CN101949650B - 一种烧结矿石物料产生的烟气的处理方法 - Google Patents

一种烧结矿石物料产生的烟气的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供烧结矿石物料产生的烟气的处理方法,包括:利用烧结机烧结矿石物料得到块状烧结料,然后利用环冷机冷却所述块状烧结料得到烧结矿,利用烟道将所述7烧结机上产生的烟气排出;所述烧结机依次分为烧结机点火段、烧结机低硫段、烧结机高硫段和烧结机高温段,所述烟道包括低硫烟道、高硫烟道和高温烟道;在烧结机尾部设置有机尾罩;所述环冷机依次划分为环冷机布料段、环冷机冷却段和环冷机排料段;将从所述环冷机布料斗排出的环冷机布料斗除尘风循环到环冷机中作为环冷机的冷却气体源。与现有技术相比,本发明对机尾烟气、环冷机排料点、低硫烟道、环冷机布料斗产生的烟气进行了循环利用,减少了烟气排放量,充分利用了烟气的余热。

Description

一种烧结矿石物料产生的烟气的处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及钢铁冶金领域的矿物烧结エ艺,具体涉及ー种烧结矿石物料产生的烟气的处理方法。
背景技术
[0002] 在钢铁冶金领域中,为了保证高炉内矿石物料的透气性并去除矿石物料中的部份有害杂质,如硫、氟、砷和锌等,需要将铁矿石在氧化气氛下进行烧结处理,这样可以制备出具有合适的气孔率、还原性好、强度合适、成分稳定的烧结矿。现有技术中,已经公开了多种烧结矿的制备方法和烧结设备,其中常用的烧结设备大致包括烧结机和环冷机两部分。在烧结机中,以焦炭作为燃料,以氧化性气体如空气作为燃烧气体,使铁矿石发生氧化反应得到块状烧结料,然后再将块状烧结料送入环冷机进行冷却得到烧结矿,在烧结的过程中利用烟道将烧结气体排出。
[0003] 烧结机依次分为烧结机点火段、烧结机低硫段、烧结机高硫段和烧结机高温段,所述烟道包括低硫烟道、高硫烟道和高温烟道,所述低硫烟道的烟气来自所述烧结机低硫段产生的烟气和所述烧结机高温段产生的第一部分烟气,所述高硫烟道的烟气来自所述烧结机点火段和所述烧结机高硫段产生的烟气,所述高温烟道的烟气来自于所述烧结机高温段产生的剩余部分烟气。在烧结机点火段,产生高硫烟气,高硫烟气被送入高硫烟道;在烧结机低硫段,铁矿石经过初歩预热,部分发生氧化反应生成含有少量硫的低硫烟气,被送入低硫烟道;在烧结机闻硫段,铁矿石中的大部分硫被脱除生成含有大量硫的闻硫烟气,闻硫烟气被送入高硫烟道;在烧结机高温段,脱硫后的铁矿石经过高温烧结得到块状烧结料,在该部分产生高温烟气,一部分高温烟气被送入低硫烟道,剰余部分高温烟气被送入高温烟道;经过烧结机高温段烧结后的块状烧结料被送入环冷机进行冷却。另外,在烧结机高温段的烧结机尾部,还设置有烧结机机尾罩,在烧结机机尾罩部分产生烧结机机尾罩除尘风。
[0004] 环冷机从供料端一侧依次分为环冷机布料段、环冷机冷却段和环冷机排料段。其中,烧结机与环冷机之间采用环冷机布料斗连接。这样,从烧结机排出的块状烧结料经环冷机布料斗进行布料后,被送入环冷机冷却段中进行冷却,冷却后的烧结矿从环冷机排料段排出。
[0005] 在上述烧结机和环冷机的连续作业过程中,在不同阶段会产生烟气,这些烟气中不但含有大量可以利用的余热,而且还含有大量含SO2、ニ噁英、粉尘、N0x、C0、C02等有害气体成分,如果将这些烟气全部排放到大气中,不但浪费了烟气中的热量,而且还会增加对大气的污染。现有技术中,为了充分回收利用烟气中的余热并减少烟气的排放量,已经公开了多种循环利用烧结铁矿石物料产生的烟气的方法。其中,比较常用的是将烧结机排出的部分烟气返回至烧结机作为烧结机的进风源,但是上述现有技术并没有充分利用到烧结装置中其它部位排出的烟气。
发明内容[0006] 本发明的目的是提供一种烧结矿石物料产生的烟气的处理方法,与现有技术相比,本发明提供的方法可以减少烟气排放量,充分利用烟气中的余热。
[0007] 为了解决以上技术问题,本发明提供一种烧结矿矿石物料产生的烟气的处理方法,包括:
[0008] 本发明提供一种烧结矿石物料产生的烟气的处理方法,与现有技术相比,本发明将设置在环冷机和烧结机之间的环冷机布料斗排出的烟气循环到环冷机中作为环冷机的冷却气体源,这样不但减少了整个烧结装置向外排出的废气量,改善了整个烧结机的エ况条件,而且有效利用了环冷机布料斗中的烟气热量,有利于减少整个系统的运行费用。
[0009] 在一种优选的实施方式中,本发明将环冷机的冷却段排出的除尘风进行热量回收后,循环到烧结机中作为烧结机的进风源。与现有技术相比,通过热量回收可以充分利用系统产生的热量,降低运行费用,而且通过将冷却机的冷却气体回收,減少了整个烧结系统向外排出的烟气量,改善了烧结机的エ况条件。 [0010] 在又一种优选的实施方式中,本发明将高温烟道排出的高温烟气、环冷机冷却段除尘风、环冷机布料段除尘风混合得到第一混合气体,然后将所述第一混合气体进行热量回收后再与低硫烟道排出的烟气一起混合送入烧结机中作为烧结机的进风源。在本实施方中,第一混合气体中含氧量高,因此进行热量回收后,与烧结机的低硫烟气混合后,可以保证混合气体的含氧量高于烧结过程所需氧含量,满足烧结机的需要。而且,通过上述循环方式,有效利用了环冷机的各种余热,并大幅減少了烧结系统向外排出的气体量,进ー步改善烧结系统的エ况条件。
[0011] 在又一种优选的实施方式中,本发明将环冷机布料斗排出的除尘风、烧结机机尾罩排出的机尾罩除尘风和环冷机排料段排出的除尘风送入环冷机作为环冷机的进风源,然后将环冷机冷却风和环冷机布料段除尘风再按照上一种实施方式中的方法将热量回收后,全部循环到烧结机中作为烧结机的进风源。在本实施方式中,除高硫烟道向外排出烟气外,其它部位的烟气均进行了回收利用,这样整体減少了烟气排放量,返回到烧结机的混合气体的含氧量高于烧结过程所需氧含量,可以满足烧结机的需要。并且,在上述过程中,由于只有高硫烟道的烟气进入到了脱硫系统,该部分烟气中SO2得到了富集,浓度高,有利于提高脱硫效率;除上述高硫烟气外,本实施方式对其它部分产生的烟气进行了有效利用。与现有技术相比,本实施方式減少了烟气排放量,改善了整个烧结系统的エ况条件,充分利用了烧结过程中产生的余热,降低了整个烧结系统的运行费用。
附图说明
[0012] 图I为本发明提供的烧结装置第一种实施方式的示意图;
[0013] 图2为本发明提供的烧结装置的第二种实施方式的示意图。
具体实施方式
[0014] 为了进一歩了解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进ー步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
[0015] 请參见图1,为本发明所提供的用于烧结矿石物料的烧结装置第一种实施方式示意图,该图中示出了本发明提供的烧结烟气的循环利用方式。烧结装置主要由烧结机、环冷机和烟道组成。烧结机101用于烧结矿石物料,矿石物料优选为铁矿石,环冷机用于对烧结后的铁矿石物料进行冷却,烟道用于将烧结产生的烟气排出。
[0016] 烧结机依次分为烧结机点火段101a、烧结机低硫段101b、烧结机高硫段IOlc和烧结机高温段loid,烟道包括低硫烟道I、高硫烟道2和高温烟道3,低硫烟道的烟气来自于烧结机低硫段IOla的烟气和烧结机高温段IOlb的一部分烟气;高硫烟道的烟气来自于烧结机点火段IOla和烧结机高硫段IOlc的烟气;高温烟道的烟气来自于烧结机高温段的剰余部分的烟气。
[0017] 在靠近烧结机高温段的烧结机尾部设置机尾罩,在机尾罩处产生机尾罩除尘风。烧结机的后面设置有环冷机102,环冷机的作用是对由烧结机的高温段排出的物料进行冷却。环冷机从供料端一侧可以分为环冷机布料段13、环冷机冷却段21和环冷机排料段14。烧结机烟道的高温段烟道和环冷机的布料段由环冷机布料斗12连接。
[0018] 在烧结机点火段,会产生高硫烟气,该高硫烟气被送入高硫烟道。
[0019] 在烧结机低硫段,铁矿石被初歩预热,发生部分氧化,形成含有少量SO2的低硫烟气,低硫烟气被送入低硫烟道。
[0020] 在烧结机高硫段,铁矿石发生完全的氧化反应,铁矿石中的大部分硫都会被氧化成SO2生成闻硫烟气,生成的闻硫烟气被送入闻硫烟道。闻硫烟道与脱硫系统连接,对于脱硫系统,本发明并无特别的限制,可以为本领域技术人员熟知的脱硫系统。脱硫系统和高硫烟气排出通道之间设置有风机18和除尘器17,高硫烟气经过除尘器17浄化后,被风机抽送至脱硫系统进行脱硫处理,脱硫后的烟气达到相应的环保标准后可以排放到室外。
[0021] 在烧结机高温段,脱除大部分硫的铁矿石经过高温烧结得到符合相应冶金要求的烧结矿产生高温烟气,高温烟气被送入高温烟道;为了提高低硫烟道的温度,防止温度过低形成酸雾,从所述高温烟气中取一部分高温烟气送入低硫烟道。铁矿石经过高温烧结时,产生高温烟气,高温烟气温度高,热量大,含氧量较高,可以对该部分热量进行回收。
[0022] 烧结机上罩有烟气罩10,烟气罩10与烧结机的进风源连接,用于向烧结机提供烧结气体。烟气罩10与机尾罩11连接,在机尾罩11部分会产生与烧结矿一起排出的机尾罩除尘风,与高温烟气相比,机尾罩除尘风的温度较低。
[0023] 烧结机后面为环冷机102,对于环冷机,本发明并无特别的限制,可以使用本领域技术人员熟知的环冷机。环冷机与烧结机通过环冷机布料斗12连接,这样从烧结机上排出的烧结矿被数送到环冷机布料斗上进行布料后,再进入环冷机,在环冷机布料斗上会产生环冷机布料斗除尘风,环冷机布料斗除尘风和机尾罩除尘风的风源均由烧结机的烟气罩供
ο
[0024] 经过环冷机布料斗布料的块状烧结料进入环冷机的布料段,环冷机布料段作为块状烧结料的缓冲部位,在环冷机的布料段会产生环冷机布料段除尘风;经过环冷机布料段的缓冲后,块状烧结料进入到环冷机的冷却段。进入环冷机冷却段的块状烧结料被冷却,在环冷机冷却段,产生环冷机冷却风。在环冷机冷却段被冷却后的烧结矿进入环冷机排料段,在环冷机排料段,产生环冷机排料段除尘风。
[0025] 为了減少整个烧结系统的烟气排放量并充分回收利用烟气的热量,本发明对烧结矿石物料产生的烟气进行了循环利用。在本实施方式中,对烟气的循环利用包括两个途径,第一个途径是将将一部分烟气循环到烧结机中作为烧结机的进风源,第二途径是将另一部分循环到冷却机中作为冷却机的进风源。
[0026] 其中,在第一个途径中,将烟气循环到烧结机中作为烧结机的进风源具体实施方式如下:首先,本发明将低硫烟道排出的低硫烟气送入除尘器15进行除尘处理后,由风机16送至烟气混合器9;当然,也可以将所述低硫烟道排出的低硫烟气循环到环冷机中作为环冷机的冷却气体源。其次,本发明还将高温烟道排出的高温烟气与环冷机的冷却风和环冷机的排料段除尘风一起送入余热锅炉8中将热量回收得到第一混合烟气,然后再将所述第一混合烟气送入烟气混合器9与低硫烟气混合后送入烧结机中作为烧结机的进风源;当然,也可以将所述第一混合烟气中的一部分循环到环冷机中作为环冷机的冷却气体源。另夕卜,可以将环冷机的冷却段分为高温冷却段和低温冷却段,高温冷却段的热风分可以送入余热锅炉8进行热量回收,低温冷却段的热风可以直接送入烧结机中。
[0027] 按照本发明,将高温烟道排出的高温烟气、环冷机的冷却风和环冷机的排料段除尘风一起送入余热锅炉,可以充分利用上述烟气中的热量,从而达到节省能源的目的。另外,由于烧结机的高温烟道排出的高温烟气、冷却机的冷却风和冷却机的排料段除尘风中 的含氧量高。实践结果表明,将上述气体混合进行热量回收后,返回到烧结机中与低硫烟气混合后,混合气体中含氧量可以超过烧结过程所需氧含量,能够满足烧结矿的对于气体的要求,不会影响烧结矿的质量;或者,也可将从所述余热锅炉排出的烟气循环到环冷机中作为环冷机的冷却气体源。
[0028] 在本实施方式中,在第二个途径中,将另一部分烟气循环到冷却机中作为冷却机的进风源的具体实施方式如下:即本发明将烧结机的机尾罩除尘风、环冷机布料斗除尘风和环冷机布料段除尘风送至除尘器19除尘后,由风机20送至环冷机中作为环冷机的进风源;或者也可以将由除尘器19排出的风由风机20送入烧结机烟道中作为烧结机的进风源。
[0029] 按照本发明,机尾罩除尘风、环冷机布料斗除尘风和环冷机布料段除尘风的温度较高,几乎接近于200°C,将上述气体送入环冷机冷却风后,由于上述气体与烧结矿的温差较大,因此并不会影响热交换效果,但是却提高了冷却机冷却风温度,这样可以将更多的热量在余热锅炉8中回收;或者,也可以将机尾罩除尘风、环冷机布料斗除尘风和环冷机布料段除尘风循环到烧结机中作为烧结机的进风源。
[0030] 按照本发明,按照上述两种途径回收循环利用烟气后,只将高硫烟道排出的高硫烟气送入除尘机器17中进行除尘,然后再由风机18送至脱硫系统进行脱硫,由于SO2含量低的低硫烟气和高温烟气被使用上述途径回收,这样高硫烟气中的SO2得到了富集,浓度高,因此有利于提高脱硫效率。而且,整体上降低了向外排出的烟气量,改善了整个烧结系统的エ况条件。
[0031] 在本实施方式中,分别将烧结机和环冷机不同部位产生的烟气或除尘风采用不同途径进行了回收循环利用,其中循环到烧结机中的烟气含氧量高,可以满足烧结机的需要,不降低烧结矿的质量;循环到环冷机中的烟气温度高,提高了冷却机的冷却风的风温,有利于将更多的热量进行回收;此外,由于低硫烟道排出的低硫烟气和高温烟气经过不同途径回收循环利用,这样高硫烟气中的SO2含量得到了富集,浓度高,因此有利于提高脱硫效率。
[0032] 请參见图2,为本发明提供的烧结装置的第二种实施方式的示意图,与第一种实施方式的区别在于,在本实施方式中,本发明将从除尘器19排出的风由风机20直接送入烧结机中作为烧结机的进风源;另外,本发明还将余热锅炉排出的部分烟气送入环冷机作为其进风源,本实施方式中的其它部分与第一种实施方式相同,在此不再赘述。
[0033] 以上对本发明所提供的烧结矿石物料产生的烟气的处理方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 ·

Claims (4)

1. 一种烧结矿石物料产生的烟气的处理方法,其特征在于,包括: 利用烧结机烧结矿石物料得到块状烧结料,然后利用环冷机冷却所述块状烧结料得到烧结矿,利用烟道将所述烧结机上产生的烟气排出; 所述烧结机依次分为烧结机点火段、烧结机低硫段、烧结机高硫段和烧结机高温段,所述烟道包括低硫烟道、高硫烟道和高温烟道,所述低硫烟道的烟气来自所述烧结机低硫段产生的烟气和所述烧结机高温段产生的一部分烟气,所述高硫烟道的烟气来自所述烧结机点火段和所述烧结机高硫段产生的烟气,所述高温烟道的烟气来自于所述烧结机高温段产生的剰余部分烟气; 在烧结机尾部设置有机尾罩;所述环冷机自供料端一侧依次划分为环冷机布料段、环冷机冷却段和环冷机排料段;所述环冷机布料段与所述烧结机通过环冷机布料斗连接; 将从所述环冷机布料斗排出的环冷机布料斗除尘风循环到环冷机中作为环冷机的冷却气体源; 将从所述烧结机的机尾罩排出的机尾罩除尘风循环到环冷机中作为环冷机的冷却气体源,然后将从所述环冷机的冷却段排出的环冷机冷却风和环冷机布料段除尘风热量回收后,全部循环到烧结机中作为烧结机的进风源; 将从所述环冷机的冷却段排出的环冷机冷却风、从所述烧结机的高温烟道排出的高温烟气、环冷机的布料段排出的环冷机布料段除尘风混合得到第一混合烟气,将所述第一混合烟气进行热量回收,将从所述低硫烟道排出的低硫烟气与所述经过热量回收后的第一混合烟气混合后,循环到烧结机中作为烧结机的进风源。
2.根据权利要求I所述的处理方法,其特征在于,还包括: 将从所述环冷机的排料段排出的环冷机排料段除尘风循环到环冷机中作为环冷机的冷却气体源或返回到所述烧结机中作为烧结供风源。
3.根据权利要求I所述的处理方法,其特征在于,还包括: 将从所述环冷机的排料段除尘风进行热量回收后循环到所述烧结机中作为烧结机的进风源或循环到环冷机中作为环冷机的冷却气体源。
4.根据权利要求I所述的处理方法,其特征在于,还包括:将从所述烧结机的高硫烟道排出的高硫烟气进行脱硫处理。
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