冶金与材料
Metallurgy and materials
第41卷第2期2021年4月
Vol.41 No.2
供电设备Apr. 2021
王侯瑞
(南京钢铁集团有限公司炼铁事业部烧结厂三车间，江苏 南京210035)
摘要：烧结为钢铁企业内非常重要的生产工艺之一，能耗量巨大，还会形成体量巨大的有害烟气。钢铁企业排
放到大气中的有害物质有超过50%都是烧结厂所形成的，这是因为烧结工艺不合理或者设备功能不足等造成
的。随着我国烧结工艺的创新要发展，电能、燃气、固体燃料等方面的消耗量在降低，再加上环冷机余热回收技 术取得了很大的进步，能够有效的降低各个工序的能耗，机头烟气脱硫、脱销以及二恶英治理技术有了很快的发 展。文章主要总结烧结行业环境污染的问题，以我国某钢厂内烧结机改造为案例分析，总结分析节能技术与污 染治理措施，总结出环保处理措施O 关键词：烧结；节能；环保 我国钢铁工业在近年来取得很快发展，烧结规模 扩大，在2005年7月烧结面积就已经超过180 n?，当前
我国最大烧结机已经超过600n?。设备的大型化发展之
下，技术更加的先进，节能技术也被人融入到生产中。 我国环保部门在2012年发布《钢铁烧结、球团工业大气 污染物排放标准》(GB 28662-2012)，其中对于烧结机
的污染问题进行明确固定，同时也标注不同污染物的 浓度深基坑，钢铁企业需要对原有烧结系统进行改造
升级，提高环保性能，同时新建设烧结机设计中就要融 入环保治理措施，以保证排放气体的质量合格。
1烧结环保现状
钢铁企业排放到自然界中的有害物质中，有超过
50%的有害物质都是烧结厂所形成的，主要形成原因就 是烧结工艺不足、设备损坏严重。环境污染问题给操作 者带来更加严重的身体伤害，也会给企业造成巨大的
经济损失，威胁企业发展。
某钢厂内有1台450m2烧结机，1998年正式投入 使用，工艺、节能降耗、自动化等水平都比较低，企业领
导者决定拆除重建，烧结面积达到600m2，在方案选择
时，确定采用符合节能环保要求的先进技术与方案。
2烧结环保节能技术的应用情况分析
2.1工艺、设备方面的节能分析
(1)混合制粒技术。在该技术的应用，通常设计方
案的确定会选择二段混合的方式，一次混合是强力混 合机，作用是保证其混合均匀；二三段混合主要
是圆筒
混合机，作用是制粒。全部工艺流程时间为8min，造球
性能得到提升，可以保证烧结料层透气性合格，且燃料 在圆筒混合机的影响，直接在混合料表面粘贴，保证烧
结的质量，并且可以减少能源消耗，环保效果比较好。(2) 厚料层烧结技术。该技术在应用中需设定料层 厚度为1000 mm，底部需铺设一层厚度为20-40 mm 的 底料，能更好地保护台车篦条，保证该结构有着较高的
透气效果。烧结作业开始后，先开始表面部分的处理，
然后向下开展，沿着料层会逐步的进行高度方向上分
层，此时通过烧结层的空气会先实施预热，然后是进行 燃烧处理，其所形成的废气会从下部开始进行烧结料
的预热，所以料层的下部位置，热量会比较多，温度也 会较高，这就是自动蓄热。利用后料层完成烧结强化， 并且实现系统蓄热，烧结温度会缓慢的提升，烧结矿强
度有所变高，成品率相应也会提升，返矿料也会降低。
(3) 多辘布料技术。根据工艺和技术方案要求安装
圆辐给料机，同时也要开始丿14昆布料安装作业，通过烧 结机台车铺洒材料，确保其均匀，可以有效的减少燃料
配比。在开展布料辗转速调整，使得材料偏析度有效调 节，保证烧结料各个部位温度相差较小，促进垂直烧结
速度的提升，减少能耗。
2.2余热回收利用技术
烧结矿冷却环节中，会有部分废气带走热量，此时 的给料温度为450兀左右，卸料温度不足80咒，通过系
统设计可以实现热量回收利用，提高废热利用率，促进 热回收效果的提高。
(1) 环冷机高温段废气。高温段收集的部分废气包 含一定热量，然后通过风罩传输到余热锅炉内，就可以
通入到网络中使用，以蒸汽的形式利用。有部分废气会 进行点火炉使用，减少煤的使用量，并且点火料保温效
果提升，避免存在过多的固体燃料浪费，这是热风烧结 技术的原理。通过排出后的废气返回环冷风箱进行烧
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结矿冷却处理，可以形成循环回路完成控制。
(2) 环冷机中温段和低温段废气。通过应用中温段
废气和预热锅炉中所产生的有热量蒸汽，通过热量的
作者简介：王侯瑞(1985-)，男，山西吕梁人，主要研究方向：冶金工程。
氟硅酸钙19
自动化物流线冶金与材料第41卷
使用可以产生电能，提高资源利用率。从EI前应用情况分析，低温发电系统为有机朗肯循环系统。
通过排放之后的废气和低温段废气能够进入到烧结系统中，可以作为助燃空气使用，再次利用热风完
成烧结作业。结合钢厂生产工艺标准，热风烧结可以提高烧结矿鼓系数约0.3%~0.5%，产量提升3%~4%o
3烧结环保措施分析
3.1减少粉尘的排放量
环冷机高温段废气经过热回收能够通入到环冷风箱系统中，中温热回收可以和低温段烟气同时回收到烧结机内实施热风烧结处理。在开展系统循环后，可以有效的减少漏风量，从而可以避免有过多的粉尘排放到自然环境中。
3.2颗粒物的治理
塑板除尘器应用的是安装的波浪塑料板过滤芯装置，可以实现系统有效处理，该结构内的通过孔径较小，并且均匀分布在表面，粉尘的处理效果很好，所以除尘效果可以达到要求，作为第一、二工序进行粉尘的有效处理，从实际应用情况分析，颗粒物排放量可以降低到10mg/m3以下。
3.3烧结机头烟气治理
烧结机烟头处理是在混合料点火操作开始后进行的，通过台车的正常性工作，高温作业之下会产生比
较多的烟气物质，其会存在比较多的粉尘、二恶英、S()2等物质，对环境污染的影响较大。在开始烟气烧结作业阶段，需要加强环境处理，选择合适有效的措施以降(1)脱硫脱硝。烧结烟气脱硫方式是从传统火电然燃煤技术演化而形成的，一般可以分成湿法、半干法和干法，基本上都是钙基法，脱硫率会超过70%。因为排放出的烟气内NOX与脱硫剂会存在酸碱反应，脱销效率明显。
(2)-恶英减排措施。减排方法一是从加强排放系统的管控，可以降低排放量，提升丁艺系统水平，达到透气性的标准；二是进行终端系统的处理，因为二恶英很多都是固态形式存在于微细颗粒中，通过除尘技术能够避免过多的排放，静电除尘效率在50%左右，袋式除尘器80%~90%；三是协同净化，通过脱硫脱硝技术的使用，可以有效去除烟气内二恶英，效果相对明显。
(3)烧结烟气协同净化。在各种方式对比之后，发现烧结机机头烟气治理中可以有效的处理粉尘、S02、NOX及二恶英等物质，同时与活性炭联合使用进行吸附处理，提高处理效果。
4问题和建议
(1)ORC发电技术的运用，工作原理就是通过环冷机中低温段部分的热废气可以实现有效的使用，从而可以减少烧结部分的能源，但是该技术的主要设备是低温发电机组，我国还处在研发时期，并未投入使用，必须要进口相关技术与设备，且发电效率低，成本较高，不宜大范围内使用。
(2)活性炭吸附技术有着明显优势，其可以在相同系统内实现同时吸附S02、N0X、二恶英，是当前烧结烟气处理最好的方式，但是投入资金比较多，内部组成复杂性高，还会受到很多因素的制约和影响，且制酸工序会形成一些废水，含有铅、汞等金属元素，还需要建设废水处理系统，处理合格后方能排放到自然界中。废水处理内的污泥会有铅、汞等元素，需要合理的处理。废活性炭孔隙内含有比较多的二恶英，不能随意排放，需要经过髙温处理以实现二恶英的分解。其中会形成比较多的副产物，即硫酸，由于其含量较高，并且内部含有比较多的杂质，进入到市场销售也不会产生较高的经济效益，所以厂内自行消化的方式可以得到有效利用，也会产生比较的经济价值。
(3)大型钢厂内会有比较多的焦化，会产生一定量的废氨水，在将其通过烧结烟气脱硫反应可以得到有效的使用，提高应用效果，且脱硫效率较高，脱硝作用也比较明显，但是硫鞍内会存在重金属与二恶英，导致其再利用无法实现，所以氨法进行烧结烟气脱硫使用，还需要综合分析。
(4)烧结烟气在不同工艺中的电厂锅炉内，NOX形成状态、浓度等有明显差异，污染物内部组分相对复杂，容易出现SCR催化剂中毒失效的问题，在除尘后也会导致烟气温度升高，系统比电厂复杂，但脱除效果较低，尽量不使用SCR技术进行电厂脱硝处理。但如果研发岀高效、新型的还原剂与之相应的低温催化剂联合使用，不仅解决了NHs的二次污染，还不会导致烟气的温度上升，经济性好，且节能减排的效果明显。
5结语
烧结机节能减排技术研发时间比较长，技术水平得到了很大的提升，并且目前我国的处理工艺、环保效果都有了比较大的提高，且目前系统内开始应用环冷机余热冋收再利用技术，烧结工序的损耗降低，清洁性有了很大的提升。烧结机头烟气的有效处理，从原有的单一脱硫方式，逐步的实现多种污染物净化，最为显著的是活性炭吸附。烧结烟气循环的T艺节能降耗效果明显，可以在更大的范围内推广应用，研发新型还原剂与催化剂，促进我国节能环保综合效益的提升。
参考文献
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