鋼鐵燒結(jié)過(guò)程中節(jié)能減排技術(shù)協(xié)同生產(chǎn)研究

黃榮彬

（廣西鋼鐵集團(tuán)有限公司，廣西 防城港 538000）

燒結(jié)工序作為鋼鐵行業(yè)污染物排放最多的環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)過(guò)程的節(jié)能減排至關(guān)重要。而目前國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)保逐漸重視，各項(xiàng)環(huán)保規(guī)范逐漸變嚴(yán)，燒結(jié)的環(huán)保管控首當(dāng)其沖。技術(shù)人員要保證燒結(jié)過(guò)程中的二氧化硫、粉塵顆粒、氮氧化物，排放符合標(biāo)準(zhǔn)，利用雙重的協(xié)調(diào)手段，提高工作效率，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展，減少對(duì)環(huán)境的危害。

1 燒結(jié)過(guò)程節(jié)能減排技術(shù)協(xié)同生產(chǎn)概述

燒結(jié)就是將各種粉狀含鐵原料與燃料、熔劑按一定比例混合，加水濕潤(rùn)并混勻制粒后布到燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)上，通過(guò)點(diǎn)火、供風(fēng)，在燃料燃燒產(chǎn)生高溫和一系列物理化學(xué)反應(yīng)的作用下，生成部分低熔點(diǎn)物質(zhì)，并軟化熔融成一定數(shù)量的液相，液相物質(zhì)將粉礦顆粒粘結(jié)起來(lái)，冷卻后即成為具有一定強(qiáng)度的多孔塊狀的燒結(jié)礦[1]。燒結(jié)礦的形成過(guò)程伴隨著燃料的燃燒和熱交換、水分的蒸發(fā)和冷凝，碳酸鹽、硫化物的分解和揮發(fā)，鐵礦石的氧化和還原反應(yīng)，有害物質(zhì)的去除以及粉料的軟化熔融和冷卻結(jié)晶等一系列物理化學(xué)變化。這過(guò)程中就產(chǎn)生了粉塵和廢氣，燒結(jié)工序的粉塵、二氧化硫和氮氧化物排放分別占鋼鐵行業(yè)總排放的43%、66%和55%以上。燒結(jié)過(guò)程中，配套利用活性炭脫硫、脫硝和煙氣循環(huán)系統(tǒng)，協(xié)同實(shí)現(xiàn)超低排放，積極響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召，在保證出料率的前提下減少對(duì)環(huán)境污染。操作人員要通過(guò)設(shè)置合理參數(shù)，最大程度上發(fā)揮兩種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。

2 燒結(jié)過(guò)程節(jié)能減排技術(shù)協(xié)同生產(chǎn)中存在的問(wèn)題

2.1 缺乏協(xié)同參數(shù)的管理

國(guó)家大力強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排的背景下，鋼鐵廠應(yīng)當(dāng)積極相應(yīng)節(jié)能減排號(hào)召，創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)技術(shù)，嚴(yán)格落實(shí)國(guó)家的各項(xiàng)要求。但是就當(dāng)前鋼鐵廠節(jié)能減排技術(shù)協(xié)同生產(chǎn)來(lái)看，部分鋼鐵廠依舊沒(méi)有重視協(xié)同生產(chǎn)措施的運(yùn)用，缺乏協(xié)同參數(shù)的管理，這就導(dǎo)致鋼鐵燒結(jié)過(guò)程中節(jié)能減排效果不明顯。

2.2 固體燃料配比不合理

鋼鐵廠燒結(jié)的主要原料是固體燃料，如果鋼廠在燒結(jié)過(guò)程中不能夠合理控制固體燃料的配比，那就會(huì)產(chǎn)生超出生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的二氧化硫、一氧化氮?dú)怏w，造成惡劣的環(huán)境污染現(xiàn)象。而就當(dāng)前鋼廠燒結(jié)固體燃料配比來(lái)看，大部分鋼廠的燒結(jié)固體燃料配比不合理。

2.3 協(xié)同模式不完善

燒結(jié)過(guò)程節(jié)能減排技術(shù)協(xié)同生產(chǎn)模式最為主要的就是節(jié)能減排以及協(xié)同模式兩種理念。首先就節(jié)能減排來(lái)講，其要求鋼廠在燒結(jié)中嚴(yán)格按照燃料配比進(jìn)行投放，減少燒結(jié)產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化氮等有害物質(zhì)的量。其次就協(xié)同模式來(lái)講，鋼廠需要制定相關(guān)制度保證各個(gè)設(shè)備的相互配合運(yùn)轉(zhuǎn)。但是就當(dāng)前鋼廠燒結(jié)情況來(lái)看，部分鋼廠只認(rèn)識(shí)到了節(jié)能減排的重要性，忽視了協(xié)同生產(chǎn)的作用，出現(xiàn)了協(xié)同模式不完善的情況。

3 燒結(jié)過(guò)程節(jié)能減排技術(shù)協(xié)同生產(chǎn)的措施

節(jié)能性能不到位，鋼廠耗能高，造成了大量的環(huán)境污染以及資源浪費(fèi)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該采取有效的節(jié)能保溫措施，利用協(xié)同手段，結(jié)合管道材質(zhì)和熱力設(shè)備的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，綜合治理，提升鋼廠的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境的協(xié)同發(fā)展。

3.1 協(xié)同參數(shù)管理

煙氣循環(huán)設(shè)備和逆流設(shè)備是目前燒結(jié)過(guò)程中應(yīng)用最為廣泛的兩種節(jié)能減排設(shè)備。據(jù)資料可知燒結(jié)機(jī)應(yīng)用協(xié)同技術(shù)以來(lái)，可以達(dá)到很好的減排效果。管理人員要從溫度、含氧量、煙氣量等數(shù)據(jù)入手，選擇特定的環(huán)繞截面，保證熱風(fēng)燒結(jié)穩(wěn)定運(yùn)行。二氧化硫作為影響大氣污染的主要物質(zhì)，造成酸雨，引入了逆流式系統(tǒng)后二氧化硫的濃度明顯降低，平均濃度已經(jīng)達(dá)到了1127mg/m3，全部達(dá)到超低排放量的要求。

此外，燃料的燃燒程度在收集過(guò)程中至關(guān)作用，燃料燃燒可以釋放熱能，給燒結(jié)過(guò)程提供能量，但由于燃燒過(guò)程中氧氣不充分，很容易出現(xiàn)燃燒不完全，所以管理人員需要將燒結(jié)機(jī)放置在通風(fēng)條件良好的區(qū)域位置并采取適宜的噴吹設(shè)備，優(yōu)化設(shè)備的工作流程和不斷調(diào)整工藝參數(shù)，保證完全燃燒程度。

例如，在邯鄲鋼鐵中就運(yùn)用了逆流式的CSCR系統(tǒng)，保證煙氣自下而上，活性炭自上而下，兩者相互逆流接觸，活性炭可以連續(xù)的吸附在排出，再放入原系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)。利用燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的濃硫酸可用做后續(xù)的工藝處理，保證了資源的回收利用。通過(guò)脫硫作用，上升的煙氣進(jìn)行噴氮處理，在脫硝后催化產(chǎn)生氮化物、氨氣浸入水中進(jìn)行二次脫硝。

3.2 降低固體燃料配比

燒結(jié)過(guò)程中的固體燃料配比降低，使燒結(jié)溫度降低，減少碳生成一氧化碳的機(jī)會(huì)，從而提高燃料的氧化程度，減少一氧化碳排放量。管理人員可以適當(dāng)?shù)奶砑友趸F的物料，由于氧化鐵在燒結(jié)過(guò)程中放熱，可以節(jié)省其他燃料，同時(shí)氧化鐵可以在燃燒過(guò)程中與一氧化碳反應(yīng)。有效降低了碳不完全燃燒的問(wèn)題。此外，可以提高料層厚度，降低能耗，利用不同料層的續(xù)熱值，創(chuàng)造有利條件，改善料層的透氣性，以免一氧化碳的生成[2]。

例如，操作人員要保質(zhì)保證煙氣循環(huán)風(fēng)量在3萬(wàn)m3/h～40萬(wàn)m3/h，煙氣溫度控制在200°左右，同時(shí)要密切監(jiān)測(cè)煙含量，保證每噸的煙含量持續(xù)降低。

通過(guò)各個(gè)參數(shù)的協(xié)同控制降低污染物的排放量，保證燒結(jié)質(zhì)量在粒度還原度方面進(jìn)行二次協(xié)同管理。持續(xù)創(chuàng)新技術(shù)，運(yùn)用國(guó)際的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以快速升溫為主，保證鋼鐵廠設(shè)備波段頻率不受干擾，設(shè)備內(nèi)部多種電子模塊的不同需求。有效提高內(nèi)部電子環(huán)境的抗干擾能力，自動(dòng)形成屏蔽層，提高管道絕熱性能，達(dá)到節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 強(qiáng)化模式整改

煙氣循環(huán)技術(shù)在降低煙氣量方向取得了一定的效果，但由于協(xié)同的系統(tǒng)操作難度較高，在操作過(guò)程中需要一定的計(jì)算機(jī)和化學(xué)基礎(chǔ)。相關(guān)人員要從產(chǎn)量變化入手，結(jié)合循環(huán)風(fēng)的含氧量、煙塵濃度等主要因素對(duì)燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行主要研究。有效降低電能的消耗效率。同時(shí)要設(shè)定燒結(jié)配料礦槽的最低值，在用電高峰時(shí)嚴(yán)格按照最低值，保證原料的破碎生產(chǎn)。

全力提高篩分效率，盡量減少中間的循環(huán)，提高破碎機(jī)的破碎能力，有效降低作業(yè)時(shí)間，同時(shí)要積極引入考核制度，定期對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn)，加強(qiáng)基層人員的實(shí)踐技能，從操作和人員設(shè)置上實(shí)現(xiàn)錯(cuò)位式的協(xié)同生產(chǎn)。

例如，要定期開(kāi)展競(jìng)賽，強(qiáng)化生產(chǎn)模式，將生產(chǎn)量與績(jī)效掛鉤，鼓勵(lì)工人。不斷優(yōu)化考核制度，加強(qiáng)制度對(duì)操作的引導(dǎo)，嚴(yán)格控制碎粒在3mm以下的顆粒不得低于95%，大于5mm的顆粒不能超過(guò)5%。在保證粉碎效率的同時(shí)不出現(xiàn)燃料跑出現(xiàn)象，利用四班倒的制度不間斷地實(shí)行作業(yè)，防止機(jī)械停歇帶來(lái)大量的熱能損失，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定化管理。

根據(jù)破碎不同階段的顆粒含量重新調(diào)整工作壓力，嚴(yán)禁焦煤混燒，采用兩套不同的管理機(jī)制，形成最佳的配比[3]。嚴(yán)防事故火災(zāi)的發(fā)生，重新規(guī)劃安排，避免交叉作業(yè)出現(xiàn)安全隱患。同時(shí)在鋼鐵廠燒結(jié)設(shè)備管道整改過(guò)程中，全面推進(jìn)綜合體制的節(jié)能工作。滿足當(dāng)下時(shí)代發(fā)展的需要，以動(dòng)力學(xué)知識(shí)結(jié)合實(shí)踐工作建立全新的工作理念，提高管理統(tǒng)籌能力，合理分配資金。

4 總結(jié)

鋼鐵企業(yè)作為重工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，燒結(jié)過(guò)程作為煉鋼中的重要步驟。操作人員要通過(guò)優(yōu)化溶劑種類(lèi)，改變生產(chǎn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)冷卻過(guò)程，合理設(shè)置參數(shù)，確保燒結(jié)過(guò)程穩(wěn)定運(yùn)行。在提高燒結(jié)質(zhì)量過(guò)程中降低電耗，綜合利用廢水廢氣進(jìn)行二次循環(huán)，達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益。