中国冶金报社
记者 吕林 报道
在“双碳”目标与钢铁行业超低排放改造的双重驱动下，转炉一次烟气处理技术正迎来一场深刻的变革。一项能够实现转炉烟气全温域余热高效回收与超低排放的干法除尘创新技术，已在连云港亚新钢铁、江阴华西钢铁等多家企业实现工业化应用，标志着我国钢铁行业在转炉工序极致能效与绿色低碳发展方面收获了可复制践行的新范式。
行业痛点：传统工艺余热“沉睡”与环保“短板”
长期以来，国内外炼钢转炉烟气冷却和净化除尘普遍采用湿法（OG法）或半干法（LT法、DDS法）。这两种方法本质上都是对汽化冷却烟道出口800℃~1000℃的高温烟气进行喷水急冷降温。这种传统方式使得转炉煤气中大量的显热无法被利用，不仅造成能源的巨大浪费，还增加了水和蒸汽的消耗。同时，湿法系统产生大量污泥，水处理难度大。而LT干法系统虽名为“干法”，但其900℃→200℃的中温段余热仍依靠喷雾蒸发降温，未能实现全温域回收，且电除尘器在应对转炉烟气波动时，难以稳定达到超低排放要求。
随着钢铁行业超低排放全面推进和节能降碳政策持续收紧，“双碳”目标逐渐成为刚性约束。同时，钢铁行业市场竞争加剧，降本增效、低碳转型成为企业可持续发展的核心抓手。钢铁企业转炉烟气处理急需一种能同时解决余热回收率低、环保达标难和运行成本高三大痛点的革新技术。
创新要点：全温域回收与干法净化的系统集成
针对上述难题，北京博鹏中科环保科技有限公司、南京圣诺热管有限公司、广东新力新材料有限公司、南京新鸿环保科技有限公司等单位开展联合攻关，成功开发出转炉一次烟气全温域余热回收及干法除尘技术，并成立了北京羿科节能科技有限公司进行技术的推广。该技术通过工艺路径的重构，实现了烟气显热的全面回收和污染物的超低排放。
其核心创新点体现在以下几个方面：
全温域余热梯级回收。系统摒弃了传统喷水急冷的做法，创新性地在汽化冷却烟道末端串联了高温辐射换热锅炉与中低温对流换热锅炉，将烟气温度由850℃~1000℃降到露点温度以上（约200℃左右），热量回收后再利用具备可行性。华西钢铁运行数据显示，该系统可新增吨钢蒸汽回收量约57kg，大大提升了转炉工序的负能炼钢水平。
高温粗灰直接回用。转炉烟气中含尘量最高可达150g/Nm³，且富含氧化亚铁。系统在高温段创新设置了预除尘器，将大颗粒粉尘在进入换热器前分离，并通过气力输送直接返回转炉。这不仅回收了高温显热，减少了点火源（降低爆燃风险），还实现了资源循环利用。亚新钢铁运行数据表明，吨钢粗灰回用量可达4kg~5kg，减少除尘灰的倒运、加工、辅助燃料消耗等，从而降低工序运行成本。
金属膜除尘实现超低排放。精除尘环节采用过滤式金属膜除尘器，替代了传统的静电除尘或湿法文氏管。该金属膜滤袋耐高温、耐腐蚀，可承受短时反复高温灼烧，不受烟气量波动影响，排放浓度可稳定控制在5mg/m³以下。同时，系统采用并联布置，可实现单仓在线离线维护，配合智能脉冲喷吹系统，有效解决了高温高尘工况下的滤袋堵塞与烧损难题。
智能控制与防爆抑爆。系统搭载了STW烟气净化智能控制系统，针对转炉烟气CO与O2浓度剧烈波动、易形成爆炸性混合气体的特性，通过智能算法优化余热回收与除尘环节的参数联动。在关键节点设置惰性气体（氮气）吹扫，并利用干法微差压与伺服阀联动控制，既消除煤气外溢与燃烧，又提高煤气回收热值。与原有一次除尘采用的塔文湿法除尘工艺对比，该技术预计提升CO浓度5%~7%，提高热值比例25%。
应用验证：节能、环保与经济效益“三赢”
技术的先进性最终需由实践检验。据华西钢铁运行报告，自2026年2月投运以来，系统运行稳定。与原OG湿法相比，吨钢新增蒸汽回收量57kg，吨钢风机节电4.6kWh，吨钢减少除尘水消耗100.9kg，吨钢综合效益显著。亚新钢铁150吨转炉项目更是已连续稳定运行超18个月，风机转速从1390转/分降至最高780转/分，系统阻力从22~25kPa降至8~10kPa，节电效果明显。
在经济效益方面，综合蒸汽回收、节电、粗灰回用及节省的污泥处理费用，亚新钢铁项目直接收益不低于12元/吨钢。华西钢铁项目吨钢减少CO2排放16.51kg，吨钢节煤6.62kg，吨钢减少颗粒物排放39.9g。若计入碳减排社会效益，该技术的项目投资回收期可缩短至2.5年。
该技术的成功应用，不是将干法除尘与余热回收简单叠加，而是通过工艺路径的深度耦合，解决了转炉烟气易燃易爆、高尘高温工况下的余热高效利用难题，既有环境效益，又有经济效益，正成为钢铁行业实现转炉工序极致能效、满足超低排放标准、降低全流程碳排放的重要技术路径，为行业在“十五五”期间实现深度降碳目标注入强劲的绿色新动能。
