[发明专利]降低电炉炼钢二恶英排放的装置及其方法

说明书

技术领域：

本发明涉及钢铁冶炼，具体涉及钢铁冶炼烟气中的有毒物处理。

背景技术：

二恶英被称为“地球上毒性最强的毒物”，它是一种含氯的强毒性有机化学物质，在自然界中几乎不存在，只有通过化学合成才能产生，是目前人类创造的最可怕的化学物质。在冶金工业中，废钢中的含氯废物包括含有盐类的废钢等，当电炉进行高温冶炼时产生的高温烟气被冷却到600℃以下300℃以上时，此时烟气中的灰颗粒是二恶英形成的催化剂。世界上主要的工业化国家在以往调查研究的基础上都制定了防治二恶英污染的具体措施，确定了允许排放的标准。

目前我国已高度重视二恶英的潜在危险，研究与防治二恶英的危害已成为当前我国环境科学领域的重大课题之一。2007年9月我国出台的《钢铁工业大气污染物排放标准》征求意见稿中，对电炉烟气中二恶英的排放量已作了明确的限制，其排放浓度限值为0.2ngTEQ/m³，并要求于2010年7月1日起实施。但如何控制电炉炼钢过程中二恶英的排放，还未见相关报道。因此，研究和开发电炉炼钢二恶英排放的控制技术已是冶金工业迫在眉睫的任务。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种降低电炉炼钢二恶英排放的装置及其方法，使二恶英的排放达到或低于有关规定。本发明通过以下技术方案实现：

降低电炉炼钢二恶英排放的装置，包括通过烟气管道与电炉连通的袋式除尘器、负压装置，特点是在电炉与袋式除尘器之间的管道上依次连通有燃烧沉降室、降温装置。

所述降温装置由壳体和热管构成，热管隔板的周边与壳体的内壁面密封连接(将壳体内腔分隔成两个)，热管的蒸发段位于腔8内，冷凝段位于腔9内；所述的腔8通过管道3′、3″与燃烧沉降室、袋式除尘器连通，冷凝段的热管设置有冷却介质夹套，热管的冷却介质夹套通过管道与汽包连通。

降低电炉炼钢二恶英排放的方法，包括下列步骤：

(1)电炉电炉采用铁水热装技术，其炼钢烟气从管道3进入燃烧沉降室后，通风管道向燃烧沉降室内吹风，使烟气得到充分燃烧，燃烧温度1000℃以上；

(2)在负压装置作用下，步骤(1)的烟气从管道3′进入降温装置壳体的腔8内，管道3′进口烟气温度为800-1000℃；

(3)烟气在降温装置的腔8内与热管蒸发段进行快速热交换，烟气温度从进口的800-1000℃，经过1-3秒钟降到管道3″出口的200℃以下；

(4)步骤(3)的烟气从管道3″进入袋式除尘器，经过袋式除尘器处理后的最终排出烟气，其中含有的二恶英≤0.2ngTEQ/m³。

本发明的有益效果：

一、本发明将燃烧沉降室设置为长方体或椭圆体，烟气管道进、出口分别设置于长轴方向的两端上部，使烟气在室内有一定的停留时间，从而有利于烟气的充分燃烧，以此获得二恶英高温分解的最大化。

二、热管是一种新型的高效传热元件，即在一个抽成真空的封闭的体系内，依赖装入内部的流体的相态变化来传递热量，热管中部位置设置有隔板，隔板一侧为蒸发段，另一侧为冷凝段。本发明利用具有高效传热的热管技术，将800℃以上的高温烟气在2秒左右时间内，骤降到200℃以下，使有利于二恶英产生的温度(600℃以下300℃以上)只有瞬间，因此有效地阻止了二恶英在烟气处理过程中的再次产生。

三、本发明通过袋式除尘器进一步将烟气中含有的二恶英吸附于灰尘颗粒表面，因此最终排出烟气中二恶英的含量低于0.2ngTEQ/m³。

四、本发明在降低烟气中二恶英含量的同时产生大量饱和蒸汽，具有节约能源、降低炼钢成本的优点。

附图说明：

图1为本发明连接示意图；

图2为图1中降温装置剖视示意图。

具体实施方式：

如图1所示，降低电炉炼钢二恶英排放的装置，包括通过烟气管道与电炉15连通的袋式除尘器17、负压装置10，在电炉15与袋式除尘器17之间的管道上依次连通有燃烧沉降室1、降温装置2。

仍如图1所示，燃烧沉降室1为长方体，烟气管道3、3′进、出口分别设置于燃烧沉降室1长轴方向的两端上部，在燃烧沉降室1的上部还设置有进风管道4。燃烧沉降室1、烟气管道3、3′的外壁设置有保温层(未提供图示)。