尚曉宇

華北理工大學(xué) 河北 遷安 064400

一、引言

鋼鐵號稱工業(yè)的糧食,它是人類使用最多的金屬材料,其強度高,機械性能好,資源豐富,成本低,適合于大規(guī)模生產(chǎn),在社會生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,是不可或缺的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)工業(yè)品。因此,我國不斷采用先進的科學(xué)技術(shù)和使用技術(shù),在燒結(jié)工藝上不斷投入研發(fā)力度,現(xiàn)今已經(jīng)得到了一部分成就。

二、燒結(jié)工藝的概況

燒結(jié)工藝是鋼鐵生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié),是將鐵礦粉、石灰和燃料[1]等原材料按照一定的比例混合均勻后,經(jīng)過燒結(jié)而形成強度和粒度足夠大的燒結(jié)礦,這種燒結(jié)礦是鋼鐵生產(chǎn)中煉鐵環(huán)節(jié)的熟料。燒結(jié)工藝根據(jù)煉鐵的實際性能要求,遵循其內(nèi)在規(guī)律,制定了科學(xué)的工藝流程和操作制度,其流程主要包括原料的接受,兌灰,拌合,篩分破碎及溶劑燃料的破碎篩分,配料,混料,點火,抽風(fēng)燒結(jié),抽風(fēng)冷卻,破碎篩分,除塵等[1]若干環(huán)節(jié)。

籠統(tǒng)地說,燒結(jié)工藝就是根據(jù)原料特性所選擇的加工程序和燒結(jié)工藝制度。它對燒結(jié)生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量有著直接而重要的影響。正確使用鋼鐵廠燒結(jié)工藝,利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果,強化燒結(jié)生產(chǎn)過程,能夠獲得先進的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),保證實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗。

三、燒結(jié)工藝的發(fā)展及現(xiàn)況

隨著經(jīng)濟的發(fā)展,社會越來越重視燒結(jié)工藝的環(huán)保節(jié)能效應(yīng),因此,煙氣循環(huán)工藝的開發(fā)就是這個背景下的成果。煙氣循環(huán)燒結(jié)作為一種最新型的燒結(jié)工藝,其開發(fā)初中時降低污染物排放,利用煙氣余熱進行二次資源利用,從而實現(xiàn)產(chǎn)能的提高和生機。從循環(huán)煙氣來源看,其可分為內(nèi)與外兩種循環(huán)模式。內(nèi)循環(huán)模式主要是在風(fēng)向取風(fēng),操作靈活,同時其需要外配大功率的變頻抽風(fēng)機,工程改造量也大,投資量也不?。煌庋h(huán)模式主要是從主抽風(fēng)機后分流煙氣,只需要外配小功率引風(fēng)機,操作簡單,但煙氣溫度低,所以燒結(jié)效果不明顯。從現(xiàn)行的五種工藝可看出,除了EOS外均為內(nèi)循環(huán)模式,其范圍適用于是已建的煙氣凈化設(shè)備及新項目。

然而煙氣循環(huán)在實際應(yīng)用的過程中其效果卻未能達到理想狀態(tài),究其原因,許多共通問題都存在于各燒結(jié)工藝中,比如氧量過低影響燒結(jié)質(zhì)量；濕度過高；二氧化硫影響高爐生產(chǎn)等。

四、完善燒結(jié)工藝

1.固體燃料優(yōu)化技術(shù)。利用厚料層燒結(jié)技術(shù)對固體燃料進行完善和優(yōu)化。在燒結(jié)機工作容量限度之內(nèi),慢慢提高料層厚度可以減少能源消耗。厚料層燒結(jié)可以提高自動儲蓄熱能的效率,降低燒結(jié)燃料的配比,減小燒結(jié)的邊緣化效應(yīng),提高燒結(jié)成品率,最后可以減少能源的消耗；此外,厚料層燒結(jié)可以充分回收碳化物粉末。因為鋼鐵生產(chǎn)過程中,會產(chǎn)生大量的碳化合物粉末,厚料層可以通過混勻礦、小球燒結(jié)等方式對含碳污染物進行燒結(jié),可以有效回收碳化物污染的同時提高能源的二次利用；厚料層還可以提高固體燃料的燃燒性能。如果加強對固體燃料中粒度和粒度分布、燃料結(jié)構(gòu)、投入方式以及助燃催化劑的利用效率,從而保證固體燃料產(chǎn)能的輸出,完善燒結(jié)工藝的工作效率,從而確保生產(chǎn)的經(jīng)濟效用與生態(tài)效應(yīng)能夠有效結(jié)合。

2.創(chuàng)新燒結(jié)技術(shù)

(1)小球燒結(jié)的優(yōu)化。小球燒結(jié)是指用小球燒結(jié)料制成一定粒度的小球,進行燒結(jié)的鐵礦石燒結(jié)工藝,礦粉經(jīng)過成球處理可以大幅度地提高混合料中小料球的數(shù)量,從而改善燒結(jié)料的透氣性和強化燒結(jié)過程,從而可以降低固體燃料的消耗,提高固體燃料的燃燒效率。因此,在在固體燃料中加入不占料的尼龍襯板,并且把消化灰改配成生石灰,最大程度地減少因為中轉(zhuǎn)造成的消耗。

(2)高鐵低硅燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展。在不影響燒結(jié)礦冶金性能的前提下,使用高鐵低硅燒結(jié)礦可以高效地提高高爐工作時的透氣度。在燒結(jié)過程中,所產(chǎn)生的渣煤越少,噴煤量越高,對應(yīng)的焦炭負荷率也就越低,從而能夠提高燒結(jié)的能源消耗效率。因此,高鐵低硅燒結(jié)技術(shù)是當(dāng)下煉鐵工序提高其產(chǎn)量、降低焦性的最有效的途徑。

3.燒結(jié)工藝的設(shè)備優(yōu)化。隨著鋼鐵經(jīng)濟的發(fā)展,鋼鐵行業(yè)與科技相互融合,一些傳統(tǒng)的小型燒結(jié)設(shè)備不再適應(yīng)當(dāng)前鋼鐵生產(chǎn)的需求,其生產(chǎn)效率和能源消耗都落后于現(xiàn)今的大型燒結(jié)設(shè)備。首先,大型燒結(jié)設(shè)備能夠充分燃燒資源,減少燃燒材料的浪費；其次,大型燒結(jié)設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量高,做工精細,返工情況少,可以提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)的效率；最后,大型燒結(jié)設(shè)備可以在最短的時間內(nèi)生產(chǎn)出最多最高質(zhì)的產(chǎn)品,從而可以提高鋼鐵廠的經(jīng)濟效益。

4.自動化操作技術(shù)的優(yōu)化。隨著科技的不斷發(fā)展,現(xiàn)今的社會生產(chǎn)漸漸普及了自動化生產(chǎn),在燒結(jié)工藝中也能體現(xiàn)自動化操作技術(shù)的趨勢。傳統(tǒng)的燒結(jié)技術(shù)主要以人工操作為主,人工操作的生產(chǎn)效率低下,而且容易出現(xiàn)操作上的書屋,從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。而以自動化操作技術(shù)取代人工操作,卻可以完全規(guī)避人工操作的缺陷,提高生產(chǎn)效率,節(jié)省人力投入,從而擴大鋼鐵廠的經(jīng)濟效能。

5.大力發(fā)展煙氣循環(huán)工藝。煙氣循環(huán)工藝作為新型發(fā)展的燒結(jié)技術(shù),可以在保障燒結(jié)工藝生產(chǎn)系效能的同時,利用回收煙氣余熱[2]對燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣進行凈化或者處理達到能源的二次利用,從而降低煙氣的排放量和能源的消耗。目前我國對燒結(jié)工藝的余熱回收主要以回收環(huán)冷機冷卻熱風(fēng)為主,因此燒結(jié)機煙氣回收工藝的發(fā)展還有很大的進步空間。

五、結(jié)語

鋼鐵工業(yè)作為我國社會生產(chǎn)的基礎(chǔ)工程,在其生產(chǎn)環(huán)節(jié)已經(jīng)得到了相應(yīng)的進步和發(fā)展,其中燒結(jié)工藝已經(jīng)基本形成了布局合理、工藝成熟、裝備水平較高的燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程。然而,要完善燒結(jié)工藝,搞好燒結(jié)生產(chǎn),還需要社會和鋼鐵企業(yè)加大對燒結(jié)工藝的研發(fā)力度,保障生產(chǎn)性能和能源消耗的高效配置。