燒結(jié)工藝節(jié)能環(huán)保新技術(shù)應(yīng)用實踐

侯長波

摘要：隨著我國經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展，促進了我國鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平提高。不過，近年來，我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展速度過快，導(dǎo)致鋼鐵生產(chǎn)產(chǎn)能過剩嚴重，鋼鐵行業(yè)在市場中的競爭壓力逐漸增加，導(dǎo)致鋼鐵行業(yè)的產(chǎn)值以及經(jīng)濟效率逐漸下滑，嚴重影響了鋼鐵行業(yè)的進一步發(fā)展，而且對資源消耗也非常嚴重。在燒結(jié)工藝生產(chǎn)中，消耗能源相對較多，而且煙氣污染十分嚴重，也違反了我國可持續(xù)發(fā)展理念。因此，本文對鋼鐵廠燒結(jié)工藝的節(jié)能環(huán)保進行分析，降低能源消耗，保護生態(tài)環(huán)境，促進鋼鐵企業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鋼鐵產(chǎn)業(yè);燒結(jié)工藝;節(jié)能環(huán)保

一、淺析鋼鐵廠燒結(jié)工藝

燒結(jié)工藝是鋼鐵生產(chǎn)過程中的主要環(huán)節(jié)，燒結(jié)礦質(zhì)量的好壞不但能夠影響生鐵的質(zhì)量，對煉鋼生產(chǎn)也會產(chǎn)生一定的影響。在鋼鐵生產(chǎn)過程中，燒結(jié)工藝所需要消耗的能耗約占據(jù)了整個生產(chǎn)流程的10%左右。燒結(jié)時，需要將全部的原燃料按照一定的比例進行配料、混合、布料、點火、燒結(jié)，在燒結(jié)料達到一定的高溫后，生成一定數(shù)量的液相，將未熔化的粉狀物料粘接成塊，并利用鼓風(fēng)冷卻技術(shù)，對高溫?zé)Y(jié)礦進行冷卻、篩分得到成品。燒結(jié)生產(chǎn)能夠?qū)⒓毩詈F物料燒結(jié)成滿足高爐冶煉的人造塊礦，達到煉鐵生產(chǎn)的要求，經(jīng)過高爐冶煉生產(chǎn)出高質(zhì)量鐵水。為了能夠滿足我國國情的需求，需要進一步優(yōu)化燒結(jié)工藝，對燒結(jié)生產(chǎn)流程進行創(chuàng)新，在節(jié)約能源的同時控制生產(chǎn)成本，提高燒結(jié)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量。

二、燒結(jié)工藝的節(jié)能環(huán)保措施

（一）節(jié)能降耗

（1）優(yōu)化燒結(jié)工藝設(shè)備

在燒結(jié)生產(chǎn)各個工藝環(huán)節(jié)中，設(shè)備的選型和性能要保證匹配，在提高運行穩(wěn)定性的同時，降低資源消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。我國大部分鋼鐵企業(yè)在傳統(tǒng)生產(chǎn)時，為了能夠節(jié)約成本，選擇小型并且性能相對較低的設(shè)備，在生產(chǎn)中不但導(dǎo)致資源大量浪費，反而增加的生產(chǎn)成本，嚴重影響了企業(yè)的發(fā)展。因此，企業(yè)要從長遠考慮，出于降低能源消耗和節(jié)約成本目的，選擇性能更先進的燒結(jié)設(shè)備。例如：新型密封環(huán)冷機和燒結(jié)機柔性密封裝置。新的工藝設(shè)備不但能夠在生產(chǎn)中充分的發(fā)揮自身的功能優(yōu)勢，而且有利于生產(chǎn)控制和參數(shù)調(diào)整，提高生產(chǎn)效率的同時，能夠充分利用能源，減少能源消耗，從而達到節(jié)能的目的。

（2）采用厚料層技術(shù)

目前，我國燒結(jié)機普遍采用了厚料層燒結(jié)技術(shù)，在燒結(jié)生產(chǎn)的過程中能夠提高資源利用率，降低燃料消耗，提高燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量。首先，需要明確燒結(jié)料各種原燃料的物理化學(xué)成分和冶金性能，根據(jù)燒結(jié)料層的透氣性和主抽風(fēng)機能力增加料層厚度，增強燒結(jié)料層的蓄熱能力，提高熱量在燒結(jié)過程中的利用率，從而減少燃料的使用量。其次，采用“梭式布料器+圓輥+九輥”布料方式，對燒結(jié)布料進行優(yōu)化，保證沿料層高度自上而下粒度逐漸變大，燃料量逐漸變少，促使燒結(jié)料中燃料能夠充分燃燒，提高燃料的利用率，降低燃料消耗，減少污染物排放。

（3）提高環(huán)冷余熱回收效率

燒結(jié)生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的熱量，在燒結(jié)礦冷卻時，一些小型企業(yè)依舊會采用傳統(tǒng)的鍋爐形式回收余熱，利用率低下，造成了大量余熱浪費。因此，在燒結(jié)過程結(jié)束后，回收燒結(jié)環(huán)冷機煙氣余熱進行發(fā)電，實現(xiàn)能源循環(huán)利用，從而降低能源消耗是當今燒結(jié)新技術(shù)的發(fā)展方向。安鋼煉鐵廠在2007年新建了環(huán)冷余熱發(fā)電系統(tǒng)，但是在由于受到技術(shù)的限制以及其他因素的影響，導(dǎo)致在回收燒結(jié)環(huán)冷機煙氣余熱進行發(fā)電時，電量相對較低，也嚴重的浪費的資源。通過對燒結(jié)過程的分析和研究，制定了一系列的操作控制參數(shù)，將燒結(jié)終點控制在倒數(shù)第二個風(fēng)箱和終點溫度控制在≤150℃，來保證進入環(huán)冷機燒結(jié)礦的熱量。2017年10月，安鋼煉鐵廠1號燒結(jié)機對環(huán)冷余熱系統(tǒng)實施了系統(tǒng)化改造，對環(huán)冷密封系統(tǒng)進行雙層密封，使得發(fā)電量提高了20%，噸礦發(fā)電量達到20Kwh/t以上，節(jié)約了大量的能源。

（4）提高生石灰配比

在燒結(jié)生產(chǎn)中，利用生石灰代替石灰石做熔劑，是強化燒結(jié)過程的有效措施之一。生石灰加水消化發(fā)生放熱反應(yīng)，可以提高料溫，減少或消除過濕層，改善料層透氣性;生石灰加水消化后生產(chǎn)消石灰，有較強的凝聚性，有利于混合料的成球，并提高料球的強度;生石灰消化后，比表面積大大增加，在燒結(jié)時，能夠使混合料中其它組分充分接觸，更快的發(fā)生各種液相反應(yīng)，促使燒結(jié)料更快的熔化，加速燒結(jié)過程的進行，從而提高燒結(jié)熱量利用率。安鋼煉鐵廠在燒結(jié)生產(chǎn)配加生石灰工藝中，發(fā)現(xiàn)在使用該技術(shù)時，需要注意以下幾方面問題：第一，生石灰用量不宜過多：過多時燒結(jié)料會過分疏松，堆比重降低，生球強度變壞;由于燒結(jié)速度過快致使燒結(jié)礦強度變差，生產(chǎn)率降低。第二，生石灰在配料前的貯運過程中，應(yīng)盡量避免受潮，以防止事先消化失去CaO的強化作用;。第三，燒結(jié)前必須使生石灰充分消化。在經(jīng)過大量的試驗操作后，發(fā)現(xiàn)生石灰的配比在達到4.0%～5.0%之間，才能夠發(fā)揮出生石灰的最大使用效率。

（5）熱風(fēng)燒結(jié)技術(shù)

為更好的提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量，減少固體燃料消耗，提高經(jīng)濟效益，實現(xiàn)節(jié)能降耗，減少廢氣排放，安鋼煉鐵廠在1號燒結(jié)機系統(tǒng)采用燒結(jié)煙氣內(nèi)循環(huán)技術(shù)。燒結(jié)煙氣內(nèi)循環(huán)工藝是由新增抽風(fēng)機將溫度較高、O2含量較高、SO2含量較低的部分風(fēng)箱煙氣直接抽入新增的煙道，經(jīng)過多管除塵器降塵后通過煙氣分配器進入燒結(jié)臺車面煙氣罩內(nèi)，通過料層再次參與燒結(jié)的過程。在普通厚料層燒結(jié)工藝中，自動蓄熱作用較強，料層下部熱量過剩，上部熱量先天不足。而熱風(fēng)燒結(jié)通過引入燒結(jié)高溫段的熱廢氣，使通過料層的氣流溫度升高，使上部料層的燒結(jié)溫度升高，減少上、下層的溫差。同時，還可以替代部分固體燃料的燃燒熱，降低固體燃料用量，使固體燃料在燒結(jié)料層上、下部的分布更加均勻。通過采用熱風(fēng)燒結(jié)工藝，安鋼煉鐵廠1號燒結(jié)機固體燃料配比下降0.5%，噸礦降低固耗燃耗4kg/t，二氧化硫以及氮氧化物排放量明顯下降，節(jié)能減排效果明顯提升。

（二）環(huán)境保護

燒結(jié)生產(chǎn)過程中，將會產(chǎn)生出大量的煙氣，并且含有二氧化硫以及氮氧化物微顆粒等，嚴重污染環(huán)境，并對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重影響。為了滿足我國國情的需求，燒結(jié)在生產(chǎn)過程中，必須嚴格控制燒結(jié)工藝中產(chǎn)生的二氧化硫以及氮氧化物產(chǎn)生量，積極完善燒結(jié)工藝，做到脫硫脫硝，從而降低對環(huán)境的影響，達到環(huán)保的低排量要求。安鋼煉鐵廠在燒結(jié)工藝中，對于煙氣以及微顆粒的減排中，主要采用了以下幾個方面措施：

（1）為了能夠促使燒結(jié)工藝進一步降低排放量，必須從源頭對進廠原料進行控制。在燒結(jié)原料采購中盡量選用低硫含鐵原料，使用含硫量低的洗精煤和焦粉代替煙煤作燃料，降低燒結(jié)過程帶入的硫含量。

（2）加強燒結(jié)生產(chǎn)過程控制，通過控制燒結(jié)終點和燒結(jié)過程，以及廢氣溫度等參數(shù)的調(diào)整，降低二氧化硫和氮氧化物排放，降低脫硫脫硝系統(tǒng)的處理壓力，提高排放合格率。

（3）提升脫硫能力，目前普遍采用利用活性炭進行脫硫脫硝，實現(xiàn)綜合治理，并且可以將脫硫后的產(chǎn)物進行回收用，并在實驗中生產(chǎn)濃硫酸，從而做到資源循環(huán)利用，并且避免對環(huán)境造成二次破壞。

結(jié)束語：在新時期下，我國能源人均占有量已經(jīng)越來越少，能源危機已經(jīng)成為了我國發(fā)展的主要障礙，并且對國民的生活以及未來的發(fā)展造成了嚴重的影響。因此，在我國可持續(xù)發(fā)展理念下，對環(huán)境提高了重視程度，并提倡愛護環(huán)境，保護環(huán)境。對于鋼鐵行業(yè)而言，政府必須對污染較重的企業(yè)進行整治，而且也需要制定相應(yīng)的生產(chǎn)標準，促使鋼鐵企業(yè)在燒結(jié)工藝中能夠控制污染物的排放量，并且加大燒結(jié)煙氣處理力度，實現(xiàn)燒結(jié)技術(shù)的創(chuàng)新，逐漸利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，促使傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝能夠轉(zhuǎn)向自動化以及智能化，節(jié)約能源的同時，也保護我國的生態(tài)環(huán)境，促進我國可持續(xù)發(fā)展理念的實施。

參考文獻：

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