燒結工藝節能環保新技術應用實踐

侯長波

摘要：隨著我國經濟水平的不斷發展，促進了我國鋼鐵行業的生產技術水平提高。不過，近年來，我國鋼鐵行業發展速度過快，導致鋼鐵生產產能過剩嚴重，鋼鐵行業在市場中的競爭壓力逐漸增加，導致鋼鐵行業的產值以及經濟效率逐漸下滑，嚴重影響了鋼鐵行業的進一步發展，而且對資源消耗也非常嚴重。在燒結工藝生產中，消耗能源相對較多，而且煙氣污染十分嚴重，也違反了我國可持續發展理念。因此，本文對鋼鐵廠燒結工藝的節能環保進行分析，降低能源消耗，保護生態環境，促進鋼鐵企業的發展。

關鍵詞：鋼鐵產業;燒結工藝;節能環保

一、淺析鋼鐵廠燒結工藝

燒結工藝是鋼鐵生產過程中的主要環節，燒結礦質量的好壞不但能夠影響生鐵的質量，對煉鋼生產也會產生一定的影響。在鋼鐵生產過程中，燒結工藝所需要消耗的能耗約占據了整個生產流程的10%左右。燒結時，需要將全部的原燃料按照一定的比例進行配料、混合、布料、點火、燒結，在燒結料達到一定的高溫后，生成一定數量的液相，將未熔化的粉狀物料粘接成塊，并利用鼓風冷卻技術，對高溫燒結礦進行冷卻、篩分得到成品。燒結生產能夠將細粒狀含鐵物料燒結成滿足高爐冶煉的人造塊礦，達到煉鐵生產的要求，經過高爐冶煉生產出高質量鐵水。為了能夠滿足我國國情的需求，需要進一步優化燒結工藝，對燒結生產流程進行創新，在節約能源的同時控制生產成本，提高燒結生產的產品質量。

二、燒結工藝的節能環保措施

（一）節能降耗

（1）優化燒結工藝設備

在燒結生產各個工藝環節中，設備的選型和性能要保證匹配，在提高運行穩定性的同時，降低資源消耗，節約生產成本。我國大部分鋼鐵企業在傳統生產時，為了能夠節約成本，選擇小型并且性能相對較低的設備，在生產中不但導致資源大量浪費，反而增加的生產成本，嚴重影響了企業的發展。因此，企業要從長遠考慮，出于降低能源消耗和節約成本目的，選擇性能更先進的燒結設備。例如：新型密封環冷機和燒結機柔性密封裝置。新的工藝設備不但能夠在生產中充分的發揮自身的功能優勢，而且有利于生產控制和參數調整，提高生產效率的同時，能夠充分利用能源，減少能源消耗，從而達到節能的目的。

（2）采用厚料層技術

目前，我國燒結機普遍采用了厚料層燒結技術，在燒結生產的過程中能夠提高資源利用率，降低燃料消耗，提高燒結礦產量和質量。首先，需要明確燒結料各種原燃料的物理化學成分和冶金性能，根據燒結料層的透氣性和主抽風機能力增加料層厚度，增強燒結料層的蓄熱能力，提高熱量在燒結過程中的利用率，從而減少燃料的使用量。其次，采用“梭式布料器+圓輥+九輥”布料方式，對燒結布料進行優化，保證沿料層高度自上而下粒度逐漸變大，燃料量逐漸變少，促使燒結料中燃料能夠充分燃燒，提高燃料的利用率，降低燃料消耗，減少污染物排放。

（3）提高環冷余熱回收效率

燒結生產過程中，會產生大量的熱量，在燒結礦冷卻時，一些小型企業依舊會采用傳統的鍋爐形式回收余熱，利用率低下，造成了大量余熱浪費。因此，在燒結過程結束后，回收燒結環冷機煙氣余熱進行發電，實現能源循環利用，從而降低能源消耗是當今燒結新技術的發展方向。安鋼煉鐵廠在2007年新建了環冷余熱發電系統，但是在由于受到技術的限制以及其他因素的影響，導致在回收燒結環冷機煙氣余熱進行發電時，電量相對較低，也嚴重的浪費的資源。通過對燒結過程的分析和研究，制定了一系列的操作控制參數，將燒結終點控制在倒數第二個風箱和終點溫度控制在≤150℃，來保證進入環冷機燒結礦的熱量。2017年10月，安鋼煉鐵廠1號燒結機對環冷余熱系統實施了系統化改造，對環冷密封系統進行雙層密封，使得發電量提高了20%，噸礦發電量達到20Kwh/t以上，節約了大量的能源。

（4）提高生石灰配比

在燒結生產中，利用生石灰代替石灰石做熔劑，是強化燒結過程的有效措施之一。生石灰加水消化發生放熱反應，可以提高料溫，減少或消除過濕層，改善料層透氣性;生石灰加水消化后生產消石灰，有較強的凝聚性，有利于混合料的成球，并提高料球的強度;生石灰消化后，比表面積大大增加，在燒結時，能夠使混合料中其它組分充分接觸，更快的發生各種液相反應，促使燒結料更快的熔化，加速燒結過程的進行，從而提高燒結熱量利用率。安鋼煉鐵廠在燒結生產配加生石灰工藝中，發現在使用該技術時，需要注意以下幾方面問題：第一，生石灰用量不宜過多：過多時燒結料會過分疏松，堆比重降低，生球強度變壞;由于燒結速度過快致使燒結礦強度變差，生產率降低。第二，生石灰在配料前的貯運過程中，應盡量避免受潮，以防止事先消化失去CaO的強化作用;。第三，燒結前必須使生石灰充分消化。在經過大量的試驗操作后，發現生石灰的配比在達到4.0%～5.0%之間，才能夠發揮出生石灰的最大使用效率。

（5）熱風燒結技術

為更好的提高燒結礦產質量，減少固體燃料消耗，提高經濟效益，實現節能降耗，減少廢氣排放，安鋼煉鐵廠在1號燒結機系統采用燒結煙氣內循環技術。燒結煙氣內循環工藝是由新增抽風機將溫度較高、O2含量較高、SO2含量較低的部分風箱煙氣直接抽入新增的煙道，經過多管除塵器降塵后通過煙氣分配器進入燒結臺車面煙氣罩內，通過料層再次參與燒結的過程。在普通厚料層燒結工藝中，自動蓄熱作用較強，料層下部熱量過剩，上部熱量先天不足。而熱風燒結通過引入燒結高溫段的熱廢氣，使通過料層的氣流溫度升高，使上部料層的燒結溫度升高，減少上、下層的溫差。同時，還可以替代部分固體燃料的燃燒熱，降低固體燃料用量，使固體燃料在燒結料層上、下部的分布更加均勻。通過采用熱風燒結工藝，安鋼煉鐵廠1號燒結機固體燃料配比下降0.5%，噸礦降低固耗燃耗4kg/t，二氧化硫以及氮氧化物排放量明顯下降，節能減排效果明顯提升。

（二）環境保護

燒結生產過程中，將會產生出大量的煙氣，并且含有二氧化硫以及氮氧化物微顆粒等，嚴重污染環境，并對生態環境造成了嚴重影響。為了滿足我國國情的需求，燒結在生產過程中，必須嚴格控制燒結工藝中產生的二氧化硫以及氮氧化物產生量，積極完善燒結工藝，做到脫硫脫硝，從而降低對環境的影響，達到環保的低排量要求。安鋼煉鐵廠在燒結工藝中，對于煙氣以及微顆粒的減排中，主要采用了以下幾個方面措施：

（1）為了能夠促使燒結工藝進一步降低排放量，必須從源頭對進廠原料進行控制。在燒結原料采購中盡量選用低硫含鐵原料，使用含硫量低的洗精煤和焦粉代替煙煤作燃料，降低燒結過程帶入的硫含量。

（2）加強燒結生產過程控制，通過控制燒結終點和燒結過程，以及廢氣溫度等參數的調整，降低二氧化硫和氮氧化物排放，降低脫硫脫硝系統的處理壓力，提高排放合格率。

（3）提升脫硫能力，目前普遍采用利用活性炭進行脫硫脫硝，實現綜合治理，并且可以將脫硫后的產物進行回收用，并在實驗中生產濃硫酸，從而做到資源循環利用，并且避免對環境造成二次破壞。

結束語：在新時期下，我國能源人均占有量已經越來越少，能源危機已經成為了我國發展的主要障礙，并且對國民的生活以及未來的發展造成了嚴重的影響。因此，在我國可持續發展理念下，對環境提高了重視程度，并提倡愛護環境，保護環境。對于鋼鐵行業而言，政府必須對污染較重的企業進行整治，而且也需要制定相應的生產標準，促使鋼鐵企業在燒結工藝中能夠控制污染物的排放量，并且加大燒結煙氣處理力度，實現燒結技術的創新，逐漸利用現代化科學技術，促使傳統的生產工藝能夠轉向自動化以及智能化，節約能源的同時，也保護我國的生態環境，促進我國可持續發展理念的實施。

參考文獻：

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