冶金行业涵盖烧结、炼铁、炼钢、轧钢、有色金属冶炼等多个工序,每个环节都会产生大量烟尘废气,其成分复杂、浓度高、温度高,是工业废气治理的难点领域。冶金烟尘主要包括颗粒物(如铁矿粉、焦炭粉、金属氧化物粉尘)和气态污染物(二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、硫化氢及重金属蒸汽)。其中,颗粒物粒径多在0.1-10μm之间,细微粉尘可直接进入人体肺部,引发尘肺病等职业病;二氧化硫和氮氧化物则会导致酸雨、光化学烟雾等环境问题,重金属蒸汽更是具有强致癌性。根据《钢铁工业大气污染物排放标准》(GB 28662-2012)和《有色金属工业污染物排放标准》(GB 25465-2010),冶金企业需对烟尘废气进行深度净化,实现超低排放。
冶金烟尘废气的处理需结合工序特点,采用“除尘+脱硫脱硝”的组合工艺,核心设备及适用场景如下:
1. 布袋除尘器
布袋除尘器是冶金行业应用最广泛的除尘设备,通过滤袋(常用涤纶、氟美斯等耐高温材质)过滤烟尘,除尘效率可达99.9%以上,能有效捕捉粒径0.1μm以上的细微粉尘。在烧结机、高炉出铁口、转炉炼钢等工位,布袋除尘器可适应高温(≤280℃)、高浓度烟尘的工况,且操作维护简便。为应对冶金烟尘的高温和腐蚀性,部分工况会搭配冷风阀、降温器等辅助设备,保护滤袋不受损坏。

2. 静电除尘器
静电除尘器利用高压电场使烟尘颗粒带电,进而吸附在带有相反电荷的集尘极板上,实现除尘。该设备适合处理高浓度、大粒径的冶金烟尘,如高炉煤气除尘、烧结机机头烟尘处理,具有处理风量大、阻力损失小、运行能耗低的特点。但静电除尘器对细微粉尘的去除效率低于布袋除尘器,且受烟气温度、湿度影响较大,需定期清理极板上的积灰。
3. 湿法脱硫设备
石灰石-石膏法是冶金行业主流的脱硫工艺,通过向吸收塔内喷淋石灰石浆液,与烟气中的二氧化硫反应生成石膏,脱硫效率可达95%以上。该工艺适用于烧结机、锅炉等烟气量大、二氧化硫浓度高的工况,且副产物石膏可回收利用,实现资源再利用。此外,氨法脱硫、氧化镁法等工艺也可根据企业实际需求选择。
4. SCR脱硝设备
SCR(选择性催化还原)脱硝设备通过向烟气中喷入氨还原剂,在催化剂(如钒钛系催化剂)的作用下,将氮氧化物还原为氮气和水,脱硝效率可达80%-90%。该设备适用于高炉、转炉等高温烟气脱硝,需控制反应温度在300-400℃之间,确保催化剂活性。为避免氨逃逸造成二次污染,需精准控制还原剂的喷入量,并配套氨逃逸监测设备。
5. 电袋复合除尘器
电袋复合除尘器结合了静电除尘和布袋除尘的优点,先通过静电场去除大部分粗颗粒烟尘,再通过滤袋过滤细微粉尘,除尘效率可达99.95%以上,适用于冶金行业超低排放改造项目,能同时满足高浓度烟尘和细微粉尘的处理要求。
冶金企业在选型时,需综合考虑生产工艺、废气特性、排放标准及运行成本,对于新建项目,建议采用“静电除尘+布袋除尘”的组合除尘工艺,搭配湿法脱硫+SCR脱硝的深度净化工艺;对于老旧设备改造,可通过增加滤袋层数、更换高效催化剂等方式提升净化效率,确保废气稳定达标排放。


