降低烧结工序能耗的措施

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第 1 9淮 增 N 1 1 9 9 8年 9月




MI N I NG AN D MET A LL U RGI C AL E NG I N E ER I NG
V 1. 1 8 S t l p p l . I S e p t e mb e r 1 9 9 8
Leabharlann Baidu
降低烧结工序能耗的措施
王宏试 张咏 梅
5 3 . 9 8 5 3 . 5 0 5 2 . 91 5 3 . 7 6 5 5 . 1 7 5 5 . 3 3 5 3 . 0 8 4 8 . 0 6 21 . 8 7 21 . 5 5 2 0 . 8 7 1 9 . 7 9 1 9 . 3 9 2 0 . 0 0 2 0 . 3 9 2 《2 1 8. 8 4 8 . 7 1 8 . 4 3 8. 0 0 7. 8 3 8 . 0 8 8 . 2 4 8. 1 6 6 . 1 1 5 . 9 0 4 . 8 1 3 . 8 2 3 . 4 1 4 . 0 9 3 . 9 9 4 . 0 9 8 . 1 1 1 1 . 0 3 日 8 1 1 . 0 5 1 . 4 3 1 . 5 2 0 . 4 6 0 . 7 5 1 . 3 4 0 . 4 7 0 3 7
4 8 . 0 6 k g 八。
料室的 必 2 . 7 mx 7 m一次圆简混合机更新改 造为 必 3 mx 1 1 m ; 改过去的 三段加水为两段 加水工艺, 预热混合后的混合料在二次混合机
内不再加水, 使二 混有充 足的制粒时 间。通 过
增刊I
王宏斌 等 :降低烧 结工序 能耗的措施
这些措施使混合料制粒时间延长, 混合料的粒 度 组成得到大大改善, 为烧结矿产质量的不断 提高、 能 耗的降低起到了很大作用。 1 . 1 . 5 厚料层烧结 在抽风烧结过程中 , 台车
力, 从而改善了 料层透气性, 使抽过料层的空气 量增加, 为 料层内 的热交换创 造了良 好条件, 燃 烧速度加快川, 提高了台时产量, 节约了固体
燃料。 提高混合料温度 的措施主要 有: 生石灰预 热、 热水 予热、 热返 矿预热、 蒸气预热 及烧结废 气预热等。 安钢烧结 厂 自从 1 9 8 6年研 制成 功 H A S 8 6 1 型生石灰 配消器 以来, 一直 使用 生石灰作
四辊上料方式, 使粘料趋 于平稳、 均 匀, 并通过
机; 将两台一次混合机由必2 . 7mx 5 m加长 到必 2 . 7 m x 7 m , 1 9 9 7 年在第二配料室由容
积配料 向微机 自动重量 配料 改造时, 又将该配
严格控制上料皮带流量, 限制最低开车台时、 加 强设备的维护和检修等措施, 使燎料粒度组成 中。 - 3 m m部分达到了8 5 % 以上, 为降低固 体 燃料消耗创造了条件。1 9 9 7 年, 固 体燃耗仅为
73 41 12 00 20 17 20
3 . 5 6 5 . 8 2 1 0 . 4 1 3 . 6 7 29 0

矿 冶 工 程 第 1 8卷
也吸收一部分热量, 而磁铁矿在 烧结过程中 与 氧气发生氧化放热反应, 节省燃料。因此烧结 原料的 搭配中 应尽量降低赤铁矿 用量。 烧结生产使用生石灰作熔剂 , 不仅可以 提 高混合料温度, 减少或 消除过湿层, 改善料层 透 气性, 而且生石灰消化生成的消 石灰胶体颗粒 有凝聚作用, 有利于 混合料的成球, 并 提高了 料 球强度, 改善了混合 料的透气性, 为厚料层 烧结 创 造了 条件。 但应注意, 在配加生石灰过程中, 应根据原料的 性质适量添加, 不能过大, 否则 会 使 混合料过分疏松, 堆比重降低 , 生球强度变
分采用生石 一 灰 , 另配 加少蚤钢渣。 1 . 1 . 2 改善燃料粗度及拉度组 成 烧结所用 ’ 固 体庶料的粒度与混合料的特性有关, 一般应 由 实验确定。 但实验室和实际生 产都 证明了 在
工 艺 , 热 振 筛筛 下 的 小于5 m m的 热 返矿 直 接 用 链 板 输 送机 送 到 预 热滚 筒 , 和部 分 一 次 混 合
料混匀、 润 湿, 使混合料温度 提高了5 0 ℃以上。
通过这些 方法, 使送 往烧结机 的烧 结料温度可 达7 0℃左右, 为节 能降耗、 提 高产 量创造了条
精 矿 烧 结 时 , 固 体 燃 料 的 最 好 粒 度 范 围 是。 5 件。 一 3 m m , + 3 m m 和 一 0 . 5 m m 粒 级 的 存 在 都 是 1 . 1 . 4强 化制 拉 工艺 强 化 制 粒 工 艺 , 改 善 讽
经济效益具有重要意义。烧结工序 能耗 包括 固 体嫩料消耗 、 电力消耗、 点火煤气 消耗 、 动力( 压 缩空气 、 蒸气 、 水等 ) 消耗等, 其 中固体姗 料消耗
水分、 混合料的粒度组成、 固体燃料的粒度、 烧
结料层厚度 、 熔剂 的性质及添加量等。 1 . 1 . 1 含铁原料 合i f搭 配 由于赤铁矿 在烧 结过程中与 c o发生还原反应 : F e 2 O 3 + C O } F e 2 O + C O 2 消耗了一部分燃料 。另外 , 由于 赤铁 矿可 以在 燃烧时进行分解: 3 F e , O = 2 F e 3 氏+ 0 . 5 姚
不希望的[ 2 : , 这部分粒级含蛋的 增加均会使固
合 料的 粒 库 组 成, 减少 混 合 粒中 小 于3 m m 部
分的含量, 增加 3 一 5 m m粒级的含童, 使混合
料粒度趋 于均匀, 可 明显改善烧结 料层的透气 性, 增高料层 , 改善烧结矿强 度, 降低能耗。 为了强化制粒工艺 , 将原球 团工艺 中使用
占7 5 %- 8 0 %左右, 电 力占 1 3 %-2 0 %, 点火
热 耗占 5 % 一 1 0 % 1 1 ) 0
近年来 , 安钢烧结 厂通过不 断的技 术进步
和科学管理, 使工序能耗不断下降( 如表 1 ) ,
1 9 9 6 年工序能耗降至 6 5 . 9 4 k g / c o 1 9 9 7年, 把
增加 而加强 , 当 料层高度为1 8 0 - 2 2 0 二 时, 蓄 热 量只占燃烧带热量总收入的 3 5 %- - 4 5 %, 当
料层厚 度 达到 4 0 0 m m 时, 蓄热量达 5 5 %一
b 0 % [ " 。因 此, 提 高料层厚度, 采用厚料层烧结,
充分利用烧结过程的 自 动蓄热, 可 以降低烧结料
加, 强度 差的所占的比重相应降低, 成品率相应 提高, 返矿 率下降 , 进而减少了固 体燃料消 耗。
烧结料层的自动蓄热 作用随着料层高度的
速的目 的。 变速电 机采用变频调整后, 降低了
平均 电流, 节约了 电能。 实际生产中, 为了追求设备作业率, 加上设 备质量、 操作等方面的原因, 往往人为地把 电机 功率增大, 造成“ 大 马拉小车” 现象 , 使 电机无功 功率 升高, 浪 费了电能。因此, 在选 用电机 时, 要尽量使 电机 的负荷 率接近 或达到 其设备 负 荷, 来提高功率因数 , 减少无功功率, 节约 电能。
三 钙、 硅 酸 公 立 钙 、 铁酸 钙以 及 游离 的C a O , M g 0 等 矿 物。 含 铁 原 料中 配 加 少 攀 的 钢渣 代替 部 分
熔 剂, 不 仅 可 使 烧 结 矿强 度 增 大 , A R P 本升 高 ,
节 省固 体 A 料: 而 且 对 高 炉 冶 炼 也 很 有 好 处 。
( 安阳钢铁集团公司烧结厂, 安阳. 4 5 5 0 0 4 )
摘 要 从固体燃耗、 电 耗、 点火热耗、 余热利用等方面阐述降低烧结工序能 耗的主要途径.
并总结了近年来安钢烧结厂在节能降耗方面所采取的主要措施及效果。 关锥词 烧结 能耗 措施
近两年来, 随着钢材 市场 的持续 疲软, 钢材 价格始终徘徊在较低水 平, 而 上游原材料 的价 格却在不 断上涨, 大 多数 钢铁 企业 效益 滑坡。
降低工序能耗作为降低生产成本的突破口, 继 续在节能降耗上下功夫, 工序能耗实现 6 0 . 7 3
表 1 安钢烧结厂近年来能耗情况
年 度 能耗/ 点 火煤 气消耗 蒸气消耗 固体燃耗/ 电耗 ( k g " t 一 ’ 〕 / ( k W" h " , - t ) / ( k g - , 一 ‘ } / ( G J ・ t 一 沈 ) / ( k g ・ t 一 ' ) MR / ( k R " t - ' ) 79
中 的固 体燃料用量, 根据实 际生产情况, 料层每
( k g " t 一 t )
6 9 . 9 8 6 9 . 5 5 6 7 . 6 7 6 6 . 0 4 6 7 . 2 1 6 8 . 8 9 6 5 . 9 4 6 口7 3
1 9 9 0 1 9 9 1 1 9 9 2 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7
k g 八 , 列全国地方骨干企业 第一名, 在整个全国
冶金行业 也处于先进水平。
为了扭转这种局面, 各企业都在降低生产成本
上 下功夫, 节能降耗 、 挖 掘企业 自身潜 力、 向内 部要效益已成 为所 有企业组 织生产的重 点。 烧结 工序 能耗 约 占钢 铁 生产 总 能耗 的
1 降低烧结工序能耗的措施
机的破碎效率, 减轻了过粉碎现象, 改善 了燃料
的4 台旧造 球盘( 必4 . 2 m x 4 . 5 m ) 改造维修
后重新使用, 1 9 9 4年 , 又新 建了 四台同 祥型号 的造 球盘 ; 投产 了 必3 . 5 n i x 1 5 m 圆筒混 合
粒度组成。1 9 9 5 年下半 年, 在原有 2 台四辊破 碎机的基础上, 又 增建了1 台新四辊, 并改 进了
1 . 1 降低固体燃料的 消耗
固体燃料消耗在烧结工序能耗 中占的 比重
最大, 达7 5 %一8 0 % , 降低工序能 耗首先要考
虑的就是降低固体燃料的消耗。分析整个烧结 工艺过 程, 影 响固体燃 料消耗的因素主要 有含 铁原料的物理化学性质、 混合料的混合、 混合料
8 . 3 %, 降 低烧结工序能 耗对于提高钢铁企业的
安钢烧结厂目 前所 用的含铁 原料以河北 精
为强化烧结与节能的 重要措施, 并用 8 0 ℃ 左右 的热水消化生石灰, 使混合料的温度提高了2 0 1
℃ 左右 。 同 时 , 改一 次 混合 加 冷 水为 加 热 水 工
艺。 另外, 由于 采用热返矿不直接参加配料的
矿为 主, 配 加 少 蚤澳 矿 、 粉 矿 、 回 咚 料 , 熔 剂 大 部
上部的烧结饼受空气急剧冷却的影响, 结晶程度 差, 玻璃质含量高, 强度 差。随着料层厚度 的增
机的 漏风率明 显降低, 大 大增加了 通 过料层的 有 效 风量, 提高了 烧结矿产质 量, 降 低了 电耗。
1 . 2 . 2 采用变频调速、 电容补偿降低 电耗 变 频调整 技术是近 年来 发展起 来的 一种安 全可 靠、 合理的调整方法 。它通 过将 日常生产用 的 确定电压 、 频率的交流 电, 经变 换器变换 为可改 变频率和 电压的交流 电, 从而达 到调整 电机 转
差, 进而影响烧结过程。 钢渣 中含有大 量的碱性氧 化物, 主 要有硅
1 . 1 . 3 提高 混合杆温度 当 烧结混合料温度
较低时, 水蒸气在料 层中冷凝 , 形成过 湿现象,
使烧结料层透气性变坏。 提高混合料的温度,
使其达到露 点 以上, 可 以显著 减少或消 除水蒸 气在 料层中的冷凝量 , 降低过 湿层对气流 的阻
体 燃 耗 增 加 , 烧 结矿 成品 率 降 低 。 设 法改 善固
体燃料的粒度及组成是所有的烧结厂为 高产、

优 质、 低 耗 而 应 来 取 的 二 项 重 要 猎施 。
为了改善固体燃 料的粒度, 安钢烧 结厂先
后增加了 预筛分、 预 破煤工艺, 提高了四 辊破碎
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