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烧结工序能源利用

/energy utilization in sintering process/
最后更新 2023-02-15
浏览 143
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钢铁冶金烧结工序中,冶金能源消耗、转化、回收及提高利用效率的过程。

英文名称
energy utilization in sintering process
所属学科
冶金工程

烧结工序中冶金能源输入项主要包括固体燃料、电能、点火燃料,以及压缩空气、氮气、蒸汽等。输出项主要是烧结机、冷却机产生的废气余热。

主要是焦粉和无烟煤粉。焦粉和无烟煤粉配加在烧结料中,通过其燃烧放出热量,在烧结料层中产生一定量的液相,将粉状烧结混合料黏结成块。在烧结工序能耗中固体燃料消耗约占80%。固体燃料焦粉和无烟煤粉提高利用率,降低其消耗的主要措施有:①控制燃料粒度,使用尽可能少的燃料达到所需的烧结温度。②提高混合料温度,利用部分显热替代固体燃料的热。③燃料分加,有利于燃料的充分燃烧。④提高料层厚度,利用自动蓄热作用,降低燃料消耗。⑤偏析布料,避免或削弱烧结料层热量不均匀。⑥提高成品率,降低返矿量。⑦烧结废气选择性循环,利用废气显热和CO二次燃烧。⑧采用料面喷吹、富氧烧结等技术。

主要为机械设备提供动力。在烧结工序能耗中电力消耗约占13%。电能高效利用的主要措施有:①确定合理的设备能力,采用高效节能电动机降低电耗。②降低烧结系统漏风率,如改进烧结机密封的结构形式,研制密封性好、使用寿命长的密封材料,采取台车加宽等技术。③采用转速可调式风机,节约电能。④采用汽轮机拖动主抽风机技术。⑤采用高效风机。

主要是点火煤气、天然气或重油。点火燃料的作用是把烧结混合料中的固体燃料点燃,同时将表层混合料加热到半熔化状态而互相黏结。在烧结工序能耗中点火煤气消耗约占6.5%。提高点火燃料利用率的主要措施有:①研制节能型点火器,降低燃料消耗。②利用热废气作为点火炉的助燃空气或作为热源预热助燃空气,提高点火炉燃烧温度。

主要有压缩空气、氮气、蒸汽等。其中压缩空气主要用于物料输送、设备吹扫,氮气主要用于煤气管道吹扫,蒸汽主要用于管道吹扫、加热烧结混合料、设备保温和采暖。提高管理水平,制定合理的工作制度,减少能源浪费可有效降低能源消耗。

烧结工序可回收能源主要是烧结机尾部废气余热和冷却机前段废气余热。这两部分废气所含热量占烧结总能耗的50%,废气温度400℃左右。余热利用方式主要有动力利用和热利用:动力利用是将热能转化为电能或机械能,热利用是利用余热进行预热、干燥、供热和供暖等。日本余热回收技术发展最快,开发出冷却机废气余热回收装置、烧结废气余热回收装置和烧结废气循环设施并相继在工业上应用和推广,主要用于点火装置助燃空气、预热混合料、产生热水和蒸汽。奥地利开发了环境型优化烧结技术(EPOSINT),将烧结机较高温度烟气与环冷机废气混合后返回烧结机料面使用。德国开发了低排放和能源优化烧结技术(LEEP),在烧结机前、后两部分烟气换热后,将后面的烟气返回烧结机料面循环使用。奥地利和德国开发的两种工艺利用烟气显热和其中的CO可降低燃料消耗。中国烧结余热回收利用主要针对温度较高的冷却废气,多用于发电;部分企业将余热用于热风烧结与点火助燃;少数用于烧结混合料干燥。

烧结工序能源利用主要发展方向是:①采用分级回收与梯级利用技术,最大限度回收烧结余热。②采用烧结矿显热罐式回收技术,解决传统冷却机存在的漏风率高、余热部分回收等问题。③发展烧结烟气余热回收与脱硫脱硝一体化技术。

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