標準化引領燒結球團轉型升級

劉文權 吳記全

標準化引領燒結球團轉型升級

劉文權 吳記全

1.開展標準化工作的必要性

隨著全球經濟的融合發展，標準化在世界經濟活動中的重要性日益凸顯。標準化是企業精益運行、創新發展和快速響應市場的支撐和產物。標準化有助于提升企業規范性、引導品種開發、增強市場競爭力和提高企業品牌影響力。

加快推進供給側結構性改革，促進經濟中高速增長，產品產業邁向中高端，建設制造強國、質量強國，需要把標準化放在更加突出的位置；提高鋼鐵產業競爭力，構建公平競爭環境，需要標準作為硬約束；促進鋼鐵行業改造升級，優化產業發展，推動科技創新，提高鋼鐵行業規模效益和產業集中度，需要標準發揮引領作用；規范行業發展秩序，營造公平、公正、健康發展環境，需要標準發揮規則作用，推進生態文明建設，加快節能減排，推動綠色、低碳和循環發展；促進貿易往來，提高交易效率、實現“走出去”戰略，需要標準作為貿易準則。

目前，中國標準化改革全面啟動，《中國制造2025》的發布，使中國制造業邁入新的發展階段，制造業標準化提升計劃重點要抓好建立智能制造標準體系、強化基礎領域標準體系建設、推動重點領域標準化突破和推動裝備走出去和國際產能合作。要規劃好鋼鐵行業綠色制造中所需的標準體系，做好頂層設計，樹立好標桿，以高效節能節水、先進環保和資源循環利用為重點，把研發、應用和節能環保新技術迅速轉化為標準，充分發揮標準對鋼鐵行業轉型升級和發展中的支撐和引領作用。

2.標準化引領燒結球團轉型升級

燒結工序在鋼鐵企業降本增效及資源循環回收利用中發揮著極其重要的作用。在高爐爐料中，一般燒結礦的成本較球團礦成本低100元/噸-300元/噸，略低于天然塊礦的成本，在鋼鐵聯合企業中，燒結工序不可或缺，是實施低成本戰略的關鍵環節。因而，高爐生產多用燒結礦就能產生顯著的經濟效益。

燒結礦的低成本主要得益于其對所有鐵礦粉資源的優良適應性和對鋼鐵企業內固體廢棄物的回收利用。燒結工序對廠內固廢的回收利用涵蓋了煉鐵、煉鋼、軋鋼等過程中產生的各種含鐵、含碳物料，如煉鋼OG泥、高爐出鐵場集塵灰、原料集塵灰、礦槽除塵灰、焦粉等。

2.1 鋼鐵工業污染物排放新標準

2017年6月，國家環境保護部發布《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》等20項國家污染物排放標準修改單的公告（征求意見稿）。新建項目無組織排放控制措施要求自修改單發布之日起執行。現有企業無組織排放控制措施要求自2019年1月1日起執行，其中京津冀大氣污染傳輸通道城市自2017年10月1日起執行。

2.2 燒結球團節能環保相關標準

《清潔生產標準鋼鐵行業（燒結）》HJ/T426-2008和《鋼鐵污染物防治技術政策》中指出，鼓勵開發應用的新技術，包括鼓勵研發和應用燒結煙氣循環技術、二噁英和重金屬聯合減排技術；鼓勵研發、應用燒結煙氣脫硝技術和工業爐窯低氮燃燒技術；鼓勵研發和應用燒結脫硫副產物的安全利用技術、高鋅含鐵塵泥脫鋅技術。

3.燒結煙氣循環技術

3.1 燒結煙氣循環技術

燒結煙氣循環法是通過收集部分風箱的燒結煙氣循環返回至燒結料層，使煙氣中的SOX、NOx以及粉塵等污染物被燒結層分解、轉化、吸附的工藝。典型的燒結煙氣循環技術有EOS工藝、LEEP工藝和Eposint工藝、區域性廢氣循環和燒結廢氣循環利用技術等。

3.1.1 能量優化燒結技術EOS

EOS(Emission Optimized Sintering)技術由奧圖泰（Outotec）開發成功外循環工藝，于1995年在荷蘭克魯斯艾莫伊登的3臺燒結機上實現工業化應用，2002年在安賽樂法國敦刻爾克廠應用。德國的蒂森克虜伯、日本新日鐵及荷蘭的霍戈文3個燒結廠都有使用EOS 技術降低燒結過程煙氣排放的報道。EOS工藝將主抽風機排出的大約50%的煙氣引回到燒結機上的熱風罩內，剩余約50%煙氣外排。熱風罩將燒結機全長都罩起來，在燒結過程中，為調整循環煙氣的氧含量，鼓入少量新鮮空氣與循環廢氣混合。這樣，僅需對外排的約50%的燒結煙氣進行處理，灰塵、NOx減少約45%，二噁英減少約70%，使之達到環保要求。

3.1.2 環境型優化燒結Eposint

由西門子奧鋼聯和位于奧地利林茨的奧鋼聯鋼鐵公司聯合開發的內循環工藝Eposint（Environmentally Opotimized Sintering）減少了SOx和NOx的絕對排放量，而且大幅度降低廢氣中的二噁英和汞的濃度，還減少焦粉的單耗量，提高燒結機產量。2005年5月在西門子奧鋼聯林茨鋼鐵公司燒結廠5號燒結機上使用。其使用效果：（1）循環廢氣來自溫度最高、污染物（有害氣體、粉塵、重金屬、堿金屬、氯化物等）濃度最高點的風箱位置，同時還包括部分冷卻機熱廢氣。（2）循環廢氣占廢氣總量的35%，O2濃度為13.5%，機罩占燒結機的75%。（3）具有最高SO2濃度的煙氣循環進入燒結料層，過剩硫被固定到燒結礦。

3.1.3 低排放能量優化燒結工藝LEEP

隨著社會結構和大眾知識需求的變化，人們閱讀方式與習慣的改變需要圖書館提供新的資源組織和服務方式，提高全社會文化生活水平要求圖書館提供新的服務模式，創新創業、政府服務等需求要求圖書館提供更深層次的知識服務。現有的圖書館管理系統在系統/平臺框架、資源管理、服務理念等方面，都難以滿足圖書館職能轉變的需求。例如，在系統架構方面，現有圖書館信息系統在開放性上有所欠缺；在圖書館服務方式上，現有的系統主要是針對實體館藏和電子資源數據庫在數據層面上的整合，缺少對各種館藏資源內容進行語義提取與知識服務。

LEEP（Low Emisson amp; Energy Optimised Sinter Process）工藝由德國HKM公司開發，并在其燒結機上實現工業化。該燒結機設有兩個廢氣管道，一個管道只從機尾處回收熱廢氣，另一個管道回收燒結機前段的冷廢氣。通過噴入活性褐煤來進一步減少剩余的二噁英。燒結機罩的設計不同于EOS裝置，這個機罩沒有完全覆蓋燒結機，有意允許一部分空氣漏進來補充氣體中氧含量的不足，這樣就無需額外補給新鮮空氣。其運行效果如下：（1）選擇性利用機尾污染物含量偏高的煙氣，循環比例47%，O2濃度16%-18%。（2）將冷煙氣（65℃）和熱煙氣（200℃）進行熱交換。（3）機罩沒有完全覆蓋燒結機，漏入部分空氣補充含氧量。（3）廢氣可減排45%，燒結燃料消耗降低5千克／噸，占燃料配比的12.5%。

3.1.4 區域性廢氣循環技術

區域性廢氣循環工藝在新日鐵公司480平方米燒結機上使用，廢氣循環率約25%，循環廢氣的氧濃度19%，水分含量3.6%，對燒結礦質量無不利影響。

3.1.5 燒結廢氣余熱循環利用技術

寶鋼寧波鋼鐵公司430平方米燒結機上成功應用燒結煙氣循環系統，這是國內首套燒結廢氣余熱循環利用的節能減排項目，填補了國內大型燒結機廢氣循環利用和多種污染物深度凈化空白，被列為國家發改委低碳技術創新及產業化示范項目。其使用效果：（1）非選擇性與選擇性循環并存，綜合利用主煙道和冷卻熱廢氣。（2）固體燃料降低6%，粉塵和SOx排放量大幅度降低，NOx排放量少量降低。

3.2 燒結煙氣循環利用技術規范

3.2.1 項目的必要性。目前，寧波鋼鐵、沙鋼、興澄鋼鐵、日照鋼鐵、福建三鋼、永鋼、湛江鋼鐵和遷鋼等30多臺新建或改造燒結機已實施或正在實施燒結煙氣循環技術，并處于推廣應用階段；燒結煙氣循環技術水平差異較大，需要規范提高；尚未有相關的技術規范和標準，需制定燒結煙氣循環工藝技術規范，用來指導該技術的推廣和應用。

3.2.2 對產業發展的支撐作用和解決的主要問題。燒結煙氣循環屬于《鋼鐵工業調整升級規劃（2016-2020年）》綠色改造升級發展重點推廣的節能減排技術；屬于工信部《大氣污染防治重點工業行業清潔生產技術推行方案》（工信部節〔2014〕273號）鋼鐵行業推廣技術；有利于推動鋼鐵行業節能減排技術進步，助力燒結工藝裝備提升和產業升級。

3.2.3 申請重點項目的理由。我國自主開發的自主知識產權技術及推廣和應用。

3.2.4 與其他行業或領域的關系無矛盾或重復。預計會帶動燒結煙氣脫硫工藝和裝置改造和技術進步。

3.2.5 對標和采標情況。國外的典型煙氣循環工藝主要有4種，分別是日本新日鐵區域性廢氣循環技術、荷蘭艾默伊登EOS、德國HKM公司LEEP以及奧鋼聯公司EPOSINT。燒結煙氣循環技術列入歐美國家BAT體系（最佳可用技術），但尚未有相關的技術規范。

3.2.6 涉及國內外專利情況。寶鋼燒結廢氣循環項目具有自主知識產權，共申報專利33項，技術秘密4項。

3.2.7 與現有標準、制定中標準的協調配套情況。經查新，國內外尚無相同或相近技術規范或標準；是體系缺失標準的補充，沒有重復或矛盾。

4.目前燒結球團開展標準化工作情況

（1）《燒結煙氣循環技術規范》（計劃號2017－0078T-YB）已通過工業和信息化部2017年第一批行業標準制修訂計劃（工信廳〔2017〕40號）。

（2）《強逆流混合機》（計劃號2017－0442TYB）已通過工業和信息化部2017年第二批行業標準修訂計劃（工信廳〔2017〕70號）。

（3）帶式焙燒機球團技術規范已進入2017年第四批行業標準申報階段。

（4）燒結機漏風率、燒結配料水分測量等標準正在擬定中。未來將有更多燒結、球團標準陸續推出。

（略）

（作者單位：冶金工業規劃研究院）