摘要：随着钢铁产业政策的需要及冶炼技术的发展，烧结生产越来越体现高效节能的原则。近年来，在广泛采用国内外行之有效的新工艺、新技术和新设备的基础上，辅以科学的生产管理，都能取得较好的技术经济指标和较好的能耗指标。烧结矿的产质量和能耗指标都大不相同，但影响工序能耗的因素不外乎有固体燃耗、气体燃耗、电耗，以及废水、废气的回收等。本文分析了烧结节能降耗的技术途径和措施。
关键词：烧结；节能降耗；技术途径；措施；
引言：节能降耗对于钢铁产业来说，是需要重点关注的环节，尤其是当前的市场经济不断发展，节能降耗对于增加企业竞争力和企业可持续发展来说，都具有非常重要的意义。烧结工程的设计和生产目标，是获取最大的经济效益，而节能降耗是实现降低成本的重要措施，因此成为设计与生产的主攻方向和重要课题。
一、烧结节能降耗现状
我国重点和地方骨干企业，平均每吨烧结矿消耗的固体燃料分别比国内、外先进企业高标煤，若按我国每年生产1.7亿t烧结矿计算，每年工序能耗要多消耗约267万t标煤。由此可以看出，我国烧结节能的潜力是很大的。所以，在设计、生产中采取有效措施，最大幅度地降低烧结过程中的固体燃料消耗，对降低烧结成本具有重大意义。从烧结工艺方面讲，降低固体燃耗、降低气体燃耗、降低电耗等及余热回收、强化水循环等都是降低能耗的主要措施。其中降低电耗及回收余热是今后降耗的重点和发展方向。
二、烧结节能降耗的技术途径和措施
1.开发余热利用技术。把冷却机废气和烧结烟气的余热加以利用，无疑是烧结节能的重要途径和发展趋势。目前国内烧结厂的余热回收装置，有用于点火保温炉作助燃空气和精矿解冻的，有用于热风烧结和小球团烧结干燥的，也有用于生产热水供浴室、采暖、生石灰消化和加入混合机的，但更多的是生产蒸汽，以获取更大的经济效益。
（1）工作原理。蒸发器的工作原理为：由冷却烧结矿的热废气使管内的软水加热，产生的汽水混合物沿上升管到达汽包，集中分离后的饱和蒸汽再进入过热器，过热后产生的过热蒸汽送至用户。汽包由补水泵补水，蒸发器由下降管从汽包内补水，蒸发器与汽包之间可形成水汽的自然循环。
（2）设计方案及工艺。根据整体工艺需要，将余热回收装置直接安装在环冷机高温段的上方。在风箱内由下向上依次布置过热器及蒸发器，风箱内布置蒸发器，在风箱内由下向上依次布置Ⅲ号蒸发器及水预热器，汽包布置在环冷机上方或环冷机内侧上方。废气经余热回收装置后通过自然排烟排放掉。为了不影响环冷机的正常生产，在设计中考虑了增加废气的旁通烟道。此设计方案一次性投资少，运行费用少。
（3）技术。一是水动力循环稳定。翅片管式蒸发器是由若干个联箱组构成，每个联箱组单独进出汽包，形成若干个简单自然循环回路，水循环系统稳定可靠，热偏差小，安全性好。二是综合传热系数大。翅片管式蒸发器的传热是空气通过管壁传导，将热量直接传递给饱和水，进行相态换热，属一次性换热。同时，由于管内是水汽混合物而管外是空气，管内的换热系数较管外大得多，因此总的传热系数主要决定于管外的换热系数，通过在光管外表面焊接翅片来增大管子外表面积，强化管外的换热条件，便可达到强化传热的目的。三是受热面耐磨性好。由于热废气中携带着大量烧结矿灰粒，因此磨损问题不能忽略。在设计余热回收装置时，为了强化传热，蒸发器管束采用了螺旋焊接翅片管，翅片的重要辅助功能是在耐磨性方面的良好作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一方面废气中所含灰粒首先与肋片相撞击，失去了一部分动能；另一方面废气呈斜向冲刷，经过翅片后，在管子的纵向和横向做绕流运动，灰尘颗粒速度发生分解，又损失了一部分动能，从而减弱了磨损能力，保护了换热管。上述说明，烧结厂的热废气余热利用用途广泛，大有作为。但必须指出，烧结废气的余热利用技术需进一步研究和开发，以便找到投资少且利用效果好、经济效益更佳的废气余热利用技术。
2、烟气循环技术。将烧结的热废气重新引到烧结机点火炉以后的一段台车上部，用密封罩罩住，通过台车往风箱下抽取使用的一种方法。通过生产实践烟气温度较高，一般能达到200℃以上，热量利用降能耗，降低烧结燃料单耗3%~8%；同时烟气中CO含量最高能达到1~2%，CO燃烧可释放出热量，利用后降能耗。从设计上将烧结头尾部低SO2含量的烟气循环利用，可提高烧结烟气脱硫入口的SO2浓度、减少脱硫烟气处理量，提高脱硫效率，降低脱硫系统投资和运营成本。烧结烟气中的二噁英、NOx等污染物可在循环利用过程中被高温分解为无害物质或被吸附，从而降低了污染排放量。烧结烟气循环利用可减少烧结烟气的排放总量，有利于降低粉尘排放总量，降低环境治理投资和运行成本。
3.降低点火煤气消耗。一是采用节能型点火炉。在烧结工序中，点火炉的结构、点火器形式对烧结料面点火质量、点火能耗影响很大。点火器可以采用线型多孔喷嘴点火器、线型组合式喷嘴点火器、多缝式烧嘴点火器、密排小烧嘴点火器等，点火炉可以采用双斜带式、多缝式、预热式等。使用这些设备后，与传统点火技术相比煤气消耗可下降50%以上，吨矿可节约点火能耗2～3kgce。二是预热助燃空气。利用热废气作为点火炉的助燃空气或作为热源预热助燃空气，可以提高点火炉燃烧的温度，降低点火煤气消耗。如果将助燃空气预热到300℃，理论上可以节约24%的焦炉煤气。
三、烧结新节能降耗技术发展
1.烧结模拟技术与专家系统。模拟法具有易于控制、比较经济的特点，应用范围也越来越宽阔，成为提出新的科学设想、探索未知世界不可缺少的或主要的研究方法之一。在烧结理论和技术发展的同时，烧结模型的建立和模拟技术的发展是必然的。模拟能够预测烧结过程中的一些行为，特别是由试验不易掌握的复杂现象。烧结专家系统是过程控制应用数学原理、人工智能技术和计算机技术，根据专家提供的知识和经验，进行推理和判断，解决烧结过程中需要处理的复杂问题。目标是实现烧结生产过程的自动化和智能化，帮助或者代替操作工人对烧结生产进行控制。实现生产过程的高产、优质和低耗。
2.减少大气污染物排放量。现代企业节能与减排是分不开的。烧结废气主要有硫氧化物，主要来源于烧结机头废气，是由于烧结来料中硫的化合物燃烧的产物。还有氮氧化物，主要是由烧结固体燃料及含铁原料中的氮和空气中的氧在高温烧结时产生的，另有一部分是由于燃烧过程空气中氧分子和氮分子反应而产生。另外还存在铅、氯等化合物。未来中国环保标准将越来越严，脱硫、脱硝和其他有害物质多功能一体化的烧结污染物脱除技术并结合节能降耗将是发展方向。
结束语：
烧结工序中节能降耗存在多种途径，国内钢铁企业在这方面均投入大量资金，也取得了较好的技术经济指标和能耗指标。各钢铁企业应以功能、结构、效率的优化为目标，兼顾烧结矿产质量，继续深挖节能潜力，采用先进的技术和设备，完善工艺设备功能，以期整体提升烧结工序环境效益的贡献。
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论文作者:樊振乾,康勇,李辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
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