我国烧结球团的现状和发展趋势

2018-03-16王能高尹礼辉汪锐陈治汀

中国设备工程 2018年5期

王能高，尹礼辉，汪锐，陈治汀

（武汉科技大学，湖北武汉 430081）

在国家政策的大力扶持下，近些年来我国国内烧结球团技术实现了质的飞跃，发展势头迅猛，国内烧结机的数量不断增加，烧结产量明显提升。行业发展前途相当可观。但其带来的影响也不可忽视，生产中产生大量的大气污染物，包含SO2、NO2、CO、颗粒物等。要处理好生产与活动的关系，在未来的生产中，用先进技术来高效率地做高品质的产品。

1 烧结球团与其技术现状

1.1 烧结、球团

我国铁矿石保有储量中贫铁矿石的储量巨大，占已探明全国铁矿石储量的97%，约450亿吨。贫铁矿石中含有大量杂质，冶炼过程中产生的废渣量很大，生产率低下、能耗较高。贫铁矿石需经烧结或球团制成人造富矿供钢铁冶炼使用。烧结法是将矿粉按比例配合后，经一系列工艺使烧结料水分蒸发并发生反应，产生部分液相粘结，成块后经合理破碎和筛分得到块矿，适用于粒度较粗的富矿粉造块。球团是将特殊加工处理过的细精矿粉，滚动成球后焙烧，待凝固后经筛，成为均匀圆润稳定的的球团矿。粒度极细的铁精矿成型，需要使用这种方法。

1.2 技术现状

改革开放后，国内钢铁集团借鉴国外的发展模式，生产力得到飞速发展。但大部分钢铁集团没有意识到节能减排的重要性，烧结球团技术的进步发展主要体现在提高企业的生产总量方面，忽视了生产过程中的过度能源消耗。进入21世纪以来，经济发展迅速，国内钢铁企业在面对机遇时没有确立正确的发展目标，只是不断革新技术来单方面地追求提高产量，直到近几年这种状况才有所好转。目前，国内烧结机的数量大幅度增加，尤其以大型烧结机最为明显，烧结面积中2/3以上都已被大中型烧结机占据，大型烧结机在烧结面积方面已占明显优势，烧结机大型化已成为当今的发展趋势。而烧结机的现代化和大型化，可以有效地改善环境质量并提高烧结矿质量，降低生产中的能量消耗，保证烧结矿的质量不出问题。国内如今只有部分企业做到装备大型化，重视节能减排问题，大部分企业受区域限制、技术装备差异、发展程度以及初期制定的发展计划路线的影响。炼铁原料准备结构错位，使我国矿粉烧结与球团细粉精矿的生产技术落后世界先进水平。

2 烧结球团的发展趋势建议

2.1 更新设备与技术

淘汰落后的烧结球团技术设备，落后的烧结球团生产工艺及设备其极大的原燃料消耗、设备损耗增加了生产成本，也没有完整可靠的环保节能配套措施设备。使用新型节约环保、高效的生产设备，大胆采用可行的新型烧结球团技术，才能为以后烧结球团工业的转变提前打好基础。在经济不景气时，经得住考验，机遇来临时，能够迅速成长起来。如竖炉焙烧法是采用最早的焙烧法，由于竖炉内各工作带的控制程序繁琐，不能均匀焙烧，对放入的原料要求过高，单机能力不强等，在钢铁行业实力较强的国家已不再使用。目前采用最多的是带式焙烧机法，使用燃料高热值的煤气和重油，并且成品球团的质量有不均匀的现象，也不是最优选择。相比而言，链篦机回转窑工艺能够更好的适应我国铁原料供应的稳定性差且复杂多变的国情。链箅机回转窑法出现得较晚，其优点是球团矿的强度好、连续性较强且产出的球团质量均匀，因此受到很多企业青睐，未来有很大概率成为主流的球团矿焙烧法。烧结球团产业的发展与科学技术的发展息息相关，科技创新能够大大加快烧结球团的生产设备的更新换代速度，以科技的创造力来实现生产技术和操作水平的提升。

如合理的膨润土配加比例在球团生产过程中，能够进一步提高球团矿产品的质量。在高炉炼铁时，使用高发热值的焦粉、煤粉等燃料。

2.2 降低损耗、节能减排，资源循环利用

燃料能源短缺是提高产能必须要清除的障碍之一，能源短缺长期以来严重影响了产品产量。如何解决能源短缺，降低燃料的消耗量,减少生产成本,进而提高工厂经济效益是我国烧结球团产业发展的重中之重。烧结节能的主要方向为减少固体燃料的使用量、降低机器用电损耗、减少点火时煤气损耗和烧结过程余热资源的回收利用。固体燃料损耗占据烧结工艺生产总能耗的80%，在选用燃料时，一定要选用纯度高，燃烧后残渣少的固体燃料。高纯度的燃料能够提供更多的热量，残渣少能够降低后期清理人员的工作量，以减少用工成本。烧结过程中的余热资源有烟气余热、冷却废气热等。主排余热锅炉可以利用烧结机在粉焦烧结矿石时产生的中温烟气，在锅炉中流动汲取热量，加热余热锅炉管箱中的软水，实现烧结烟气余热回收。冷却废气的回收有热管回收与余热锅炉的2种方式，热管回收是利用热管吸收热量，再将热量传递给水套管，使水套管产生蒸汽，蒸汽再经循环管道完成气水循环。余热锅炉回收冷却气是环冷机高温废气经除尘后通过余热锅炉又返回环冷机的冷却机，废气不断被高温矿石加热循环。以上几种方式产生的蒸汽可以为居民区供暖，实现资源循环利用，将废气余热转变为财富。在生产中节约能源，有效利用能源来创造财富、降低损耗，才能更好地促进烧结球产业的快速发展。

2.3 打造清洁、环保的生产环境

生产对环境的影响不可忽视，烧结生产工艺相比较球团而言污染还要严重些，生产过程中排放的有害气体以SO2为主,应大力推进烟气脱硫工程的建设,做好SO2的处理工作。除SO2外，还有废水污染、土地污染和噪声污染等问题，废水处理要有效提升废水资源化，达到排放标准排放。员工对环境清洁的认知不全，应督促员工在每日工作后进行清洁活动，制定严格的清洁标准，采用新型除尘设备袋式除尘器与新型电除尘器除尘。在完成工作的同时，充分利用烧结球团生产中的各项配套环保设施及设备，处理好环境清洁问题，提升烧结球团生产的清洁水平，进而提高生产效率。随着可持续发展战略的逐步推进，生产生活中的污染标准也会随之变化。这就要求我们在粉尘、SO2和CO2等排放方面，要制定严格的标准，减少大气污染物的排放，在生产的同时保护好环境。

2.4 提升烧结球团的生产水平，注重产品质量

近些年来虽然我国烧结球团产业发展迅速，但在质量问题上还有待提高，与国外工厂产出的球团相比，国内球团SiO2的含量偏高，在高温冶金时性能没有保证，还有球团的表面不光滑等。提升球团质量的问题已迫在眉睫。提升造球水平，控制好球团矿中SiO2的含量，从源头上控制好造球精粉的质量，确保球团矿高温冶金性能。新技术的研发方向不应只放在提升球团产量上，提升球团的质量的技术也应有专门机构去研究。工厂产出的球团要做到球团粒度均匀，表面光滑。球团制造时，母球在连球机内不断滚动，并时刻受压，以便将母球过剩的毛细水挤到球体表面，母球在滚动过程中不断粘结矿粉，使母球长大，当毛细水含量高于母球的水分时，母球停止长大。为了使母球表面光滑，必须在润湿球团时控制喷水量。另一方面，生产过程中添加具有不同特性的胶结性物质，可以有效改善矿粉成球后的性能。添加物的粒度则会影响成球后球团的表面光滑度，所以为了使成球后球团的表面光滑，添加物的粒度越细越好。质量过关，球团的销量才能打开，在未来才能走出国门，与国外生产的球团一决高下。