1 引言
廢鋼鐵是是現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)主要的不可缺少的鐵素原料，也是唯一可以大量替代鐵礦石的原料，是節(jié)能載能的再生資源。2016 年廢鋼在1億噸，2017年廢鋼量達(dá)1.95億噸，2019年全年我國(guó)廢鋼產(chǎn)量預(yù)計(jì)在2.1億～2.2億噸；到2030年我國(guó)廢鋼產(chǎn)量在3.2億～3.8億噸。研究顯示，用廢鋼生產(chǎn)一噸鋼，可節(jié)約鐵礦石1.6噸，能耗減少350公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，減少1.6噸CO2排放，具有顯著的節(jié)能減排效益。隨國(guó)家對(duì)“地條鋼”等落后產(chǎn)能的徹底取締，給廢鋼資源騰挪出巨大的利用空間。
典型的廢鋼鐵生產(chǎn)流程分為兩類：長(zhǎng)流程類（即以鐵礦石為主，廢鋼為輔的高爐—轉(zhuǎn)爐—連鑄—軋制工藝流程）；短流程類（以廢鋼為主，生鐵為輔的電爐—連鑄—軋制工藝流程）。電爐煉鋼一噸廢鋼鐵可節(jié)約0.4噸焦炭或一噸原煤，可減少1.7噸精礦粉的消耗，減少4.3噸原礦開(kāi)采，可減少1.6噸二氧化碳的排放。因此世界各國(guó)普遍都比較重視發(fā)展以廢鋼為主原料的電爐短流程煉鋼生產(chǎn)工藝，我國(guó)有近300條以廢鋼為主原料的電爐短流程煉鋼線投入生產(chǎn)。廢鋼煉鋼的生產(chǎn)過(guò)程也是一個(gè)高能源消耗及一個(gè)高污染源的產(chǎn)生過(guò)程，所以節(jié)能降耗和達(dá)標(biāo)排放是廢鋼煉鋼生產(chǎn)的兩大難題，亟待技術(shù)的提升循序漸進(jìn)。
高能耗與廢熱：廢鋼鐵切碾碎→廢鋼預(yù)熱→電弧爐→精煉→軋制已是成熟的廢鋼煉鋼工藝，電弧爐產(chǎn)生大量熱以空氣為載體回收作為廢鋼預(yù)熱的熱源，高溫加壓風(fēng)機(jī)為動(dòng)力源，將常溫的廢鐵預(yù)加溫至600℃送入電弧爐中為現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能設(shè)計(jì)，多余的熱通過(guò)降溫除塵排放或直接排放。
全廢鋼能耗為290Kwh/t～350Kwh/t,電弧爐工藝段能耗為60%～70%；電弧爐熱回收排氣溫度在800℃～1000℃，高溫尾氣逆向送入廢鋼預(yù)熱處理通道，在第四口排出，廢氣排出溫度在300℃左右，在經(jīng)降溫處理進(jìn)入除塵器進(jìn)化后排出，由于此部分風(fēng)量占全過(guò)程排風(fēng)量的1/5，具有較大的余熱回收價(jià)值潛力；其余熱通過(guò)集中風(fēng)罩排除，風(fēng)溫在60℃左右，熱利用價(jià)值不大。
污染源與污染源生成機(jī)理
在全廢鋼煉鋼過(guò)程中主要污染源來(lái)自兩方面：一是粉塵，二是二噁英。
鋼鐵工業(yè)大氣“超低排放”粉塵即將實(shí)施限值：燒結(jié)（球團(tuán)）的顆粒物、SO2、NOx分別為10mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3，全廢鋼廢氣排放總量估算值約為20000m3/h·t,大氣量高粉塵通過(guò)傳統(tǒng)的布袋除塵工藝難以達(dá)標(biāo)，電袋除塵可以滿足要求，但運(yùn)行成本居高，而且存在低溫結(jié)露腐蝕布袋的風(fēng)險(xiǎn)。
二噁英致癌物：來(lái)源各異，粉碎后的廢鋼帶有附著的工程塑料、油漆及其他金屬，在還原煉鋼之前去除附著異物是不可缺少的工藝，工程塑料、油漆在分解過(guò)程中不可避免產(chǎn)生二噁英，在250℃～400℃溫度區(qū)間內(nèi)生成會(huì)再“從頭合成”，二噁英目前鋼鐵業(yè)雖然未納入環(huán)保強(qiáng)控（在垃圾焚燒已有0.5μg-TEQ/Nm3排放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），但已意識(shí)到其危害，據(jù)資料顯示，二噁英大量存在與廢鋼處理廢氣中，100噸電弧爐二噁英排放因子每噸鋼到達(dá)10.1μg-TEQ，對(duì)全廢鋼煉鋼中的二噁英有效去除勢(shì)在必行。
2 70噸全廢鋼煉鋼煙氣現(xiàn)行治理方案
2.1 70噸電爐、LF爐主要技術(shù)參數(shù)及除塵相關(guān)參數(shù)
