王文紅
(陜西鋼鐵集團(tuán)龍鋼公司)
摘 要:燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)存留大量的熱能,大部分企業(yè)重視環(huán)冷機(jī)一、二、三段高溫?zé)崃炕厥绽茫饕糜陬A(yù)熱發(fā)電;低溫段溫度一般在180℃左右,沒(méi)有被合理利用,普遍采用敞開(kāi)式自然冷卻,一方面產(chǎn)生揚(yáng)塵污染環(huán)境,另一方面該段低溫?zé)崃勘焕速M(fèi),龍鋼公司煉鐵對(duì)450m2燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)低溫段密封形式進(jìn)行改進(jìn),即改善了燒結(jié)機(jī)環(huán)冷區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,又提高了能源利用效率,取得良好的改造效果。
關(guān)鍵詞:環(huán)冷機(jī);低溫段;環(huán)保節(jié)能;改造
燒結(jié)環(huán)冷機(jī)是燒結(jié)生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵設(shè)備,龍鋼公司煉鐵450㎡燒結(jié)機(jī)配套的520㎡環(huán)冷機(jī),承擔(dān)著燒結(jié)礦的冷卻輸送工作,由于環(huán)冷機(jī)運(yùn)送的是150-500℃的燒結(jié)礦,其中高溫段為全密封罩且內(nèi)部制作龜甲網(wǎng)耐熱耐磨層,低溫段為6mm薄鋼板“人字罩”防雨棚。由于長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)運(yùn)行,環(huán)冷機(jī)低溫段防雨罩變形腐蝕嚴(yán)重,燒結(jié)礦小顆粒物料從兩側(cè)吹出,造成崗位人員勞動(dòng)強(qiáng)度增加,造成區(qū)域環(huán)境污染。因此如何提高密封效果,降低漏風(fēng)、冒灰、噴料以及低溫?zé)崃康幕厥绽玫龋瑢?duì)于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)環(huán)保減排有著重要意義。
1 燒結(jié)機(jī)環(huán)冷系統(tǒng)設(shè)置普遍存在問(wèn)題:
燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)存留大量的熱能,大部分企業(yè)重視環(huán)冷機(jī)一、二、三段高溫?zé)崃炕厥绽茫饕糜陬A(yù)熱發(fā)電;低溫段溫度一般在180℃左右,沒(méi)有被合理利用,普遍采用敞開(kāi)式自然冷卻,一方面產(chǎn)生揚(yáng)塵污染環(huán)境,另一方面該段低溫?zé)崃勘焕速M(fèi)。450㎡燒結(jié)機(jī)配套的環(huán)冷機(jī)原設(shè)計(jì)高溫段為全密封罩且內(nèi)部制作龜甲網(wǎng)耐熱耐磨層,環(huán)冷高溫段的高溫?zé)煔猓瑓R合到總管上進(jìn)入余熱發(fā)電系統(tǒng)。低溫段最初設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮到余熱回收利用和低溫段封閉,僅在環(huán)冷低溫段上部搭設(shè)防雨棚,存在粉塵污染、余熱浪費(fèi)問(wèn)題。
1.1 低溫段密封不嚴(yán)產(chǎn)生粉塵污染:
環(huán)冷機(jī)低溫段密封要求不高,原設(shè)計(jì)臺(tái)車(chē)欄板與防雨棚間隙較大,由于環(huán)冷機(jī)位于常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)口處,臺(tái)車(chē)欄板與防雨棚間隙易形成穿堂風(fēng),環(huán)冷機(jī)運(yùn)行時(shí)穿堂風(fēng)攜帶大量灰塵外溢,在環(huán)冷機(jī)區(qū)域的角落沉降堆積,造成區(qū)域無(wú)組織粉塵污染,不符合鋼鐵企業(yè)超低排放及環(huán)境績(jī)效A級(jí)達(dá)標(biāo)相關(guān)要求,是限制龍鋼公司環(huán)境績(jī)效A級(jí)達(dá)標(biāo)的重要因素。
1.2 低溫段無(wú)余熱回收不符合鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗要求:
環(huán)冷機(jī)運(yùn)送的是150-500℃的燒結(jié)礦,環(huán)冷機(jī)最初設(shè)計(jì)高溫段配備余熱發(fā)電系統(tǒng),低溫段180℃余熱沒(méi)有被回收利用。如果將低溫段余熱回收,既符合國(guó)家“節(jié)能減排政策的要求”,還能降低燒結(jié)礦配碳、返礦率,提高燒結(jié)礦燒結(jié)速度、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。
2 燒結(jié)機(jī)環(huán)冷低溫段環(huán)保節(jié)能綜合治理
2.1 實(shí)施環(huán)冷低溫段密封,消除粉塵污染,實(shí)現(xiàn)綠色燒結(jié):
在環(huán)冷臺(tái)車(chē)運(yùn)行時(shí),低溫段燒結(jié)礦上方的含塵氣流向四周擴(kuò)散,有一部分含塵氣流不能被環(huán)冷板礦除塵罩捕捉,含塵氣流就會(huì)向上揚(yáng)塵。雖然整個(gè)環(huán)冷低溫段不是完全封閉,但由于除塵罩的作用,整個(gè)環(huán)冷低溫段處于負(fù)壓狀態(tài),此時(shí)百葉窗作為補(bǔ)風(fēng)通道,密封罩外的氣流通過(guò)百葉窗進(jìn)入環(huán)冷密封罩,因此外部進(jìn)入的氣流帶著揚(yáng)起的含塵氣流被吸入除塵系統(tǒng),達(dá)到快速降塵的目的。
環(huán)冷低溫段密封應(yīng)用“百葉窗+沖孔板”優(yōu)化結(jié)構(gòu)提高改造效果。環(huán)冷低溫段外墻面立面標(biāo)高3300mm-7300mm采用3mm沖孔鍍鋅板,外墻面立面標(biāo)高7300mm-10200mm采用3mm沖孔百葉窗;環(huán)冷低溫段頂部屋面由門(mén)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(shí)現(xiàn)燒結(jié)環(huán)冷低溫段密封最優(yōu)效果。
2.2 低溫段余熱回收利用:
燒結(jié)生產(chǎn)中混合料混勻過(guò)程,需要在混料筒內(nèi)加水潤(rùn)濕,以增強(qiáng)混勻效果,改善燒結(jié)料層透氣性。混料水溫度對(duì)提高混合料溫度影響很大。常規(guī)采用熱水混料。
在450燒結(jié)機(jī)環(huán)冷低溫段密封后安裝預(yù)熱器,將低溫段余熱能通過(guò)熱交換器加熱水箱中的水,熱水通過(guò)管道輸送至燒結(jié)一混、二混混料桶,進(jìn)而提高混勻料溫度。工藝結(jié)構(gòu)圖如下:
3 450燒結(jié)機(jī)環(huán)冷低溫段環(huán)保節(jié)能綜合治理效果:
3.1粉塵污染治理效果:
對(duì)環(huán)冷機(jī)低溫段密封,通過(guò)監(jiān)測(cè)密封前后環(huán)冷機(jī)區(qū)域無(wú)組織粉塵濃度,可以得出結(jié)論,監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。
監(jiān)測(cè)點(diǎn)位 |
實(shí)施前(mg/m3) |
實(shí)施后(mg/m3) |
環(huán)冷內(nèi)1 |
20.55 |
5.57 |
環(huán)冷內(nèi)2 |
22.86 |
6.24 |
環(huán)冷內(nèi)3 |
21.32 |
5.84 |
環(huán)冷外1 |
15.46 |
3.22 |
環(huán)冷外2 |
18.37 |
3.68 |
環(huán)冷外3 |
17.35 |
3.55 |
計(jì)算可得,實(shí)施低溫段密封后,環(huán)冷機(jī)內(nèi)環(huán)區(qū)域無(wú)組織粉塵濃度降低74.33%,環(huán)冷機(jī)外環(huán)區(qū)域無(wú)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(jié)混合料溫度:
將環(huán)冷低溫段余熱通過(guò)管式熱交換器加熱混料水溫,水溫可達(dá)到65℃-70℃,冬季可將燒結(jié)混合料溫度提高至60℃左右,夏季可將燒結(jié)混合料溫度提高至70℃以上。
通過(guò)對(duì)混料溫度實(shí)驗(yàn)對(duì)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(gè)梯度水平做測(cè)定對(duì)比,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2。
表2 料層不變時(shí)混合料溫度與過(guò)程變化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
編號(hào) |
水分(%) |
堿度(倍) |
混合料溫度(℃) |
配碳 (%) |
返礦率(%) |
燒結(jié)速度(mm/min) |
轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度(%) |
1 |
6.9 |
2.05 |
42 |
2.72 |
23.30 |
17.00 |
81.25 |
2 |
6.9 |
2.05 |
45 |
2.69 |
22.73 |
17.16 |
81.37 |
3 |
6.9 |
2.05 |
50 |
2.64 |
21.56 |
17.23 |
81.52 |
4 |
6.9 |
2.05 |
55 |
2.60 |
20.75 |
17.40 |
81.80 |
5 |
6.9 |
2.05 |
60 |
2.60 |
20.61 |
17.47 |
81.82 |
從表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論:混合料溫度對(duì)燒結(jié)礦的質(zhì)量影響很大。隨著混合料溫度的升高,燒結(jié)礦的配碳量呈現(xiàn)降低的趨勢(shì),返礦率在逐漸降低并且這種趨勢(shì)在逐漸變小,燒結(jié)速度在逐漸升高并且這種趨勢(shì)在逐漸變小,轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度在逐漸升高并且這種趨勢(shì)在逐漸變小。環(huán)冷機(jī)低溫段余熱回收利用,可提高燒結(jié)混合料溫度,進(jìn)而提高燒結(jié)礦質(zhì)量。
3.3 燒結(jié)環(huán)冷低溫廢氣,因地制宜烘干塊礦預(yù)熱再利用。
燒結(jié)環(huán)冷低溫段廢氣經(jīng)過(guò)混料熱水換熱器后,仍然有100℃左右的溫度,工程技術(shù)人員因地制宜,將廢氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)通入就近的高爐塊礦倉(cāng),解決塊礦水分高和冬季凍結(jié)生產(chǎn)問(wèn)題,同時(shí)對(duì)于提高高爐頂溫,降低高爐熱量消耗大有益處。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)450燒結(jié)機(jī)環(huán)冷低溫段環(huán)保節(jié)能改造實(shí)踐,首先消除因環(huán)冷密封簡(jiǎn)單造成的粉塵污染,改善生產(chǎn)環(huán)境響應(yīng)綠色生產(chǎn)號(hào)召,同時(shí)通過(guò)對(duì)該部位余熱科學(xué)利用,通過(guò)混料熱水提高料溫改善燒結(jié)礦質(zhì)量,進(jìn)而廢氣余熱進(jìn)入塊礦倉(cāng)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(jié)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)環(huán)保與節(jié)能降耗的雙效益,為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出貢獻(xiàn)。