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【摘 要】钢铁工业为工业经济建设提供了大量的基础材料，因钢铁艺结构的限制，基于生产过程需要进行多种转换受加热措施，并且在这些过程中会有大量的废气、废物产生，进一步对周边环境造成了程度不一的严重污染。烧结厂在生产烧结矿的同时，会排放大量的SO2，对大气环境产生污染。烧结厂作为钢铁工业领域污染最为严重的单位之一，由于设备、技术以及人员配置等方面的原因，导致污染日益恶化，其中保护环境做得尤为不足。基于此，分析烧结厂的环保除尘技术显得尤为重要。
【关键词】烧结厂；环保除尘技术；粉尘
烧结厂是冶金行业领域污染最为严重的单位之一，不但会产生大量的粉尘，而且污染排气还极为严重，对周边环境构成了极大的威胁。本文在分析烧结厂尘源特点的基拙上，进一步对烧结厂环保除尘技术进行了探究，希望以此为烧结厂的环保工作提供一些具有价值性的参考依据。
一、烧结厂尘源特点分析
污染源往往具备自身形成与自身的特点，冶金生产原料系统的尘源，通常拥有诸多的特点，包括多而分散、含尘浓度高以及混合系统中排气高温等。基于烧结系统中，废气的量一般很大，且具有高温，在现今生产自熔性或者高碱度烧结矿中，所产生的粉尘与电阴比较起来，明显较高。在烧结中，粉尘产生的控制过程包括了：烧结矿筛分时；由烧结机主烟道排放而出的气体；在成品与返矿运输中，难以避免粉尘泄漏状况的发生；烧结机与冷却剂尾部卸料；烧结过程，用于原料、荣基及燃料的卸车；用于干式除尘器的排灰处理措施拭；基于加工过程的破碎及筛分。除此之外，由于烧结粉尘的磨损性较强，排放出来的废气里含有SO2与CaO等，极易发生腐蚀及结垢情况，对烧结粉尘的治理构成了很大程度的威胁。
二、除尘技术
1、旋转电极除尘技术
欧、美、日等国家和地区粉尘排放要求较高的烧结机厂主要采用电除尘器。其中日本大部分地方的烟尘排放标准低于20mg/m?，其烧结机厂900/a以上采用电除尘器；美国烟尘排放限值为20mg/m?，其电除尘器约占80%；欧盟烟尘排放限值为30mg/m?，其电除尘器约占85%，因此可以看出在烟尘严格控制标准面前电除尘器的占有率仍处于绝对的优势。按照《钢厂大气污染物排放标准》（G B 13223-2011）的要求，我国燃煤机组一般地区将执行30m g/m?的标准，重点地区将执行20m g/m?的标准，且我国现有燃煤机组绝大部分采用电除尘器方式，面对排放标准的要求，部分电除尘器将面临着改造，而根据国外的实际运行经验，采用电除尘器方式可以有效的达到排放限值的要求。旋转电极除尘器的工作原理与传统电除尘器一样，仍然是依靠静电力来收集粉尘，属于静电除尘技术的一種。一般是将末级电场的阳极板改造成可以旋转的形式，将传统的振打清灰改造为旋转刷清灰，当极板旋转到电场下端的灰斗时，清灰刷在远离气流的位置把板面的粉尘刷除，达到比常规电除尘器更好的清灰效果，能提高电除尘器的除尘效率，降低排放浓度。旋转电极除尘技术通过旋转的清灰刷清除回转阳极板的粉尘，保持阳极板洁净，抑制二次扬尘，减少烟尘排放。
2、余热利用低低温电除尘技术
余热利用低低温技术采用汽机冷凝水与热烟气通过换热装置进行热交换，使得汽机冷凝水得到额外的热量，以减小汽机冷凝水回路系统中低压加热器（简称“低加”）的抽汽量，并使得进人电除尘器的运行温度由通常的低温状态（130℃-170℃）下降到低低温状态（90℃-100℃），实现余热利用和烟气调温的目的。烟温降低，烟气中的S03可以很好地与烟气水分融合成H2S04烟酸小液滴，与粉尘粒子悬浮于烟气中形成气溶胶。这种烟酸液滴气溶胶具有优良的浸润性能，而电除尘前的烟气中粉尘颗粒比表面积较大，为充分吸附S03及实现颗粒之间的凝并创造了良好的条件。这样就有大量的S03吸附在粉尘颗粒表面，并形成导电通道，使得烟尘比电阻降低。另外，烟温降低后烟气量得以减小，使得原电除尘电场风速也得到相应降低。综上因素的作用，可使得电除尘效率得到有效提高。
三、烧结机静电除尘技术的具体改造分析
1、烧结机静电除尘技术改造的总体思路
目前烧结机烟尘由大密闭罩捕集，采用静电除尘器，随着环保标准的提高和袋滤技术的进步，使布袋烧结除尘技术更有优越性，尤其是在脱硫、脱硝、除尘一体化的综合治理项目中。目前，德钢已开展多项烟气除尘静电除尘改为布袋除尘的实验研究，有取得过成功的案例。改造思路主要是利用原有电除尘壳体，保留现有输灰系统和进出喇叭口，拆除电除尘器内部的极板、级线和顶部高压硅堆系统，重新安装布袋除尘器的所有部件，对电控室原有电除尘控制设备进行置换，改为布袋除尘PLC控制系统，并将现有输灰及协会系统控制信号转移至布袋除尘PLC控制系统，以尽可能减少电气方面改造的成本。对原有除尘管网不合理部分进行相应改造，堵塞严重部分进行清洗，设计不合理抽尘罩则进行相应改造，以达到控制尘源的目的。
2、烧结机头下料处烟气的捕集改造
烧结机头下料处现在建设有除尘烟气捕集罩，但烟气捕集效果不是很理想。现有的除尘罩布置在烧结机头的下料部位，围绕烧结机布置，烟气吸口布置在捕集罩的侧面（与烧结机平行），这也是烧结机头下料处烟气捕集常用的方式。该烟气捕集罩在使用过程中无法利用烟气的动能（烧结机头下料时因为温度的原因所产生的烟气具有向上的动能），并在烟气吸入时需要克服它的动能（吸口布置在侧面）。所以建议将烧结机头烟气捕集罩的吸口改在烟气捕集罩的顶部，吸口布置在烟气捕集罩的顶部可以有效利用烟气的动能，对生产操作也不产生影响。烟气管道的方向作微小调整。这样可以减少了除尘系统的风压又可以达到最佳的除尘效果。
3、烧结机管网的优化改造设计
一般除尘管道设计均采用流速控制法，其管道流速一般在20m/s以上，而我公司设计的管道流速一般为（16-17）m/s。针对料场粉尘的特点和除尘系统管网设计，该管道流速一方面已能确保粉尘不会在管道内沉积，另一方面动压与速度的平方成正比，故（16-17）m/s管道流速比20m/s以上管道风速大大降低系统压头。当粉尘确定后，对管道磨损起决定作用的就是气流速度，一般为避免管道积灰，就提高管道气流速度，这样造成的后果是加速减少管道尤其是管件的使用寿命。另外，据了解首钢的料仓除尘每月磨破一条管道（高速度），故速度高有害无利。因此，我公司设计管道流速度为（16-17）m/s。所有管道弯头采用较同类管道壁厚增加20%的板厚进行制作，对于成矿、球团等硬度很高的除尘点管道弯头采用内衬耐磨喷涂料的方式进行制作。
4、烧结机配套除尘设备的综合改造
尽可能利用原有壳体、钢结构、基础和输灰设备，改造设计并新增除尘点。同时合理组织本区域高、低温尘气源，控制混合气体温度不超过130℃，布袋滤料优先选用新型材料。其次保持原有端进端出气流分布，改进整流及导流设计，提高气流分布均匀性，避免直接冲刷，降低流体阻力。并设计选用合理的过滤速度（《1m/min）和可靠的监控系统，确保除尘设备阻力不超过1200Pa。最后在改造的过程中尽可能利用原有引风机，或对原有风机叶轮稍加改形，以节省改造周期和费用。
结束语：通过本文的分析与探究，认识到烧结厂所产生的污染源无论对烧结厂自身，还是对周边环境，均会构成极为严重的威胁。要想提高烧结厂环保除尘技术，便需要做好多方面的工作，例如本文在文中所提到的工艺除尘环保措施、废气除尘措施以及环境除尘措施等。相信做好以上方面的工作，烧结厂环保除尘技术将更具规范性与科学性，进一步为冶金行业的发展奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]张永亮，唐敏康，撒占友，王冬梅.静电除尘器收尘极板涂层对粉尘和极板之间粘结力的影响[J].矿业研究与开发. 2011（02）.
[2]刘兵.烧结厂环保除尘技术的研究分析[J].资源节约与环保，2014（05）.
[3]肖惠海，董冰岩.烧结厂环保除尘技术的性能对比与研究[J].中国矿业.2010（05）.
【关键词】烧结厂；环保除尘技术；粉尘
烧结厂是冶金行业领域污染最为严重的单位之一，不但会产生大量的粉尘，而且污染排气还极为严重，对周边环境构成了极大的威胁。本文在分析烧结厂尘源特点的基拙上，进一步对烧结厂环保除尘技术进行了探究，希望以此为烧结厂的环保工作提供一些具有价值性的参考依据。
一、烧结厂尘源特点分析
污染源往往具备自身形成与自身的特点，冶金生产原料系统的尘源，通常拥有诸多的特点，包括多而分散、含尘浓度高以及混合系统中排气高温等。基于烧结系统中，废气的量一般很大，且具有高温，在现今生产自熔性或者高碱度烧结矿中，所产生的粉尘与电阴比较起来，明显较高。在烧结中，粉尘产生的控制过程包括了：烧结矿筛分时；由烧结机主烟道排放而出的气体；在成品与返矿运输中，难以避免粉尘泄漏状况的发生；烧结机与冷却剂尾部卸料；烧结过程，用于原料、荣基及燃料的卸车；用于干式除尘器的排灰处理措施拭；基于加工过程的破碎及筛分。除此之外，由于烧结粉尘的磨损性较强，排放出来的废气里含有SO2与CaO等，极易发生腐蚀及结垢情况，对烧结粉尘的治理构成了很大程度的威胁。
二、除尘技术
1、旋转电极除尘技术
欧、美、日等国家和地区粉尘排放要求较高的烧结机厂主要采用电除尘器。其中日本大部分地方的烟尘排放标准低于20mg/m?，其烧结机厂900/a以上采用电除尘器；美国烟尘排放限值为20mg/m?，其电除尘器约占80%；欧盟烟尘排放限值为30mg/m?，其电除尘器约占85%，因此可以看出在烟尘严格控制标准面前电除尘器的占有率仍处于绝对的优势。按照《钢厂大气污染物排放标准》（G B 13223-2011）的要求，我国燃煤机组一般地区将执行30m g/m?的标准，重点地区将执行20m g/m?的标准，且我国现有燃煤机组绝大部分采用电除尘器方式，面对排放标准的要求，部分电除尘器将面临着改造，而根据国外的实际运行经验，采用电除尘器方式可以有效的达到排放限值的要求。旋转电极除尘器的工作原理与传统电除尘器一样，仍然是依靠静电力来收集粉尘，属于静电除尘技术的一種。一般是将末级电场的阳极板改造成可以旋转的形式，将传统的振打清灰改造为旋转刷清灰，当极板旋转到电场下端的灰斗时，清灰刷在远离气流的位置把板面的粉尘刷除，达到比常规电除尘器更好的清灰效果，能提高电除尘器的除尘效率，降低排放浓度。旋转电极除尘技术通过旋转的清灰刷清除回转阳极板的粉尘，保持阳极板洁净，抑制二次扬尘，减少烟尘排放。
2、余热利用低低温电除尘技术
余热利用低低温技术采用汽机冷凝水与热烟气通过换热装置进行热交换，使得汽机冷凝水得到额外的热量，以减小汽机冷凝水回路系统中低压加热器（简称“低加”）的抽汽量，并使得进人电除尘器的运行温度由通常的低温状态（130℃-170℃）下降到低低温状态（90℃-100℃），实现余热利用和烟气调温的目的。烟温降低，烟气中的S03可以很好地与烟气水分融合成H2S04烟酸小液滴，与粉尘粒子悬浮于烟气中形成气溶胶。这种烟酸液滴气溶胶具有优良的浸润性能，而电除尘前的烟气中粉尘颗粒比表面积较大，为充分吸附S03及实现颗粒之间的凝并创造了良好的条件。这样就有大量的S03吸附在粉尘颗粒表面，并形成导电通道，使得烟尘比电阻降低。另外，烟温降低后烟气量得以减小，使得原电除尘电场风速也得到相应降低。综上因素的作用，可使得电除尘效率得到有效提高。
三、烧结机静电除尘技术的具体改造分析
1、烧结机静电除尘技术改造的总体思路
目前烧结机烟尘由大密闭罩捕集，采用静电除尘器，随着环保标准的提高和袋滤技术的进步，使布袋烧结除尘技术更有优越性，尤其是在脱硫、脱硝、除尘一体化的综合治理项目中。目前，德钢已开展多项烟气除尘静电除尘改为布袋除尘的实验研究，有取得过成功的案例。改造思路主要是利用原有电除尘壳体，保留现有输灰系统和进出喇叭口，拆除电除尘器内部的极板、级线和顶部高压硅堆系统，重新安装布袋除尘器的所有部件，对电控室原有电除尘控制设备进行置换，改为布袋除尘PLC控制系统，并将现有输灰及协会系统控制信号转移至布袋除尘PLC控制系统，以尽可能减少电气方面改造的成本。对原有除尘管网不合理部分进行相应改造，堵塞严重部分进行清洗，设计不合理抽尘罩则进行相应改造，以达到控制尘源的目的。
2、烧结机头下料处烟气的捕集改造
烧结机头下料处现在建设有除尘烟气捕集罩，但烟气捕集效果不是很理想。现有的除尘罩布置在烧结机头的下料部位，围绕烧结机布置，烟气吸口布置在捕集罩的侧面（与烧结机平行），这也是烧结机头下料处烟气捕集常用的方式。该烟气捕集罩在使用过程中无法利用烟气的动能（烧结机头下料时因为温度的原因所产生的烟气具有向上的动能），并在烟气吸入时需要克服它的动能（吸口布置在侧面）。所以建议将烧结机头烟气捕集罩的吸口改在烟气捕集罩的顶部，吸口布置在烟气捕集罩的顶部可以有效利用烟气的动能，对生产操作也不产生影响。烟气管道的方向作微小调整。这样可以减少了除尘系统的风压又可以达到最佳的除尘效果。
3、烧结机管网的优化改造设计
一般除尘管道设计均采用流速控制法，其管道流速一般在20m/s以上，而我公司设计的管道流速一般为（16-17）m/s。针对料场粉尘的特点和除尘系统管网设计，该管道流速一方面已能确保粉尘不会在管道内沉积，另一方面动压与速度的平方成正比，故（16-17）m/s管道流速比20m/s以上管道风速大大降低系统压头。当粉尘确定后，对管道磨损起决定作用的就是气流速度，一般为避免管道积灰，就提高管道气流速度，这样造成的后果是加速减少管道尤其是管件的使用寿命。另外，据了解首钢的料仓除尘每月磨破一条管道（高速度），故速度高有害无利。因此，我公司设计管道流速度为（16-17）m/s。所有管道弯头采用较同类管道壁厚增加20%的板厚进行制作，对于成矿、球团等硬度很高的除尘点管道弯头采用内衬耐磨喷涂料的方式进行制作。
4、烧结机配套除尘设备的综合改造
尽可能利用原有壳体、钢结构、基础和输灰设备，改造设计并新增除尘点。同时合理组织本区域高、低温尘气源，控制混合气体温度不超过130℃，布袋滤料优先选用新型材料。其次保持原有端进端出气流分布，改进整流及导流设计，提高气流分布均匀性，避免直接冲刷，降低流体阻力。并设计选用合理的过滤速度（《1m/min）和可靠的监控系统，确保除尘设备阻力不超过1200Pa。最后在改造的过程中尽可能利用原有引风机，或对原有风机叶轮稍加改形，以节省改造周期和费用。
结束语：通过本文的分析与探究，认识到烧结厂所产生的污染源无论对烧结厂自身，还是对周边环境，均会构成极为严重的威胁。要想提高烧结厂环保除尘技术，便需要做好多方面的工作，例如本文在文中所提到的工艺除尘环保措施、废气除尘措施以及环境除尘措施等。相信做好以上方面的工作，烧结厂环保除尘技术将更具规范性与科学性，进一步为冶金行业的发展奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]张永亮，唐敏康，撒占友，王冬梅.静电除尘器收尘极板涂层对粉尘和极板之间粘结力的影响[J].矿业研究与开发. 2011（02）.
[2]刘兵.烧结厂环保除尘技术的研究分析[J].资源节约与环保，2014（05）.
[3]肖惠海，董冰岩.烧结厂环保除尘技术的性能对比与研究[J].中国矿业.2010（05）.