侯朝君，李雪松，齊超群

(唐山瑞豐鋼鐵 (集團(tuán))有限公司 ，河北 唐山 063303 )

摘 要：針對(duì)燒結(jié)機(jī)豎罐式余熱回收系統(tǒng)局部排料溫度高 、余熱鍋爐蒸汽品質(zhì)低的問(wèn)題，提出了控制臺(tái)車表層燒結(jié)礦溫度、豎罐多口布料、定溫排料、改善布風(fēng)和雙車上料5項(xiàng)改善措施。 實(shí)踐表明，以上措施實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)機(jī)豎罐式余熱回收系統(tǒng)的高效率。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)機(jī)； 豎 罐；余熱回收；燒結(jié)礦溫度； 布料；出風(fēng)能力

燒結(jié)機(jī)豎罐式冷卻技術(shù)較機(jī)上冷卻技術(shù)具有余熱回收率高、產(chǎn)量高、煙氣粉塵低等優(yōu)勢(shì)，噸燒結(jié)礦發(fā)電可提高至25 kW·h ，是近年來(lái)眾多科研院所和鋼鐵企業(yè)青睞的燒結(jié)機(jī)高效余熱回收技術(shù)，現(xiàn)已經(jīng)在天豐鋼鐵、瑞豐鋼鐵、天柱鋼鐵、南京鋼鐵等企業(yè)投產(chǎn)，具有非常好的應(yīng)用前景。

本文針對(duì)部分豎罐式余熱回收系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題進(jìn)行了分析，探討了人罐燒結(jié)礦溫度、罐內(nèi)布料均勻性、冷卻風(fēng)分布、燒結(jié)礦出罐溫度的重要性，提出了控制臺(tái)車表層燒結(jié)礦溫度、豎罐多口布料、定溫排料、改善布風(fēng)、雙車上料等優(yōu)化措施，對(duì)本工藝技術(shù)后續(xù)的工程設(shè)計(jì)實(shí)施具有借鑒意義。

1 燒結(jié)機(jī)豎罐式余熱回收工藝特點(diǎn)

豎罐式余熱回收工藝是在原有機(jī)上冷卻系統(tǒng)基礎(chǔ)上，在燒結(jié)機(jī)單輥破碎后新建1套燒結(jié)機(jī)豎罐式余熱回收系統(tǒng),包括上料系統(tǒng)、豎罐本體、排料系統(tǒng) 、除塵器、余熱鍋爐及風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。本工藝可使燒結(jié)終點(diǎn)后移，部分機(jī)上冷卻段轉(zhuǎn)化為燒結(jié)段，燒結(jié)機(jī)產(chǎn)量明顯提高;原有機(jī)上冷卻系統(tǒng)繼續(xù)回收冷段煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽，豎罐進(jìn)行燒結(jié)礦顯熱回收 ，產(chǎn)生中壓和低壓兩級(jí)蒸汽,實(shí)現(xiàn)全部余熱回收。為進(jìn)一步降低冷卻廢氣熱量的損失，將新燒段煙氣引至燒結(jié)臺(tái)車面上部，替代部分料面吸入的常溫空氣;豎罐冷卻風(fēng)采用循環(huán)冷卻工藝,除塵后的低溫?zé)煔獗谎h(huán)利用^[1]。

2 豎罐式余熱回收工藝存在的問(wèn)題及優(yōu)化

2 . 1 燒結(jié)礦入豎罐溫度

燒結(jié)礦溫度決定了豎罐內(nèi)熱量輸入，對(duì)豎罐整體余熱回收效率至關(guān)重要。綜合單輥破碎、燒結(jié)礦性能指標(biāo)等因素，設(shè)計(jì)燒結(jié)礦 600℃為最佳入罐溫度。但實(shí)際生產(chǎn)中，由于缺乏對(duì)入罐燒結(jié)礦溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，機(jī)上冷卻系統(tǒng)在煙氣余熱回收過(guò)程中存在過(guò)抽現(xiàn)象，致使燒結(jié)臺(tái)車表層燒結(jié)礦溫度下降到300 ~ 400℃，表層燒結(jié)礦的釀低于冊(cè)人罐釀，直接降低了豎罐的余熱回收效率。如果在單滾破碎前對(duì)臺(tái)車燒結(jié)礦表層進(jìn)行溫度檢測(cè)，操作人員以此為依據(jù)對(duì)冷段風(fēng)機(jī)電機(jī)頻率進(jìn)行調(diào)整，降低低溫?zé)Y(jié)礦層厚度，使臺(tái)車表層燒結(jié)礦始終保持在450℃以上，平均入罐溫度盡可能保持在500 ℃左右。

2 . 2 罐體內(nèi)布料均勻性

受燒結(jié)礦顆粒直徑不均影響，罐內(nèi)局部偏析的存在 ，導(dǎo)致冷卻風(fēng)分布不均，冷卻效率降低 ^[2]。為改善局部冷卻不均，豎罐布料形式采用六口布料、六口排料形式。六口布料采用雙排三料口布置，布料管長(zhǎng)度控制料層最高厚度，保證布料的均勻性。六口排料方式依然采用雙排三料口形式，通過(guò)均勻布料和均勻排料，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)礦在罐內(nèi)的均勻性分布 ，罐內(nèi)料層厚度穩(wěn)定性好，減少了局部偏析，提高了熱礦冷卻的均勻性^[3]。

2 . 3 風(fēng)口出風(fēng)能力

罐體底部截面為矩形，底部供氣裝置均勻給整個(gè)冷卻罐體橫斷面供氣。供氣裝置采用環(huán)形供風(fēng)，錐斗出風(fēng)形式,環(huán)形風(fēng)道間均勻布置支撐件。罐體周邊冷卻風(fēng)通過(guò)十字風(fēng)道向6個(gè)下料口供風(fēng)，每個(gè)料口的中心風(fēng)帽再向料口四周錐斗供風(fēng)，形成由罐體四周向料口中心，再由料口中心向料口周邊的供風(fēng)形式，錐斗出風(fēng)采用由上而下的形式。運(yùn)行過(guò)程中，如出現(xiàn)部分區(qū)域冷卻過(guò)剩，可調(diào)整部分錐斗出風(fēng)口出風(fēng)能力，實(shí)現(xiàn)均勻冷卻^[4]。

2 . 4 出罐燒結(jié)礦溫度

豎罐底部排料采用交替排料、振動(dòng)出料形式。排料控制方式為定時(shí)控制，燒結(jié)礦排料溫度力求低于 150℃。由于下料管內(nèi)燒結(jié)礦料層邊緣效應(yīng)的存在，致使冷卻空氣未與燒結(jié)礦進(jìn)行充分熱交換，冷卻空氣與燒結(jié)礦過(guò)分換熱的情況時(shí)有發(fā)生，不僅造成了余熱流失,對(duì)燒結(jié)成品皮帶危害也很大。將排料控制方式改為定時(shí)控制與定溫控制相結(jié)合的方式，在排料口內(nèi)部?jī)蓚?cè)設(shè)置燒結(jié)礦溫度采集裝置 ，將溫度指標(biāo)納入排料條件，當(dāng)時(shí)間與溫度均達(dá)到條件后再進(jìn)行排料，既可防止熱礦排出，同時(shí)還 能避免過(guò)度冷卻。

2 . 5 料車上料能力

豎罐上料采用卷?yè)P(yáng)機(jī)、單料車、斜橋上料方法。單料車加配重的組合存在周轉(zhuǎn)能力低、耗電高等劣勢(shì) 。將單料車上料改為雙料車上料，兩車互為配重 ，不僅降低卷?yè)P(yáng)電耗，提高燒結(jié)礦上料能力，同時(shí)單輥破碎機(jī)料斗料位始終保持在低位，對(duì)減少罐外熱量損失、提高余熱回收效率有幫助。

3  結(jié)語(yǔ)

1) 步進(jìn)式燒結(jié)機(jī)在機(jī)上抽風(fēng)冷卻余熱回收基礎(chǔ)上配置豎罐式冷卻余熱回收系統(tǒng),燒結(jié)礦產(chǎn)量明顯提高，實(shí)現(xiàn)冷段煙氣余熱和燒結(jié)礦顯熱雙回收，噸燒結(jié)礦發(fā)電可提高20 kW·h，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2) 檢測(cè)破碎前臺(tái)車表層燒結(jié)礦溫度，調(diào)整冷段風(fēng)機(jī)抽風(fēng)量，避免機(jī)上冷卻系統(tǒng)回收煙氣余熱時(shí)出現(xiàn)過(guò)抽，致使臺(tái)車表層燒結(jié)礦溫度過(guò)低，保證入罐燒結(jié)礦溫度維持在500℃左右，對(duì)于豎罐式余熱回收系統(tǒng)整體效率的發(fā)揮至關(guān)重要。

3 ) 改善罐內(nèi)布料結(jié)構(gòu)，減少布料死角，進(jìn)一步提高布料均勻性，對(duì)改善冷卻風(fēng)分布的均勻性有一定效果。

4) 罐體排料控制方式由定時(shí)交替排料優(yōu)化為定時(shí)排料和定溫排料相結(jié)合的交替排料控制方式，克服了冷卻風(fēng)不均勻造成的部分熱燒結(jié)礦排出問(wèn)題 ，可以降低余熱損失，減少對(duì)成品皮帶的傷害。

5) 單車上料調(diào)整為雙車上料，既可提高燒結(jié)礦上料能力，降低電耗，對(duì)減少罐外熱量損失有益。

6) 隨著京津冀地區(qū)秋冬季錯(cuò)峰生產(chǎn)的實(shí)施，燒結(jié)機(jī)啟停機(jī)異常頻繁，對(duì)豎罐式冷卻系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提出了較大挑戰(zhàn)，探索高頻次啟停模式下，豎罐余熱回收的高效應(yīng)用還需各研究院和鋼鐵企業(yè)不斷努力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 董輝，李磊,劉文軍，等.燒結(jié)礦余熱豎罐式回收利用工藝流程[J ].中國(guó)冶金,2012(22) :6-11.

[2] 馮軍勝，董輝,王愛華，等.燒結(jié)余熱罐式回收系統(tǒng)及其關(guān)鍵問(wèn)題 [J].鋼鐵研究學(xué)報(bào),2015,27(6) :7-11.

[3] 李含竹，高建業(yè)，馮軍勝，等.燒結(jié)礦余熱回收豎罐內(nèi)料層阻力特性實(shí)驗(yàn)研究[J].鋼鐵研究學(xué)報(bào),2018( 1) : 12-17.

[4] 馮軍勝，董輝,劉靖宇，等.燒結(jié)礦余熱回收豎罐內(nèi)氣固傳熱特性 [J] .化工學(xué)報(bào)，2015 , 66 ( 11 ) : 4418 - 4423 .