烧结降能耗具体方式分析

烧结生产中，固体燃料消耗占到工序能耗70%，烧结节能降耗应做好固体燃料消耗的降耗工作，当前的新技术主要有热风烧结工艺、铺底料烧结工艺、厚料层烧结工艺等。热风烧结工艺。其操作过程是将热空气吹到烧结台车点火后的料面上后进入烧结料层，这样表面料层就具有了长时间的高温保温时间，高的温度有利于烧结反应进行。通常热风温度控制在250℃左右，生产中该工艺可以在烧结机投产时一并实施，实践表明，该工艺烧结吨矿可节约固体燃料6kg/t左右。铺底料烧结工艺。这是一种广为认可的烧结工艺，经由成品整粒筛分级出10-20mm粒度的烧结矿作为铺底料，厚度基本控制在40mm，铺在台车上。这样提高料层在烧结过程中的透气性，减少烧结烟气的含尘量，同时提高台车以及篦条使用寿命。实践表明，该工艺烧结吨矿可节约固体燃料0.5%。厚料层烧结工艺。当前厚料层控制最好的是700mm。料层提高后可以充分利用烧结的“自动蓄热”,延长高温烧结时间,改善了烧结的条件，同时厚料层增加了料层蓄热能力，降低了配碳量，氧化物氧化放热的效果得到增强。实践表明，料层厚度每增加10mm，烧结吨矿可节约固体燃料0.5-2kg/t左右。其余还有利用废气预热烧结混合料技术。废气炉出来的热废气以逆流的方式进入制粒机内，热废气与料流在运行过程中进行热交换提高料温。通常可提高料温10-15℃，降低燃料用量2-3%。国内八一钢铁正是采用以上技术和良好的优化操作及利用炼钢污水来处理烧结用生石灰，有效地降低了烧结能耗，效果显著。(一)降低固体燃料的消耗固体燃料消耗在烧结工序能耗中占的比重最大，达75%～80%，降低工序能耗首先要考虑的是降低固体燃料的消耗。分析整个烧结工艺过程，影响固体燃料消耗的主要因素为含铁原料的物理化学性质、混合料的温度、混合料水分、混合料的粒度组成、固体燃料的粒度、烧结料层厚度、熔剂的性质及添加量等。1、原料合理搭配由于赤铁矿在烧结过程中与CO发生还原反应：Fe2O3+CO→Fe3O4+CO2，消耗了一部分燃料，另外，由于赤铁矿可以在燃烧时进行分解：3Fe2O3=2Fe3O4+0.5O2，也吸收一部分热量，而磁铁矿在烧结过程中与氧气发生氧化放热反应，节省燃料。因此烧结原料的搭配中应尽量降低赤铁矿用量。烧结生产使用生石灰作熔剂，不仅可以提高混合料温度，减少或消除过湿层，改善料层透气性，而且生石灰消化生成的消石灰胶体颗粒有凝聚作用，有利于混合料的成球，并提高了料球强度，改善了混合料的透气性，为厚料层烧结创造了条件。但在配加生石灰过程中应根据原料的性质适量添加，不能过大，否则会使混合料过分疏松，堆密度降低，生球强度变差，进而影响烧结过程。钢渣中含有大量的碱性氧化物，主要有硅酸三钙、硅酸二钙、铁酸钙以及游离的CaO、MgO等低熔点矿物。含铁原料中配加少量的钢渣代替部分熔剂，不仅可使烧结矿强度增大，成品率升高，节省固体燃料，而且对高炉冶炼也很有好处。轧一烧结厂目前所用的含铁原料以河北精矿为主，配加少量澳矿、印度矿、巴西矿、墨西哥矿、高炉返矿、筛下自返矿，另外还配加少量炼钢红泥。熔剂大部分采用生石灰、高镁灰、石灰石。2、控制燃料粒度及粒度组成烧结所用固体燃料的粒度与混合料的特性有关，一般应由实验确定。但实验室和实际生产都证明了在精矿烧结时，固体燃料的最好粒度范围是0.5～3mm，大于3mm和小于0.5mm粒级的存在都是不希望的，这部分粒级含量的增加均会使固体燃耗增加，烧结矿成品率降低。设法控制固体燃料的粒度及组成是所有的烧结厂为高产、优质、低耗而应采取的一项重要措施。3、提高混合料温度(1)当烧结混合料温度较低时，水汽在料层中冷凝，形成过湿现象，使烧结料层透气性变坏。提高混合料的温度，使其达到露点以上，可以显著减少或消除水汽在料层中的冷凝量，降低过湿层对气流的阻力，从而改善了料层透气性，使抽过料层的空气量增加，为料层内的热交换创造了良好的条件，燃烧速度加快，提高台时产量，节约固体燃料。(2)提高混合料温度的措施主要有：生石灰预热、热水预热、热返矿预热、蒸汽预热及烧结废气预热等。(3)另外使用生石灰作为强化烧结与节能的重要措施，并用80℃左右的热水消化生石灰，使混合料的温度提高了20℃左右。同时，改一次混合加冷水为加热水工艺。另外，由于我厂采用的热返矿不直接参加配料工艺，热振筛筛下的小于5mm的热返矿直接用链板输送机送到预热滚筒和部分一次混合料混匀、润湿，使混合料温度提高了50℃以上。通过这些方法，使送往烧结机的烧结料温度可达70℃左右，为节能降耗、提高产量创造了条件。迁安轧一联成烧结厂在生产过程中，配加适量的烧结剂，因为烧结剂在节能降耗中的作用也是不可忽视的。4、强化烧结剂的合理搭配(1)TYS烧结强效剂产品性能及作用①降低固体燃料消耗烧结料中的配碳量决定着烧结温度、气氛性质及烧结速度。因本产品含有增氧、助燃物质，可催化加快固体燃料的燃烧反应速度，特别是对固体燃料中非碳物质的催化作用更强，激活混合料中可燃元素及固体燃料的反应活性，加上烧结剂固有的强力可燃、助燃放热物质，使料层总热量大大增加，温度升高，固定燃耗相对降低。②提高烧结矿强度，提高成品率，降低粉化率，提高烧结矿品质由于增强剂和稳定剂的加入，改善增加了生成液相的数量和性质，增加了湿润性良好的胶结相。同时，抑制了正硅酸钙的晶型转化(晶型转化时，体积增大10%，发生体积膨胀，导致烧结矿冷却时的自行粉碎)。同时由于FeO的降低，烧结气氧的改善减少了难还原的铁橄榄石和正硅酸钙的形成(CaO与SiO3及FeO的化学亲和力比CaO和Fe2O3的亲和力大得多)，利于赤铁矿和铁酸钙的形成，抑制了粉化现象，提高了烧结矿的强度，粒级趋于优化合理，同时改善了烧结矿的还原性，成品率上升，返矿量下降。③提高烧结矿产量、垂直烧结速度是决定产量的重要因素，与产量基本成正比关系。而垂直烧结速度是燃料的燃烧速度和传热速度决定的，当配碳量适宜或较高时，烧结过程总速度取决于碳的燃烧速度，燃烧速度与供氧强度成正比，强效剂中的富氧离子加快了碳的燃烧速度，提高了燃烧效率，同时高温使料层中水的气化速度变快，过湿层透气性变好，气体的传热速度加快，垂直烧结速度提高，产量提升，同时含粉率降低，强度的提高，使成品率上升，返矿下降，产量相应提高。④降低燃料消耗燃料消耗的降低是FeO含量降低的重要因素，同时由于烧结剂的加入给烧结料层增加了适量氧离子，缓解了碳粒附近的供氧不足，降低了CO浓度，减少了还原气氛，增强扩大了氧化气氛，抑制降低了FeO的生成。⑤提高生铁产量，降低焦比由于烧结强效剂的加入，改善了烧结矿的粒度组成和矿物组成，提高了烧结矿的冶金性能，还原性提高，FeO下降，铁产量增加，焦比同步降低。⑥降低烧结废气中硫含量，利于环境保护由于烧结强效剂的增氧、助燃和催化作用降低了烧结固体燃料的配加量，减少了烧结废气中硫的含量，降低了环境污染，有利于环境保护。综上所述，TYS烧结强效剂是烧结和煤燃烧及环境保护领域不可或缺的新产品，它以低温烧结和燃气化理论为基础，是该领域的前端技术，它是由燃气化剂、增氧剂、助燃剂、增强剂和阻凝剂等多种元素组成，在烧结混合料中添加少量的该产品后，对燃料气化反应，燃烧反应起到了一定的催化助燃作用，使燃料的反应活性大大提高，反应过程为气—固——液相传热，传质条件改善，使部位液相反应可在低于1300℃以下完成，同时由于烧结料层中燃烧速度加快，反应完全，相对放出热量多，烧结带的温度水平高，生成的CF2和C2F等降低熔点的CF液相向FeO晶粒很快渗透，Ca2+扩散到Fe2O3和Fe3O4晶体中，形成钙质固熔体，使二者的熔点很快下降，最后形成的低熔点的液相，在冷却到1150—1200℃时，树枝状和柱状晶体，使烧结矿的固结强度大大的改善。该产品用于烧结后，可以改善烧结矿的质量，加快烧结过程，提高烧成率和成品率，降低固体燃料消耗，降低烧结废气中二氧化硫排放量，减少环境污染，在烧结混合料中配加万分之三到四该产品，可以降低固体燃料5~10%，同时提高烧结机利用系数3~5%，提高烧结矿转鼓3~5%。