标准化引领烧结球团转型升级

2017-01-20刘文权吴记全

中国钢铁业 2017年11期

关键词：烧结机球团废气

刘文权吴记全

标准化引领烧结球团转型升级

刘文权吴记全

1.开展标准化工作的必要性

随着全球经济的融合发展，标准化在世界经济活动中的重要性日益凸显。标准化是企业精益运行、创新发展和快速响应市场的支撑和产物。标准化有助于提升企业规范性、引导品种开发、增强市场竞争力和提高企业品牌影响力。

加快推进供给侧结构性改革，促进经济中高速增长，产品产业迈向中高端，建设制造强国、质量强国，需要把标准化放在更加突出的位置；提高钢铁产业竞争力，构建公平竞争环境，需要标准作为硬约束；促进钢铁行业改造升级，优化产业发展，推动科技创新，提高钢铁行业规模效益和产业集中度，需要标准发挥引领作用；规范行业发展秩序，营造公平、公正、健康发展环境，需要标准发挥规则作用，推进生态文明建设，加快节能减排，推动绿色、低碳和循环发展；促进贸易往来，提高交易效率、实现“走出去”战略，需要标准作为贸易准则。

目前，中国标准化改革全面启动，《中国制造2025》的发布，使中国制造业迈入新的发展阶段，制造业标准化提升计划重点要抓好建立智能制造标准体系、强化基础领域标准体系建设、推动重点领域标准化突破和推动装备走出去和国际产能合作。要规划好钢铁行业绿色制造中所需的标准体系，做好顶层设计，树立好标杆，以高效节能节水、先进环保和资源循环利用为重点，把研发、应用和节能环保新技术迅速转化为标准，充分发挥标准对钢铁行业转型升级和发展中的支撑和引领作用。

2.标准化引领烧结球团转型升级

烧结工序在钢铁企业降本增效及资源循环回收利用中发挥着极其重要的作用。在高炉炉料中，一般烧结矿的成本较球团矿成本低100元/吨-300元/吨，略低于天然块矿的成本，在钢铁联合企业中，烧结工序不可或缺，是实施低成本战略的关键环节。因而，高炉生产多用烧结矿就能产生显著的经济效益。

烧结矿的低成本主要得益于其对所有铁矿粉资源的优良适应性和对钢铁企业内固体废弃物的回收利用。烧结工序对厂内固废的回收利用涵盖了炼铁、炼钢、轧钢等过程中产生的各种含铁、含碳物料，如炼钢OG泥、高炉出铁场集尘灰、原料集尘灰、矿槽除尘灰、焦粉等。

2.1 钢铁工业污染物排放新标准

2017年6月，国家环境保护部发布《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》等20项国家污染物排放标准修改单的公告（征求意见稿）。新建项目无组织排放控制措施要求自修改单发布之日起执行。现有企业无组织排放控制措施要求自2019年1月1日起执行，其中京津冀大气污染传输通道城市自2017年10月1日起执行。

2.2 烧结球团节能环保相关标准

《清洁生产标准钢铁行业（烧结）》HJ/T426-2008和《钢铁污染物防治技术政策》中指出，鼓励开发应用的新技术，包括鼓励研发和应用烧结烟气循环技术、二噁英和重金属联合减排技术；鼓励研发、应用烧结烟气脱硝技术和工业炉窑低氮燃烧技术；鼓励研发和应用烧结脱硫副产物的安全利用技术、高锌含铁尘泥脱锌技术。

3.烧结烟气循环技术

3.1 烧结烟气循环技术

烧结烟气循环法是通过收集部分风箱的烧结烟气循环返回至烧结料层，使烟气中的SOX、NOx以及粉尘等污染物被烧结层分解、转化、吸附的工艺。典型的烧结烟气循环技术有EOS工艺、LEEP工艺和Eposint工艺、区域性废气循环和烧结废气循环利用技术等。

3.1.1 能量优化烧结技术EOS

EOS(Emission Optimized Sintering)技术由奥图泰（Outotec）开发成功外循环工艺，于1995年在荷兰克鲁斯艾莫伊登的3台烧结机上实现工业化应用，2002年在安赛乐法国敦刻尔克厂应用。德国的蒂森克虏伯、日本新日铁及荷兰的霍戈文3个烧结厂都有使用EOS 技术降低烧结过程烟气排放的报道。EOS工艺将主抽风机排出的大约50%的烟气引回到烧结机上的热风罩内，剩余约50%烟气外排。热风罩将烧结机全长都罩起来，在烧结过程中，为调整循环烟气的氧含量，鼓入少量新鲜空气与循环废气混合。这样，仅需对外排的约50%的烧结烟气进行处理，灰尘、NOx减少约45%，二噁英减少约70%，使之达到环保要求。

3.1.2 环境型优化烧结Eposint

由西门子奥钢联和位于奥地利林茨的奥钢联钢铁公司联合开发的内循环工艺Eposint（Environmentally Opotimized Sintering）减少了SOx和NOx的绝对排放量，而且大幅度降低废气中的二噁英和汞的浓度，还减少焦粉的单耗量，提高烧结机产量。2005年5月在西门子奥钢联林茨钢铁公司烧结厂5号烧结机上使用。其使用效果：（1）循环废气来自温度最高、污染物（有害气体、粉尘、重金属、碱金属、氯化物等）浓度最高点的风箱位置，同时还包括部分冷却机热废气。（2）循环废气占废气总量的35%，O2浓度为13.5%，机罩占烧结机的75%。（3）具有最高SO2浓度的烟气循环进入烧结料层，过剩硫被固定到烧结矿。

3.1.3 低排放能量优化烧结工艺LEEP

随着社会结构和大众知识需求的变化，人们阅读方式与习惯的改变需要图书馆提供新的资源组织和服务方式，提高全社会文化生活水平要求图书馆提供新的服务模式，创新创业、政府服务等需求要求图书馆提供更深层次的知识服务。现有的图书馆管理系统在系统/平台框架、资源管理、服务理念等方面，都难以满足图书馆职能转变的需求。例如，在系统架构方面，现有图书馆信息系统在开放性上有所欠缺；在图书馆服务方式上，现有的系统主要是针对实体馆藏和电子资源数据库在数据层面上的整合，缺少对各种馆藏资源内容进行语义提取与知识服务。

LEEP（Low Emisson amp; Energy Optimised Sinter Process）工艺由德国HKM公司开发，并在其烧结机上实现工业化。该烧结机设有两个废气管道，一个管道只从机尾处回收热废气，另一个管道回收烧结机前段的冷废气。通过喷入活性褐煤来进一步减少剩余的二噁英。烧结机罩的设计不同于EOS装置，这个机罩没有完全覆盖烧结机，有意允许一部分空气漏进来补充气体中氧含量的不足，这样就无需额外补给新鲜空气。其运行效果如下：（1）选择性利用机尾污染物含量偏高的烟气，循环比例47%，O2浓度16%-18%。（2）将冷烟气（65℃）和热烟气（200℃）进行热交换。（3）机罩没有完全覆盖烧结机，漏入部分空气补充含氧量。（3）废气可减排45%，烧结燃料消耗降低5千克／吨，占燃料配比的12.5%。

3.1.4 区域性废气循环技术

区域性废气循环工艺在新日铁公司480平方米烧结机上使用，废气循环率约25%，循环废气的氧浓度19%，水分含量3.6%，对烧结矿质量无不利影响。

3.1.5 烧结废气余热循环利用技术

宝钢宁波钢铁公司430平方米烧结机上成功应用烧结烟气循环系统，这是国内首套烧结废气余热循环利用的节能减排项目，填补了国内大型烧结机废气循环利用和多种污染物深度净化空白，被列为国家发改委低碳技术创新及产业化示范项目。其使用效果：（1）非选择性与选择性循环并存，综合利用主烟道和冷却热废气。（2）固体燃料降低6%，粉尘和SOx排放量大幅度降低，NOx排放量少量降低。

3.2 烧结烟气循环利用技术规范

3.2.1 项目的必要性。目前，宁波钢铁、沙钢、兴澄钢铁、日照钢铁、福建三钢、永钢、湛江钢铁和迁钢等30多台新建或改造烧结机已实施或正在实施烧结烟气循环技术，并处于推广应用阶段；烧结烟气循环技术水平差异较大，需要规范提高；尚未有相关的技术规范和标准，需制定烧结烟气循环工艺技术规范，用来指导该技术的推广和应用。

3.2.2 对产业发展的支撑作用和解决的主要问题。烧结烟气循环属于《钢铁工业调整升级规划（2016-2020年）》绿色改造升级发展重点推广的节能减排技术；属于工信部《大气污染防治重点工业行业清洁生产技术推行方案》（工信部节〔2014〕273号）钢铁行业推广技术；有利于推动钢铁行业节能减排技术进步，助力烧结工艺装备提升和产业升级。

3.2.3 申请重点项目的理由。我国自主开发的自主知识产权技术及推广和应用。

3.2.4 与其他行业或领域的关系无矛盾或重复。预计会带动烧结烟气脱硫工艺和装置改造和技术进步。

3.2.5 对标和采标情况。国外的典型烟气循环工艺主要有4种，分别是日本新日铁区域性废气循环技术、荷兰艾默伊登EOS、德国HKM公司LEEP以及奥钢联公司EPOSINT。烧结烟气循环技术列入欧美国家BAT体系（最佳可用技术），但尚未有相关的技术规范。

3.2.6 涉及国内外专利情况。宝钢烧结废气循环项目具有自主知识产权，共申报专利33项，技术秘密4项。

3.2.7 与现有标准、制定中标准的协调配套情况。经查新，国内外尚无相同或相近技术规范或标准；是体系缺失标准的补充，没有重复或矛盾。