济钢热风烧结工艺技术改进

第31卷第2期2009年4月山东冶金ShandongMetallurgyVol.31，No.2April2009􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀧂􀥂􀧂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀧂􀥂􀧂节能减排节能减排1前言热风烧结技术是国内外学者于20世纪90年代开展的均质烧结技术相关研究中的一项重要的工艺组成，宝钢［1］和梅钢［2］等国内冶金企业先后开展了此项技术的研究并投入了生产应用。该技术方法是将带（环）冷热废气用高温风机抽出并输送到点火炉后部的保温段，用于热风烧结和料层保温，其工艺机理在于利用烧结矿热废气的物理热来替代部分固体燃料的燃烧热，使料层温度分布更加均匀。不仅节约了能源，而且还能提高烧结料层的氧位和改善料层上部供热不足的状况，延长高温保持时间，促进铁酸钙的形成，提高成品率，并具有改善表层烧结矿强度的作用，其适合温度通常为200～300℃［3］。国内应用表明，热风烧结技术不仅是一项行之有效的工艺改进技术，同时也是一种余热利用和节能减排的有效方法。济钢第一烧结厂70m2烧结机2004年扩容改造时做过此技术的应用尝试，并取得了一定效果，但由于使用中系统本身存在因风量不匹配造成含尘热风大量溢出而使操作环境恶化等问题，被迫停用。为此，对该技术做进一步的工程优化和实用性的技术提升，使其为烧结生产发挥出更好的作用。2改造方案据分析，原系统中大量热风外溢是由于风机抽出的热风流量远大于台车平面吸入的热风流量，风机实时流量不能准确调控匹配，密封罩与台车之间的配合空隙过大，因此，产生含尘热风外溢现象。济钢结合上述情况，采用新的无动力热风烧结技术对现有系统进行改造。方案为取消现有的高温风机，充分利用系统路端存在的工艺压差，即带冷机的鼓风正压和台车的抽风负压压差，合理设计系统管路，最大限度降低沿程和局部阻损，形成管路虹吸后靠自身压差自流循环，以实现无动力消耗的热风烧结。由于系统是靠管路虹吸的自身压差产生的自流循环，流入量与流出量始终是相等的，从根本上消除了热风外溢的技术缺陷，同时节省了系统的运行动力消耗，减少了设备故障点。另外，由于热风烧结利用的是余热锅炉排放后的热废气，所以不会对现余热锅炉的正常工作产生影响，相反，由于热风烧结的引流作用，可使流经余热锅炉的废气流量加大，对余热锅炉产汽有利。3项目实施70m2带冷机共有4支排风烟囱，分别与4台14型鼓风机相对应，小时风量77534～109970m3。目前1#烟囱内装有余热锅炉的蒸发器，蒸发器的入口热风温度为350℃，出口温度为220℃左右，流量和温度都完全具备项目实施的基本条件。另根据现场测试，系统两端静压差约153Pa，而计算的系统最大阻损为116Pa，小于系统压差，因此，正常情况下系统热风能够实现无动力条件下的自流循环。根据以上现场条件，拟将温度较高的1#烟囱的排风做为热风气源，在1#烟囱上端加装引风管道，经厂房顶部进车间，管道距离比原来缩短了近1/3，弯头也比原系统减少了一半以上的直角拐弯，损失阻力降低。考虑取消动力后的流速降低等因素，适当将管径由原来Φ920mm扩大为Φ1200mm，并沿现有厂房内的支架至点火炉后的保温罩；同时，改建保温罩，增加其密封性，使罩内负压加强，以最大限度地满足热风点火抽风的工艺要求。4技术特点及改进效果1）根据流体特性，热风引风管与1#烟囱的连接不是采用通常的直角，接取方法，而是由上至下呈45°角插入1#烟囱内，减少了取气阻力，能够充分利摘要：通过对原有的动力式热风烧结系统进行改造，取消高温风机，充分利用带冷机的鼓风正压和台车的抽风负压压差，形成管路虹吸后靠自身压差自流循环，实现无动力消耗的热风烧结。系统改造后，消除了含尘热风大量外溢的现象，实现了70m2带冷机余热资源合理利用，减少了含尘热废气排放，每天可节省电能约900kW。关键词：热风烧结；无动力；自流循环中中图分类号号：X757文献标识码：B文章编号：1004-4620（2009）02-0016-02济钢热风烧结工艺技术改进孙德民1，李兴文1，何玉红1，宋亚男1，凌子愚2（1济钢集团有限公司，山东济南250101；2山东省冶金科学研究院，山东济南250014）收稿日期：2008-12-26作者简介：孙德民，男，1963年生，1986年毕业于北京科技大学热能工程专业。现为济钢技术中心副主任，高级工程师，从事冶金热工技术研究工作。16用流动烟气的动压，使引流更加顺畅，防止了烟囱顶部的冷风倒流。2）在1#烟囱引风管顶部设计加装控流翻板，热风流量可随工况变化调控。3）在保温罩前加装截止阀，用于停产、检修等非正常工况的热风切断及与烟道控流翻板的联动调节。4）对台车保温罩进行相应的结构密封处理，采用涡流气封的方法，有效减少了吸风，增加了系统抽力，抽吸效应明显。此外，还将台车保温罩上部设计成活动的掀帘结构，较好地解决了保温罩密封后的现场点火观察和检修时的进出空间问题。5）在热风管的下降弯道处，加装排灰口，以防积灰堵塞管道，以及对所有管道采取有效的绝热保温和密封处理等相应的其他技术措施。无动力热风烧结技术应用后，按照现在的台车速度，台车的罩内保温时间可延长4.62min，延缓和避免了表层烧结矿的急速冷却，保温效果明显，消除了原热风系统含尘热风大量外溢的现象，实现了70m2带冷机余热资源合理利用，提高了烧结矿质量，减少了含尘热废气排放，多项指标明显改善，据初步统计，与该技术使用前对比，当月内转鼓强度提高了0.36%，固体燃耗降低了2.8kg/t，利用系数提高了0.112t/（m2·h）。系统工艺结构简单，无运行成本，与原有动力系统相比，每天可节省约900kW的电能。参考文献：［1］张军红，徐南平，金永龙，等.宝钢热废气烧结的实验研究［J］.宝钢技术，1999（2）：17-21.［2］朱德庆，吴浩方.梅山烧结矿冷却废气热风烧结工艺的研究［J］.烧结球团，1997，22（5）：13-15.［3］宋宪平，郑东明，黎晓峰.烧结冷却低温废气的余热利用［J］.烧结球团，2001，26（4）：23-25.（上接第15页）移动水冷套、沉降室、蓄热器能量平衡等一系列核心技术课题。实现了除尘及余热利用两大功能目标，实现了除尘烟气热量的循环再利用和清洁生产。系统产蒸汽20t/h左右，蒸汽压力最高可到1.6MPa，满足了VD真空炉生产各钢种用汽的需求，年效益2000万元。ApplicationofWasteHeatBoilerTechnologyinDustCollectingSystemfromtheFourthOpeningoftheElectricFurnaceWUJing-hua,SHENGChun-cheng（TheSpecialSteelPlantofLaiwuIronandSteelCo.,Ltd.,Laiwu271104,China）Abstract:Abstract:Thedustcollectingsystemtookthewasteheatboilerascoreandsuckedoutthehightemperaturesmokefromthefourthboreofthe50telectricfurnacethroughtheflue;Thesmokeenteredthecombustionsettlingchamberfromtheflue,inwhichthecombustiblethingsuchasCOburnedandbiggraindustsinthesmokesettled,andenteredthewasteheatboilersubsequently;Thetemperatureofthesmokewasdecreasedto150℃byheatexchange,enteredthedustcatcherpurifyandwasdischargedtoatmospherebyfan.Aseriesofcoretechnologyproblemswereresolvedinusecoursesuchasashremovalonlineoftheheatpipeandtheenergybalanceoftheregenerator,especially,blowashtechnologywithshockwaveensuredtheheatpipecleanonline.Thesystemproducedsteam20t/handrealizeddedustingofsmokeandtherecyclingoff-gasheatandthebenefitswas20millionYuanperyear.Keywords:Keywords:dustcollectingsystem;hightemperaturesmoke;wasteheatboiler;heatpipe;ashremovalonline;recycling􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣ImprovementofHotAirSinteringTechnologyinJinanSteelSUNDe-min1,LIXing-wen1,HEYu-hong1,HEYu-hong1,LINGZi-yu2(1JinanIronandSteelGroupCorporation,Jinan250101,China;2ShandongMetallurgicalResearchInstitute,Jinan250014,China)Abstract:Abstract:Byimprovingonquondammotilitysystemofhotairsintering,thehightemperaturefanwascanceled.Makingthebestofpressuredifferencebetweenthestraightcoolerblastpressureanddowndraughtpressureofthetrolley,circulatingairautomaticallybypressuredifferenceofairitselfthroughitssiphonpipeline,hotairsinteringwithoutdrivebecameactual.Aftertheimprovement,theoverflowofhotairwithdustwaseliminated,realizingrationalutilizationofthewastehotfrom70m2straightcooler,reducingtheemissionofhotwastegasandsavingelectricenergy900kWeveryday.Keywords:Keywords:hotairsintering;non-motility;automaticcirculation济钢热风烧结工艺技术改进孙德民等2009年第2期钢铁业：加快淘汰落后产能。主要措施：实施适度灵活的出口税收政策，调整进出口税率，提高部分高端产品的出口退税率，稳定国际市场份额；加大淘汰落后产能力度；发挥大集团的带动作用，推进企业联合重组，培育具有国际竞争力的大型和特大型钢铁集团。汽车业：支持发展自主品牌。纺织工业：促进企业由大到强。装备制造：骨干企业联合重组。船舶工业：扩大国内市场需求。电子信息：集中实施六大工程。轻工业：惠及45个细分行业。石化业：控制总量布局产业。有色金属：收储成为主要措施。物流业：减轻金融危机冲击。十大产业振兴规划􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰信息园地17