CN102808080A

CN102808080A - 提高废气循环烧结利用系数及烧结矿转鼓强度的方法

Info

Publication number: CN102808080A
Application number: CN2011101425151A
Authority: CN
Inventors: 李咸伟; 石洪志; 俞勇梅; 沈红标; 蒋栋高; 熊林
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2012-12-05

Abstract

本发明涉及烧结矿烧结工艺。一种提高废气循环烧结利用系数及烧结矿转鼓强度的方法，是在现有烧结生产工艺条件下，在烧结时将烧结机尾部的100~400℃热废气与环冷机的100~400℃热废气混合后加入一定量的空气或氧气，保持循环气体中氧含量在17~21%，然后将温度控制在80~400℃的混合热废气送至烧结机料层表面用于热风烧结；与此同时在配料时降低固体燃料的配比。所述采用废气循环烧结时，提高配入的生石灰CaO含量，其控制范围为65~95%。根据使用的生石灰CaO含量对料层厚度做相应调整，料层厚度控制范围为450~950mm。本发明能大幅减少烧结的固体燃料消耗和废气排放，提高烧结利用系数和烧结矿强度。

Description

提高废气循环烧结利用系数及烧结矿转鼓强度的方法

技术领域

本发明涉及烧结矿的烧结工艺方法。

背景技术

烧结工序在钢铁企业经济效益及资源循环回收利用中发挥着极其重要的作用。如在某企业的高炉含铁炉料中，烧结矿的成本较球团矿成本低180~350元/吨，且略低于天然块矿的成本。烧结工序是钢铁生产的能耗大户和污染物排放大户，烧结生产过程中要产生大量的废气，烧结废气中含有多种复杂的环境污染物，如粉尘、SO₂、NOx、重金属（如Cd、Hg、As、Pb等）、HCl、HF、挥发性有机污染物（VOC）、多环芳烃（PAHs）、二恶英类持久性有机污染物（POPs）等等。因此，寻求通过烧结废气低温余热循环利用来显著减少烧结工艺生产的废气排放总量以及污染物排放量，以及回收烟气中的低温余热，节省烧结工艺能耗是企业研发的一个重要课题。

传统提高废气循环烧结利用系数的方法主要分为两个方向：一是提高烧结成品率，如降低高烧损铁料用量、增加高SiO₂含量铁料、均匀烧结以及增加烧结有效风量等；二是改善料层透气性提高烧结速度，如提高造球率、提高料球强度、改善原料软化性能、减少过湿层和增大料层孔隙等。中国专利CN200610152822.7公开了一种烧结原料的造粒方法，通过对铁矿石等烧结原料进行二次造粒，减少造粒粒子在烧结机内的加热干燥、烧成过程中的破裂粉化，维持烧结料层的高通风性，从而提高烧结矿的生产率。但其二次造粒需要在不同的设备内进行，工艺较为复杂，且不能在提高烧结生产率的情况下减少燃料消耗和废气排放量。中国专利CN03125245.1公开了一种提高烧结矿强度和产量的方法，通过生石灰内配和外配相结合的方式使烧结矿强度和产量得到了一定程度的提高，但对于降低固体燃料消耗的作用也不明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高废气循环烧结利用系数及烧结矿转鼓强度的方法，该方法既能大幅减少烧结的固体燃料消耗和废气排放，又能提高烧结利用系数和烧结矿强度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提高废气循环烧结利用系数及烧结矿转鼓强度的方法，是在现有烧结生产工艺条件下，即：将生石灰、固体燃料、返矿、铁矿石按工艺要求比例进行配料后经混匀和制粒成料球，将料球布料在烧结机上并点火烧结，在烧结机绕结后经环冷机冷却，冷却后经破碎、筛分后得到烧结矿；

在烧结时将烧结机尾部的100~400℃热废气与环冷机的100~400℃热废气混合后加入一定量的空气或氧气，保持循环气体中的氧含量在17~21%，然后将温度控制在80~400℃的混合热废气送至烧结机料层表面用于热风烧结；与此同时，在配料时降低固体燃料的配比。

所述固体燃料配比为2.9～3.5%。

所述采用废气循环烧结时，提高配入的生石灰CaO含量，生石灰的CaO含量控制范围为65~95%。

根据使用的生石灰CaO含量对料层厚度做相应的调整，生石灰CaO含量高时提高料层厚度，生石灰CaO含量低时降低料层厚度，料层厚度的调整通过布料器实现，料层厚度的控制范围为450~950mm。

本发明是在现有烧结矿烧结生产工艺条件下，采用废气循环烧结技术，并在废气循环烧结时通过调整料层厚度和提高生石灰CaO含量相结合，利用料层厚度调节手段和强石灰提高制粒效果对改善料层透气性的有利作用，来克服低温余热循环烧结时垂直烧结速度及利用系数降低的弊端，充分发挥循环烧结时上层烧结矿质量得到改善的优势。因此在采用废气循环烧结时，通过调整料层厚度和提高生石灰CaO含量来提高利用系数，从而在实现节能减排的同时提高烧结矿产质量。

本发明的优点在于采用废气循环烧结后，可以显著减少烧结工艺生产的废气以及污染物排放量，回收烟气中的低温余热，节省烧结工艺能耗。在采用循环烧结的同时提高生石灰CaO含量和调整料层厚度又可以提高烧结利用系数，从而同时实现大幅度减少烧结固体燃料消耗和明显提高烧结矿产质量的目标。

附图说明

图1为本发明提高废气循环烧结利用系数及烧结矿转鼓强度的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1，一种提高废气循环烧结利用系数及烧结矿转鼓强度的方法，是在现有的生产工艺条件下，即：将生石灰、固体燃料、返矿、铁矿石按工艺要求比例进行配料后经混匀和制粒成料球，将料球布料在烧结机上并点火烧结，在烧结机绕结后经环冷机冷却，冷却后经破碎、筛分后得到烧结矿。

在进行烧结时将烧结机尾部的100~400℃热废气与环冷机的100~400℃热废气混合后，同时可加入一定量的空气或氧气，保持循环气体中的氧含量在17~21%，然后将温度控制在80~400℃的混合热废气送至烧结机料层表面用于热风烧结；与此同时，在配料时降低固体燃料的配比；所述固体燃料为焦粉、煤粉或焦粉和煤粉的混合物，焦粉和煤粉的混合比例根据来料可以调整；所述固体燃料配比为整个原料的2.9～3.5%（重量百分比）。

在进行采用低温余热循环烧结的基础上，提高配入的生石灰CaO含量，改善制粒效果，提高成球率和料球强度，改善料层透气性，提高烧结利用系数，防止料球在皮带运输、布料以及干燥烧结过程中破裂粉化而使料层透气性变差，影响烧结利用系数，此外提高生石灰CaO含量也可以促进易还原的铁酸钙的形成，使烧结矿还原性和转鼓强度得到提高，生石灰的CaO含量控制范围为65~95%（重量百分比）。

为使烧结利用系数进一步得到提高，并保持烧结料层透气性良好，在选择烧结料层厚度时，根据使用的生石灰CaO含量对料层厚度做相应的调整，生石灰CaO含量高时提高料层厚度，生石灰CaO含量低时降低料层厚度，料层厚度的调整通过布料器实现，料层厚度的控制范围为450~950mm。

实施例

实施例及对照基准的工艺参数设定如表1所示：

表1 烧结工艺参数

表2 烧结生产结果

	利用系数(t/m².h)	转鼓强度(%)	燃料单耗（kg/t）
				对照基准	1.419	56.74	50.89
实施例1	1.428	58.26	48.45
				实施例2	1.434	58.15	47.58
实施例3	1.468	61.20	46.90
				实施例4	1.478	59.24	44.53
实施例5	1.509	59.35	42.52

注：转鼓强度的检测方法见ISO3271(转鼓强度=(经转鼓和摇筛后+6.3mm粒级部分质量)/(入转鼓试样总质量)×100%)

按照表1所列工艺参数的烧结生产结果见表2。采用本发明的方法后，烧结利用系数（烧结生产率）可以提高0.63~6.34%，转鼓强度可以提高2.68~4.60%，燃料单耗可以下降2.44~8.37 kg/t。

本发明具有以下有益效果：

（1）使得烧结烟道废气和环冷机废气余热得到有效合理的利用，余热利用率高，显著节能，可降低工序能耗；

（2）可以显著减少烧结排放的废气总量，有利于环境保护，废气排放总量大幅度减少，可显著减小烧结烟气脱硫、脱硝等末端净化装置的投资规模和运行成本；可显著减轻烧结机头电除尘器的负荷，从而可显著改善烧结环境；

（3）能够在节能减排的同时提高烧结矿产量和质量，为高炉扩容和提高产能打下良好的基础。

本发明不但可以明显降低烧结工序的能耗，而且可以显著减少烧结CO₂及烟气排放总量，与此同时减少烧结污染物排放总量。既节能、低碳和减少有毒有害污染物排放，又提高烧结矿产质量。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种提高废气循环烧结利用系数及烧结矿转鼓强度的方法，是在现有烧结生产工艺条件下，即：将生石灰、固体燃料、返矿、铁矿石按工艺要求比例进行配料后经混匀和制粒成料球，将料球布料在烧结机上并点火烧结，在烧结机绕结后经环冷机冷却，冷却后经破碎、筛分后得到烧结矿；

其特征是：在烧结时将烧结机尾部的100~400℃热废气与环冷机的100~400℃热废气混合后加入一定量的空气或氧气，保持循环气体中的氧含量在17~21%，然后将温度控制在80~400℃的混合热废气送至烧结机料层表面用于热风烧结；与此同时，在配料时降低固体燃料的配比。

2.根据权利要求1所述的提高废气循环烧结利用系数及烧结矿转鼓强度的方法，其特征是：所述固体燃料配比为2.9～3.5%。

3.根据权利要求1所述的提高废气循环烧结利用系数及烧结矿转鼓强度的方法，其特征是：所述采用废气循环烧结时，提高配入的生石灰CaO含量，生石灰的CaO含量控制范围为65~95%。

4.根据权利要求3所述的提高废气循环烧结利用系数及烧结矿转鼓强度的方法，其特征是：根据使用的生石灰CaO含量对料层厚度做相应的调整，生石灰CaO含量高时提高料层厚度，生石灰CaO含量低时降低料层厚度，料层厚度的调整通过布料器实现，料层厚度的控制范围为450~950mm。