合理應(yīng)用煙氣循環(huán)燒結(jié)研究

莊錦強(qiáng)

摘?要：當(dāng)前，我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)取得了快速發(fā)展，然而在不斷發(fā)展的背后，也逐漸暴露出了很多的問(wèn)題。例如我們經(jīng)常說(shuō)的環(huán)境問(wèn)題，也成了制約鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。鋼鐵企業(yè)在經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)的過(guò)程中，產(chǎn)生大量的燒結(jié)煙氣污染物，危害環(huán)境和人們的身體健康。然而，當(dāng)前人們的意識(shí)不斷提高，可持續(xù)發(fā)展思想深入人心，這就使得鋼鐵企業(yè)需要進(jìn)行快速轉(zhuǎn)型。本文主要是分析煙氣循環(huán)燒結(jié)工藝，分析了在燒結(jié)機(jī)不同風(fēng)箱中，其煙氣的不同特性，制定了優(yōu)化的方案，旨在促進(jìn)能源的最大化利用，為企業(yè)提供更好的煙氣循環(huán)燒結(jié)方案，從而促進(jìn)煙氣合理循環(huán)燒結(jié)的生產(chǎn)，踐行可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：合理;應(yīng)用;煙氣循環(huán)燒結(jié)

一、合理應(yīng)用煙氣循環(huán)燒結(jié)的效果

燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用，能夠顯著提高節(jié)能減排。

（一）節(jié)能效果

選擇的煙氣循環(huán)工藝不同，其節(jié)能效果也存在差距。在國(guó)外，有著四種典型燒結(jié)煙氣循環(huán)，其節(jié)能量大約為5%到20%。降低的能耗主要是在循環(huán)煙氣中，存在的高溫顯熱和一些CO等可燃物的潛熱，替代了燒結(jié)的固體燃料燃燒的熱能。在國(guó)內(nèi)，不斷改造燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)，比較容易，能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用的，只是燒結(jié)機(jī)頭機(jī)尾處的煙氣，因此，它的節(jié)能效果不太理想，只有3%到5%。因此，改造已有燒結(jié)機(jī)的循環(huán)煙氣技術(shù)，得到的效果和國(guó)外的工藝效果相差很大。

（二）減排效果

對(duì)于燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝來(lái)說(shuō)，其循環(huán)率不同，也有著不同的減排效果。隨著循環(huán)率的增高，其減排效果也不斷提高。在國(guó)外，使用的煙氣循環(huán)工藝，其循環(huán)率大約是25%到50%。而在我國(guó)，其循環(huán)率為25%到30%之間。SO2量受到煙氣循環(huán)位置的影響。比如燒結(jié)機(jī)頭煙氣，其SO2濃度低，因此，減排作用小。但是在燒結(jié)中部靠后，或者是尾部，進(jìn)行高濃度煙氣的提取，那么SO2的減排效果比較。除了SO2減排之外，在循環(huán)煙氣通過(guò)燃燒層過(guò)程中，其煙氣中存在的二噁英，容易被高溫分解，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)二噁英的減排。這幾種煙氣循環(huán)技術(shù)，能夠增強(qiáng)二噁英減排效果，多數(shù)都是30%以上。

二、合理應(yīng)用煙氣循環(huán)燒結(jié)研究

（一）控制循環(huán)煙氣的氧氣含量

在燒結(jié)中，燒結(jié)料層中的空氣能夠和焦粉等產(chǎn)生燃燒反應(yīng)，并且在這個(gè)燒結(jié)中，是氧化反應(yīng)的過(guò)程，因此，氧氣含量有著重要的作用。因此，在燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量中，氧氣含量也是重要的因素。在煙氣循環(huán)之后，其氧氣含量也不斷減少，對(duì)焦粉和無(wú)煙煤造成最直接的影響，導(dǎo)致其燃燒溫度下降，使得整體的料層燃燒帶也出現(xiàn)溫度下降的情況。另外，氧氣含量的降低，也會(huì)影響到FEO氧化反應(yīng)。在進(jìn)行磁鐵礦燒結(jié)過(guò)程中，F(xiàn)EO就反應(yīng)成FE2O3，之后FE2O3和CAO進(jìn)行反應(yīng)，導(dǎo)致低熔點(diǎn)。氧氣含量和液相生產(chǎn)量的降低，能夠直接影響到燒結(jié)礦產(chǎn)量。因此，燒結(jié)煙氣循環(huán)階段中，需要對(duì)氧氣含量進(jìn)行有效的控制。在燒結(jié)杯試驗(yàn)中，需要將其中的氧氣含量保持在18%之上，這樣才能夠?qū)⑵鋵?duì)燒結(jié)礦質(zhì)量的影響降到最低。但是，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，很難保證這個(gè)條件的實(shí)現(xiàn)，并且在多數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)中，都是將氧氣含量保持在了15%，如果需要多加氧氣，那么就會(huì)使得生產(chǎn)成本也增加。因此，需要利用技術(shù)手段，來(lái)防止煙氣含量下降。在燃料燃燒的角度上，能夠不斷優(yōu)化燒結(jié)制粒，并且增強(qiáng)料層的透氣性，實(shí)施外裹燃料形式，不斷優(yōu)化燃燒的條件。將焦粉和無(wú)煙煤質(zhì)量提高，利用低著火點(diǎn)和發(fā)熱值高的燃料。在成礦條件上，需要選擇赤鐵礦，他們的同化溫度比較低，減少對(duì)大量FEO的磁鐵礦的使用。

（二）對(duì)循環(huán)煙氣的溫度進(jìn)行控制

在循環(huán)煙氣工藝中，高溫顯熱造成了燒結(jié)固體的燃耗不斷降低，這個(gè)顯熱也能夠直接影響到燒結(jié)過(guò)程。高溫?zé)煔獾难h(huán)，能夠減少急冷應(yīng)力的作用，防止對(duì)表層燒結(jié)礦產(chǎn)生的破壞。這樣能夠提高表層的燒結(jié)礦質(zhì)量，從而增加成品率。另外，在高溫?zé)煔獾淖饔孟?，能夠促使整體的燒結(jié)料層有著更好的溫度分布，并且在高溫作用下，料層時(shí)間長(zhǎng)，這樣方便液相產(chǎn)生和擴(kuò)散。如果冷卻速度下降，那么就會(huì)導(dǎo)致晶體析出，不斷增大，導(dǎo)致不同礦物結(jié)晶更加完全，從而提高燒結(jié)礦的質(zhì)量。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中煙氣的位置，能夠基本決定循環(huán)煙氣溫度，如果固定了取煙氣位置，那么循環(huán)煙氣溫度能夠出現(xiàn)的變化就很小。

（三）對(duì)循環(huán)煙氣中水分含量和SO2含量進(jìn)行控制

在燒結(jié)煙氣中，存在大量的水蒸氣，其加入能夠產(chǎn)生的燒結(jié)速度變化很小，但是卻能夠影響到燒結(jié)礦質(zhì)量。水蒸氣不斷增加，其燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度就會(huì)降低。在煙氣循環(huán)燒結(jié)杯的試驗(yàn)中，充分說(shuō)明了如果水蒸氣的含量每提高5%，那么就使得燒結(jié)指標(biāo)變差。在我們的生產(chǎn)過(guò)程中，如果在循環(huán)煙氣中，其水蒸氣含量突破了10%，那么就能夠?qū)е聼Y(jié)礦質(zhì)量的下降，并且降低其產(chǎn)量。工業(yè)中的燒結(jié)煙氣中，存在著水蒸氣和SO2，在循環(huán)燒結(jié)階段中，水蒸氣中能夠影響到SO2行為。在循環(huán)煙氣中，SO2比較少（<500mg/m3），因此，很少能夠營(yíng)銷(xiāo)到燒結(jié)礦的產(chǎn)量。但是，在循環(huán)煙氣中，其存在的SO2濃度過(guò)量，在1000mg/m3以上，那么SO2就能夠和水分進(jìn)行混合，CAO產(chǎn)生反應(yīng)，直接影響到燒結(jié)礦的質(zhì)量。在燒結(jié)過(guò)程中，SO2含量不斷增多，其原因可能是因?yàn)樵跓Y(jié)混合料中，摻雜進(jìn)了水蒸氣，從而導(dǎo)致過(guò)濕帶中產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象，造成其持水量增加，因此，過(guò)濕帶吸附了過(guò)多的SO2，產(chǎn)生H2SO3。H2SO3有著很強(qiáng)的不穩(wěn)定性，因此在干燥帶中，能夠產(chǎn)生SO2并進(jìn)行釋放，但是煙氣SO2就會(huì)降低，十分不利于脫硫。在燒結(jié)料層，會(huì)導(dǎo)致SO2產(chǎn)生大量的富集，因此十分不利于燒結(jié)礦的質(zhì)量。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鋼鐵生產(chǎn)的過(guò)程中，鐵礦粉燒結(jié)是必須要生產(chǎn)過(guò)程，但是，在這個(gè)流程中常常會(huì)產(chǎn)生很多煙氣污染物，阻礙了鋼鐵生產(chǎn)的發(fā)展。在國(guó)內(nèi)外，已經(jīng)有很多的鋼鐵生產(chǎn)中實(shí)施燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝。其使用不僅使得廢氣排放量顯著減少，而且也減少了污染物的產(chǎn)生，能夠?qū)煔庵挟a(chǎn)生的余熱進(jìn)行回收，減少在流程中的能耗，顯著提高燒結(jié)礦的質(zhì)量，值得被利用在生產(chǎn)實(shí)踐中。

參考文獻(xiàn)：

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