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2022-10-28
寧春明 翟玉兵
摘 要:本文主要論述了龍鋼公(gōng)司(sī)煉鐵廠(chǎng)燒結工序通過(guò)優化配料,優化固廢消化,提(tí)升裝(zhuāng)備水平等(děng)達到減排CO2的目的,同時也敘述了在節能優(yōu)化方麵也做出努力。
關鍵詞:龍鋼;厚(hòu)料層;生產實踐(jiàn);節(jiē)能降碳
1 前言
發(fā)展低碳經濟,節能降耗,減(jiǎn)少(shǎo)溫室氣體CO2排放是未來發展的趨勢,特別是鋼鐵行業,鋼鐵工業作為碳源(yuán)排放大(dà)戶在未來的調整中必然首(shǒu)當其(qí)衝,燒結又是鋼鐵行業中的排(pái)放大戶,燒結碳排放是不可忽視(shì)的一個重要環節(jiē)。鋼鐵企業麵對(duì)日益激烈的競爭和燒結原、燃(rán)料以及動力價格的不斷上漲,隻有通過不斷優化(huà)節能,才能提升企業的競爭力。而節能降耗降成本,要靠(kào)技術進步和(hé)技術創新來推動和提升。近年來,龍鋼公司煉(liàn)鐵廠燒結係統緊緊圍繞優質、高產、低耗的方針,依靠技術進步,在燒(shāo)結礦產量和質量不斷提高(gāo)的同時,優化指(zhǐ)標,達到節能降碳的目的。
2 節能減排的主(zhǔ)要措施
2.1 自動加水係(xì)統的升級改(gǎi)造
隨著設備(bèi)水平的提升和原料條(tiáo)件的改善,混合機(jī)人工加(jiā)水方式滯後和調整時長的弊端越來越明顯,會導致生產紊(wěn)亂,降低產量和除塵灰量的(de)增加,嚴重時會出現(xiàn)環保事件。以不(bú)能滿足當前生產(chǎn)穩定的需求,為了解(jiě)決這一生產瓶頸問題,龍鋼(gāng)公司煉鐵廠燒結工序結(jié)合現場實(shí)際調研,將原來(lái)的加(jiā)水係統進行升級改(gǎi)造,基(jī)本實現自動加水的目的。
自(zì)動加水係統采用RS485數字網絡和標準的以太網技術,通過采集(jí)一混出口混(hún)勻原料水份信號,將信號送至控製器,同時控製器還需(xū)采集相關皮帶秤重量信號、係統工作信(xìn)號(hào)、係統聯鎖(suǒ)信號等,通過與目標值進(jìn)行對比,控製器進行內部運算、數據處(chù)理Z終輸出一個4-20mA的信號至給水調節閥,調節(jiē)閥根據接收的信號來控製閥門(mén)開度,從而(ér)達到控製給水量。通過對一混采集的水份信號分析,控製器對一(yī)混加水量(liàng)的自動調節,使Z終的水份值(zhí)達到目標值,並且(qiě)能將水份值穩定在係(xì)統精度範圍內。同時可依據工藝控製優先的原(yuán)則,可以在全自動,半自(zì)動(dòng)和手動運行模式下無縫無中斷切(qiē)換(huàn),當物料流量發生大的變化時,也可及時做出響應(yīng),至少能在1分鍾之內重新達到穩定。
通過自(zì)動加水係統(tǒng)的運行,彌補了人工加水滯後和延時的弊端,改善了混合料的粒級,在提升(shēng)燒結(jié)機產量的同時,降低了除(chú)塵灰的產生量,減少了加水不穩(wěn)定導致的燒結過程波動帶(dài)來的排(pái)放氣體增加,達到了節能降碳的清潔節(jiē)能生產要(yào)求(qiú)和目的。
2.2 固廢再循環利用的精益管理
鋼鐵企業產生的除塵灰、汙泥、鋼渣、氧化鐵(tiě)皮等固體廢物,不能很好地進行利用和管理,不僅對生態環境(jìng)造成影響,也(yě)不符合當前國家政策和企業清潔節能生(shēng)產的要求。龍鋼公(gōng)司煉鐵廠積極響應公司生態環境管理的要求,結合生產實際,對企業固(gù)廢消化進行全麵的精細化操(cāo)作和管(guǎn)理(lǐ),實現固廢全消化的節能減排(pái)目標。
2.2.1汙泥的再循環利用
表1 煉鋼汙泥主要成分含量

2.2.1.1煉鋼汙泥(ní)的性質
轉爐(lú)煉鋼汙泥,是(shì)煙氣濕法除塵所產生的,,含水分25-30%,幹基的(de)煉鋼汙泥(ní)TFe約(yuē)50%以上,粒度200目占 90%以上,煉鋼汙泥TFe、CaO、MgO含量偏高,是很好(hǎo)的燒結、球團用原料,可代替部分含鐵(tiě)料和(hé)熔劑,但其粒度過細,親水性好,粘度大,自然幹燥條件差,不易烘幹,進而對(duì)合理利用產(chǎn)生較大影響。其鋅含量為(wéi)0.658%;是燒結礦鋅含量的主要來(lái)源;同時也是高(gāo)爐鋅負荷的(de)重要來源。所(suǒ)以在(zài)燒結過程中(zhōng)控製汙泥均(jun1)勻性,是(shì)促進高爐鋅負荷(hé)的穩定控製的重點措施。
2.2.1.2煉鋼汙泥對生產的(de)影響
龍鋼公司煉鐵(tiě)廠燒結工序之前采用在混勻礦起垛前在垛底平鋪的方式進行消化,一方麵不能(néng)完全消化,其餘堆(duī)積造(zào)成環境汙染和(hé)資(zī)源浪(làng)費,另一方麵由於汙泥的特性,在混勻和成(chéng)分上無法達到均勻,對燒結和高爐生產造為了很大的不利影響。
2.2.1.3實施措施
通過對煉鋼汙泥的來源和特(tè)性調研分析,製定方案進行落實,針對汙泥成分的不穩定性,從煉(liàn)鋼源頭抓起,從源頭控製汙(wū)泥(ní)堿金屬和鋅含量的代入,穩(wěn)定汙泥的成分(fèn)。針對汙泥難以混勻的(de)特性,采用汙泥和高爐返礦按(àn)1:3的比例提(tí)前進行混勻,利用返 礦的熱量在混勻(yún)過程對汙泥的水分的蒸(zhēng)發,然(rán)後再按一定的配比(bǐ)配入混勻礦垛(duǒ)。
通過以上措施(shī)的實施,龍鋼公司目前對汙泥進行(háng)了內部的全消化,同時解決了汙泥對生產帶來的不利影響?即降低(dī)了燒(shāo)結原料生產成本,又達到了清潔節能(néng)的(de)環保生(shēng)產要求。
2.2.2 除塵灰的再循環利用(yòng)
2.2.2.1除塵灰的來源及性質
除塵灰(huī)是指從燒結到軋鋼的各(gè)個工序(xù)生產過程中,通過電除塵器、重力除塵器和布(bù)袋除塵器(qì)等除塵設備收集的灰塵。不(bú)同的除塵器回收的除塵灰(huī)成(chéng)分含量不同,差異(yì)較大,(成分含量表2表3)
表2 煉鋼除塵灰成分含量

表3 高爐除塵灰成分含(hán)量

2.2.2.2除塵灰的消化?式和危害
對於這些除(chú)塵灰(huī)的處理方式,之前的方法是燒結預配料低比例配加一部分,燒結配料配加一部(bù)分,其餘對(duì)外銷售和現場堆積選擇堆放或對外銷售的處理方式。堆放會(huì)占用(yòng)大量土地資源;對外銷售價格低廉,每噸從幾十到一百元不等,這兩種處(chù)理方式(shì)沒有從根本上解(jiě)決問題。同時根(gēn)據除塵(chén)灰的成分含(hán)量,全部消化,除塵灰中的(de)有害元素對燒結礦的(de)質(zhì)量產生很(hěn)大影響,從而影響高(gāo)爐的穩定(dìng)操作。
2.2.2.3實施(shī)措施
根(gēn)據除塵灰的成分含量製定合(hé)理的使用消化方案,將全鐵含(hán)量在(zài)40%左(zuǒ)右的除塵灰分流至原料作業區(qū)一二係統參與一次預配進行消化(huà);將氧化鈣含量達到70-80%的煉鋼除塵灰在265㎡燒結機配料專門用一個倉按一(yī)定的配比進行配加消化;將堿金屬和鋅含量較高,對高爐操作影響較大的煉鋼和燒結機頭除塵灰繼續與周邊合作企(qǐ)業進行外賣,降低對生產的影響。
通過以上措施實施(shī),龍鋼公司(sī)對產(chǎn)生的除塵灰做(zuò)到了全消化,同時(shí)經過細化管控操作(zuò),同時解決了因除塵灰的量和成分問題對生產帶來的不(bú)利影響,達(dá)到降本提質環(huán)保的綜合效益。
2.3 厚料層(céng)燒結
2.3.1厚(hòu)料層燒(shāo)結的(de)意義
厚料層燒(shāo)結能夠充分利用燒結料層的自動蓄熱作用,改善燒結礦物結(jié)晶(jīng)、減少表層(céng)返礦(kuàng)占比、改善燒結礦粒度組成、降低燒結生產固體燃料消耗的優點,是目前燒結生產的主要發展方向,龍鋼公司煉鐵廠(chǎng)燒結工序通過一年多的各項技術改造,成功實現(xiàn)料層厚度920mm的目標,對企業的(de)節能降(jiàng)耗起到了關鍵作用。
2.3.2厚料層燒結(jié)的提升措施
厚料層燒結會導致燒結料層(céng)透氣性變差,燒結(jié)速度降低,燒結礦產質量(liàng)下降的不利因素,為了解決厚料層燒結的瓶頸問(wèn)題,燒結工序製定攻關措施,通過一年多的(de)努力,解決了相關製約生產的問(wèn)題。
2.3.2.1 提高混合料料溫
混合機加水是燒結料(liào)水分(fèn)的主要(yào)來源,混料加水(shuǐ)的溫度是混合(hé)料料溫提升的重要保障,燒(shāo)結(jié)工序利用環冷餘熱對混料加水水源進行加熱,即降低了廢(fèi)氣(qì)的排放,有利用了有效的燒結餘熱資源;同時對整個皮帶進行全方位的密封處理,減(jiǎn)少混合料在運輸過程的熱(rè)量損失;再用蒸汽通入二混、皮帶密封(fēng)罩內、台(tái)車礦槽等方式,全程對混合料進行全程提溫,使混合料的溫度由之前的40℃提升(shēng)到60℃以上,有效的對(duì)固燃降低起到了促進作用。
2.3.2.2 混合料粒級的提升(shēng)
混合料粒級是燒結透氣性的關鍵指標,也是厚(hòu)料層燒結的前提(tí)條件,通過對一(yī)混原來的內襯進行優化改造,使用直筋三合一筋板,二混采用逆流揚料裝置(zhì),燒(shāo)結機(jī)采(cǎi)用(yòng)新型鬆料器等技術和設(shè)備的應用,混合料粒級得到了很大的(de)提升,燒結料層透氣性能夠(gòu)滿足厚(hòu)料層燒結的要求。
表4 改造前後混合(hé)料粒度(dù)變化

通過一係列的措施,龍(lóng)鋼公司煉鐵廠燒結機料層厚度由原來的(de)750mm提升到920mm,且生產過程穩定,產質量指標良(liáng)好,達到預期目標。
表5 改造前後過程參數對(duì)比(bǐ)

厚(hòu)料層燒結由於料層提高,機速、垂直燒結速度降低,使得燒結過程(chéng)的高溫保持時間延長,礦物結晶更加充分,燒結礦轉鼓強度和成(chéng)品率(lǜ)提高,配炭量的下降,使料層的(de)氧(yǎng)化性氣氛增強,有利於原生磁鐵(tiě)礦(kuàng)等低價氧化物氧化放熱,降低燒結礦FeO含量,燒結固體燃料消耗與熱耗下(xià)降,降低固燃2kg/t以(yǐ)上(shàng),有利於節能和減少(shǎo)SO2、CO2排放。
2.4燒結礦餘熱回收
2.4.2.2餘熱熱水利用(yòng)
混合料加水水(shuǐ)溫對混合料料溫和(hé)製粒具有一定的影響(xiǎng),利用蒸汽加熱不僅浪費資(zī)源(yuán),同時熱利用率低,在環冷中部利用文氏管熱交換器對混合機加水水(shuǐ)源(yuán)進行加(jiā)熱,同時引至配料對返礦進行(háng)提前潤濕,可減少蒸汽的消耗(hào),充(chōng)分(fèn)利用(yòng)環冷餘熱,達到(dào)降低能耗和提升產量的雙重作用。
2.5智(zhì)能潤滑機器人的使用
燒結台車潤滑一直是台車正常運轉的關鍵所在,台車滾輪的潤滑到(dào)位一直是我們研(yán)究(jiū)的方向,對此我們采用了一(yī)套智能滾輪加油機器人對台車滾輪進行自動加油潤滑,徹底(dǐ)解放了人力,同時加油量也得到了有效(xiào)的控製,避免了人為操作帶來的油脂浪費現行,大幅提升了台車運行作業率。
3 結論(lùn)
近(jìn)年來(lái),龍鋼公司(sī)煉(liàn)鐵廠(chǎng)燒結工序在響(xiǎng)應國家環(huán)保(bǎo)政策,降(jiàng)低碳(tàn)排(pái)放目標要求下,通過先進的技術應用和設備的(de)升級改造,優化資源配置和精益管理的提升,取(qǔ)得了良好的效果和經濟效益,今後在目前原材(cái)料價格上漲,資(zī)源緊缺的日益嚴峻的形勢下,繼續圍繞節能減排,在優化原(yuán)料結構(gòu)和燒結固體燃料結構上深入研究,以期實現節(jiē)能降耗減排,企業效益Z優的雙重目標。
(來源:冶金信息裝備網)
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