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合理应用烟气循环烧结研究

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  摘 要:当前,我国的市场经济取得了快速发展,然而在不断发展的背后,也逐渐暴露出了很多的问题。例如我们经常说的环境问题,也成了制约钢铁产业发展的重要因素。钢铁企业在经营生产的过程中,产生大量的烧结烟气污染物,危害环境和人们的身体健康。然而,当前人们的意识不断提高,可持续发展思想深入人心,这就使得钢铁企业需要进行快速转型。本文主要是分析烟气循环烧结工艺,分析了在烧结机不同风箱中,其烟气的不同特性,制定了优化的方案,旨在促进能源的最大化利用,为企业提供更好的烟气循环烧结方案,从而促进烟气合理循环烧结的生产,践行可持续发展。
  关键词:合理;应用;烟气循环烧结
  一、合理应用烟气循环烧结的效果
  烧结烟气循环技术的应用,能够显著提高节能减排。
  (一)节能效果
  选择的烟气循环工艺不同,其节能效果也存在差距。在国外,有着四种典型烧结烟气循环,其节能量大约为5%到20%。降低的能耗主要是在循环烟气中,存在的高温显热和一些CO等可燃物的潜热,替代了烧结的固体燃料燃烧的热能。在国内,不断改造烧结烟气循环技术,比较容易,能够实现循环利用的,只是烧结机头机尾处的烟气,因此,它的节能效果不太理想,只有3%到5%。因此,改造已有烧结机的循环烟气技术,得到的效果和国外的工艺效果相差很大。
  (二)减排效果
  对于烧结烟气循环工艺来说,其循环率不同,也有着不同的减排效果。随着循环率的增高,其减排效果也不断提高。在国外,使用的烟气循环工艺,其循环率大约是25%到50%。而在我国,其循环率为25%到30%之间。SO2量受到烟气循环位置的影响。比如烧结机头烟气,其SO2浓度低,因此,减排作用小。但是在烧结中部靠后,或者是尾部,进行高浓度烟气的提取,那么SO2的减排效果比较。除了SO2减排之外,在循环烟气通过燃烧层过程中,其烟气中存在的二噁英,容易被高温分解,因此能够实现对二噁英的减排。这几种烟气循环技术,能够增强二噁英减排效果,多数都是30%以上。
  二、合理应用烟气循环烧结研究
  (一)控制循环烟气的氧气含量
  在烧结中,烧结料层中的空气能够和焦粉等产生燃烧反应,并且在這个烧结中,是氧化反应的过程,因此,氧气含量有着重要的作用。因此,在烧结矿产质量中,氧气含量也是重要的因素。在烟气循环之后,其氧气含量也不断减少,对焦粉和无烟煤造成最直接的影响,导致其燃烧温度下降,使得整体的料层燃烧带也出现温度下降的情况。另外,氧气含量的降低,也会影响到FEO氧化反应。在进行磁铁矿烧结过程中,FEO就反应成FE2O3,之后FE2O3和CAO进行反应,导致低熔点。氧气含量和液相生产量的降低,能够直接影响到烧结矿产量。因此,烧结烟气循环阶段中,需要对氧气含量进行有效的控制。在烧结杯试验中,需要将其中的氧气含量保持在18%之上,这样才能够将其对烧结矿质量的影响降到最低。但是,在实际生产过程中,很难保证这个条件的实现,并且在多数的工业生产中,都是将氧气含量保持在了15%,如果需要多加氧气,那么就会使得生产成本也增加。因此,需要利用技术手段,来防止烟气含量下降。在燃料燃烧的角度上,能够不断优化烧结制粒,并且增强料层的透气性,实施外裹燃料形式,不断优化燃烧的条件。将焦粉和无烟煤质量提高,利用低着火点和发热值高的燃料。在成矿条件上,需要选择赤铁矿,他们的同化温度比较低,减少对大量FEO的磁铁矿的使用。
  (二)对循环烟气的温度进行控制
  在循环烟气工艺中,高温显热造成了烧结固体的燃耗不断降低,这个显热也能够直接影响到烧结过程。高温烟气的循环,能够减少急冷应力的作用,防止对表层烧结矿产生的破坏。这样能够提高表层的烧结矿质量,从而增加成品率。另外,在高温烟气的作用下,能够促使整体的烧结料层有着更好的温度分布,并且在高温作用下,料层时间长,这样方便液相产生和扩散。如果冷却速度下降,那么就会导致晶体析出,不断增大,导致不同矿物结晶更加完全,从而提高烧结矿的质量。工业生产过程中烟气的位置,能够基本决定循环烟气温度,如果固定了取烟气位置,那么循环烟气温度能够出现的变化就很小。
  (三)对循环烟气中水分含量和SO2含量进行控制
  在烧结烟气中,存在大量的水蒸气,其加入能够产生的烧结速度变化很小,但是却能够影响到烧结矿质量。水蒸气不断增加,其烧结矿转鼓强度就会降低。在烟气循环烧结杯的试验中,充分说明了如果水蒸气的含量每提高5%,那么就使得烧结指标变差。在我们的生产过程中,如果在循环烟气中,其水蒸气含量突破了10%,那么就能够导致烧结矿质量的下降,并且降低其产量。工业中的烧结烟气中,存在着水蒸气和SO2,在循环烧结阶段中,水蒸气中能够影响到SO2行为。在循环烟气中,SO2比较少(<500mg/m3),因此,很少能够营销到烧结矿的产量。但是,在循环烟气中,其存在的SO2浓度过量,在1000mg/m3以上,那么SO2就能够和水分进行混合,CAO产生反应,直接影响到烧结矿的质量。在烧结过程中,SO2含量不断增多,其原因可能是因为在烧结混合料中,掺杂进了水蒸气,从而导致过湿带中产生冷凝现象,造成其持水量增加,因此,过湿带吸附了过多的SO2,产生H2SO3。H2SO3有着很强的不稳定性,因此在干燥带中,能够产生SO2并进行释放,但是烟气SO2就会降低,十分不利于脱硫。在烧结料层,会导致SO2产生大量的富集,因此十分不利于烧结矿的质量。
  三、结语
  综上所述,钢铁生产的过程中,铁矿粉烧结是必须要生产过程,但是,在这个流程中常常会产生很多烟气污染物,阻碍了钢铁生产的发展。在国内外,已经有很多的钢铁生产中实施烧结烟气循环工艺。其使用不仅使得废气排放量显著减少,而且也减少了污染物的产生,能够对烟气中产生的余热进行回收,减少在流程中的能耗,显著提高烧结矿的质量,值得被利用在生产实践中。
  参考文献:
  [1]马赛,孙伟.烧结烟气循环技术在某钢铁企业的应用实例[J].资源节约与环保,2019(01):28+42.
  [2]刘仕虎,周茂军.烟气循环烧结工艺综述及其在宝钢应用的探讨[J].宝钢技术,2018(06):37-44.
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