日本高级钢冶炼环保技术[精选5篇]

第一篇：日本高级钢冶炼环保技术

日本高级钢冶炼环保技术

日本是世界先进的钢铁生产国家，其在炼钢方面存在的矛盾问题是，一方面采用大型设备进行大批量生产来提高生产效率，另一方面为满足产品高级化、多品种化需求，不得不降低生产效率和增加能源消耗。以京都议定书为代表的CO2减排、减少能耗、节省资源等全球性的环保要求不断高涨，在这种情况下，钢铁业需要研究根本性对策以实现低环境负荷生产。日本住友金属和歌山钢厂在高级钢冶炼环保技术方面开发出良好工艺，现介绍如下。1 炉渣、粉尘的循环利用技术

1.1 炉渣循环利用

在传统转炉精炼法中，由于脱磷能力小，所以要投入大量的脱磷剂，因此产生大量的炉渣，排出的炉渣废弃物增加了环境负荷。虽然炉渣可以在土建工程和路基建设中得到循环利用。但是由于炉渣的市场需求量不断变化，所以对炉渣发生量的控制就成为一个急需解决的问题。对流精炼法由于利用顶底吹转炉分别进行脱碳和脱磷精炼，所以可以实现脱磷处理条件的最佳化，并且脱碳处理使用完的精炼剂可以在脱磷处理中进行再利用，所以渣量大幅度减少。对流精炼法由于精炼剂再利用和脱磷处理条件最佳化，使炉渣的发生量从97kg/t钢下降到52kg/t钢，渣量约减少了一半。

1.2 粉尘循环利用

在钢铁厂的产品制造过程中会产生镀锌废钢，为在厂内将这些被锌污染的废钢处理掉，就将这些废钢作为转炉的钢铁料使用。因此，转炉吹炼中产生的粉尘含Zn。由于转炉产生的粉尘量很大，分离回收Zn的成本很高，所以不得不采用填埋方法处理含Zn粉尘，但这种方法增加了环境负荷。

由于脱磷反应比脱碳反应的温度低，供氧速度小，所以烟尘中Zn损失小。因此，在进行脱磷处理时投入含Zn废钢，就可以生成少量高浓度含Zn粉尘。这样，就比较容易从回收粉尘中分离出Zn。对流精炼法利用粉尘集尘装置回收少量高浓度含Zn粉尘，再利用回转窑将粗锌和铁粉进行分离，将粗锌销售给锌精炼厂做原料，铁粉用作厂内高炉的炼铁原料。经过这样的处理，在脱碳时就可以不使用含Zn废钢，产生的全部粉尘都被高炉作为炼铁原料再利用。因此，本开发工艺将过去作为废弃物处理的粉尘进行资源化循环利用。过去的传统工艺生产1吨钢要填埋11kg的含Zn粉尘，现在粉尘废弃量变为零。2 快速脱碳吹炼技术

2.1 高速供氧技术

转炉脱碳处理对转炉的生产能力有很大影响。因此，有必要提高脱碳处理所需氧气的供氧速度。以前，转炉冶炼前的铁水预处理能力小，需要在转炉上进行脱磷，由于考虑到熔渣飞溅等问题，提高供氧速度有很大困难。

对流精炼法采用专用转炉进行脱磷处理，脱碳炉不进行脱磷处理，因此脱碳炉精炼剂用量达到最小化程度，供氧速度就可以提高。但是又出现了一个新问题，由于脱碳炉精炼剂用量少，吹入转炉内的高速氧气射流冲击到铁水表面产生大量铁粒飞溅，即发生严重的喷溅现象。为解决这个问题开发出可以抑制喷溅现象的新型氧枪。传统氧枪枪头有排列成与枪头圆

周成同心圆的4-6个直径相同、倾角相同的喷嘴，这种氧枪吹入的氧气射流会发生相互干扰，导致大量铁水颗粒飞溅。基于对传统氧枪问题的分析，新开发的氧枪枪头是由不同直径、不同倾角呈插花式排列的喷嘴构成的。这种喷嘴的配置避免了氧气射流的互相干扰，最大限度地降低了铁水的喷溅量。

随着铁水液面上射流重叠率的减少，喷溅量以指数关系下降。此外，还对新型氧枪高、低倾角喷嘴的直径比与喷溅量的关系进行了研究，实验是在水力模型装置和2t实验转炉中进行的。高倾角喷嘴直径和低倾角喷嘴直径，并将D2/D1=1时的喷溅量作为基准值，对喷溅量进行了指数化处理。

上述的实验结果在实验转炉上也得到了验证，随后这种新型氧枪很快在转炉生产上得到应用。结果表明，即使在5.0Nm3/min的高速供氧条件下，也未出现铁水颗粒附着在氧枪和炉体引起的操作故障。传统转炉法的脱碳吹炼时间约为20min，和歌山新钢厂脱碳炉的吹炼时间缩短到9min。

2.2 高速吹炼控制技术

由于提高供氧速度缩短了吹炼时间，相应地要求缩短吹炼终点温度和终点碳含量的控制时间。

在传统方法中，用副枪测定吹炼终点温度和终点碳含量，因此要进行取样，然后根据取样测定的温度和［C］进行数学模型计算，根据计算结果停止吹炼。吹炼停止后再次用副枪测定温度和［C］，合格后出钢。在出钢的最初阶段要根据吹炼时取样分析的［P］分析值，进行是否继续出钢的判断。为完成这些操作，必须在吹炼结束前约120s，进行吹炼末期的副枪取样测定。吹炼结束前约120s，对于吹炼时间为20min的传统吹炼来说相当于完成了90%的吹炼过程，而对于吹炼时间为9min的高速吹炼来说相当于完成78%的吹炼过程。因此，在高速吹炼情况下，采用传统控制方法必然会大大增加脱碳量模型预测值的误差。

基于这种分析，开发出适用于高速吹炼的改进型控制方法。在改进型控制方法中，由于采用［C］和温度预测的动态模型，提高了预测的准确性，可以省略吹炼结束时［C］和温度的测定。此外，由于铁水脱磷的稳定性，不必通过取样分析判断是否继续出钢，可以使吹炼中副枪的动态测定时间接近吹炼过程的90%，即在吹炼结束前约60s完成。

在传统模型中，吹炼末期过氧化渣中的［O］含量和钢水中的［C］含量，是没有考虑出钢结束之前脱碳量的值，因此，出钢后钢中［C］含量的预测值有波动。在新开发方法的副枪测定时，除了进行传统的碳浓度和温度测定，还可以测定熔渣中的氧浓度，并将熔渣氧浓度输送给动态模型，因此，提高了出钢结束时钢中［C］含量的预测准确性。

2.3 脱碳炉的处理周期时间

由于采用了上述的高速供氧技术和高速吹炼技术，和歌山新炼钢厂脱碳炉的处理周期时间为20min，其中，送入铁水4min、吹炼9min、出钢5min、放渣和补炉2min。3 多功能二次精炼法

转炉脱碳吹炼后钢水的硫含量虽然已经降到30ppm，但是高纯度钢（高性能油井管）对硫含量的要求是10ppm以下，最好是5ppm以下。为达到这种要求，传统的做法是，转炉出钢后在钢包内进行脱硫处理。处理方法是，将喷枪深入钢水中，利用Ar气从喷枪口将脱硫剂吹入钢水进行脱硫。由于粉状脱硫剂陷入Ar气气泡内，所以不能保证钢水和脱硫剂之间有足够的脱硫反应面积，影响了脱硫速度的提高，因此要投入大量脱硫剂。由于脱硫后要进行脱气处理，所以，必须在脱硫后将大量的脱硫渣排出。这样就增加了脱硫时间，并且钢水温度降低造成能量的损失。此外，由于是在大气压条件下进行搅拌操作，大气中的氮会溶

入钢中，这样，也会对钢材性能产生不利影响。为解决传统方法中存在的这些问题，实现高效率生产低氮低硫钢，开发出多功能二次精炼法。这种精炼法是在真空条件下进行，对钢水处理的主工序RH炉附加了脱硫功能，使脱气和脱硫在同一个工序完成，实现工艺流程的紧凑化。

RH附加脱硫功能采用的不是从钢水内部输入，而是从炉子上面将脱硫剂吹入钢水表面的方法。被吹入的脱硫剂接触到真空条件下的钢水面后在进入钢水内部时，不会陷入Ar气气泡内，从而保证了足够的脱硫反应面积，大大提高了脱硫速度，可以实现很低的终点硫含量。由于脱硫剂用量很少，所以脱硫后不需要进行物理除渣操作，因此温度下降少，热能损失小。

过去曾认为，在真空条件下顶吹粉剂会被真空排气泵吸走，不能发挥有效的作用。但RH附加脱硫法开发的喷粉技术对喷枪的喷嘴形状进行了改造，使粉剂和粉剂载体形成强力射流，可以无损失地将粉剂吹到钢水表面。实验证明，顶吹粉剂的方法可以达到高纯度钢的硫、氮含量要求，从而可以冶炼高级钢，且热能损失也降低到传统方法的1/2。

第二篇：纯净钢冶炼工艺和装备技术

纯净钢冶炼工艺和装备技术(国家“九.五”技术开发

指南)

一、国内外技术现状及发展趋势

随着经济的发展，市场对钢材的使用性能要求更高、更苛刻。为了提高钢材的性能，首先必须提高钢水的纯净度。90年代，国际钢铁生产技术的重要发展趋势就是要形成大批量生产纯净钢的生产能力。国外有些先进的钢铁厂 IF钢的生产比例已经超过50%。日本生产的轴承钢平均氧含量为7．5ppm。与国际先进水平相比，国内超纯净钢的冶炼工艺和装备技术很落后，主要表现为；钢水纯净度低，造成钢材性能低，工艺落后．生产成本高。国内绝大多数超纯净钢生产尚处于试验开发阶段，工艺不成熟，生产设备落后、不配套，致使生产成本很高，生产批量小，满足不了国内市场需求，造成少数高档钢材仍需依靠进口。

二、技术开发的总体目标和重点任务

建立和完善纯净钢产体制，实现钢铁厂生产结构的优化调速：重点企业的钢水纯净度达到90年代国际水平，重点钢种达到国际先进水平。重点开发和推广全量铁水深脱硫工艺技术；实现冶炼终点的计算机控制技术和挡渣出钢技术；合理配置钢水精炼设备，研究开发多功能炉外精炼设备，优化精炼工艺；完善以全连铸为某础的“炼钢-精炼-连铸”三位一体生产和质量管理体系，要从生产的各个环节保证钢水纯净度；解决量大面广，国民经济急需钢种的冶炼纯度问题，钢种的纯净度达到国际先进水平。

三、主要技术开发内容及指标

(一)全量铁水深脱硫工艺技术研究开发全量铁水深脱硫工艺和装备技术。铁水脱硫比≥95％；处理后铁水S≤30ppm；脱硫预处理周期≤30min。研究开发高效铁水脱硫剂．使脱硫粉剂耗量由目前lO～15kg／t下降到4Kg／t以下，脱硫率≥90%。

(二)多功能钢水精炼技术开发RH-KTB／KPB(吹氧、喷粉)综合工艺技术，处理后钢水纯净度达到：C≤30ppm，S≤10ppm，O≤20ppm，H≤25ppm。开发非真空多功能钢水精炼煤工艺技术，处理后钢水的纯净度可以达到： S≤50ppm；O≤25ppm；N≤40ppm。

(二)无ＡＬ2Ｏ3夹杂物的高效脱硫工艺技术脱氧效率与用铝脱氧时相当，钢中酸熔铝含量可以满足连铸和钢种性能的要求，钢中ＡＬ2Ｏ3脆性夹杂物减少85%。

(四)重点钢种的超纯净钢生产工艺技术IF钢：钢中C＋N≤50ppm；轴承钢：钢中O≤10ppm齿轮钢：钢中O≤15ppm，淬透性带宽度HRC≤4；硅钢：P≤50PPm，S≤10ppm，N≤30ppm，H≤15ppm。

(五)低C、Si、AL、S、P的高纯铁合金精炼技术上述元素含量分别控制在10～30ppm之间。

(六)微量元素快速分析技术精度达ppm级，分析时间≤2分钟。

四、经济、社会效益和市场前景 IF钢可以提高汽车单价压件合格率；轴承钢氧含量从30ppm降低到5ppm，轴承寿命可提高30倍。提高钢的纯度不仅提高了钢的原有性能，而且还可赋予创新的性能(如提高耐磨浊性等)，因而具有巨大的社会经济效益。

第三篇：黄金冶炼有限公司安全环保协议

安徽池州冠华黄金冶炼有限公司

协力施工安全环保协议

甲方（发包方）：池州冠华黄金冶炼有限公司

乙方（分包方）：×××××有限公司

为贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，保障从业人员的健康与生命安全，保护国家和企业双方的财产免遭损失，保障施工生产的顺利进行。依据国家安全环保方面的法律法规和本企业的规章制度，经甲、乙双方协商，达成如下协议，双方遵守执行。

一、甲方的安全环保职责：

1、负责制定本企业的安全生产、环境保护规章制度、安全生产目标指标和具体措施，并组织实施。

2、负责安全技术措施、安全专项方案的编制和审批，对乙方的从业人员进行安全技术交底；

3、负责制定本企业安全操作规程并发布实施。

4、对本企业重大危险源和重要环境因素进行辨识、评价，并加强管理。

5、对施工现场和从业人员进行监督检查，对安全隐患提出整改和指导意见。

6、按规定对乙方作业人员进行入场安全教育，协助乙方做好岗前培训。

8、负责本企业的安全环保事故的调查、处理和上报工作。

二、乙方的安全环保职责：

1、必须遵守甲方制定的各项安全环保规章制度及要求。

2、在承担的工程范围内对安全环保工作负责。按规定设置安全生产管理部门，并配备专、兼职安全管理人员，建立安全环保管理体系和制度。

3、服从甲方的安全环保管理，接受甲方的安全环保监督检查，服从对违章操作、违章指挥和违反劳动纪律的处罚；乙方不服从管理导致生产安全事故的，由乙方承担全部责任。

4、加强安全教育培训，对本单位管理人员和作业人员进行每年不少于两次的安全教育培训，留有书面记录。未经安全教育培训或培训考核不合格的人员，不得上岗作业。

5、认真执行甲方的施工安全技术交底要求。乙方负责人和安全管理人员应定期检查具体落实情况，并进行经常性的督促、指导，确保施工安全。

6、乙方应根据所承担工程项目的特点制定生产安全事故应急预案，定期演练。发生生产安全事故乙方应立即向甲方项目负责人报告。

7、制定安全防范措施并组织落实；根据不同的施工季节和不同的情况采取有针对性的安全生产防范措施。

8、对施工区域、作业环境、操作设施设备、工具用具等必须认真检查，发现问题和隐患，立即整改。

9、未经甲方施工负责人和安全管理人员的同意，不得对施工现场的各种安全防护设施、安全标志和警告牌等擅自拆除、变动。如确需拆除变动的，经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”三类人员（乙方的主要负责人、项目负责人、专项安全生产管理人员）”和特种作业操作人员，应经相关部门培训、考核合格后，持有效证件上岗作业。

三、乙方应定期对施工现场的安全环保工作进行自查，及时制止和处理各类违章违纪行为，对查到的隐患应及时组织整改，涉及到甲方的问题应书面告知。

四、甲乙双方进场的特种机械设备必须具有生产许可证、出厂合格证，并经有关技术监督管理部门检验，取得使用许可证，方可使用。

五、现场的施工临时用电双方必须办理交接手续，做好书面记录。在使用前应先进行检测，如发现不符合安全使用规定的，应及时向对方提出，整改合格后方准使用。

六、施工中产生的污水、废弃物、施工扬尘等，按照“谁污染，谁治理”的原则，采取有效措施进行治理，达标排放。

七、在施工过程中，注意地下管线及高、低压架空线路和通信设施、设备的保护。如遇有问题或情况不明时应采取保护措施，停止施工，并及时向甲方汇报。

八、在施工期间发生各类事故，应及时组织抢救伤员、保护现场。甲乙双方应在抢救伤员、保护现场、事故处理上予以积极的配合。

九、乙方施工现场的防护设施按《基本建设工程安全防护设施量化标准》设置和实施。

十、施工现场作业人员的防护用品由乙方统一采购，经双方验收合格，方可使用。

十一、在施工期间发生各类事故，应及时组织抢救伤员、保护现场。甲乙双方应在抢救伤员、保护现场、事故处理上予以积极的配合。

十二、安全事故的责任认定：乙方的安全由乙方负责，因乙方的原因导致的安全事故由乙方承担全部责任。

十三、乙方进场前7日内向甲方一次性缴纳安全保证金贰拾万元整。

合同解除后7日内甲方一次性如数退还。（不含息）

十四、协议自双方签字起生效。

本协议一式三份，甲乙双方各执一份，一份报甲方公司安全管理部门。

甲方：（盖章）

乙方：（盖章）

代表：（签字）

代表：（签字）

联系方式：

联系方式：

日期：

日期：

第四篇：第三章 铅冶炼行业技术现状

2.4.1 粗铅冶炼污染物排放水平

（1）国家粗铅冶炼污染物排放指标

单位产品废水产生量

单位产品二氧化硫制酸尾气kg/t<=2<=4<=8

产生量其他kg/t<=2<=4<=8

企业：粗铅冶炼中污染物主要是尘和固体废弃物：

指标单位数值 单位产品废水产生量

单位产品二氧化硫kg/t<=

产生量(制酸尾气)kg/t<=2.83

卡尔多炉出炉烟气量为125000Nm3/h,氧化段烟气含ＳＯ２10,77％，含尘117.33ｇ／Ｎｍ3，烟气经文丘里除尘，进烟气净化系统处理后，送ＳＯ２部分冷凝及制酸系统，总硫利用率为98.46%，尾气由60m高烟囱排空，外派尾气量20488 Nm3/h，含ＳＯ２<960mg/ Nm3,折合单位产品二氧化硫产生量（制酸尾气）<=2.83kg/t.符合《大气污染物排放综合标准》（GB16297—1996）的要求。

精矿一段干燥窑产生的烟气量为5715 Nm3/h，烟气经旋风收尘、文丘里除尘后，气体由30m高的烟囱排空，外排烟气量6475.1 Nm3/h，含尘浓度173.75 mg/ Nm3，符合《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078—1996）的要求。精矿二段干燥窑产生烟气量为4633 Nm3/h，经烟气带式收尘后，气体由30m高的烟囱排空，外派烟气量6324.0 Nm3/h，含尘浓度98.4 mg/ Nm3，符合《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078—1996）的要求。

精矿一段、精矿二段外派烟气量总量：单位产品颗粒物产生量<=0.069kg/t。从企业调查的数据中可以看到：污染物排放指标满足国家清洁生产的要求。

2.4.2 电铅冶炼污染物排放水平

（1）国家粗铅冶炼污染物排放指标

单位产品铅尘产生量（以Pb计）

企业：粗铅冶炼中污染物主要是尘和固体废弃物：

单位产品铅尘产生量（以Pb计）kg/t22

到：污染物排放指标满足国家清洁生产的要求。

第三章 铅冶炼行业技术现状

3.1 行业技术结构

随着社会对环境要求的不断提高和原生资源的日益紧张，落后的烧结锅炼铅工艺已经明确列为淘汰技术，烧结机炼铅工艺也明确要求必须实现尾气达标排放，新建项目已明确不再使用烧结机，而是采用更先进的节能减排技术。同时也要求企业在生产中要加强节能降耗工作，一方面是实现可持续发展的需要，另一方面也是提高企业经济效益的有效途径。

铅冶炼技术主要包括粗铅冶炼、铅电解精炼技术，另外还有资源回收利用、污染物治理等技术，根据铅冶炼生产流程以及各项技术在生产过程中的功能，分为生产过程技术、污染物治理技术两大类。

3.2 铅冶炼行业技术水平

长期以来我国铅冶炼技术大部分沿用传统的烧结-鼓风炉还原工艺，铅精矿焙烧得到残硫2%-3%的烧结块，然后进入鼓风炉还原。这样一方面不能有效利用硫的自然优势，烧结产生的烟气SO2浓度不高，即使一些企业对这部分烟气进行了制酸，但制酸后的尾气仍很难做到达标排放；另一面利用鼓风炉还原熔炼，这种工艺装备本身就存在能耗高、热利用率低、余热不便回收、环保效果差、烟气不达标、自动化水平低等先天性不足。

上世纪80年代，国外开发出先进的闪速熔炼和熔池熔炼技术，使铅冶炼技

术有了巨大进步。主要代表技术有基夫赛特直接炼铅法、QSL炼铅法、富氧顶吹浸没熔炼法、卡尔多炉炼铅法，我国一些企业直接引进或者消化创新炼铅工艺装备。我国还自主创新研究成功了氧气底吹熔炼鼓风炉还原炼铅技术、氧气底吹熔炼液态高铅渣直接还原技术等先进技术，并获得推广应用。我国铅冶炼技术达到了世界先进水平。

铅冶炼工艺总体上分为粗铅工艺和电解工艺两大部分；冶炼工艺的主要区别在于粗铅工艺的不同，粗铅冶炼的工艺目前主要有：富氧底吹鼓风炉炼铅法、基夫赛特法、奥斯麦特炼铅法、QSL炼铅法、氧气底吹熔炼高铅扎侧吹还原法、氧气底吹熔炼液态高铅渣底吹还原法、卡尔多法、艾萨法等工艺。

第五篇：工业硅冶炼电炉烟气净化技术

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工业硅冶炼电炉烟气净化技术

内容提要：工业硅冶炼电炉烟气净化技术难度大，治理困难，对工业硅电炉烟气净化技术进行研究刻不容缓。本文介绍了工业硅电炉冶炼烟气的性质和特点，烟气治理的设备工艺和技术方法。进入滤袋前的烟气降温是工业硅冶炼烟气治理技术的关键问题。

关键词：工业硅冶炼烟气净化

一、前言

工业硅又称结晶硅或金属硅。工业硅是一种高耗能，高污染的冶炼产品。我国目前工业硅生产技术大多采用苏联50年代工艺技术，产品质量低，消耗高、污染严重，市场无竞争能力。近年来，各级政府认真贯彻国家宏观调控政策，牢固树立科学的发展观，对于浪费资源，污染环境的企业进行清理整治，促进了工业硅冶炼企业进行环保治理工作。但是，近两年笔者到过国内近百家企业进行考察，大都没有采取环保治理措施，有的企业被政府环保部门下令停产治理，促进了部分企业进行烟气净化治理，在治理过程中，由于对工业硅烟气治理技术缺乏系统研究，使得工业硅烟气治理技术效果不佳，有的厂家6300KVA电炉投资200多万元搞烟气净化，经生产实践无法达到排放标准，且投资大，设备维修困难，耗电量大，造成资源的极大浪费。因此，对工业硅电炉烟气治理回收进行经济技术研究工作刻不容缓。笔者对工业硅烟气的性质进行分析，认真对国内外治理技术进行比较，请教在国外的老师，引用其他行业的先进技术原理，研究出一套较适合我国的中小型工业硅厂家的投资少，设备简单，耗电少，操作维修方便，净化效果好的电炉烟气温度，采用大布袋除尘器。6300KVA电炉烟气粒，降低烟气温度，采用大布袋除尘器。6300KVA电炉烟气净化投资，一般投资60～80万元，可以完全达到排放标准。

二、工业硅冶炼原理

工业硅冶炼是用硅石和炭质原料在电弧炉中靠电弧放电作用，把电能转变成热能，供给加热熔炼物料所需的热生产的，炼硅的过程是无渣过程。在工业硅冶炼过程中，应严格保持炉料中碳与二氧化硅的分子比等于2。这样在冶炼过程中就不会出现剩余SiC和SiO2，可保证冶炼过程中有高的硅产出率。正确的配料是保证炉况稳定的先决条件。炉料配比应根据化学成分、粒度、含水量及炉况经计算及经验而定。电炉生产工业硅时，炉况容易被动，较难控制。因此，必须正确判断，及时处理。炉况正常的标志是：电极深而稳地插入炉料，电流电压稳定，炉内电弧声响低而稳，冒火区域大而均匀，炉料透气性好，料面松软而有一定的烧结性，各处炉料烧空程度相差不大，焖烧时间稳定，基本上无刺火踏料现象，电炉烟气量小，消耗低。出硅时，炉眼好开，流头开始较大，然后均匀变小，产品质量稳定，经济效果较佳。

三、电炉烟气产生的原因

还原电炉是工业硅的主要冶炼设备，其主要原料是硅矿石和炭质还原剂。原料入炉后，在矿热炉高达摄氏2000多度的高温下，呈还原反应，工业硅冶炼产生烟气是必然的。冶炼过程中的烟气其主要参数有烟气量、温度、含尘量、化学成分等。参数值的波动主要受冶炼

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炉况和半封闭烟罩操作门开闭状况的影响。当出现刺火和踏料时，烟气量将大幅度上升，烟气温度可上升到600～900℃。电炉烟气量还与采用的还原剂种类有关。工业硅烟气的主要部分由无定形二氧化硅组成。有关资料表明，大部分粉尘的直径为0.25um，并由球形微粒和这些微粒的球团组成，气流中的部分粉尘尺寸小于1um，平均直径为0.4um～0.5um。粉尘的化学组成（％）为；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总占6.17～

6.50。当炉料中有木炭（特别是木屑）时，未燃尽的小炭块和小木片会从炉面逸出并在烟气流中燃烧。烟尘的湿润性布好，电阻系数高，容易结团。由于烟尘的分散性高容易堵住过滤材料的孔，降低其透气性，过滤材料的表面会形成流体阻力很高的厚而致密的烟尘层。

工业硅电炉烟尘混合物的组成和物理化学性质决定着它的过滤性。气相的主要组分是空气，它是经过炉罩上的开口被吸入路面上热对流中去的。烟气中含有少量炉料中碳质物燃烧的产物：CO2低于2％，CO约10mg/m³。气体中SO2的含量不大于5mg/m³。烟尘混合物的温度为100～250℃。电炉烟气温度取决于炉子的容量、炉料组成、路面状态和加料周期。烟尘混合物的温度在很大程度上决定了风机的排气量。

四、工业硅电炉烟气的净化技术

工业硅电炉烟气净化，『挪威』埃尔肯姆公司从1950年就从事研究，并与1966年购买一台静电除尘器，除尘效率低，由于二氧化硅粉电阻系数大，不能采用静电除尘器。经20多年的研究实践，从1975年开始设计埃尔肯姆袋室除尘器。除尘器是正压式，分成许多隔室。布袋的清洗用反吹风方法进行。其特点是投资大，工艺复杂，耗电量大，维护保养困难。我国民和镁厂，4台6300KVA工业硅电炉于1994年12月采用了正压大布袋除尘器，取得了较好的效果。2001年吉林翔豪实业股份公司由沈阳铝镁设计院引进挪威埃尔肯姆公司的净化技术进行设计，四台6300KVA矿热炉烟气净化投资高达2600万元，于2002年12月12日建成运行。贵州某厂2台6300KVA的工业硅电炉投资220万元，进行净化处理未达到排放标准。目前，我国工业硅厂家大多以小公司或个人投资为主，现在主要以6300KVA工业硅冶炼炉居多，工厂规模小，生产分散。如都采用埃尔肯姆公司的技术方法，投资大，维修困难，采用其它方法效果差。结合我国目前工业硅厂家的实际情况，从经济技术效益的角度，根据工业硅冶炼烟气的特性，研究出投资少，设备简单，操作维修方便，净化效果豪的烟气净化技术，具有现实意义。

1、工业硅电炉烟气的特点

一是烟气量和热含量大，烟气带走的热量约为输入能量的33％；二是烟尘极细，小于1um的占90％左右，且烟尘容量较轻，仅为200kg/m³；三是烟尘的主要成分为SiO2。

2、烟气净化回收工艺

电炉的除尘装置系统为：将来自工业硅生产电炉的烟气，在离心式主风机的抽吸作用下，烟气由半封闭式电炉内引出，沿着烟道首先进入一个二次燃烧室及预除尘器；把粗粒和火星分离开来，使其烟尘充分燃烧，燃烧后的烟气进入一个热交换器降低烟气温度，然后用风机送入袋式除尘器，粉尘滞留在滤袋里，净化的烟气经除尘器顶部排入大气，灰斗下的微粉由人工或机械入袋输出。其工艺流程图如下：

3、烟气净化技术

工业硅电炉的烟气治理，目前各级政府高度重视，各厂家急需解决的首要问题。一谈到烟气治理，大家就想到先进的治理技术和投资，如何去治理的问题。根据多年的生产实践经验证明，烟气量产生的大小与厂家的技术和管理关系很大。生产技术稳定、管理先进的企业，产品质量高，消耗低，除尘效果好，排放达标。技术管理差的企业，产品质量差，消耗高，污染严重。在生产过程中，除设备结构影响外，生产操作技术的控制直接影响电炉烟气量的大小。目前研究回收一吨硅微粉价值的人多，研究在炉内变成一吨硅价值多少的人少。要解决工业硅厂家的经济技术问题，彻底治理烟气，提高经济社会效率，其措施是：

（1）减少烟气量，提高生产操作技术水平。操作技术不当是造成烟气量增大的主要原因。大多厂家存在的问题是电炉结构参数不匹配，高电压、高产量、超负荷错误用电造成了严重刺火，配比不严格，冶炼方法不当造成严重的刺火。工业硅熔炼是在电炉埋弧状态下连续进行的。操作中要做到闭弧操作，适时加料和捣炉，调整炉料电阻和电流电压的比值。闭弧操作的优点是：炉内料层结构能形成一个完整的体系，炉料依次下沉；弧光不外露，保持高炉温；电极消耗平衡稳定，避免发生电极折断；料面温度较低，提高电炉设备的利用率；粉尘量较少，可使电炉操作有一个较好的环境。无论电炉容量大小，都能做到闭弧操作，这是减少烟气量，提高硅回收率，降低消耗，解决操作和烟尘净化之间恶性循环的重要措施。

（2）烟气净化设备的选择。熔炼一吨工业硅约产生2000－2600M³的烟气，经炉口燃烧后混入大量冷空气，硅微粉在空气中停留时间长，不易沉降，比电阻大，硅粉带油性，粘度随温度的增高而增大。因此，要净化收集硅微粉，就要必须对烟气进行二次燃烧降温和预除尘等一系列处理。6300KVA电炉的二次燃烧室选择25－30M³；预除尘器采用二级旋风除尘器；热交换器采用循环给水控制；风机功率选用180－250KVA；除尘器采用正压大布袋除尘器，设备根据实际情况，大多采用非标准件。

（3）净化原理。采用火花捕集装置进行充分燃烧，将未燃尽带有火花的炭粒收集下来，消除了火花烧坏滤袋的可能性，在旋风除尘器中将一些粗大颗粒分离出来，减少粉尘量；通过热交换器进行降温，降低硅尘粘度，然后用风机送入袋式除尘器，硅尘在布袋内过滤，滤后的纯净气体排空。

（4）投资估算：总的投资费用包括钢制烟道、二次燃烧室、换热器、滤袋室、滤袋、辅助设备和土建工程。以6300KVA工业硅炉为例，一般投资只需60万元左右，设备主要有一台高温引风机1台，180－250KVA功率电机。其他设施根据现场实际，采用砖混结构和非标准钢制，建设周期2个月－3个月。8000KVA工业硅电炉需投资在80万元左右。

五、结语

根据工业硅冶炼产生的烟气性质和特点，工业硅生产烟气的净化主要考虑两方面的因素：一是提高工业硅冶炼的操作技术，稳定炉况，减少气体量；二是选择合理的烟气净化工艺和设备。它可以减少烟尘量，提高除尘效率。为了显著减少烟气量，要采用闭弧冶炼操作技术，炉子必须密封，烟气净化进入布袋前必须冷却烟气，这是工业硅烟气治理技术的关键问题。