钢铁厂烧结工艺节能环保设计,该文是关于节能环保论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
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摘 要：近几年来,钢铁行业产能过剩严重,整个行业的竞争环境日益恶劣,经济效益大幅滑坡,影响了行业的进一步发展,同时也给国家的节能环保造成重大压力.钢铁厂的烧结部分是能量消耗的主要环节之一,通过技术创新,积极改进钢铁厂烧结工艺是钢铁厂实现节能环保的重要途径之一.文章对烧结工艺的节能环保设计进行了介绍.
关键词：钢铁厂；烧结工艺；节能环保设计
中图分类号：TF046.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）3-0054-01
1 钢铁厂烧结工艺
钢铁厂的烧结是原材料加工成钢铁的重要步骤,它通过烧结机将各种矿石依据高炉的需要加入一定的熔剂、燃料,通过点火燃料燃烧,在抽风作用下,在燃料提供热量下,将各种矿石通过液相粘结形成具有一定粒度的烧结矿,供高炉使用.一般来说,钢铁厂的烧结工艺流程主要包括烧结前原料的预混处理,配料、混合加水、布料、点火、烧结、冷却、整粒等环节.通过烧结工艺的创新设计,使得烧结工艺更加适应原材料的特性,保证烧结过程中产品的质量以及更进一步的节能、环保.
2 烧结工艺节能设计
我国大部分钢铁厂都是以烧结矿作为高炉的主要炉料,烧结能耗是钢铁工业耗能的重要部分,主要包括固体燃料、点火燃料、电能消耗等.所以,烧结环节要真正做到节能环保,就需要在以下几个方面进行设计.
2.1 降低固体燃料消耗
一是实施厚料层烧结技术.由于烧结过程中,厚料层烧结自动蓄热效果更高,可以有效降低燃料配比；烧结过程的边缘效应的比例降低,有利于烧结成品率的提高,单位产品消耗的燃料降低.所以应该在机器设备允许的范围内逐步增高烧结机结料层的厚度.二是科学回收利用生产过程中的含碳粉尘.钢铁企业在烧结以及其它环节中会产生大量的含铁、含碳粉尘,通过控制粉尘中的有害杂质,在烧结环节采用混匀矿、小球烧结等方式加以利用,既代替了一部分固体燃料（例如焦粉）,又回收了铁、碳等原材料.三是采取措施改善固体燃料的燃烧效果和性能.固体燃料的不完全燃烧是烧结热能损失的重要原因,可以通过控制燃料粒度以及粒度分布来改善烧结过程中的传热和燃烧速度,从而有效减少不完全燃烧比例.另外,还可以进行燃料结构、燃料投入方法的合理选择,改善燃料的燃烧环境；同时,积极利用催化剂助燃,使得固体燃料充分燃烧.四是强化制粒的科学性.我国烧结生产的大部分原材料由于品位较低往往需要磨得非常细才能选出合格的精矿,所以在烧结工艺的制粒过程中要充分考虑到烧结过程中的透气性以及气体偏流问题,避免能耗的不合理.五是充分利用外部供热.混合燃料之前可以利用热返矿、生石灰以及通过圆筒混合机通入蒸汽、热风烧结来提高烧结料的温度,减少固体燃料的使用.
2.2 降低点火耗能
据有关数据统计,点火耗能占到烧结耗能的十分之一左右,降低点火耗能主要可以通过两个方面来进行,一是积极推广和应用节能型点火炉.新型节能点火炉摒弃了以往使用的套管式或者涡流式烧嘴,大多采用了线性、多缝式、面燃式烧嘴,不但简化了点火炉的结构,同时强化了点火的效率,降低了点火能耗.随着对烧嘴火焰分布、点火炉温度场分布的进一步研究,节能型点火炉的能耗必将进一步的降低.二是采用预热助燃空气的方式,提高点火炉燃烧的温度,从而达到降低点火能耗的目的.在操作实践中,可以直接使用热废气作为助燃空气或者作为热源预热助燃空气,如果助燃空气预热到300?觷以上,理论上可以节约点火燃料约1/4.同时还可以通过预热混合料使得烧结料层的过湿层消失,从而改善料层的透气性,降低点火耗能,提升烧结速度和质量.
2.3 降低电能消耗
整个烧结工艺中,烧结过程的电耗是最主要的一部分,而其中的绝大部分是主抽风机的电耗.所以,烧结节电设计的关键是抽风机,实践证明,通过减少漏风以及实现低风量操作相结合可以最大程度的减少抽风机的能耗.同时,通过采用变频技术的烧结设备也是降低电耗的重要措施,变频技术的频率自动转换功能,能够根据生产需要合理调整设备所需频率,减少机器设备的空转.
2.4 余热的回收利用
烧结工艺的热支出中冷却废气热和废气显热占比超过一半,而烧结终点风箱的排放废气的温度最高达500 ℃,加强烧结余热的回收和利用是烧结节能和环保的重要内容.一是要注意余热锅炉的应用.通过在烧结矿冷却系统中安装余热锅炉进行热交换产生蒸汽（平均气温200 ℃左右）,然后利用生成的蒸汽进行发电、供热（例如作为点火炉助燃空气的热源）.二是积极推广余热废气烧结技术.烧结过程中,废气以及冷却机带走的热量占到烧结过程中产生热量的一半左右,热废气烧结技术可以充分利用这一部分热量进行热风烧结,热风烧结使得烧结料层的温度分布更加均匀,避免烧结过程中出现的温度不足以及烧结矿强度低、粉末多等不良现象,降低固体燃料的消耗,极大改善烧结矿的质量.
3 烧结过程中的污染治理
烧结工艺过程中的污染物排放（以SO2为例）的比例仅次于焦化过程,是钢铁厂污染治理的重要部分.烧结过程产生的污染物主要包括二氧化硫、二氧化氮和二恶英污染.烧结废气中硫的来源主要是铁矿石中的硫化铁以及燃料中的有机硫等,烧结废气中的氮则来自于燃料或者空气中,二恶英是氯化环芳烃类化合物的一种,属于毒性较大的化合物之一,对人类健康造成严重威胁,有研究资料表明,钢铁厂的烧结料层中会产生二恶英化合物,二恶英生成的量和烧结原料中碳氢化合物含量密切相关.
烧结工艺污染物的治理是钢铁厂污染物治理的重要组成部分,也是钢铁企业社会责任的重要体现.针对不同的污染物可以采取不同的工艺设计来进行有效治理.①烧结废气中的粉尘.一般采用旋风除尘器、布袋除尘器以及电除尘等,其中后两者采用较多.②二氧化硫.一般使用各种脱硫装置进行去除,而不同的脱硫装置采用的方法又有不同,其中石灰-石膏法的应用最广,效果也最好,去除率可以达到90%以上.③NOX.NOX的排除首要的是要采用节能型的点火装置,同时要安装专用装置,最后就是需要采用合适的催化剂.有条件的钢铁厂可以采用先进的专门装置,去除粉尘、脱硫和脱氮同时进行.
4 结 语
党的十八届三中全会提出了生态文明建设的愿景,对节能环保提出了更高的要求,作为国家重要的基础行业,钢铁行业企业需要积极进行工艺创新设计,在创造良好经济效益的同时创造更好的社会效益.
参考文献：
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