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            燒結技術裝備應再接再厲

            發布時間:2012-06-14 16:17:57 編輯: 瀏覽次數: 打印此文

                進入新世紀以來,我國鋼鐵工業飛速發展,2007年粗鋼產量達到4.89t,生鐵產量為4.69t,均創下歷史新高。而作為原料加工工序,我國燒結行業也以前所未有的速度快速發展,燒結礦產量迅猛增長,燒結裝備逐步實現大型化、國產化,工藝流程更加完善,燒結技術取得了長足進步,尤其在節能環保技術方面也有很大進展。

             

            大型化成為顯著特點

             

            2000年~2006年間,我國燒結礦產量從1.68t增長至4.3t,年增長率為20.6%;球團礦產量從1427t增長至7635t,年增長率近40%。2007年我國燒結礦產量約4.96t,其中重點大中型企業燒結礦產量為4.56t,球團礦產量約0.94t,這樣的增長速度是史無前例的。

             

            不僅我國燒結礦數量增長迅猛,燒結技術裝備水平也有大的飛躍。我國重點鋼鐵企業大于130m2的大中型燒結機數量占燒結機總數的比例由2001年的15.0%提高到2006年的23.7%,產能比例由41.5%增加到52.3%。2007年大中型燒結機所占比重首次突破30%,達到30.3%,產能比更是達到58.3%。

             

            1985年~2000年間,我國300m2以上大型燒結機發展緩慢,截至2000年才累計建成6臺。進入新世紀,我國已經能夠自主設計、制造具有國際先進水平的300m2500m2級的大型燒結機。燒結機大型化發展迅速,短短7年間300m2燒結機數量增長了近6倍,截至2007年底我國已投產的燒結機中,有35300m2495m2的大型燒結機,面積達13626m2,平均單機面積389m2;此外還有大量大型燒結機正在建設中。

             

            雖然我國大、中型燒結機所占比重逐年增加,但由于目前小型燒結機數量仍相當大,造成了我國燒結機的單機面積仍然偏小。就燒結能力來說,我國大中型燒結機產能約占整個燒結行業產能的近2/3,已占明顯優勢,因此,燒結機大型化是本階段燒結發展的顯著特點。

             

            技術日趨豐富、完善

             

            我國已經能夠自主設計、制造具有國際先進水平的300m2500m2級的大型燒結機,這些燒結機采用了完善的工藝流程,具有原料準備、配料混合、燒結、冷卻、成品整粒、鋪底料以及返礦受料系統,在原料混勻技術、厚料層工藝、節能和環保等技術上取得了一系列突破。

             

            原料混勻技術。近年來,我國鋼鐵工業快速發展造成自產鐵礦石嚴重不足,進口鐵礦石量逐年大幅度增加,由2001年的9231t急速增至2007年的38309t,進口礦依存度從38.29%增加到52.65%。由于鐵礦石來源廣、品位波動大,導致燒結礦品位波動大,影響高爐冶煉指標。建設原料混勻料場以保證原料成分穩定是有效辦法。一般燒結用的含鐵原料品位在±1.5%3%波動,建設原料場后,含鐵原料經過分堆堆存、混勻工藝處理后,品位波動可以穩定在±0.5%以下。國外一些鋼鐵企業混勻礦品位波動可達±0.3%以下。國內企業在2000年~2007年間建設了一批現代化的混勻料場,有效克服了礦石成分波動大的問題,部分先進鋼鐵企業如寶鋼、馬鋼等,混勻礦品位波動已達到±0.4%以下。

             

            厚料層技術。2000年~2006年我國燒結機料層厚度逐年增加,國內大中型燒結機料層厚度已達到600mm800mm。寶鋼2號燒結機200412月料層厚度成功實現800mm,成為世界上料層最厚的大型燒結機之一。2006年我國燒結機料層平均厚度達到586mm,其中700mm以上的有26臺,650mm以上的有50臺,而2000年我國燒結機平均料層厚度僅471mm。隨著料層厚度的增加,表層燒結礦所占比重較低,成品率相應提高,返礦率下降,減少了氧化鐵的含量,并可充分利用燒結過程的自動蓄熱,減少固體燃料消耗。但料層厚度過高,會增加上下層燒結礦的不均勻性,且阻力增大,產量下降。因此,各企業應根據自身實際情況選擇合適的料層厚度。

             

            節能技術。燒結工序能耗一般占噸鋼能耗的10%左右,研究節能技術和開發余熱利用技術是目前燒結研究的重點。燒結的節能方向主要是降低電耗、固體燃料消耗、點火煤氣消耗以及余熱回收利用。在降低電耗方面,目前在降低抽風系統的漏風率和變頻調速技術的應用方面取得了一些進步,但還不夠。各種先進的、節能效果顯著的點火器已在很多燒結廠得到推廣應用,使燒結點火煤氣的消耗逐漸下降,國內先進燒結廠已降低至0.06GJ/t。燒結固體燃料消耗從200159kg/t降低到200754kg/t,每年穩步下降。冷卻機廢氣和燒結機煙氣的顯熱約占燒結過程全部熱支出的50%,充分利用這部分熱量可顯著降低燒結工序能耗。但是,冷卻機廢氣和燒結機煙氣屬中低溫廢氣,余熱回收技術難度很大。我國燒結余熱的利用方式主要有:用作點火保溫爐的助燃風;用作預熱混合料;用于熱風燒結;用于產生蒸汽(目前采用余熱鍋爐產生蒸汽是我國應用最廣泛的余熱回收方式,該方式具有一次性投資少、運行費用低、降低污染等優點,新建燒結機大多數采用該回收方式);余熱發電(馬鋼二鐵總廠燒結車間2臺燒結機2004年引用日本川崎重工技術,20059月成功并網,填補了我國利用燒結余熱發電的空白;濟鋼采用國內自主設計、制造的燒結機余熱發電機組于20073月成功并網)。

             

            環保技術。近年來,一方面,我國新建或改造的大中型燒結機的燒結煙氣除塵幾乎全部采用高效干式電除塵,除塵效率可達99%;環境除塵大都采用高效布袋除塵器或干式電除塵器,取代了落后的多管和旋風除塵器。另一方面,燒結的設備大型化和自動化,采用鋪底料、氣力輸送除塵灰等措施減少了粉塵的產生。除塵技術的發展使我國燒結車間環境大大改善。進入新世紀后,環境壓力越來越大,我國燒結煙氣脫硫步入了起步階段,已經有部分鋼鐵企業開始實施或即將實施。三鋼對1180m2燒結機采用循環流化床法進行脫硫,已投入運行;柳鋼二燒2臺燒結機采用氨-硫銨法進行脫硫也已投產;包鋼根據自產礦特點,采用創新ENS環保新工藝,除氟率、脫硫率分別達到95%75%以上,已穩定運行;石鋼對3號燒結機和4號燒結機采用了密相干塔法進行脫硫,正在進行調試。但以上幾家只有包鋼的脫硫裝置穩定運行,其余幾家均存在一定的問題或投產時間較短,其裝備的可靠性和穩定性有待進一步觀察。鋼鐵企業的二惡英發生源主要是燒結和電爐工序,非電爐鋼鐵企業燒結工序的二口惡英產生量約占全廠的90%。燒結工序中,二口惡英主要來源于含油軋鋼皮,特別是氯化物原料的熱反應過程。為了提高燒結礦質量和減少燒結礦粉化,我國有些企業曾采取噴灑CaCl2的方式,雖然使燒結礦質量提高少許,但對環境影響卻更為嚴重,帶進的氯元素在燒結過程中極易生產二惡英。企業近年來已經意識到這個問題,已經逐漸不再噴灑CaCl2溶液。

             

            節能、環保、大型化仍是趨勢

             

            隨著鋼鐵工業的持續發展,我國燒結行業在裝備技術上仍有非常大的提升空間,而能源環保問題也同樣限制著燒結行業的發展。因此,發展節能環保技術將是未來燒結發展的一大趨勢。

             

            《鋼鐵產業發展政策》規定新建燒結機使用面積必須大于180m2,使得我國燒結機準入條件提高,我國燒結機裝備還將繼續向大型化發展,裝備水平將不斷得到提高?!懂a業結構調整目錄》(2007年版)要求30m2以下燒結機加速淘汰,限制發展180m2以下燒結機。因此,我國燒結機發展方向是以大代小,先進代替落后的必然趨勢。

             

            節能降耗是十一五期間我國各行業工作的重點,政府提出到2010年我國單位GDP產值能耗下降20%,主要污染物排放要降低10%。鋼鐵行業作為高能耗、高污染行業,更應努力為節能減排作出貢獻。燒結節能主要方向應以降低固體燃料消耗和回收燒結廢煙氣余熱為主。燒結余熱回收應重點關注余熱發電,余熱發電技術符合國家的產業政策,對優化燒結生產、降低工序能耗、充分利用二次能源、改善生產環境具有重要意義,對推動循環經濟發展起到積極的作用,具有良好的社會效益和經濟效益。大型燒結機應開發煙氣循環富集系統和余熱綜合利用技術,如萊鋼265m2燒結機既回收了余熱蒸汽,同時也采取了熱風燒結技術。

             

            十一五期間,減排二氧化硫成為我國環境保護的重點,新的《鋼鐵工業大氣污染物排放標準》將要頒布,征求意見稿中對新建裝備要求排放濃度SO2≤100mg/m3,NOx≤300mg/m3,PCDD(二惡英)≤0.5ng-TEQ/m3,按照我國目前的原燃料生產條件,即使全部采用進口礦生產也不能夠達到上述要求,因此燒結工序的脫硫成為環境治理的首要任務。但我國燒結脫硫的阻力依然較大,尚缺乏成熟的技術,巨大的投資和高昂的運行費用,以及脫硫建設場地和脫硫副產物的利用問題,造成企業大多還處于觀望之中。開發適合我國國情的生產工藝,主要設備國產化,降低投資和生產運行成本以及合理利用副產品是燒結煙氣脫硫最迫切需要解決的問題。

             

             

             

             

             

             

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