包钢与北科大联创公司共同攻关半干法脱硫技术

    由包头钢铁（集团）公司与北京科大联创冶金技术有限公司联合攻关、实施科技创新的我国首家引进德国ENS半干法除氟脱硫工艺，经过数年工业试验已获得成功。2005年在包钢新建265平方米烧结生产线上使用结果表明，各项技术指标达到世界钢铁行业先进水平。
    据悉，在钢铁厂，烧结车间负责将选矿后的铁粉与煤、石灰石等按工艺配比，在烧结机上通过燃烧，一般燃烧温度1450℃左右，将铁粉熔融成烧结矿，而因燃烧置换出的物质以气态形式，通过抽风机排出。因此，烧结烟气中，不仅含有因矿物燃烧而产生的酸性成分：如SO2、SO3、CO、NOx、HF、HCl等，还有一些有机物因低温燃烧而产生的二恶英、呋喃等。烧结工艺燃烧后的废气，大部分是由机头烟气排出，而且其烟气量很大，在钢铁厂中烧结机头抽风机是装机容量最大、烟气量最大的风机。因此，一般所说的烧结烟气脱硫所指都是烧结机机头烟气脱硫。烧结机头烟气净化，因其污染物浓度低，除设除尘外，国内外早期都采用高空排放稀释法进行处理。但近年来，由于欧洲发现二恶英污染中，烧结工艺废气“贡献”巨大，日本、韩国严格控制SO2污染总量，因此，烧结机机头烟气净化除除尘外，纷纷增上净化设施。在国内，现在几乎所有烧结烟气都还只是除尘。只有包头钢铁公司早在上个世纪50年代就在烧结机机头烟气净化上采取了前苏联的湿法脱硫除氟净化工艺，这一特例对研究我国烧结烟气净化技术有着特别的意义。
    包钢是上世纪50年代，因发现白云鄂博矿，而在前苏联援助下，建成的我国一家大型钢铁企业。由于包钢主要铁矿石来源于白云鄂博矿，而白云鄂博矿伴生有高含氟，为了对包钢地区的环境质量负责，在建厂时，烧结工艺机头烟气除尘后，就建成了喷淋塔湿法除氟脱硫设施。长期以来，无论新增或老的烧结生产线，包钢在烧结机头烟气净化工艺中都设计和建成了除氟脱硫装置。喷淋塔除氟脱硫工艺，目前在包钢一烧、二烧共180m2×2，90m2×4的六台烧结生产线上使用，烟气量共408万m3/h使用。根据长期运行结果，该工艺存在许多缺点，如净化效率低，除氟效率80％左右，脱硫效率30％；用水量大，污水处置困难；一年四季酸雨飘落，影响地面生产和生活；设施占地面积大；管道、喷淋塔腐蚀、结垢，管理维护工作量大，运行费用高。等等。
    由于以上原因，进入21世纪，面对陈旧落后的除氟脱硫工艺存在的缺点，包钢从2000年开始与北京科大联创冶金技术有限公司合作，引进德国ENS半干法脱硫除氟技术，并于2001年在一烧进行了1000m3/h规模的工业性试验，试验结果为除氟率：>93％，脱硫率>69%。反应物可用于作为制备水泥的添加物，可占水泥总用料量的8％，还可用于道路施工用料等。
    2004年包钢新建三烧采用了ENS半干法作为烧结机机头烟气净化工艺。并不断改进技术。经过工业性试验后，包钢又于2005年在新建的265m2×1的烧结生产线上使用。ENS半干法主要工艺原理为：在现场储备满足要求的碱性钙粉，根据出口SO2的设定值，在线按需要量，经计量后，投加至大烟道，并与烟气混合进入反应塔。反应塔设雾化器，利用压缩空气将清水雾化，并根据反应塔前后温度自动控制雾化水量，保证反应和出塔烟气干燥。反应塔底和除尘器集灰部分循环使用。目前在包钢三烧运行的ENS半干法除氟脱硫设施，有两条套，每套处理气量为：87万m3/h，试运行监测为：除氟率>95%，脱硫率>75％。并具备除氟脱硫效率较高、用水仅为湿法的1/150、无废水、反应产物为干粉，可综合利用、无管道腐蚀和结垢、排出烟气无需干燥装置即为干态，不飘酸雨。
    据北科大联创公司刘京山经理介绍，烧结烟气的净化与电厂烟气净化有很大的不同，所以在设计和工艺上需要有不同的考虑，绝不可照搬火电厂烟气净化工艺和设计。包钢集团对此技术很满意，包钢集团公司表示：如条件允许，今后包钢的烧结工艺改造将全部采用这一新技术。
    最近国家环保总局发出，“十一五”期间我国将重点治理大气二氧化硫污染。当前，钢铁行业烧结工艺烟气脱硫由于其含硫总量大，已逐渐成为国家和地方关注的问题，而烧结烟气脱硫技术有其特殊性，包钢的经验值得全行业借鉴推广。有关专家指出，如果我国大中型的烧结工艺都能采用此项新技术，必将产生巨大的经济效益和社会环保效益。