侯朝君，李雪松，齊超群

(唐山瑞豐鋼鐵 (集團)有限公司 ，河北 唐山 063303 )

摘 要：針對燒結機豎罐式余熱回收系統局部排料溫度高 、余熱鍋爐蒸汽品質低的問題，提出了控制臺車表層燒結礦溫度、豎罐多口布料、定溫排料、改善布風和雙車上料5項改善措施。 實踐表明，以上措施實現了燒結機豎罐式余熱回收系統的高效率。

關鍵詞：燒結機； 豎 罐；余熱回收；燒結礦溫度； 布料；出風能力

燒結機豎罐式冷卻技術較機上冷卻技術具有余熱回收率高、產量高、煙氣粉塵低等優勢，噸燒結礦發電可提高至25 kW·h ，是近年來眾多科研院所和鋼鐵企業青睞的燒結機高效余熱回收技術，現已經在天豐鋼鐵、瑞豐鋼鐵、天柱鋼鐵、南京鋼鐵等企業投產，具有非常好的應用前景。

本文針對部分豎罐式余熱回收系統運行問題進行了分析，探討了人罐燒結礦溫度、罐內布料均勻性、冷卻風分布、燒結礦出罐溫度的重要性，提出了控制臺車表層燒結礦溫度、豎罐多口布料、定溫排料、改善布風、雙車上料等優化措施，對本工藝技術后續的工程設計實施具有借鑒意義。

1 燒結機豎罐式余熱回收工藝特點

豎罐式余熱回收工藝是在原有機上冷卻系統基礎上，在燒結機單輥破碎后新建1套燒結機豎罐式余熱回收系統,包括上料系統、豎罐本體、排料系統 、除塵器、余熱鍋爐及風機系統。本工藝可使燒結終點后移，部分機上冷卻段轉化為燒結段，燒結機產量明顯提高;原有機上冷卻系統繼續回收冷段煙氣余熱產生低壓蒸汽，豎罐進行燒結礦顯熱回收 ，產生中壓和低壓兩級蒸汽,實現全部余熱回收。為進一步降低冷卻廢氣熱量的損失，將新燒段煙氣引至燒結臺車面上部，替代部分料面吸入的常溫空氣;豎罐冷卻風采用循環冷卻工藝,除塵后的低溫煙氣被循環利用^[1]。

2 豎罐式余熱回收工藝存在的問題及優化

2 . 1 燒結礦入豎罐溫度

燒結礦溫度決定了豎罐內熱量輸入，對豎罐整體余熱回收效率至關重要。綜合單輥破碎、燒結礦性能指標等因素，設計燒結礦 600℃為最佳入罐溫度。但實際生產中，由于缺乏對入罐燒結礦溫度的實時監測，機上冷卻系統在煙氣余熱回收過程中存在過抽現象，致使燒結臺車表層燒結礦溫度下降到300 ~ 400℃，表層燒結礦的釀低于冊人罐釀，直接降低了豎罐的余熱回收效率。如果在單滾破碎前對臺車燒結礦表層進行溫度檢測，操作人員以此為依據對冷段風機電機頻率進行調整，降低低溫燒結礦層厚度，使臺車表層燒結礦始終保持在450℃以上，平均入罐溫度盡可能保持在500 ℃左右。

2 . 2 罐體內布料均勻性

受燒結礦顆粒直徑不均影響，罐內局部偏析的存在 ，導致冷卻風分布不均，冷卻效率降低 ^[2]。為改善局部冷卻不均，豎罐布料形式采用六口布料、六口排料形式。六口布料采用雙排三料口布置，布料管長度控制料層最高厚度，保證布料的均勻性。六口排料方式依然采用雙排三料口形式，通過均勻布料和均勻排料，實現燒結礦在罐內的均勻性分布 ，罐內料層厚度穩定性好，減少了局部偏析，提高了熱礦冷卻的均勻性^[3]。

2 . 3 風口出風能力

罐體底部截面為矩形，底部供氣裝置均勻給整個冷卻罐體橫斷面供氣。供氣裝置采用環形供風，錐斗出風形式,環形風道間均勻布置支撐件。罐體周邊冷卻風通過十字風道向6個下料口供風，每個料口的中心風帽再向料口四周錐斗供風，形成由罐體四周向料口中心，再由料口中心向料口周邊的供風形式，錐斗出風采用由上而下的形式。運行過程中，如出現部分區域冷卻過剩，可調整部分錐斗出風口出風能力，實現均勻冷卻^[4]。

2 . 4 出罐燒結礦溫度

豎罐底部排料采用交替排料、振動出料形式。排料控制方式為定時控制，燒結礦排料溫度力求低于 150℃。由于下料管內燒結礦料層邊緣效應的存在，致使冷卻空氣未與燒結礦進行充分熱交換，冷卻空氣與燒結礦過分換熱的情況時有發生，不僅造成了余熱流失,對燒結成品皮帶危害也很大。將排料控制方式改為定時控制與定溫控制相結合的方式，在排料口內部兩側設置燒結礦溫度采集裝置 ，將溫度指標納入排料條件，當時間與溫度均達到條件后再進行排料，既可防止熱礦排出，同時還 能避免過度冷卻。

2 . 5 料車上料能力

豎罐上料采用卷揚機、單料車、斜橋上料方法。單料車加配重的組合存在周轉能力低、耗電高等劣勢 。將單料車上料改為雙料車上料，兩車互為配重 ，不僅降低卷揚電耗，提高燒結礦上料能力，同時單輥破碎機料斗料位始終保持在低位，對減少罐外熱量損失、提高余熱回收效率有幫助。

3  結語

1) 步進式燒結機在機上抽風冷卻余熱回收基礎上配置豎罐式冷卻余熱回收系統,燒結礦產量明顯提高，實現冷段煙氣余熱和燒結礦顯熱雙回收，噸燒結礦發電可提高20 kW·h，經濟效益顯著。

2) 檢測破碎前臺車表層燒結礦溫度，調整冷段風機抽風量，避免機上冷卻系統回收煙氣余熱時出現過抽，致使臺車表層燒結礦溫度過低，保證入罐燒結礦溫度維持在500℃左右，對于豎罐式余熱回收系統整體效率的發揮至關重要。

3 ) 改善罐內布料結構，減少布料死角，進一步提高布料均勻性，對改善冷卻風分布的均勻性有一定效果。

4) 罐體排料控制方式由定時交替排料優化為定時排料和定溫排料相結合的交替排料控制方式，克服了冷卻風不均勻造成的部分熱燒結礦排出問題 ，可以降低余熱損失，減少對成品皮帶的傷害。

5) 單車上料調整為雙車上料，既可提高燒結礦上料能力，降低電耗，對減少罐外熱量損失有益。

6) 隨著京津冀地區秋冬季錯峰生產的實施，燒結機啟停機異常頻繁，對豎罐式冷卻系統的穩定運行提出了較大挑戰，探索高頻次啟停模式下，豎罐余熱回收的高效應用還需各研究院和鋼鐵企業不斷努力。

參考文獻：

[1] 董輝，李磊,劉文軍，等.燒結礦余熱豎罐式回收利用工藝流程[J ].中國冶金,2012(22) :6-11.

[2] 馮軍勝，董輝,王愛華，等.燒結余熱罐式回收系統及其關鍵問題 [J].鋼鐵研究學報,2015,27(6) :7-11.

[3] 李含竹，高建業，馮軍勝，等.燒結礦余熱回收豎罐內料層阻力特性實驗研究[J].鋼鐵研究學報,2018( 1) : 12-17.

[4] 馮軍勝，董輝,劉靖宇，等.燒結礦余熱回收豎罐內氣固傳熱特性 [J] .化工學報，2015 , 66 ( 11 ) : 4418 - 4423 .