寶鋼燒結工藝簡介與環(huán)境保護

1、寶鋼股份煉鐵廠 寶鋼燒結工藝簡介與環(huán)境維護4 寶鋼燒結工序的環(huán)境維護3 寶鋼燒結消費工藝2 寶鋼燒結概略1 燒結知識簡介主要內容1 燒結知識簡介一 燒結知識簡介1.1高爐工藝的需求1.2鐵礦粉造塊方法1.3燒結的定義1.4現(xiàn)代燒結消費的特點1.1高爐工藝的需求 隨著鋼鐵工業(yè)的開展，對鐵礦石的要求量日益增多。然而可直接入爐冶煉的富礦越來越少，必需大量開采和運用貧礦資源。貧礦直接入爐冶煉會使高爐消費目的惡化，經濟效益變差。因此，貧礦經過選礦處置，選出高鐵份的精礦。精礦和富礦在開采和加工過程中產生的粉礦，需造塊后才干用于高爐煉鐵。 1 燒結知識簡介1.2鐵礦粉造塊方法 鐵礦粉造塊方法，目前主要有燒結

2、和球團兩種。經過造塊而得到的燒結礦和球團礦冶金性能大為改善，給高爐消費帶來宏大的經濟效益，為鋼鐵工業(yè)的開展奠定了堅實的物質根底。球團礦消費需求粒度很細的粉礦或精礦，并需用氣體或液體燃料進展焙燒，原料條件要求比較高。燒結法對原料的順應性很強，不僅可以用粒度較粗的富礦粉和精礦消費燒結礦，同時還可以處置工業(yè)含鐵廢棄物。1 燒結知識簡介1.3燒結的定義 燒結就是將鐵礦粉、溶劑和燃料并添加適宜的水分后進展均勻混合，借助燃料產生的高溫，使燒結料中的組成成分熔化或軟化，發(fā)生化學物理反響和生成一定量的液相，冷卻后相互粘結成塊的過程。 燒結過程所得的多孔塊狀產品叫燒結礦。 1 燒結知識簡介1.4現(xiàn)代燒結消費的特

3、點 現(xiàn)代燒結消費的特點在延續(xù)作業(yè)，大體上分為原料預備和燒結兩個部分。燒結主作業(yè)線是從配料開場，包括配料、混料、燒結、冷卻及廢品燒結礦整粒幾個主要環(huán)節(jié)，作業(yè)線長達數(shù)百米。在燒結機上進展的燒結過程繼續(xù)時間不長，在幾非常鐘內完成點火、燃料熄滅、傳熱和各種液相生成及冷卻和再結晶過程。燒結機大型化有利于提高消費率和降低單位本錢。 1 燒結知識簡介2 寶鋼燒結概略 二 寶鋼燒結概略2.1寶鋼燒結的根本情況2.2寶鋼燒結的地理位置2.3寶鋼燒結的人員配置 2.1寶鋼燒結的根本情況 寶鋼股份煉鐵廠燒結分廠現(xiàn)有三臺魯奇-日立式燒結機，1DL參照日本新日鐵大分廠2號燒結機全套引進，2DL、3DL那么立足國產，部分

4、設備引進，具有設備可靠、自動化程度高的特點。三臺燒結機原設計有效燒結面積均為450m2，分別于85年8月、91年6月和98年4月投產。為提高燒結礦產量，1、2、3號燒結機分別于2005年3月、2004年9月和2003年10月進展了橫向擴容改造，目前三臺燒結機的有效燒結面積均為495 m2。 2 寶鋼燒結概略 一期燒結最初的三電控制系統(tǒng)為中央集中控制方式，分別由日本橫河電機的I系列單元組合儀表、YODIC-1000過程控制計算機、日本三菱電機的MLPIAC-50可編程控制器構成，代表了70年代末世界先進程度。 二燒結三電控制系統(tǒng)那么是第一代的集散型控制系統(tǒng)，部分功能曾經下放到L1，由日本三菱的M

5、ACTUS-620 綜合儀表控制系統(tǒng)、 MELCOM 350-50/1000計算機構成，為80年代末世界領先程度。2 寶鋼燒結概略 三燒結曾經上升到第三代集散型控制系統(tǒng)，為Honeywell的TDC3000X系統(tǒng)，一切過程控制全部下放L1，初步實現(xiàn)三電一體化，到達90年代末世界領先程度。 在2002年5月，進展了一燒結三電改造，2004年9月進展了二燒結三電改造，該兩項改造從系統(tǒng)架構、組態(tài)編程到調試投產全部由寶鋼本人獨立完成。目前，寶鋼三臺燒結機的過程控制系統(tǒng)全部一致為Honeywell的集散型控制系統(tǒng)。2 寶鋼燒結概略煉鐵工藝約占寶鋼股份總面積的四分之一 2.2寶鋼燒結的地理位置2 寶鋼燒結

6、概略2 寶鋼燒結概略 2.3寶鋼燒結的人員配置三 寶鋼燒結消費工藝3 燒結消費工藝3.1 燒結工序概略3.2 燒結消費工藝流程圖3.3 燒結消費工藝流程簡介3.4 燒結成礦機理3.5 燒結消費控制3.6 燒結主要設備 燒結分廠隸屬于寶鋼股份直屬煉鐵廠，共有3臺450m2的大型燒結機，年產優(yōu)質燒結礦1700萬噸。目前燒結工序多項技術經濟目的曾經跨入世界一流的行列，并在低價礦運用、厚料層燒結、低硅高鐵份燒結及以煤代焦等方面構成了本人的中心技術，為寶鋼股份本部消費的中心工序4座4000m3級的特大型高爐的穩(wěn)定高效運轉提供了可靠保證。3 燒結消費工藝3.1 燒結工序概略 寶鋼三臺燒結機的投產時間如下：

7、3 燒結消費工藝3.1 燒結工序概略3.2 燒結消費工藝流程圖生石灰蒸汽返礦，去配料去高爐或原料場5150mm5mm1020mm20mm混勻礦熔劑破碎、燃料破碎一混4.417 二混 5.124.5取樣公司蒸汽管網二次篩，自定中心振動篩四次篩，低頭式振動篩三次篩，低頭式振動篩脫硫裝置460m2鼓風環(huán)冷221000m3/min19500Pa260m22電除塵器 棒磨機梭式布料機495m2燒結機返礦還擊式破碎機鋪底料20mm10mm105mm單輥破碎機3600定量圓盤電子秤燃料熔劑燒結粉3 燒結消費工藝3.3.1 配料和混料 從貯礦槽將各種原料按一定配比且經過槽下定量給料安裝(CFW)排出，送圓筒混

8、合機進展混勻和造球。通常，一次混合機主要作用是混勻，二次混合機主要作用是造球。3 燒結消費工藝3.3 燒結消費工藝流程簡介3.3.2 臺車鋪底料和布料 混合料由皮帶機運送到燒結的混合料槽，由廢品整粒系統(tǒng)向鋪底料槽供鋪底料。布料時，先在臺車篦條上鋪一層3050mm厚的鋪底料，然后再由圓輥給料機將混合料均勻地布在臺車上，并用整厚板來刮平料面。臺車在延續(xù)不斷地運轉中，從機頭開場鋪底料和布料，然后經點火爐點火進展燒結。3 燒結消費工藝3.3 燒結消費工藝流程簡介3 燒結消費工藝3.3 燒結消費工藝流程簡介3.3.3 點火爐點火 布好混合料的臺車經過點火爐下時，點火爐運用煤氣燒嘴熄滅，將混合料上層所含的

9、燃料點燃，點火后的混合料層由下方風箱將空氣抽入，維持料層中的固體燃料熄滅。為了防止剛出點火爐的料層急劇吸入冷空氣，外表驟冷而使燒結礦質量惡化，以及防止料層上部熱量缺乏，寶鋼燒結機還設置了保溫爐段，以改善外表燒結礦質量。3 燒結消費工藝3.3.4 在臺車上進展燒結 臺車下面的風箱經過風箱支管與主排風管大煙道相連。主排風管有分別粉塵的功能，粉塵由主排風管下的雙層閥排放到皮帶運輸機上運出?；旌狭辖淈c火爐點火后，裝有混合料的臺車在風箱上運轉，空氣被抽入料層，被點燃的焦粉向下繼續(xù)熄滅，燒結過程延續(xù)進展，最后混合料構成燒結餅在機尾卸下。3 燒結消費工藝3.3 燒結消費工藝流程簡介3.3.5 燒結礦冷卻 燒

10、結臺車到達機尾時，熄滅帶也相應到達臺車上料層的底部，這時臺車上的混合料已全部變成了燒結餅，并因臺車在機尾處傾翻而被卸落。燒結餅經過單輥破碎機破碎后，進入環(huán)式冷卻機，以冷卻到不燒損下道工序運輸膠帶的溫度，即低于150。為了綜合利用余熱，寶鋼將冷卻機排出的廢氣余熱加以回收。余熱回收利用途徑有三種：1作點火爐煤氣熄滅的助燃空氣；2熱風燒結；3經過余熱鍋爐消費低壓蒸汽。3 燒結消費工藝3.3 燒結消費工藝流程簡介3.3.6 廢品燒結礦處置 冷卻后的燒結礦經一次破碎和四次篩分，分為廢品燒結礦、鋪底料和返礦。廢品燒結礦粒度為550mm，其中一部分1020mm的作鋪底料，小于5mm的為返礦，前往到配料儲礦槽

11、，重新參與配料。3 燒結消費工藝3.3 燒結消費工藝流程簡介3.3.7 煙囪和煙道 煙道用于將燒結過程產生的廢氣從風箱引至煙囪，思索到廢氣脫硫，寶鋼燒結機設有兩個煙道。為了提高排放廢氣的分散程度，減少環(huán)境污染，三臺燒結機的煙囪高度均達200m。3 燒結消費工藝3.3 燒結消費工藝流程簡介3.3.8 除塵器 燒結廢氣中含粉塵約0.20.7g/m3，從環(huán)境維護和防止抽風機葉片磨損思索，設置了除塵器。寶鋼燒結機主排氣系統(tǒng)除塵采用寬間距高電壓ESCS型電除塵器，使廠區(qū)環(huán)境得到凈化。除主排氣系統(tǒng)外，燒結廠內各主要揚塵點如燒結機排礦部、廢品整粒系統(tǒng)等采用了EP型電除塵器和布袋除塵器，使任務環(huán)境進一步得到改

12、善。3 燒結消費工藝3.3 燒結消費工藝流程簡介3.3.9 焦粉處置設備 作為燒結固體燃料的焦粉是利用高爐篩下焦25mm，經磨碎后得到的。焦粉粒度的適宜范圍與原料性質有關，普通控制在0.53mm范圍內，平均粒度目的值普通為1.01.8mm。3 燒結消費工藝3.3 燒結消費工藝流程簡介3.3.10 計量檢測和控制設備 燒結廠計量檢測安裝有定量給料安裝配料、風箱壓力計、廢氣溫度計、煤氣流量計和主排風機風量計、負壓計和溫度計、混合料中子水分計、礦槽料位計等等。經過這些計量和檢測安裝及儀表來實現(xiàn)燒結消費過程的自動化。燒結廠的自動控制設備主要為定制控制以穩(wěn)定原料成分和性質為目的，自動控制包括配料控制、礦

13、槽料位控制、添加水控制、料層厚度控制、點火溫度控制、燒結機機速控制等等。3 燒結消費工藝3.3 燒結消費工藝流程簡介 鐵礦粉燒結過程中，礦石中的酸性氧化物與堿性氧化物在800左右開場經過固相反響生成低熔點化合物。隨著溫度進一步升高，這些低熔點化合物逐漸熔化構成液相，且分散至整個燒結體，構成立體“網狀交錯構造，將未熔礦粉粘結起來，冷卻后構成燒結礦。概括來說，燒結礦的成礦過程主要包括固相反響、液相生成、結晶和冷卻幾個步驟。3 燒結消費工藝3.4 燒結成礦機理3.4.1 固相反響 燒結過程的固相反響是燒結消費過程中的一個重要物理化學變化，它能促進燒結料中易熔礦物的構成，并加快液相生成的速度。 從構造

14、化學的角度分析，鐵礦石的礦物晶體常具有構造上的缺陷，即“晶格空位，礦石粒度越細越是如此，為降低礦石的外表化學能，“晶格空位有位移的傾向，即其在溫度升高時，一旦獲得足夠的活化能，就能分散到與之臨近的晶體內進展化學反響，這種固體間質點的分散過程，就導致了固相反響的發(fā)生。3 燒結消費工藝3.4 燒結成礦機理3.4.1 固相反響 鐵礦粉燒結過程中，主要礦物成分是CaO、Fe2O3、SiO2、Fe3O4、MgO、Al2O3等，這些礦物顆粒間必然相互接觸，在燒結升溫過程中，固相就發(fā)生化學反響。下表是燒結料中各種礦物成分發(fā)生固相反響的開場溫度。3 燒結消費工藝3.4 燒結成礦機理反應物固相反應產物固相反應開

15、始溫度，SiO2+Fe2O3Fe2O3在SiO2中的固熔體575SiO2+Fe3O42FeOSiO2990CaO+Fe2O3CaOFe2O3610MgO+Fe2O3MgOFe2O3600CaCO3+Fe2O3CaOFe2O35902CaO+SiO22CaOSiO26002MgO+SiO22MgOSiO2680MgO+FeO鎂浮氏體700MgO+Al2O3MgOAl2O310003 燒結消費工藝3.4 燒結成礦機理3.4.1 固相反響 由于燒結時間較短，熄滅帶堅持時間通常約23分鐘，固相反響產物雖不能決議燒結礦的最終礦物成分，但能構成原始燒結料中所沒有的新物質，在溫度繼續(xù)升高時，就成為液相構成的

16、先導，使液相生成的溫度大為降低。因此固相反響的類型與最初生成的固相反響產物對燒結過程具有重要作用。3 燒結消費工藝3.4 燒結成礦機理3.4.1 固相反響 影響固相反響速度的要素主要有： 1固相反響速度隨原始物料分散度提高而加快，由于分散度越高，粒度越細，晶格的活化能越高，且礦石顆粒間的接觸界面越大。 2升高燒結溫度和延伸高溫過程時間均有助于提高固相反響速度。3 燒結消費工藝3.4 燒結成礦機理3.4.2 液相生成 燒結過程中液相生成及冷凝是燒結礦固結成型的根底，液相組成性質和數(shù)量決議燒結礦的礦物成分和顯微構造，同時也在很大程度上決議了燒結礦的產質量。 在燒結過程中，由于燒結料的組成成分多，顆

17、粒又相互嚴密接觸，當加熱到一定溫度時，各成分間開場發(fā)生固相反響，在生成的新化合物之間、原有燒結料各成分之間，以及新生化合物和原成分之間存在低熔點物質，使得在較低的溫度下就生成液相，開場熔融。下表為燒結料中所特有的化合物與混合物的熔化溫度。3 燒結消費工藝3.4 燒結成礦機理系 統(tǒng)液相特性熔化溫度，SiO2-FeO2FeOSiO22FeOSiO2- SiO2共晶混合物2FeOSiO2- FeO共晶混合物120511781177Fe3O4-2FeOSiO22FeOSiO2-Fe3O4共晶混合物11422FeOSiO2-2CaOSiO2鈣鐵橄欖石CaOXFeO2-XSiO2X0.1911502CaO

18、SiO2-FeO2CaOSiO2-FeO共晶混合物1280CaO-Fe2O3CaOFe2O3液相+2 CaOFe2O3CaOFe2O3-CaO2Fe2O312161200Fe2O3-CaOSiO22CaOSiO2-CaOFe2O3-CaO2Fe2O311923 燒結消費工藝3.4 燒結成礦機理3.4.2 液相生成 影響燒結過程液相生成量的要素主要包括：1燒結溫度；2燒結礦堿度；3燒結氣氛；4混合料化學成分等。3 燒結消費工藝3.4 燒結成礦機理3.4.3 結晶和冷卻 燒結液相冷卻降溫至某一礦物的熔點時，其成分過飽和，質點相互靠攏吸引構成線晶，線晶靠攏構成面晶，面晶重疊成為晶芽，以晶芽為基地，該

19、礦物的質點有序陳列，逐漸構成晶體。這是直接從液相中結晶的過程，其它結晶過程還包括再結晶和重結晶。3 燒結消費工藝3.4 燒結成礦機理3.4.3 結晶與冷卻 結晶過程除與結晶溫度、先析出的晶體和雜質、液相粘度和結晶速度有關外，還與冷卻過程密不可分。假設冷卻速度過快，結晶才干差的礦物就以非晶質體硬化液體，俗稱玻璃相存在，在冷卻過程中，由于冷卻速度不同，不僅呵斥熱應力，而且還呵斥礦物的晶形轉變而產生的構造應力，這些對燒結礦的強度都是不利的。3 燒結消費工藝3.4 燒結成礦機理3.5.1 燒結消費過程的劃分 普通以為，燒結過程并不存在明顯的帶與帶之間的界限，所謂帶與帶之間的分界是該料層區(qū)域的溫度變化明

20、顯，或者溫度變化趨勢不同。而豎向料層高度方向熱形狀蘊涵了燒結過程的重要信息，如垂直燒結速度的變化特征，最高溫度的挪動，熄滅帶、枯燥預熱帶的厚度變化及挪動速度等，掌握了燒結過程的這些特性，就能為燒結消費的優(yōu)質、高產、低耗奠定堅實的實際根底。3 燒結消費工藝3.5 燒結消費控制3.5.1 燒結消費過程的劃分 利用前述特點，經過多次實驗，可得出一個簡約、適用的料層各帶劃分模型，如以下圖。自上而下依次為：燒結礦帶、熄滅帶、預熱枯燥帶、濕料帶。3 燒結消費工藝3.5 燒結消費控制3.5.2 燒結料層各帶劃分的運用 經過豎向的料層各帶分布圖，燒結消費的崗位工可以直接地判別燒結終點能否在適宜的位置，從而采取

21、相應的操業(yè)措施來調整燒結過程，來到達穩(wěn)產低耗的消費目的。3 燒結消費工藝3.5 燒結消費控制3 燒結消費工藝3.6 燒結主要設備3 燒結消費工藝四 燒結工序的環(huán)境維護4 燒結工序的環(huán)境維護4.1 廢品皮帶灑水系統(tǒng)4.2 增設煙氣脫硫安裝4.3 電除塵器的改造4.4 加強除塵器的管理4.5 不斷推進環(huán)境綜合治理4.6 燒結區(qū)域降塵量實績4.1.1 廢品區(qū)域的環(huán)境污染 由于燒結廢品礦含有一定枯燥細粒物料，在保送過程中，細粒物料極易在返程皮帶飄落，污染周圍環(huán)境。特別是因燒結工藝需求，在廢品燒結礦外表噴灑氯化鈣溶液后，燒結廢品輸出皮帶易產生大量落料。先前雖然采取了許多措施，但效果仍不盡人意，揚塵和落料

22、改善不多。2005年，針對這一情況，寶鋼對燒結廢品皮帶落料情況進展了治理改造，增設了廢品皮帶灑水系統(tǒng)，有效改善了燒結廢品區(qū)域的環(huán)境污染。4 燒結工序的環(huán)境維護4.1 廢品皮帶灑水系統(tǒng)4.1.2 廢品水洗工藝流程 本著簡單適用原那么，在各個廢品返程皮帶增面輪溜槽附近再增設一道水洗溜槽，在水洗溜槽內先用高壓水沖洗返程皮帶，然后經過水洗輥和清掃器將返程皮帶物料去除到水洗溜槽內，然后采用自然沉降對沖洗皮帶所構成的含燒結廢品礦粉的污水進展處置，從沉淀池溢流至回用水池的回水經過廓清后，重新前往用于沖洗皮帶，整個過程只需補充少量新水。沉淀池內的沉渣用人工清理裝入手推車后，用電動葫蘆提升至地面，手推車運走。4

23、 燒結工序的環(huán)境維護4.1 廢品皮帶灑水系統(tǒng)4 燒結工序的環(huán)境維護4.1 廢品皮帶灑水系統(tǒng) 燒結廠SO2排放約占公司的21%。寶鋼燒結SO2排放的特點是：煙氣中SO2濃度低，但煙氣量大。為此，早在寶鋼建立初期，就曾思索煙氣脫硫，后因脫硫技術和工程投資問題而暫被擱置，但預留了日后建造煙氣脫硫安裝的場地，并建造了200m高煙囪稀釋排放作為過渡措施。4 燒結工序的環(huán)境維護4.2 增設煙氣脫硫安裝 2021年，公司決議在三燒結增設煙氣脫硫安裝。該技術采器具有自主知識產權的寶鋼燒結煙氣脫硫技術，即氣噴旋沖塔濕式石灰石-石膏法。脫硫安裝總處置煙氣量115104145104Nm3/h(標態(tài)干煙氣量)，滿足一臺450m2燒結機全煙氣脫硫的要求，脫硫安裝出口SO2濃度不大于100mg/Nm3，脫硫率不小于90。該安裝于2021年底投運，獲得了良好的環(huán)保效果。目前，一二燒結新增的煙氣脫硫安裝正在建立，將分別于9月份和年底投運。4 燒結工序的環(huán)境維護4.2 增設煙氣脫硫安裝4 燒結工序的環(huán)境維護4.2 增設煙氣脫硫安裝 ESCS電除塵是凈化燒結帶燒結機機頭廢氣的除塵設備，位于燒結消費的主消費線上，是燒結廠的關鍵設備之一，它不但是控制大范圍大氣污染的環(huán)保設備