了脫硫速度的提高，因此要投入大量脫硫劑。由于脫硫后要進行脫氣處理，所以，必須在脫硫后將大量的脫硫渣排出。這樣就增加了脫硫時間，并且鋼水溫度降低造成能量的損失。此外，由于是在大氣壓條件下進行攪拌操作，大氣中的氮會溶

入鋼中，這樣，也會對鋼材性能產(chǎn)生不利影響。為解決傳統(tǒng)方法中存在的這些問題，實現(xiàn)高效率生產(chǎn)低氮低硫鋼，開發(fā)出多功能二次精煉法。這種精煉法是在真空條件下進行，對鋼水處理的主工序RH爐附加了脫硫功能，使脫氣和脫硫在同一個工序完成，實現(xiàn)工藝流程的緊湊化。

RH附加脫硫功能采用的不是從鋼水內(nèi)部輸入，而是從爐子上面將脫硫劑吹入鋼水表面的方法。被吹入的脫硫劑接觸到真空條件下的鋼水面后在進入鋼水內(nèi)部時，不會陷入Ar氣氣泡內(nèi)，從而保證了足夠的脫硫反應(yīng)面積，大大提高了脫硫速度，可以實現(xiàn)很低的終點硫含量。由于脫硫劑用量很少，所以脫硫后不需要進行物理除渣操作，因此溫度下降少，熱能損失小。

過去曾認為，在真空條件下頂吹粉劑會被真空排氣泵吸走，不能發(fā)揮有效的作用。但RH附加脫硫法開發(fā)的噴粉技術(shù)對噴槍的噴嘴形狀進行了改造，使粉劑和粉劑載體形成強力射流，可以無損失地將粉劑吹到鋼水表面。實驗證明，頂吹粉劑的方法可以達到高純度鋼的硫、氮含量要求，從而可以冶煉高級鋼，且熱能損失也降低到傳統(tǒng)方法的1/2。

第二篇：純凈鋼冶煉工藝和裝備技術(shù)

純凈鋼冶煉工藝和裝備技術(shù)(國家“九.五”技術(shù)開發(fā)

指南)

一、國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，市場對鋼材的使用性能要求更高、更苛刻。為了提高鋼材的性能，首先必須提高鋼水的純凈度。90年代，國際鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的重要發(fā)展趨勢就是要形成大批量生產(chǎn)純凈鋼的生產(chǎn)能力。國外有些先進的鋼鐵廠 IF鋼的生產(chǎn)比例已經(jīng)超過50%。日本生產(chǎn)的軸承鋼平均氧含量為7．5ppm。與國際先進水平相比，國內(nèi)超純凈鋼的冶煉工藝和裝備技術(shù)很落后，主要表現(xiàn)為；鋼水純凈度低，造成鋼材性能低，工藝落后．生產(chǎn)成本高。國內(nèi)絕大多數(shù)超純凈鋼生產(chǎn)尚處于試驗開發(fā)階段，工藝不成熟，生產(chǎn)設(shè)備落后、不配套，致使生產(chǎn)成本很高，生產(chǎn)批量小，滿足不了國內(nèi)市場需求，造成少數(shù)高檔鋼材仍需依靠進口。

二、技術(shù)開發(fā)的總體目標和重點任務(wù)

建立和完善純凈鋼產(chǎn)體制，實現(xiàn)鋼鐵廠生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)速：重點企業(yè)的鋼水純凈度達到90年代國際水平，重點鋼種達到國際先進水平。重點開發(fā)和推廣全量鐵水深脫硫工藝技術(shù)；實現(xiàn)冶煉終點的計算機控制技術(shù)和擋渣出鋼技術(shù)；合理配置鋼水精煉設(shè)備，研究開發(fā)多功能爐外精煉設(shè)備，優(yōu)化精煉工藝；完善以全連鑄為某礎(chǔ)的“煉鋼-精煉-連鑄”三位一體生產(chǎn)和質(zhì)量管理體系，要從生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)保證鋼水純凈度；解決量大面廣，國民經(jīng)濟急需鋼種的冶煉純度問題，鋼種的純凈度達到國際先進水平。

三、主要技術(shù)開發(fā)內(nèi)容及指標

(一)全量鐵水深脫硫工藝技術(shù)研究開發(fā)全量鐵水深脫硫工藝和裝備技術(shù)。鐵水脫硫比≥95％；處理后鐵水S≤30ppm；脫硫預(yù)處理周期≤30min。研究開發(fā)高效鐵水脫硫劑．使脫硫粉劑耗量由目前l(fā)O～15kg／t下降到4Kg／t以下，脫硫率≥90%。

(二)多功能鋼水精煉技術(shù)開發(fā)RH-KTB／KPB(吹氧、噴粉)綜合工藝技術(shù)，處理后鋼水純凈度達到：C≤30ppm，S≤10ppm，O≤20ppm，H≤25ppm。開發(fā)非真空多功能鋼水精煉煤工藝技術(shù)，處理后鋼水的純凈度可以達到： S≤50ppm；O≤25ppm；N≤40ppm。

(二)無ＡＬ2Ｏ3夾雜物的高效脫硫工藝技術(shù)脫氧效率與用鋁脫氧時相當，鋼中酸熔鋁含量可以滿足連鑄和鋼種性能的要求，鋼中ＡＬ2Ｏ3脆性夾雜物減少85%。

(四)重點鋼種的超純凈鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)IF鋼：鋼中C＋N≤50ppm；軸承鋼：鋼中O≤10ppm齒輪鋼：鋼中O≤15ppm，淬透性帶寬度HRC≤4；硅鋼：P≤50PPm，S≤10ppm，N≤30ppm，H≤15ppm。

(五)低C、Si、AL、S、P的高純鐵合金精煉技術(shù)上述元素含量分別控制在10～30ppm之間。

(六)微量元素快速分析技術(shù)精度達ppm級，分析時間≤2分鐘。

四、經(jīng)濟、社會效益和市場前景 IF鋼可以提高汽車單價壓件合格率；軸承鋼氧含量從30ppm降低到5ppm，軸承壽命可提高30倍。提高鋼的純度不僅提高了鋼的原有性能，而且還可賦予創(chuàng)新的性能(如提高耐磨濁性等)，因而具有巨大的社會經(jīng)濟效益。

第三篇：黃金冶煉有限公司安全環(huán)保協(xié)議

安徽池州冠華黃金冶煉有限公司

協(xié)力施工安全環(huán)保協(xié)議

甲方（發(fā)包方）：池州冠華黃金冶煉有限公司

乙方（分包方）：×××××有限公司

為貫徹“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)方針，保障從業(yè)人員的健康與生命安全，保護國家和企業(yè)雙方的財產(chǎn)免遭損失，保障施工生產(chǎn)的順利進行。依據(jù)國家安全環(huán)保方面的法律法規(guī)和本企業(yè)的規(guī)章制度，經(jīng)甲、乙雙方協(xié)商，達成如下協(xié)議，雙方遵守執(zhí)行。

一、甲方的安全環(huán)保職責：

1、負責制定本企業(yè)的安全生產(chǎn)、環(huán)境保護規(guī)章制度、安全生產(chǎn)目標指標和具體措施，并組織實施。

2、負責安全技術(shù)措施、安全專項方案的編制和審批，對乙方的從業(yè)人員進行安全技術(shù)交底；

3、負責制定本企業(yè)安全操作規(guī)程并發(fā)布實施。

4、對本企業(yè)重大危險源和重要環(huán)境因素進行辨識、評價，并加強管理。

5、對施工現(xiàn)場和從業(yè)人員進行監(jiān)督檢查，對安全隱患提出整改和指導(dǎo)意見。

6、按規(guī)定對乙方作業(yè)人員進行入場安全教育，協(xié)助乙方做好崗前培訓(xùn)。

8、負責本企業(yè)的安全環(huán)保事故的調(diào)查、處理和上報工作。

二、乙方的安全環(huán)保職責：

1、必須遵守甲方制定的各項安全環(huán)保規(guī)章制度及要求。

2、在承擔的工程范圍內(nèi)對安全環(huán)保工作負責。按規(guī)定設(shè)置安全生產(chǎn)管理部門，并配備專、兼職安全管理人員，建立安全環(huán)保管理體系和制度。

3、服從甲方的安全環(huán)保管理，接受甲方的安全環(huán)保監(jiān)督檢查，服從對違章操作、違章指揮和違反勞動紀律的處罰；乙方不服從管理導(dǎo)致生產(chǎn)安全事故的，由乙方承擔全部責任。

4、加強安全教育培訓(xùn)，對本單位管理人員和作業(yè)人員進行每年不少于兩次的安全教育培訓(xùn)，留有書面記錄。未經(jīng)安全教育培訓(xùn)或培訓(xùn)考核不合格的人員，不得上崗作業(yè)。

5、認真執(zhí)行甲方的施工安全技術(shù)交底要求。乙方負責人和安全管理人員應(yīng)定期檢查具體落實情況，并進行經(jīng)常性的督促、指導(dǎo)，確保施工安全。

6、乙方應(yīng)根據(jù)所承擔工程項目的特點制定生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案，定期演練。發(fā)生生產(chǎn)安全事故乙方應(yīng)立即向甲方項目負責人報告。

7、制定安全防范措施并組織落實；根據(jù)不同的施工季節(jié)和不同的情況采取有針對性的安全生產(chǎn)防范措施。

8、對施工區(qū)域、作業(yè)環(huán)境、操作設(shè)施設(shè)備、工具用具等必須認真檢查，發(fā)現(xiàn)問題和隱患，立即整改。

9、未經(jīng)甲方施工負責人和安全管理人員的同意，不得對施工現(xiàn)場的各種安全防護設(shè)施、安全標志和警告牌等擅自拆除、變動。如確需拆除變動的，經(jīng)甲方同意并采取必要、可靠的安全措施后方能拆除。

10、乙方的”三類人員（乙方的主要負責人、項目負責人、專項安全生產(chǎn)管理人員）”和特種作業(yè)操作人員，應(yīng)經(jīng)相關(guān)部門培訓(xùn)、考核合格后，持有效證件上崗作業(yè)。

三、乙方應(yīng)定期對施工現(xiàn)場的安全環(huán)保工作進行自查，及時制止和處理各類違章違紀行為，對查到的隱患應(yīng)及時組織整改，涉及到甲方的問題應(yīng)書面告知。

四、甲乙雙方進場的特種機械設(shè)備必須具有生產(chǎn)許可證、出廠合格證，并經(jīng)有關(guān)技術(shù)監(jiān)督管理部門檢驗，取得使用許可證，方可使用。

五、現(xiàn)場的施工臨時用電雙方必須辦理交接手續(xù)，做好書面記錄。在使用前應(yīng)先進行檢測，如發(fā)現(xiàn)不符合安全使用規(guī)定的，應(yīng)及時向?qū)Ψ教岢?，整改合格后方準使用?/p>

六、施工中產(chǎn)生的污水、廢棄物、施工揚塵等，按照“誰污染，誰治理”的原則，采取有效措施進行治理，達標排放。

七、在施工過程中，注意地下管線及高、低壓架空線路和通信設(shè)施、設(shè)備的保護。如遇有問題或情況不明時應(yīng)采取保護措施，停止施工，并及時向甲方匯報。

八、在施工期間發(fā)生各類事故，應(yīng)及時組織搶救傷員、保護現(xiàn)場。甲乙雙方應(yīng)在搶救傷員、保護現(xiàn)場、事故處理上予以積極的配合。

九、乙方施工現(xiàn)場的防護設(shè)施按《基本建設(shè)工程安全防護設(shè)施量化標準》設(shè)置和實施。

十、施工現(xiàn)場作業(yè)人員的防護用品由乙方統(tǒng)一采購，經(jīng)雙方驗收合格，方可使用。

十一、在施工期間發(fā)生各類事故，應(yīng)及時組織搶救傷員、保護現(xiàn)場。甲乙雙方應(yīng)在搶救傷員、保護現(xiàn)場、事故處理上予以積極的配合。

十二、安全事故的責任認定：乙方的安全由乙方負責，因乙方的原因?qū)е碌陌踩鹿视梢曳匠袚控熑巍?/p>

十三、乙方進場前7日內(nèi)向甲方一次性繳納安全保證金貳拾萬元整。

合同解除后7日內(nèi)甲方一次性如數(shù)退還。（不含息）

十四、協(xié)議自雙方簽字起生效。

本協(xié)議一式三份，甲乙雙方各執(zhí)一份，一份報甲方公司安全管理部門。

甲方：（蓋章）

乙方：（蓋章）

代表：（簽字）

代表：（簽字）

聯(lián)系方式：

聯(lián)系方式：

日期：

日期：

第四篇：第三章 鉛冶煉行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀

2.4.1 粗鉛冶煉污染物排放水平

（1）國家粗鉛冶煉污染物排放指標

單位產(chǎn)品廢水產(chǎn)生量

單位產(chǎn)品二氧化硫制酸尾氣kg/t<=2<=4<=8

產(chǎn)生量其他kg/t<=2<=4<=8

企業(yè)：粗鉛冶煉中污染物主要是塵和固體廢棄物：

指標單位數(shù)值 單位產(chǎn)品廢水產(chǎn)生量

單位產(chǎn)品二氧化硫kg/t<=

產(chǎn)生量(制酸尾氣)kg/t<=2.83

卡爾多爐出爐煙氣量為125000Nm3/h,氧化段煙氣含ＳＯ２10,77％，含塵117.33ｇ／Ｎｍ3，煙氣經(jīng)文丘里除塵，進煙氣凈化系統(tǒng)處理后，送ＳＯ２部分冷凝及制酸系統(tǒng)，總硫利用率為98.46%，尾氣由60m高煙囪排空，外派尾氣量20488 Nm3/h，含ＳＯ２<960mg/ Nm3,折合單位產(chǎn)品二氧化硫產(chǎn)生量（制酸尾氣）<=2.83kg/t.符合《大氣污染物排放綜合標準》（GB16297—1996）的要求。

精礦一段干燥窯產(chǎn)生的煙氣量為5715 Nm3/h，煙氣經(jīng)旋風收塵、文丘里除塵后，氣體由30m高的煙囪排空，外排煙氣量6475.1 Nm3/h，含塵濃度173.75 mg/ Nm3，符合《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（GB9078—1996）的要求。精礦二段干燥窯產(chǎn)生煙氣量為4633 Nm3/h，經(jīng)煙氣帶式收塵后，氣體由30m高的煙囪排空，外派煙氣量6324.0 Nm3/h，含塵濃度98.4 mg/ Nm3，符合《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（GB9078—1996）的要求。

精礦一段、精礦二段外派煙氣量總量：單位產(chǎn)品顆粒物產(chǎn)生量<=0.069kg/t。從企業(yè)調(diào)查的數(shù)據(jù)中可以看到：污染物排放指標滿足國家清潔生產(chǎn)的要求。

2.4.2 電鉛冶煉污染物排放水平

（1）國家粗鉛冶煉污染物排放指標

單位產(chǎn)品鉛塵產(chǎn)生量（以Pb計）

企業(yè)：粗鉛冶煉中污染物主要是塵和固體廢棄物：

單位產(chǎn)品鉛塵產(chǎn)生量（以Pb計）kg/t22

到：污染物排放指標滿足國家清潔生產(chǎn)的要求。

第三章 鉛冶煉行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀

3.1 行業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)

隨著社會對環(huán)境要求的不斷提高和原生資源的日益緊張，落后的燒結(jié)鍋煉鉛工藝已經(jīng)明確列為淘汰技術(shù)，燒結(jié)機煉鉛工藝也明確要求必須實現(xiàn)尾氣達標排放，新建項目已明確不再使用燒結(jié)機，而是采用更先進的節(jié)能減排技術(shù)。同時也要求企業(yè)在生產(chǎn)中要加強節(jié)能降耗工作，一方面是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要，另一方面也是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的有效途徑。

鉛冶煉技術(shù)主要包括粗鉛冶煉、鉛電解精煉技術(shù)，另外還有資源回收利用、污染物治理等技術(shù)，根據(jù)鉛冶煉生產(chǎn)流程以及各項技術(shù)在生產(chǎn)過程中的功能，分為生產(chǎn)過程技術(shù)、污染物治理技術(shù)兩大類。

3.2 鉛冶煉行業(yè)技術(shù)水平

長期以來我國鉛冶煉技術(shù)大部分沿用傳統(tǒng)的燒結(jié)-鼓風爐還原工藝，鉛精礦焙燒得到殘硫2%-3%的燒結(jié)塊，然后進入鼓風爐還原。這樣一方面不能有效利用硫的自然優(yōu)勢，燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣SO2濃度不高，即使一些企業(yè)對這部分煙氣進行了制酸，但制酸后的尾氣仍很難做到達標排放；另一面利用鼓風爐還原熔煉，這種工藝裝備本身就存在能耗高、熱利用率低、余熱不便回收、環(huán)保效果差、煙氣不達標、自動化水平低等先天性不足。

上世紀80年代，國外開發(fā)出先進的閃速熔煉和熔池熔煉技術(shù)，使鉛冶煉技

術(shù)有了巨大進步。主要代表技術(shù)有基夫賽特直接煉鉛法、QSL煉鉛法、富氧頂吹浸沒熔煉法、卡爾多爐煉鉛法，我國一些企業(yè)直接引進或者消化創(chuàng)新煉鉛工藝裝備。我國還自主創(chuàng)新研究成功了氧氣底吹熔煉鼓風爐還原煉鉛技術(shù)、氧氣底吹熔煉液態(tài)高鉛渣直接還原技術(shù)等先進技術(shù)，并獲得推廣應(yīng)用。我國鉛冶煉技術(shù)達到了世界先進水平。

鉛冶煉工藝總體上分為粗鉛工藝和電解工藝兩大部分；冶煉工藝的主要區(qū)別在于粗鉛工藝的不同，粗鉛冶煉的工藝目前主要有：富氧底吹鼓風爐煉鉛法、基夫賽特法、奧斯麥特煉鉛法、QSL煉鉛法、氧氣底吹熔煉高鉛扎側(cè)吹還原法、氧氣底吹熔煉液態(tài)高鉛渣底吹還原法、卡爾多法、艾薩法等工藝。

第五篇：工業(yè)硅冶煉電爐煙氣凈化技術(shù)

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工業(yè)硅冶煉電爐煙氣凈化技術(shù)

內(nèi)容提要：工業(yè)硅冶煉電爐煙氣凈化技術(shù)難度大，治理困難，對工業(yè)硅電爐煙氣凈化技術(shù)進行研究刻不容緩。本文介紹了工業(yè)硅電爐冶煉煙氣的性質(zhì)和特點，煙氣治理的設(shè)備工藝和技術(shù)方法。進入濾袋前的煙氣降溫是工業(yè)硅冶煉煙氣治理技術(shù)的關(guān)鍵問題。

關(guān)鍵詞：工業(yè)硅冶煉煙氣凈化

一、前言

工業(yè)硅又稱結(jié)晶硅或金屬硅。工業(yè)硅是一種高耗能，高污染的冶煉產(chǎn)品。我國目前工業(yè)硅生產(chǎn)技術(shù)大多采用蘇聯(lián)50年代工藝技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量低，消耗高、污染嚴重，市場無競爭能力。近年來，各級政府認真貫徹國家宏觀調(diào)控政策，牢固樹立科學(xué)的發(fā)展觀，對于浪費資源，污染環(huán)境的企業(yè)進行清理整治，促進了工業(yè)硅冶煉企業(yè)進行環(huán)保治理工作。但是，近兩年筆者到過國內(nèi)近百家企業(yè)進行考察，大都沒有采取環(huán)保治理措施，有的企業(yè)被政府環(huán)保部門下令停產(chǎn)治理，促進了部分企業(yè)進行煙氣凈化治理，在治理過程中，由于對工業(yè)硅煙氣治理技術(shù)缺乏系統(tǒng)研究，使得工業(yè)硅煙氣治理技術(shù)效果不佳，有的廠家6300KVA電爐投資200多萬元搞煙氣凈化，經(jīng)生產(chǎn)實踐無法達到排放標準，且投資大，設(shè)備維修困難，耗電量大，造成資源的極大浪費。因此，對工業(yè)硅電爐煙氣治理回收進行經(jīng)濟技術(shù)研究工作刻不容緩。筆者對工業(yè)硅煙氣的性質(zhì)進行分析，認真對國內(nèi)外治理技術(shù)進行比較，請教在國外的老師，引用其他行業(yè)的先進技術(shù)原理，研究出一套較適合我國的中小型工業(yè)硅廠家的投資少，設(shè)備簡單，耗電少，操作維修方便，凈化效果好的電爐煙氣溫度，采用大布袋除塵器。6300KVA電爐煙氣粒，降低煙氣溫度，采用大布袋除塵器。6300KVA電爐煙氣凈化投資，一般投資60～80萬元，可以完全達到排放標準。

二、工業(yè)硅冶煉原理

工業(yè)硅冶煉是用硅石和炭質(zhì)原料在電弧爐中靠電弧放電作用，把電能轉(zhuǎn)變成熱能，供給加熱熔煉物料所需的熱生產(chǎn)的，煉硅的過程是無渣過程。在工業(yè)硅冶煉過程中，應(yīng)嚴格保持爐料中碳與二氧化硅的分子比等于2。這樣在冶煉過程中就不會出現(xiàn)剩余SiC和SiO2，可保證冶煉過程中有高的硅產(chǎn)出率。正確的配料是保證爐況穩(wěn)定的先決條件。爐料配比應(yīng)根據(jù)化學(xué)成分、粒度、含水量及爐況經(jīng)計算及經(jīng)驗而定。電爐生產(chǎn)工業(yè)硅時，爐況容易被動，較難控制。因此，必須正確判斷，及時處理。爐況正常的標志是：電極深而穩(wěn)地插入爐料，電流電壓穩(wěn)定，爐內(nèi)電弧聲響低而穩(wěn)，冒火區(qū)域大而均勻，爐料透氣性好，料面松軟而有一定的燒結(jié)性，各處爐料燒空程度相差不大，燜燒時間穩(wěn)定，基本上無刺火踏料現(xiàn)象，電爐煙氣量小，消耗低。出硅時，爐眼好開，流頭開始較大，然后均勻變小，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，經(jīng)濟效果較佳。

三、電爐煙氣產(chǎn)生的原因

還原電爐是工業(yè)硅的主要冶煉設(shè)備，其主要原料是硅礦石和炭質(zhì)還原劑。原料入爐后，在礦熱爐高達攝氏2000多度的高溫下，呈還原反應(yīng)，工業(yè)硅冶煉產(chǎn)生煙氣是必然的。冶煉過程中的煙氣其主要參數(shù)有煙氣量、溫度、含塵量、化學(xué)成分等。參數(shù)值的波動主要受冶煉

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爐況和半封閉煙罩操作門開閉狀況的影響。當出現(xiàn)刺火和踏料時，煙氣量將大幅度上升，煙氣溫度可上升到600～900℃。電爐煙氣量還與采用的還原劑種類有關(guān)。工業(yè)硅煙氣的主要部分由無定形二氧化硅組成。有關(guān)資料表明，大部分粉塵的直徑為0.25um，并由球形微粒和這些微粒的球團組成，氣流中的部分粉塵尺寸小于1um，平均直徑為0.4um～0.5um。粉塵的化學(xué)組成（％）為；SiO2占90.6～94.1；MgO占0.18～0.34；CaO占0.37～1.34；Fe2O3占0.14～0.30；Al2O3占0.11～1.00；P2O3占0.11～0.20；Na2O占0.06～0.14；C總占6.17～

6.50。當爐料中有木炭（特別是木屑）時，未燃盡的小炭塊和小木片會從爐面逸出并在煙氣流中燃燒。煙塵的濕潤性布好，電阻系數(shù)高，容易結(jié)團。由于煙塵的分散性高容易堵住過濾材料的孔，降低其透氣性，過濾材料的表面會形成流體阻力很高的厚而致密的煙塵層。

工業(yè)硅電爐煙塵混合物的組成和物理化學(xué)性質(zhì)決定著它的過濾性。氣相的主要組分是空氣，它是經(jīng)過爐罩上的開口被吸入路面上熱對流中去的。煙氣中含有少量爐料中碳質(zhì)物燃燒的產(chǎn)物：CO2低于2％，CO約10mg/m3。氣體中SO2的含量不大于5mg/m3。煙塵混合物的溫度為100～250℃。電爐煙氣溫度取決于爐子的容量、爐料組成、路面狀態(tài)和加料周期。煙塵混合物的溫度在很大程度上決定了風機的排氣量。

四、工業(yè)硅電爐煙氣的凈化技術(shù)

工業(yè)硅電爐煙氣凈化，『挪威』埃爾肯姆公司從1950年就從事研究，并與1966年購買一臺靜電除塵器，除塵效率低，由于二氧化硅粉電阻系數(shù)大，不能采用靜電除塵器。經(jīng)20多年的研究實踐，從1975年開始設(shè)計埃爾肯姆袋室除塵器。除塵器是正壓式，分成許多隔室。布袋的清洗用反吹風方法進行。其特點是投資大，工藝復(fù)雜，耗電量大，維護保養(yǎng)困難。我國民和鎂廠，4臺6300KVA工業(yè)硅電爐于1994年12月采用了正壓大布袋除塵器，取得了較好的效果。2001年吉林翔豪實業(yè)股份公司由沈陽鋁鎂設(shè)計院引進挪威埃爾肯姆公司的凈化技術(shù)進行設(shè)計，四臺6300KVA礦熱爐煙氣凈化投資高達2600萬元，于2002年12月12日建成運行。貴州某廠2臺6300KVA的工業(yè)硅電爐投資220萬元，進行凈化處理未達到排放標準。目前，我國工業(yè)硅廠家大多以小公司或個人投資為主，現(xiàn)在主要以6300KVA工業(yè)硅冶煉爐居多，工廠規(guī)模小，生產(chǎn)分散。如都采用埃爾肯姆公司的技術(shù)方法，投資大，維修困難，采用其它方法效果差。結(jié)合我國目前工業(yè)硅廠家的實際情況，從經(jīng)濟技術(shù)效益的角度，根據(jù)工業(yè)硅冶煉煙氣的特性，研究出投資少，設(shè)備簡單，操作維修方便，凈化效果豪的煙氣凈化技術(shù)，具有現(xiàn)實意義。

1、工業(yè)硅電爐煙氣的特點

一是煙氣量和熱含量大，煙氣帶走的熱量約為輸入能量的33％；二是煙塵極細，小于1um的占90％左右，且煙塵容量較輕，僅為200kg/m3；三是煙塵的主要成分為SiO2。

2、煙氣凈化回收工藝

電爐的除塵裝置系統(tǒng)為：將來自工業(yè)硅生產(chǎn)電爐的煙氣，在離心式主風機的抽吸作用下，煙氣由半封閉式電爐內(nèi)引出，沿著煙道首先進入一個二次燃燒室及預(yù)除塵器；把粗粒和火星分離開來，使其煙塵充分燃燒，燃燒后的煙氣進入一個熱交換器降低煙氣溫度，然后用風機送入袋式除塵器，粉塵滯留在濾袋里，凈化的煙氣經(jīng)除塵器頂部排入大氣，灰斗下的微粉由人工或機械入袋輸出。其工藝流程圖如下：

3、煙氣凈化技術(shù)

工業(yè)硅電爐的煙氣治理，目前各級政府高度重視，各廠家急需解決的首要問題。一談到煙氣治理，大家就想到先進的治理技術(shù)和投資，如何去治理的問題。根據(jù)多年的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗證明，煙氣量產(chǎn)生的大小與廠家的技術(shù)和管理關(guān)系很大。生產(chǎn)技術(shù)穩(wěn)定、管理先進的企業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)量高，消耗低，除塵效果好，排放達標。技術(shù)管理差的企業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)量差，消耗高，污染嚴重。在生產(chǎn)過程中，除設(shè)備結(jié)構(gòu)影響外，生產(chǎn)操作技術(shù)的控制直接影響電爐煙氣量的大小。目前研究回收一噸硅微粉價值的人多，研究在爐內(nèi)變成一噸硅價值多少的人少。要解決工業(yè)硅廠家的經(jīng)濟技術(shù)問題，徹底治理煙氣，提高經(jīng)濟社會效率，其措施是：

（1）減少煙氣量，提高生產(chǎn)操作技術(shù)水平。操作技術(shù)不當是造成煙氣量增大的主要原因。大多廠家存在的問題是電爐結(jié)構(gòu)參數(shù)不匹配，高電壓、高產(chǎn)量、超負荷錯誤用電造成了嚴重刺火，配比不嚴格，冶煉方法不當造成嚴重的刺火。工業(yè)硅熔煉是在電爐埋弧狀態(tài)下連續(xù)進行的。操作中要做到閉弧操作，適時加料和搗爐，調(diào)整爐料電阻和電流電壓的比值。閉弧操作的優(yōu)點是：爐內(nèi)料層結(jié)構(gòu)能形成一個完整的體系，爐料依次下沉；弧光不外露，保持高爐溫；電極消耗平衡穩(wěn)定，避免發(fā)生電極折斷；料面溫度較低，提高電爐設(shè)備的利用率；粉塵量較少，可使電爐操作有一個較好的環(huán)境。無論電爐容量大小，都能做到閉弧操作，這是減少煙氣量，提高硅回收率，降低消耗，解決操作和煙塵凈化之間惡性循環(huán)的重要措施。

（2）煙氣凈化設(shè)備的選擇。熔煉一噸工業(yè)硅約產(chǎn)生2000－2600M3的煙氣，經(jīng)爐口燃燒后混入大量冷空氣，硅微粉在空氣中停留時間長，不易沉降，比電阻大，硅粉帶油性，粘度隨溫度的增高而增大。因此，要凈化收集硅微粉，就要必須對煙氣進行二次燃燒降溫和預(yù)除塵等一系列處理。6300KVA電爐的二次燃燒室選擇25－30M3；預(yù)除塵器采用二級旋風除塵器；熱交換器采用循環(huán)給水控制；風機功率選用180－250KVA；除塵器采用正壓大布袋除塵器，設(shè)備根據(jù)實際情況，大多采用非標準件。

（3）凈化原理。采用火花捕集裝置進行充分燃燒，將未燃盡帶有火花的炭粒收集下來，消除了火花燒壞濾袋的可能性，在旋風除塵器中將一些粗大顆粒分離出來，減少粉塵量；通過熱交換器進行降溫，降低硅塵粘度，然后用風機送入袋式除塵器，硅塵在布袋內(nèi)過濾，濾后的純凈氣體排空。

（4）投資估算：總的投資費用包括鋼制煙道、二次燃燒室、換熱器、濾袋室、濾袋、輔助設(shè)備和土建工程。以6300KVA工業(yè)硅爐為例，一般投資只需60萬元左右，設(shè)備主要有一臺高溫引風機1臺，180－250KVA功率電機。其他設(shè)施根據(jù)現(xiàn)場實際，采用磚混結(jié)構(gòu)和非標準鋼制，建設(shè)周期2個月－3個月。8000KVA工業(yè)硅電爐需投資在80萬元左右。

五、結(jié)語

根據(jù)工業(yè)硅冶煉產(chǎn)生的煙氣性質(zhì)和特點，工業(yè)硅生產(chǎn)煙氣的凈化主要考慮兩方面的因素：一是提高工業(yè)硅冶煉的操作技術(shù)，穩(wěn)定爐況，減少氣體量；二是選擇合理的煙氣凈化工藝和設(shè)備。它可以減少煙塵量，提高除塵效率。為了顯著減少煙氣量，要采用閉弧冶煉操作技術(shù)，爐子必須密封，煙氣凈化進入布袋前必須冷卻煙氣，這是工業(yè)硅煙氣治理技術(shù)的關(guān)鍵問題。