八鋼430 m2燒結降低工序能耗的實踐

崔勝利

摘 要：八鋼430 m2燒結機從設計伊始就綜合考慮各種節能措施，從各個工序中的固體燃耗、電耗、水耗、煤氣消耗、提高混合料溫度等方面闡述降低燒結工序能耗的主要途徑、方法。并總結了八鋼燒結分分廠在節能降耗方面所采取的主要措施及取得的效果。

關鍵詞：燒結 混合料溫度 工序能耗 措施

中圖分類號：TG335.11 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0059-02

燒結工序作為鋼鐵冶煉的首道工序，其能耗約占鋼鐵生產總能耗的8～10%，降低燒結工序能耗對于提高鋼鐵企業的經濟效益具有重要意義。燒結工序能耗包括煤氣消耗、固體燃料消耗、電力消耗、動力（壓縮空氣、蒸氣、水等）消耗等，其中固體燃料消耗占75%～80%左右，電力占13%～20%，熱能消耗約占5%～10%）。

八鋼燒結廠430m2燒結機2009年進行初步設計，2010年4月開始建設，2011年7月投產，設計各項能耗指標（見表1）。

為降低能耗，430m2燒結機在設計之初就采用各種節能措施，投產后通過不斷的科學管理和優化，2012年燒結工序能耗不斷下降，達到較好的水平（見表2）。

1 降低燒結工序能耗的主要措施

1.1 燒結混勻料中配加氧化鐵皮、瓦斯灰

氧化鐵皮、瓦斯灰作為鋼鐵冶煉的固體廢棄物不易處理，由于其氧化放熱可以作為燒結燃料使用，既可廢物利用，也能降低燒結固體燃料消耗。因此，在燒結混勻料中按一定比例配加氧化鐵皮、瓦斯灰能夠降低固定碳的配加量，從而降低工序能耗。

FeO+O2=Fe2O3+Q

C+O2=CO2+Q

氧化亞鐵、瓦斯灰在燒結過程中與氧氣發生氧化放熱反應。

1.1.1 降低固體燃料的消耗

固體燃料消耗在燒結工序能耗中占的比重最大，達75%～80%，降低工序能耗首先要降低固體燃料的消耗。在整個燒結工藝過程，影響固體燃料消耗的因素主要有各種含鐵原料的物理化學性質、混合料的溫度、混合料水分、混合料的粒度組成、固體燃料的粒度組成、燒結料層厚度、生石灰消化、熔劑的性質及添加量等。

1.1.2 提高燒結混合料溫度，強化制粒效果

八鋼的預熱裝置由廢加熱氣爐、冷風混氣室，蒸氣混氣室、溫度及流量控制系統，廢氣噴嘴等組成。自制加熱爐利用鋼鐵廠廉價煤氣作為熱源，煤氣和空氣在廢氣爐內燃燒產生高溫廢氣，溫度控制在1200度左右，廢氣進入冷風混氣室，引入一定量的冷風，廢氣溫度降低到一定的范圍內，在進入蒸氣混氣室，使廢氣達到超飽和蒸氣壓，在逆料流方向進入混合機。

進入混合機的是超飽和廢氣，溫度可以達到500°以上，而且溫度及流量可根據上料量進行調節，同時不會帶走混合料的水分，有利于造球，熱交換的效果好可達到80%以上。

八鋼燒結廠自從新區投產以來，一直使用生石灰消化作為提高燒結混合料溫度的措施強化燒結制粒效果，生石灰要求氧化鈣有效成分大于85%，活性度大于310 ml，消化器長度4 m，使得生石灰消化更加充分，不僅可以提高混合料溫度，減少或消除過濕層，改善料層透氣性，而且生石灰消化生成的消石灰膠體顆粒有凝聚作用，有利于混合料的成球，并提高了料球強度，改善了混合料的透氣性，為厚料層燒結創造了條件。混合制粒分兩段，設計時混合制粒機選型時就相對較大，一混采用20000×4000混合機，傾角2.6°，混合制粒時間2.55 min，二混配制二臺20000×4000混合機，傾角1.6°，制粒時間4.14 min，通過這些方法，使送往燒結機的燒結料溫度可達60℃左右，制粒后混合料中>3 mm粒級達到65%以上，為節能降耗、提高產量創造了條件。

1.1.3 厚料層燒結

八鋼燒結廠430 m2燒結機臺車為1500×4500×750，燒結混合料料層厚度為700 mm，在抽風燒結過程中，臺車上部的燒結餅受空氣急劇冷卻的影響，結晶程度差，玻璃質含量高，強度差。隨著料層厚度的增加，強度差的所占的比重相應降低，成品率相應提高，返礦率下降，進而減少了固體燃料消耗。燒結料層的自動蓄熱作用隨著料層高度的增加而加強，當料層高度為180～220時，蓄熱量只占燃燒帶熱量總收入的35%～45%，當料層厚度達到400 mm時，蓄熱量達55%～60%。因此，提高料層厚度，采用厚料層燒結，充分利用燒結過程的自動蓄熱，降低燒結料中的固體燃料用量。

1.2 降低電耗

電耗在燒結工序能耗中是僅次于固體燃耗的第二大能耗，約占13%～20%，而燒結主抽風機的電耗又占燒結電耗的50%，因此，降低電耗特別是降低主抽風機電耗也是降低燒結工序能耗的重要措施。為此，利用每次燒結檢修對燒結煙道、雙層卸灰閥、固定滑道、膨脹節、臺車的漏風點逐一排查、焊補、更換。定期對機頭、機尾密封板檢查處理。對機頭電除塵的殼體、卸灰閥、人孔門等漏風點仔細檢查并焊補更換，從而減少主抽風機的漏風，降低燒結電耗。

1.2.1 汽輪機拖動主抽風機

為降低燒結電耗，430 m2燒結機主抽風機設計之初即采用汽輪機拖動，其主要的優點是：一是鋼鐵廠產生的各種煤氣可直接用于燒鍋爐，能源廉價，有利于廠內的能源循環利用；二是由于汽輪機直接推動風機，減少了由熱能轉化電能在電能轉化機械能的中間環節，有利于節約能源。汽輪機拖動啟動和停機過程，由于汽輪運行穩定，故障率低，一般汽輪機不檢修。在燒結產線檢修和故障停機時，關閉汽輪機汽門，脫開風機與汽輪機的離合器，汽輪處于盤車狀態或熱機狀態。一但啟動合上離合器，打開汽門就可以開機，時間較短，為了保證蒸汽的供應，八鋼燒結機汽輪機用的鍋爐與高爐的汽輪機鍋爐共有一個備壓鍋爐，隨時可以調節蒸汽量滿足生產需足。

燒結臺車和首尾風箱（密封板）、臺車與滑道、臺車與臺車之間的漏風占燒結機總漏風量的80%以上，因此改進臺車與滑道之間的密封形式，特別是首尾風箱端部的密封結構形式，可以顯著地減少有害漏風，增加通過料層的有效風量，提高燒結礦產量，節約電能。另外，及時更換、維護臺車，改善布料方式，減少臺車攔板與混合料之間存在的邊緣漏風等，都可以有效地減少有害漏風。

1.3 使用煉鋼污水替代清水 降低清水消耗

鋼鐵行業是水資源消耗的大戶，如何做好水資源的重復利用，節水減排，也是各廠節能重點工作。煉鋼污水是鋼鐵工業除爐渣以外產生量比較大的液體廢棄物，其資源化利用水平直接影響鋼鐵企業資源利用率、經濟效益、社會效益和環境影響。煉鋼污水理化性能因煉鋼工藝、爐況的變化和除塵回收系統的不同而有所差異。八鋼430 m2燒結機配料系統設計了5000×6000×3000污水池，煉鋼污水由罐車拉運倒置污水池，油污泥泵將污水定量集中配加到生石灰消化、混合機、制粒機，其主要性能見表3，主要特點是：（1）粒度細，含水量高（80%左右）；（2）污水粘性強，成球性好，而且與其他物料混合后，有利于物料造球制粒；（3）TFe品位高，含有CaO、MgO等有用成分，并且堿性物含量也較高，具有很高的再資源化利用價值，有利于提高鋼鐵企業提高資源利用效率。

配加煉鋼污水后，基本能夠滿足燒結生產需要，基本不需要增加清水消耗，每天消耗量在500～600 t，而且使用煉鋼污水對燒結生產有以下優點：（1）節約生產用水，降低水耗；提高燒結礦全鐵品位；（2）減少污水倒運次數，減少倒運成本；（3）廢物再利用，節約資源；（4）提高燒結混合料制粒效果，提高燒結產能；（5）減少污水排污，降低環境污染。

2 結語

八鋼燒結分廠430 m2燒結機在設計時就考慮了在降低工序能耗上下功夫，混勻料中配加氧化鐵皮、瓦斯灰，設計了加熱爐、蒸汽、生石灰消化器配水幕除塵對混合料進行加熱提高混合料溫度及制粒效果，主抽風機采用汽動風機降低電耗，節能點火器、厚料層燒結、設備采用變頻調節、充分利用煉鋼污水替代清水等一系列節能降耗的手段和措施，通過這些措施2012年燒結工序能耗降低到35.5 kg/t-s。為企業創造了較好的經濟效益和社會效益。