山西通才336 m2烧结系统设计特点

魏星星

（山东省冶金设计院股份有限公司，山东济南 250101）

经验交流

山西通才336 m2烧结系统设计特点

魏星星

（山东省冶金设计院股份有限公司，山东济南 250101）

结合山西通才336 m2烧结系统主要工艺及设备概况，介绍了余热锅炉系统、SDA脱硫法、SCR脱硝法、混料系统结构的技术特点以及环保治理所采取的措施。烧结系统投产后，运行稳定，满足了生产要求。

烧结系统；设计特点；余热锅炉；环保治理

为实现高炉炼铁对烧结矿产量的需要目标，山西通才工贸有限公司淘汰落后设备，实施技术改造工程烧结项目，新建1台336 m2烧结机，烧结机设计年作业天数为330 d，设计利用系数1.35 t/（m2·h）。本文主要从山西通才烧结系统的主要工艺及设备概况、余热锅炉、脱硫脱硝、混料系统结构、环境保护等方面介绍其特点。

1 烧结系统主要工艺及设备概况

烧结机的主要技术特点：1）燃料粗、细破碎采用集中布置方式，该方式占地面积小，设计的破碎流程灵活性高，可实现处理焦炭和无烟煤时采用各自的工艺流程。该破碎系统可以获得0～3 mm细粒燃料达90%～95%，能够满足配料所需，并有效回收焦丁。2）熔剂配加生石灰，可强化造球，改善料层透气性［1］。3）烧结配料采用调速圆盘给料机加电子皮带称，生石灰配料采用双轴螺旋给料+螺旋称+双轴消化器，可实现自动重量配料并对生石灰进行消化，提高配料精度。4）生石灰消化器、一混、二混使用热水，以提高料温。在二混和烧结机混合料矿槽采用蒸汽预热，进一步提高烧结混合料温度，强化烧结过程。5）采用厚料层烧结，料层厚度750 mm。降低燃耗及烧结矿中的FeO含量，提高烧结矿强度。6）采用热风烧结技术，充分利用冷却机的废气显热。7）采用高炉煤气、空气双预热点火工艺，高效节能，保证点火质量。8）采用铺底料工艺，粒级为10～20 mm的烧结矿，改善烧结料层透气性，保护设备，利于环保。相关试验表明，料层对烧结矿的强度、成品率、产量的影响最大，其次是水分、燃料［2］。9）整粒系统采用集中环保筛分楼型式，在筛分楼中分别设一、二、三筛筛分流程。筛分效率高，环保并占地面积小。10）环冷机高温段废气设余热锅炉回收利用。11）成品储运系统中设有成品矿槽，能为高炉直供烧结矿，也可通过成品矿槽贮存部分烧结矿，调节烧结与高炉之间的不平衡。12）小格散料进入整粒系统进行处理，回收其中成品烧结矿。13）对高含硫量的烧结烟气进行收集与调节，节能降耗。14）机头除尘采用日本日立公司移动极板技术（MEEP），除尘效果好。

2 烧结系统设计特点

2.1 余热锅炉系统

烧结机生产时，热烧结矿从烧结机尾部落下经破碎后，通过振动筛分后经溜槽落到冷却机传送带上，料温约700℃左右。在烧结冷却机上布置数台冷却风罩，风罩内通过风机使冷却风强制穿过料矿层，经料矿加热后，在风罩内的冷却风的温度可达390℃左右，该风罩内的冷却风可利用其余热。

烧结矿冷却设备为415 m2鼓风式环冷机，在烧结机正常生产的情况下，根据环冷机余热分布情况，在环冷机一段风箱及二段风箱上设置余热回收。余热回收装置包括烟气切断装置、余热锅炉、循环风机等几大部分，余热回收装置采用热管蒸汽发生系统，其核心部件是热管。

环冷高温烟气通过余热锅炉回收能源，产生蒸汽外供，锅炉的排烟温度为145℃的废烟气返回环冷机冷却烧结矿。

环冷机余热锅炉蒸汽参数为：中压蒸汽压力1.6 MPa；中压蒸汽温度350℃；中压蒸汽额定值38 t/h；低压蒸汽压力0.5 MPa；低压蒸汽温度200℃；低压蒸汽额定值11 t/h；锅炉排烟气温度（145±5）℃。

2.2 SDA脱硫法、SCR脱硝法

SDA脱硫工艺以Ca（OH）2浆液作脱硫吸收剂，通过离心转盘式雾化器或气流式雾化喷嘴使吸收剂在喷雾干燥吸收器内雾化。热烟气进入吸收器与雾化剂吸收接触后，同时发生3种传热传质过程：1）酸性气体从气相进入液滴的传质过程；2）被吸收酸性气体与溶解的Ca（OH）2发生化学反应；3）液滴内水分蒸发,吸收干燥后的产物（主要是含结晶水的硫酸钙）与飞灰一起收集在吸收器的底部或集尘器中。该脱硫法工艺在理想的工况条件下，脱硫效率可达80%～90%。其特点是副产物为固态，没有废水产生，但吸收剂Ca（OH）2成本较高。

SCR脱硝装置主要由脱硝反应剂制备系统和反应器本体组成，通过向反应器内喷入脱硝反应剂氨气，将氧化氮还原为氮气。由于此还原反应对温度较为敏感，故需加入催化剂，以满足反应的温度需要，增强反应活性［2］。对于低含尘工艺，SCR工艺布置在烟气脱硫系统工序之后、烟囱工序之前。此时虽然烟气中的飞灰含量大幅减少，但为了满足催化剂活性对反应温度的要求，需要安装蒸汽加热器和烟气换热气。系统复杂，投资增加。

2.3 混料系统结构

一次混合室采用单层钢排架开敞式结构，总长度25.5 m，跨度15 m，檐口标高约11.50 m，总建筑面积约502.0 m2，内设1台直径3.8 m、长16 m的混合机。屋面围护结构为压型钢板，墙面上部为防雨罩。柱基础为钢筋混凝土单独基础，混料机基础为大块式钢筋混凝土基础。

二次混合室采用钢框排架开敞式结构，总长度约27.5 m，跨度16 m，檐口标高约11.5 m，总建筑面积约543.25 m2。内设1台直径4.5 m，长21 m的混合机，屋面围护结构为压型钢板，墙面上部为防雨罩。柱基础为钢筋混凝土单独基础，混料机基础为大块式钢筋混凝土基础。

3 环保治理措施

1）烧结烟气治理。采取半干法技术处理烧结含硫烟气，以脱除和回收烧结烟气中的二氧化硫。2）粉尘治理。设置2台300 m2双室三电场电除尘器，粉尘排放浓度≤50 mg/m3。设置燃料破碎、配料为低压脉冲袋式除尘；机尾除尘电袋复合除尘；成品筛分电除尘,粉尘排放浓度≤30 mg/m3。排放浓度符合GB 16297—1996《工业炉窑大气污染物排放标准》中二级标准的要求。3）工业废水及生活污水处理。系统主要供设备冷却用水、工艺设备添加水和除尘加湿用水。上述用水除部分被物料带走外，其余的回水都利用余压自流进热水池，提升至冷却塔，冷却后入冷水池循环利用。在循环水出口处加设全自动自清洗过滤器，精度为≤0.2 mm，少量过滤器污水排至泵房的集水坑沉淀后，外用于地面洒水或绿化。生活污水依托原有输送和处理设施。4）噪声治理在满足工作性能条件下，尽量选用低噪声、振动小的机械动力设备。破碎机、混合机、振动筛考虑基础减震以减轻震动引起的噪声，各种泵设置在泵房内。烧结主厂房控制室和主抽风机控制室采用双层隔音玻璃；主抽风机工作厂房墙壁上粘贴吸声材料，设备本体包裹吸声材料。对室外除尘风机，在外壳包裹隔音材料，风机出口安装消音器，以减轻风机噪声对环境的影响。设备噪声经隔声、消声处理、厂房墙体屏蔽和距离衰减后，能够满足工业企业厂界噪声标准的要求。5）固体废弃物。该工程固体废物主要来自除尘系统的除尘灰，全部参加烧结配料。6）绿化。工程涉及区域内绿化系数10%。设计中在厂房外设置绿化带，道路两旁种植行道树，在空地种植花卉、草坪，既可美化环境、清洁空气，又可设置隔音带，起到降低噪声的作用。

4 系统运行情况

烧结系统投产至今，共生产烧结矿1 292万t，共生产蒸汽160万t，取得了良好的经济效益。各子系统的运行正常、稳定，设备易损部件少，检修方便，能够满足工艺现代化、装备大型化、操作自动化、管理信息化、节能环保的工程项目建设要求。

［1］张惠宁.烧结设计手册［M］.北京：冶金工业出版社，2008.

［2］胡洪天.强化褐铁矿烧结措施研究［J］.四川冶金，2004，26（5）：39-42.

TF321

B

1004-4620（2017）01-0073-02

2016-11-01

魏星星，女，1984年生，2007年毕业于长安大学矿物加工专业。现为山东省冶金设计院股份有限公司工程师，从事冶金工艺设计技术工作。