一种减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置及使用方法与流程

本发明属于冶金电渣重熔，特别是涉及一种减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置及使用方法。

背景技术：

1、电渣重熔作为一种特种冶金新技术，在特殊钢行业占据举足轻重的作用。其基本原理是在水冷结晶器中利用电流通过熔渣时产生的电阻热将金属或合金重新熔化成金属液滴，金属液滴在滴落过程与液态渣充分接触实现提纯目的。为了到达最佳的电渣重熔提纯效果，电渣重熔通常使用的是“三七”二元渣，即含有70％的caf2和30％的al2o3。在高温下caf2会与渣料中的组元以及空气中的水分生成有毒气体sif4和hf，造成环境污染。相关研究表明，在使用三七渣的电渣重熔生产现场进行了空气采样，发现空气中的sif4、hf的浓度非常高，最高可达到5.6mg/m3，gb3095-1996中规定大气中含氟气体的浓度要低于0.02mg/m3。为了防止污染，人们对无氟电渣渣料进行了大量研究，虽然开发了各种无氟渣，但是由于无氟渣粘度比含氟渣大得多，去夹杂物能力比较弱，对于高品质电渣钢生产并不适合，因此无氟渣并没有得到普遍的工业应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置及使用方法，实现对电渣重熔过程中产生的含氟有害气体的回收，减少含氟气体的外放，从而实现对生产作业环境的有效保护。

2、为了实现发明目的，本发明的一种减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置，包括烟气回收罩、烟气排出管道、净化槽；在烟气回收罩上分别设有重熔渣下料孔、自耗母电极穿过孔和烟气排出管道安装孔；经烟气排出管道安装孔设有烟气排出管道，烟气排出管道的一端位于烟气回收罩与结晶器套装的封闭空间内，另一端插入到净化槽内；所述烟气排出管道上设有风机。

3、进一步地，烟气排出管道的排出端设有蜂窝喷头。

4、一种减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置的使用方法，包括以下内容：

5、s1：将烟气回收罩套装在自耗母电极上，将烟气排出管道的排出端插入到净化槽内；

6、s2：向净化槽内注入碱性水溶液；

7、s3：启动风机对炉渣高温下产生的含氟气体进行回收；

8、s4：通过烟气回收罩的下料孔向结晶器内补加渣料，在补加渣料过程中，同步向净化槽内补碱性水溶液(11)；

9、s5：补缩阶段，将风机转速降至60～100r/min，待补缩结束后，将风机关闭；

10、s6：对净化槽内浑浊的溶液放置5小时以上，将其沉淀物过滤并烘干。

11、进一步地，所述碱性水溶液为ca(oh)2水溶液，其浓度为5～10mol/l，加入量与重熔渣量相匹配，每公斤渣料加入10～20l的碱溶液。

12、进一步地，烟气排出管道的排出端插入到净化槽内的深度控制在距碱性水溶液液面1.5～3.0m。

13、进一步地，为了防止风机的吸力过大，导致外部气体进入到结晶器(5)内，造成电渣锭成分烧损，风机转速根据炉渣的渣量大小及温度高低进行调节：

14、当炉渣的渣量小于等于100kg且液渣的温度低于1600℃，风机转速控制在150-200r/min；

15、当炉渣的渣量小于等于100kg且液渣的温度高于且包含1600℃，风机转速控制在180-240r/min；

16、当炉渣的渣量大于100kg按每增加10kg，在液渣的温度低于1600℃，风机转速则按5-10r/min进行提速控制；

17、当炉渣的渣量大于100kg按每增加10kg，在液渣的温度高于且包含1600℃，风机转速则按8-15r/min进行提速控制。

18、进一步地，当结晶器内的渣料完全熔化后，启动风机。

19、进一步地，与补加渣料同步补碱性水溶液的补加量按每公斤渣料补加10～20l的碱性水溶液进行控制，所述碱性水溶液为ca(oh)2水溶液，其浓度为5-10mol/l。

20、进一步地，对净化槽内浑浊的溶液放置5～10小时。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、(1)能够大幅降低电渣重熔作业现场的空气环境中含氟有害气体浓度，使其浓度由原有的5.6mg/m3降至0.02mg/m3以下；

23、(2)通过对含氟烟气的回收，利用碱溶液将其转化成氟化钙，能够实现部分氟化钙的循环重复利用。

技术特征：

1.一种减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置，其特征在于，该装置包括烟气回收罩(1)、烟气排出管道(7)、净化槽(10)；在烟气回收罩(1)上分别设有重熔渣下料孔(2)、自耗母电极(6)穿过孔和烟气排出管道(7)安装孔；经烟气排出管道(7)安装孔设有烟气排出管道(7)，烟气排出管道(7)的一端位于烟气回收罩(1)与结晶器(5)套装的封闭空间内，另一端插入到净化槽(10)内；所述烟气排出管道(7)上设有风机(8)。

2.根据权利要求1所述的减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置，其特征在于，烟气排出管道(7)的排出端设有蜂窝喷头(9)。

3.一种权利要求1～2任一项所述的减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置的使用方法，其特征在于，包括以下内容：

4.根据权利要求3所述的减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置的使用方法，其特征在于，所述碱性水溶液(11)为ca(oh)2水溶液，其浓度为5～10mol/l，加入量与重熔渣量相匹配，每公斤渣料加入10～20l的碱溶液。

5.根据权利要求4所述的减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置的使用方法，其特征在于，烟气排出管道(7)的排出端插入到净化槽(10)内的深度控制在距碱性水溶液液面1.5～3.0m。

6.根据权利要求3所述的减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置的使用方法，其特征在于，风机(8)转速根据炉渣(3)的渣量大小及温度高低进行调节：

7.根据权利要求3或6所述的减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置的使用方法，其特征在于，当结晶器(5)内的渣料(3)完全熔化后，启动风机(8)。

8.根据权利要求3所述的减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置的使用方法，其特征在于，与补加渣料同步补碱性水溶液(11)的补加量按每公斤渣料补加10～20l的碱性水溶液进行控制，所述碱性水溶液(11)为ca(oh)2水溶液，其浓度为5-10mol/l。

9.根据权利要求3所述的减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置的使用方法，其特征在于，对净化槽(10)内浑浊的溶液放置5～10小时。

技术总结
本发明公开了一种减少电渣重熔排放含氟气体污染物装置及使用方法，该装置包括烟气回收罩(1)、烟气排出管道(7)、净化槽(10)；在烟气回收罩(1)上分别设有重熔渣下料孔(2)、自耗母电极(6)穿过孔和烟气排出管道(7)安装孔；经烟气排出管道(7)安装孔设有烟气排出管道(7)，烟气排出管道(7)的一端位于烟气回收罩(1)与结晶器(5)套装的封闭空间内，另一端插入到净化槽(10)内；所述烟气排出管道(7)上设有风机(8)。通过该装置对含氟烟气的回收，利用碱溶液将其转化成氟化钙，能够实现部分氟化钙的循环重复利用，大幅降低电渣重熔作业现场的空气环境中含氟有害气体浓度，使其浓度由原有的5.6mg/m3降至0.02mg/m3以下。

技术研发人员：李海强,李德军,曹东,裴兰科,葛春钰,赵亮,刘磊
受保护的技术使用者：鞍钢股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12