王文紅

(陜西鋼鐵集團龍鋼公司)

摘  要：燒結機環冷機存留大量的熱能，大部分企業重視環冷機一、二、三段高溫熱量回收利用，主要用于預熱發電；低溫段溫度一般在180℃左右，沒有被合理利用，普遍采用敞開式自然冷卻，一方面產生揚塵污染環境，另一方面該段低溫熱量被浪費，龍鋼公司煉鐵對450m²燒結機環冷機低溫段密封形式進行改進，即改善了燒結機環冷區域現場環境，又提高了能源利用效率，取得良好的改造效果。

關鍵詞：環冷機；低溫段；環保節能；改造

燒結環冷機是燒結生產工藝中的關鍵設備，龍鋼公司煉鐵450㎡燒結機配套的520㎡環冷機,承擔著燒結礦的冷卻輸送工作，由于環冷機運送的是150-500℃的燒結礦，其中高溫段為全密封罩且內部制作龜甲網耐熱耐磨層，低溫段為6mm薄鋼板“人字罩”防雨棚。由于長時間生產運行，環冷機低溫段防雨罩變形腐蝕嚴重，燒結礦小顆粒物料從兩側吹出，造成崗位人員勞動強度增加，造成區域環境污染。因此如何提高密封效果，降低漏風、冒灰、噴料以及低溫熱量的回收利用等，對于鋼鐵聯合企業環保減排有著重要意義。

1  燒結機環冷系統設置普遍存在問題：

燒結機環冷機存留大量的熱能，大部分企業重視環冷機一、二、三段高溫熱量回收利用，主要用于預熱發電；低溫段溫度一般在180℃左右，沒有被合理利用，普遍采用敞開式自然冷卻，一方面產生揚塵污染環境，另一方面該段低溫熱量被浪費。450㎡燒結機配套的環冷機原設計高溫段為全密封罩且內部制作龜甲網耐熱耐磨層,環冷高溫段的高溫煙氣，匯合到總管上進入余熱發電系統。低溫段最初設計沒有考慮到余熱回收利用和低溫段封閉，僅在環冷低溫段上部搭設防雨棚，存在粉塵污染、余熱浪費問題。

1.1  低溫段密封不嚴產生粉塵污染：

環冷機低溫段密封要求不高，原設計臺車欄板與防雨棚間隙較大，由于環冷機位于常年主導風向的下風口處，臺車欄板與防雨棚間隙易形成穿堂風，環冷機運行時穿堂風攜帶大量灰塵外溢，在環冷機區域的角落沉降堆積，造成區域無組織粉塵污染，不符合鋼鐵企業超低排放及環境績效A級達標相關要求，是限制龍鋼公司環境績效A級達標的重要因素。

1.2  低溫段無余熱回收不符合鋼鐵企業節能降耗要求：

環冷機運送的是150-500℃的燒結礦，環冷機最初設計高溫段配備余熱發電系統，低溫段180℃余熱沒有被回收利用。如果將低溫段余熱回收，既符合國家“節能減排政策的要求”，還能降低燒結礦配碳、返礦率，提高燒結礦燒結速度、轉鼓強度。

2   燒結機環冷低溫段環保節能綜合治理

2.1  實施環冷低溫段密封，消除粉塵污染，實現綠色燒結：

在環冷臺車運行時，低溫段燒結礦上方的含塵氣流向四周擴散，有一部分含塵氣流不能被環冷板礦除塵罩捕捉，含塵氣流就會向上揚塵。雖然整個環冷低溫段不是完全封閉，但由于除塵罩的作用，整個環冷低溫段處于負壓狀態，此時百葉窗作為補風通道，密封罩外的氣流通過百葉窗進入環冷密封罩，因此外部進入的氣流帶著揚起的含塵氣流被吸入除塵系統，達到快速降塵的目的。

環冷低溫段密封應用“百葉窗+沖孔板”優化結構提高改造效果。環冷低溫段外墻面立面標高3300mm-7300mm采用3mm沖孔鍍鋅板，外墻面立面標高7300mm-10200mm采用3mm沖孔百葉窗；環冷低溫段頂部屋面由門式鋼架屋面板（4mm普通鋼板）和天窗架屋面板（6mm不銹鋼屋面板）組成。

百葉窗葉片傾角α、葉片寬度與狹縫的寬度比l/d影響百葉窗工作性能，外墻面百葉窗葉片傾角采取α₁=25°、葉片寬度與狹縫的寬度比l₁/d₁=1，屋頂百葉窗葉片傾角采取α₂=45°、葉片寬度與狹縫的寬度比l₂/d₂=0.5，實現燒結環冷低溫段密封最優效果。

2.2  低溫段余熱回收利用：

燒結生產中混合料混勻過程，需要在混料筒內加水潤濕，以增強混勻效果，改善燒結料層透氣性。混料水溫度對提高混合料溫度影響很大。常規采用熱水混料。

在450燒結機環冷低溫段密封后安裝預熱器，將低溫段余熱能通過熱交換器加熱水箱中的水，熱水通過管道輸送至燒結一混、二混混料桶，進而提高混勻料溫度。工藝結構圖如下：

3  450燒結機環冷低溫段環保節能綜合治理效果：

3.1粉塵污染治理效果：

對環冷機低溫段密封，通過監測密封前后環冷機區域無組織粉塵濃度，可以得出結論，監測結果見表1。

計算可得，實施低溫段密封后，環冷機內環區域無組織粉塵濃度降低74.33%，環冷機外環區域無組織粉塵濃度降低79.81%。

3.2  低溫段余熱回收利用，熱水提高燒結混合料溫度：

將環冷低溫段余熱通過管式熱交換器加熱混料水溫，水溫可達到65℃-70℃，冬季可將燒結混合料溫度提高至60℃左右，夏季可將燒結混合料溫度提高至70℃以上。

通過對混料溫度實驗對比分析：在水分含量為6.90%、堿度為2.05倍、料層厚度720mm不變的情況下，混合料溫度分別采取42℃、45℃、50℃、55℃和60℃五個梯度水平做測定對比，實驗結果如表2。

表2  料層不變時混合料溫度與過程變化數據統計

從表中實驗數據可以得出結論：混合料溫度對燒結礦的質量影響很大。隨著混合料溫度的升高，燒結礦的配碳量呈現降低的趨勢，返礦率在逐漸降低并且這種趨勢在逐漸變小，燒結速度在逐漸升高并且這種趨勢在逐漸變小，轉鼓強度在逐漸升高并且這種趨勢在逐漸變小。環冷機低溫段余熱回收利用，可提高燒結混合料溫度，進而提高燒結礦質量。

3.3  燒結環冷低溫廢氣，因地制宜烘干塊礦預熱再利用。

燒結環冷低溫段廢氣經過混料熱水換熱器后，仍然有100℃左右的溫度，工程技術人員因地制宜，將廢氣通過引風機通入就近的高爐塊礦倉，解決塊礦水分高和冬季凍結生產問題，同時對于提高高爐頂溫，降低高爐熱量消耗大有益處。

4  結語

通過450燒結機環冷低溫段環保節能改造實踐，首先消除因環冷密封簡單造成的粉塵污染，改善生產環境響應綠色生產號召，同時通過對該部位余熱科學利用，通過混料熱水提高料溫改善燒結礦質量，進而廢氣余熱進入塊礦倉烘干塊礦降低物料水分，提高入爐物料溫度和解決冬季塊礦凍結問題，實現環保與節能降耗的雙效益，為企業高質量發展做出貢獻。