王文紅

(陜西鋼鐵集團(tuán)龍鋼公司)

摘  要：燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)存留大量的熱能，大部分企業(yè)重視環(huán)冷機(jī)一、二、三段高溫?zé)崃炕厥绽?，主要用于預(yù)熱發(fā)電；低溫段溫度一般在180℃左右，沒有被合理利用，普遍采用敞開式自然冷卻，一方面產(chǎn)生揚(yáng)塵污染環(huán)境，另一方面該段低溫?zé)崃勘焕速M(fèi)，龍鋼公司煉鐵對450m²燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)低溫段密封形式進(jìn)行改進(jìn)，即改善了燒結(jié)機(jī)環(huán)冷區(qū)域現(xiàn)場環(huán)境，又提高了能源利用效率，取得良好的改造效果。

關(guān)鍵詞：環(huán)冷機(jī)；低溫段；環(huán)保節(jié)能；改造

燒結(jié)環(huán)冷機(jī)是燒結(jié)生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，龍鋼公司煉鐵450㎡燒結(jié)機(jī)配套的520㎡環(huán)冷機(jī),承擔(dān)著燒結(jié)礦的冷卻輸送工作，由于環(huán)冷機(jī)運(yùn)送的是150-500℃的燒結(jié)礦，其中高溫段為全密封罩且內(nèi)部制作龜甲網(wǎng)耐熱耐磨層，低溫段為6mm薄鋼板“人字罩”防雨棚。由于長時(shí)間生產(chǎn)運(yùn)行，環(huán)冷機(jī)低溫段防雨罩變形腐蝕嚴(yán)重，燒結(jié)礦小顆粒物料從兩側(cè)吹出，造成崗位人員勞動(dòng)強(qiáng)度增加，造成區(qū)域環(huán)境污染。因此如何提高密封效果，降低漏風(fēng)、冒灰、噴料以及低溫?zé)崃康幕厥绽玫?，對于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)環(huán)保減排有著重要意義。

1  燒結(jié)機(jī)環(huán)冷系統(tǒng)設(shè)置普遍存在問題：

燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)存留大量的熱能，大部分企業(yè)重視環(huán)冷機(jī)一、二、三段高溫?zé)崃炕厥绽?，主要用于預(yù)熱發(fā)電；低溫段溫度一般在180℃左右，沒有被合理利用，普遍采用敞開式自然冷卻，一方面產(chǎn)生揚(yáng)塵污染環(huán)境，另一方面該段低溫?zé)崃勘焕速M(fèi)。450㎡燒結(jié)機(jī)配套的環(huán)冷機(jī)原設(shè)計(jì)高溫段為全密封罩且內(nèi)部制作龜甲網(wǎng)耐熱耐磨層,環(huán)冷高溫段的高溫?zé)煔?，匯合到總管上進(jìn)入余熱發(fā)電系統(tǒng)。低溫段最初設(shè)計(jì)沒有考慮到余熱回收利用和低溫段封閉，僅在環(huán)冷低溫段上部搭設(shè)防雨棚，存在粉塵污染、余熱浪費(fèi)問題。

1.1  低溫段密封不嚴(yán)產(chǎn)生粉塵污染：

環(huán)冷機(jī)低溫段密封要求不高，原設(shè)計(jì)臺(tái)車欄板與防雨棚間隙較大，由于環(huán)冷機(jī)位于常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)口處，臺(tái)車欄板與防雨棚間隙易形成穿堂風(fēng)，環(huán)冷機(jī)運(yùn)行時(shí)穿堂風(fēng)攜帶大量灰塵外溢，在環(huán)冷機(jī)區(qū)域的角落沉降堆積，造成區(qū)域無組織粉塵污染，不符合鋼鐵企業(yè)超低排放及環(huán)境績效A級達(dá)標(biāo)相關(guān)要求，是限制龍鋼公司環(huán)境績效A級達(dá)標(biāo)的重要因素。

1.2  低溫段無余熱回收不符合鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗要求：

環(huán)冷機(jī)運(yùn)送的是150-500℃的燒結(jié)礦，環(huán)冷機(jī)最初設(shè)計(jì)高溫段配備余熱發(fā)電系統(tǒng)，低溫段180℃余熱沒有被回收利用。如果將低溫段余熱回收，既符合國家“節(jié)能減排政策的要求”，還能降低燒結(jié)礦配碳、返礦率，提高燒結(jié)礦燒結(jié)速度、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。

2   燒結(jié)機(jī)環(huán)冷低溫段環(huán)保節(jié)能綜合治理

2.1  實(shí)施環(huán)冷低溫段密封，消除粉塵污染，實(shí)現(xiàn)綠色燒結(jié)：

在環(huán)冷臺(tái)車運(yùn)行時(shí)，低溫段燒結(jié)礦上方的含塵氣流向四周擴(kuò)散，有一部分含塵氣流不能被環(huán)冷板礦除塵罩捕捉，含塵氣流就會(huì)向上揚(yáng)塵。雖然整個(gè)環(huán)冷低溫段不是完全封閉，但由于除塵罩的作用，整個(gè)環(huán)冷低溫段處于負(fù)壓狀態(tài)，此時(shí)百葉窗作為補(bǔ)風(fēng)通道，密封罩外的氣流通過百葉窗進(jìn)入環(huán)冷密封罩，因此外部進(jìn)入的氣流帶著揚(yáng)起的含塵氣流被吸入除塵系統(tǒng)，達(dá)到快速降塵的目的。

環(huán)冷低溫段密封應(yīng)用“百葉窗+沖孔板”優(yōu)化結(jié)構(gòu)提高改造效果。環(huán)冷低溫段外墻面立面標(biāo)高3300mm-7300mm采用3mm沖孔鍍鋅板，外墻面立面標(biāo)高7300mm-10200mm采用3mm沖孔百葉窗；環(huán)冷低溫段頂部屋面由門式鋼架屋面板（4mm普通鋼板）和天窗架屋面板（6mm不銹鋼屋面板）組成。

百葉窗葉片傾角α、葉片寬度與狹縫的寬度比l/d影響百葉窗工作性能，外墻面百葉窗葉片傾角采取α₁=25°、葉片寬度與狹縫的寬度比l₁/d₁=1，屋頂百葉窗葉片傾角采取α₂=45°、葉片寬度與狹縫的寬度比l₂/d₂=0.5，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)環(huán)冷低溫段密封最優(yōu)效果。

2.2  低溫段余熱回收利用：

燒結(jié)生產(chǎn)中混合料混勻過程，需要在混料筒內(nèi)加水潤濕，以增強(qiáng)混勻效果，改善燒結(jié)料層透氣性。混料水溫度對提高混合料溫度影響很大。常規(guī)采用熱水混料。

在450燒結(jié)機(jī)環(huán)冷低溫段密封后安裝預(yù)熱器，將低溫段余熱能通過熱交換器加熱水箱中的水，熱水通過管道輸送至燒結(jié)一混、二混混料桶，進(jìn)而提高混勻料溫度。工藝結(jié)構(gòu)圖如下：

3  450燒結(jié)機(jī)環(huán)冷低溫段環(huán)保節(jié)能綜合治理效果：

3.1粉塵污染治理效果：

對環(huán)冷機(jī)低溫段密封，通過監(jiān)測密封前后環(huán)冷機(jī)區(qū)域無組織粉塵濃度，可以得出結(jié)論，監(jiān)測結(jié)果見表1。

計(jì)算可得，實(shí)施低溫段密封后，環(huán)冷機(jī)內(nèi)環(huán)區(qū)域無組織粉塵濃度降低74.33%，環(huán)冷機(jī)外環(huán)區(qū)域無組織粉塵濃度降低79.81%。

3.2  低溫段余熱回收利用，熱水提高燒結(jié)混合料溫度：

將環(huán)冷低溫段余熱通過管式熱交換器加熱混料水溫，水溫可達(dá)到65℃-70℃，冬季可將燒結(jié)混合料溫度提高至60℃左右，夏季可將燒結(jié)混合料溫度提高至70℃以上。

通過對混料溫度實(shí)驗(yàn)對比分析：在水分含量為6.90%、堿度為2.05倍、料層厚度720mm不變的情況下，混合料溫度分別采取42℃、45℃、50℃、55℃和60℃五個(gè)梯度水平做測定對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2。

表2  料層不變時(shí)混合料溫度與過程變化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

從表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：混合料溫度對燒結(jié)礦的質(zhì)量影響很大。隨著混合料溫度的升高，燒結(jié)礦的配碳量呈現(xiàn)降低的趨勢，返礦率在逐漸降低并且這種趨勢在逐漸變小，燒結(jié)速度在逐漸升高并且這種趨勢在逐漸變小，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度在逐漸升高并且這種趨勢在逐漸變小。環(huán)冷機(jī)低溫段余熱回收利用，可提高燒結(jié)混合料溫度，進(jìn)而提高燒結(jié)礦質(zhì)量。

3.3  燒結(jié)環(huán)冷低溫廢氣，因地制宜烘干塊礦預(yù)熱再利用。

燒結(jié)環(huán)冷低溫段廢氣經(jīng)過混料熱水換熱器后，仍然有100℃左右的溫度，工程技術(shù)人員因地制宜，將廢氣通過引風(fēng)機(jī)通入就近的高爐塊礦倉，解決塊礦水分高和冬季凍結(jié)生產(chǎn)問題，同時(shí)對于提高高爐頂溫，降低高爐熱量消耗大有益處。

4  結(jié)語

通過450燒結(jié)機(jī)環(huán)冷低溫段環(huán)保節(jié)能改造實(shí)踐，首先消除因環(huán)冷密封簡單造成的粉塵污染，改善生產(chǎn)環(huán)境響應(yīng)綠色生產(chǎn)號召，同時(shí)通過對該部位余熱科學(xué)利用，通過混料熱水提高料溫改善燒結(jié)礦質(zhì)量，進(jìn)而廢氣余熱進(jìn)入塊礦倉烘干塊礦降低物料水分，提高入爐物料溫度和解決冬季塊礦凍結(jié)問題，實(shí)現(xiàn)環(huán)保與節(jié)能降耗的雙效益，為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出貢獻(xiàn)。