新钢烧结生产NOx排放规律及减排措施

3.2烧结工艺参数的影响

(1)点火时间与负压的影响。

生产发现，随着点火时间的延长，上层烧结矿温度提高，燃烧带厚度增加。但是由于蓄热理论以及燃料偏析，使得中下层烧结温度呈现梯级变化，焦粉的剧烈燃烧，造成NO_x总量增大。

另外，随着点火负压提高，点火器中火焰被拉长，使得火焰穿透料层更深，表层烧结混合料中的焦粉快速燃烧，从而造成NOx的增加。因此，应适当控制点火时间和点火负压。目前，大多数工厂已采用微负压或零负压点火，从而减小了其对NO_x排放的影响。

(2)温度的影响。

温度对NO_x的生成有决定性的影响，温度越高，NO_x的最大生成浓度和速度越大。尤其在温度超过1300℃后，NO_x的生成量大幅增加。因此，应尽量采用低温烧结技术。

(3)料层高度的影响。

厚料层作业有利于发挥料层的自蓄热作用，节约燃料用量，因而减少了燃料带进的N量;料层越厚透气性越差，氧含量会有所降低，抑制N向NO_x的氧化。此外，厚料层作业还能延长高温保持时间，有利于铁酸钙的形成，铁酸钙可以促进NO_x向N₂的还原。所以，高料层烧结可减少NO_x的排放。

4烧结过程NO_x控制措施

新钢根据烧结过程中产生的烟气具有NOx浓度低但排放量大、温度波动大、粉尘含量高、含湿量大、含腐蚀性及有毒气体、排放不稳定等特点。针对烧结过程中NO_x的生成机理及产生的烟气特点，对NO_x排放控制主要从以下几方面进行:控制原燃料带入的氮含量、优化配矿弱化NO_x的生成条件、改善工艺条件降低NO_x生成、末端治理减少NO_x排放。

4.1原燃料控制

烧结过程中，生成的NOx大部分为燃料型NOx，所以从源头上来控制NO_x的产生至关重要。

一方面在不影响烧结过程的前提下，应尽可能减少原燃料带入的氮(如:采用低氮含量的焦粉代替煤粉、使用挥发分低的煤粉、焦炭提前脱氮等，无烟煤在固体燃料中的占比由50%降至20%);另一方面应加强对原燃料粒度的控制，粒度小于0.5mm或粒度大于5mm的焦粉燃烧过程中，其NO_x产生量较少。

但就烧结工艺本身而言，还需考虑燃料粒度对燃烧带厚度、烧结温度以及料层透气性的影响，一般要求粒度为1～3mm。

因此，需要综合考虑，选择合适的燃料粒度。新钢烧结燃料破碎采用反击式破碎加四辊破的工艺，燃料粒度0%～3%控制在85%，在实践中对降低NO_x排放浓度起到了积极效果。

4.2配料控制

在合理范围内，控制较高烧结矿碱度可有效地减少NO_x的生成。新钢烧结矿碱度由1.8提高到2.0，随着碱度的提高，CaO含量增加，有助于低温下CaO与Fe₂O₃的固相反应，铁酸钙的生成量增加，而固相反应生成的低熔点物质的融化，可使燃烧区温度降低100℃以上。

此外，铁酸钙对NO_x的还原具有催化作用，在铁酸钙存在的情况下，局部还原气氛中CO还原NO_x的能力有明显的提高，随烧结矿碱度提高，NO_x排放浓度和排放总量略有降低，其检测结果如图2所示。

图2碱度对烧结烟气中NOx浓度的影响

此外，提高钙质熔剂中石灰石的使用比例，石灰石比例由5%提高到7.5%，镁质熔剂配比由3.0%降低至1.5%，加强筛子的维护，适量增加返矿配比，返矿由20%增加到23%，通过配矿调整可减少烧结过程中NOx的排放。

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