烧结烟气中气态污染物的减排技术现状及展望

杨光，张淑会，杨艳双

(1.华北理工大学冶金与能源学院，河北 唐山 063210；2.华北理工大学管理学院，河北 唐山 063210)

烧结是我国高炉-转炉钢铁冶金长流程中必要的组成环节，它为高炉提供优质、稳定的烧结矿，但也是钢铁企业造成环境污染最严重的生产环节。烧结生产的原理和特点决定其生产过程会产生大量的粉尘和烟气。烧结粉尘产生的主要环节包括原料场各种粉状物料的装卸、筛分、运输、堆放混匀过程，配料过程，抽风烧结及鼓风冷却过程。随着国家对环保要求的提高，国内各大钢铁公司烧结厂对于粉尘的治理相对比较完善，通过分散式或集中式除尘设备系统可以实现粉尘的控制。常用的粉尘处理设备包括脉冲袋式除尘器和电除尘器等，这些除尘设备能除尘效率高，运行稳定可靠，可以实现生产现场对粉尘控制的要求[1]。烧结烟气具有排放量大、含尘量高、有害气体污染物种类多且含量高等特点。其中有害气体污染物主要包括SO2、NOX和二噁英等。据统计，烧结工艺过程在产生的NOX的排放量占总NOX排放量的50%，SO2的排放量约占钢铁工艺总产量的80%左右[2]。上述有害气体污染物均会对环境和人类产生严重的危害。随着环保要求的提高，如何减少和控制烧结烟气中的污染物更引起了人们的广泛关注。国家环保部于2019 年发布了《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(000014672/2019-00534)，要求烧结机机头的烟气颗粒物、SO2、NOx 排放浓度小时均值分别不高于10、35、50 mg/m3[3]。本文在介绍烧结烟气中气体污染物产生的原因和危害的基础上，重点综述了SO2、NOX和二噁英三种有害物质的处理方法和工艺设备，并对烧结烟气的综合处理进行了展望。

1 烧结烟气中气体污染物的产生及危害

1.1 SO2的产生与危害

SO2为大气中主要含硫污染物，是形成酸雨的主要成分。同时，SO2对人体有较大的危害。SO2被人体吸入呼吸道后，因其极易溶于水，会被阻滞在上呼吸道，对支气管和肺部有明显的刺激症状，使肺组织受到伤害。SO2 还可被人体吸收进入血液，对全身产生毒性作用并促进癌变。烧结废气中的硫主要来源于烧结生产使用的铁精粉和固体燃料中含有的硫元素。其中铁精粉中的硫多以硫化物（FeS2，FeS）和硫酸盐(FeSO4)形式存在。而固体燃料中含有的硫元素多为有机硫。铁精粉中的硫化物（FeS2，FeS）在烧结过程中通常发生氧化反应，生成气态SO2。例如，铁FeS2在650 ℃以下时，可以与氧气发生如下氧化反应生成SO2：

在温度高于650℃时,FeS2 先分解生成FeS 和S，再与与氧气反应,其反应式如下：

而铁精粉中的硫酸盐在烧结过程中多是通过分解反应释放气态硫化物[4]。固体燃料中有机硫则是通过氧化生成气态硫化物。

1.2 NOX的产生与危害

一般将NO 和NO2统称为氮氧化物，用NOX表示，除此之外空气中氮的氧化物还包括N2O 和N2O3等[5]。氮氧化物是造成光化学烟雾的主要原因之一，同时也会与平流层臭氧发生反应形成臭氧层空洞，导致紫外线对地面生物带来严重的危害。吸入人体后NOX会与血液中的血红蛋白结合，使血液输氧能力下降，造成缺氧。NOX 还具有致癌作用，会造成细胞分裂异常，遗传信息紊乱。根据燃烧条件和生成途径，NOX的生成反应可以分为以下三种类型。

（1）热力型NOX

热力型NOX是由空气中的N2在1800 K 以上的高温（主要是火焰高温带）范围内与氧发生反应生成，其反应机理如下[6]：

（2）瞬时型NOX

瞬时型NOX 是在碳氢化合物燃料燃烧充足的条件下于火焰面内生成，但其生成量很低，仅占总量的5%左右[5]。其生成过程如下为碳氢化合物分解生成的CH 和CH2等与N2反应生成CN和HCN 等中间产物，然后这些中间产物再与O、O2、OH 等活性氧化基反应形成NCO，NCO 进一步于O、OH 等基团反应生成NOX[7]。

（3）燃料型NOX

燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解后，经过氧化还原反应而生成的氮氧化物属于燃料型NOX。燃料型NOX的生成与燃料受热分解后氮元素在挥发分和焦炭中的分配比例有关，同时其生成量也取决于温度和氧浓度等燃烧条件[7]。

烧结过程中生成的氮氧化物主要以燃料型NOX为主。燃料型NOX主要是烧结燃料中，含氮化合物在燃烧受热后的分解。

1.3 二噁英的产生与危害

二噁英是氯化环芳烃类化合物，是多氯代二苯并二噁英 (PCDDs) 和多氯代二苯并呋喃 (PCDFs) 的总称[8]。研究表明，二噁英无论是在生物体还是环境中，都很难以被降解，可长时间存在于环境之中，至少需要数十年乃至上百年才可以退化[9]。二噁英属于剧毒化合物，能够致癌、致畸，还会毒害人体主要器官，对肝脏、内分泌系统、神经系统等造成危害，被列为人类一级致癌物。二噁英通过食物链进入人体，不易被排出，长期隐匿在体内，严重时可导致死亡[10]。

研究表明，钢铁冶炼过程排放的二噁英占我国二噁英排放总量的46%，而排放总量中15%的二噁英是来自于烧结生成过程。由于二噁英危害巨大，联合国环境署限制二噁英的排放量为0.1 ngTEQ/Nm3[11]，目前我国对二噁英排放的控制也在不断增大，特别是烧结过程中二噁英的控制已经得到生产和科研人员的广泛关注。烧结过程中产生的二噁英主要由两种途径，一是前驱物反应生成，二是“从头合成”。其中，由前驱物反应生成的二噁英主要是由烧结过程燃料燃烧所生成的前驱体化合物（氯酚、氯苯和多氯联苯）和烧结原料中的除尘灰、氧化铁皮等二次回收物料，在催化剂（铜）的作用下发生反应而形成。而燃烧过程中碳、氢、氧和氯等元素在铜、铁等金属离子的催化作用下，可以和飞灰中的氯元素发生卤化反应，生成的卤化物经氧化可以生成 CO2 和二噁英[12]，该反应过程通常称为“从头合成”。而且“从头合成”被认为是烧结过程释放二噁英的主要途径[13]。这是因为烧结过程具有二噁英“从头合成”的基本条件，例如烧结料层中氧气份含量高，温度适宜；烧结燃料中具有合成二噁英需要的碳；二次含铁物料和铁精粉中存在少量的氯元素，且铁离子可以作为上述反应的催化剂。

2 烧结气态污染物的脱除技术

2.1 SO2的去除

目前烧结烟气中SO2的去除技术较为成熟，主要包括干法、湿法和半干法脱硫工艺。干法脱硫工艺有活性炭吸附法、GSCA 双循环流化床法和ENS 法等。湿法脱硫工艺主要有石灰石-石膏法、硫铵法、双碱液法等。半干法脱硫工艺包括NID 烟道循环法，LJS 循环流化床法、SDA 旋转喷雾法[14]。我国烧结烟气脱硫，95%以上都采用湿法或半干法脱硫。

（1）湿法-石灰-石膏法

石灰-石膏湿法脱硫工艺，是目前应用最广泛，效果最好、技术最成熟的脱硫方法。

石灰-石膏工艺一般采用石灰石（CaCO3）或石灰（CaO）作为脱硫吸收剂，将石灰石破碎磨细成粉状与水混合搅拌形成的吸收浆液，并将其送入脱硫吸收塔。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的SO2通过与浆液中的CaCO3以及鼓入空气中的氧进行化学反应形成石膏（CaSO4）浆液，从而被脱除。形成的石膏浆液通过真空皮带脱水机处理后得到石膏[15]。石灰-石膏脱硫工艺的主要化学反应式[16]如下：

石灰—石膏法脱硫工艺的投资合理，运行成本低；脱硫剂为石灰石，便宜易得且脱硫效率高，可达90%以上；产生的石膏可以被回收利用。但该工艺也存在一些缺点，例如会产生大量废水，烟囱排白雾现象严重，容易造成厂的“拖尾”现象，严重的会出现烟囱雨[17]。

为了进一步提高石灰—石膏法的脱硫效率今年来人们围绕开发新的添加剂和完善该脱硫工艺过程进行了系列研究。例如，Paul Maina 等[18]曾研究了天然沸石添加剂对石灰石脱硫的影响，该研究得到含有大量硅酸盐的天然沸石按1:1 的比例添加到石灰石浆液中，可显著改善石灰石的反应性进而提高石灰石浆液的脱硫效率。

宝钢的第三烧结机烟气采用石灰石-石膏法脱硫，其主体设备是气喷旋冲脱硫搭配合烟道除雾器，脱硫后烟气中SO2的浓度低于40 mg/Nm3[17]。但是宝钢的石灰-石膏法脱硫曾出现运行不稳、对周边环境产生腐蚀等问题。随后，湘钢360 m2烧结机烟气石灰-石膏脱硫工艺对脱硫搭进行了改造，采用喷淋空搭技术，以颗粒直径-0.045 mm 的石灰石做吸收剂，采用逆流技术与烟气接触，成功实现烟气脱硫。刘宪[19]研究发现，通过合理加快塔内烟气流速可增加气液的接触面积，确定合适的液气比可以显著提高脱硫效率。应用此工艺，湘钢烧结机烟气SO2 排放浓度低于100 mg/m3，脱硫效率高于90%以上。

（2）半干法-SDA 旋转喷雾法

半干法脱硫工艺与石灰-石膏湿法工艺的相同点是在湿态过程中脱硫，脱硫速度快、效率高；不同点是前者在干态下处理产物，因此具有无酸性物质、无废水排出等特点。SDA 旋转喷雾法是典型的半干法脱硫技术，该工艺的原理是烧结机机头的烟气首先进入电除尘器进行除尘，然后经主抽风机直接进入旋转喷雾干燥(SDA)吸收塔之中，与经雾化器雾化后的石灰浆液充分接触[14]。该过程发生的主要反应如下[14]：

旋转喷雾法生产工艺流程为生石灰与水混合配制成石灰浆液，浆液经雾化器形成雾滴后喷入吸收塔。石灰浆液雾滴与烟气快速发生化学物理反应。在脱硫塔内，脱硫产物经烟气干燥，形成的固体粉状料由袋式除尘器捕集排出，净化后的气体经增压风机至烟囱排放[14]。

实践表明，SDA 旋转喷雾法技术先进、运行可靠，适应性强；且流程短，占地少，投资低；脱硫过程中无废水，不会对脱硫设备产生腐蚀[20]。华菱湘潭钢铁公司烧结机2015 年引进了SDA 旋转喷雾半干法脱硫工艺，在工艺的基础上增设了循环灰浆液制备供给系统，以提高未反应的脱硫剂的利用率。经过一年的运行优化，该套系统SO2排放浓度小于150 mg/Nm3，符合国家排放标准[20]；李风民等[21]曾对邯钢400 m2烧结机使用的SDA脱硫工艺进行了工艺技术改造和优化。该研究表明，因烧结烟气SO2含量较高，波动大，工艺运行初期出现稳定性差，雾化器事故率高等问题。经采用圆形振动浆液技术以及对关键技术参数进行优化后，该工艺的作业率可达100%，烟气脱硫效率达到80%以上。烟气净化后各项排放指标均优于国家排放标准，其中二氧化硫平均排放浓度达134 mg/m3、颗粒物排放浓度达18 mg/m3、氮氧化物排放浓度达225 mg/m3。

（3）氨法脱硫技术

烧结烟气氨法脱硫技术主要是用液态氨或氨水作为吸收剂，吸收烟气中SO2 生成(NH4)2SO3、NH3HSO3 等中间产物，再次经过强制氧化得到硫酸铵的过程[22]。氨法脱硫工艺的技术要点主要包括吸收剂的选择、亚硫酸铵的氧化、灰渣处理技术、防腐蚀以及真空增发和结晶技术等[23]。该过程发生的主要化学反应如下：

氨法脱硫技术的能耗低，脱硫装置高效简便，无废水、废渣及CO2排放，脱硫副产物应用市场大，生产的硫酸铵可以用作优质的化肥，符合低碳环保的发展理念[24]。2008 年日照钢铁公司就已经在2×180 m2的烧结及上应用了氨法脱硫技术，取得了不错的脱硫效果。杭钢1 号、2 号烧结机的氨法脱硫装置于2012 年建成投入使用，运用镍基合金、玻璃钢等防腐衬里，运行高效安全。运行以来，该系统的脱硫效率高于95%，同步作业率高达98%，净化之后烟气中SO2 含量小于200 mg/Nm3，符合国家的排放标准[25]。

综上所述，目前国内烧结烟气SO2的脱除技术较为成熟，但如何实现脱硫产物石膏的有效回收利用是该技术得以完善的限制性环节。我国天然石膏资源丰富、价格低廉，而脱硫石膏的物化性能和天然石膏亦有差别，多种因素导致目前脱硫石膏未能实现合理的再利用，这亦是现阶段烧结烟气脱硫技术研究的重要方向之一。

2.2 NOX的去除

据统计生产1 t 烧结矿大约会产生4000～6000 m3的烟气[23]。烧结烟气具有CO 含量高，烟气温度变化大（120～ 200℃），成分复杂（含有SO2和NOX酸性气体）等特点[26]。

对于烧结烟气中NOX，目前比较成熟的脱销技术选择性催化还原法（SCR），该方法运行稳定，脱硝效率高。SCR 技术使用氨（NH3）作为还原剂，钒钨钛体系作为催化剂[27]。在适宜的温度，和一定量催化剂作用下，烧结烟气中的NOX 可以被NH3还原成N2,其反应方程式如下：

当反应温度低于350℃时，仅可能发生NH3被氧化N2 成的副反应，当温度高于350℃时能发生如下副反应,

且在450℃以上时反应剧烈[28]。

烧结烟气经过静电除尘器除尘后，通过引风机进入系统中，经空气预热器、烟道燃烧器充分预热和加热后，烧结烟气温度可达到320～ 450℃的较佳催化活性温度，加热后的烧结烟气通过氨喷射格栅，和混有一定空气的氨气混合后经顶部烟道进入反应器催化剂层。在催反应器催化剂层，NH3 和烟气中的NOX 发生式（16）的反应生成N2和H2O。脱硝后的烟气随烟道进入空气预热器进行换热，然后再由出风门进入烟囱排出[29]。

随着工业NOX排放标准的严格要求，性能稳定并且低温高效的SCR 脱硝催化剂一直是人们的研究热点。低温SCR 脱硝催化剂主要包括锰基催化剂、碳基催化剂和分子筛催化剂三类[30]。

研究表明，不同价态锰元素之间发生的氧化还原反应可以促进NH3选择性还原NO。在SCR工艺中，锰氧化物催化活性从高到低的顺序为MnO2，Mn5O8，Mn2O3，Mn3O4和MnO。Mn 基催化剂的催化效率高，但在低温度时对N2 的选择性较差。基于该问题，近年来人们还开发了掺杂其他金属元素的复合型Mn 基催化剂[31]。例如，以TiO2或以Al2O3为载体的锰基催化剂，在SCR 工艺中均得到了良好的应用效果。碳基材料比表面积大，具有多孔结构，导热性好，常用来作为吸附剂的载体。常见的碳基材料主要有碳纳米管、活性炭、活性碳纤维等[32]。陈九玉等[33]以活性炭为载体，并且加入铁、钴等元素，制备了Fe2O3/活性碳催化剂和Co-Fe2O3/活性碳催化剂。该研究表明铁的质量分数为10%时，催化剂能够实现较高的NO 转化率；当Co 和Fe 的质量比为0.7 时，Co-Fe2O3/活性碳催化剂脱硝效果较佳。另一方面，分子筛因具有比表面积大、孔隙结构独特、吸附能力强等特点，亦被广泛应用于低温脱硝催化剂[34]。唐剑骁等[35]以等体积浸渍法为基础，采用微波干燥和普通干燥两种方法制备了负载型Cu 基分子筛催化剂并进行了的脱硝活性试验。试验结果表明铜对分子筛的脱硝活性有明显的促进作用，而且微波处理能够直接影响分子筛的孔道结构并对材料的催化活性产生影响。

2.3 二噁英的去除

《中国二噁英类排放清单研究》指出，现有烧结工艺是二噁英的主要来源之一[36]。二噁英产生于烧结生产的烧结料层中，它的毒性极强、结构复杂、危害巨大，必须严格控制。依据二噁英产生机理，可通过以下方法进行治理：

（1）合理选择和优化烧结原料：合理选择和优化烧结原料属于源头控制技术。烧结生产除了使用大量铁矿石以外，还配加熔剂、焦粉和除尘灰等二次含铁物料。烧结原料中含有铜、铁和氯元素均可以促进二噁英的释放[37]，因此烧结生产应合理的选择铁矿石，尽量使用氯、铜等元素含量较低的矿石，并对二次含铁物料进行分选，严格限制氯、，铜含量高的物料配比[38]。Chen 等[39]对烧结过程中二噁英的减排进行了试验研究，结果表明烧结配料中用部分赤铁矿代替褐铁矿，或取消点除尘灰和高炉炉尘可以明显降低烧结过程中二噁英的排放，而增加配料中水分含量对二噁英的减排影响不大。Masanori 等[40]的研究亦发现增加高炉除尘灰和静电除尘灰的使用量，会提高二噁英的排放量。

（2）选择合理的二噁英去除工艺：根据二噁英可被多孔物质吸附的特性，Chi 等[41]利用活性炭吸附结合布袋除尘器的方法进行了烟气二噁英减排试验研究，在该研究中活性炭采用流动床和固定床两种形式，配合布袋除尘器使用。结果表明，两种活性炭供给工艺均可以吸附二噁英，但烟气通过活性炭流动床和布袋除尘器时，可以更有效的吸附和捕集烟气中的有毒物质，结果表明，经此工艺净化后的二噁英浓度为0.031ng-TEQ/Nm3。太钢烧结生产采用了活性炭工艺去除二噁英技术，二噁英脱除率达90%以上，同时二氧化硫脱除率也可达95%[42]。

（3）改进烧结工艺，减少烧结过程二噁英的生成：基于烧结生产的特点和在钢铁冶金生产中的起的作用，上述二噁英的去除方法或技术收到原料、投资的限制。而通过改进和调整烧结工艺，可以减少烧结过程中二噁英的生成量，是便捷可行的控制方法。例如，调节烧结终点的位置，快速减低烟气温度，调整烧结气氛中氧浓度等，均可以改变二噁英的生成条件。采用烟气循环技术可以使烟气中的二噁英在烧结过中发生裂解[43-44]另外，在烧结混合料中添加含氮、含硫和碱性抑制剂能与氯结合或破坏金属催化剂的活性，从而抑制二噁英的生成[45-46]。其中含硫和碱性抑制剂虽然有效，但不符合烧结和高炉生产有负面作用，不宜采用。含氮添加剂是相对经济有效的方式。龙红明等[47]的研究表明，烧结过程添加尿素可以实现二噁英的减排，当其添加量为0.1%时，二噁英的减排可达60%以上。

现有研究表明，对于二噁英的减排技术，其中采用不同途径或方法实现源头生成量减排最为有效。而对已产生的二噁英的去除技术多存在装置复杂、成本偏高等问题，多数技术还处于研发阶段，还未实现大规模应用。因此，如何实现已产生二噁英的减排技术的工业化应用亦是今后努力的方向。

2.4 活性炭吸附综合脱硫脱硝

活性炭由碳元素组成，属于石墨微晶无序构成的的多孔体[48]。研究表明，活性炭因其具有良好的微孔结构和较大的比表面积，可以同时吸附烟气中的SO2、NOX、重金属、二噁英等多种污染物[49]。在活性炭系统吸附SO2、NOx 过程中，既发生物理吸附也发生化学吸附，其化学反应为[50]：

邯郸钢铁公司经过对比和调研，首次引进了活性炭逆流脱硫脱销技术，经过不断的探索和改进，该套系统的运行已经成为烧结领域实现综合脱硫脱销的成功范例[51]。

活性炭脱硫脱销工艺包括烟气、吸附、解析、活性炭输送、热循环和制酸六大系统。

烧结机排出的烟气首先经过除尘器除尘，除尘后的烟气进入增压机增压，之后被送入吸收塔脱硫床层进行脱硫吸附反应。经脱硫后烟气在脱硫床层后中间部位与氨气混合，再经过脱硝床层完成脱硝反应后进入主烟囱排出。上述脱硫脱销过程采用逆流原理进行。达到吸附饱和的活性炭送到解析塔内，通过加热的N2 加热可以解析出高浓度的SO2 用于制备浓硫酸；解析后的活性炭通过输送机送回吸收塔循环使用，新活性炭通过链斗机加入系统中作为补充。

目前太钢炼铁厂烧结机烟气采用活性炭吸附脱硫脱硝工艺，包括吸附系统、解吸系统、副产物回收利用系统。宝湛钢铁公司烧结工序也使用活性炭脱硫脱硝工艺。生产实践表明，活性炭脱硫脱硝工艺可以有效的吸附烟气中SO2和NOX，处理后的烟气中SO2的排放浓度不大于8 mg/m3；脱硝效率达98.4%；NOX的排放浓度为101 mg/m3，脱硝效率为50.25%，均符合国家排放标准[39]。活性炭吸附脱硫脱硝工艺不但可以脱除烧结烟气中的SO2 和NOX，还能实现二噁英的去除。太钢应用活性炭吸附工艺后，烧结净烟气中二噁英的排放小于0.2 ng/Nm3[48]。

为进一步提高活性炭脱硫脱销能力和效果，人们围绕如何改善或提高活性炭的性能进行了研究，并开发了活性焦脱硫脱硝吸附技术。Kazuhiko Tsuji 等发现，如果在使用过程当中，对活性炭加热可以再次对活性炭活化，可以更加提高其脱硫、脱硝性能[52]。目前烧结过程使用的脱硫脱硝活性焦大小多为直径约9 mm 的圆柱状，与普通活性炭相比，其具有比表面积较小、综合强度高，协同脱硫脱硝能力强，使用寿命长等特点。

活性焦吸收塔由两段组成，烧结烟气经空气预热器加热至120～ 160℃（较佳温度）后送入第一段吸收塔进行脱硫。脱硫后的烟气进入第二段吸收塔并与氨气混合完成脱硝。活性焦在吸收塔内自上而下的运动依靠重力完成，从第一段吸收塔底部经管道进入活性焦再生系统，在400℃左右解析后进行循环使用。发生的主要反应为[53]：

日本新日铁于曾在名古屋钢铁厂的3 号烧结机上利用活性焦吸附法来对烧结烟气进行脱硫脱硝，之后又在1、2 号烧结机上采用同样的方法，经过不断的改进，其脱硫率高达95%、脱硝率高于40%[54]。

活性炭和活性焦脱硫脱销工艺对烟气中有害气态物质的脱除效率高，而且符合绿色冶金的发展方向。但是其投资和运行成本也偏高，这某种程度上限制了其推广应用。因此，如何降低该工艺的吸附能耗、提高吸附效率、降低运行成本等将是进一步完善活性碳和活性焦脱硫脱销工艺的关键环节。

2.5 烧结源头和过程控制气态污染物的研究现状

2.5.1 烧结源头气态污染物的减排

烧结烟气中主要污染元素多来源于烧结原料，因此通过对烧结原料成分进行调控,如通过降低焦粉、生石灰配比，调整烧结含铁物料配比，或者合理控制混合料水分等可以大大减少烟气中气态污染物的含量，以实现源头减排[55]。龙红明等[56]基于烧结过程SO2的生成特点，提出在烧结料过失层均匀添加尿素固体颗粒实现脱硫的新方法。该方法经工业试验证明，过湿层混合料中尿素配比为0.09%即可对SO2的减排脱除有较大效果。苏玉栋[57]的研究发现，确保烧结矿质量的前提下，增加混合料的含水量、提高烧结料层高度、生石灰碱度，降低混合料中焦粉和无烟煤配比，可以使NO 的排放浓度降低20%左右。

2.5.2 过程控制研究现状

过程控制是在烧结生产过程中通过对烧结工艺参数进行调控来降低烟气污染物排放的方法。其中烟气再循环技术法是目前应用较为广泛的过程控制技术，其主要利用NOX在高温分解或转化的特点，将部分烧结烟气循环回到烧结层以达到NOX减排。常用的三种烟气循环技术包括EOS 工艺(Emission optimized sintering)、EPOSINT 工艺(Environmental process optimized sintering)和LEEP工艺(Low emission &optimized sinter production)[57]。

EOS 工艺是将45%左右的主烟道气体抽出并与空气混合，其氧气含量达到14%左右时将其循环至烧结层。EPOSINT 工艺在EOS 工艺的基础上，进一步对烧结设备进行改造和优化。该工艺烧结机的每个风箱可以单独排放废气，从而实现烧结过程废气温度升高位置可调。在生产中可以单独将废气温度升高的几个风箱中的废弃循环回烧结层，使烟气循环工艺的运用更具有灵活性。LEEP 工艺主要是将烧结机后半段产生的硫氧化物、氯化物、二恶英等高温高污染物质，经降温于空气混合后再次通入烧结机中进行烟气循环。杜伊斯堡-胡金根厂将LEEP 工艺在一台420 m2烧结机上应用后，与传统烧结工艺相比，烟气总量减少了600 Nm/h，SO2和NOx 的排放量同比减少150 mg/m3、30 mg/m3。

上述分析可知，烧结烟气循环过程控制技术不仅可以实现烟气中多种污染物和烟气总量的减排，还可以充分利用烧结烟气余热，减少固体燃料的使用量，具有良好的综合冶金效应。

3 结 语

（1）烧结烟气中的气态污染物主要包括SO2、NOX和二噁英，随着我国烧结环保标准的逐步完善，对SO2、NOX 和二噁英的排放都进行了严格的限制。目前烟气中SO2的去除技术比较成熟，包括干法、湿法和半干法三大类。与湿法脱硫工艺相比，半干法脱硫工艺无酸性物质、无废水排放，更符合环保要求。较为成熟的烟气中NOX技术是SCR 脱硝工艺。脱硫石膏的合理再利用将是烧结烟气脱硫技术今后研究的重点。

（2）二噁英的控制方法应坚持源头-过程-末端综合治理的原则，其中采取有效措施控制烧结生产中二噁英的生成是关键。已生成二噁英的减排技术如何实现工业化应用亦是科技突破的发展方向。

（3）综合考虑烧结烟气中SO2、NOX和二噁英等多种污染物的协同减排是今后科技工作这和烧结生产技术人员努力的主要方向。国内部分钢铁企业已经采用活性炭或活性焦综合脱硫脱硝技术，但因其存在投资成本高等问题还没有实现大范围推广应用。因此如何降低烟气气态污染物综合治理技术的投资、运行成本，进一步提高活性炭或活性焦的吸附效果，是现有工艺得以广泛应用的关键；对烧结烟气实施源头和过程控制，结合现有末端治理技术将是今后努力的重要方向。