谈钢铁厂烧结工艺的节能环保设计

刘瑞民

摘要：钢铁工业在我国工业持续快速发展过程中起到了很大的支撑与推动作用，为支撑国民经济快速发展做出了巨大贡献。在节能环保方面还有很大的潜力，我们要充分利用现代科学技术，不断学习，不断改革，不断创新，努力挖掘开发钢铁厂烧结工艺节能环保的潜力，使得钢铁行业能够有序、健康、积极地发展，创造更多更伟大的价值。

关键词：钢铁厂;烧结工艺;节能;环保

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。

一、钢铁厂烧结工艺概述

钢铁厂的烧结工艺，指的主要是通过加热粉末、粉末压坯等，使其温度低于其中基本成分的溶点，然后采取有效性措施，将其冷却至室温的过程。钢铁厂的烧结环节目的在于让粉末之间产生粘结，从而增加烧结体的强度，然后将粉末颗粒聚集体转化为晶粒聚结体，最终得到生产所需的机械、物理性能材料。而钢铁厂烧结工艺的具体技术与流程，对于烧结最终生产所得产物的质量、产量等，都存在直接的影响，所以，我国各钢铁厂也应当重视先进性技术指标的应用，尽可能采用最为合适的烧结工艺流程和操作方法。经过对当前钢铁厂烧结工艺实际应用情况的详细分析。

二、烧结工艺节能设计的意义（烧结工艺节能环保设计的意义）（添加烟气脱硫脱硝对大气环保的意义）

烧结工艺的节能环保设计，不仅能够减少燃料和能源的消耗，还可以有效的减少废气废物的排出，降低对环境的破坏程度。

2.1  降低燃料消耗

在烧结工序中固体燃料的不完全燃烧是烧结热能损失的重要原因，烧结工艺的节能设计，改善了固体燃料的配比，并且增加了相应的助燃剂，增加炉内透气性使得炉内的氧气浓度上升，从而有效减少不完全燃烧的比例，最终保证了固体燃料的充分燃烧。这种方式让烧结过程的边缘效应的比例明显降低，改善了固体燃料的燃烧效果和性能，有利于烧结成品率的提升，并且单位产品消耗的燃料也会相应的降低。

2.2  减少电能消耗

在整个钢铁烧结工艺中，烧结过程的电能消耗是最为主要的一部分之一，且其中的绝大部分电能消耗都是来自于主抽风机的电耗。因而，烧结过程中的节电设计的关键是抽风机。烧结工艺的节能设计通过工艺上的创新，有效的减少漏风以及保证了低风量操作的可行性，这两个措施相结合最大程度的减少抽风机的电能消耗。

2.3  减少废物排出

在钢铁厂传统的烧结工艺中，因为固体和点火燃料的大量利用，以及不充分燃烧带来的固体废料和废气，使得钢铁厂的烧结环节不仅产生了大量原料和能源的浪费，也造成了严重的环境污染问题。烧结工艺节能环保设计利用工艺的创新，保证了燃料的充分燃烧，减少了固体和点火燃料的浪费，进而也减少了燃料废渣和废气的排出，达到了保护环境的目的。

三、钢铁厂烧结工艺节能环保主要技术（添加脱硫脱硝技术）

3.1  固体燃料优化技术

首先，采用厚料层烧结技术。在烧结机承受范围内，逐渐提高料层厚度可以减少能源消耗。厚料层烧结的优点：增强自动蓄热效率，降低烧结燃料配比，削弱烧结边缘效应，提高烧结成品率，从而减少产品单位耗能率。其次，充分回收利用含碳粉末。在钢铁生产过程中，会产生大量的含碳、含铁粉末，若将粉末中的有害物质加以控制，就可以采用混匀矿、小球烧结等方式进行烧结，能够同时达到取代部分固体燃料和铁、碳等原材料回收利用的效果。最后，提高固体燃料的燃烧性能。固体燃料的粒度及粒度分布、燃料结构、投入方式，以及助燃催化剂的使用，可以全面提高和改善固体燃料的产能输出，提高固体燃料的利用率。

3.2  原材料优化技术

烧结工艺中的原材料是由多种物质组成的，在烧结之前，原材料的混匀尤其重要，直接影响烧结产品的质量及能源损耗。大小相似及均匀的材料颗粒，是烧结工艺顺利进行的基础保障，并且提高燒结产品质量。除此之外，原材料采用小球与小球团烧结技术，可以使烧结工艺更加节能环保。矿粉经过成球处理可以大幅度地提高混合料中小料球（一般指大于3mm）的数量，从而改善烧结料的透气性和强化烧结过程，特别是对细矿粉烧结效果更好。

3.3  余热回收利用技术

烧结工艺过程中，冷却机中的废气与烧结废气，能够产生占总耗能50%的热量，充分回收利用这两部分产生的余热，能够显著降低烧结工艺的能源消耗。一是在烧结矿冷却系统中安装余热锅炉，利用余热生产蒸汽进行发电、供热等。二是积极推广余热废气烧结技术。该技术可以充分利用余热进行热风烧结，热风烧结能够降低消耗固体燃料，提高烧结矿质量。

3.4  烧结设备优化方法

随着钢铁工业的迅速发展，一些传统的小型烧结设备正在逐步被淘汰，取而代之的是先进的大型烧结设备。大型烧结设备能够避免小型烧结设备材料浪费、环境污染等缺点，起到节能环保的作用，为钢铁厂创造更大的经济效益。首先，大型烧结设备能够充分利用资源，减少材料浪费;其次，大型烧结设备生产高质量产品，减少返工率，节约生产时间，提高工厂工作效率;最后，大型烧结设备生产过程中节约资源消耗，降低生产成本，使钢铁厂经济效益最大化。

4、烧结工艺的环保建议

目前，我国钢铁厂仍有部分烧结环节相对落后，为了可持续发展，我们应该不断的推进节能环保工艺，增加先进设备投入，促进能源的循环利用等。

4.1  加大精密设备的投入

提高钢铁厂设备的精密程度，可以显著的提高钢铁厂的经济效益。加大对钢铁厂精密设备的投入，意味着改善设备的技术状态，使得设备在选型配置上更为合理，更加符合钢铁厂的实际生产需求，从而提高了设备装置的水平，进而可以使设备得到更加充分的利用。不仅如此，增加对钢铁厂精密设备的投入，也可以在很大程度上缩减了设备的维修费用，从而使钢铁厂平均生产成本不断降低，最终促使钢铁厂经济效益得以有效提升。具体措施可以是，雇佣更为专业的技术人员专门对于精密设备进行采购和维修管理，增加在精密设备方面的资金投入确保采购的设备的品质。

4.2  促进余热回收利用

我国的钢铁企业在烧结过程中对余热资源的回收利用比例相对于国际先进水平还是较低的，采用合理的余热回收技术可以最大化的回收余热资源，进而提高资源利用率，对钢铁厂企业效益提高及节能环保都有重要意义。余热回收可以主要从以下几个方面入手：一是烧结机大烟道的烟气余热，所含显热约为烧结工序能耗总热量的15%～20%左右;二是冷却机废气余热，显热资源约占烧结工序能耗总热量的28%-35%。目前，这两个工序中的余热是利用起来最为便捷的，也是最稳定的。

结语：

节能环保工艺在烧结工艺这一环节的应用对于钢铁厂整体的节能环保都具有重要的意义，目前我国钢铁厂的炼钢技术还是有很多部分采用传统的炼钢工艺，对于钢产品质量的保证、能源的节约以及对于环境保护方面都是非常不利的。因此我们需要继续加大节能环保工艺在烧结环节中的应用，可以采用加大精密设备投入、促进余热利用、推进自动化操作的方式来推进节能环保工艺的普及。

参考文献：

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