魏星星

（山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司，山東濟(jì)南 250101）

經(jīng)驗(yàn)交流

山西通才336 m2燒結(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

魏星星

（山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司，山東濟(jì)南 250101）

結(jié)合山西通才336 m2燒結(jié)系統(tǒng)主要工藝及設(shè)備概況，介紹了余熱鍋爐系統(tǒng)、SDA脫硫法、SCR脫硝法、混料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的技術(shù)特點(diǎn)以及環(huán)保治理所采取的措施。燒結(jié)系統(tǒng)投產(chǎn)后，運(yùn)行穩(wěn)定，滿足了生產(chǎn)要求。

燒結(jié)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)特點(diǎn)；余熱鍋爐；環(huán)保治理

為實(shí)現(xiàn)高爐煉鐵對(duì)燒結(jié)礦產(chǎn)量的需要目標(biāo)，山西通才工貿(mào)有限公司淘汰落后設(shè)備，實(shí)施技術(shù)改造工程燒結(jié)項(xiàng)目，新建1臺(tái)336 m2燒結(jié)機(jī)，燒結(jié)機(jī)設(shè)計(jì)年作業(yè)天數(shù)為330 d，設(shè)計(jì)利用系數(shù)1.35 t/（m2·h）。本文主要從山西通才燒結(jié)系統(tǒng)的主要工藝及設(shè)備概況、余熱鍋爐、脫硫脫硝、混料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、環(huán)境保護(hù)等方面介紹其特點(diǎn)。

1 燒結(jié)系統(tǒng)主要工藝及設(shè)備概況

燒結(jié)機(jī)的主要技術(shù)特點(diǎn)：1）燃料粗、細(xì)破碎采用集中布置方式，該方式占地面積小，設(shè)計(jì)的破碎流程靈活性高，可實(shí)現(xiàn)處理焦炭和無煙煤時(shí)采用各自的工藝流程。該破碎系統(tǒng)可以獲得0～3 mm細(xì)粒燃料達(dá)90%～95%，能夠滿足配料所需，并有效回收焦丁。2）熔劑配加生石灰，可強(qiáng)化造球，改善料層透氣性［1］。3）燒結(jié)配料采用調(diào)速圓盤給料機(jī)加電子皮帶稱，生石灰配料采用雙軸螺旋給料+螺旋稱+雙軸消化器，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重量配料并對(duì)生石灰進(jìn)行消化，提高配料精度。4）生石灰消化器、一混、二混使用熱水，以提高料溫。在二混和燒結(jié)機(jī)混合料礦槽采用蒸汽預(yù)熱，進(jìn)一步提高燒結(jié)混合料溫度，強(qiáng)化燒結(jié)過程。5）采用厚料層燒結(jié)，料層厚度750 mm。降低燃耗及燒結(jié)礦中的FeO含量，提高燒結(jié)礦強(qiáng)度。6）采用熱風(fēng)燒結(jié)技術(shù)，充分利用冷卻機(jī)的廢氣顯熱。7）采用高爐煤氣、空氣雙預(yù)熱點(diǎn)火工藝，高效節(jié)能，保證點(diǎn)火質(zhì)量。8）采用鋪底料工藝，粒級(jí)為10～20 mm的燒結(jié)礦，改善燒結(jié)料層透氣性，保護(hù)設(shè)備，利于環(huán)保。相關(guān)試驗(yàn)表明，料層對(duì)燒結(jié)礦的強(qiáng)度、成品率、產(chǎn)量的影響最大，其次是水分、燃料［2］。9）整粒系統(tǒng)采用集中環(huán)保篩分樓型式，在篩分樓中分別設(shè)一、二、三篩篩分流程。篩分效率高，環(huán)保并占地面積小。10）環(huán)冷機(jī)高溫段廢氣設(shè)余熱鍋爐回收利用。11）成品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中設(shè)有成品礦槽，能為高爐直供燒結(jié)礦，也可通過成品礦槽貯存部分燒結(jié)礦，調(diào)節(jié)燒結(jié)與高爐之間的不平衡。12）小格散料進(jìn)入整粒系統(tǒng)進(jìn)行處理，回收其中成品燒結(jié)礦。13）對(duì)高含硫量的燒結(jié)煙氣進(jìn)行收集與調(diào)節(jié)，節(jié)能降耗。14）機(jī)頭除塵采用日本日立公司移動(dòng)極板技術(shù)（MEEP），除塵效果好。

2 燒結(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1 余熱鍋爐系統(tǒng)

燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)時(shí)，熱燒結(jié)礦從燒結(jié)機(jī)尾部落下經(jīng)破碎后，通過振動(dòng)篩分后經(jīng)溜槽落到冷卻機(jī)傳送帶上，料溫約700℃左右。在燒結(jié)冷卻機(jī)上布置數(shù)臺(tái)冷卻風(fēng)罩，風(fēng)罩內(nèi)通過風(fēng)機(jī)使冷卻風(fēng)強(qiáng)制穿過料礦層，經(jīng)料礦加熱后，在風(fēng)罩內(nèi)的冷卻風(fēng)的溫度可達(dá)390℃左右，該風(fēng)罩內(nèi)的冷卻風(fēng)可利用其余熱。

燒結(jié)礦冷卻設(shè)備為415 m2鼓風(fēng)式環(huán)冷機(jī)，在燒結(jié)機(jī)正常生產(chǎn)的情況下，根據(jù)環(huán)冷機(jī)余熱分布情況，在環(huán)冷機(jī)一段風(fēng)箱及二段風(fēng)箱上設(shè)置余熱回收。余熱回收裝置包括煙氣切斷裝置、余熱鍋爐、循環(huán)風(fēng)機(jī)等幾大部分，余熱回收裝置采用熱管蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，其核心部件是熱管。

環(huán)冷高溫?zé)煔馔ㄟ^余熱鍋爐回收能源，產(chǎn)生蒸汽外供，鍋爐的排煙溫度為145℃的廢煙氣返回環(huán)冷機(jī)冷卻燒結(jié)礦。

環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐蒸汽參數(shù)為：中壓蒸汽壓力1.6 MPa；中壓蒸汽溫度350℃；中壓蒸汽額定值38 t/h；低壓蒸汽壓力0.5 MPa；低壓蒸汽溫度200℃；低壓蒸汽額定值11 t/h；鍋爐排煙氣溫度（145±5）℃。

2.2 SDA脫硫法、SCR脫硝法

SDA脫硫工藝以Ca（OH）2漿液作脫硫吸收劑，通過離心轉(zhuǎn)盤式霧化器或氣流式霧化噴嘴使吸收劑在噴霧干燥吸收器內(nèi)霧化。熱煙氣進(jìn)入吸收器與霧化劑吸收接觸后，同時(shí)發(fā)生3種傳熱傳質(zhì)過程：1）酸性氣體從氣相進(jìn)入液滴的傳質(zhì)過程；2）被吸收酸性氣體與溶解的Ca（OH）2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；3）液滴內(nèi)水分蒸發(fā),吸收干燥后的產(chǎn)物（主要是含結(jié)晶水的硫酸鈣）與飛灰一起收集在吸收器的底部或集塵器中。該脫硫法工藝在理想的工況條件下，脫硫效率可達(dá)80%～90%。其特點(diǎn)是副產(chǎn)物為固態(tài)，沒有廢水產(chǎn)生，但吸收劑Ca（OH）2成本較高。

SCR脫硝裝置主要由脫硝反應(yīng)劑制備系統(tǒng)和反應(yīng)器本體組成，通過向反應(yīng)器內(nèi)噴入脫硝反應(yīng)劑氨氣，將氧化氮還原為氮?dú)?。由于此還原反應(yīng)對(duì)溫度較為敏感，故需加入催化劑，以滿足反應(yīng)的溫度需要，增強(qiáng)反應(yīng)活性［2］。對(duì)于低含塵工藝，SCR工藝布置在煙氣脫硫系統(tǒng)工序之后、煙囪工序之前。此時(shí)雖然煙氣中的飛灰含量大幅減少，但為了滿足催化劑活性對(duì)反應(yīng)溫度的要求，需要安裝蒸汽加熱器和煙氣換熱氣。系統(tǒng)復(fù)雜，投資增加。

2.3 混料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一次混合室采用單層鋼排架開敞式結(jié)構(gòu)，總長度25.5 m，跨度15 m，檐口標(biāo)高約11.50 m，總建筑面積約502.0 m2，內(nèi)設(shè)1臺(tái)直徑3.8 m、長16 m的混合機(jī)。屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)為壓型鋼板，墻面上部為防雨罩。柱基礎(chǔ)為鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)，混料機(jī)基礎(chǔ)為大塊式鋼筋混凝土基礎(chǔ)。

二次混合室采用鋼框排架開敞式結(jié)構(gòu)，總長度約27.5 m，跨度16 m，檐口標(biāo)高約11.5 m，總建筑面積約543.25 m2。內(nèi)設(shè)1臺(tái)直徑4.5 m，長21 m的混合機(jī)，屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)為壓型鋼板，墻面上部為防雨罩。柱基礎(chǔ)為鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)，混料機(jī)基礎(chǔ)為大塊式鋼筋混凝土基礎(chǔ)。

3 環(huán)保治理措施

1）燒結(jié)煙氣治理。采取半干法技術(shù)處理燒結(jié)含硫煙氣，以脫除和回收燒結(jié)煙氣中的二氧化硫。2）粉塵治理。設(shè)置2臺(tái)300 m2雙室三電場(chǎng)電除塵器，粉塵排放濃度≤50 mg/m3。設(shè)置燃料破碎、配料為低壓脈沖袋式除塵；機(jī)尾除塵電袋復(fù)合除塵；成品篩分電除塵,粉塵排放濃度≤30 mg/m3。排放濃度符合GB 16297—1996《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。3）工業(yè)廢水及生活污水處理。系統(tǒng)主要供設(shè)備冷卻用水、工藝設(shè)備添加水和除塵加濕用水。上述用水除部分被物料帶走外，其余的回水都利用余壓自流進(jìn)熱水池，提升至冷卻塔，冷卻后入冷水池循環(huán)利用。在循環(huán)水出口處加設(shè)全自動(dòng)自清洗過濾器，精度為≤0.2 mm，少量過濾器污水排至泵房的集水坑沉淀后，外用于地面灑水或綠化。生活污水依托原有輸送和處理設(shè)施。4）噪聲治理在滿足工作性能條件下，盡量選用低噪聲、振動(dòng)小的機(jī)械動(dòng)力設(shè)備。破碎機(jī)、混合機(jī)、振動(dòng)篩考慮基礎(chǔ)減震以減輕震動(dòng)引起的噪聲，各種泵設(shè)置在泵房內(nèi)。燒結(jié)主廠房控制室和主抽風(fēng)機(jī)控制室采用雙層隔音玻璃；主抽風(fēng)機(jī)工作廠房墻壁上粘貼吸聲材料，設(shè)備本體包裹吸聲材料。對(duì)室外除塵風(fēng)機(jī)，在外殼包裹隔音材料，風(fēng)機(jī)出口安裝消音器，以減輕風(fēng)機(jī)噪聲對(duì)環(huán)境的影響。設(shè)備噪聲經(jīng)隔聲、消聲處理、廠房墻體屏蔽和距離衰減后，能夠滿足工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)的要求。5）固體廢棄物。該工程固體廢物主要來自除塵系統(tǒng)的除塵灰，全部參加燒結(jié)配料。6）綠化。工程涉及區(qū)域內(nèi)綠化系數(shù)10%。設(shè)計(jì)中在廠房外設(shè)置綠化帶，道路兩旁種植行道樹，在空地種植花卉、草坪，既可美化環(huán)境、清潔空氣，又可設(shè)置隔音帶，起到降低噪聲的作用。

4 系統(tǒng)運(yùn)行情況

燒結(jié)系統(tǒng)投產(chǎn)至今，共生產(chǎn)燒結(jié)礦1 292萬t，共生產(chǎn)蒸汽160萬t，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。各子系統(tǒng)的運(yùn)行正常、穩(wěn)定，設(shè)備易損部件少，檢修方便，能夠滿足工藝現(xiàn)代化、裝備大型化、操作自動(dòng)化、管理信息化、節(jié)能環(huán)保的工程項(xiàng)目建設(shè)要求。

［1］張惠寧.燒結(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

［2］胡洪天.強(qiáng)化褐鐵礦燒結(jié)措施研究［J］.四川冶金，2004，26（5）：39-42.

TF321

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1004-4620（2017）01-0073-02

2016-11-01

魏星星，女，1984年生，2007年畢業(yè)于長安大學(xué)礦物加工專業(yè)?，F(xiàn)為山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司工程師，從事冶金工藝設(shè)計(jì)技術(shù)工作。