基于鋼鐵廠燒結(jié)工藝的節(jié)能環(huán)保研究

錢自西

【摘 要】在鋼鐵廠的生產(chǎn)中，燒結(jié)工藝是能量消耗較多的環(huán)節(jié)之一，將該環(huán)節(jié)的工作進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)能環(huán)保研究能夠進(jìn)一步提升鋼鐵廠的經(jīng)濟(jì)收益。論文針對該問題進(jìn)行了較為詳盡的研究，并以燒結(jié)工藝概述作為切入點(diǎn)，提出了能夠提升環(huán)保節(jié)能效果的應(yīng)用技術(shù)。

【Abstract】In the production of iron and steel plant， the sintering process is one of the most energy-consuming links. The corresponding energy conservation and environmental protection research in this part of the work can further improve the economic benefits of the iron and steel plant. The paper makes a detailed research on this problem， and takes the summary of sintering process as the entry point， it puts forward the application technology that can improve the environmental protection and energy saving effect.

【關(guān)鍵詞】燒結(jié)工藝;節(jié)能;環(huán)保

【Keywords】 sintering process; energy saving; environmental protection

【中圖分類號】TF802.67? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2018）10-0133-02

1 引言

近年來，隨著工業(yè)的繁榮發(fā)展，鋼鐵行業(yè)如雨后春筍般噴薄而生，日益激烈的競爭環(huán)境使其發(fā)展逐步艱難，并在慘淡的經(jīng)濟(jì)效益中有所體現(xiàn)，不僅對企業(yè)的發(fā)展構(gòu)成威脅，對中國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展造成了阻礙，也增添了國家節(jié)能、環(huán)保工作的壓力，在鋼鐵廠各個(gè)工作環(huán)節(jié)中，主要的能量消耗環(huán)節(jié)之一是燒結(jié)工藝。因此，本文在研究的過程中主要對該環(huán)節(jié)的工作進(jìn)行了系統(tǒng)的分析、研究，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化策略，對鋼鐵廠后續(xù)在節(jié)能環(huán)保方面的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)作用。

2 鋼鐵廠燒結(jié)工藝概述

燒結(jié)工藝是鋼鐵廠整個(gè)生產(chǎn)過程中最為重要的環(huán)節(jié)之一，主要的工作內(nèi)容是將石灰、鐵礦粉以及由焦粉和無煙煤組成的燃料等多種原材料按照相應(yīng)的較為科學(xué)的配比進(jìn)行均勻混合，在燒結(jié)之后，形成具有符合標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度、粒度的結(jié)礦，并以此作為后續(xù)煉鐵工藝中的熟料。而在該過程中，所謂的燒結(jié)工藝，主要是指將粉狀物料進(jìn)行加熱，當(dāng)達(dá)到其熔點(diǎn)以下時(shí)，物料會(huì)逐漸凝結(jié)，并形成固體。簡單而言，在該過程中，將強(qiáng)度滿足需求，而粒度不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的精礦、其他輔助性原料進(jìn)行充分混合，并在燒結(jié)機(jī)上點(diǎn)燃，使其經(jīng)過熔化后，重新凝結(jié)成塊，達(dá)到高爐所需要求[1]。應(yīng)用燒結(jié)熟料進(jìn)行煉鐵，能夠在較大程度上提升高爐的利用率、透氣性，并降低相應(yīng)的焦比，保障其能夠正常運(yùn)行。在鋼鐵行業(yè)的生存與發(fā)展中，若能利用先進(jìn)的科學(xué)手段，優(yōu)化其節(jié)能減排功能，不僅能夠順應(yīng)國家產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展要求，還能在較大程度上降低企業(yè)的投資成本，使其能夠更為長治久安的發(fā)展運(yùn)營。

3 燒結(jié)工藝節(jié)能環(huán)保的主要技術(shù)

3.1 降低點(diǎn)火工作的耗能

根據(jù)對鋼鐵廠的分析調(diào)查可知，在其工作過程中，點(diǎn)火耗能能夠達(dá)到燒結(jié)耗能的百分之十，降低該部分能耗能夠在很大程度上提升節(jié)能效果。就現(xiàn)今形勢而言，降低點(diǎn)火工作的耗能主要有兩種方式，首先，推廣并應(yīng)用節(jié)能型點(diǎn)火爐。節(jié)能型點(diǎn)火爐在現(xiàn)今時(shí)代的發(fā)展中，應(yīng)用多縫式、線性、面燃式燒嘴取代傳統(tǒng)的套管式、渦流式燒嘴，該種創(chuàng)新應(yīng)用不但能夠簡化點(diǎn)火爐的內(nèi)外構(gòu)造，還能夠在較大程度上提升點(diǎn)火效率，以該種形式達(dá)到降低能耗的目標(biāo)，傳統(tǒng)點(diǎn)火爐與節(jié)能點(diǎn)火爐的耗能差距如表1所示。其次，應(yīng)用預(yù)熱方式對空氣進(jìn)行助燃操作[2]。在進(jìn)行點(diǎn)火工作前，提升點(diǎn)火爐的內(nèi)部溫度，該種方式也能夠在較大程度上降低點(diǎn)火的耗能。在實(shí)際的操作過程中，可以引入熱廢氣，將其作為助燃空氣、熱源預(yù)熱等能量來源，完成助燃空氣的工作。就理論而言，若助燃空氣能夠達(dá)到預(yù)熱溫度300℃左右，則可以降低25%的點(diǎn)火燃料，不僅如此，該種方式還能在通過對空氣的預(yù)熱摧毀燒結(jié)原料層中的過濕層，增強(qiáng)原料層的透氣效果，在達(dá)成降低能耗效果的同時(shí)全面提升燒結(jié)工藝的速度與質(zhì)量。

3.2 回收并利用余熱

在進(jìn)行燒結(jié)工藝的工作時(shí)，其整體的熱能消耗中有50%以上需要的冷卻熱廢氣、廢氣顯熱，在實(shí)際的工作過程中，燒結(jié)結(jié)束后，其排放的廢氣溫度能夠達(dá)到500℃，此時(shí)，將其熱能進(jìn)行優(yōu)良的回收利用能夠在較大程度上實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能的目標(biāo)[3]。在該工作過程中，首先，要積極推廣、應(yīng)用余熱的廢氣燒結(jié)工藝，在該過程中，廢氣、冷卻設(shè)備所能帶走的熱量能夠達(dá)到其整體燒結(jié)工藝所需要的一半熱量，熱廢氣燒結(jié)工藝可以充分發(fā)揮該優(yōu)勢，利用相應(yīng)的熱量對其完成熱風(fēng)燒結(jié)工作，該工作能夠有效均勻原材料層溫度的分布，極大程度地降低由于溫度不均、溫度不足等原因造成的燒結(jié)礦強(qiáng)度不足、粉末偏多等問題，導(dǎo)致浪費(fèi)固體燃料。其次，有效地利用余熱鍋爐，在燒結(jié)礦中的冷卻設(shè)備中，安裝余熱鍋爐，能夠有效完成熱量交換，并產(chǎn)生平均氣溫達(dá)到200℃的蒸汽，而后將其蒸汽的能量轉(zhuǎn)化為電能、熱能。

3.3 減少固體燃料的能源消耗

在該工藝的工作過程中，可以通過四種不同的工藝技術(shù)，降低固體燃料的消耗情況：

①應(yīng)用厚料層的燒結(jié)工藝，在燒結(jié)工藝的應(yīng)用過程中，由于厚料層燒結(jié)的整體自動(dòng)蓄熱效果十分優(yōu)良，能夠在較大程度上優(yōu)化燃料配比，并能夠在較大幅度上降低燒結(jié)工藝的邊緣效應(yīng)，使鋼鐵廠在后續(xù)的發(fā)展中能夠全面提升燒結(jié)工藝的成品利率，產(chǎn)品的單位燃料消耗得到較大程度降低。因此，在后續(xù)的工作中，應(yīng)該在保障機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的前提下，逐步提升燒結(jié)機(jī)結(jié)料層的整體厚度。

②含碳粉塵的科學(xué)化回收、利用[4]。鋼鐵廠在實(shí)際生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生較多的含有鐵、碳、粉塵等物質(zhì)，通過實(shí)現(xiàn)對粉塵有害物質(zhì)的控制，可以對燒結(jié)工作中的混勻礦以及小球燒結(jié)等工作形式進(jìn)行進(jìn)一步應(yīng)用，該工作模式能夠在替代固體燃料的同時(shí)，完成鐵、碳等原料的回收。

③應(yīng)用相應(yīng)的措施全面優(yōu)化固體燃料的實(shí)際燃燒效果，對于固體燃料而言，其不完全燃燒是主要的損失原因之一，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，相關(guān)工作人員可以將其燃料的結(jié)構(gòu)、投入方式以及燃燒環(huán)境等進(jìn)行優(yōu)化改良，使燃料得到更為充分的燃燒。

④環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)治理新技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，能夠通過為球團(tuán)、燒結(jié)等系統(tǒng)進(jìn)行煙氣循環(huán)、密封以及環(huán)境治理等方面的改造，進(jìn)而全面提升其燒結(jié)效率，最終在較大程度上降低對固體燃料的無謂消耗。

3.4 生產(chǎn)操作技術(shù)的自動(dòng)化運(yùn)行

就現(xiàn)階段而言，在發(fā)展、運(yùn)營的過程中，科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展并重，科技化工業(yè)的發(fā)展運(yùn)營不僅能夠在較大程度上提升工作效率、降低事故發(fā)生率，還能夠進(jìn)一步解放勞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。對于傳統(tǒng)的鋼鐵廠而言，其在發(fā)展的過程中，燒結(jié)工藝的工作主要依賴人工操作，雖然人力資源在發(fā)展的過程中具有較強(qiáng)的推動(dòng)力，但是，就其實(shí)際運(yùn)作而言，仍然存在較為明顯的不足，如人工工作存在的失誤率較大，且整體的工作效率不高等。而新時(shí)代的自動(dòng)化生產(chǎn)操作技術(shù)，在實(shí)際運(yùn)營的過程中能夠完成對生產(chǎn)工藝各個(gè)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠在提升整體工作效率的同時(shí)，降低質(zhì)量損失率，以此來降低相應(yīng)的生產(chǎn)成本，使鋼鐵廠收獲更高的經(jīng)濟(jì)效益[5]。

4 結(jié)論

綜上所述，鋼鐵行業(yè)在實(shí)際的發(fā)展運(yùn)營工作中，要不斷強(qiáng)化節(jié)能、環(huán)保的工作技術(shù)。本文針對該問題主要提出的優(yōu)化策略有：降低點(diǎn)火工作的耗能、回收并利用余熱、減少固體燃料的能源消耗、生產(chǎn)操作技術(shù)的自動(dòng)化運(yùn)行。望本文的研究能夠有效促進(jìn)鋼鐵廠燒結(jié)工藝節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

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