
技术摘要:
本发明属于废物处理技术领域,具体公开了一种电弧炉处理废弃物污染物减排方法和系统。本方法包括如下步骤:根据烟气预热温度,将废钢预热通道划分为高温区、中温区和低温区;废钢冶炼开始后,达到指定温度时,将生石灰粉和废旧橡胶混合后加入到高温区,将生石灰粉和废 全部
背景技术:
目前,废旧轮胎和废弃塑料制品只有很小比例进行循环使用,大多数是掩埋或焚 烧。据调研,关于废旧轮胎的处理,只有60%的轮胎是堆积存放,超过10%的轮胎是非法倾 倒。由于轮胎特有的成分特点,长期存放将分解出对环境有害的物质,对环境造成严重的污 染;而且乱堆放轮胎也易引起火灾事故。 电弧炉炼钢过程中,化学能占总能耗的35~40%,化学能主要是吹氧产生碳氧反 应的结果。电炉要可持续发展,通过减少化石能源像煤炭和天然气的消耗,其中减少煤炭消 耗方法之一是使用潜在的替代燃料,即使用循环过程产生的废料,橡胶轮胎和废弃塑料制 品就是煤炭的替代品。 电炉钢占据了世界钢铁总量的30%,过去20年来,电炉钢比例不断上升。在电弧炉 炼钢过程中,电能输入占总能源的60~65%,化学能占35~40%。化学能主要是吹氧产生碳 氧反应的结果。电弧炉要实现可持续发展,减少化石能源如煤炭和天然气的消耗,方法之一 是使用潜在的替代燃料,即使用循环过程产生的废料,橡胶轮胎和废弃的塑料制品就是煤 炭的替代品,这些废料不仅仅是电炉炼钢优良的替代品,还可以解决环保问题。但是使用废 旧轮胎等高分子聚合物替代碳粉时,会使烟气中的SO2、NOx和二噁英等污染物超标。因此,如 何控制烟气污染物的排放,并有效利用烟气中的余热成为基于废旧轮胎的电炉烟气处理技 术的主要问题。
技术实现要素:
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种电弧炉处理废弃物污 染物减排方法和系统,通过废弃物的高温处理技术,选择合适的添加剂从源头对生成物进 行减排,从根本上改善和解决电弧炉处理废弃物产生的污染物的排放问题,真正的实现变 废为宝,绿色环保。 为实现上述目的及其他相关目的,本发明第一方面提供一种电弧炉处理废弃物污 染物减排方法,包括如下步骤:根据烟气预热温度,将废钢预热通道依次划分为高温区、中 温区和低温区;废钢冶炼开始后,当废钢预热通道各区温度达到指定温度时,将生石灰粉和 废旧橡胶混合后加入到高温区,将生石灰粉和废弃塑料混合后加入到中温区和/或低温区, 进行燃烧;从废钢预热通道出来的烟气进入烟气混合装置与从电弧炉出来的高温烟气进行 混合,并加入空气或氧气形成混合烟气,使废弃物燃烧分解的气态产物充分燃烧;最后将废 弃物燃尽后剩余的灰渣清除。进一步,所述高温区是指废钢预热通道中烟气温度为1000℃ 以上的区域,所述中温区是指废钢预热通道中烟气温度为700-1000℃的区域,所述低温区 是指废钢预热通道中烟气温度在700℃以下的区域。 3 CN 111575439 A 说 明 书 2/5 页 进一步,废钢预热通道中加入的废弃物总量为10-15公斤/吨钢。也就是说,电弧炉 每炼一吨钢,处理的废弃物总量为10-15公斤,这样能在保证废弃物充分燃烧的同时,使电 弧炉炼钢产生的烟气余热能够得到充分合理的运用。 进一步,所述生石灰粉和废旧橡胶是混合比例为1:3~5,所述生石灰粉和废弃塑 料的比例是1:5~8。进一步,所述废旧橡胶和废弃塑料经破碎后使用,所述废旧橡胶破碎后 的碎片质量不大于10g,所述废弃塑料破碎后的碎片质量不大于40g。 进一步,所述混合烟气中的氧含量保持在10%及以上。 进一步,所述混合烟气的温度不低于850℃。 进一步,所述方法还包括以下步骤:在废钢预热通道的烟气出口和/或烟气混合装 置的出口喷入生石灰粉,以进一步降低烟气中污染物的含量。 进一步,当废钢预热通道整体温度不足时,采用补热装置进行升温,以保证处理废 弃物的工况在合理温度区间内。 进一步,废旧橡胶、废弃塑料和生石灰粉加入到废钢预热通道的高温区、中温区和 低温区靠近废钢加料的一侧。 本发明第二方面提供一种采用上述方法进行废弃物污染物减排处理的电弧炉系 统,所述系统包括电弧炉、废钢预热装置、废弃物加料配料装置、烟气混合装置和补热装置; 所述废钢预热装置包括废钢预热通道,所述废钢预热通道的一端与电弧炉相连通,所述废 钢预热通道根据烟气预热温度从靠近电弧炉炉口的一端依次划分为高温区、中温区和低温 区,所述高温区、中温区和低温区分别设置有一个加料口;所述废弃物加料配料装置包括称 量机构、配料机构和加料机构,所述加料机构与加料口相连接;所述废钢预热通道设有烟气 出口,所述烟气出口与烟气混合装置相连通,所述电弧炉设有排出高温烟气的旁路通道,所 述旁路通道与烟气混合装置相连通;所述废钢预热通道与补热装置相连接,所述补热装置 用于给废钢预热通道内部进行升温。 进一步,所述旁路通道上设有用于向烟气混合装置中加入空气或氧气的混风阀。 进一步,所述系统还包括卸灰装置,所述废钢预热通道设有出灰口,所述出灰口与 卸灰装置相连通。 进一步,所述系统还包括废弃物储料装置,所述废弃物储料装置与废弃物加料配 料装置相连通,用于将储存的废弃物和生石灰粉提供给废弃物加料配料装置。 如上所述,本发明的电弧炉处理废弃物污染物减排方法和系统,具有以下有益效 果: 本发明可以应用在电弧炉处理城市废弃物的工程领域中,通过将废弃物分类,采 用最优的加料方式,使其污染物生成量较少,同时通过在废弃物中添加生石灰,并将从废钢 预热通道出来的烟气进入烟气混合装置与从电弧炉出来的高温烟气进行混合,可提高废钢 预热通道内的烟气温度,通过加入空气或氧气提高氧含量,给予充分的反应条件,使废弃物 燃烧产生的不完全燃烧的气态产物完全分解,从而减少污染物的排放量;同时,本方法通过 控制电炉处理废弃物量为10-15公斤/吨钢,保证废弃物充分燃烧的同时,使电弧炉炼钢产 生的烟气余热能够得到充分合理的运用。因此,本发明可在不增设烟气脱硫脱硝装置的条 件下,达到国家目前的烟气污染物排放标准。 采用本发明所提出的方法利用电弧炉处理废弃物污染物,不仅可以使城市废弃物 4 CN 111575439 A 说 明 书 3/5 页 在废钢预热通道内处理效果达到最强,有效利用烟气中的余热,同时还可以大大降低废钢 预热装置处理城市废弃物产生的污染物的排放量,节约烟气治理成本。 附图说明 图1显示为本发明电弧炉处理废弃物减排方法的流程图。