炼钢电弧炉的工艺过程一般分为熔化、氧化和还原三个期。熔化期主要是炉料中油类可燃物质的燃烧和金属物质在高温时气化而产生黑褐色烟尘。氧化期是强化脱碳,由于吹氧或加矿石而产生大量赤褐色浓烟。还原期是除去钢中氧和硫,调整化学成分而投入炭粉等造渣材料,产生白色和黑色烟尘。其中氧化期产生的烟气量最大,含尘浓度和烟气温度最高,所以电炉烟气净化系统应按氧化期进行设计。 有炉外橢炼裝置的高功率和超高功率电炉则无还原期。 1.排烟方式 炼钢电弧炉的排烟方式较多,大致可分为:炉外排烟、炉内排烟、炉内外结合排烟和屋顶排烟等方式。排烟方式应根据治炼钢种、工艺操作、工艺布、炉型、厂房条件、水源情况、投资大小、环境保护、劳动卫生和节能等要求以及维护管理水平进行具体分析和综合比较来确定。 烟尘性质 (1)烟尘成分 炼钢电弧炉烟气的主要成分有:CO、CO2、N2和O2等。烟气中还含有少量的SO2和氟化物。经有关单位测定,当电弧炉有排烟净化措施时,CO、SO2及氟化物的排放浓度都不会超过国家排放标准,因此可不设专门的净化设施。烟气中粉尘的主要成分有:FeO、FeO3、SiO2、CaO、MgO、C以及少量的Al2O)、MnO和S等。其中含量最多的是FeO、Fe2O、CaO等。 2)烟气起始含尘量及其质量粒径分布率 烟气起始含尘量取决于原材料状况、冶炼钢种、治炼工艺和排烟方式。设计参考值如下: 炉内排烟时,含尘量大。可按熔炼毎吨钢产生粉尘8~12kg计算。烟气含尘浓度约为13~20g/m3,最大为22g/m3炉外排烟时,含尘量相对较小。可按熔炼每吨钢产生粉尘6~10kg计算。烟气含尘浓度约为1.0~3.-0g/mk。炉盖單等炉外排烟,其烟气起始含尘量为1.3~1.5g/m;屋顶排烟与炉内排烟方式结合时为1.0~1.5g/m,最大为3.0g/m。 烟尘质量粉径分布率根据操作条件而变化,见表5-21。在吹氧期,烟尘的平均粒径在0.01~0.1m范围内,大约有85%以上是4am以下的尘粒。 烟尘的堆积密度:国内实测500~550kg/m2,国外资料650~800kg/m3。 (3)烟气温度 烟气温度的高低取決于炉子容量大小,治炼钢种及不同冶炼期和排烟方式。用于风管计算,通风机和冷却净化设备的选择,可采用以下参考值: ≥20的电弧炉炉内排烟=1250~1400C; ≤1就的电弧炉炉内排烟=1000~1200℃; 炉外排烟=100~160℃,一般熔炼时≤100℃,吹氧时=100~200℃。设计时可按=150C; 屋顶排烟=70℃。      

硅铁电炉大多采用半封闭跟,烟軍罩口距电炉炉口约1.8m左右,罩口以下周围设有隔热材料或水冷围壁,称矮烟罩。也有罩口距电炉炉口约5.0m左右的高烟軍。围壁都有活动操作门 生产硅铁时,散发大量细微粉尘和CO,CO在料层上部燃烧,高温烟气与半封闭罩开口处吸入的空气混合后,经除尘器净化后排入大气。烟气量、烟气温度、烟气成分和含尘 量等主要取决于冶炼炉况和半封闭罩操作工艺。 1.烟尘性质 常见的冶炼硅铁的烟尘性质如下 (1)炉气成分:主要有N27.16%、CH40.47%、H23.92%、CO20.54%、CO87.92% (2)烟尘成分:主要有SiO28839%、AI2O、0.4%、Fe-O30.6%、CaO0.2%、Mg0.17%、C1.4%。 (3)烟气含尘量及粉尘颗粒粒径 炉气的含尘量达90~175g/m.,治炼每吨硅铁产生粉尘200~300kg,1.0pm以下的粉尘占80%以上。烟气的含尘量一般为1.6~2.69g/mk,捣炉时为2.1~4.8g/m粉尘的堆积密度为0.22~0,3/m2。 (4)烟气温度 炉气的温度一般为500~700℃,当出现刺火、翻渣和塌料时,炉气温度可达~1000℃炉气与罩外进入空气混合后的烟气温度决定于采用何种烟气净化方式:如采用回收烟气显热的热能回收时,烟气温度可采用800~900℃;如不回收显热而采用冷却烟气时,则一般为500~600℃;治炼硅铁采用半封闭罩时,烟气温度控制在~450℃。烟气温度的控制主要依靠调整罩外进入空气量的大小。由于烟气温度降低时,粉尘的粘性大大增加,故烟气温度应控制在140C以上。 2.排风量(排烟量)的确定 采用半封闭罩时,其排烟量可按以下方法确定 (1)按炉气量的50~100倍计算排烟還。治炼硅铁的炉气量约为1500~2000m3/产品。 治金行业估算指标:烟气量一般为50000m3/产品,刺火瞬时排烟量为10000m3/产品。 (2)在缺乏治炼工艺数据时,可参考挪威埃肯(ELKEM)的经验数值确定。 采用半封闭罩,如用空气冷却器冷却烟气时,烟气温度400~700℃,烟气量为6~8m/kWh,当采用余热锅炉时,烟气温度800~1200C,烟气量3~5m/kWh。 (3)国内硅铁电炉的排烟量,按电炉容景和烟气温度为450℃时的经验数据如下: 1800kVA-9000m3/h;3000kVA-18000m3/h;6000kVA-35000m3/h;12500kVA-65000m3/h;2000VA-9000mn3/h25000kVA-125000m/h。 3.烟气冷却装置和除尘器选择 国内硅铁炉烟气冷却装置一般采用风冷冷却器或余热锅炉,也有采用直接喷雾冷却塔的实例。 由于硅铁电炉粉尘的比电阻为33&imes;102~5.5&imes;10Q・cm,所以普遍采用袋式除尘器。 当滤料为无碱玻璃纤维时过滤风速&l;.5m/min;一般为0.3~0.4m/min,速料为合成纤维时过滤风速&l;1.m/min,一般为0.6~0.8m/min。清灰方式用反吹清灰居多。