降低煤球团竖炉的能耗可从以下方面入手:
优化空燃比:控制空气与高炉煤气的体积比在1:1.0~1.2范围内,并根据生产变化情况(如点火温度、生产负荷、煤气耗量)及时调整,实现煤气的充分燃烧,减少过多助燃风带走的显热损失。 稳定煤气压力:减少因煤气压力低导致炉子不能生产而空耗煤气的现象。
提高利用系数和球团产量:形成规模效应,降低工序单耗。例如,将利用系数提高到不低于8t/m²·h,球团产量提高,工序单耗不高于35kgce/t。
稳定点火时间和控制点火温度:点火时间一般不得超过2分钟,燃烧室的温度不超过1100℃,且低一些更好。同时,优化球团的干燥过程,控制焙烧带内氧化气氛,氧含量控制在4 - 8%(考虑富氧燃烧)。
优化点火强度:实现微负压点火,操作与经验是关键。
采用工艺、技术和设备: 采用新型节能保温点火技术。 优化内置中心燃烧室结构,如国外多采用立式燃烧室,底部设烧嘴供热,可实现自动控制。
提升竖炉砌体设计与使用寿命,不低于8年。 采用悬臂柔性传动齿辊排料机以及密封排球机等。 考虑取消炉外冷却设备的炉内冷却方式,采用大面积可控温的生球烘干床,控制并形成有利于焙烧质量的焙烧风分布结构。
改造供风系统:实施大煤气量、大风量操作,优化竖炉焙烧参数。例如,将冷却风机改为A11000 - 1.28离心鼓风机,增加一台D250 - 11 - 2心式煤气加压风机等,使煤气量、助燃风量、冷却风量均有较大提高,球团干燥和焙烧的热量充足、废气量充足,球团焙烧、排料均匀。
优化竖炉本体: 加大炉膛横向和纵向尺寸,增加焙烧面积,适当调整均热带、焙烧带高度及断面尺寸。 适当抬高烘干床,扩大烘干面积。 喷火口以上炉衬,全部选用耐高温、耐磨和高强度的磷酸盐砖。 将烘干床角度由40度改为37度,适当减小烘干床中下部料层厚度,减轻小水梁的载荷,减小热废气穿过料层的阻力,增强生球干燥效果,保证干球入炉,减少因生球爆裂而产生的粉末,提高球团成品率。 导风墙加宽,如采用专利性质的小块组合砖导风墙技术,提高整体性和稳定性。 改造混合室顶部、各孔顶部砌砖,增加炉膛横断面积和导风墙通风面积,提高焙烧能力和冷却风通风面积,改善生球烘干条件。
余热回收利用: 在竖炉出口处对从出口到振动筛排出的球团(800°C - 900°C)进行换热处理,换热后的热风送往竖炉内部助燃。 在炉出口下部装设换热器,利用高温球团余热来预热助燃空气,使球团温度降低到500°C左右,同时将助燃空气预热到约500°C,节省使空气从常温升到500°C所需要的煤气。 采用自除尘器处理后的热废烟气(80°C)换热,换热后的热空气通入精矿粉料库,在冬季提供暖风,减少冬季取暖费用。 控制原料质量:探索适合竖炉焙烧的原料配比,根据原料品种确定膨润土配比,对原料水分进行预调整,配料岗位严格执行每班跑盘和变料跑盘制度,记录纳入标准化。
优化造球操作: 在造球盘实施两点加水操作,采用“滴水成球,雾水长大,稳定大水,微调小水”操作法,同时实施定期调整刮刀制度,控制球盘底料厚度,减少翻盘现象。 稳定入炉生球流量,加强生球小时流量的控制和考核。 适当配加炼钢污泥,有利于造球操作。将浓度大于27%的炼钢污泥直接喷加到造球盘内,可取代一部分造球过程中添加的工业水,也可取代一部分膨润土。 改造生球筛分系统,提高生球质量。如生球粒度按照8 - 16mm严格控制,适当增加造球盘大刮刀刀杆数量,造球用水改加小水梁循环水,适当增加辊筛筛辊数量,增加筛辊间隙。在生球入炉之前脱除一部分水分,对提高竖炉产量具有重要意义。
改进布料和炉况控制方法: 采用“均布干燥不漏风、匀排等温补料面”的布料法,同时齿辊控制开关由布料控制。 采用排料周期——温度链控制炉况的方法。根据竖炉的排料周期,结合竖炉废气温度、烘干床温度、火道口温度、冷却带温度等构成的温度链,预测不同位置的球团在炉内的变化状况,对于异常炉况,根据时间反推其原因。每班计算竖炉排料周期和废气量,使产量和热能消耗对应。 针对两侧下料严重不均和红床现象,采用两侧不等温操作,调整两侧下料偏差,控制燃烧带的高度,减少烘干床爆裂和热能损失。 实施定期坐料,规定开停齿辊和放冷风程序,确定补加熟球的时间和数量,并规定了坐料之前一小时降温措施,减少炉墙粘结。
强化汽包管理:实行定时上水制度,杜绝汽包满水位操作(每小时上水4次)。规范软水检化验和记录,增加汽包运行记录、规范测温点。汽包实行定时排污,根据汽包压力及时开循环泵。 根据球团矿成分及时调整燃烧室温度,控制焙烧强度。 交接班期间严禁大幅度调整仓位和进行变料,确保工序的稳定。 实施混烧焦炉煤气改造,
优化竖炉焙烧燃料:配加10%左右的焦炉煤气后,既能充分保证竖炉焙烧带的燃烧温度达到1150度,又能保证废气中氧含量达到6 - 8%,满足球团氧化所需氧气量和氧化速度。
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