影響燒結過程NOx形成的因素有哪些？

燒結過程自點火后原料開始進行燒結，燒結帶自上而下逐層推進，燃料中的NOx在預熱層開始大量生成。燒結過程中產生的煙氣具有NOx濃度低但排放量大、溫度波動大、粉塵含量高、含濕量大、含腐蝕性及有毒氣體、排放不穩定等特點。所以必須對燒結過程NOx形成進行監控和處理，首先我們要了解影響燒結過程NOx形成的因素有哪些？

事實上，影響燒結過程NOx形成的因素很多，結合新鋼生產實際可知，其主要受燒結原燃料、燒結工藝參數等因素的影響比較多。

1、燒結原燃料條件的影響

燒結原料中的N含量最高的為煤粉，其次為焦粉、除塵灰、鐵精粉。原料中N含量越高，燒結過程生成的NOx量越大。因此，要盡可能減少原燃料帶入的N。此外，隨著燃料揮發分含量的增加，NOx排放濃度和燃料N的轉化率逐漸上升:隨著燃料反應性的升高，NOx排放濃度和燃料N的轉化率逐漸下降。

根據現場實際生產情況分析可知，其影響因素主要有以下幾個方面:

(1)水含量的影響。

燒結料中加入適量的水分，有助于提升制粒效果，改善料層透氣性，從而提高燃燒過程中的過剩空氣系數，促進N向NOx的轉化。此外，燒結中的水分具有提高燒結料導熱性及傳熱速率的作用，在合理范圍內增加水分會提高燒結溫度，促進N的氧化。當水分過高導致料層透氣性變差、料層溫度下降、過剩空氣系數變低時，原料N的轉化率降低。

(2)煤粉配比的影響。

由于原料中煤粉的含N量較高，隨著煤粉配比的增加，原料中的N含量增加，所以燒結過程中形成的NOx量也會增加。此外，隨著煤粉配比的增加，燒結溫度也有相應的提高，熱力型NOx的生成會增加。因此，原料中應盡量使用含氮量少的焦粉來代替煤粉。

(3)返礦配比的影響。

有研究表明鐵酸鈣對于CO-NO的同相還原反應有較強的催化作用，返礦是成品燒結礦經破碎后粒徑較小，不能直接冶煉還需要二次燒結的成品礦，它的主要成分為鐵酸鈣。因此，適量增加返礦含量有利于減少燒結過程中NOx的排放。

(4)堿度的影響。

堿度即燒結礦中堿性氧化物與酸性氧化物的比值。提高料層中CaO含量，一方面有利于在較低溫度下(500～700℃左右)生成鐵酸鈣，而鐵酸鈣可以催化NOx向N2的還原;另一方面還可以降低燃燒區的溫度，使燒結過程中NOx的排放濃度降低。因此，控制原料的堿度有利于減少燒結過程中NOx的排放。

2、燒結工藝參數的影響

(1)點火時間與負壓的影響。

生產發現，隨著點火時間的延長，上層燒結礦溫度提高，燃燒帶厚度增加。但是由于蓄熱理論以及燃料偏析，使得中下層燒結溫度呈現梯級變化，焦粉的劇烈燃燒，造成NOx總量增大。

另外，隨著點火負壓提高，點火器中火焰被拉長，使得火焰穿透料層更深，表層燒結混合料中的焦粉快速燃燒，從而造成NOx的增加。因此，應適當控制點火時間和點火負壓。目前，大多數工廠已采用微負壓或零負壓點火，從而減小了其對NOx排放的影響。

(2)溫度的影響。

溫度對NOx的生成有決定性的影響，溫度越高，NOx的最大生成濃度和速度越大。尤其在溫度超過1300℃后，NOx的生成量大幅增加。因此，應盡量采用低溫燒結技術。

(3)料層高度的影響。

厚料層作業有利于發揮料層的自蓄熱作用，節約燃料用量，因而減少了燃料帶進的N量;料層越厚透氣性越差，氧含量會有所降低，抑制N向NOx的氧化。此外，厚料層作業還能延長高溫保持時間，有利于鐵酸鈣的形成，鐵酸鈣可以促進NOx向N2的還原。所以，高料層燒結可減少NOx的排放。