钢铁厂烧结工艺的节能降耗设计探讨

钢铁厂烧结工艺的节能降耗设计探讨

刘鑫

山东省石横特钢集团有限公司 山东省泰安市 271600

摘要：近年来，节能降耗已经成为各个行业的热门指标。在具体的工作中取得了一些可喜的成绩，但需要改进的地方还有很多。钢铁厂在生产过程中，其工序能耗一直是比较大的，这也给该行业的快速发展造成了一定程度的阻碍。近年来，我国钢铁行业逐渐意识到了能耗量过大造成的经济损失，因此，也采取了一系列切实、可行、有效性措施来控制各生产工序的能耗量，以期达到节能降耗的目的。而在诸多的钢铁生产工艺，烧结工艺一直占据着比较重要的位置，若能通过合理的节能降耗设计措施，来降低烧结工艺的能耗量，则可达到事半功倍的节能降耗效果。

关键词：钢铁；烧结工艺；节能降耗

在我国工业领域发展过程中，钢铁行业的耗能量较大，从而给钢铁行业带来了巨大的经济压力，过大的能量消耗不仅影响生产量，还在一定程度上阻碍钢铁行业的发展。在消耗能量较为严重的钢铁行业，节能降耗成了众厂商所关注的话题。提高整个钢铁厂烧结工艺的生产设备，弥补生产中存在的不足，及时解决生产中的问题，是钢铁烧结厂发展的关键。确保产品质量，同时兼顾节能降耗的重任，达到节能降耗的目的，如此一来不仅增加钢铁厂利润额，提高经济效益，还促进钢铁厂更为长远的发展。

一、钢铁厂烧结工艺的节能降耗设计

钢铁厂的烧结工艺属于一项比较复杂，对烧结要求高，能耗量较大的工序，因此，我国各钢铁厂进行钢铁烧结时，除了对烧结质量十分重视外，还特点关注在烧结过程中对节能降耗措施的应用。

1、料及铺平烧结设计。在钢铁厂烧结工艺中，厚料及铺平烧结方法的设计与应用，是促进节能降耗的有效性手段之一。首先，在烧结前期进行操作时，可科学、合理地将料层的厚度提高到一定范围内，从而达到改善烧结料自动蓄热能力，提升燃烧所需热量的目的。其次，于烧结工艺操作中，还需对平料装置进行合理的优化与改造，规避烧结料面不平整导致的燃烧不充分问题，使材料的铺平更加细化、规范，以此来提高烧结过程的有效风量，并使固体燃料消耗得到下降，进一步地促进节能降耗措施的顺利开展。

2、生石灰加热水消化设计。在钢铁厂烧结工艺的节能降耗设计中，利用生石灰加热水消化，促进石灰的完全消化，来达到节能降耗的目的，已经成为各钢铁厂普遍使用的设计手段之一，因此，设计人员在实际的节能降耗设计中，一定要重视对生石灰的应用。在保证生石灰质量稳定的情况下，将其作为烧结溶剂，并采用生石灰加热水消化的方式，促进生石灰的完全消化，使其能够在减少烧结过程碳酸盐分解耗热的情况下，提高混合料温度，改善料层的透气性，从而有效促进钢铁厂烧结工艺的节能降耗。而将生石灰应用于烧结节能降耗设计中时，也应该注意将生石灰的消化时间稳定在 1min 以内，烧结料温控制在 68℃以下。

3、余热回收再利用设计。重视对钢铁厂烧结工艺中余热回收再利用的设计也很有必要，例如，目前钢铁厂使用比较广泛的翅片管式蒸汽发生系统，便是一种非常实用的余热回收再利用手段。若在节能降耗设计中加入翅片管式蒸汽发生系统，便可以利用利用余热传送的高频焊接制片管，将冷动机中的烧结烟气与废气中的余热，充分地回收。再对所回收的余热进行二次利用，便可有效地推动烧结工艺的工作进程，减少钢铁烧结的能源开支，从而达到节能降耗的目的。

4、烧结技术的优化设计。在进行钢铁烧结作业时，其所应用到的设备包括有尘风机、水泵、烧结风结等诸多种。如果将这诸多的烧结设备中都加入变频技术，便可通过变频技术的自动频率转换特点，来对每台设备所需频率进行实时、动态、科学的调整，这样一来，便能尽最大程度地减少设备不必要的能量消耗，为促进水、电资源的充分使用打好基础；基于传统的原料混匀烧结技术存在的一些缺点，在高科技的发展下，我们可对此项技术进行切实、合理的强化，以提高烧结生产产品的质量。通过将烧结原材料充分混匀成大小相似的颗粒，促进烧结工艺的顺利进行，从而生产出高品质的产品；小球与小球团烧结技术应用于当前钢铁厂的烧结工艺中时，可以有效地降低工艺中的能源消耗。该技术主要是将烧结工艺中大量的燃料粘结于表面，给予燃料一定的空间感，使燃料能够充分燃烧，促进燃料的有效利用，起到节能降耗的效果。

二、钢铁厂烧结工艺节能环保技术

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。

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，并且提高烧结产品质量。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、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。

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。

5、自动化生产操作技术。随着科技的不断发展与进步，自动化生产操作将逐渐取代人工操作。传统的烧结工艺主要依赖于人工操作，生产效率低、存在人工失误，是传统人工操作的弊端，会影响产品质量。充分利用自动化生产操作技术，对生产的各个环节进行实时监控，能够有效避免人为因素造成的产品质量问题，保证生产产品质量，提高生产效率，从而避免了大量的人力需求，降低了生产成本，提高了钢铁厂的经济利润。

在我国工业领域发展过程中，钢铁行业的耗能量较大，从而给钢铁行业带来了巨大的经济压力，过大的能量消耗不仅影响生产量，还在一定程度上阻碍钢铁行业的发展。在消耗能量较为严重的钢铁行业，节能降耗成了众厂商所关注的话题。 提高整个钢铁厂烧结工艺的生产设备，弥补生产中存在的不足，及时解决生产中的问题，是钢铁烧结厂发展的关键。确保产品质量，同时兼顾节能降耗的重任，达到节能降耗的目的，如此一来不仅增加钢铁厂利润额，提高经济效益，还促进钢铁厂更为长远的发展。  

参考文献：

[1] 李士琦,陈海勇. 钢铁企业能源消耗分析及节能措施 [J]. 工业加热 ,2019(05):1-3.

[2] 周继程,郦秀萍.我国烧结工序能耗现状及节能技术和措施[J].冶金能源,2018,7(2):23-26.