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          如何解決轉底爐高能耗問題

          網站編輯:洛陽凱正環保工藝設備有限公司 │ 發表時間:2023-07-10 14:26:09 

            鋼鐵生產過程中會產生大量固體廢棄物,鋼鐵企業含鐵塵泥產生量約為噸鋼的 10%,其中,鋅、鉛、鈉、鉀等元素含量較高的粉塵占鋼鐵企業粉塵量的25%~30%,這些廢棄物是可以利用的二次資源,經過多年發展,轉底爐工藝可實現含鐵含鋅塵泥的循環利用,取得良好的環境效益和社會效益,逐漸獲得認可。
            一、轉底爐工藝流程

            各種粉塵干灰直接進入配料間料倉,烘干機烘干后的含鐵含鋅塵泥(含水6%左右)進入料倉,將原料、還原劑、粘結劑按比例配料,經過混合、壓球、篩分,將大于8 mm的含碳球團均勻地布到轉底爐環形爐床上,轉底爐爐內溫度控制在1 000~1 350℃,在20~30 min內,含碳球團被還原成金屬化球團,同時氧化鋅被還原為鋅,鋅揮發進入煙氣中,其由袋式除塵器凈化后外排,氧化鋅在袋式除塵器中逐級回收。還原后的金屬化球團經高溫出料螺旋從轉底爐排出,進入圓筒冷卻機。冷卻后,成品球團溫度降至小于 200℃,篩分后合格成品球(粒徑不小于 5 mm)供高爐使用,篩下成品粉料(粒徑小于5 mm)供燒結使用。

            二、轉底爐工藝能耗高的原因
            1、原料處理    除粉塵干灰外,轉底爐工藝還要處理鋼鐵企業的含鐵含鋅污泥,此污泥含水量25%-35%,需要耗費大量能源將污泥烘干。
            2、轉底爐球團烘干    生球烘干是物料進入轉底爐進行還原之前的一道關鍵工序,生球烘干跟污泥烘干一樣,采用烘干機,利用煙氣發生爐的高溫煙氣烘干,但漏風較大,同樣需要耗費大量能源。
            3、轉底爐本體    因球團只能布 1 ~ 3 層,轉底爐爐膛空間利用嚴重不足,
            4、煙氣系統    煙氣帶走的熱量接近50%,盡管國內各家均采用余熱回收方案,但結果均不太理想,設備故障率高,回收效率低,甚至經常導致排放煙氣溫度過高,熱量損失多。
            5、球團冷卻    轉底爐金屬化球團出爐后的溫度為1 100 ℃左右。常用外部噴淋式圓筒冷卻機將其冷卻至小于200℃,大量的水通過噴淋蒸發吸收熱量且熱量不回收,造成水資源的大量浪費。同時,圓筒冷卻機需要通入大量氮氣進行密封,防止球團再氧化,造成大量氮氣排放。
            三、轉底爐降低能耗措施
            1、原料水分中和技術   可以考慮通過干料和濕料混合調節水分,將干除塵灰與含水35% 的OG污泥轉運至干濕攪拌混合機,攪拌混合后得到水分≤ 6%的混合料,直接配料壓球,節約大量能源。
            2、高溫球團余熱回收   寶鋼湛江鋼鐵有限公司自行開發了內循環式冷卻機,冷卻筒由換熱膜式壁組成,物料高溫物料進入筒體后,在轉動過程中將熱量傳遞給膜式壁結構內的冷卻介質,冷卻介質受熱升溫后進入鍋爐系統。
            3、轉底爐富氧燃燒   采用變壓吸附制氧法,氧氣從助燃風機進風口與空氣一起被吸入風機,形成的富氧空氣經風機加壓后送入爐內。工藝成熟、投資低,運行維護簡單。
            4、節能烘干工藝    將轉底爐主煙氣系統尾氣(150 ℃)與生球干燥熱風爐產生的煙氣混合,作為生球烘干的煙氣,充分利用主煙氣系統尾氣熱量,可大大降低高爐煤氣消耗。
            5、煙氣系統效能提升    可采用用全鍋爐形式,提高蒸汽回收量,降低摻冷風量,并將部分要排放的 150 ℃左右尾氣引入烘干機進行烘干,回收大量能源。
            四、結束語
            轉底爐的能量利用率較低,經過不斷研發和改進,轉底爐能耗目前有了極大的降低,但在碳達峰碳中和的背景下,轉底爐的能耗仍需要不斷降低。因此,未來應全方位考慮能源利用途經,研發、推廣新型轉底爐工藝與設備,達到節能降耗的目的。

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