烧结工艺及余热发电简介

1、烧结工艺及余热发电简介烧结工艺及余热发电简介第1页概要烧结工艺过程及其设备4烧结概述1烧结反应过程2烧结工艺流程3烧结余热利用技术5烧结工艺及余热发电简介第2页第一个别烧结概述SuunPower 大型工业企业节能减排教授烧结工艺及余热发电简介第3页钢铁工艺流程概述钢铁工业是能源消耗最大产业部门之一，烧结生产普通占吨钢能耗1020%，仅次于炼铁。烧结节能在钢铁企业节能中占有十分主要地位。烧结工艺及余热发电简介第4页1、烧结概述高炉炼铁生产前，将各种粉状含铁原料，配入适量燃料和熔剂，加入适量水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学改变，烧结成块过程。主要包含烧结料准备，配料与混合，烧

2、结和产品处理等工序。富矿粉和贫矿富选后得到精矿粉都不能直接入炉冶炼，必须将其重新造块，烧结是最主要最基础造块方法之一。烧结工艺及余热发电简介第5页经过烧结得到烧结矿含有许多优于天然富矿冶炼性能，如高温强度高，还原性好，含有一定CaO、MgO，含有足够碱度，而且已事先造渣，高炉可不加或少加石灰石。经过烧结可除去矿石中S、Zn、Pb、As、K、Na等有害杂质，降低其对高炉危害。高炉使用冶炼性能优越烧结矿后，基础上解除了天然矿冶炼中常出现结瘤故障；同时极大地改进了高炉冶炼效果。烧结中可广泛利用各种含铁粉尘和废料，扩充了矿石资源，又改进了环境。所以自上世纪50年代以来，烧结生产取得了快速发展。烧结意义

3、烧结工艺及余热发电简介第6页第二个别烧结反应过程SuunPower 大型工业企业节能减排教授烧结工艺及余热发电简介第7页2、 烧结反应过程当前世界各国90%以上烧结矿由抽风带式烧结机生产，其它烧结方法有回转窑烧结，悬浮烧结，抽风或鼓风盘式烧结和土法烧结等。各法生产工艺和设备尽管有所不一样，但烧结基础原理基础相同。这里着重介绍带式抽风烧结法。 烧结工艺及余热发电简介第8页烧结反应过程抽风烧结过程是将铁矿粉、熔剂和燃料经适当处理，按一定百分比加水混合，铺在烧结机上，然后从上部点火，下部抽风，自上而下进行烧结，得到烧结矿。取一台车剖面分析，抽风烧结过程大致可分为五层(图2-1)，即烧结矿层、燃烧层、

4、预热层、干燥层和过湿层。这五层并不是截然分开。点火烧结开始，各层依次出现，一定时间后，各层又依次消失，而最终剩下烧结矿层。烧结工艺及余热发电简介第9页烧结反应过程烧结工艺及余热发电简介第10页烧结反应过程1.烧结矿层：从表面开始伴随烧结过程进行逐步增厚。抽入空气经过烧结矿层被预热供给燃烧，而烧结矿层则被冷却和氧化。在同燃烧层靠近处，进行液相冷却结晶(10001100)，使烧结物固结形成多孔烧结矿。2.燃烧层：燃料被预热空气燃烧，产生13001500高温，使烧结料局部熔化、造渣并进行还原、氧化，石灰石及硫化物分解反应。3.预热层：已干燥烧结料被燃烧层高温气体快速加热到燃料着火点(普通为700左右

5、，但在烧结层中实际为10501150)，并进行氧化、还原、分解和固相反应，出现少许液相。4.干燥层：烧结料中水分在此大量蒸发，使料干燥。同时料中热稳定性差一些球形颗粒可能破裂，使料层透气性变坏。5.过湿层：原始混合料层，水分凝聚，影响料层透气性，为防止过湿，应确保湿料层温度在露点以上。 烧结工艺及余热发电简介第11页烧结反应过程烧结动画演示烧结工艺及余热发电简介第12页烧结原、燃料及烧结矿成份理论含铁量%实际富矿含铁%最低工业品位%冶炼性能磁铁矿Fe3O472.445702025P，S难还原赤铁矿Fe2O370556030P，S易还原褐铁矿n Fe2O3.mH2O55.266.1375530P

6、 易还原菱铁矿FeCO348.2304025P，S熔烧后易还原铁矿石种类及质量评价我国铁矿石中贫矿多、富矿少。烧结厂含铁原料特征是以精矿为主。烧结工艺及余热发电简介第13页烧结原、燃料及烧结矿各类铁矿石图赤铁矿磁铁矿菱铁矿褐铁矿烧结工艺及余热发电简介第14页熔剂及粘结剂各种熔剂入厂条件（1）作用：形成低熔点易流动炉渣、脱S（碱性熔剂）（2）种类：膨润土 烧结厂处理钢铁厂粉尘方法之一是造小球，此种小球作为烧结原料进入二次混合，造小球时常见膨润土作为粘结剂。使用条件及作用碱性铁矿中脉石为酸性氧化物，包含：石灰石、白云石、石灰酸性铁矿中脉石为碱性氧化物，主要为：SiO2（只在炉况失常时使用（Al2O

7、3）18%或排碱时）中性高Al熔剂，主要为：含Al2O3高铁矿（只在降低炉渣流动性时使用）烧结工艺及余热发电简介第15页燃料1、固体燃料：焦粉、无烟煤2、气体燃料：焦炉煤气、高炉煤气、天然气烧结工艺及余热发电简介第16页烧结矿质量评价烧结矿质量对高炉冶炼效果含有重大影响。对烧结矿质量要求是：品位高，强度好，成份稳定，还原性好，粒度均匀，粉末少，碱度适宜，有害杂质少。烧结工艺及余热发电简介第17页第三个别烧结工艺流程SuunPower 大型工业企业节能减排教授烧结工艺及余热发电简介第18页3、 烧结工艺流程介绍烧结机工艺流程烧结工艺及余热发电简介第19页3、 烧结工艺流程介绍烧结机工艺流程烧结工

8、艺及余热发电简介第20页3、 烧结工艺流程介绍烧结机工艺流程图130m2烧结工艺流程烧结工艺及余热发电简介第21页烧结机工艺流程动画演示3、 烧结工艺流程介绍烧结工艺及余热发电简介第22页第四个别烧结工艺过程及其设备SuunPower 大型工业企业节能减排教授烧结工艺及余热发电简介第23页4、烧结工艺过程及其设备1、烧结原、燃料及烧结矿 2、配料3、烧结 4、烧结饼破碎和筛分5、烧结矿冷却 6、烧结矿整粒和成品矿贮存烧结工艺及余热发电简介第24页烧结前段工艺烧结前段工艺流程烧结工艺及余热发电简介第25页 设备（料仓）烧结工艺及余热发电简介第26页设备（混合机）为使烧结物料物性性质充分均匀，使烧

9、结料内微粒物料造成适宜小球，在配料后设置混合工序。一次混合目标在于混匀，在沿混合机长度方向均匀加水，二次混合主要作用是造球，给水位置设在混合机给料端。烧结工艺及余热发电简介第27页2.4.5 设备（梭式布料机）1、采取铺底料能够保护台车、确保料层烧透、降低烧结烟气含尘量。2、对混合料布料基础要求是：（1）沿台车宽度方向上布料量应均匀一致；（2）沿台车宽度方向同一高度混合料粒度和水分应均匀分布；（3）从料面垂直向下方向混合料粒度分布逐步变粗，燃料分布逐步降低；（4）料面要求平整；（5）料层有良好透气性。烧结工艺及余热发电简介第28页烧结工艺设备环视烧结工艺过程及其设备烧结工艺及余热发电简介第29

10、页设备（烧结机）烧结工艺及余热发电简介第30页设备（烧结机）烧结机模型图烧结工艺及余热发电简介第31页设备（烧结机）烧结工艺及余热发电简介第32页设备（烧嘴）烧结工艺及余热发电简介第33页设备（烧嘴）烧嘴动画演示烧结工艺及余热发电简介第34页设备（烧结机烟风系统）烧结工艺及余热发电简介第35页设备（烧结机烟风系统）风箱抽风系统烧结工艺及余热发电简介第36页 设备（烧结机）主排气管动画演示台车环视演示烧结工艺及余热发电简介第37页烧结工艺及余热发电简介第38页烧结工艺及余热发电简介第39页设备（烧结机）传动系统动画演示星轮动画演示烧结工艺及余热发电简介第40页设备（冷却机） 按冷却风流经过方式，

11、可分为抽风和鼓风两种形式。按冷却机结构形式，又可分为带式、环式、格式、塔式和盘式。鼓风环冷是当前应用较普遍一个方式。烧结工艺及余热发电简介第41页设备（冷却机）烧结工艺及余热发电简介第42页设备（冷却机）烧结工艺及余热发电简介第43页第五个别烧结余热利用技术SuunPower 大型工业企业节能减排教授烧结工艺及余热发电简介第44页烧结余热利用技术烧结机烟气余热利用冷却机废气余热利用烧结机烟气和冷却机废气余热发电技术SuunPower 大型工业企业节能减排教授烧结工艺及余热发电简介第45页烧结余热回收利用SuunPower 大型工业企业节能减排教授 烧结热源主要来自焦粉和煤气，其能耗由烧结烟气显

12、热、冷却机废气显热、烧结矿显热、反应热以及辐射热等热耗和驱动设备正常运行动力消耗两个别组成。 冷却机废气和烧结机烟气显热约占全部热支出50%，所以余热回收利用空间很大。烧结厂热平衡图烧结工艺及余热发电简介第46页经典烧结厂标准值热平衡图冷却机废气显热和烧结烟气显热占烧结过程热耗50%以上，将这个别余热尽可能地加以有效利用是烧结节能主要方面。烧结工艺及余热发电简介第47页烧结余热回收利用SuunPower 大型工业企业节能减排教授 尽管烧结烟气和冷却机废气所含显热达总热耗二分之一，但其平均温度比较低，仅在150左右，温度分布也不均匀。所以能经济有效地利用仅是烧结机尾部风箱高温烟气和冷却机给料部高

13、温废气。烧结余热回收段序号回收利用1用作点火、保温炉助燃空气2用于预热混合料3用于余热锅炉产蒸汽4用于余热发电烧结工艺及余热发电简介第48页烧结工艺及余热发电简介第49页烧结机烟气余热利用SuunPower 大型工业企业节能减排教授 烧结过程是个热加工过程，烧结料层中温度改变随主排风机自上而下抽入空气、烧结台车不停前移而改变。其中温度最高烧结过程结束普通控制在靠近烧结机尾风箱位置。普通烧结机尾部倒数第二个风箱温度最高。 普通烧结烟气焓硫较高，为了确保非回收区烟气流经机头电除尘器至烧结机主抽风机时，不至于结露，对回收烟气和非回收烟气都要严格测算，才能确保烧结机烟气余热回收利用合理。烧结机烟气余热

14、利用系统图序号余热回收流程1开路回收利用流程2闭路循环回收利用流程烧结工艺及余热发电简介第50页冷却机废气余热利用SuunPower 大型工业企业节能减排教授冷却机废气余热利用系统图序号废气余热利用高温段用于余热锅炉产蒸汽中温段用作点火保温炉助燃风低温段用作混合料预热冷却机废气余热利用方案烧结工艺及余热发电简介第51页冷却机余热回收路径烧结矿从烧结机尾经过热破碎后卸到冷却机上,卸出烧结饼温度平均在500800之间。热烧结矿经过冷却机冷却，使得从冷却机排出烧结矿温度在150 以下。热烧结矿在冷却过程中其热能变为废气显热，废气温度随冷却机部位不一样而不一样，给矿部温度最高，在450 以上，排矿部温

15、度最低。余热能够分为高、中、低三个温区分别利用。 SuunPower 大型工业企业节能减排教授烧结工艺及余热发电简介第52页高温段余热废气能量品味比较高，动力回收形式效率也比较高，将热废气热能转换为能级较高电能回收方式为首选。经过余热锅炉将热废气余热转化成蒸汽，再经过汽轮发电机组有效转化为电能供烧结厂自用或并入企业电网。高温段余热利用SuunPower 大型工业企业节能减排教授烧结工艺及余热发电简介第53页中温段余热利用中温段温度低于300，采取余热锅炉进行回收热效率比较低，经济性比较差。采取直接回收利用更为合理。该段废气为高含氧量热空气，能够作为烧结点火助燃空气和热风烧结。热风助燃优点：1、

16、节约能源。高温度助燃空气显热使燃烧温度得以提升，节约燃料；2、能够使点火浓度极限范围变宽，从而改进了燃烧，强化和稳定了点火过程；对于采取高炉煤气等低热值煤气点火烧结机尤为主要；3、因为助燃空气温度提升，提升了烧嘴混合喷出速度，增加了火焰出口动能，增强了烧嘴火焰穿透能力，使高温区愈加贴近或侵入点火料面，加紧了垂直点火过程，提升了上层料面保温蓄热能力。热风烧结优点：后序热风烧结保持和延续了前期热风点火料层保温和蓄热条件。热风点火和热风烧结同时应用，则前后两个热工过程相互促进和温度叠加，对于促进铁酸钙生成和厚料层操作十分有利，节能效果十分显著。SuunPower 大型工业企业节能减排教授烧结工艺及余热发电简介第54页冷却机废气烧结点火助燃空气和热风烧结系统图将冷却机中温段热废气抽出经保温送至点火炉直接供点火助燃和点火后热风烧结依据冷却机料层上方压力和管道阻力损失核实是否需要增加风机SuunPower 大型工业企业节能减排教授烧结工艺及余热发电简介第55页对于低于200热废气，能够引至二次混合机和机头布料前混合料矿槽，对烧结前混合料进行预热，使其到达65 露点以上，优点是：1、在烧结过程中，适宜混合料水分含量为7%8%左右，当混合料温度低于露点时（55 65 ），抽风烧结过程所产生水蒸气从气态变为液态