钢铁行业窑炉烟尘细颗粒物 PM2.5 排放将造成城市雾霾等大气污染问题，常规的除尘技术存在细颗粒物捕集效率低、运行能耗高等技术短板，不能满足超低排放要求，市场亟待需求符合节能减排和绿色碳的细颗粒物高效捕集技术和装备。中钢天澄利用国家 863 课题平台，成功研发了预荷电袋式除尘技术与装备，为钢铁行业细颗粒物超低排放提供了技术和装备，2014 年底在鞍钢 180t 转炉烟气净化上建成示范工程，排放浓度小于 10mg/m 3 ，设备节能 40%以上，节能减排效益显著。

目前国内外转炉烟气余热回收普遍采用汽化冷却的形式，具有冷却烟气、回收蒸汽等特点，但现有汽化冷却技术存在系统能耗大、故障率高、烟道寿命短、蒸汽产量低品质差等问题，已无法满足钢铁行业升级转型的要求。现有汽化冷却技术主要存在以下关键共性技术难关： 1.系统节能与烟道长寿无法同时兼顾、汽化冷却系统热回收效果差。 2.系统设备存在能源浪费问题。 3.烟道系统故障率高、寿命短、易引发安全事故。

本技术实现超低排放的核心设备为高效一体超净排放冷却器，主要由降温装置、雾化装置、导流装置、脱水装置等组成。降温装置快速降低煤气温度，使煤气达到饱和；雾化装置增强水汽与细颗粒的凝聚混合；导流装置使塔内形成均匀通道；脱水装置使煤气加速，在煤气高速旋转、剧烈混合的过程中，烟气携带的雾滴和粉尘被脱除。

转炉湿法除尘超低排放路线如下：转炉炉口收集的1450~1500℃高温烟气经汽化冷却烟道后温度被冷却到800~900℃，然后进入喷淋塔，通过大量喷水，能将烟气温度降到70℃，然后通过管道送入RSW环缝长颈可调喉口文氏管，从而使烟气中的细颗粒灰尘被分离出来，除下的灰尘由浊环水带走，同时转炉烟气被进一步降温至65℃。文氏管采用上进气可调长颈环缝文氏管对烟气进行精除尘，执行机构采用下装式结构，在重坨上方设有冷却水喷枪，避免了执行机构上装式需布置多个喷枪而造成喷枪易堵塞的问题。通过液压伺服装置与二文进出口差压连锁控制重坨升降，减小了系统阻损，炉口压力控制精度高，使炉口吸入空气量减小，提高了风机系统能力，可使CO含量提高10%左右。除尘后的转炉烟气送入车间外的旋流脱水器，旋流喷枪脱水器采用一体式筒体结构设计，结构简单，水汽分离效果明显，充分脱除烟气中挟带的机械水。在进入风机前煤气进入湿式电除尘，进一步进行深度除尘，最终转炉烟气含尘量可以达到≤10mg/Nm3，同时在湿式电除尘处并联一台旁通阀，在湿式除尘器检修时可以通过旁通阀保证转炉正常生产。

转炉烟气超低排放是实施钢铁企业超低排放全面达标的要求。转炉一次除尘超低排放新工艺（BP-AWDA工艺）为钢铁企业转炉烟气超低排放改造提供了一种新的技术路线，该工艺具有多种除尘技术耦合布置方式，布置紧凑 ，不额外占地，设备可以利旧。具体布置方式可以根据企业现有的除尘系统工艺特点和占地情况进行灵活选择。该工艺运行稳定，可大大减少热停工时间，为炼钢生产的顺行保驾护航，为钢厂创造可观的经济效益。 采用该工艺改造，每座湿法除尘的转炉（以100t转炉为例）烟气除尘改造费用至少可以节省400万元，100座转炉改造就可以节省4亿元。同时，该工艺可以实现超低排放的要求，吨钢可减少粉尘排放量4~5g，具有非常重要的环保意义。并且该工艺还可以推广到其他行业，更是将取得不可估量的社会效益。

转炉烟气热回收作为转炉烟气回收和综合利用的重要环节，是国家产业政策的要求，也是节能降耗、降本增效以及实现转炉负能炼钢的需要。汽化冷却烟道是炼钢系统中转炉烟气热回收的核心设备，其使用寿命直接影响炼钢的生产效率。本项目针对国内外现有复合循环冷却方式的重大工艺缺陷，攻克系统节能与烟道长寿无法兼顾的核心技术难关。发明了转炉烟道汽化冷却优化用能关键工艺技术，创建了安全可靠的转炉烟道优化用能复合循环系统关键工艺技术体系，有效解决了系统耗能大、蒸汽产量低等共性技术难题，大幅度提升了转炉热回收系统的安全性与经济性。针对国内外活动烟罩结构的重大设备缺陷，攻克了圈梁易过热变形和氮气消耗量高的核心技术难关，发明了以随动密封和新型圈梁水冷结构为核心的长寿节能型活动烟罩结构，有效解决了活动烟罩密封效果差、氮气消耗量高、升降不畅等共性技术难题，大幅度提升了活动烟罩的安全性与经济性。

转炉一次烟气是最具特殊性烟气，其本身存有三大资源：一是烟温高达800—1000℃；二是含CO高达70%以上；三是含氧化铁、氧化钙炉尘高达80—150g/m3。当这三大资源集于一体时，除尘就成为难题。因此，采用喷水降温、净化。目前国内外转炉烟气喷水除尘工艺有OG法LT法及少量半干法。经喷水除尘，转炉烟气三大资源效能则变得最小化：烟气热能不能回收、煤气变成含水煤气，热值降低、炉尘改变了氧化物特性，不能直接返回转炉利用。除尘同时，要消耗大量水资源，并增加电耗。为使转炉烟气资源效能最大化，提升转炉烟气排放达标水平、提升转炉负能炼钢水平，研发不喷水的纯干法转炉一次烟气除尘工艺，并经工业试验验证，该新工艺具有安全性、可靠性、稳定性，在实现烟气除尘净化排放达标的同时，实现经济效益最大化。该新工艺适用于OG法改造、LT法改造、半干法工艺改造、适用于新建转炉。该新工艺具有占地面积小、布置灵活的特点；具有自控水平高、减轻劳动强度等特点。

利用转炉冶炼过程中产生的高温烟气的热能，将焦化废水有机物成分在一定量的催化剂的作用下进行催化热解，焦化废水中的有机物成分热解为单碳或双碳在常温下为气态的碳氢化合物进入转炉煤气中，提高转炉煤气的热值，同时利用焦化废水冷却转炉烟气。

主要目标： 建设一套安全可靠的转炉配套烟气全余热回收及布袋除尘系统并进行工程示范， 达到将蒸汽回收量增加50Kg/t钢，实现排放浓度不超过10mg/m3；研发出大通量、高精度、耐高温腐蚀性气体的过滤多孔膜材料滤芯及铁合金冶炼高温烟气净化装置和系统；研发新一代适用于高温工况条件的金属纤维毡滤袋，建立铁铬铝纤维滤袋除尘模拟实验平台。 主要内容： 转炉烟气全余热回收系统研发及示范应用 完成转炉烟气中粉尘成份的测定，并分析其自燃性，模拟在在转炉烟气中的氛围，摸索粉尘堆积可达到的最高温度；开展系统工艺设计、非标设备设计； 开展工业实验，检测系统运行是否稳定；实测吨钢多回收的蒸汽量；实测运行费用；实测烟尘的排放浓度。 铁合金高温炉气净化装置研发 根据工况条件的变化及气体的性质，设计选择自主研发的铁铝金属间化合物材料，制造出非对称膜滤芯，确保高温气体过滤系统耐腐蚀、耐高温、抗热震性及稳定过滤； 采用进气高温，解决系统正常工况下的结露和焦油糊膜问题的同时减少系统制造及运行成本；采用防结露系统、高温反吹来防止开停机及工况条件下的结露问题； 采用多段方式解决高温安全排灰。 金属纤维毡滤袋研究及应用 ①建立铁铬铝纤维滤袋的除尘模拟试验平台，建成金属滤料的应用性能数据库； ②开展铁铬铝纤维滤袋的孔隙结构设计和孔隙度、孔径等结构参数的优化，制备滤袋样品； ③开展铁铬铝纤维滤袋新型清洁系统结构设计，建立除尘装置在线数据采集系统； ④试制除尘器筒体，开展小系统侧线考核试验，为材料结构设计提供指导。