D0I:10.13374/i.issm1001t63x.2010.02.004 第32卷第2期 北京科技大学学报 Vol 32 No 2 2010年2月 Journal of Un iversity of Science and Technobgy Beijing Feb 2010 不同料层高度烧结过程尾气排放规律 吴胜利陈东峰赵成显张丽华韩宏亮薛方 北京科技大学治金与生态工程学院，北京100083 摘要研究了不同料层高度下烧结过程中尾气成分(O2、C02、S02和N0)的变化规律.结果表明：随着烧结历程的推进，尾 气中02含量降低而C02含量升高，这主要是因为固体燃料燃烧量逐渐增多：尾气中$02、N0的含量亦呈升高趋势，但幅度很 小，这主要是因为烧结料层对02有吸收作用，而燃烧带的C0气体则可以还原使部分0分解；在临近烧结终点时，因料层对 S02的吸收作用消失而使析出作用强化，导致尾气中©02含量急剧升高.另外，随着料层高度的增加，因固体燃料配比相应减 小，尾气中C02、SO2和N0的含量降低，而02含量增加.因此，控制高温区宽度的厚料层烧结技术是我国开展减少烧结尾气 中气体污染物(C02、S02和N0)的有效措施. 关键词铁矿粉：烧结：料层高度：尾气排放 分类号TF046.4 Exhaust em ission law at different bed depths in sintering process WU Sheng-li CHEN Dong-feng ZHAO Cheng xian ZHANG Lihua HAN Hong-liang XUE Fang School of Metallurgical and Ecological Engineering University of Science and Technobgy Beijng Beijing 100083 Chna ABSTRACT The change in exhaust composition (such as O2.CO2.SO2 and NO)at different bed depths in sinterng process was studied The results show that w ith the sintering process proceeding the quantity of cambustion solid fuel ncreases therefore the con- tent ofO2 decreases and the content of CO2 increases As SOz is absorbed by the sinter bed and NO is reduced by CO in the cambustion zone the contents of SO2 and NO increase slow ly Near the buming through point the absorption of SO2 by the sintering bed disap- pears and the decanposability of SO2 strengthens leading to the rapid increase of SO2 content W ith the bed depth increasing the ratio of solid fuel declines therefore the contents of COz SOz and NO decrease and the content ofOz increases So controlling the width of the high temperature zone in deep-bed sintering can efficiently reduce gaseous pollutants(CO2.SO2 and NO)in sintering tail gas KEY WORDS iron ores sintering bed depth:exhaust e ission 烧结尾气是烧结混合料，点火后在高温烧结成型 司配合建设了一些不同流程的烧结尾气脱硫项目， 过程中产生的含尘尾气，其排放的主要特点四是： 虽然取得了一定的成果和经验，但还没有完全解决 ①烧结尾气排放量大；②粉尘多；③C02、S02和 烧结尾气脱硫的技术问题，并没有找到适合我国的 NO等对环境有害的气体排放含量低且波动范围 烧结尾气脱硫技术[可 宽：④含湿量大：⑤温度波动范围大，烧结尾气的 些研究表明，烧结尾气成分的变化是烧结过 上述情况给其治理带来了很大的困难，目前烧结过 程中碳的燃烧、铁氧化物的还原和氧化、熔剂分解等 程的环保问题主要是控制烧结尾气中的粉尘及硫氧 反应不同程度发展的结果[]，本文通过石英杯烧结 化物和氨氧化物的含量[).国内各烧结厂都配备有 实验检测烧结过程中尾气的排放情况，通过烧结过 烧结除尘设施，但烧结尾气中硫氧化物和氨氧化物 程摄像考察各料层高度的高温区的情况，结合烧结 的去除在国内各烧结厂进行得较少).以烧结尾气 过程中各尾气成分的生成机理，分析得出降低烧结 脱硫为例，我国2005年之前还没有一台烧结机实施 燃料消耗和控制高温区宽度能够降低烧结过程中气 烟气脱硫，2005年以后，部分钢铁企业与脱硫公 态污染物的排放， 收稿日期：200904-16 作者简介：吴胜利(1955男，教授，博士生导师，E maik wushengl@metall ustb ed:cm第 32卷 第 2期 2010年 2月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．32Ｎｏ．2 Ｆｅｂ．2010 不同料层高度烧结过程尾气排放规律 吴胜利 陈东峰 赵成显 张丽华 韩宏亮 薛 方 北京科技大学冶金与生态工程学院‚北京 100083 摘 要 研究了不同料层高度下烧结过程中尾气成分 （Ｏ2、ＣＯ2、ＳＯ2和 ＮＯ）的变化规律．结果表明：随着烧结历程的推进‚尾 气中 Ｏ2含量降低而 ＣＯ2含量升高‚这主要是因为固体燃料燃烧量逐渐增多；尾气中 ＳＯ2、ＮＯ的含量亦呈升高趋势‚但幅度很 小‚这主要是因为烧结料层对 ＳＯ2有吸收作用‚而燃烧带的 ＣＯ气体则可以还原使部分 ＮＯ分解；在临近烧结终点时‚因料层对 ＳＯ2的吸收作用消失而使析出作用强化‚导致尾气中 ＳＯ2含量急剧升高．另外‚随着料层高度的增加‚因固体燃料配比相应减 小‚尾气中 ＣＯ2、ＳＯ2和 ＮＯ的含量降低‚而 Ｏ2含量增加．因此‚控制高温区宽度的厚料层烧结技术是我国开展减少烧结尾气 中气体污染物 （ＣＯ2、ＳＯ2和 ＮＯ）的有效措施． 关键词 铁矿粉；烧结；料层高度；尾气排放 分类号 ＴＦ046∙4 Ｅｘｈａｕｓｔｅｍｉｓｓｉｏｎｌａｗａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｅｄｄｅｐｔｈｓｉｎｓｉｎｔｅｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ ＷＵＳｈｅｎｇ-ｌｉ‚ＣＨＥＮＤｏｎｇ-ｆｅｎｇ‚ＺＨＡＯＣｈｅｎｇ-ｘｉａｎ‚ＺＨＡＮＧＬｉ-ｈｕａ‚ＨＡＮＨｏｎｇ-ｌｉａｎｇ‚ＸＵＥＦａｎｇ ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ‚ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ‚Ｂｅｉｊｉｎｇ100083‚Ｃｈｉｎａ ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｉｎｅｘｈａｕｓｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ（ｓｕｃｈａｓＯ2‚ＣＯ2‚ＳＯ2 ａｎｄＮＯ） ａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｅｄｄｅｐｔｈｓｉｎｓｉｎｔｅｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ‚ｔｈｅｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｓｏｌｉｄｆｕｅｌｉｎｃｒｅａｓｅｓ‚ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｃｏｎ- ｔｅｎｔｏｆＯ2ｄｅｃｒｅａｓｅｓａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＣＯ2ｉｎｃｒｅａｓｅｓ．ＡｓＳＯ2ｉｓａｂｓｏｒｂｅｄｂｙｔｈｅｓｉｎｔｅｒｂｅｄａｎｄＮＯｉｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙＣＯｉｎｔｈｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｚｏｎｅ‚ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＳＯ2ａｎｄＮＯｉｎｃｒｅａｓｅｓｌｏｗｌｙ．Ｎｅａｒｔｈｅｂｕｒｎｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｐｏｉｎｔ‚ｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＳＯ2 ｂｙｔｈｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｂｅｄｄｉｓａｐ- ｐｅａｒｓａｎｄｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓａｂｉｌｉｔｙｏｆＳＯ2ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｓ‚ｌｅａｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒａｐｉｄｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＳＯ2ｃｏｎｔｅｎｔ．Ｗｉｔｈｔｈｅｂｅｄｄｅｐｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ‚ｔｈｅｒａｔｉｏ ｏｆｓｏｌｉｄｆｕｅｌｄｅｃｌｉｎｅｓ‚ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＣＯ2‚ＳＯ2ａｎｄＮＯｄｅｃｒｅａｓｅａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＯ2ｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｓｏｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｗｉｄｔｈｏｆ ｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｚｏｎｅｉｎｄｅｅｐ-ｂｅｄｓｉｎｔｅｒｉｎｇｃａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｒｅｄｕｃｅｇａｓｅｏｕｓｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ（ＣＯ2‚ＳＯ2ａｎｄＮＯ） ｉｎｓｉｎｔｅｒｉｎｇｔａｉｌｇａｓ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｉｒｏｎｏｒｅ；ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ；ｂｅｄｄｅｐｔｈ；ｅｘｈａｕｓｔｅｍｉｓｓｉｏｎ 收稿日期：2009--04--16 作者简介：吴胜利 （1955— ）‚男‚教授‚博士生导师‚Ｅ-ｍａｉｌ：ｗｕｓｈｅｎｇｌｉ＠ｍｅｔａｌｌ．ｕｓｔｂ．ｅｄｕ．ｃｎ 烧结尾气是烧结混合料点火后在高温烧结成型 过程中产生的含尘尾气‚其排放的主要特点 ［1］是： ① 烧结尾气排放量大；② 粉尘多；③ＣＯ2、ＳＯ2 和 ＮＯ等对环境有害的气体排放含量低且波动范围 宽；④ 含湿量大；⑤ 温度波动范围大．烧结尾气的 上述情况给其治理带来了很大的困难．目前烧结过 程的环保问题主要是控制烧结尾气中的粉尘及硫氧 化物和氮氧化物的含量 ［2］．国内各烧结厂都配备有 烧结除尘设施‚但烧结尾气中硫氧化物和氮氧化物 的去除在国内各烧结厂进行得较少 ［3］．以烧结尾气 脱硫为例‚我国 2005年之前还没有一台烧结机实施 烟气脱硫 ［4］．2005年以后‚部分钢铁企业与脱硫公 司配合建设了一些不同流程的烧结尾气脱硫项目‚ 虽然取得了一定的成果和经验‚但还没有完全解决 烧结尾气脱硫的技术问题‚并没有找到适合我国的 烧结尾气脱硫技术 ［5］． 一些研究表明‚烧结尾气成分的变化是烧结过 程中碳的燃烧、铁氧化物的还原和氧化、熔剂分解等 反应不同程度发展的结果 ［6］．本文通过石英杯烧结 实验检测烧结过程中尾气的排放情况‚通过烧结过 程摄像考察各料层高度的高温区的情况‚结合烧结 过程中各尾气成分的生成机理‚分析得出降低烧结 燃料消耗和控制高温区宽度能够降低烧结过程中气 态污染物的排放． DOI :10．13374／j．issn1001—053x．2010．02．004