山西通才336 m2燒結系統設計特點

魏星星

（山東省冶金設計院股份有限公司，山東濟南 250101）

經驗交流

山西通才336 m2燒結系統設計特點

魏星星

（山東省冶金設計院股份有限公司，山東濟南 250101）

結合山西通才336 m2燒結系統主要工藝及設備概況，介紹了余熱鍋爐系統、SDA脫硫法、SCR脫硝法、混料系統結構的技術特點以及環保治理所采取的措施。燒結系統投產后，運行穩定，滿足了生產要求。

燒結系統；設計特點；余熱鍋爐；環保治理

為實現高爐煉鐵對燒結礦產量的需要目標，山西通才工貿有限公司淘汰落后設備，實施技術改造工程燒結項目，新建1臺336 m2燒結機，燒結機設計年作業天數為330 d，設計利用系數1.35 t/（m2·h）。本文主要從山西通才燒結系統的主要工藝及設備概況、余熱鍋爐、脫硫脫硝、混料系統結構、環境保護等方面介紹其特點。

1 燒結系統主要工藝及設備概況

燒結機的主要技術特點：1）燃料粗、細破碎采用集中布置方式，該方式占地面積小，設計的破碎流程靈活性高，可實現處理焦炭和無煙煤時采用各自的工藝流程。該破碎系統可以獲得0～3 mm細粒燃料達90%～95%，能夠滿足配料所需，并有效回收焦丁。2）熔劑配加生石灰，可強化造球，改善料層透氣性［1］。3）燒結配料采用調速圓盤給料機加電子皮帶稱，生石灰配料采用雙軸螺旋給料+螺旋稱+雙軸消化器，可實現自動重量配料并對生石灰進行消化，提高配料精度。4）生石灰消化器、一混、二混使用熱水，以提高料溫。在二混和燒結機混合料礦槽采用蒸汽預熱，進一步提高燒結混合料溫度，強化燒結過程。5）采用厚料層燒結，料層厚度750 mm。降低燃耗及燒結礦中的FeO含量，提高燒結礦強度。6）采用熱風燒結技術，充分利用冷卻機的廢氣顯熱。7）采用高爐煤氣、空氣雙預熱點火工藝，高效節能，保證點火質量。8）采用鋪底料工藝，粒級為10～20 mm的燒結礦，改善燒結料層透氣性，保護設備，利于環保。相關試驗表明，料層對燒結礦的強度、成品率、產量的影響最大，其次是水分、燃料［2］。9）整粒系統采用集中環保篩分樓型式，在篩分樓中分別設一、二、三篩篩分流程。篩分效率高，環保并占地面積小。10）環冷機高溫段廢氣設余熱鍋爐回收利用。11）成品儲運系統中設有成品礦槽，能為高爐直供燒結礦，也可通過成品礦槽貯存部分燒結礦，調節燒結與高爐之間的不平衡。12）小格散料進入整粒系統進行處理，回收其中成品燒結礦。13）對高含硫量的燒結煙氣進行收集與調節，節能降耗。14）機頭除塵采用日本日立公司移動極板技術（MEEP），除塵效果好。

2 燒結系統設計特點

2.1 余熱鍋爐系統

燒結機生產時，熱燒結礦從燒結機尾部落下經破碎后，通過振動篩分后經溜槽落到冷卻機傳送帶上，料溫約700℃左右。在燒結冷卻機上布置數臺冷卻風罩，風罩內通過風機使冷卻風強制穿過料礦層，經料礦加熱后，在風罩內的冷卻風的溫度可達390℃左右，該風罩內的冷卻風可利用其余熱。

燒結礦冷卻設備為415 m2鼓風式環冷機，在燒結機正常生產的情況下，根據環冷機余熱分布情況，在環冷機一段風箱及二段風箱上設置余熱回收。余熱回收裝置包括煙氣切斷裝置、余熱鍋爐、循環風機等幾大部分，余熱回收裝置采用熱管蒸汽發生系統，其核心部件是熱管。

環冷高溫煙氣通過余熱鍋爐回收能源，產生蒸汽外供，鍋爐的排煙溫度為145℃的廢煙氣返回環冷機冷卻燒結礦。

環冷機余熱鍋爐蒸汽參數為：中壓蒸汽壓力1.6 MPa；中壓蒸汽溫度350℃；中壓蒸汽額定值38 t/h；低壓蒸汽壓力0.5 MPa；低壓蒸汽溫度200℃；低壓蒸汽額定值11 t/h；鍋爐排煙氣溫度（145±5）℃。

2.2 SDA脫硫法、SCR脫硝法

SDA脫硫工藝以Ca（OH）2漿液作脫硫吸收劑，通過離心轉盤式霧化器或氣流式霧化噴嘴使吸收劑在噴霧干燥吸收器內霧化。熱煙氣進入吸收器與霧化劑吸收接觸后，同時發生3種傳熱傳質過程：1）酸性氣體從氣相進入液滴的傳質過程；2）被吸收酸性氣體與溶解的Ca（OH）2發生化學反應；3）液滴內水分蒸發,吸收干燥后的產物（主要是含結晶水的硫酸鈣）與飛灰一起收集在吸收器的底部或集塵器中。該脫硫法工藝在理想的工況條件下，脫硫效率可達80%～90%。其特點是副產物為固態，沒有廢水產生，但吸收劑Ca（OH）2成本較高。

SCR脫硝裝置主要由脫硝反應劑制備系統和反應器本體組成，通過向反應器內噴入脫硝反應劑氨氣，將氧化氮還原為氮氣。由于此還原反應對溫度較為敏感，故需加入催化劑，以滿足反應的溫度需要，增強反應活性［2］。對于低含塵工藝，SCR工藝布置在煙氣脫硫系統工序之后、煙囪工序之前。此時雖然煙氣中的飛灰含量大幅減少，但為了滿足催化劑活性對反應溫度的要求，需要安裝蒸汽加熱器和煙氣換熱氣。系統復雜，投資增加。

2.3 混料系統結構

一次混合室采用單層鋼排架開敞式結構，總長度25.5 m，跨度15 m，檐口標高約11.50 m，總建筑面積約502.0 m2，內設1臺直徑3.8 m、長16 m的混合機。屋面圍護結構為壓型鋼板，墻面上部為防雨罩。柱基礎為鋼筋混凝土單獨基礎，混料機基礎為大塊式鋼筋混凝土基礎。

二次混合室采用鋼框排架開敞式結構，總長度約27.5 m，跨度16 m，檐口標高約11.5 m，總建筑面積約543.25 m2。內設1臺直徑4.5 m，長21 m的混合機，屋面圍護結構為壓型鋼板，墻面上部為防雨罩。柱基礎為鋼筋混凝土單獨基礎，混料機基礎為大塊式鋼筋混凝土基礎。

3 環保治理措施

1）燒結煙氣治理。采取半干法技術處理燒結含硫煙氣，以脫除和回收燒結煙氣中的二氧化硫。2）粉塵治理。設置2臺300 m2雙室三電場電除塵器，粉塵排放濃度≤50 mg/m3。設置燃料破碎、配料為低壓脈沖袋式除塵；機尾除塵電袋復合除塵；成品篩分電除塵,粉塵排放濃度≤30 mg/m3。排放濃度符合GB 16297—1996《工業爐窯大氣污染物排放標準》中二級標準的要求。3）工業廢水及生活污水處理。系統主要供設備冷卻用水、工藝設備添加水和除塵加濕用水。上述用水除部分被物料帶走外，其余的回水都利用余壓自流進熱水池，提升至冷卻塔，冷卻后入冷水池循環利用。在循環水出口處加設全自動自清洗過濾器，精度為≤0.2 mm，少量過濾器污水排至泵房的集水坑沉淀后，外用于地面灑水或綠化。生活污水依托原有輸送和處理設施。4）噪聲治理在滿足工作性能條件下，盡量選用低噪聲、振動小的機械動力設備。破碎機、混合機、振動篩考慮基礎減震以減輕震動引起的噪聲，各種泵設置在泵房內。燒結主廠房控制室和主抽風機控制室采用雙層隔音玻璃；主抽風機工作廠房墻壁上粘貼吸聲材料，設備本體包裹吸聲材料。對室外除塵風機，在外殼包裹隔音材料，風機出口安裝消音器，以減輕風機噪聲對環境的影響。設備噪聲經隔聲、消聲處理、廠房墻體屏蔽和距離衰減后，能夠滿足工業企業廠界噪聲標準的要求。5）固體廢棄物。該工程固體廢物主要來自除塵系統的除塵灰，全部參加燒結配料。6）綠化。工程涉及區域內綠化系數10%。設計中在廠房外設置綠化帶，道路兩旁種植行道樹，在空地種植花卉、草坪，既可美化環境、清潔空氣，又可設置隔音帶，起到降低噪聲的作用。

4 系統運行情況

燒結系統投產至今，共生產燒結礦1 292萬t，共生產蒸汽160萬t，取得了良好的經濟效益。各子系統的運行正常、穩定，設備易損部件少，檢修方便，能夠滿足工藝現代化、裝備大型化、操作自動化、管理信息化、節能環保的工程項目建設要求。

［1］張惠寧.燒結設計手冊［M］.北京：冶金工業出版社，2008.

［2］胡洪天.強化褐鐵礦燒結措施研究［J］.四川冶金，2004，26（5）：39-42.

TF321

B

1004-4620（2017）01-0073-02

2016-11-01

魏星星，女，1984年生，2007年畢業于長安大學礦物加工專業。現為山東省冶金設計院股份有限公司工程師，從事冶金工藝設計技術工作。