摘要：叙述了不同的烧结配料对于烧结除尘灰成分和烟尘排放浓度的影响。在烧结配料中，碱金属K、Na 对于电除尘效率有着显著不良影响。提高电除尘效率的有效方法就是降低粉尘中的碱金属含量。

                                关键词：电除尘；烧结；烧结配料

   1 前言影响烧结机头烟尘排放的一个重要因素是烧结配料。由于资源再利用，几种新的组分加入到烧结配料中。在烧结配料的化学成分中，K、Na 等碱金属显著降低电除尘效率。本课题主要研究了烧结配料变化后，相对应的除尘灰成分以及烧结烟尘排放的变化。

   2 宝钢烧结机头电除尘现状宝钢有3 台450m2 的烧结机，年产烧结矿1492.5 万t。每台烧结机都有两台机头电除尘器（脱硫系──二氧化硫浓度高和非脱硫系──二氧化硫浓度低），其中一台用于将来的烟气脱硫。表1 是一、二、三期机头电除尘参数表。

  表1 宝钢烧结机头电除尘参数表

  项目 一、二、三期

  设计烟气量/m3.h-1 1260000×3

  烟气温度/℃ 150

   入口含尘浓度（标态）/g.m-3 0.5～3.0

   除尘器内负压/Pa 1911

   电场数 3

  阴阳极距/mm 300

  电场高度/m 10.5

  电场长度/m 4.69

  高压电源额定电压/kV 90／100／100

  高压电源额定电流/mA 一电场1100，二、三电场1500

    近几年烧结工艺变化较大，回收粉尘的再利用，烧结原料中添加了一定比例的褐铁矿与精矿粉，并加入一定量的煤粉、泥饼和烧结电除尘回收粉尘，烧结料层厚度也提高到目前的 620mm 左右，现在烧结矿返矿率已达23%左右。这些变化带来碱金属含量的增加、比电阻升高、入口温度降低、粉尘粒径变细（设计时的粉尘平均粒径范围在25～85µm，而目前粉尘平均粒径范围在3.8～12.6µm，与设计值相差甚远）等不利因素，以致现在的机头电除尘除尘效率基本在87％左右，出口浓度时有超标。目前宝钢正在进行烧结扩容改造，完成后预计产量会增加10%，相应电除尘负荷也会增加。为了提高烧结电除尘效率，宝钢开展了对除尘器本体结构（该研究结果将在今后的设备改造中得以实现）以及烧结配料对除尘效果的影响研究。

     3 试验方案

   为不影响正常生产，将不进行褐铁矿与精矿粉的研究，只针对烧结配料中添加的新组分如：石灰泥饼、CDQ 粉、无烟煤、烧结电除尘灰共4 种配料进行试验研究。

    试验方案设计如下：在保证机速等其他工况基本一致的前提下，共测试5 种配料下的电除尘灰样成分以及除尘效率。5 种配料分别为正常配料（4 种组分都有），配料中不含无烟煤，配料中不含CDQ 粉，配料中不含石灰泥饼，配料中不含烧结电除尘灰。第 2 页 共 3页每次测试时在烧结电除尘进、出口的烟道内沿直径方向各取10 点，各用1 台自动烟尘测试仪在进、出口各监测一个平面。最后合并这10 个点数据作为一次采样数据，3 次采样数据平均成为一组数据。每种工况测试2 组数据，并加以平均得到最终数据。

     4 结果与讨论

    试验结果如图1、表3 所示。

    84

   86

   88

   90

   92

   94

    电除尘效率 % 87.46 88.87 91.67 89.19 91.7

   正常配料不含无烟煤不含CDQ 粉不含石灰泥饼

   不含烧结电除尘灰

   图1 烧结配料变化对应的烧结电除尘效率

   表2 烧结配料变化对应的烧结除尘灰成分 ％

   配料 K2O Na2O Cl

   正常配料 14.67 2.13 21.14

    配料中不含无烟煤 13.14 2.00 -

    配料中不含CDQ 粉 12.01 2.00 -

   配料中不含石灰泥饼 14.20 2.03 -

    配料中不含烧结电除尘灰 10.15 1.92 0.49

    由试验结果可知几种配料的变化对于电除尘效率有着不同程度的影响。烧结配料变化中不加无烟煤和石灰泥饼对除尘效率提高不是很明显，不加CDQ 粉和烧结电除尘灰对烧结机头除尘效率有明显提高。CDQ 粉由于粒径很细，影响电除尘捕集效率。目前已经着手研究 CDQ 粉的其它应用。

    烧结电除尘灰中钾、钠等碱金属含量很高，以氯化钾、氯化钠等化合物形式存在，当温度在1200℃时，氯化钾、氯化钠会蒸发并随废气进入电除尘器。除尘器出口粉尘中Cl、K、 Na、S、F、Pb 的化合物占48％。碱金属属于高比电阻性粉尘，又属于亚微米级颗粒，电除尘不易捕集，造成除尘效率降低。烧结配料放弃使用烧结电除尘灰后， K、Na、Cl 离子含量显著降低，除尘效率也得到提高。因而实际生产中可以采用废弃烧结除尘灰或是水洗烧结除尘灰来降低烧结配料中碱金属含量这一方法来提高烧结机头电除尘效率。

    随后的生产中又进行了多组放弃使用烧结电除尘灰的除尘效率测试，出口浓度如图2 所示，都低于50mg/m3，基本在20～40 mg/m3。

    0

    10

    20

    30

    40

    50

   60

    0 5 10 15 20 25 30

   烧结机头电除尘出口浓度mg/m3 试验次数图2 废弃烧结除尘灰的烧结机头电除尘出口浓度第 3 页 共 3页

    5 结论经过对烧结配料变化开展试验研究发现：烧结配料中的细灰和碱金属对除尘效率有着显著不利影响。切实可行又不需要改动除尘器本体就能提高烧结除尘效率的方法就是降低烧结配料中碱金属含量如废弃烧结除尘灰或是水洗烧结除尘灰。今后将开展烧结除尘灰循环利用的研究