寧春明 翟玉兵

摘要：本文主要論述了龍鋼公司煉鐵廠燒結(jié)工序通過優(yōu)化配料，優(yōu)化固廢消化，提升裝備水平等達到減排CO₂的目的，同時也敘述了在節(jié)能優(yōu)化方面也做出努力。

關(guān)鍵詞：龍鋼；厚料層；生產(chǎn)實踐；節(jié)能降碳

1 前言

發(fā)展低碳經(jīng)濟，節(jié)能降耗，減少溫室氣體CO₂排放是未來發(fā)展的趨勢，特別是鋼鐵行業(yè)，鋼鐵工業(yè)作為碳源排放大戶在未來的調(diào)整中必然首當其沖，燒結(jié)又是鋼鐵行業(yè)中的排放大戶，燒結(jié)碳排放是不可忽視的一個重要環(huán)節(jié)。鋼鐵企業(yè)面對日益激烈的競爭和燒結(jié)原、燃料以及動力價格的不斷上漲，只有通過不斷優(yōu)化節(jié)能，才能提升企業(yè)的競爭力。而節(jié)能降耗降成本，要靠技術(shù)進步和技術(shù)創(chuàng)新來推動和提升。近年來，龍鋼公司煉鐵廠燒結(jié)系統(tǒng)緊緊圍繞優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的方針，依靠技術(shù)進步，在燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量不斷提高的同時，優(yōu)化指標，達到節(jié)能降碳的目的。

2 節(jié)能減排的主要措施

2.1自動加水系統(tǒng)的升級改造

隨著設(shè)備水平的提升和原料條件的改善，混合機人工加水方式滯后和調(diào)整時長的弊端越來越明顯，會導致生產(chǎn)紊亂，降低產(chǎn)量和除塵灰量的增加，嚴重時會出現(xiàn)環(huán)保事件。以不能滿足當前生產(chǎn)穩(wěn)定的需求，為了解決這一生產(chǎn)瓶頸問題，龍鋼公司煉鐵廠燒結(jié)工序結(jié)合現(xiàn)場實際調(diào)研，將原來的加水系統(tǒng)進行升級改造，基本實現(xiàn)自動加水的目的。

自動加水系統(tǒng)采用RS485數(shù)字網(wǎng)絡(luò)和標準的以太網(wǎng)技術(shù)，通過采集一混出口混勻原料水份信號，將信號送至控制器，同時控制器還需采集相關(guān)皮帶秤重量信號、系統(tǒng)工作信號、系統(tǒng)聯(lián)鎖信號等，通過與目標值進行對比，控制器進行內(nèi)部運算、數(shù)據(jù)處理最終輸出一個4-20mA的信號至給水調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥根據(jù)接收的信號來控制閥門開度，從而達到控制給水量。通過對一混采集的水份信號分析，控制器對一混加水量的自動調(diào)節(jié)，使最終的水份值達到目標值，并且能將水份值穩(wěn)定在系統(tǒng)精度范圍內(nèi)。同時可依據(jù)工藝控制優(yōu)先的原則，可以在全自動，半自動和手動運行模式下無縫無中斷切換，當物料流量發(fā)生大的變化時，也可及時做出響應，至少能在1分鐘之內(nèi)重新達到穩(wěn)定。

通過自動加水系統(tǒng)的運行，彌補了人工加水滯后和延時的弊端，改善了混合料的粒級，在提升燒結(jié)機產(chǎn)量的同時，降低了除塵灰的產(chǎn)生量，減少了加水不穩(wěn)定導致的燒結(jié)過程波動帶來的排放氣體增加，達到了節(jié)能降碳的清潔節(jié)能生產(chǎn)要求和目的，

2.2固廢再循環(huán)利用的精益管理

鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的除塵灰、污泥、鋼渣、氧化鐵皮等固體廢物，不能很好地進行利用和管理，不僅對生態(tài)環(huán)境造成影響，也不符合當前國家政策和企業(yè)清潔節(jié)能生產(chǎn)的要求。龍鋼公司煉鐵廠積極響應公司生態(tài)環(huán)境管理的要求，結(jié)合生產(chǎn)實際，對企業(yè)固廢消化進行全面的精細化操作和管理，實現(xiàn)固廢全消化的節(jié)能減排目標。

2.2.1污泥的再循環(huán)利用

表1煉鋼污泥主要成分含量

2.2.1.1煉鋼污泥的性質(zhì)

轉(zhuǎn)爐煉鋼污泥，是煙氣濕法除塵所產(chǎn)生的，，含水分25-30％，干基的煉鋼污泥TFe約50％以上，粒度200目占 90％以上，煉鋼污泥TFe、CaO、MgO含量偏高，是很好的燒結(jié)、球團用原料，可代替部分含鐵料和熔劑，但其粒度過細，親水性好，粘度大，自然干燥條件差，不易烘干，進而對合理利用產(chǎn)生較大影響。其鋅含量為0.658%；是燒結(jié)礦鋅含量的主要來源；同時也是高爐鋅負荷的重要來源。所以在燒結(jié)過程中控制污泥均勻性，是促進高爐鋅負荷的穩(wěn)定控制的重點措施。

2.2.1.2煉鋼污泥對生產(chǎn)的影響

龍鋼公司煉鐵廠燒結(jié)工序之前采用在混勻礦起垛前在垛底平鋪的方式進行消化，一方面不能完全消化，其余堆積造成環(huán)境污染和資源浪費，另一方面由于污泥的特性，在混勻和成分上無法達到均勻，對燒結(jié)和高爐生產(chǎn)造為了很大的不利影響。

2.2.1.3實施措施

通過對煉鋼污泥的來源和特性調(diào)研分析，制定方案進行落實，針對污泥成分的不穩(wěn)定性，從煉鋼源頭抓起，從源頭控制污泥堿金屬和鋅含量的代入，穩(wěn)定污泥的成分。針對污泥難以混勻的特性，采用污泥和高爐返礦按1:3的比例提前進行混勻，利用返 礦的熱量在混勻過程對污泥的水分的蒸發(fā)，然后再按一定的配比配入混勻礦垛。

通過以上措施的實施，龍鋼公司目前對污泥進行了內(nèi)部的全消化，同時解決了污泥對生產(chǎn)帶來的不利影響，即降低了燒結(jié)原料生產(chǎn)成本，又達到了清潔節(jié)能的環(huán)保生產(chǎn)要求。

2.2.2 除塵灰的再循環(huán)利用

2.2.2.1除塵灰的來源及性質(zhì)

除塵灰是指從燒結(jié)到軋鋼的各個工序生產(chǎn)過程中，通過電除塵器、重力除塵器和布袋除塵器等除塵設(shè)備收集的灰塵。不同的除塵器回收的除塵灰成分含量不同，差異較大，（成分含量表2表3）

表2煉鋼除塵灰成分含量

表3高爐除塵灰成分含量

2.2.2.2除塵灰的消化方式和危害

對于這些除塵灰的處理方式，之前的方法是燒結(jié)預配料低比例配加一部分，燒結(jié)配料配加一部分，其余對外銷售和現(xiàn)場堆積選擇堆放或?qū)ν怃N售的處理方式。堆放會占用大量土地資源；對外銷售價格低廉，每噸從幾十到一百元不等，這兩種處理方式?jīng)]有從根本上解決問題。同時根據(jù)除塵灰的成分含量，全部消化，除塵灰中的有害元素對燒結(jié)礦的質(zhì)量產(chǎn)生很大影響，從而影響高爐的穩(wěn)定操作。

2.2.2.3實施措施

根據(jù)除塵灰的成分含量制定合理的使用消化方案，將全鐵含量在40%左右的除塵灰分流至原料作業(yè)區(qū)一二系統(tǒng)參與一次預配進行消化；將氧化鈣含量達到70-80%的煉鋼除塵灰在265㎡燒結(jié)機配料專門用一個倉按一定的配比進行配加消化；將堿金屬和鋅含量較高，對高爐操作影響較大的煉鋼和燒結(jié)機頭除塵灰繼續(xù)與周邊合作企業(yè)進行外賣，降低對生產(chǎn)的影響。

通過以上措施實施，龍鋼公司對產(chǎn)生的除塵灰做到了全消化，同時經(jīng)過細化管控操作，同時解決了因除塵灰的量和成分問題對生產(chǎn)帶來的不利影響，達到降本提質(zhì)環(huán)保的綜合效益。

2.3厚料層燒結(jié)

2.3.1厚料層燒結(jié)的意義

厚料層燒結(jié)能夠充分利用燒結(jié)料層的自動蓄熱作用，改善燒結(jié)礦物結(jié)晶、減少表層返礦占比、改善燒結(jié)礦粒度組成、降低燒結(jié)生產(chǎn)固體燃料消耗的優(yōu)點，是目前燒結(jié)生產(chǎn)的主要發(fā)展方向，龍鋼公司煉鐵廠燒結(jié)工序通過一年多的各項技術(shù)改造，成功實現(xiàn)料層厚度920mm的目標，對企業(yè)的節(jié)能降耗起到了關(guān)鍵作用。

2.3.2厚料層燒結(jié)的提升措施

厚料層燒結(jié)會導致燒結(jié)料層透氣性變差，燒結(jié)速度降低，燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量下降的不利因素，為了解決厚料層燒結(jié)的瓶頸問題，燒結(jié)工序制定攻關(guān)措施，通過一年多的努力，解決了相關(guān)制約生產(chǎn)的問題。

2.3.2.1 提高混合料料溫

混合機加水是燒結(jié)料水分的主要來源，混料加水的溫度是混合料料溫提升的重要保障，燒結(jié)工序利用環(huán)冷余熱對混料加水水源進行加熱，即降低了廢氣的排放，有利用了有效的燒結(jié)余熱資源；同時對整個皮帶進行全方位的密封處理，減少混合料在運輸過程的熱量損失；再用蒸汽通入二混、皮帶密封罩內(nèi)、臺車礦槽等方式，全程對混合料進行全程提溫，使混合料的溫度由之前的40℃提升到60℃以上，有效的對固燃降低起到了促進作用。

2.3.2.2 混合料粒級的提升

混合料粒級是燒結(jié)透氣性的關(guān)鍵指標，也是厚料層燒結(jié)的前提條件，通過對一混原來的內(nèi)襯進行優(yōu)化改造，使用直筋三合一筋板，二混采用逆流揚料裝置，燒結(jié)機采用新型松料器等技術(shù)和設(shè)備的應用，混合料粒級得到了很大的提升，燒結(jié)料層透氣性能夠滿足厚料層燒結(jié)的要求。

通過一系列的措施，龍鋼公司煉鐵廠燒結(jié)機料層厚度由原來的750mm提升到920mm，且生產(chǎn)過程穩(wěn)定，產(chǎn)質(zhì)量指標良好，達到預期目標。

表5 改造前后過程參數(shù)對比

厚料層燒結(jié)由于料層提高，機速、垂直燒結(jié)速度降低，使得燒結(jié)過程的高溫保持時間延長，礦物結(jié)晶更加充分，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度和成品率提高，配炭量的下降，使料層的氧化性氣氛增強，有利于原生磁鐵礦等低價氧化物氧化放熱，降低燒結(jié)礦FeO含量，燒結(jié)固體燃料消耗與熱耗下降，降低固燃2kg/t以上，有利于節(jié)能和減少SO₂、CO₂排放。

2.4燒結(jié)礦余熱回收

2.4.2.2余熱熱水利用

混合料加水水溫對混合料料溫和制粒具有一定的影響，利用蒸汽加熱不僅浪費資源，同時熱利用率低，在環(huán)冷中部利用文氏管熱交換器對混合機加水水源進行加熱，同時引至配料對返礦進行提前潤濕，可減少蒸汽的消耗，充分利用環(huán)冷余熱，達到降低能耗和提升產(chǎn)量的雙重作用。

2.5智能潤滑機器人的使用

燒結(jié)臺車潤滑一直是臺車正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在，臺車滾輪的潤滑到位一直是我們研究的方向，對此我們采用了一套智能滾輪加油機器人對臺車滾輪進行自動加油潤滑，徹底解放了人力，同時加油量也得到了有效的控制，避免了人為操作帶來的油脂浪費現(xiàn)行，大幅提升了臺車運行作業(yè)率。

3  結(jié)論

近年來，龍鋼公司煉鐵廠燒結(jié)工序在響應國家環(huán)保政策，降低碳排放目標要求下，通過先進的技術(shù)應用和設(shè)備的升級改造，優(yōu)化資源配置和精益管理的提升，取得了良好的效果和經(jīng)濟效益，今后在目前原材料價格上漲，資源緊缺的日益嚴峻的形勢下，繼續(xù)圍繞節(jié)能減排，在優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)和燒結(jié)固體燃料結(jié)構(gòu)上深入研究，以期實現(xiàn)節(jié)能降耗減排，企業(yè)效益最優(yōu)的雙重目標。