噴霧技術在渣處理中的應用
簡介：本文比較系統的介紹了噴霧技術在鋼鐵渣處理中的應用，有一定的參考價值。
關鍵字：噴霧技術，鋼鐵渣處理，技術應用
所謂噴霧技術，通常包括以下四個部分：
1）噴嘴及其附件：噴嘴的研發、設計、制造、選用、維修更換等。從應用的角度，主要是針對特定的用途從成千上萬個品種、規格的噴嘴中選擇最適當的噴嘴。
2）噴霧控制系統：自動或手動控制水或其它液體的噴射時間、流量、分布等。
3）噴霧系統成套工程和設備：實現噴霧系統與相關工藝設備的最佳匹配。
4）噴霧分析和診斷：在技術方案選擇、設計和運行過程中，對噴霧系統進行測試、模擬和診斷，使其在最佳狀態下使用、在最適當的時間更換。
鋼鐵工業是噴霧技術最主要的和能發揮作用的應用領域，因為它不僅直接影響產品的質量和檔次，如連鑄坯內部質量、鋼板表面質量和鋼材等級，還直接影響主體工藝、設備的選擇和正常運行，比如轉爐、高爐采用全干法冷卻；原料、渣處理中采用直接噴霧除塵技術，在除塵的同時還可以處理外排廢水。
噴霧技術在渣處理中的應用
從循環經濟、廢棄物資源化利用、零排放的角度考慮，噴霧技術在鋼鐵渣處理利用中主要有以下三方面：
A．倒渣、轉運和渣處理中的噴霧除塵：包括從爐內向渣罐、從渣罐向渣堆場、渣處理產品裝車、連鑄中間包翻包等過程中的噴霧除塵或噴霧輔助預除塵以減少主除塵系統的負荷。
B．渣冷卻和噴霧除塵中處理廢水：因為鋼鐵渣出爐時通常都有較高的溫度，必須充分冷卻后才能進行處理和利用。通常都是采用直接噴水冷卻，這樣首先可以處理廢水，尤其是焦化、酸洗廢水經適當中合處理后用于渣冷卻和噴霧除塵。
C．蒸汽冷凝回收熱水：在鋼鐵渣冷卻的時候會產生大量的蒸汽，一般每噸鋼鐵渣要消耗0．5噸水，這部分蒸汽既有熱量，又比較干凈，因此通過噴霧冷凝回收后的水溫度可達60～70℃，可以經過濾后做為取暖等用途的補充水。
現將部分應用簡要介紹如下。
1 噴霧除塵
通常一提到高效除塵，首先想到的就是布袋除塵器或電除塵器。實際上這兩類除塵器一方面其應用有限制，比如在渣場、大型料場的裝卸車、存放過程中一般就不適用，或者不經濟；二是投資和運行費用都高。
實踐表明：噴霧除塵如果做得好也能達到95％、甚至100％的除塵效率。這樣渣場、料場、裝卸車等空間大、塵源不固定的應用場合，僅采用噴霧除塵就可以達到環保排放、甚至崗位衛生標準的要求。另一方面通過采用噴霧技術，同時配備快速、精確的閉環自動控制裝置，可以為布袋除塵器或電除塵器系統起到如下作用：
預除塵，減少主除塵器入口粉塵濃度，在相同除塵效率下就可以降低出口排放濃度。
輔助捕集粉塵：在大型除塵系統中，減少外部空氣吸入、提高粉塵捕集率總是非常重要的。在煙罩口附近采用噴霧可以起到隔絕空氣的軟密封作用。
煙氣調質：無論布袋除塵器，還是電除塵器，處理煙氣、粉塵的溫度、濕度、黏度、比電阻等參數都有適合的最佳值范圍，采用噴霧技術和精密自動控制裝置有利于精確實現這些要求，既不高也不低。
噴霧除塵的原理簡要描述如下：
噴嘴所噴水滴與粉塵顆粒發生非彈性碰撞；
水滴與粉塵相互粘接、凝聚、長大、比重增加，然后與大氣或煙氣分離。
經驗表明：在選擇噴霧除塵噴嘴和系統參數時需要重點考慮的因素包括：
噴霧顆粒：是決定性的因素，如果噴霧顆粒與粉塵顆粒的比值不能達到臨界值，則二者之間就是彈性碰撞，就如同乒乓球碰籃球一樣沒有任何除塵作用，或者除塵效率很低。這是以前很多嘗試失敗的首要原因。
粉塵、或煙氣溫度：因為溫度較高時的噴霧首先是冷卻，沒冷卻到一定溫度前沒有除塵作用；而且渣冷卻時產生的蒸汽還會帶起粉塵。
噴嘴布置：一定要合理，否則也不能取得高的除塵效率。
噴水量：要充足、適當：多了浪費，且不利于蒸汽回收和提高回收水溫，少了則不能充分保證除塵效率。
2 渣冷卻和噴霧除塵中處理廢水
鋼鐵生產中會產生大量的廢水，有些廢水如焦化廢水、冷軋酸洗廢水、燒結／球團和自備電廠脫硫廢水等，一方面凈化處理難；二是處理費用高；更主要的是經過凈化處理達標后排放仍然對自然水源產生嚴重污染，而且為了達標排放通常有要補充大量稀釋水。因此無論從環保、降低成本、廢水利用多方面考慮，利用渣處理冷卻過程處理廢水都是必要的，有利于冶金企業減少新水、外排廢水零排放。我國有些鋼鐵企業已經接近實現了外排廢水零排放，但從總體看外排廢水還很多，國家2010年噸鋼排水目標值仍高達5噸水以上，這與國外發達國家有較大差距。
目前我國有很多鋼鐵企業已經在渣處理中消耗利用廢水，但有消耗水平差別很大、一些值得普遍改進、提高的方面：
噴水量很大、不均勻、不回收蒸汽：有的地方成污泥漿，沒水的地方仍有粉塵。實際上渣冷卻和噴霧除塵中噴水量太大是浪費的，并沒有多消耗廢水，而且蒸汽溫度很低，不利用回收和進一步消耗廢水。通過控制噴水量在適當的水平，在保證渣冷卻、噴霧除塵的同時，可以減少渣處理產品中的帶水量，便于后步利用。
部分回收蒸汽，但回收的水混入濁循環水中，水回收率低，余熱沒有利用。
3 蒸汽冷凝回收熱水
眾所周知，水蒸發成蒸汽要大量吸熱（2257KJ／kg），體積要膨脹約1200倍；反之通過向高溫蒸汽噴水霧實現蒸發吸熱，就會將蒸汽冷凝為水。這是一個在一定條件下的可逆過程。如前所述，在高溫渣處理中，渣中大量的余熱可以用于處理外排廢水；廢水在高溫作用下實現雜質的分類，以蒸汽形式進入大氣，既浪費了水資源，也是對環境的污染。而通過噴霧蒸發冷凝就可以解決浪費和污染，實現廢水、余熱的利用。實際運用中需要注意：
把高溫蒸汽與噴霧除塵、加濕分開有利于蒸汽和余熱的回收；另一方面可以提高蒸汽溫度便于冷凝回收熱水，提高熱水溫度和渣余熱利用率。
蒸汽吸入口要采用軟密封，減少冷空氣吸入，可以提高水利用率和熱水溫度。
在噴霧除塵和渣加濕區域用廢水，并采用自動控制系統，使噴水量控制適當。
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