談鋼鐵廠燒結工藝的節能環保設計

劉瑞民

摘要：鋼鐵工業在我國工業持續快速發展過程中起到了很大的支撐與推動作用，為支撐國民經濟快速發展做出了巨大貢獻。在節能環保方面還有很大的潛力，我們要充分利用現代科學技術，不斷學習，不斷改革，不斷創新，努力挖掘開發鋼鐵廠燒結工藝節能環保的潛力，使得鋼鐵行業能夠有序、健康、積極地發展，創造更多更偉大的價值。

關鍵詞：鋼鐵廠;燒結工藝;節能;環保

近年來，隨著工業的繁榮發展，鋼鐵行業如雨后春筍般噴薄而生，日益激烈的競爭環境使其發展逐步艱難，并在慘淡的經濟效益中有所體現，不僅對企業的發展構成威脅，對中國鋼鐵行業的發展造成了阻礙，也增添了國家節能、環保工作的壓力，在鋼鐵廠各個工作環節中，主要的能量消耗環節之一是燒結工藝。因此，本文在研究的過程中主要對該環節的工作進行了系統的分析、研究，并提出了相應的優化策略，對鋼鐵廠后續在節能環保方面的發展具有重要的指導作用。

一、鋼鐵廠燒結工藝概述

鋼鐵廠的燒結工藝，指的主要是通過加熱粉末、粉末壓坯等，使其溫度低于其中基本成分的溶點，然后采取有效性措施，將其冷卻至室溫的過程。鋼鐵廠的燒結環節目的在于讓粉末之間產生粘結，從而增加燒結體的強度，然后將粉末顆粒聚集體轉化為晶粒聚結體，最終得到生產所需的機械、物理性能材料。而鋼鐵廠燒結工藝的具體技術與流程，對于燒結最終生產所得產物的質量、產量等，都存在直接的影響，所以，我國各鋼鐵廠也應當重視先進性技術指標的應用，盡可能采用最為合適的燒結工藝流程和操作方法。經過對當前鋼鐵廠燒結工藝實際應用情況的詳細分析。

二、燒結工藝節能設計的意義（燒結工藝節能環保設計的意義）（添加煙氣脫硫脫硝對大氣環保的意義）

燒結工藝的節能環保設計，不僅能夠減少燃料和能源的消耗，還可以有效的減少廢氣廢物的排出，降低對環境的破壞程度。

2.1? 降低燃料消耗

在燒結工序中固體燃料的不完全燃燒是燒結熱能損失的重要原因，燒結工藝的節能設計，改善了固體燃料的配比，并且增加了相應的助燃劑，增加爐內透氣性使得爐內的氧氣濃度上升，從而有效減少不完全燃燒的比例，最終保證了固體燃料的充分燃燒。這種方式讓燒結過程的邊緣效應的比例明顯降低，改善了固體燃料的燃燒效果和性能，有利于燒結成品率的提升，并且單位產品消耗的燃料也會相應的降低。

2.2? 減少電能消耗

在整個鋼鐵燒結工藝中，燒結過程的電能消耗是最為主要的一部分之一，且其中的絕大部分電能消耗都是來自于主抽風機的電耗。因而，燒結過程中的節電設計的關鍵是抽風機。燒結工藝的節能設計通過工藝上的創新，有效的減少漏風以及保證了低風量操作的可行性，這兩個措施相結合最大程度的減少抽風機的電能消耗。

2.3? 減少廢物排出

在鋼鐵廠傳統的燒結工藝中，因為固體和點火燃料的大量利用，以及不充分燃燒帶來的固體廢料和廢氣，使得鋼鐵廠的燒結環節不僅產生了大量原料和能源的浪費，也造成了嚴重的環境污染問題。燒結工藝節能環保設計利用工藝的創新，保證了燃料的充分燃燒，減少了固體和點火燃料的浪費，進而也減少了燃料廢渣和廢氣的排出，達到了保護環境的目的。

三、鋼鐵廠燒結工藝節能環保主要技術（添加脫硫脫硝技術）

3.1? 固體燃料優化技術

首先，采用厚料層燒結技術。在燒結機承受范圍內，逐漸提高料層厚度可以減少能源消耗。厚料層燒結的優點：增強自動蓄熱效率，降低燒結燃料配比，削弱燒結邊緣效應，提高燒結成品率，從而減少產品單位耗能率。其次，充分回收利用含碳粉末。在鋼鐵生產過程中，會產生大量的含碳、含鐵粉末，若將粉末中的有害物質加以控制，就可以采用混勻礦、小球燒結等方式進行燒結，能夠同時達到取代部分固體燃料和鐵、碳等原材料回收利用的效果。最后，提高固體燃料的燃燒性能。固體燃料的粒度及粒度分布、燃料結構、投入方式，以及助燃催化劑的使用，可以全面提高和改善固體燃料的產能輸出，提高固體燃料的利用率。

3.2? 原材料優化技術

燒結工藝中的原材料是由多種物質組成的，在燒結之前，原材料的混勻尤其重要，直接影響燒結產品的質量及能源損耗。大小相似及均勻的材料顆粒，是燒結工藝順利進行的基礎保障，并且提高燒結產品質量。除此之外，原材料采用小球與小球團燒結技術，可以使燒結工藝更加節能環保。礦粉經過成球處理可以大幅度地提高混合料中小料球（一般指大于3mm）的數量，從而改善燒結料的透氣性和強化燒結過程，特別是對細礦粉燒結效果更好。

3.3? 余熱回收利用技術

燒結工藝過程中，冷卻機中的廢氣與燒結廢氣，能夠產生占總耗能50%的熱量，充分回收利用這兩部分產生的余熱，能夠顯著降低燒結工藝的能源消耗。一是在燒結礦冷卻系統中安裝余熱鍋爐，利用余熱生產蒸汽進行發電、供熱等。二是積極推廣余熱廢氣燒結技術。該技術可以充分利用余熱進行熱風燒結，熱風燒結能夠降低消耗固體燃料，提高燒結礦質量。

3.4? 燒結設備優化方法

隨著鋼鐵工業的迅速發展，一些傳統的小型燒結設備正在逐步被淘汰，取而代之的是先進的大型燒結設備。大型燒結設備能夠避免小型燒結設備材料浪費、環境污染等缺點，起到節能環保的作用，為鋼鐵廠創造更大的經濟效益。首先，大型燒結設備能夠充分利用資源，減少材料浪費;其次，大型燒結設備生產高質量產品，減少返工率，節約生產時間，提高工廠工作效率;最后，大型燒結設備生產過程中節約資源消耗，降低生產成本，使鋼鐵廠經濟效益最大化。

4、燒結工藝的環保建議

目前，我國鋼鐵廠仍有部分燒結環節相對落后，為了可持續發展，我們應該不斷的推進節能環保工藝，增加先進設備投入，促進能源的循環利用等。

4.1? 加大精密設備的投入

提高鋼鐵廠設備的精密程度，可以顯著的提高鋼鐵廠的經濟效益。加大對鋼鐵廠精密設備的投入，意味著改善設備的技術狀態，使得設備在選型配置上更為合理，更加符合鋼鐵廠的實際生產需求，從而提高了設備裝置的水平，進而可以使設備得到更加充分的利用。不僅如此，增加對鋼鐵廠精密設備的投入，也可以在很大程度上縮減了設備的維修費用，從而使鋼鐵廠平均生產成本不斷降低，最終促使鋼鐵廠經濟效益得以有效提升。具體措施可以是，雇傭更為專業的技術人員專門對于精密設備進行采購和維修管理，增加在精密設備方面的資金投入確保采購的設備的品質。

4.2? 促進余熱回收利用

我國的鋼鐵企業在燒結過程中對余熱資源的回收利用比例相對于國際先進水平還是較低的，采用合理的余熱回收技術可以最大化的回收余熱資源，進而提高資源利用率，對鋼鐵廠企業效益提高及節能環保都有重要意義。余熱回收可以主要從以下幾個方面入手：一是燒結機大煙道的煙氣余熱，所含顯熱約為燒結工序能耗總熱量的15%～20%左右;二是冷卻機廢氣余熱，顯熱資源約占燒結工序能耗總熱量的28%-35%。目前，這兩個工序中的余熱是利用起來最為便捷的，也是最穩定的。

結語：

節能環保工藝在燒結工藝這一環節的應用對于鋼鐵廠整體的節能環保都具有重要的意義，目前我國鋼鐵廠的煉鋼技術還是有很多部分采用傳統的煉鋼工藝，對于鋼產品質量的保證、能源的節約以及對于環境保護方面都是非常不利的。因此我們需要繼續加大節能環保工藝在燒結環節中的應用，可以采用加大精密設備投入、促進余熱利用、推進自動化操作的方式來推進節能環保工藝的普及。

參考文獻：

[1]?? 付明輝.鋼鐵燒結生產工藝過程能源管理系統的研究[D].中南大學，2015.

[2]?? 周繼程，酈秀萍，上官方欽，張春霞.我國燒結工序能耗現狀及節能技術和措施[J].冶金能源，2010，29（02）：23-26.

[3]?? 甄常亮，程翠花，李旺，閆寶忠.燒結工序能耗限額解讀與節能分析[J].河南冶金，2017，25（01）：26-27.