专利名称：降低电炉炼钢二恶英排放的装置及其方法
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60(TC以下30(TC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 调査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己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IOO(TC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。C;(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—100(TC，经过1一3秒钟降到管道3〃出口的200。C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 。C以上的高温烟气在2秒左右时间内，骤降到20(TC以下，使有利于二恶英产生 的温度(600。C以下30(TC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。
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。
具体实施例方式如图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l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l、烟气管道3、 3'的外壁设置有保温层(未提供图示)。如图2所示，所述降温装置2由壳体5和热管6构成(壳体内的热管数量 根据热交换量的需要设置)，热管6水平夹角为30度设置于壳体5内(水平夹 角可以根据需要以大于10度、小于90度设置)，其外周设置有翅片16;热管6 的隔板7的周边与壳体5的内壁面密封连接(本实施例采用焊接连接，将壳体 的内腔分隔成两个)，热管6的蒸发段位于腔8内，冷凝段位于腔9内，热管6 的冷凝段端头采用焊接固定连接于壳体5;仍如图2所示，管道3' 、 3〃进、 出口分别设置于腔8这一端壳体5的底部、上部，所述的腔8通过管道3' 、 3 "与燃烧沉降室1 、袋式除尘器17连通；如图1、 2所示，热管6冷凝段设置有冷却介质夹套11，冷却介质夹套11的两端采用焊接方式固联于热管6 (也可 以采用过盈配合连接)，相互之间连通，夹套11通过管道12、 13与汽包14连 通。降低电炉炼钢二恶英排放的方法，包括下列步骤(1)电炉的炼钢烟气从管道3进入燃烧沉降室1后，通风管道4向燃烧 沉降室l内吹风，使烟气得到充分燃烧，燃烧温度100(TC以上；(2 )在负压装置IO作用下，步骤(1)的烟气从管道3'进入降温装置的 腔8内，管道3'进口烟气温度为800—1000。C;(3) 烟气在降温装置壳体的腔8内与热管蒸发段进行快速热交换，烟气温 度从进口的800—IOO(TC，经过2秒钟左右降到管道3〃出口的20(TC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。(5) 热管冷凝段的冷却介质选用水，热管夹套内的冷却水通过管道与汽包 连通循环，将热量带走并产生大量的饱和蒸气。
权利要求
1、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，其特征在于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(1)、降温装置(2)。
2、 如权利要求l所述的降低电炉炼钢二恶英排放的装置，其特征在于-燃烧沉降室(1 )为长方体或椭圆体，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)。
3、 如权利要求2所述的降低电炉炼钢二恶英排放的装置，其特征在于燃烧沉降室(1 )、烟气管道(3、 3')的外壁设置有保温层。
4、 如权利要求l所述的降低电炉炼钢二恶英排放的装置，其特征在于所 述降温装置(2)由壳体(5)和热管(6)构成，热管(6)的隔板(7)的周 边与壳体(5)的内壁面密封连接，热管(6)的蒸发段位于壳体(5)的腔(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(1 )、袋式除尘器连通，冷凝段的热管(6)设置有冷却介质夹套(11)，冷 却介质夹套(11)通过管道(12、 13)与汽包连通。
5、 如权利要求4所述的降低电炉炼钢二恶英排放的装置，其特征在于管 道(3' 、 3〃 )进、出口分别设置于腔(8)壳体(5)的底部、上部。
6、 如权利要求4所述的降低电炉炼钢二恶英排放的装置，其特征在于热 管(6)的冷凝段端头固定连接于壳体(5)。
7、 如权利要求4所述的降低电炉炼钢二恶英排放的装置，其特征在于热 管(6)水平夹角大于10度、小于90度设置于壳体(5)内，其外周设置有翅 片。
8、 如权利要求4所述的降低电炉炼钢二恶英排放的装置，其特征在于所述冷却介质夹套(11)两端固联于热管(6)，相互之间连通，其中的冷却介质 为水。
9、 降低电炉炼钢二恶英排放的方法，其特征在于包括下列步骤(1 )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(1 ) 后，通风管道(4)向燃烧沉降室(1 )内吹风，使烟气得到充分燃烧，燃烧温 度100(TC以上;(2) 在负压装置(10)作用下，步骤(1)的烟气从管道(3')进入降 温装置的腔(8)内，管道(3')进口烟气温度为800—100(TC;(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—100(TC，经过1一3秒钟降到管道(3〃 )出口的20(TC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 。
10、 如权利要求9所述的降低电炉炼钢二恶英排放的方法，其特征在于-. 所述步骤还包括降温装置的腔(9)内的热管冷凝段，热管与夹套内的冷却水通 过管道与汽包连通循环，将热量带走并产生大量的饱和蒸气。
全文摘要
本发明公开了降低电炉炼钢二恶英排放的装置及其方法，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。其方法包括下列步骤电炉采用铁水热装技术，其炼钢烟气进入上述燃烧沉降室充分燃烧后，再进入上述的降温装置，在1-3秒钟内烟气温度从进口的800-1000℃，降到出口的200℃以下，经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/m<sup>3</sup>。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。
文档编号C21C5/00GK101274212SQ20071030247
公开日2008年10月1日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者张志如, 敏 袁, 郭晓东, 平 陆, 陈水盛 申请人:江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司