王文红

(陕西钢铁集团龙钢公司)

摘  要：烧结机环冷机存留大量的热能，大部分企业重视环冷机一、二、三段高温热量回收利用，主要用于预热发电；低温段温度一般在180℃左右，没有被合理利用，普遍采用敞开式自然冷却，一方面产生扬尘污染环境，另一方面该段低温热量被浪费，龙钢公司炼铁对450m²烧结机环冷机低温段密封形式进行改进，即改善了烧结机环冷区域现场环境，又提高了能源利用效率，取得良好的改造效果。

关键词：环冷机；低温段；环保节能；改造

烧结环冷机是烧结生产工艺中的关键设备，龙钢公司炼铁450㎡烧结机配套的520㎡环冷机,承担着烧结矿的冷却输送工作，由于环冷机运送的是150-500℃的烧结矿，其中高温段为全密封罩且内部制作龟甲网耐热耐磨层，低温段为6mm薄钢板“人字罩”防雨棚。由于长时间生产运行，环冷机低温段防雨罩变形腐蚀严重，烧结矿小颗粒物料从两侧吹出，造成岗位人员劳动强度增加，造成区域环境污染。因此如何提高密封效果，降低漏风、冒灰、喷料以及低温热量的回收利用等，对于钢铁联合企业环保减排有着重要意义。

1  烧结机环冷系统设置普遍存在问题：

烧结机环冷机存留大量的热能，大部分企业重视环冷机一、二、三段高温热量回收利用，主要用于预热发电；低温段温度一般在180℃左右，没有被合理利用，普遍采用敞开式自然冷却，一方面产生扬尘污染环境，另一方面该段低温热量被浪费。450㎡烧结机配套的环冷机原设计高温段为全密封罩且内部制作龟甲网耐热耐磨层,环冷高温段的高温烟气，汇合到总管上进入余热发电系统。低温段最初设计没有考虑到余热回收利用和低温段封闭，仅在环冷低温段上部搭设防雨棚，存在粉尘污染、余热浪费问题。

1.1  低温段密封不严产生粉尘污染：

环冷机低温段密封要求不高，原设计台车栏板与防雨棚间隙较大，由于环冷机位于常年主导风向的下风口处，台车栏板与防雨棚间隙易形成穿堂风，环冷机运行时穿堂风携带大量灰尘外溢，在环冷机区域的角落沉降堆积，造成区域无组织粉尘污染，不符合钢铁企业超低排放及环境绩效A级达标相关要求，是限制龙钢公司环境绩效A级达标的重要因素。

1.2  低温段无余热回收不符合钢铁企业节能降耗要求：

环冷机运送的是150-500℃的烧结矿，环冷机最初设计高温段配备余热发电系统，低温段180℃余热没有被回收利用。如果将低温段余热回收，既符合国家“节能减排政策的要求”，还能降低烧结矿配碳、返矿率，提高烧结矿烧结速度、转鼓强度。

2   烧结机环冷低温段环保节能综合治理

2.1  实施环冷低温段密封，消除粉尘污染，实现绿色烧结：

在环冷台车运行时，低温段烧结矿上方的含尘气流向四周扩散，有一部分含尘气流不能被环冷板矿除尘罩捕捉，含尘气流就会向上扬尘。虽然整个环冷低温段不是完全封闭，但由于除尘罩的作用，整个环冷低温段处于负压状态，此时百叶窗作为补风通道，密封罩外的气流通过百叶窗进入环冷密封罩，因此外部进入的气流带着扬起的含尘气流被吸入除尘系统，达到快速降尘的目的。

环冷低温段密封应用“百叶窗+冲孔板”优化结构提高改造效果。环冷低温段外墙面立面标高3300mm-7300mm采用3mm冲孔镀锌板，外墙面立面标高7300mm-10200mm采用3mm冲孔百叶窗；环冷低温段顶部屋面由门式钢架屋面板（4mm普通钢板）和天窗架屋面板（6mm不锈钢屋面板）组成。

百叶窗叶片倾角α、叶片宽度与狭缝的宽度比l/d影响百叶窗工作性能，外墙面百叶窗叶片倾角采取α₁=25°、叶片宽度与狭缝的宽度比l₁/d₁=1，屋顶百叶窗叶片倾角采取α₂=45°、叶片宽度与狭缝的宽度比l₂/d₂=0.5，实现烧结环冷低温段密封最优效果。

2.2  低温段余热回收利用：

烧结生产中混合料混匀过程，需要在混料筒内加水润湿，以增强混匀效果，改善烧结料层透气性。混料水温度对提高混合料温度影响很大。常规采用热水混料。

在450烧结机环冷低温段密封后安装预热器，将低温段余热能通过热交换器加热水箱中的水，热水通过管道输送至烧结一混、二混混料桶，进而提高混匀料温度。工艺结构图如下：

3  450烧结机环冷低温段环保节能综合治理效果：

3.1粉尘污染治理效果：

对环冷机低温段密封，通过监测密封前后环冷机区域无组织粉尘浓度，可以得出结论，监测结果见表1。

计算可得，实施低温段密封后，环冷机内环区域无组织粉尘浓度降低74.33%，环冷机外环区域无组织粉尘浓度降低79.81%。

3.2  低温段余热回收利用，热水提高烧结混合料温度：

将环冷低温段余热通过管式热交换器加热混料水温，水温可达到65℃-70℃，冬季可将烧结混合料温度提高至60℃左右，夏季可将烧结混合料温度提高至70℃以上。

通过对混料温度实验对比分析：在水分含量为6.90%、碱度为2.05倍、料层厚度720mm不变的情况下，混合料温度分别采取42℃、45℃、50℃、55℃和60℃五个梯度水平做测定对比，实验结果如表2。

表2  料层不变时混合料温度与过程变化数据统计

从表中实验数据可以得出结论：混合料温度对烧结矿的质量影响很大。随着混合料温度的升高，烧结矿的配碳量呈现降低的趋势，返矿率在逐渐降低并且这种趋势在逐渐变小，烧结速度在逐渐升高并且这种趋势在逐渐变小，转鼓强度在逐渐升高并且这种趋势在逐渐变小。环冷机低温段余热回收利用，可提高烧结混合料温度，进而提高烧结矿质量。

3.3  烧结环冷低温废气，因地制宜烘干块矿预热再利用。

烧结环冷低温段废气经过混料热水换热器后，仍然有100℃左右的温度，工程技术人员因地制宜，将废气通过引风机通入就近的高炉块矿仓，解决块矿水分高和冬季冻结生产问题，同时对于提高高炉顶温，降低高炉热量消耗大有益处。

4  结语

通过450烧结机环冷低温段环保节能改造实践，首先消除因环冷密封简单造成的粉尘污染，改善生产环境响应绿色生产号召，同时通过对该部位余热科学利用，通过混料热水提高料温改善烧结矿质量，进而废气余热进入块矿仓烘干块矿降低物料水分，提高入炉物料温度和解决冬季块矿冻结问题，实现环保与节能降耗的双效益，为企业高质量发展做出贡献。