烧结工艺节能环保新技术应用实践

侯长波

摘要：随着我国经济水平的不断发展，促进了我国钢铁行业的生产技术水平提高。不过，近年来，我国钢铁行业发展速度过快，导致钢铁生产产能过剩严重，钢铁行业在市场中的竞争压力逐渐增加，导致钢铁行业的产值以及经济效率逐渐下滑，严重影响了钢铁行业的进一步发展，而且对资源消耗也非常严重。在烧结工艺生产中，消耗能源相对较多，而且烟气污染十分严重，也违反了我国可持续发展理念。因此，本文对钢铁厂烧结工艺的节能环保进行分析，降低能源消耗，保护生态环境，促进钢铁企业的发展。

关键词：钢铁产业;烧结工艺;节能环保

一、浅析钢铁厂烧结工艺

烧结工艺是钢铁生产过程中的主要环节，烧结矿质量的好坏不但能够影响生铁的质量，对炼钢生产也会产生一定的影响。在钢铁生产过程中，烧结工艺所需要消耗的能耗约占据了整个生产流程的10%左右。烧结时，需要将全部的原燃料按照一定的比例进行配料、混合、布料、点火、烧结，在烧结料达到一定的高温后，生成一定数量的液相，将未熔化的粉状物料粘接成块，并利用鼓风冷却技术，对高温烧结矿进行冷却、筛分得到成品。烧结生产能够将细粒状含铁物料烧结成满足高炉冶炼的人造块矿，达到炼铁生产的要求，经过高炉冶炼生产出高质量铁水。为了能够满足我国国情的需求，需要进一步优化烧结工艺，对烧结生产流程进行创新，在节约能源的同时控制生产成本，提高烧结生产的产品质量。

二、烧结工艺的节能环保措施

（一）节能降耗

（1）优化烧结工艺设备

在烧结生产各个工艺环节中，设备的选型和性能要保证匹配，在提高运行稳定性的同时，降低资源消耗，节约生产成本。我国大部分钢铁企业在传统生产时，为了能够节约成本，选择小型并且性能相对较低的设备，在生产中不但导致资源大量浪费，反而增加的生产成本，严重影响了企业的发展。因此，企业要从长远考虑，出于降低能源消耗和节约成本目的，选择性能更先进的烧结设备。例如：新型密封环冷机和烧结机柔性密封装置。新的工艺设备不但能够在生产中充分的发挥自身的功能优势，而且有利于生产控制和参数调整，提高生产效率的同时，能够充分利用能源，减少能源消耗，从而达到节能的目的。

（2）采用厚料层技术

目前，我国烧结机普遍采用了厚料层烧结技术，在烧结生产的过程中能够提高资源利用率，降低燃料消耗，提高烧结矿产量和质量。首先，需要明确烧结料各种原燃料的物理化学成分和冶金性能，根据烧结料层的透气性和主抽风机能力增加料层厚度，增强烧结料层的蓄热能力，提高热量在烧结过程中的利用率，从而减少燃料的使用量。其次，采用“梭式布料器+圆辊+九辊”布料方式，对烧结布料进行优化，保证沿料层高度自上而下粒度逐渐变大，燃料量逐渐变少，促使烧结料中燃料能够充分燃烧，提高燃料的利用率，降低燃料消耗，减少污染物排放。

（3）提高环冷余热回收效率

烧结生产过程中，会产生大量的热量，在烧结矿冷却时，一些小型企业依旧会采用传统的锅炉形式回收余热，利用率低下，造成了大量余热浪费。因此，在烧结过程结束后，回收烧结环冷机烟气余热进行发电，实现能源循环利用，从而降低能源消耗是当今烧结新技术的发展方向。安钢炼铁厂在2007年新建了环冷余热发电系统，但是在由于受到技术的限制以及其他因素的影响，导致在回收烧结环冷机烟气余热进行发电时，电量相对较低，也严重的浪费的资源。通过对烧结过程的分析和研究，制定了一系列的操作控制参数，将烧结终点控制在倒数第二个风箱和终点温度控制在≤150℃，来保证进入环冷机烧结矿的热量。2017年10月，安钢炼铁厂1号烧结机对环冷余热系统实施了系统化改造，对环冷密封系统进行双层密封，使得发电量提高了20%，吨矿发电量达到20Kwh/t以上，节约了大量的能源。

（4）提高生石灰配比

在烧结生产中，利用生石灰代替石灰石做熔剂，是强化烧结过程的有效措施之一。生石灰加水消化发生放热反应，可以提高料温，减少或消除过湿层，改善料层透气性;生石灰加水消化后生产消石灰，有较强的凝聚性，有利于混合料的成球，并提高料球的强度;生石灰消化后，比表面积大大增加，在烧结时，能够使混合料中其它组分充分接触，更快的发生各种液相反应，促使烧结料更快的熔化，加速烧结过程的进行，从而提高烧结热量利用率。安钢炼铁厂在烧结生产配加生石灰工艺中，发现在使用该技术时，需要注意以下几方面问题：第一，生石灰用量不宜过多：过多时烧结料会过分疏松，堆比重降低，生球强度变坏;由于烧结速度过快致使烧结矿强度变差，生产率降低。第二，生石灰在配料前的贮运过程中，应尽量避免受潮，以防止事先消化失去CaO的强化作用;。第三，烧结前必须使生石灰充分消化。在经过大量的试验操作后，发现生石灰的配比在达到4.0%～5.0%之间，才能够发挥出生石灰的最大使用效率。

（5）热风烧结技术

为更好的提高烧结矿产质量，减少固体燃料消耗，提高经济效益，实现节能降耗，减少废气排放，安钢炼铁厂在1号烧结机系统采用烧结烟气内循环技术。烧结烟气内循环工艺是由新增抽风机将温度较高、O2含量较高、SO2含量较低的部分风箱烟气直接抽入新增的烟道，经过多管除尘器降尘后通过烟气分配器进入烧结台车面烟气罩内，通过料层再次参与烧结的过程。在普通厚料层烧结工艺中，自动蓄热作用较强，料层下部热量过剩，上部热量先天不足。而热风烧结通过引入烧结高温段的热废气，使通过料层的气流温度升高，使上部料层的烧结温度升高，减少上、下层的温差。同时，还可以替代部分固体燃料的燃烧热，降低固体燃料用量，使固体燃料在烧结料层上、下部的分布更加均匀。通过采用热风烧结工艺，安钢炼铁厂1号烧结机固体燃料配比下降0.5%，吨矿降低固耗燃耗4kg/t，二氧化硫以及氮氧化物排放量明显下降，节能减排效果明显提升。

（二）环境保护

烧结生产过程中，将会产生出大量的烟气，并且含有二氧化硫以及氮氧化物微颗粒等，严重污染环境，并对生态环境造成了严重影响。为了满足我国国情的需求，烧结在生产过程中，必须严格控制烧结工艺中产生的二氧化硫以及氮氧化物产生量，积极完善燒结工艺，做到脱硫脱硝，从而降低对环境的影响，达到环保的低排量要求。安钢炼铁厂在烧结工艺中，对于烟气以及微颗粒的减排中，主要采用了以下几个方面措施：

（1）为了能够促使烧结工艺进一步降低排放量，必须从源头对进厂原料进行控制。在烧结原料采购中尽量选用低硫含铁原料，使用含硫量低的洗精煤和焦粉代替烟煤作燃料，降低烧结过程带入的硫含量。

（2）加强烧结生产过程控制，通过控制烧结终点和烧结过程，以及废气温度等参数的调整，降低二氧化硫和氮氧化物排放，降低脱硫脱硝系统的处理压力，提高排放合格率。

（3）提升脱硫能力，目前普遍采用利用活性炭进行脱硫脱硝，实现综合治理，并且可以将脱硫后的产物进行回收用，并在实验中生产浓硫酸，从而做到资源循环利用，并且避免对环境造成二次破坏。

结束语：在新时期下，我国能源人均占有量已经越来越少，能源危机已经成为了我国发展的主要障碍，并且对国民的生活以及未来的发展造成了严重的影响。因此，在我国可持续发展理念下，对环境提高了重视程度，并提倡爱护环境，保护环境。对于钢铁行业而言，政府必须对污染较重的企业进行整治，而且也需要制定相应的生产标准，促使钢铁企业在烧结工艺中能够控制污染物的排放量，并且加大烧结烟气处理力度，实现烧结技术的创新，逐渐利用现代化科学技术，促使传统的生产工艺能够转向自动化以及智能化，节约能源的同时，也保护我国的生态环境，促进我国可持续发展理念的实施。

参考文献：

[1]梁晓东.大型钢铁厂降低烧结工艺能耗的措施研究[J].山东工业技术，2018.

[2]曾少军.中国钢铁业节能减排的技术路径——基于清洁发展机制（CDM）的研究[J].工业技术经济，2009，028（001）：2-6.