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        大型鋼鐵廠降低燒結工藝能耗的措施研究

        2018-02-07 19:37:04梁曉東
        山東工業(yè)技術 2018年4期
        關鍵詞:節(jié)能降耗

        摘 要:隨著綠色環(huán)保經濟的推行,國家對大型工業(yè)產業(yè)的節(jié)能降耗提出了嚴格的要求。鋼鐵廠的燒結工藝是能源消耗最為巨大的環(huán)節(jié),這一環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗關系到整個行業(yè)產能的提升與產值的達標。經研究發(fā)現(xiàn),改善燒結條件、提高設備的利用與控制水平、選取先進成熟的燒結工藝、全面加強生產與管理,可有效降低燒結工藝的能耗。

        關鍵詞:鋼鐵制造;燒結工藝;節(jié)能降耗

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.039

        鋼鐵制造是國家基建的重要物質基礎,燒結工藝是煉鋼煉鐵的重要內容,早先的燒結工藝難點在于如何提高產能和產量,隨著綠色科技、生態(tài)工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)在的工作重點與難點已經轉變?yōu)楣?jié)能降耗。這對于大型的鋼鐵企業(yè)是一個嚴峻的挑戰(zhàn),又是必然要迎接的趨勢。

        1 調整固體燃料入燒條件和配入方式

        (1)加大固體燃料的細碎程度。固體燃料的破碎工作是由機器設備完成的。設備隨著使用過程會逐漸老化,在研磨固體燃料的過程中,不能滿足燒結工藝所需要的細碎程度的情況也會增多。這就造成布料燃燒的計算不精確,所需燃燒帶要不斷加寬來應對燒結可能產生的誤差,久而久之,造成垂直燃燒的速度變得越來越慢,爐底積存的廢渣越來越多,燒結燃料所需的能耗也就與日俱增了。所以,首先要引入更為先進的破碎系統(tǒng),從物質層面保證燒結的充分。而現(xiàn)有設備不能滿足稀碎標準的,或是進行維修保養(yǎng),或是堅決淘汰,把燃料的固耗從源頭進行遏制。

        (2)使用固體燃料燒結替代品。從2002年以后,我國的鋼鐵工業(yè)開始進入技術研發(fā)的高艱階段,早年的高爐瓦斯因為煙塵較大,影響了生產環(huán)境和周邊的生活環(huán)境而被淘汰。近十年的研究發(fā)現(xiàn),瓦斯灰間斷性部分替代煤粉燒結的工藝收到了良好的效果。瓦斯灰的粒度組成和燒結工藝對燃料粒度的要求相一致,瓦斯灰平均燒損高達40%以上,基本上將高爐內的煤渣廢料進行了很好的燃燒。初步統(tǒng)計,每千克瓦斯灰可替代約0.5kg煤粉,瓦斯灰替代煤粉的置換比為0.5。一年的使用則可以達到接近50%的降耗,創(chuàng)造了極高的經濟效益。

        2 以科研攻關創(chuàng)新燒結技術

        (1)小球燒結和低水低碳相結合。小球燒結可以降低固體燃料的消耗。在一混二混改造已逐步完成之后,在固體燃料中加入不沾料尼龍襯板,把消化灰改配成生石灰,實現(xiàn)在線消化,最大程度地減少因為中轉造成的消耗。與此同時加裝自制活動松料器,改反射板為7輥布料器,實現(xiàn)混合料水分的在線檢測,以工料和工序的結合降低能耗。

        (2)攻關高鐵低硅燒結技術。在不影響燒結礦冶金性能的前提下,使用高鐵低硅燒結礦對高爐透氣性的改善大有幫助。渣量越少,噴煤量就越高,焦炭負荷率也就越低。這已經成為煉鐵工序增產、降焦性能最優(yōu)的途徑。通過采取提高燒結礦堿度、改善入燒鐵料結構、推行低水低碳厚料層操作等措施,各項固體材料的性能都得到了最充分的發(fā)揮。

        3 嚴把生產管理環(huán)節(jié),實施節(jié)能降耗

        (1)科學配置、存儲和運輸入燒料??茖W的配置是為了在具體的實施環(huán)節(jié)中,可以最大程度地發(fā)揮出燃料的性能,并保證工序的銜接性。燃料內的化學成分有R、FeO、MgO等,它們的性能各不相同,在燃結的過程中能不能最大限度的充分發(fā)揮性能,降低原材料的成本和能源消耗,就取決于如何進行這些材料的配比工作。具體的配比除了要考慮化學性能,還要考慮當時的市場行情與采購價格,燃料本身的粒度構成與燃燒后的反應也在考慮范圍之內。只有在諸多指標都能均衡的情況下,才能把配置信息上交到采購部門,完成采購投入生產。

        (2)科學存儲入燒料。入燒料一旦采購回來,就要進行存儲的工作,這項工作是從裝車卸車就開始進行的,只要是涉及到移動的工作,必須采取審慎的態(tài)度,保證貨位的騰挪不會影響到入燒料的性能。一般來說,需要遵循的原則有:第一,大配比鐵料距上料鎦子口短運距原則,第二,選取性能穩(wěn)定的輔料,能夠選擇不落地的輔料就盡量選擇不落地的輔料。第三,使用挖掘機或油鏟對入燒料進行適量的翻倒平鋪,讓其均勻的混合在一起。

        (3)科學運輸入燒料。運輸的路線要提前制定,保證運輸過程中車具和油料的損耗在最小的程度。這一點對于大型的鋼鐵廠尤為重要。因為采購的原料較多,需要的運輸工具和運輸時間也比較多,積少成多就會在無形中造成浪費。只有將流程運輸緊密的結合在一起,防止走重復的路,防止倒流運輸等浪費現(xiàn)象的出現(xiàn),才能減少不必要的消耗,從外部環(huán)節(jié)杜絕浪費。

        (4)科學制定計劃、組織工作。大型設備一般不會同時開放,燒結爐的產能產量也是有所區(qū)別的。針對這些設備的能力,和燒結計劃,將燒結爐進行編號,根據編號和相對應的任務進行匹配,或是根據任務的輕重緩急進行生產計劃的部署,會使工作的有序性也大大提升。

        一般來說各個燒結爐的性能是不一樣的,只有確定了煉鐵和燒結的總體效能,才能真正制定出降低能耗的計劃。

        4 結語

        近年來,節(jié)能降耗已經成為各個行業(yè)的熱門指標。在具體的工作中取得了一些可喜的成績,但需要改進的地方還有很多。首先,燒結的終點確定問題決定了其冷卻和升溫所需要的能耗,它們常常會占據整個能耗30%的能量,所以要對這些熱鍋爐進行有效地回收利用。其次,大型鋼鐵公司的吞并工作增多,終點用戶的工作量隨之增多。雙斜式交叉燒嘴相較于噴頭混合型燒嘴,性能更穩(wěn)定,煤氣的消耗量也更低,最大程度地提高了點火的質量。另外,現(xiàn)在使用的氣體燃料減少了廢渣的排放,最大化提高了節(jié)約的性能,所以應該在未來的生產過程中大量引入并做實際的參考。最后,要解決“百家礦”的問題,從源頭上控制原材料的質量,使材料采購的通道越單一越能保證質量,在穩(wěn)定燒結工藝的同時,減少重復燒結增加的時間成本。

        參考文獻:

        [1]付明輝.鋼鐵燒結生產工藝過程能源管理系統(tǒng)的研究[D].中南大學,2015.

        [2]周繼程,酈秀萍,上官方欽,張春霞.我國燒結工序能耗現(xiàn)狀及節(jié)能技術和措施[J].冶金能源,2010,29(02):23-26.

        [3]甄常亮,程翠花,李旺,閆寶忠.燒結工序能耗限額解讀與節(jié)能分析[J].河南冶金,2017,25(01):26-27.

        [4]李士琦,紀志軍,吳龍,陳海勇.鋼鐵企業(yè)能源消耗分析及節(jié)能措施[J].工業(yè)加熱,2010,39(05):1-3.

        作者簡介:梁曉東,男,廣西柳州人,助理工程師,從事鋼鐵廠燒結工藝工作。endprint

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