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煉鋼電弧爐的工藝過程一般分為熔化、氧化和還原三個期。熔化期主要是爐料中油類可燃物質(zhì)的燃燒和金屬物質(zhì)在高溫時氣化而產(chǎn)生黑褐色煙塵。氧化期是強化脫碳,由于吹氧或加礦石而產(chǎn)生大量赤褐色濃煙。還原期是除去鋼中氧和硫,調(diào)整化學成分而投入炭粉等造渣材料,產(chǎn)生白色和黑色煙塵。其中氧化期產(chǎn)生的煙氣量最大,含塵濃度和煙氣溫度最高,所以電爐煙氣凈化系統(tǒng)應按氧化期進行設計。
有爐外橢煉裝置的高功率和超高功率電爐則無還原期。
1.排煙方式
煉鋼電弧爐的排煙方式較多,大致可分為:爐外排煙、爐內(nèi)排煙、爐內(nèi)外結合排煙和屋頂排煙等方式。排煙方式應根據(jù)治煉鋼種、工藝操作、工藝布、爐型、廠房條件、水源情況、投資大小、環(huán)境保護、勞動衛(wèi)生和節(jié)能等要求以及維護管理水平進行具體分析和綜合比較來確定。

煙塵性質(zhì)
(1)煙塵成分
煉鋼電弧爐煙氣的主要成分有:CO、CO2、N2和O2等。煙氣中還含有少量的SO2和氟化物。經(jīng)有關單位測定,當電弧爐有排煙凈化措施時,CO、SO2及氟化物的排放濃度都不會超過國家排放標準,因此可不設專門的凈化設施。煙氣中粉塵的主要成分有:FeO、FeO3、SiO2、CaO、MgO、C以及少量的Al2O)、MnO和S等。其中含量最多的是FeO、Fe2O、CaO等。

2)煙氣起始含塵量及其質(zhì)量粒徑分布率
煙氣起始含塵量取決于原材料狀況、冶煉鋼種、治煉工藝和排煙方式。設計參考值如下:
爐內(nèi)排煙時,含塵量大。可按熔煉毎噸鋼產(chǎn)生粉塵8~12kg計算。煙氣含塵濃度約為13~20g/m3,最大為22g/m3爐外排煙時,含塵量相對較小?？砂慈蹮捗繃嶄摦a(chǎn)生粉塵6~10kg計算。煙氣含塵濃度約為1.0~3.-0g/mk。爐蓋單等爐外排煙,其煙氣起始含塵量為1.3~1.5g/m;屋頂排煙與爐內(nèi)排煙方式結合時為1.0~1.5g/m,最大為3.0g/m。
煙塵質(zhì)量粉徑分布率根據(jù)操作條件而變化,見表5-21。在吹氧期,煙塵的平均粒徑在0.01~0.1m范圍內(nèi),大約有85%以上是4am以下的塵粒。
煙塵的堆積密度:國內(nèi)實測500~550kg/m2,國外資料650~800kg/m3。

(3)煙氣溫度
煙氣溫度的高低取決于爐子容量大小,治煉鋼種及不同冶煉期和排煙方式。用于風管計算,通風機和冷卻凈化設備的選擇,可采用以下參考值:
≥20t的電弧爐爐內(nèi)排煙t=1250~1400C;
≤1就的電弧爐爐內(nèi)排煙t=1000~1200℃;
爐外排煙t=100~160℃,一般熔煉時t≤100℃,吹氧時t=100~200℃。設計時可按t=150C;
屋頂排煙t=70℃。