烧结机高效节能环保技术发展研究

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2018.05.119

2018 NO.05Science and Technology Innovation Herald科技创新导报烧结机高效节能环保技术发展研究

金叶刚

（唐山重型装备集团有限责任公司 河北唐山 063000）

摘 要：伴随着钢铁行业的迅速发展，烧结机规模也在持续扩大，设备在朝着大型化发展的过程中，生产技术也得到了稳步的提升，具体表现为整个生产过程中节能环保技术的应用。国家有关部门对烧结机头烟气排放浓度进行了严格的控制，相应的钢铁企业也需要积极改造现有烧结系统的环保设施，希望通过研究烧结机高效节能环保技术，保证烧结机达到国家规定的排放标准，进一步对环境进行保护。关键词：烧结机 节能环保 排放中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)02(b)-0119-02

1 烧结机主要节能技术

1.1 工艺技术与设备采取的节能措施1.1.1 混合制粒技术

具体应用了混合特点的三段式技术，一段采取了强力混合机，主要目的是混合；二三段采取了圆筒混合机，具体实现制粒操作。混合整体时间为8min，有效提高造球效率，持续优化了烧结料层的透气性，通过圆筒混合机在燃料上作用，均匀粘贴在混合料表面。

1.1.2 厚料层烧结技术料层厚度设置为1000mm，需要严格控制铺底料厚度，从而更好地保护台车壁条。烧结操作具体是由表面料层向下推进，沿料层高度表现出明显的分层性，将烧结料层产生的空气实行预热处理，达到完全燃烧的目标。这一过程形成的废气预热下层烧结料，越下面的料层越容易积聚热量，温度也会迅速升高，这种不断继续热量的操作便是自主蓄热。加强厚料层烧结的过程中提高了自主蓄热性能，随着料层增加而提升温度，烧结矿强度也得到了稳固，保证了较高的成品率，一定程度降低了固体燃烧量。

1.1.3 多辊布料技术

采取圆辊给料机与九辊布料设备在烧结机上均匀布置混合料，注意保持料层的均匀性，相应降低了燃料配置比例。通过对辊转布料速率的调整，严密控制混合料偏析粒度,使烧结层的温度均匀分布，提高垂直烧结操作效率，最大程度降低烧结能耗。

1.1.4 利用双斜带式节能型点火炉及保温炉

通过双料交叉嘴点火技术将三排烧嘴安置在火炉炉顶，获得适中宽度且均匀分布的火焰带，将烧嘴设置在保温段，最大程度提升了料面质量。1.2 余热回收利用技术

烧结系统环冷机通过分级回收、梯级利用的方式处理热废气，获得高水平的热回收效率。

1.2.1 环冷机高温段废气

在高温段收集的大量热废气输送到高低参数的余热锅炉，其中蒸气可以用于并网。其中点火炉需要一部分热废气助燃点火，由此节省了消耗煤气量，同保温处理点火之后的料面，进一步降低了固体燃烧的消耗，这一技术称为热风烧结。应用后排出的废气返回至环冷机风箱成为冷却烧结矿的介质，形成闭路循环。

1.2.2 环冷机中温段和低温段废气

利用中温段热废气与双压余热锅炉形成的次低压蒸汽开展

余热发电，这一技术是第一次应用在烧结系统中。低温发电工艺的核心是有机朗肯循环系统，其将低沸点作为有机物质，利用高温高压蒸汽推动发电机转子做功，对外输出电能。之后排出压力，形成冷凝器业态介质，借助预热器与蒸发器实施吸热蒸发，成功转化为热功。外排及低温段产生的废气统一进入烧结机中，其也可以对空气产生助燃作用。生产实践说明，利用热风烧结技术有效提升了烧结矿转鼓指数，增加了烧结矿产量。

2 利用先进节能的烧结设备

2.1 接收和消化石灰石

在治理污染的过程中接收和消化石灰石始终是关键工作，大部分厂家都取缔了消化石灰石这一操作，由此引起了烧结矿质量的波动。因此可以利用双螺旋消化器消化石灰石，通过水浴方法高效进行飞灰除尘，不但可以避免堵料现象，还可以达到均匀消化的目的，除尘废水还可以循环用于生石灰消化水，进一步更好地节约水耗，防止浪费。2.2 一二次混合机

为了对混合机粘料、结圈问题有效解决，一次混合机利用抗磨陶瓷衬板，二次混合机利用油尼龙衬板，不但防止了筒体粘料，还均匀处理制粒，提升了烧结矿的成品效率。2.3 烧结机

烧结机利用双层卸灰阀替代了调节阀，另外引一条通支管，有效分离气料，进一步有效防止堵料的发生，不断强化了风箱的抗腐蚀性，对抽风点火风量更容易掌控，同时节省了煤气的使用量。采取金属柔磁性对烧结机头进行密封，特殊的接触面设计能够随着台车底面的改变而发生变形，对密封板的使用时间进行了延长，解决了烧结机漏风问题，提升了生产效率。

3 烧结机采取的环保措施

3.1 无组织粉尘减排

环冷机高温段形成的废气流向冷风机箱，同把中低温段热回收废气与烟气输送到烧结机开展热风烧结操作。这样的循环操作，最大程度降低了环冷机的漏风率，减少了环冷区域排放无组织粉尘量。3.2 治理颗粒物

塑料板除尘器通过波浪式塑烧板过滤芯对传统布袋进行了替代，深度处理塑料板表面，细小且均匀的孔径有利于更好疏水，在较高含水率的粉尘处理中非常适用，因此对一二次混合工序粉尘可以选择该除尘器，按照实际经验，可以有效控制排放颗粒物的浓度。

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科技创新导报2018 NO.05Science and Technology Innovation Herald工业技术

这一技术需要大规模的投资，也会增加操作成本，无法大规模应用在工业中；三是协同净化，采取脱硫脱硝技术将一部分二噁英除去，比如半干法可以去除70%二噁英。3.4 活性炭烟气净化系统

烧结烟气中包含了二氧化硫、氮氧化物、二噁英、重金属、粉尘等污染物，根据大气污染物综合处理的原则及污染物排放标准，还可以利用活性炭烟气净化技术，结合脱除二氧化硫、氮氧化物、二噁英、重金属和粉尘等污染，属于一种回收资源型的烟气综合治理技术，设计值排放标准如下：(1)

3

烟气中SO2排放浓度：≤50mg/Nm。(2)烟气中NOx排放标准：≤110mg/Nm3。(3)粉尘排放浓度：≤20mg/Nm3。(4)二噁英当量排放浓度：≤0.5ngTEQ/m3。

3.3 烧结机头烟气治理

3.3.1 脱硫烧结

烟气脱硫工艺主要原理是火电燃煤锅烟气脱硫技术，形成了多样化的种类，简单划分为湿法、干法和半干法，大部分是钙基法，可获得超过70%的脱硫率。当前钢厂一般利用半干法脱硫，工作原理是利用一级除尘器处理锅炉空气预热器中的原烟气，由底部进入脱硫塔实施脱硫，除尘器对这一步形成的烟气进行除尘，烟气通过净化处理后由引风机烟囱直排入大气。

SO2和粉尘经过脱硫达到了环保排放的标准。将均流设备设置在脱硫塔的烟道进口处，把检测侧温度和压力装备安置在出口扩大段，从而对脱硫塔的喷水量与循环物料量严格控制。塔底安装紧急排灰设备，同时安装吹扫设备有效进行防堵。近些年产生的脱硫新工艺“吸收再生法”，具体包括了活性炭吸附法和有机胺循环吸收法。有机胺循环吸收法通过水洗塔洗涤酸雾烧结烟气以后，在吸收塔内部全面接触有机胺溶液，通过吸收、加热再生塔内部的SO2富液进一步产生热贫液，换热降温之后循环应用在吸收塔中，获得较高浓度的硫酸成分气体。

3.3.2 二噁英减排措施

减排二噁英的主要方法之一是对源头严格控制，即减少氯源，对烧结工艺不断改进，提高混合料的透气性；二是末端治理，二噁英多数情况都是固体状态在微细颗粒上吸附，利用除尘技术有效降低排放量，采取静电除尘器能够获得良好的净化效果；TiO2加紫外光分解催化技术，二噁英去除率超过了90%，同时还可以对烟气中的NOx进行分解，但是(上接118页)

表1 单周期实验数据

高速行车

项目/时间角度

(°)

00T/4

60.1

行车转向

停车入库

4 结语

近些年来烧结机的节能环保技术获得了迅速的发展，借

助于不断改进的生产工艺、主要设备和节电技术，一定程度上降低了烧结工序的能耗，最大程度满足了清洁生产的要求。烧结烟气循环利用技术是一项良好的节能环保手段，有必要大规模推广应用。

参考文献

[1] 吕酬.烧结机节能减排实践[J].山东冶金，2016(8).

[2] 耿华.烧结烟气脱硫技术应用现状分析[J].冶金环保，

2016(5).

扭矩扭矩扭矩

角度(°)角度(°)

(N·m)(N·m)(N·m)4.108.2040.34.2

330.3

8.1

540.2

40.1

当ABC循环完成后，重复进行一次。第一次循环时A代表时

长为8h的-30℃低温试验;第二次循环时A代表时长为8h的60℃高温试验；B和C在第一次循环和第二次循环均不变。在一次试验中，B循环120次，C的初期循环65次，后期循环40次，前后联合循环20次。软件流程如图5所示。

3 样件试验结果及分析

利用该耐久实验台对样件进行了测试。由于实验过程持续时间较长，重复周期较多，本文在每种状态下选择一个周T/20-4.00-8.10-40.1

期数据进行分析。单周期实验数据见表1，单周期内转动情3T/4-60.24.2-330.68.1-540.540.2

况如图6所示，单周期内扭矩情况如图7所示。T04.308.2040.4

图6中ABC三条曲线分别代表了转向柱在高速行驶、行车

两侧的供电要严格分开。图中第一只运放及HCNR200的转向、停车入库时的单周期内转动情况；图7中abc三条曲线分LED和PD1部分采用+A12V和模拟地(AGND)连接,第二只别代表转向柱在高速行驶、行车转向、停车入库时单周期内所运放及HCNR200的PD2部分则由+12V和数字地(GND)相受扭矩情况。由图和表可知，高速行驶时，转向柱转动角度为连,实现了电气隔离。·m；60°±1°，扭矩值最大为4.2N行车转向时，转向柱转动角度

根据运放“虚短”和“虚断”的特性,有Ipd1=UA 为330°·m；±1°，扭矩值最大为8.2N停车入库时，转向柱转动IN/R2，Ipd2=UAOUT/(R4+R5//R6),由此得到·m；角度为540°±1°，扭矩值最大为40.4N由于该类型转向柱UAOUT=UAINKR4+R5//R6R2。可见,被测电压和输出·m，能够承受的许用扭矩值为112N因此该样件合格。电压之间存在正比的关系,只要适当选取电阻R2、R4、R5、R6的阻值,就可以得到一定比例的隔离输出电压。参考文献2.2 软件设计[1] GJB 451-90,可靠性维修性术语[S].北京:国防科学技术

本文设计一个试验批次的软件流程。流程显示连续进出版社,1990．行两次ABC三种类型试验为一个测试批次，其中A代表高[2] 何泽民.道路模拟试验技术的研究及其在汽车零部件疲低温试验,B代表由高速行驶、行车转向、停车入库三种方式劳试验中的应用[D].清华大学,1990．并伴随振动而进行的试验,C和B类似，同样进行上述三种[3] 周忠伟.汽车转向系统模态分析研究[J].科技经济导方式的试验，只是在C试验初期，增加了盐水、泥水和灰尘刊,2017(18):57,54.等因素，在C试验后期还增加了振动因素。根据试验流程图，试验顺序为：先进行A试验,再进行B试验，最后进行C试验，

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