基于钢铁厂烧结工艺的节能环保研究

钱自西

【摘 要】在钢铁厂的生产中，烧结工艺是能量消耗较多的环节之一，将该环节的工作进行相应的节能环保研究能够进一步提升钢铁厂的经济收益。论文针对该问题进行了较为详尽的研究，并以烧结工艺概述作为切入点，提出了能够提升环保节能效果的应用技术。

【Abstract】In the production of iron and steel plant， the sintering process is one of the most energy-consuming links. The corresponding energy conservation and environmental protection research in this part of the work can further improve the economic benefits of the iron and steel plant. The paper makes a detailed research on this problem， and takes the summary of sintering process as the entry point， it puts forward the application technology that can improve the environmental protection and energy saving effect.

【关键词】烧结工艺;节能;环保

【Keywords】 sintering process; energy saving; environmental protection

【中图分类号】TF802.67                                     【文献标志码】A                                     【文章编号】1673-1069（2018）10-0133-02

1 引言

近年来，随着工业的繁荣发展，钢铁行业如雨后春笋般喷薄而生，日益激烈的竞争环境使其发展逐步艰难，并在惨淡的经济效益中有所体现，不仅对企业的发展构成威胁，对中国钢铁行业的发展造成了阻碍，也增添了国家节能、环保工作的压力，在钢铁厂各个工作环节中，主要的能量消耗环节之一是烧结工艺。因此，本文在研究的过程中主要对该环节的工作进行了系统的分析、研究，并提出了相应的优化策略，对钢铁厂后续在节能环保方面的发展具有重要的指导作用。

2 钢铁厂烧结工艺概述

烧结工艺是钢铁厂整个生产过程中最为重要的环节之一，主要的工作内容是将石灰、铁矿粉以及由焦粉和无烟煤组成的燃料等多种原材料按照相应的较为科学的配比进行均匀混合，在烧结之后，形成具有符合标准强度、粒度的结矿，并以此作为后续炼铁工艺中的熟料。而在该过程中，所谓的烧结工艺，主要是指将粉状物料进行加热，当达到其熔点以下时，物料会逐渐凝结，并形成固体。简单而言，在该过程中，将强度满足需求，而粒度不达标准的精矿、其他辅助性原料进行充分混合，并在烧结机上点燃，使其经过熔化后，重新凝结成块，达到高炉所需要求[1]。应用烧结熟料进行炼铁，能够在较大程度上提升高炉的利用率、透气性，并降低相应的焦比，保障其能够正常运行。在钢铁行业的生存与发展中，若能利用先进的科学手段，优化其节能减排功能，不仅能够顺应国家产业的绿色发展要求，还能在较大程度上降低企业的投资成本，使其能够更为长治久安的发展运营。

3 烧结工艺节能环保的主要技术

3.1 降低点火工作的耗能

根据对钢铁厂的分析调查可知，在其工作过程中，点火耗能能够达到烧结耗能的百分之十，降低该部分能耗能够在很大程度上提升节能效果。就现今形势而言，降低点火工作的耗能主要有两种方式，首先，推广并应用节能型点火炉。节能型点火炉在现今时代的发展中，应用多缝式、线性、面燃式烧嘴取代传统的套管式、涡流式烧嘴，该种创新应用不但能够简化点火炉的内外构造，还能够在较大程度上提升点火效率，以该种形式达到降低能耗的目标，传统点火炉与节能点火炉的耗能差距如表1所示。其次，应用预热方式对空气进行助燃操作[2]。在进行点火工作前，提升点火炉的内部温度，该种方式也能够在较大程度上降低点火的耗能。在实际的操作过程中，可以引入热废气，将其作为助燃空气、热源预热等能量来源，完成助燃空气的工作。就理论而言，若助燃空气能够达到预热温度300℃左右，则可以降低25%的点火燃料，不仅如此，该种方式还能在通过对空气的预热摧毁烧结原料层中的过湿层，增强原料层的透气效果，在达成降低能耗效果的同时全面提升烧结工艺的速度与质量。

3.2 回收并利用余热

在进行烧结工艺的工作时，其整体的热能消耗中有50%以上需要的冷却热废气、废气显热，在实际的工作过程中，烧结结束后，其排放的废气温度能够达到500℃，此时，将其热能进行优良的回收利用能够在较大程度上实现环保、节能的目标[3]。在该工作过程中，首先，要积极推广、应用余热的废气烧结工艺，在该过程中，废气、冷却设备所能带走的热量能够达到其整体烧结工艺所需要的一半热量，热废气烧结工艺可以充分发挥该优势，利用相应的热量对其完成热风烧结工作，该工作能够有效均匀原材料层温度的分布，极大程度地降低由于温度不均、温度不足等原因造成的烧结矿强度不足、粉末偏多等问题，导致浪费固体燃料。其次，有效地利用余热锅炉，在烧结矿中的冷却设备中，安装余热锅炉，能够有效完成热量交换，并产生平均气温达到200℃的蒸汽，而后將其蒸汽的能量转化为电能、热能。

3.3 减少固体燃料的能源消耗

在该工艺的工作过程中，可以通过四种不同的工艺技术，降低固体燃料的消耗情况：

①应用厚料层的烧结工艺，在烧结工艺的应用过程中，由于厚料层烧结的整体自动蓄热效果十分优良，能够在较大程度上优化燃料配比，并能够在较大幅度上降低烧结工艺的边缘效应，使钢铁厂在后续的发展中能够全面提升烧结工艺的成品利率，产品的单位燃料消耗得到较大程度降低。因此，在后续的工作中，应该在保障机械设备正常运行的前提下，逐步提升烧结机结料层的整体厚度。

②含碳粉尘的科学化回收、利用[4]。钢铁厂在实际生产过程中，会产生较多的含有铁、碳、粉尘等物质，通过实现对粉尘有害物质的控制，可以对烧结工作中的混匀矿以及小球烧结等工作形式进行进一步应用，该工作模式能够在替代固体燃料的同时，完成铁、碳等原料的回收。

③应用相应的措施全面优化固体燃料的实际燃烧效果，对于固体燃料而言，其不完全燃烧是主要的损失原因之一，在实际的应用过程中，相关工作人员可以将其燃料的结构、投入方式以及燃烧环境等进行优化改良，使燃料得到更为充分的燃烧。

④环冷机漏风治理新技术。该项技术在实际应用的過程中，能够通过为球团、烧结等系统进行烟气循环、密封以及环境治理等方面的改造，进而全面提升其烧结效率，最终在较大程度上降低对固体燃料的无谓消耗。

3.4 生产操作技术的自动化运行

就现阶段而言，在发展、运营的过程中，科技与经济的发展并重，科技化工业的发展运营不仅能够在较大程度上提升工作效率、降低事故发生率，还能够进一步解放劳动力，实现自动化生产。对于传统的钢铁厂而言，其在发展的过程中，烧结工艺的工作主要依赖人工操作，虽然人力资源在发展的过程中具有较强的推动力，但是，就其实际运作而言，仍然存在较为明显的不足，如人工工作存在的失误率较大，且整体的工作效率不高等。而新时代的自动化生产操作技术，在实际运营的过程中能够完成对生产工艺各个过程的实时监控，能够在提升整体工作效率的同时，降低质量损失率，以此来降低相应的生产成本，使钢铁厂收获更高的经济效益[5]。

4 结论

综上所述，钢铁行业在实际的发展运营工作中，要不断强化节能、环保的工作技术。本文针对该问题主要提出的优化策略有：降低点火工作的耗能、回收并利用余热、减少固体燃料的能源消耗、生产操作技术的自动化运行。望本文的研究能够有效促进钢铁厂烧结工艺节能环保技术的应用。

【参考文献】

【1】刘志红，曹俊文.节能环保企业规模与产权性质对技术创新的影响——基于江西省的调查数据[J].科技管理研究，2018，38（05）：135-141.

【2】季翔，谢凯骏.基于工业遗产保护的旧工业区改造与再利用策略研究——以徐州老钢铁厂区为例[J].中外建筑，2018，22（03）：101-104.

【3】张国宝.中国钢铁业的转型方向：走精品钢材之路——写在济南钢铁厂谢幕之际[J].中国经济周刊，2017，14（27）：81-83.

【4】闵召宇，廖军.南京民乐铸造有限公司江苏雨花集团公司钢铁厂铸管分厂（江苏雨花集团公司铸造厂）[J].硫酸工业，2017，47（04）：105.

【5】李重典，徐志超.烧结工艺对WC-1.0TiC-3.1TaC-4.5Co硬质合金性能及微观组织的影响[J].材料工程，2016，44（12）：74-79.