浅谈降低烧结工序能耗的几种方法及技术
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一
、
３ ．冷却机低温 区域 烟气 余热利用 。冷却机余热利用通 常 是将高温 区域 的烟气进行 了利用 ，而低温 区域 的烟气则直接 排放 到大气 中，通过 冷却机热平衡 计算可 以得 出未进行利用 的烟气的余热 占总热量 的 ２ ２ ％左右 ，这部分烟气平 均温度为 １ ５ ０ ℃左右，烟气量 非常可观 ，同样具有 回收利用 的价值 。我 们可 以将其用来烘 干、供暖 、制冷 以及在低温余 热利用成熟 的情况 下将其用来发 电，将该部分烟 气进行余热 回收， 同样 是 降低工序能耗 的一个重要手段 。 （ 二 ）降低 固体燃耗 固体燃料消耗 占工序能耗的 ８ ０ ％左右，因此在热收入方面 降低固体燃料消耗是 降低工序 能耗的首要选择 。降低 固体燃料 的消耗 除了传统的提高料层厚度 、偏析布料、燃料分加、强化 制粒、提高成品率 、热风烧 结等手段，由于新技术、新工艺的 开发利用我们还可 以从其他方面着手考虑 降低固体燃料 的方法 。 １ ．废塑料在烧结工 艺中的应 用。废 旧塑料 的组分性质符 合燃料要求。塑料一般灰分在 ０ ． ３ ２ ％左右，挥发分在 ９ ８～ ９ ９ ％ 之 间，所以废 旧塑料燃烧后 ，渣量微乎其微。塑料 的燃烧热值 ４ ４ ０ ０ ０ ｋ Ｊ ／ ｋ ｇ ，相对无烟煤或焦炭而言大得多，传热传质和燃烧 效果好、燃烧完全，是符合燃料要求的。由于塑料 的着火点低、 易于助燃，符合烧结工艺低温点火的工艺要求。无论在烧结生
理 论
浅谈降低烧结工序能耗的几种方法及技术
孙 钢 集团 国际工程技 术有 限公 司 ，济南 ２ ５ ０ １ ０ １ ）
摘 要 ：钢铁行 业的烧 结工序能耗是其 节能减排 重点技 术研 究领域 ，但 是 ，由于受到 尖端技 术开发及 高效换热 等设备条件 限制 ，不能 高效 回收及 利用生产过程产 生的余热余能来有效 降低 工序 能耗 。如何符合 当前及 未来 国家对 冶金 生产低碳 、节能大趋势要 求，使 我 国烧结 工序 能耗 达到 国际领先水平 ，其技 术研发 进程及 实践 结果事 关重要 ， 文 中提 出的方法 旨在降低烧结工序能耗 ，以达到 节能减排 的 目的。
关 键 词 ：钢 铁 行 业 ；烧 结 ；能 耗 ； 方 法 ；技 术
中图分类号 ：Ｔ Ｆ ０ ４ ６ ． ４
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ６ ７ ４ — ７ ７ １ ２ （ ２ ０ １ ４ ） １ ６ — ０ ２ ８ ６ 一 Ｏ １
基 于 国 内外 大 型烧 结 机 工 艺和 设 备 技 术 现 状 ，在 充 分 调 研 国 内外烧 结机生产 工艺新技术 的基础上 ，我们从新视角认 知该工艺 工序 ，通过对烧 结工艺工序 流程 的深入 分析 、研 究 及技 术研 发、实践 ，从烧 结工序能耗 诊断多方位 进行节能集 成新 技术 的创 新开发工 作，力求有 效挖 掘其潜力 ，打造烧 结 工序 能耗 诊断新技术核心竞争力 。 国 内烧结机能源利用现状 烧结工序 能耗主要包 括固体燃料 消耗、 电力 消耗、点火 煤气 消耗 、动力 消耗等 ，其 中固体燃料 消耗、 电力 消耗 占比 重最大 ，而其 固体燃料消耗所产 生的烧 结余热 回收潜力 最大 。 “ 十五 ”到 “ 十一五 ”期 间，我 国烧 结机 大型化取 得 了 显著成就 。据统计 ，我 国现有烧 结机近 １ ２ ０ ０台，其 中在建和 投产 的 １ ８ ０ ～ ６ ６ ０ ｍ 烧 结机 １ ２ ５台，其烧 结面积达 ３ ８ ５ ９ ０ ｍ 。 我 国大 中型烧结机 面积在全 国烧 结机总面积 之中 已占明显优 势，烧结矿 的质量 也得 到 明显提 高。但现阶段 我 国烧 结工 序 能耗指标 和 国外先进 值之 间还存 在～定 的差 距，烧结工序 能 耗 指标 的降低 还存在较 大的空 间，通 过对烧 结工序能耗诊 断 全方位对烧 结工序 能耗 进行诊 断分析，找 出降低 工序 能耗 的 方 法及手段，具有很大 的经济效益和社会效益 。 二 、内容介绍 通过对烧结工序工艺流程 的深入研究 ，充分了解到在烧 结 过程 中，大量的焦粉和煤作为添加辅助燃料燃烧 ，使烧结矿 的 温度高达 ｉ ０ ０ ０ ℃以上，然后再将热的烧 结矿通过冷却机冷却 至 １ ５ ０ ℃左 右 ，这 些 热 量 并 没 有 附 加 到 产 品 中去 ，仅 是 作 为 工 艺 中物理化学反应 的条件 ，一次使用之后，烧 结矿余热全部耗散 在大气 中，不仅浪费 了能源 ，而且污染了环境 。在可供利用 的 余热中仅烧 结热矿冷却机废气及烧结烟道烟气 的显热约 占烧结 全部热支出的 ５ ％ 以上，充分回收利用这些烧结余热，是未来 ０ 冶金低碳烧 结生产节能的重要途径及必然发展趋势 。而作为热 量主要来源 的固体燃料是影 响烧结工序能耗 的重要指标 ，通过 减少固体燃料的配比也不失为降低工序能耗的一个重要手段 。 降低烧 结工序能耗可 以从 以下几个方面着手 ： （ 一 ）烧 结 余 热 利 用 １ ．冷却机热废气 的余热利用。烧结生产 时烧 结机 上经过 抽风烧 结的热烧 结矿从烧结机 尾部落 下经破碎后 ，落 到冷却 机上 ，落到冷 却机 上平均料 温一般 高达 ６ ０ ０ － ８ ０ ０ ℃。在烧 结 冷却机 上布置有冷 却风罩 ，通过 鼓风机使冷 却风强制 穿过 热 料 层 ，经气 固热交换 风罩 内前段冷 却风温 提 高到 ３ ０ ０ － ４ ０ ０ ℃ 左 右 。由此 可知 ，余热 回收主要 在冷却机 的排气显热 、烟 道 排 气显热 二个方面 ，冷 却机排气 显热 和烧 结烟 气显热 占烧 结 过 程热耗 的 ３ ０ ％左右 ，针对 冷却机 高温废气设 置余热 回收装 置回收利用 其余热 ，通 过换热产 生蒸汽或 发电利用 ，大大 地 提 高能源利 用率 ，节 约 了能源 ，减 少 了碳排放 ，因此 ，不 断 挖 掘烧 结节能潜力 ，在钢铁 企业节能中具有十分重要的意义 。 ２ ．大烟道 废气余热利用 。烧 结大 烟道 余热回收开发利用 余 热锅 炉、热管、翅 片管等 各种回收热废气的余热回收设备 ， 以供应 热水 、蒸汽或发 电，降低烧结工序能耗 。
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３ ．冷却机低温 区域 烟气 余热利用 。冷却机余热利用通 常 是将高温 区域 的烟气进行 了利用 ，而低温 区域 的烟气则直接 排放 到大气 中，通过 冷却机热平衡 计算可 以得 出未进行利用 的烟气的余热 占总热量 的 ２ ２ ％左右 ，这部分烟气平 均温度为 １ ５ ０ ℃左右，烟气量 非常可观 ，同样具有 回收利用 的价值 。我 们可 以将其用来烘 干、供暖 、制冷 以及在低温余 热利用成熟 的情况 下将其用来发 电，将该部分烟 气进行余热 回收， 同样 是 降低工序能耗 的一个重要手段 。 （ 二 ）降低 固体燃耗 固体燃料消耗 占工序能耗的 ８ ０ ％左右，因此在热收入方面 降低固体燃料消耗是 降低工序 能耗的首要选择 。降低 固体燃料 的消耗 除了传统的提高料层厚度 、偏析布料、燃料分加、强化 制粒、提高成品率 、热风烧 结等手段，由于新技术、新工艺的 开发利用我们还可 以从其他方面着手考虑 降低固体燃料 的方法 。 １ ．废塑料在烧结工 艺中的应 用。废 旧塑料 的组分性质符 合燃料要求。塑料一般灰分在 ０ ． ３ ２ ％左右，挥发分在 ９ ８～ ９ ９ ％ 之 间，所以废 旧塑料燃烧后 ，渣量微乎其微。塑料 的燃烧热值 ４ ４ ０ ０ ０ ｋ Ｊ ／ ｋ ｇ ，相对无烟煤或焦炭而言大得多，传热传质和燃烧 效果好、燃烧完全，是符合燃料要求的。由于塑料 的着火点低、 易于助燃，符合烧结工艺低温点火的工艺要求。无论在烧结生
理 论
浅谈降低烧结工序能耗的几种方法及技术
孙 钢 集团 国际工程技 术有 限公 司 ，济南 ２ ５ ０ １ ０ １ ）
摘 要 ：钢铁行 业的烧 结工序能耗是其 节能减排 重点技 术研 究领域 ，但 是 ，由于受到 尖端技 术开发及 高效换热 等设备条件 限制 ，不能 高效 回收及 利用生产过程产 生的余热余能来有效 降低 工序 能耗 。如何符合 当前及 未来 国家对 冶金 生产低碳 、节能大趋势要 求，使 我 国烧结 工序 能耗 达到 国际领先水平 ，其技 术研发 进程及 实践 结果事 关重要 ， 文 中提 出的方法 旨在降低烧结工序能耗 ，以达到 节能减排 的 目的。
关 键 词 ：钢 铁 行 业 ；烧 结 ；能 耗 ； 方 法 ；技 术
中图分类号 ：Ｔ Ｆ ０ ４ ６ ． ４
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ６ ７ ４ — ７ ７ １ ２ （ ２ ０ １ ４ ） １ ６ — ０ ２ ８ ６ 一 Ｏ １
基 于 国 内外 大 型烧 结 机 工 艺和 设 备 技 术 现 状 ，在 充 分 调 研 国 内外烧 结机生产 工艺新技术 的基础上 ，我们从新视角认 知该工艺 工序 ，通过对烧 结工艺工序 流程 的深入 分析 、研 究 及技 术研 发、实践 ，从烧 结工序能耗 诊断多方位 进行节能集 成新 技术 的创 新开发工 作，力求有 效挖 掘其潜力 ，打造烧 结 工序 能耗 诊断新技术核心竞争力 。 国 内烧结机能源利用现状 烧结工序 能耗主要包 括固体燃料 消耗、 电力 消耗、点火 煤气 消耗 、动力 消耗等 ，其 中固体燃料 消耗、 电力 消耗 占比 重最大 ，而其 固体燃料消耗所产 生的烧 结余热 回收潜力 最大 。 “ 十五 ”到 “ 十一五 ”期 间，我 国烧 结机 大型化取 得 了 显著成就 。据统计 ，我 国现有烧 结机近 １ ２ ０ ０台，其 中在建和 投产 的 １ ８ ０ ～ ６ ６ ０ ｍ 烧 结机 １ ２ ５台，其烧 结面积达 ３ ８ ５ ９ ０ ｍ 。 我 国大 中型烧结机 面积在全 国烧 结机总面积 之中 已占明显优 势，烧结矿 的质量 也得 到 明显提 高。但现阶段 我 国烧 结工 序 能耗指标 和 国外先进 值之 间还存 在～定 的差 距，烧结工序 能 耗 指标 的降低 还存在较 大的空 间，通 过对烧 结工序能耗诊 断 全方位对烧 结工序 能耗 进行诊 断分析，找 出降低 工序 能耗 的 方 法及手段，具有很大 的经济效益和社会效益 。 二 、内容介绍 通过对烧结工序工艺流程 的深入研究 ，充分了解到在烧 结 过程 中，大量的焦粉和煤作为添加辅助燃料燃烧 ，使烧结矿 的 温度高达 ｉ ０ ０ ０ ℃以上，然后再将热的烧 结矿通过冷却机冷却 至 １ ５ ０ ℃左 右 ，这 些 热 量 并 没 有 附 加 到 产 品 中去 ，仅 是 作 为 工 艺 中物理化学反应 的条件 ，一次使用之后，烧 结矿余热全部耗散 在大气 中，不仅浪费 了能源 ，而且污染了环境 。在可供利用 的 余热中仅烧 结热矿冷却机废气及烧结烟道烟气 的显热约 占烧结 全部热支出的 ５ ％ 以上，充分回收利用这些烧结余热，是未来 ０ 冶金低碳烧 结生产节能的重要途径及必然发展趋势 。而作为热 量主要来源 的固体燃料是影 响烧结工序能耗 的重要指标 ，通过 减少固体燃料的配比也不失为降低工序能耗的一个重要手段 。 降低烧 结工序能耗可 以从 以下几个方面着手 ： （ 一 ）烧 结 余 热 利 用 １ ．冷却机热废气 的余热利用。烧结生产 时烧 结机 上经过 抽风烧 结的热烧 结矿从烧结机 尾部落 下经破碎后 ，落 到冷却 机上 ，落到冷 却机 上平均料 温一般 高达 ６ ０ ０ － ８ ０ ０ ℃。在烧 结 冷却机 上布置有冷 却风罩 ，通过 鼓风机使冷 却风强制 穿过 热 料 层 ，经气 固热交换 风罩 内前段冷 却风温 提 高到 ３ ０ ０ － ４ ０ ０ ℃ 左 右 。由此 可知 ，余热 回收主要 在冷却机 的排气显热 、烟 道 排 气显热 二个方面 ，冷 却机排气 显热 和烧 结烟 气显热 占烧 结 过 程热耗 的 ３ ０ ％左右 ，针对 冷却机 高温废气设 置余热 回收装 置回收利用 其余热 ，通 过换热产 生蒸汽或 发电利用 ，大大 地 提 高能源利 用率 ，节 约 了能源 ，减 少 了碳排放 ，因此 ，不 断 挖 掘烧 结节能潜力 ，在钢铁 企业节能中具有十分重要的意义 。 ２ ．大烟道 废气余热利用 。烧 结大 烟道 余热回收开发利用 余 热锅 炉、热管、翅 片管等 各种回收热废气的余热回收设备 ， 以供应 热水 、蒸汽或发 电，降低烧结工序能耗 。