影响烧结过程NOx形成的因素有哪些？

烧结过程自点火后原料开始进行烧结，烧结带自上而下逐层推进，燃料中的NOx在预热层开始大量生成。烧结过程中产生的烟气具有NOx浓度低但排放量大、温度波动大、粉尘含量高、含湿量大、含腐蚀性及有毒气体、排放不稳定等特点。所以必须对烧结过程NOx形成进行监控和处理，首先我们要了解影响烧结过程NOx形成的因素有哪些？

事实上，影响烧结过程NOx形成的因素很多，结合新钢生产实际可知，其主要受烧结原燃料、烧结工艺参数等因素的影响比较多。

1、烧结原燃料条件的影响

烧结原料中的N含量最高的为煤粉，其次为焦粉、除尘灰、铁精粉。原料中N含量越高，烧结过程生成的NOx量越大。因此，要尽可能减少原燃料带入的N。此外，随着燃料挥发分含量的增加，NOx排放浓度和燃料N的转化率逐渐上升:随着燃料反应性的升高，NOx排放浓度和燃料N的转化率逐渐下降。

根据现场实际生产情况分析可知，其影响因素主要有以下几个方面:

(1)水含量的影响。

烧结料中加入适量的水分，有助于提升制粒效果，改善料层透气性，从而提高燃烧过程中的过剩空气系数，促进N向NOx的转化。此外，烧结中的水分具有提高烧结料导热性及传热速率的作用，在合理范围内增加水分会提高烧结温度，促进N的氧化。当水分过高导致料层透气性变差、料层温度下降、过剩空气系数变低时，原料N的转化率降低。

(2)煤粉配比的影响。

由于原料中煤粉的含N量较高，随着煤粉配比的增加，原料中的N含量增加，所以烧结过程中形成的NOx量也会增加。此外，随着煤粉配比的增加，烧结温度也有相应的提高，热力型NOx的生成会增加。因此，原料中应尽量使用含氮量少的焦粉来代替煤粉。

(3)返矿配比的影响。

有研究表明铁酸钙对于CO-NO的同相还原反应有较强的催化作用，返矿是成品烧结矿经破碎后粒径较小，不能直接冶炼还需要二次烧结的成品矿，它的主要成分为铁酸钙。因此，适量增加返矿含量有利于减少烧结过程中NOx的排放。

(4)碱度的影响。

碱度即烧结矿中碱性氧化物与酸性氧化物的比值。提高料层中CaO含量，一方面有利于在较低温度下(500～700℃左右)生成铁酸钙，而铁酸钙可以催化NOx向N2的还原;另一方面还可以降低燃烧区的温度，使烧结过程中NOx的排放浓度降低。因此，控制原料的碱度有利于减少烧结过程中NOx的排放。

2、烧结工艺参数的影响

(1)点火时间与负压的影响。

生产发现，随着点火时间的延长，上层烧结矿温度提高，燃烧带厚度增加。但是由于蓄热理论以及燃料偏析，使得中下层烧结温度呈现梯级变化，焦粉的剧烈燃烧，造成NOx总量增大。

另外，随着点火负压提高，点火器中火焰被拉长，使得火焰穿透料层更深，表层烧结混合料中的焦粉快速燃烧，从而造成NOx的增加。因此，应适当控制点火时间和点火负压。目前，大多数工厂已采用微负压或零负压点火，从而减小了其对NOx排放的影响。

(2)温度的影响。

温度对NOx的生成有决定性的影响，温度越高，NOx的最大生成浓度和速度越大。尤其在温度超过1300℃后，NOx的生成量大幅增加。因此，应尽量采用低温烧结技术。

(3)料层高度的影响。

厚料层作业有利于发挥料层的自蓄热作用，节约燃料用量，因而减少了燃料带进的N量;料层越厚透气性越差，氧含量会有所降低，抑制N向NOx的氧化。此外，厚料层作业还能延长高温保持时间，有利于铁酸钙的形成，铁酸钙可以促进NOx向N2的还原。所以，高料层烧结可减少NOx的排放。