完善烧结工艺 搞好烧结生产

尚晓宇

华北理工大学 河北 迁安 064400

一、引言

钢铁号称工业的粮食,它是人类使用最多的金属材料,其强度高,机械性能好,资源丰富,成本低,适合于大规模生产,在社会生产生活的各个领域都有着广泛的应用,是不可或缺的战略性基础工业品。因此,我国不断采用先进的科学技术和使用技术,在烧结工艺上不断投入研发力度,现今已经得到了一部分成就。

二、烧结工艺的概况

烧结工艺是钢铁生产工艺中的重要环节,是将铁矿粉、石灰和燃料[1]等原材料按照一定的比例混合均匀后,经过烧结而形成强度和粒度足够大的烧结矿,这种烧结矿是钢铁生产中炼铁环节的熟料。烧结工艺根据炼铁的实际性能要求,遵循其内在规律,制定了科学的工艺流程和操作制度,其流程主要包括原料的接受,兑灰,拌合,筛分破碎及溶剂燃料的破碎筛分,配料,混料,点火,抽风烧结,抽风冷却,破碎筛分,除尘等[1]若干环节。

笼统地说,烧结工艺就是根据原料特性所选择的加工程序和烧结工艺制度。它对烧结生产的产量和质量有着直接而重要的影响。正确使用钢铁厂烧结工艺,利用现代科学技术成果,强化烧结生产过程,能够获得先进的技术经济指标,保证实现高产、优质、低耗。

三、烧结工艺的发展及现况

随着经济的发展,社会越来越重视烧结工艺的环保节能效应,因此,烟气循环工艺的开发就是这个背景下的成果。烟气循环烧结作为一种最新型的烧结工艺,其开发初中时降低污染物排放,利用烟气余热进行二次资源利用,从而实现产能的提高和生机。从循环烟气来源看,其可分为内与外两种循环模式。内循环模式主要是在风向取风,操作灵活,同时其需要外配大功率的变频抽风机,工程改造量也大,投资量也不小；外循环模式主要是从主抽风机后分流烟气,只需要外配小功率引风机,操作简单,但烟气温度低,所以烧结效果不明显。从现行的五种工艺可看出,除了EOS外均为内循环模式,其范围适用于是已建的烟气净化设备及新项目。

然而烟气循环在实际应用的过程中其效果却未能达到理想状态,究其原因,许多共通问题都存在于各烧结工艺中,比如氧量过低影响烧结质量；湿度过高；二氧化硫影响高炉生产等。

四、完善烧结工艺

1.固体燃料优化技术。利用厚料层烧结技术对固体燃料进行完善和优化。在烧结机工作容量限度之内,慢慢提高料层厚度可以减少能源消耗。厚料层烧结可以提高自动储蓄热能的效率,降低烧结燃料的配比,减小烧结的边缘化效应,提高烧结成品率,最后可以减少能源的消耗；此外,厚料层烧结可以充分回收碳化物粉末。因为钢铁生产过程中,会产生大量的碳化合物粉末,厚料层可以通过混匀矿、小球烧结等方式对含碳污染物进行烧结,可以有效回收碳化物污染的同时提高能源的二次利用；厚料层还可以提高固体燃料的燃烧性能。如果加强对固体燃料中粒度和粒度分布、燃料结构、投入方式以及助燃催化剂的利用效率,从而保证固体燃料产能的输出,完善烧结工艺的工作效率,从而确保生产的经济效用与生态效应能够有效结合。

2.创新烧结技术

(1)小球烧结的优化。小球烧结是指用小球烧结料制成一定粒度的小球,进行烧结的铁矿石烧结工艺,矿粉经过成球处理可以大幅度地提高混合料中小料球的数量,从而改善烧结料的透气性和强化烧结过程,从而可以降低固体燃料的消耗,提高固体燃料的燃烧效率。因此,在在固体燃料中加入不占料的尼龙衬板,并且把消化灰改配成生石灰,最大程度地减少因为中转造成的消耗。

(2)高铁低硅烧结技术的发展。在不影响烧结矿冶金性能的前提下,使用高铁低硅烧结矿可以高效地提高高炉工作时的透气度。在烧结过程中,所产生的渣煤越少,喷煤量越高,对应的焦炭负荷率也就越低,从而能够提高烧结的能源消耗效率。因此,高铁低硅烧结技术是当下炼铁工序提高其产量、降低焦性的最有效的途径。

3.烧结工艺的设备优化。随着钢铁经济的发展,钢铁行业与科技相互融合,一些传统的小型烧结设备不再适应当前钢铁生产的需求,其生产效率和能源消耗都落后于现今的大型烧结设备。首先,大型烧结设备能够充分燃烧资源,减少燃烧材料的浪费；其次,大型烧结设备生产的产品质量高,做工精细,返工情况少,可以提高生产质量和生产的效率；最后,大型烧结设备可以在最短的时间内生产出最多最高质的产品,从而可以提高钢铁厂的经济效益。

4.自动化操作技术的优化。随着科技的不断发展,现今的社会生产渐渐普及了自动化生产,在烧结工艺中也能体现自动化操作技术的趋势。传统的烧结技术主要以人工操作为主,人工操作的生产效率低下,而且容易出现操作上的书屋,从而影响产品的质量。而以自动化操作技术取代人工操作,却可以完全规避人工操作的缺陷,提高生产效率,节省人力投入,从而扩大钢铁厂的经济效能。

5.大力发展烟气循环工艺。烟气循环工艺作为新型发展的烧结技术,可以在保障烧结工艺生产系效能的同时,利用回收烟气余热[2]对烧结产生的烟气进行净化或者处理达到能源的二次利用,从而降低烟气的排放量和能源的消耗。目前我国对烧结工艺的余热回收主要以回收环冷机冷却热风为主,因此烧结机烟气回收工艺的发展还有很大的进步空间。

五、结语

钢铁工业作为我国社会生产的基础工程,在其生产环节已经得到了相应的进步和发展,其中烧结工艺已经基本形成了布局合理、工艺成熟、装备水平较高的烧结生产工艺流程。然而,要完善烧结工艺,搞好烧结生产,还需要社会和钢铁企业加大对烧结工艺的研发力度,保障生产性能和能源消耗的高效配置。