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烧结工序节能减排技术述评
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王维兴 （中国金属学会 北京 100711） 一、2010年全国重点钢铁企业烧结工序生产情况 1、2010年重点钢铁企业烧结生产技术经济指标述评 2010年重点钢铁企业烧结矿含铁品位为55.5…
王维兴
（中国金属学会 北京 100711）
一、2010年全国重点钢铁企业烧结工序生产情况
1、2010年重点钢铁企业烧结生产技术经济指标述评
2010年重点钢铁企业烧结矿含铁品位为55.53 %，比上年度下降0.44 %；碱度为1.914（倍），比上年度升高0.080（倍）；转鼓指数为78.77%，比上年度升高1.33 %；固体燃耗为
烧结固体燃耗占烧结工序总能耗的75%—80%，电力消耗占13%—20%，点火燃耗占5%—10%。所以说，降低烧结工序能耗的重点工作是要努力降低烧结固体燃耗。
2010年烧结固体燃耗较低的企业为：永钢
1.1、 降低烧结固体燃耗的技术措施有：
l 提高一混、二混料温，每提高10℃，固态燃耗减少2 kg/t。
l 生石灰活性度每提高10ml，可降低燃耗1.5 kg/t，提高产量1%。
l 配加轧钢氧化铁皮1 kg/t，可降燃耗0.2 kg/t。
l 优化配矿，减少赤镁矿、褐铁矿、铬铁矿等含结晶水的矿物的用量，可降低固体燃耗。
l 提高烧结矿成品率，减少返矿量1.5%—3%，可降低燃耗0.6 kg/t。
l 烧结矿含FeO量降低1%，节能0.68 kgce/t。
l 热返矿量在30%左右，固体燃耗可降低10.4 kg/t。
l 烧结配加5%左右的钢渣，可降低燃耗约3 kg/t。
l 低温烧结：烧结温度由1300℃降至1150℃—1250℃，可降固体燃耗7%~8%。
l 对精矿粉，进行小球烧结、厚料层（650mm左右），可减少燃耗15—20 kg/t。
l 固体燃料最佳粒度范围是0.5~3.0mm，减少0~0.5mm粒级燃料（增多会导致料层透气性变差，燃烧速度减慢，燃烧不完全），会使燃料消耗减少15%。
l 使用助燃添加剂（不含K、Na），可降低固体燃耗13%左右，增产5%。
l 配加白云石粉37 kg，可减少碳酸盐分解热，节约燃耗折2.57 kgce/t。
l 配加高炉除尘灰（含碳在14%以上），可降烧结燃耗。
l 采用铺底料工艺，可提高料层透气性，使混合料固定碳下降0.73%。
l 采用能稳定料流的筒式给料机布料（包括磁力筒式给料机）往台车上布料，可降燃耗3%~5%。
1.2、 采用新型节能点火保温炉，降低煤气消耗。点火保温炉应具备的条件：
l 采用直接点火，烧嘴火焰适中，燃烧完全，高效低耗。
l 高温火焰带宽适中，温度均匀，高温持续时间能与烧结机速匹配，烧结表层点火质量好。
l 耐火材料采用耐热锚固件结构组成整体的复合耐火内衬，砌体严密，散热少，寿命长。
l 点火炉烧嘴不易堵塞，作业率高。
l 点火炉的燃烧烟气有比较合适的含氧量，能满足烧结工艺的要求。
l 采用高热值煤气一低热值煤气配合使用时，可分别进入烧嘴混合的两用型烧嘴，煤气压力波动时不影响点火炉自动控制，节约了煤气混合站的投资。
1.3、 要控制冷热返矿的粒度。烧结热矿筛篦整粒筛分的最后一段筛的筛孔一般均为5mm，磨损快，规定要定期更换。振动筛孔每小1mm，烧结成品量可提高5%~6%，降低烧结工序能耗。
1.4、 降低烧结机漏风率，可有效地降低烧结电耗。
我国烧结机漏风率一般在55%~60%。烧结机主要漏风点为机尾风箱与台车底部接触处和两侧。烧结机头尾采用杠杆重锤式软连接密封装置。宝钢2号烧结机改为转架支板等代替杠杆支撑，去掉软连接，密封效果好，寿命长。台车与固定滑道的密封采用弹簧密封装置。烧结系统漏风率降至20%以下。
烧结机头机尾密封装置：高负压接触密封装置，自调式柔性密封装置，全金属柔磁性密封装置，弹簧密封装置等。
1.5。采用变频调速技术控制电机，有节电效果。
2、2010年重点钢铁企业烧结工序能耗情况：
2010年重点钢铁企业烧结工序能耗为52.65 kgce/t，比上年下降1.287kgce/t。烧结工序能耗较低的企业有：太钢45.56kgce/t，新疆八一39.42 kgce/t，宣钢43.07 kgce/t，新余43.737kgce/t，三明45.33 kgce/t，青钢47.95 kgce/t，攀成钢47.44 kgce/t，石钢47.21 kgce/t，柳钢49.00kgce/t，凌钢45.94kgce/t，日照45.56 kgce/t，武钢49.26 kgce/t，杭钢49.86 kgce/t。
我国烧结厂生产技术发展不平衡，处于先进技经指标与落后技经指标共存。烧结工序能耗最高的企业达66.91kgce/t。
目前，我国拥有1200多台烧结机。重点钢铁企业拥有610台烧结机，其中大于
二、烧结工序用能分析
在钢铁联合企业之中，高炉炼铁工序能耗占总能耗的第一位，焦化工序能耗占第二位，烧结工序能耗居第三位，约占联合企业总能耗的10%左右。
1、烧结生产热量来源：烧结生产过程中所用能量的来源有：
l 固体燃料
l 点火煤气
l 点火助燃空气显热
l 高炉灰（泥），返矿残碳
l 混合料化学热和显热
l 铺低料带入显热
2、烧结生产过程的热量输出
l 烧结矿显热。约占烧结总热耗的50%(其中:可余热回收32%,废气带走12%，产品显热6%),烧结矿冷却机高温段废气温度在350℃~420℃。
l 烧结烟气。烧结烟气平均温度在110℃~170℃，因其量在4000~6000m³，含SO2量1000~3000mg/t,所带走的显热达总能耗的14%~25%，机尾风箱排除烟气温度在250℃~400℃。
l 原料水份蒸发热占约15%.
l 石灰石分解热占约16%.
l 其它热损失3.3%.
3、烧结余热回收技术
烧结生产过程可被回收利用的热量是，烧结烟气显热和热烧结矿冷却机废气显热（450℃），约占烧结总能耗的一半左右。
烧结余热利用的方案有下列三种方法：
l
l 带冷机中部的200~300℃的中温余热不宜采用换热法回收余热，可将高含氧量的热废气作为烧结点火助燃空气和热风烧结直接利用方式加以回收。
l 对于中温段后部低于200℃的热废气，无法采用换热法回收或用于助燃，可用作工艺温度要求相对较低的料矿预热和原料解冻。
4、烧结工序单位产品能源消耗限额，GB21256—2007文件。
烧结工序单位产品能源消耗限额
|
|
现有企业限额值 |
新建企业限额值 |
限额先进值 |
|
烧结工序能耗 |
≤65 kgce/t |
≤60 kgce/t |
≤55 kgce/t |
5、清洁生产标准——钢铁行业（烧结），HJ/426—2008文件
标准给出清洁生产水平的三级技术指标：
一级，国际清洁生产先进水平
二级，国内清洁生产先进水平
三级，国内清洁生产基本水平
钢铁行业（烧结）清洁生产指标要求（摘录）
|
清洁生产指标等级 |
一级 |
二级 |
三级 |
|
工序能耗，kgce/t |
≤47 |
≤51 |
≤55 |
|
固体燃料能耗，kg/t |
≤40 |
≤43 |
≤47 |
|
生产取水量，m3/t |
≤0.25 |
≤0.30 |
≤0.35 |
|
烧结矿返矿率，% |
≤8 |
≤10 |
≤15 |
|
水重复利用率，% |
≥95 |
≥93 |
≥90 |
6、烧结厂设计规范，GB50408—2007文件
高炉对高碱度烧结矿的质量要求
|
炉高级别，m3 |
1000 |
2000 |
3000 |
4000 |
5000 |
|
铁分波动，% |
≤±0.5 |
≤±0.5 |
≤±0.5 |
≤±0.5 |
≤±0.5 |
|
碱度波动，% |
≤±0.08 |
≤±0.08 |
≤±0.08 |
≤±0.08 |
≤±0.08 |
|
铁份和碱度波动的达标率，% |
≥80 |
≥85 |
≥90 |
≥95 |
≥98 |
|
含FeO，% |
≤9.0 |
≤8.8 |
≤8.5 |
≤8.0 |
≤8.0 |
|
FeO波动，% |
≤±1.0 |
≤±1.0 |
≤±1.0 |
≤±1.0 |
≤±1.0 |
|
转鼓指数，+6.3mm% |
≥71 |
≥74 |
≥77 |
≥78 |
≥78 |
三、我国铁矿石烧结技术进展
1、工艺技术
l 建立大型综合原料场：对原料进行上百层平铺，切取，使其化学成份稳定，达标。
l 自动重量配料，自动调节各种物料的给定量。
l 添加生石灰，代替生熔剂，可提高料温。
l 使用增效节能添加剂，不含K、Na、Cl-
l 细粒铁原料进行小球烧结、强化制粒、厚料层
l 采用梭式布料机
l 铺底料
l 燃料分加
l 低温烧结
l 高铁低硅烧结，SiO2含量在4.5%~4.7%
l 热风烧结
l 取消热矿筛
l 烧结矿整粒，设三级冷筛分
2、工艺设备
l 烧结机大型化：目前重点企业是180~660 m2烧结机有近130台
l 努力降低烧结漏风率
l 鼓风环式冷却机，采用紧凑布置，台车两侧与风箱之间采用两道橡胶密封装置
l 新型节能保温炉：双斜带式点火保温炉
l 冷烧结矿筛分：单层或双层椭圆等厚振动筛
3、节能减排
l 开发布袋加电除尘器和新型除尘器
l 除尘管路系统阻力平衡
l 多种余热回收装置：余热锅炉、热管、翅片管等、产生热水、蒸汽、发电等
l 烟气脱SO2 ：评价脱硫设施标准——脱硫率、作业率、投资、运行费、副产品回收和综合利用、占土地、操作维护、使用寿命等
l 钢铁厂含铁尘泥得到综合利用
l 三电一体计算机控制系统
l 人工智能的应用
延伸阅读
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