高炉生产过程中氯的来源、迁移转化及影响

程正霖; 朱晓华; 李鹏飞

doi:10.13205/j.hjgc.202104014

高炉生产过程中氯的来源、迁移转化及影响

doi: 10.13205/j.hjgc.202104014

程正霖^1,2,3,
朱晓华^1,2,3,
李鹏飞^1,2,3, ,

1. 钢铁工业环境保护国家重点实验室, 北京 100088;
2. 中冶节能环保有限责任公司, 北京 100088;
3. 中冶建筑研究总院有限公司, 北京 100088

基金项目:

国家重点研发计划课题"复杂条件下低浓度大气污染物检测、监测关键技术研究"（2019YFF0217001）。

详细信息

作者简介:
程正霖(1994-),女,硕士,主要研究方向为大气污染控制。chengzl103@126.com

通讯作者:
李鹏飞(1986-),男,高级工程师,主要研究方向为低温烟气脱硫脱硝。skdlpf@163.com

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出版历程
- 收稿日期: 2020-07-16
- 网络出版日期: 2021-07-21

THE SOURCE, MIGRATION, TRANSFORMATION AND EFFECT OF CHLORINE IN BLAST FURNACE PRODUCTION

CHENG Zheng-lin^1,2,3,
ZHU Xiao-hua^1,2,3,
LI Peng-fei^{1,2,3
, ,}

1. State Key Laboratory of Iron and Steel Industry Environmental Protection, Beijing 100088, China;
2. Energy Conservation and Environment Protection Co., Ltd, MCC Group, Beijing 100088, China;
3. Central Research Institute of Building and Construction Co., Ltd, MCC Group, Beijing 100088, China

摘要

摘要: 入炉原料中氯元素在高炉内经过一系列迁移转化，主要以氯化氢（HCl）形式汇入高炉煤气，会导致系统腐蚀、后续高炉煤气脱硫催化剂中毒等，对高炉生产和环境造成影响。概述了高炉中氯的来源及在各炉料中的赋存状态；基于高炉氯平衡的研究，分析了氯的主要收入项和支出项的贡献比重；介绍了有机态和无机态氯在高炉中的迁移转化行为。虽然氯在高炉生产过程中具有改善烧结矿的低温还原粉化性能、提高熔化区透气性等正面作用，但同时对高炉运行和环境等产生诸多不利影响。而高炉除氯措施中，从源头控制入炉原料中氯元素的含量是最直接、最有效、最经济的措施。
- 氯 /
- 高炉系统 /
- 行为分析 /
- 控制措施
Abstract: The elemental chlorine in the incoming raw materials undergoes a series of migration and transformation in the blast furnace, mainly enters into the blast furnace gas in the form of hydrogen chloride (HCl), which will lead to system corrosion, subsequent blast furnace gas desulfurization catalyst poisoning and cause environmental impacts. This paper provided an overview of the sources and behaviors of chlorine in blast furnace and its occurrence state in each furnace charge, analyzed the contributions of chlorine's main income items and expenditure items based on the study of the blast furnace chlorine balance, and introduced the migration and transformation behavior of organic and inorganic chlorine in the blast furnace. Although chlorine in the blast furnace production process has positive effect of improving the low temperature reduction degradation of sinter and improving the permeability of the melting zone, it also has a lot of adverse effects on the operation of the blast furnace and the environment. The above contents provided theoretical basis for controlling the negative effects of chlorine on blast furnace production, and the specific dechlorination measures of blast furnace were further summarized, while controlling the chlorine content of raw material from the source was the most direct, effective and economical measure.
- chlorine /
- blast furnace system /
- behavior analysis /
- control measures

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参考文献(31)

[1]	滕艾均. 高炉炉顶煤气中HCl气体脱除的动力学研究[D]. 唐山:华北理工大学, 2015.
[2]	HU B S, GUI Y L, GUO H L, et al. Behaviors of chlorine in smelting process of blast furnace[J]. Advanced Materials Research, 2011, 396/397/398:152-156.
[3]	HU B S, LIU X G, GUI Y L, et al. Thermodynamic calculation of hydrogen chloride generation in blast furnace smelting process[J]. Advanced Materials Research, 2014, 1033/1034:1300-1304.
[4]	傅元坤, 汤雪松. 高炉氯平衡及氯在煤气管网中的分布[J]. 安徽工业大学学报(自然科学版), 2012, 29(3):198-201.
[5]	胡宾生, 贵永亮, 吕凯,等. 唐钢高炉氯元素的平衡[J]. 钢铁研究学报, 2013, 25(1):23-25.
[6]	刘小杰. 氯在高炉内的反应行为研究[D]. 沈阳:东北大学, 2015.
[7]	张淑会, 刘小杰, 吕庆,等. 高炉喷吹用煤燃烧过程中氯的析出特性[J]. 煤炭学报, 2015(增刊1):216-221.
[8]	郭华楼, 胡宾生, 贵永亮. 煤粉中的氯在高炉冶炼过程中的行为[J]. 中国冶金, 2010, 20(11):12-15.
[9]	蒋旭光, 徐旭, 严建华,等. 煤燃烧过程中氯析出特性的试验研究[J]. 煤炭学报, 2002(4):398-401.
[10]	宁坚, 靳虎, 王泽安,等. 煤中氯的赋存与释放特性研究进展[J]. 煤炭学报, 2019, 44(9):2886-2897.
[11]	胡宾生, 贵永亮, 张学飞,等. 氯对高炉喷吹煤粉燃烧过程的影响[J]. 冶金能源, 2012, 31(1):42-45.
[12]	刘小杰, 吕庆, 姜海宾,等. 喷吹煤粉中氯元素在高炉风口区域的反应[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2013(6):836-839.
[13]	王翠, 张建良, 左海滨,等. 氯元素在高炉中的热力学行为[J]. 中国冶金, 2015, 25(11):10-19.
[14]	张建良, 王翠, 左海滨,等. 高炉系统氯元素研究进展及未来展望[J]. 钢铁, 2015(7):6-12.
[15]	刘小杰, 张淑会, 吕庆,等. 氯化钙对高炉综合炉料高温同化过程的影响[J]. 钢铁研究学报, 2015(10):6-10.
[16]	武轶, 宋灿阳, 李小静. 烧结矿喷洒CaCl₂溶液的利弊分析[J]. 安徽冶金, 2018(1):40-43.
[17]	LAN C C, LYU Q, LIU X J, et al. Effect of Cl on softening and melting behaviors of BF burden[J]. High Temperature Materials and Processes, 2019,38:273-279.
[18]	孙刚. 高炉内氯对高炉冶炼的影响分析[J]. 冶金设备, 2014(增刊1):50-51,175.
[19]	兰臣臣, 张淑会, 刘小杰,等. 高炉内氯元素对焦炭高温冶金性能的影响[J]. 太原理工大学学报, 2016, 47(1):5-10.
[20]	张伟, 王再义, 张立国,等. 高炉中氯的危害及行为分析[C]//宝钢学术年会, 上海, 2015.
[21]	张波, 胡宾生, 贵永亮,等. 高炉干法除尘后煤气中氯离子危害的研究现状[J]. 材料导报, 2015, 29(21):58-61.
[22]	邓彬, 鄢晓忠, 彭博,等. 高炉煤气管道腐蚀原因分析及防腐措施[J]. 冶金动力, 2018,(9):13-16,21.
[23]	王伟, 陈辉, 武建龙,等. 高炉系统氯元素分布及其影响分析[C]//全国高炉炼铁学术年会. 昆明, 2017.
[24]	王冠. 催化水解法低温脱除煤气中羰基硫的研究[D]. 上海:上海交通大学, 2014.
[25]	李凯. COS、CS₂水解催化剂的开发及机理研究[D]. 昆明:昆明理工大学, 2013.
[26]	吕凯. 高炉煤气中HCl脱除的热力学研究[D]. 唐山:河北联合大学, 2014.
[27]	张波. 高炉炉顶煤气中HCl的脱除[D]. 唐山:华北理工大学, 2016.
[28]	王树忠. 高炉煤气中含氯对煤气系统运行的影响[J]. 冶金动力, 2006(5):22-24.
[29]	陈辉, 王长水, 武建龙,等. 高炉干法煤气喷碱塔脱氯效果评价的探讨[J]. 钢铁, 2019, 54(2):31-34.
[30]	胡堃, 贾彩清. 用于高炉煤气系统防腐治理的干式脱氯技术[C]//全国冶金能源环保生产技术会, 武汉, 2014.
[31]	LIU X J, LU Q, ZHANG S H. Migration principle of chlorine in BF production[J]. Advanced Materials Research, 2012, 402:107-110.