汪建茹

（江蘇沙鋼集團(tuán)有限公司，江蘇 張家港 215625）

摘要：論述了大型燒結(jié)機主煙氣循環(huán)利用的改造方案，調(diào)試的基本參數(shù)，取得的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：煙氣循環(huán)系統(tǒng)；煙氣循環(huán)利用；改造方案；參數(shù)；經(jīng)濟(jì)效益

引言

隨鋼鐵行業(yè)微利時代的到來，企業(yè)之間競爭的日益激烈、國家環(huán)保要求的日益提高，煙氣循環(huán)技術(shù)作為節(jié)能、減排的新技術(shù)受到廣泛關(guān)注并實施，特別是鏈蓖機－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)煙氣循環(huán)技術(shù)的成功應(yīng)用，為在燒結(jié)上應(yīng)用有了良好的使用經(jīng)驗。燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)在國外包括中國臺灣已經(jīng)有了成功的先例，中國寶鋼公司有132m²試驗機組以及寧波450m²應(yīng)用機組。江蘇沙鋼集團(tuán)有限公司（以下簡稱“沙鋼”）借鑒韓國、德國及沙鋼240萬噸／年鏈蓖機－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)煙氣循環(huán)技術(shù)并結(jié)合沙鋼燒結(jié)機、脫硫以及主抽風(fēng)機等配置情況的實際，制訂了沙鋼燒結(jié)煙氣循環(huán)補風(fēng)的改造方案。

1 煙氣循環(huán)系統(tǒng)的工藝布置

沙鋼3號燒結(jié)機360m²煙氣循環(huán)系統(tǒng)由循環(huán)風(fēng)機、多管除塵器、循環(huán)煙氣罩、管路系統(tǒng)、控制切換閥門等組成。采用燒結(jié)機頭部5組風(fēng)箱和尾部1組風(fēng)箱組成煙氣循環(huán)系統(tǒng)。1號、2號、3號風(fēng)箱的下降管合并，匯入到1號集氣循環(huán)管道，4號、5號風(fēng)箱的下降管道合并到2號集氣循環(huán)管道，2號、3號、4號、5號風(fēng)箱下降管道上安裝900mm×900mm 翻板閥實現(xiàn)單個風(fēng)箱的煙氣循環(huán)系統(tǒng)的置換運行，風(fēng)箱集氣循環(huán)管道上裝氣動 Ф1500mm盲板閥，實現(xiàn)一組煙氣系統(tǒng)的置換運行與檢修；24號風(fēng)箱下降管合并到3號集氣循環(huán)管道，安裝氣動 Ф1300mm 盲板閥，實現(xiàn)高溫段煙氣循環(huán)系統(tǒng)的切換與檢修。共計6個風(fēng)箱的燒結(jié)廢氣由風(fēng)箱支管匯集進(jìn)入布置在廠房外側(cè)的煙氣循環(huán)主管道，經(jīng)過多管除塵器除塵以后由循環(huán)風(fēng)機送入燒結(jié)機中部的循環(huán)煙氣罩內(nèi)。進(jìn)入循環(huán)煙氣罩的燒結(jié)廢氣重新參與燒結(jié)過程，經(jīng)主抽風(fēng)機進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，然后外排。工藝流程如圖1所示，主要工藝控制檢測項目如表1所示。

2  關(guān)鍵技術(shù)和調(diào)試操作要領(lǐng)

（1）燒結(jié)生產(chǎn)需要氧的參與，選擇頭、尾循環(huán)就是為了保證氧的滿足。氧氣含量對燒結(jié)礦的質(zhì)量和燒結(jié)速度均有影響，從實際情況看，當(dāng)氧含量由正常的21％下降到15％左右，燒結(jié)速度、成品率、轉(zhuǎn)鼓、利用系數(shù)均略有下降，但幅度不大；當(dāng)氧含量下降到13％以下，燒結(jié)速度急速下降，燒結(jié)礦的質(zhì)量也明顯惡化。為保證燒結(jié)礦質(zhì)量，所以選擇了頭部、尾部兩段風(fēng)箱含氧較高的煙氣來循環(huán)，使循環(huán)煙氣罩內(nèi)煙氣氧含量不低于15％，同時在燒結(jié)機循環(huán)煙罩上增加電動蝶閥，如果循環(huán)煙氣氧含量低于14％以下，調(diào)節(jié)閥門自動并逐漸調(diào)整開度，當(dāng)罩內(nèi)氧氣含量大于20％時，調(diào)節(jié)閥門開度關(guān)閉。

（2）循環(huán)煙氣溫度的選擇需要。從調(diào)試結(jié)果看出，當(dāng)循環(huán)煙氣的溫度由室溫提高到200℃，燒結(jié)的各項指標(biāo)有所改善，當(dāng)溫度提高到250℃時，燒結(jié)的成品率、垂直燒結(jié)速度、利用系數(shù)均有下降，可見循環(huán)燒結(jié)的煙氣溫度控制在150－200 ℃之間較好，所以增加尾部最后一個高溫風(fēng)箱與頭部風(fēng)箱調(diào)和，既利用了煙氣余熱，又改善了燒結(jié)過程。

（3）循環(huán)煙罩內(nèi)壓力的控制會對系統(tǒng)產(chǎn)生影響。循環(huán)煙氣罩長度44m，覆蓋燒結(jié)機7－17號風(fēng)箱上方的臺車，循環(huán)煙氣罩內(nèi)燒結(jié)煙氣應(yīng)保持微負(fù)壓或微正壓狀態(tài)，保證主排系統(tǒng)與循環(huán)系統(tǒng)之間保持平衡，否則會產(chǎn)生循環(huán)管道系統(tǒng)振動，從而影響系統(tǒng)正常運行。

（4）循環(huán)系統(tǒng)和主抽風(fēng)機系統(tǒng)的匹配，并且要符合燒結(jié)工藝過程。燒結(jié)料層可分5個層次（點火層、燒結(jié)層、預(yù)熱層、干燥層、過濕層），研究表明，由于各層透氣性各不相同，隨燒結(jié)的不斷進(jìn)行，各個層沿?zé)Y(jié)料的高度不斷產(chǎn)生變化，致使整個燒結(jié)過程的垂直燒結(jié) 速 度并不是一成不變的，對于風(fēng)量、壓力、溫度各有不同要求。根據(jù)燒結(jié)操作要求一般以各層次所對應(yīng)的燒結(jié)壓力控制來實現(xiàn)風(fēng)量、溫度的需求，從而產(chǎn)生最佳成品率、最高的利用系數(shù)及良好的燒結(jié)質(zhì)量。而增加循環(huán)系統(tǒng)，同樣道理，也需要控制循環(huán)和主抽分別對應(yīng)各自的風(fēng)箱調(diào)節(jié)好需要的風(fēng)量、壓力、溫度，這就需要循環(huán)風(fēng)機和主抽要合理匹配，按照燒結(jié)過程合理調(diào)配與控制，一般來說點火段需要的負(fù)壓最低，燒結(jié)層和過濕層最大，預(yù)熱層和干燥層次之，加之負(fù)壓控制會影響整個料層的透氣性；如果開始時燒結(jié)負(fù)壓過高，會使料層被抽死，造成透氣性差，影響整個燒結(jié)過程，所以一般控制點火段負(fù)壓最低、隨后每段逐步提高負(fù)壓，燒結(jié)到15－30min時負(fù)壓控制到最高，隨后逐漸降低，直到燒結(jié)完成，否則會對整個燒結(jié)過程產(chǎn)生斷層、波動等的不良影響。這也是沙鋼選擇前段與后段循環(huán)的原因。

（5）合理利用煙氣中的有益成分。有研究表明循環(huán)煙氣中如果使CO的含量由O提高 到 2％ 左右，使得燒結(jié)速度、燒結(jié)質(zhì)量均得到提高，同時利用了煙氣中 CO，降低了燃料消耗，降低了燒結(jié)成本。所以選擇了點火段煙氣循環(huán)，就是為了利用此段煙氣中CO含量相對較高的因素。

（6）水蒸氣的影響。實踐表明，隨著水蒸氣含量的增加，燒結(jié)速度會提高，但成品率、轉(zhuǎn)鼓隨之降低，當(dāng)達(dá)到15％時，燒結(jié)速度、成品率、轉(zhuǎn)鼓均出現(xiàn)惡化。

3 經(jīng)濟(jì)性

沙鋼先在3號360m²燒結(jié)上實施一臺，煙氣循環(huán)總投資約3500萬左右。相同的條件下，燃料消耗下降約0.74kg／噸礦，產(chǎn)量由1.11萬噸／天提高到1.26萬噸／天，年直接經(jīng)濟(jì)效益5400多萬元，同時減 排約20％，還有社會效益；該煙氣循環(huán)技術(shù)的實施還有間接效益，可以減少后續(xù)脫硫、脫硝系統(tǒng)的投資及運行成本。沙鋼燒結(jié)煙氣循環(huán)的實施有非常好的效果，因此后續(xù)在4號、5號360m²燒結(jié)相繼實 施完成，并取得同樣的效果。

4  結(jié)束語

沙鋼燒結(jié)煙氣循環(huán)生產(chǎn)實踐中證明，煙氣循環(huán)量是有一個合理值的，要根據(jù)循環(huán)部分煙氣的 O₂，CO，H₂O以及熱量平衡計算來確定。從目前的技術(shù)來看，煙氣循環(huán)量控制在40％以下，是完全可行的，符合燒結(jié)工藝過程，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效應(yīng)。