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燒結節能提質增效的綜合利用

時間:2020-01-14 05:12來源:舞鋼中加鋼鐵有限公司 作者:張志遠 王宏強 點擊:
  • 摘要  為了降低燒結礦的生產制造費用,國內煉鐵企業都從節能降耗提質增效入手解決實質性問題。本文從燒結工序中機尾電除廢氣和環冷機熱廢氣循環再利用等方面進行了實踐研究。結果表明,機尾除塵廢氣與環冷顯熱廢氣的綜合利用,無論從節電節能,優化燒結礦質量指標等多方面來說,都是可以參考借鑒的。

    關鍵詞  靜電除塵風機  環冷機冒灰  熱風燒結  邊緣漏風


    1 前言

    鋼鐵企業燒結工序的能耗僅次于煉鐵工序,一般占鋼鐵企業總能耗的10%--20%,其中有近50%的熱能以燒結機煙氣和冷卻機廢氣的顯熱形式外排,既浪費熱能又污染環境。節能減排余熱利用是這些年鋼鐵界共有的目標話題。特別是鋼鐵生產進入微利時代,工序優化能耗循環再利用顯然迫在眉睫。2015年我廠從燒結工序中機尾電除廢氣和環冷機熱廢氣循環再利用等方面進行了實踐研究,并取得了明顯效果。

    2  靜電除塵廢氣循環再利用

    燒結機機尾設靜電除塵器,吸附收集煙氣中粉塵塵粒,凈化后的煙氣排入大氣。電除塵風機風量大風壓較高,電除塵風機配有變頻裝置。

    環冷風機擔負著燒結礦冷卻任務,環冷機原共有3臺環冷風機,風量僅僅是電除塵風機風量的50%,風壓基本接近,略微偏低。

    從節能減排角度出發,我們大膽廢除環冷機高溫段冷卻風機一臺,直接將除塵后進入煙囪的管道切斷,再裝管線,將除塵后要外排的廢氣引入環冷第一段,對燒結礦鼓風冷卻。環冷第一段廢氣溫度在300℃~380℃上下,機尾電除塵除塵后廢氣溫度在75℃~90℃。同時根據環冷風量風壓需要,確定更換電除塵風機轉子??紤]到電除塵與環冷冷卻以及管道阻力等多重因素,確定電除塵風機更換新轉子。風量選擇在環冷風機風量的1.6倍,風壓不變。 使得既能滿足除塵過程的引風,又能保證冷卻段的鼓風量和冷卻效果,讓風機趨向“一職多能”。

        實踐過程遇到了以下問題,并加以解決。

                                                                                                   (1)環冷機冒灰。環冷機周圍塵灰四溢是過去燒結工序中相當普遍的現象和問題,主要是因為密封不好造成。為此我們在管道連接期間,重點對動密封、靜密封全面做了檢查和更換。并且對環冷臺車百葉窗臺車底部、輪軸部位等檢查焊接,更換更新。同步在環冷接料點順著臺車運行的方向增裝燒結礦平料刮板,確定了燒結礦的堆角高度不超過900mm,可以有效平整環冷機內燒結礦,降低和消滅環冷臺車底部漏風。

    電除塵風機替代環冷風機試運行期間,環冷一段冒灰現象明顯?,F場分析,與環冷機上布料不均勻有關。所以我們重點優化燒結機熱工操作,穩定燒結機機速,有明顯效果,但冒灰依然。我們也嘗試通過降低風機變頻器頻率實現環冷周圍的潔凈,卻惡化了燒結機機尾除塵效果。

    經過多日觀察分析,最終敲定是風壓匹配不合理造成,于是利用檢修時間將1#2#環冷風道隔墻打通,操控2#環冷風機風門,選擇合理的冷卻風道實際風壓和風量,冒灰問題得到了解決。

    此外,增加對靜電除塵器的保養和維護,特別是對電場內芒刺線的檢查和更換,保證除塵風機鼓入相對干凈清潔的空氣給環冷冷卻。

    (2)崗位操作難度。改造給崗位操作帶來了挑戰和難度。一年以來,燒結機工操作中繼續堅持穩定燒結機速、保證終點合理、降低返礦率、強化造球粒度;環冷機工高度重視環冷機速與燒結機速的匹配,力求環冷內燒結礦的布料均勻平整,重視環冷風機風量的調整,重視環冷密封的檢查和更換。我們基本保證了燒結礦冷卻后溫度低于105℃的效果,取消一臺環冷風機,降低了2#環冷風機的工作電流,光電費一項,一年最少節約100萬元。

    3 熱風燒結生產實踐

        燒結礦鼓風冷卻過程中,大量的含鐵粉塵隨著顯熱煙氣直接排入大氣,既造成現場的環境污染,又浪費了資源。經過論證,我們決定將環冷機一段原外排的煙氣有效回收,用管道從環冷煙囪送到燒結機料面,形成熱風虹吸,實現熱風燒結。

    (1)在燒結機3#、4#、5#、6#風箱的臺車上部增裝環冷煙罩,完善密封。

    (2)引熱空氣至燒結機保溫罩后4個風箱,風箱上部增設煙罩,煙罩側安裝熱氣流分配裝置。

    (3)熱風管道設有氣流調節閥,用來控制氣流大??;管道裝有熱電偶測溫裝置。

    (4)熱風管道外置保溫材料,防止煙氣溫度與環境溫度的相互干擾和影響。

    熱風燒結是以熱風的物理熱代替部分固體燃料的化學熱,使燒結料層上下部熱量和溫度的分布趨向均勻。而通過對燒結過程冷卻速度和熱應力的降低,提高成品率和燒結強度,也能通過降低固體燃料的使用,降低燒結礦FeO含量,改善燒結礦的還原性。在生產實踐中,我們也采集如表1的數據。

    image.png

    實踐過程遇到了以下問題,并加以解決。

       (1)在同樣配比同等料批的生產比對中,燒結風機電流明顯要高。

    (2)燒結餅表面返礦明顯減少,臺車兩側欄板附近垂直存在生礦,燒結總返礦率下降程度不明顯。

    (3)燒結臺車料面裂縫多。

    (4)燒結機產能降低。

        綜合分析實現熱風燒結后出現生產實際問題,經過與之前的數據對比,我們作出如下分析:

        首先是熱風燒結的實現使得燒結過程高溫帶變厚,燒結料層阻力增加,燒結機邊緣效應凸顯明顯,臺車中部垂直燒結速度降低,整體燒結料透氣性變差,料層真空度升高,邊部漏風量猛增,使得風機負荷增加,電流升高,燒結機產能變低。

        其次,由于熱風供應時間太長,有足夠充分的時間完成FeO再氧化,使得料面出現高溫過熔,下層物料難免存在缺風缺氧,表面持久抽風,形成皸裂崩開成縫。

    第三,邊部臺車欄板兩側混合料相對松散,布料偏析造成粒度大,風阻力小,燒結過程風速快,熱保持時間短,不具備完成燒結的溫度和高溫時間。而松料器調整與人工操作調節難以徹底解決,所以垂直向下存在生礦與好多返礦,這也是產量偏低的又一原因。

    為此,我們根據現場實際情況,對癥下藥做出如下措施:

    (1)在九輥布料器之后,平料器之前,平行于平料器方向增裝壓料裝置:燒結機左右兩側做軸瓦座,軸上靠近欄板兩端固定兩個輥徑320mm,寬度為250mm的輥子,變頻器調整壓輥的轉動速度,轉動速度與臺車運行速度同步或略大于臺車運行速度。根據燒結機混合料原料結構和粒級程度,通過對壓輥高度的調整來控制調節邊緣氣流的流量流速。

    (2)燒結機靠近兩側臺車欄板處改用無縫箅條,形成盲板,根據需要確定安裝的數量。抑制邊部風速,向臺車中部均衡發展氣流。

    (3)熱風罩尾部密封板改成可調活門,通過開關大小調節熱風供應時間和罩內氣體O2含量。

    (4)熱風罩上分段裝有調節活門,根據溫度與風量適度開關。燒結機熱風罩風溫控制在230℃--280℃之間。風溫太高則容易造成燒結礦表面過熔,風溫太低則熱風效果不明顯。

    (5)下調燒結點火溫度,控制機點火溫度在1060℃上下。


    通過我們的整改和摸索,有效控制和弱化了燒結機邊緣漏風,各項生產指標趨于優化和理想:燒結礦燃耗降低1.33kg/t,燒結礦FeO降低1.51個百分點,燒結礦轉鼓指數提高0.88個百分點,燒結返礦率下降了1.8個百分點以上。熱風燒結的實現,把燒結生產整體水平向前推動一大步。

    對于燒結生產來說,提高燒結礦質量指標是最大的節能降耗。事實證明:只有設備改造與工藝進步節奏合拍彼此滲透互動互補,才可能實現經營效益的更大更廣化,實現綜合利用的循環協調化

    4 結語

    舞鋼中加鋼鐵有限公司從燒結工序中機尾電除廢氣和環冷機熱廢氣循環再利用等方面進行了實踐研究。結果表明,機尾除塵廢氣與環冷顯熱廢氣的綜合利用,無論從節電節能,優化燒結礦質量指標等多方面來說,都取得了明顯效果。

    (責任編輯:zgltw)
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