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        八鋼430 m2燒結(jié)降低工序能耗的實踐

        2014-11-07 01:08:07崔勝利
        科技資訊 2014年10期
        關(guān)鍵詞:燒結(jié)措施

        崔勝利

        摘 要:八鋼430 m2燒結(jié)機(jī)從設(shè)計伊始就綜合考慮各種節(jié)能措施,從各個工序中的固體燃耗、電耗、水耗、煤氣消耗、提高混合料溫度等方面闡述降低燒結(jié)工序能耗的主要途徑、方法。并總結(jié)了八鋼燒結(jié)分分廠在節(jié)能降耗方面所采取的主要措施及取得的效果。

        關(guān)鍵詞:燒結(jié) 混合料溫度 工序能耗 措施

        中圖分類號:TG335.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)04(a)-0059-02

        燒結(jié)工序作為鋼鐵冶煉的首道工序,其能耗約占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的8~10%,降低燒結(jié)工序能耗對于提高鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。燒結(jié)工序能耗包括煤氣消耗、固體燃料消耗、電力消耗、動力(壓縮空氣、蒸氣、水等)消耗等,其中固體燃料消耗占75%~80%左右,電力占13%~20%,熱能消耗約占5%~10%)。

        八鋼燒結(jié)廠430m2燒結(jié)機(jī)2009年進(jìn)行初步設(shè)計,2010年4月開始建設(shè),2011年7月投產(chǎn),設(shè)計各項能耗指標(biāo)(見表1)。

        為降低能耗,430m2燒結(jié)機(jī)在設(shè)計之初就采用各種節(jié)能措施,投產(chǎn)后通過不斷的科學(xué)管理和優(yōu)化,2012年燒結(jié)工序能耗不斷下降,達(dá)到較好的水平(見表2)。

        1 降低燒結(jié)工序能耗的主要措施

        1.1 燒結(jié)混勻料中配加氧化鐵皮、瓦斯灰

        氧化鐵皮、瓦斯灰作為鋼鐵冶煉的固體廢棄物不易處理,由于其氧化放熱可以作為燒結(jié)燃料使用,既可廢物利用,也能降低燒結(jié)固體燃料消耗。因此,在燒結(jié)混勻料中按一定比例配加氧化鐵皮、瓦斯灰能夠降低固定碳的配加量,從而降低工序能耗。

        FeO+O2=Fe2O3+Q

        C+O2=CO2+Q

        氧化亞鐵、瓦斯灰在燒結(jié)過程中與氧氣發(fā)生氧化放熱反應(yīng)。

        1.1.1 降低固體燃料的消耗

        固體燃料消耗在燒結(jié)工序能耗中占的比重最大,達(dá)75%~80%,降低工序能耗首先要降低固體燃料的消耗。在整個燒結(jié)工藝過程,影響固體燃料消耗的因素主要有各種含鐵原料的物理化學(xué)性質(zhì)、混合料的溫度、混合料水分、混合料的粒度組成、固體燃料的粒度組成、燒結(jié)料層厚度、生石灰消化、熔劑的性質(zhì)及添加量等。

        1.1.2 提高燒結(jié)混合料溫度,強(qiáng)化制粒效果

        八鋼的預(yù)熱裝置由廢加熱氣爐、冷風(fēng)混氣室,蒸氣混氣室、溫度及流量控制系統(tǒng),廢氣噴嘴等組成。自制加熱爐利用鋼鐵廠廉價煤氣作為熱源,煤氣和空氣在廢氣爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫廢氣,溫度控制在1200度左右,廢氣進(jìn)入冷風(fēng)混氣室,引入一定量的冷風(fēng),廢氣溫度降低到一定的范圍內(nèi),在進(jìn)入蒸氣混氣室,使廢氣達(dá)到超飽和蒸氣壓,在逆料流方向進(jìn)入混合機(jī)。

        進(jìn)入混合機(jī)的是超飽和廢氣,溫度可以達(dá)到500°以上,而且溫度及流量可根據(jù)上料量進(jìn)行調(diào)節(jié),同時不會帶走混合料的水分,有利于造球,熱交換的效果好可達(dá)到80%以上。

        八鋼燒結(jié)廠自從新區(qū)投產(chǎn)以來,一直使用生石灰消化作為提高燒結(jié)混合料溫度的措施強(qiáng)化燒結(jié)制粒效果,生石灰要求氧化鈣有效成分大于85%,活性度大于310 ml,消化器長度4 m,使得生石灰消化更加充分,不僅可以提高混合料溫度,減少或消除過濕層,改善料層透氣性,而且生石灰消化生成的消石灰膠體顆粒有凝聚作用,有利于混合料的成球,并提高了料球強(qiáng)度,改善了混合料的透氣性,為厚料層燒結(jié)創(chuàng)造了條件?;旌现屏7謨啥危O(shè)計時混合制粒機(jī)選型時就相對較大,一混采用20000×4000混合機(jī),傾角2.6°,混合制粒時間2.55 min,二混配制二臺20000×4000混合機(jī),傾角1.6°,制粒時間4.14 min,通過這些方法,使送往燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)料溫度可達(dá)60℃左右,制粒后混合料中>3 mm粒級達(dá)到65%以上,為節(jié)能降耗、提高產(chǎn)量創(chuàng)造了條件。

        1.1.3 厚料層燒結(jié)

        八鋼燒結(jié)廠430 m2燒結(jié)機(jī)臺車為1500×4500×750,燒結(jié)混合料料層厚度為700 mm,在抽風(fēng)燒結(jié)過程中,臺車上部的燒結(jié)餅受空氣急劇冷卻的影響,結(jié)晶程度差,玻璃質(zhì)含量高,強(qiáng)度差。隨著料層厚度的增加,強(qiáng)度差的所占的比重相應(yīng)降低,成品率相應(yīng)提高,返礦率下降,進(jìn)而減少了固體燃料消耗。燒結(jié)料層的自動蓄熱作用隨著料層高度的增加而加強(qiáng),當(dāng)料層高度為180~220時,蓄熱量只占燃燒帶熱量總收入的35%~45%,當(dāng)料層厚度達(dá)到400 mm時,蓄熱量達(dá)55%~60%。因此,提高料層厚度,采用厚料層燒結(jié),充分利用燒結(jié)過程的自動蓄熱,降低燒結(jié)料中的固體燃料用量。

        1.2 降低電耗

        電耗在燒結(jié)工序能耗中是僅次于固體燃耗的第二大能耗,約占13%~20%,而燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)的電耗又占燒結(jié)電耗的50%,因此,降低電耗特別是降低主抽風(fēng)機(jī)電耗也是降低燒結(jié)工序能耗的重要措施。為此,利用每次燒結(jié)檢修對燒結(jié)煙道、雙層卸灰閥、固定滑道、膨脹節(jié)、臺車的漏風(fēng)點逐一排查、焊補(bǔ)、更換。定期對機(jī)頭、機(jī)尾密封板檢查處理。對機(jī)頭電除塵的殼體、卸灰閥、人孔門等漏風(fēng)點仔細(xì)檢查并焊補(bǔ)更換,從而減少主抽風(fēng)機(jī)的漏風(fēng),降低燒結(jié)電耗。

        1.2.1 汽輪機(jī)拖動主抽風(fēng)機(jī)

        為降低燒結(jié)電耗,430 m2燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)設(shè)計之初即采用汽輪機(jī)拖動,其主要的優(yōu)點是:一是鋼鐵廠產(chǎn)生的各種煤氣可直接用于燒鍋爐,能源廉價,有利于廠內(nèi)的能源循環(huán)利用;二是由于汽輪機(jī)直接推動風(fēng)機(jī),減少了由熱能轉(zhuǎn)化電能在電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能的中間環(huán)節(jié),有利于節(jié)約能源。汽輪機(jī)拖動啟動和停機(jī)過程,由于汽輪運行穩(wěn)定,故障率低,一般汽輪機(jī)不檢修。在燒結(jié)產(chǎn)線檢修和故障停機(jī)時,關(guān)閉汽輪機(jī)汽門,脫開風(fēng)機(jī)與汽輪機(jī)的離合器,汽輪處于盤車狀態(tài)或熱機(jī)狀態(tài)。一但啟動合上離合器,打開汽門就可以開機(jī),時間較短,為了保證蒸汽的供應(yīng),八鋼燒結(jié)機(jī)汽輪機(jī)用的鍋爐與高爐的汽輪機(jī)鍋爐共有一個備壓鍋爐,隨時可以調(diào)節(jié)蒸汽量滿足生產(chǎn)需足。

        燒結(jié)臺車和首尾風(fēng)箱(密封板)、臺車與滑道、臺車與臺車之間的漏風(fēng)占燒結(jié)機(jī)總漏風(fēng)量的80%以上,因此改進(jìn)臺車與滑道之間的密封形式,特別是首尾風(fēng)箱端部的密封結(jié)構(gòu)形式,可以顯著地減少有害漏風(fēng),增加通過料層的有效風(fēng)量,提高燒結(jié)礦產(chǎn)量,節(jié)約電能。另外,及時更換、維護(hù)臺車,改善布料方式,減少臺車攔板與混合料之間存在的邊緣漏風(fēng)等,都可以有效地減少有害漏風(fēng)。

        1.3 使用煉鋼污水替代清水 降低清水消耗

        鋼鐵行業(yè)是水資源消耗的大戶,如何做好水資源的重復(fù)利用,節(jié)水減排,也是各廠節(jié)能重點工作。煉鋼污水是鋼鐵工業(yè)除爐渣以外產(chǎn)生量比較大的液體廢棄物,其資源化利用水平直接影響鋼鐵企業(yè)資源利用率、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境影響。煉鋼污水理化性能因煉鋼工藝、爐況的變化和除塵回收系統(tǒng)的不同而有所差異。八鋼430 m2燒結(jié)機(jī)配料系統(tǒng)設(shè)計了5000×6000×3000污水池,煉鋼污水由罐車?yán)\倒置污水池,油污泥泵將污水定量集中配加到生石灰消化、混合機(jī)、制粒機(jī),其主要性能見表3,主要特點是:(1)粒度細(xì),含水量高(80%左右);(2)污水粘性強(qiáng),成球性好,而且與其他物料混合后,有利于物料造球制粒;(3)TFe品位高,含有CaO、MgO等有用成分,并且堿性物含量也較高,具有很高的再資源化利用價值,有利于提高鋼鐵企業(yè)提高資源利用效率。

        配加煉鋼污水后,基本能夠滿足燒結(jié)生產(chǎn)需要,基本不需要增加清水消耗,每天消耗量在500~600 t,而且使用煉鋼污水對燒結(jié)生產(chǎn)有以下優(yōu)點:(1)節(jié)約生產(chǎn)用水,降低水耗;提高燒結(jié)礦全鐵品位;(2)減少污水倒運次數(shù),減少倒運成本;(3)廢物再利用,節(jié)約資源;(4)提高燒結(jié)混合料制粒效果,提高燒結(jié)產(chǎn)能;(5)減少污水排污,降低環(huán)境污染。

        2 結(jié)語

        八鋼燒結(jié)分廠430 m2燒結(jié)機(jī)在設(shè)計時就考慮了在降低工序能耗上下功夫,混勻料中配加氧化鐵皮、瓦斯灰,設(shè)計了加熱爐、蒸汽、生石灰消化器配水幕除塵對混合料進(jìn)行加熱提高混合料溫度及制粒效果,主抽風(fēng)機(jī)采用汽動風(fēng)機(jī)降低電耗,節(jié)能點火器、厚料層燒結(jié)、設(shè)備采用變頻調(diào)節(jié)、充分利用煉鋼污水替代清水等一系列節(jié)能降耗的手段和措施,通過這些措施2012年燒結(jié)工序能耗降低到35.5 kg/t-s。為企業(yè)創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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