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出版者:冶金工业出版社

作者:王永忠

出品人:

页数:269

译者:

出版时间:2003-9

价格:45.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502433291

丛书系列:

图书标签:

• 水电费
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炼钢生产中的烟气净化技术研究：电炉除尘的替代与未来发展 图书简介 本书深入探讨了现代钢铁工业中，特别是在电炉炼钢过程中，烟气净化技术的应用、挑战与未来发展方向。尽管书名侧重于“电炉炼钢除尘”，但本书的核心内容聚焦于非电炉炼钢工艺（如转炉、平炉等传统工艺，以及新兴的铁水预处理技术）所产生的烟气处理方法，并详细分析了这些方法在当前环保法规日益严格背景下的技术可行性、经济性及可持续性。本书旨在为冶金工程师、环境工程师以及相关领域的科研人员提供一份全面的技术参考，尤其侧重于电炉除尘以外的烟气净化策略。 --- 第一部分：传统炼钢烟气源头与特性分析 (不涉及电炉烟气) 本部分首先回顾了钢铁生产过程中主要的烟气排放源头，排除电炉炼钢，重点分析转炉炼钢（BOF/LD-BOF）、精炼/真空处理以及二次冶金过程中的烟气特性。 1.1 转炉炼钢烟气的生成机理与组分研究 详细阐述了氧气在转炉中吹炼过程中，铁水内碳、硅、锰等元素剧烈氧化的过程，如何导致大量含有固体颗粒物（粉尘）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）以及微量硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）的烟气产生。 粉尘特性分析： 重点研究转炉烟气中粉尘的粒径分布、化学成分（富含FeO、MnO、CaO等碱性氧化物）及其对除尘设备腐蚀性和粘附性的影响。 热力学与动力学模型： 引入基于化学平衡和反应速率的计算模型，预测不同吹炼阶段烟气的流量变化、温度波动及污染物负荷的动态特性，为后续的净化设备选型提供依据。 1.2 二次冶金过程的低浓度、高流量烟气挑战 精炼（如LF、VD/VOD）过程产生的烟气量相对较小，但其成分复杂，常含有较高的水蒸气、氩气以及在真空处理中可能夹带出的少量金属蒸汽。 真空脱气（VD）烟气处理难点： 分析真空环境下污染物如何被抽吸，以及如何通过冷凝、捕集和后续净化，防止对真空泵和尾气处理系统的损害。 LF精炼过程的低位热值烟气： 探讨LF精炼过程中产生的可燃气体（如未完全燃烧的CO）的特点，以及在进行热能回收前的初步处理要求。 --- 第二部分：转炉烟气净化技术：多级捕集与高效除尘 鉴于转炉炼钢是当前主流的粗钢生产方式，本部分将核心精力放在转炉烟气（特别是高负荷、高温烟气）的净化技术上，作为电炉除尘之外最主要的烟气治理方向。 2.1 一次除尘技术：顶 सेक和侧吸的效率对比 详尽对比了转炉烟气捕集系统的两大主流技术： 顶 सेक（Top Hood）系统： 详细分析了传统水封或干式顶 सेक系统的设计原理、密封性要求、以及在不同炉况下的捕集效率（特别是对初期爆发性烟气的控制）。探讨了采用高位（或称“炉口”）捕集系统对防止二次无组织排放的优化方案。 侧吸（Side Exhaust/近距离吸气）技术： 评估侧吸系统在现代化短流程或短周期转炉中的应用潜力，重点分析其对炉口环境改善的即时效果，以及与顶 सेक系统的集成应用模式。 2.2 二次除尘系统：干式除尘器的革新与应用 深入研究了用于处理转炉烟气的关键设备——布袋除尘器（Baghouse Filter）的技术发展，并将其与湿式除尘器（如文丘里洗涤器）进行比较。 高炉渣粉尘特点与滤料选择： 针对转炉烟气中碱性粉尘的特点，讨论了耐高温、耐磨损、抗酸碱腐蚀的滤料（如PPS、PTFE、芳纶）的性能要求、寿命评估及维护策略。 脉冲反吹与在线清灰技术： 分析了优化清灰周期和气流分布对维持低运行阻力的重要性，确保除尘效率稳定在99.9%以上。 湿式除尘的局限与优化： 讨论了湿法除尘在处理高含尘量和高温烟气时的优点（降温、脱硫潜力），及其带来的废水处理负荷和二次污染问题。 --- 第三部分：烟气深度净化与资源化利用（非电炉视角） 本部分关注在初级除尘后，如何对烟气进行污染物削减和热能回收，以满足更严格的排放标准（如超低排放）。 3.1 脱硫技术在非电炉烟气中的应用 虽然转炉烟气通常含硫量低于燃煤锅炉，但在某些特殊炉料条件下，仍需进行脱硫处理。 炉内脱硫的间接影响： 分析通过优化石灰加入量实现炉内脱硫对后续烟气净化设备腐蚀性的影响。 烟道气深度脱硫（FGD）： 探讨对高含尘量烟气进行脱硫前的预处理要求，重点研究干法/半干法脱硫技术（如喷雾干燥法）在钢铁行业中的适应性，以及其对重金属的协同捕集效果。 3.2 烟气余热回收与能源梯级利用 系统梳理了从高热值转炉烟气（尤其是初期阶段）中回收热能的技术路径。 余热锅炉设计与防腐蚀： 探讨用于冷却和回收转炉烟气热能的余热锅炉的特殊设计，包括烟气导流、防结灰和抗热冲击的措施。 蒸汽发电与热能回用： 分析回收的蒸汽如何用于厂区供热或驱动汽轮机发电，实现能源的循环利用，降低单位钢材的能耗。 --- 第四部分：未来趋势与环境可持续性 本书最后展望了钢铁行业烟气治理领域的发展方向，这些方向虽然不依赖于电炉特定的除尘技术，但对整个行业的环保升级至关重要。 4.1 污染物协同控制与超低排放目标 探讨如何通过集成多种净化单元，实现对颗粒物、SOx、NOx、汞及其化合物的一站式协同去除，以达到国家或国际设定的超低排放限值（如PM<5mg/Nm³）。 4.2 低碳化与CCUS技术的耦合潜力 分析冶金烟气（特别是高CO浓度的转炉烟气）在碳捕集、利用与封存（CCUS）技术中的潜在角色。探讨如何利用先进的膜分离技术或化学吸收法从冶金烟气中分离高纯度的CO2，为未来钢铁行业的深度脱碳提供技术路径。 总结： 本书提供了一套面向现代主流炼钢工艺（以转炉为主体）的、全面且深入的烟气净化技术解决方案，旨在推动钢铁企业在保障生产效率的同时，实现环境绩效的显著提升和能源利用效率的最大化。

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这本书的语言风格可以说非常“硬核”，几乎没有使用任何文学化的修辞或冗余的描述，全部是精确、量化的术语和定义。这种写作方式的优点是极其高效，读者可以迅速抓住核心概念，避免被无关信息干扰。举个例子，当讨论到气体流动特性时，作者直接引用了Navier-Stokes方程的简化形式，并立即进入了湍流模型参数的修正，整个过程干脆利落，直击要害。不过，对于初次接触这方面知识的读者来说，可能会感到一定的门槛。我个人在阅读某些关于电磁场耦合效应的章节时，也需要频繁地翻阅附录中的数学符号对照表，才能完全跟上作者的思路。总的来说，它更像是一本高级工程师的案头手册，要求读者具备扎实的先验知识储备，才能真正发挥出它的价值，它不会去迁就读者的理解难度，而是要求读者主动去适应它的专业深度。

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我发现此书在处理“污染控制与二次能源回收”这一块内容时，展现出了极强的现实关怀和前瞻性。以往很多同类书籍可能仅仅停留在传统的除尘效率计算，但这本书将重点放在了如何将除尘过程本身转化为经济效益增长点上。它详细对比了不同类型除尘器在捕集超细颗粒物（PM2.5以下级别）时的能耗比，并引入了“全生命周期成本分析”的视角。更有意思的是，其中有一节专门分析了高温烟气中稀有金属氧化物的捕集潜力，并给出了初步的富集工艺流程图。这部分内容明显超出了传统意义上“除尘”的范畴，更像是一本关于“工业资源化循环”的指南。这表明作者的视野非常开阔，不仅关注了眼前的环保达标问题，还深入思考了如何在高污染环节中实现可持续发展和价值最大化，这一点令我印象非常深刻。

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如果要用一个词来概括这本书给我的整体感受，那可能是“系统性”。它并非零散地介绍各种技术点，而是构建了一个从冶炼过程的源头到末端污染物排放处理的完整技术体系框架。作者仿佛搭建了一个数字孪生工厂，读者可以沿着这个框架，清晰地看到每一个环节是如何相互影响、相互制约的。例如，在描述电炉负荷波动对净化系统负荷冲击的章节中，他不是简单地陈述影响，而是通过一个多阶段的反馈回路图，清晰地展示了炉内操作参数变化如何通过烟气量、温度变化，最终影响到袋式除尘器的清灰周期和滤料寿命。这种自上而下、层层递进的编排结构，极大地帮助我梳理了原本混乱的行业知识脉络，它不是简单地提供答案，而是提供了一套分析和解决复杂工程问题的思维路径，对于需要进行跨部门协调或项目规划的专业人士来说，其指导价值是无可替代的。

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这本书的装帧设计，尤其是封面，给我留下了深刻的印象。它采用了一种非常冷静、内敛的色调，主色调是深沉的灰蓝和少许的金属光泽，让人一上手就感觉这是一本严肃且技术性很强的专业著作。字体选择上，主标题大气磅礴，仿佛能让人联想到钢铁厂高炉的巨大轮廓，而副标题则使用了更精细的衬线字体，体现了内容的严谨。内页的纸张质感也相当不错，光滑而不反光，墨迹清晰，长时间阅读下来眼睛不容易疲劳。装订处理得很扎实，可以平摊在桌面上，这对查阅资料或者对照图表时非常方便，看得出出版社在细节上是下了功夫的。从这本书的外观和手感上判断，它绝不是一本泛泛而谈的科普读物，而是面向专业人士或者深度学习者的工具书，其内在的专业深度和权威性，仅凭这外在的“包装”就已经得到了初步的印证，让人对接下来的阅读内容充满了期待，希望它能真正配得上这份沉稳而有力的外表。

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我花了相当长的时间来研读这本书中关于“热力学基础与传热效率优化”的那几个章节。作者在阐述复杂物理模型时，所采用的逻辑推导链条异常清晰，几乎没有跳跃性的步骤，这对于理解那些动辄涉及多个变量联动的动态过程至关重要。尤其欣赏他对“边界条件设定敏感性分析”的处理，他不仅给出了标准工况下的计算范式，还非常详尽地讨论了在实际生产中，由于原料批次差异、炉内气氛波动等非理想因素引入后，模型预测值的误差范围和修正方法。书中穿插的大量工程实例，并非简单的案例堆砌，而是作为理论模型的“实战检验场”，从理论到实践的过渡非常自然流畅。我特别留意了其中关于新型耐火材料热容变化对炉衬寿命预测的建模部分，那套矩阵运算的思路，简直是教科书级别的严谨，看得出来作者在相关领域是浸淫已久的专家，能将如此高深的知识以相对直观的方式呈现出来，实属不易。

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