钢铁企业烧结工艺节能环保技术探讨论文_赵坤

钢铁企业烧结工艺节能环保技术探讨论文_赵坤

河钢集团邯钢公司炼铁部 河北邯郸 056015

摘要:在当前激烈的市场竞争背景下,外部市场环境不断变化,特别是可持续发展战略的实施,给新时期钢铁企业的可持续发展带来了严峻的挑战。作为一个重要的部分钢铁企业的生产,开发和烧结节能和环保技术的应用,将有助于降低生产经营成本,实现资源的合理开发和利用,促进钢铁产业的健康和可持续发展,并减少资源损失和环境污染在同一时间。加强钢铁企业烧结过程节能环保技术的研究,改善技术缺陷,促进更高技术水平的发展,为后续相关工作打下坚实的基础和保障。

关键词:钢铁企业;烧结工艺;节能环保技术

一、烧结工艺概述

在钢铁生产过程中,烧结是非常重要的。将铁矿粉与石灰等燃料按一定比例混合均匀。通过烧结生产,烧结矿的强度和粒度均满足使用要求,并对这些烧结矿进行精炼,制成钢。在烧结过程中,要将振动烧结铁粉的材料加热到熔点以下,使其成为块状固体,如果所选材料不符合要求,则要加热到符合使用要求的材料,或者在烧结过程中,配合度不符合使用要求,不能制成钢。

不符合粒度要求的精矿,必须与其它物料混合,在机器上烧结,以满足高炉的要求。在烧结过程中,可提高高炉的利用系数和渗透功能。烧结工艺可以提高产品质量,节约能源,保护环境。

二、节能降耗技术

(一)降低固体燃料的消耗

1.对固体燃料的粒度进行控制

烧结过程所需的能量来自固体燃料的燃烧。烧结速率与固体燃料的粒度密切相关。当燃料粒度太小,太小,燃料的气流有很大的影响,这使得燃烧和传热不匹配,并很难维持高温很长一段时间,从而增加的速度再燃烧的燃料。在分布过程中,燃料分布不均匀,影响了材料层的孔隙率,导致燃烧不完全。许多研究表明,燃料的最佳粒度分布范围在0.5 mm到3mm之间,其他尺度的分布将增加能源消耗。

2.对料层的厚度进行控制

结果表明,材料层厚度与烧结过程的蓄热能力密切相关。厚料层烧结技术可以利用料层燃烧的自动蓄热效应,从而降低能耗,提高烧结矿产量。采用厚料层技术可以降低材料中的碳含量,延长材料燃烧和氧化的放热时间,保持材料层的高温均匀,改善烧结环境。此外,厚层技术还将提高下料的烧结温度,有利于材料的液化,从而提高烧结结晶度,提高矿化率。

3.合理利用铁碳粉尘

钢铁行业生产过程中会产生大量的含碳、含铁粉尘,烧结过程尤为如此。我们可以采用小球烧结或者混匀矿等工艺技术合理回收利用烧结粉尘中的富碳铁颗粒,一方面可以替代部分烧结燃料焦炭粉的用量,另一方面也可以回收利用铁和碳等原材料,节约成本。当然,在回收利用烧结粉尘时,特别要注意粉尘中存在的其他有害物质,比如锌、钾以及钠颗粒,这些颗粒的存在反而会对随后的高炉炼铁环节产生负面效应,得不偿失。

(二)控制点火过程能耗

根据多年钢铁企业生产数据分析,在烧结过程中,点火过程所消耗的能量占据近百分之十,因此对于点火过程能量的控制可以在很大程度上提升企业烧结过程的能耗。通过多年经验摸索,我们通常可以采用以下两种模式来降低点火过程的能耗。一方面,我们可以采用新式节能的点火炉。与传统的套管式以及涡流式烧嘴相比,新型的双斜带式、面燃式以及多缝式烧嘴能够简化设备构造,有效地匹配点火时间和烧结传输速度,可以在很大程度上提高点火效率。另一方面,我们可以对烧结助燃空气进行先期预热,大幅度提高点火炉的工作温度,增加燃料的孔隙率,提升烧结物料晶化程度,减少点火过程的煤气消耗,从而降低点火过程的能耗。

(三)合理回收利用烧结余热

烧结过程中所产生的废气具有高达500℃的温度,因此,合理回收利用废气所产生的余热,能明显改善烧结环节的能耗。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先,对冷却机中所产生的废气进行余热回收。我们可以在烧结冷却设备中增加余热锅炉,通过热交换产生蒸汽用于二次供热发电等。其次,可以利用余热废气烧结技术。烧结工艺中废气产生的热量所占比重非常大,利用余热进行热风烧结,预热混合料,可以有效控制烧结物料层中温度的均匀分布,防止由于温度分布不均所产生的烧结矿强度不够等问题。

(四)削减电耗

烧结过程中电能的消耗约占整个能耗的20%,而绝大部分电能的消耗又用于抽风机的工作,因此对于抽风机漏风率以及低风量工作的控制是降低电能消耗的关键所在。我们可以通过定期检查,严格控制台车、风箱、润滑系统的工艺标准,主观上减少台车本体漏风,也可以通过改善布料器来降低台车的边缘漏风,还可以通过改造管网密封及除尘设备来减少漏风率。当然,合理优化排风机的非工作空转时间也是降低电能损耗的途径之一。我们可以根据传统布料机的停机烧结流程,计算出最大节电量的停机布料工艺,从而减少抽风机的空转时间,降低电耗。最后,我们还可以在布料器上安装防止漏料的筛板,并优化筛板的尺寸形状,减少筛板缝漏料现象,降低物料的冷返循环量,从而提高烧结矿成品率,最终降低电能损耗。

三、环保减排技术

(一)烧结粉尘颗粒物减排技术

(1)生产过程中除尘。烧结时对烧结工艺标准可以进行改进,对小球和厚料层烧结技术进行推广,使物料进行燃烧,降低杂生料的比重,提升烧结成品率,对粉尘颗粒的数量、配料、点火工艺进行有效控制,在提升质量的同时减少物料粉化现象的产生,以此降低粉尘;对静电除尘系统进行有效安装,可以在烧结时集中进行除尘,提升重复使用粉尘颗粒的作用,同时配合烧结粉料加湿技术,降低扬尘现象的产生。

(2)废气排放中除尘。废气产生的粉尘在处理的时候,为了保证粉尘排放情况达到规定标准,会使用相关除尘装置进行,通过调整除尘装置中的距离,需要对极距进行增加来调整两级之间存在的电压,进而提升驱除粉尘的质量和效率,强化粉尘的荷电效果,强化粉尘的吸附性。对于粉尘中水分含量高时,可以使用塑料板除尘的装置,利用波浪形状提升在过滤中孔径发挥的疏水功能,进而保持颗粒物的吸附除尘效果。

(二)烧结烟气粉尘颗粒物排放技术

(1)硫化物的治理减排。第一,从根源上对燃料进行控制尤其是低硫含量燃料,尽可能减少排放物排放过程中硫化物的占比,其二是结合烧结的实际情况对时间、温度等为参照物达到控制硫化物排放的功能,第三是脱硫处理尾期中存在的硫化物,多使用钙基法,这几年选择的脱硫技术多为半干法脱硫,从其底部对排放的气体进行脱硫的处理,这是防尘装置需要做的,在进行脱硫后,经过净化后排入空气中。

(2)氮化物的治理减排。第一选取燃料焦粉时多选择氮含量比较低的,这样可以降低氮化物的产生和排放,二是控制点火程序,调整相关参数,对生产时可能出现的氮化物进行预防控制,脱除氮时多使用催化还原的方法,这样可以让氮化物能直接进行还原,达到减排效果。

(3)二噁英的治理减排。第一从根本上控制氯、铜源的原料,对烧结工艺进行改善,对循环烟气中存在的氧含量和烟气的温度进行有效控制,限制二噁英产生,存在于尾期的二噁英需要利用活性炭对其进行吸附,附加运用相关除尘技术,对二噁英进行进一步分解和治理,达到减排效果。

四、结语

综上所述,目前我国钢铁企业发展迅速,促进了整个钢铁行业的崛起,因为钢铁行业是我国经济发展的支柱。在生产过程中,要引进先进技术和设备,准备相关材料,提高技术水平和创新能力,适应节能环保的主流趋势。因此,钢铁企业在生产过程中要重视烧结过程,充分挖掘烧结过程的潜力,使钢铁企业生产更加有序,促进整个行业的健康发展,为我国创造更多的效益。

参考文献:

[1]周志安,苏道,张思平,李继淦,李文林.烧结余能高效循环利用技术研究与应用[J].烧结球团,2019(02):69-73.

[2]钱自西.基于钢铁厂烧结工艺的节能环保研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(10):133-134.

论文作者:赵坤

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/4/30

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