吳杰群

摘 要：隨著科技的發(fā)展與進步，綠色環(huán)保經(jīng)濟的推行，給我國的大型工業(yè)產(chǎn)業(yè)的節(jié)能降耗提出了新的要求，而鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)工藝是消耗能源較多的環(huán)節(jié)之一，所以該環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗直接關(guān)系到整個生產(chǎn)行業(yè)。因此，鋼鐵行業(yè)中的燒結(jié)工序成為降低能耗的一個重點研究領(lǐng)域。本文主要對于當前我國燒結(jié)工序的能耗現(xiàn)狀開展研究，然后對于燒結(jié)工序之所以消耗能源多的原因進行分析，最后提出了降低燒結(jié)工藝能耗的措施，希望可以降低當前燒結(jié)工序所消耗的能源。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)工序;能耗;節(jié)能降耗

中圖分類號：TF046.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）01-0058-02

在鋼鐵企業(yè)中，燒結(jié)工序所消耗的能源僅次于高爐煉鐵，因此具有巨大的節(jié)能潛力。而當前燒結(jié)工序能耗的降低成為了鋼鐵行業(yè)關(guān)注的重點，而降低燒結(jié)工序的能耗還可以有效地降低燒結(jié)成本。在開展燒結(jié)工序的過程中，其能耗主要包括固體燃料消耗、點火燃料消耗以及動力消耗等。因此，如果可以有效地解決燒結(jié)工序的能耗問題，既可以降低鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時還可以提高市場的競爭力。

1 燒結(jié)工序的能耗現(xiàn)狀

雖然我國近幾年在鋼鐵工業(yè)方面取得了非常大的進步，并且其中的燒結(jié)工序也得到良好的完善，但是相較于其他的發(fā)達國家之間，仍舊還存在一定的差距，而能源消耗指標方面也同樣存在差距。也就是說，燒結(jié)礦噸耗要高于發(fā)達國家，因此，我國當前的燒結(jié)工序與發(fā)達國家之間比較，還存在較大的差距。所以，對于燒結(jié)工序?qū)嵤┕?jié)能減排十分有必要，同時可節(jié)約的伸縮空間也非常大[1]。

2 燒結(jié)工序能源消耗的原因

2.1 重產(chǎn)量

在當前，仍舊還有部分管理人員保留著“重高爐、輕燒結(jié)”的偏見思想，因此在這些鋼鐵企業(yè)中，其燒結(jié)生產(chǎn)能與高爐的生產(chǎn)能力之間不夠相稱。而隨著我國鋼鐵工業(yè)的不斷發(fā)展進步，高爐煉鐵的產(chǎn)量也在飛速上升，在這一步背景下對于熟煉率的要求也隨之得到了提升，因此著對于燒結(jié)工序來說，是一種無形的壓力。而在這一壓力下，燒結(jié)廠將會將所有的精力放在燒結(jié)工序上來增加燒結(jié)礦的產(chǎn)量，但是基于理智的角度來看，這一過于追求高產(chǎn)量的做法是不可取的，因為要想實現(xiàn)這一目的就需要以高耗能為基礎(chǔ)。這一做法雖然可以有效地提高產(chǎn)量，但是卻無法降低成本費用。

2.2 科學技術(shù)含量低

由于我國的燒結(jié)工序相較于發(fā)達國家之間，仍舊還存在一定的差距，雖然經(jīng)過多年的研究，我國也已經(jīng)具備了一套自己的科技研究成果，但是技術(shù)含量相對偏低，仍舊無法與發(fā)達國家之間相比較。

3 降低燒結(jié)工序能耗的措施

3.1 利用燒結(jié)余熱

3.1.1 冷卻機熱廢氣的余熱

在進行燒結(jié)的過程中，燒結(jié)機上經(jīng)過抽風燒結(jié)的熱燒結(jié)礦將會從燒結(jié)機的尾部落下，然后掉落到冷卻機上，在此時平均料溫將會達到600-800℃。而燒結(jié)冷卻機上因為有冷卻風罩，可以通過鼓風機使冷卻風強制穿過熱料層，然后經(jīng)過氣固熱交換風罩內(nèi)前段，此時的冷卻風溫將會提高至300-400℃左右[2]。因此，余熱回收主要是在冷卻機的排氣顯熱、煙道排氣顯熱方面，而冷卻機排氣顯熱以及燒結(jié)煙氣顯熱在整個燒結(jié)過程中占據(jù)熱耗的30%，針對冷卻機高溫廢氣安裝余熱回收裝置，通過換熱所產(chǎn)生蒸汽或是發(fā)電，可以有效的提高能源的利用率，并節(jié)約能源，所以，通過對于燒結(jié)節(jié)能的潛力進行不斷地挖掘，可以在一定程度上實現(xiàn)降低能耗的目的。

3.1.2 冷卻機低溫區(qū)域煙氣余熱利用

冷卻機的余熱利用主要是通過利用高溫區(qū)域的煙氣，而低溫區(qū)域的煙氣將會被直接排放，通過冷卻機進行平衡計算，可以得到未利用的煙氣余熱大概占據(jù)總熱量的20%左右，并且這部分的煙氣平均溫度主要在50℃左右，具有十分可觀的煙氣量，并且也同樣具有可回收利用的價值。該煙氣可以用以提供供暖、制冷、烘干等，甚至還可以將低溫余熱通過成熟的手段將其用來發(fā)電。所以，在降低燒結(jié)工序的能耗時，通過利用該部分煙氣進行余熱回收，也是一項有效的措施。

3.2 降低電耗

燒結(jié)電耗在整個燒結(jié)能耗成本中占據(jù)30%，而其中的環(huán)冷風機以及抽風機等都具有較大的耗電量，而風機所消耗的電能與燒結(jié)機漏風率之間具有較大的關(guān)系。當前，我國的燒結(jié)機漏風率大約在40%以上，而漏風率越高將會導致主抽風機的能耗越高，對于提高燒結(jié)生產(chǎn)能力產(chǎn)生嚴重的阻礙，同時還會造成生產(chǎn)成本上升，燒結(jié)礦質(zhì)量下降等后果。燒結(jié)漏風的部位主要包含：臺車與風箱滑道、臺車兩頭風箱、臺車與臺車之間等。其中，臺車風箱的首尾為機械式漏風，所以需要在現(xiàn)場進行堵漏操作;而臺車本體出現(xiàn)漏風的話，則是整個燒結(jié)漏風最為關(guān)鍵的一個部分，由于臺車在進行工作時，會出現(xiàn)較大的溫度變化，所以在出現(xiàn)熱膨脹時，將會導致臺車欄板之間出現(xiàn)縫隙，而這一問題可以通過及時更換臺車或是維修臺車、改善燒結(jié)布料，減少臺車擋板與混合料之間的邊緣漏風等方式進行解決，這樣可以有效地解決臺車本體漏風的問題;臺車與風箱滑道之間的漏風則可以通過改進干油潤滑效果、改進斜滑道等方式進行改善[3]。

3.3 降低固體燃耗

固體燃料的消耗在整個能耗成本中占據(jù)60%左右，所以，在熱收入方面降低固體燃料的消耗是燒結(jié)工序降低能耗的一個必要選擇。而降低固體燃料的消耗除了傳統(tǒng)的提高料層厚度、提高成品率、燃料分加、熱風燒結(jié)、強化制粒、偏析布料等方式以外還可以從其他的方面進行。

3.3.1 高爐除塵灰的配加

高爐重力除塵灰中含有鐵礦物，鐵礦物以磁鐵礦以及赤鐵礦為主，所以具有相對較高的含碳量，主要是焦炭粉末、不定型碳等形式;煉鐵干法除塵灰含鐵量較低（20% 30%），鐵礦物則主要是以磁鐵礦、赤鐵礦為主，碳的含有量相對較高，可以達到25%左右，其次以焦炭粉末、不定型碳的形式存在，但同時還含有一定量的有害元素，其成分主要為K2O、Na2O、Zn、A12O3[4]。通過利用高爐除塵灰取代部分固體燃料，可以有效地降低固體燃料的用量，同時還可以進行廢物利用，避免污染環(huán)境，對于燒結(jié)工序有著明顯的節(jié)能降耗效果。

3.3.2 廢塑料在燒結(jié)工藝中的應用

廢舊塑料的組分性質(zhì)與燃料的要求十分相符。塑料一般灰分處于0.32%之間，而揮發(fā)分則為98～99%這一階段，因此，在對于廢舊的塑料進行燃燒之后，所得到的渣量微乎其微。而塑料的燃燒熱值為44000kJ/kg，要比無煙煤、焦炭等大很多，而傳熱傳質(zhì)燃燒具有良好的效果，非常符合燃料要求。而因為塑料的著火點非常低，并且易于助燃，所以與燒結(jié)工藝低溫點火的工藝要求也非常相符。無論是在燒結(jié)生產(chǎn)，還是在球團生產(chǎn)中添加廢塑料作為染料，并不需要特殊的燃燒設(shè)備，并且工藝也非常的簡單，同時配加廢塑料還可以有效地降低固體燃料的使用[5]。

3.3.3 原料合理搭配

因為赤鐵礦在燒結(jié)過程會與CO之間發(fā)生還原反應，所以屬于吸熱反應，將會消耗一部分的燃料，并降低燃料的使用效率。同時，因為赤鐵礦在燃燒的過程中，會進行分解此時也會吸收部分熱量。而磁鐵礦在燒結(jié)過程中出現(xiàn)氧化還原反應，是一種放熱反應，能夠起到節(jié)省燃料的作用，所以在進行原料的燒結(jié)過程中，需要盡量減少應用赤鐵礦[6]。

3.4 嚴格把控生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)

3.4.1 科學配置、存儲和運輸入燒料

科學配置的目的是為了能夠在實施過程中，充分的發(fā)揮出燃料性能，同時保障工序之間實現(xiàn)有效銜接。燃料灰分中常見的的化學成分主要有SiO2、MgO、FeO等，并且性能存在差異，在進行燒結(jié)的過程中，如何將性能最大程度上的發(fā)揮出來，同時還可以降低原材料的成本、能源消耗等，這主要是取決于材料配比工作的合理性[7]。在進行配比時，除了需要考慮化學性能外，還需要對于其價格與行情等方面進行考察。除此之外，還需要對于燃料本身的粒度構(gòu)成以及燃燒后的反應等進行考慮。只有各項指標十分均衡，才可以進行采購，并將其投入到燒結(jié)工序中進行生產(chǎn)。

3.4.2 科學存儲入燒料

在入燒料采購回來后，必須要立刻儲存，并且儲存工作需要從裝卸車開始，只有要設(shè)計到入燒料的移動，就需要采取審慎態(tài)度，保證移動過程中，不會影響到入燒料自身的性能。一般情況下，該項工作需遵循的原則有：首先，選擇性能穩(wěn)定的輔料，并且盡可能的選擇不落地的輔料;其次，大配比鐵料距上料鎦子口短運距原則，最后，對于入燒料使用挖掘機或者是油鏟適當?shù)倪M行翻倒平鋪，使入燒料之間能夠充分的混合[8]。

3.4.3 優(yōu)化燃料加工過程

燒結(jié)燃料使用對粒度的要求是≤3mm，而最佳粒度是0.5～3mm，要控制≤0.5mm的粒度所占的比例。這是燒結(jié)生產(chǎn)過程需要維持一定時間的高溫，而粒度太細，燃燒時間短，導致高溫時間短，影響燒結(jié)液相的行成和液相的結(jié)晶過程，對燒結(jié)礦強度影響較大。造成返礦增加，影響燒結(jié)煤耗增加。為控制燃料粒度，避免過粉碎，可以選用預篩分加四輥破碎的開路流程，或者預篩分加棒磨的閉路流程，避免出現(xiàn)燃料過粉碎，減少燃料合格粒度中≤0.5mm的百分含量。

3.4.4 采用新工藝、新技術(shù)

改變傳統(tǒng)加蒸汽的方式，采用混合機加熱水提高混合料溫度，提高蒸汽熱能利用率;混合料低水低碳點火，減少煤氣消耗;臺車中部料面加蒸汽或者加噴霧水的方式來提高燒結(jié)燃燒速度，提高燒結(jié)過程的燃燒完全程度，提高燒結(jié)溫度。

4 結(jié)語

綜上所述，燒結(jié)工序在整個的鋼鐵生產(chǎn)工程中，占據(jù)總能耗的10%以上，因此，該工序具有十分巨大的節(jié)能潛力，降低燒結(jié)能耗對于燒結(jié)礦質(zhì)量以及成品率等都具有良好的提高效果，可以有效地改善燒結(jié)生產(chǎn)指標。而燒結(jié)工序能耗主要包括固體燃耗、電耗、動力消耗以及點火熱耗等等，所以可以通過對于各個環(huán)節(jié)的能耗進行合理的降低，才可以從整體上降低燒結(jié)工序的能耗，提高燒結(jié)礦的質(zhì)量與產(chǎn)量。本文主要對于當前燒結(jié)工序的現(xiàn)狀進行了分析，然后探討了燒結(jié)工序能源消耗的原因，最后提出了降低燒結(jié)工序能耗的措施。

參考文獻

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