钢铁厂富氧烧结
烧结工艺富氧方式有点火富氧、烧结富氧、全程富氧三种
1、点火富氧是在煤气点火条件下,将氧气加入助燃空气中;
2、烧结富氧则是在烧结过程中在烧结杯上套一个特质的富氧罩,氧气从罩的四周加入;
3、全程富氧是在点火和烧结全程都加入氧。

富氧对烧结点火的影响
镜铁矿作为铁原料,通过改变天然气流量和氧气过剩系数以及氧气和空气的配比,研究表明,富氧烧结点火能够**烧结点火能耗和减少CO2的排放量,同时点火温度上升,烧结料层表面固体燃料的利用率提高,并可获得良好的烧结矿产品质指标。
烧结机上采用了富氧鼓风焙烧技术
为提高烧结矿的产量、质量,**烧结能耗,自1998年5月建成投运以来**较好,生烧率**2%,返矿率减小,相应产量提高2%;粉尘量由原来的1.5mg/m3**到0.92mg/m3,取得了**的经济效益和环境效益。点火富氧和保温富氧,即在带式烧结机点火段和保温段都使用富氧烧结,富氧烧结技术方案如下:
1)点火富氧:将吸附制氧系统生产的纯度为93%的氧气,经加压泵、输送管道、分流阀、减压阀送*助燃管道,助燃管道中的氧气与助燃空气混合,形成所需要的富氧助燃气,富氧助燃气中氧含量为22%-25%;富氧助燃气再与焦炉煤气按富氧助燃气∶焦炉煤气为2.7∶1~4.2∶1混合后点火;
2)保温富氧:将制氧系统生产的纯的氧气,经加压泵、输送管道、分流阀、减压阀送*供氧器,供氧器通过保温罩四周向烧结保温段加入氧气,使加入氧气后的保温气氛中的氧含量达到22%-30%,通过强力抽风往烧结料层内供给富氧。
富氧烧结工艺法是在烧结生产过程中,将含有一定浓度的空气吹入烧结机上方,通过增加空气中的氧含量,进行富氧烧结的连续性生产,达到提高烧结矿产品质,**固体燃耗的目的。一种新型的烧结工艺生产方法,能够提高料层厚度,改善烧结矿粒度组成,**固体燃耗,促使硫的顺利脱除。富氧烧结工艺法是有效提高烧结矿产品质的新工艺、新方法。
通过引入冷却机上废气余热,加热通过料层的气流,使上部料层的烧结温度升高,缩小上、下层间的温差,提高烧结矿产品质、**能源消耗。富氧空气的引入能显著改善燃料燃烧条件和增强料层的氧化气氛,从而达到提高烧结矿的转鼓强度、利用系数,同时**燃料消耗、改善烧结矿冶金性能等优点。富氧工艺流程简单,结构紧凑,不污染环境,**快,使用寿*长。
富氧烧结改善了燃料利用率,**了固体消耗,提高了烧结矿铁酸钙和粘结相含量,改善了烧结矿相结构,转鼓强度提高了1.52%,低温还原粉化率RDI+3.15和还原性RI指标均得到了优化,分别提高了0.328%和0.6%。
烧结是一种氧化和还原的物理化学反应过程,烧结过程中的气氛是影响烧结指标和烧结矿质量的重要因素之一
我公司主要采取的措施
2.1稳定煤质
首先,根据原煤的煤质、价格及供应商的信誉等因素确定2~3家作为长期稳定的供应商;其次,加强原煤的进厂质量检验,避免或减少使用高硫煤(如必须使用高硫煤,则应加强原煤预均化和均化工作);第三,**煤粉筛余控制指标,由5.0%**到3.0%,并在生产中严格控制,以提高煤粉的燃尽率。
2.2合理用风
在喂料量不变的情况下,三次风闸板开度**,能增加分解炉燃烧空气量,**了系统阻力;同时相应增加分解炉用煤量,有利于尾煤的**燃烧,提高了入窑生料CaCO3分解率。正常生产情况下,我公司三次风闸板开度一般控制在55%~65%。
当三次风闸板烧坏后,运转期内,为了完成当月的生产任务,可以采用向三次风管内扔耐火砖的办法,以改变窑炉的风量分配;系统检修时,则应及时对烧坏的三次风闸板进行更换处理。
2.3保持合适的窑、炉用煤比例
窑头用煤量的大小主要是依据入窑生料的喂料量和CaCO3分解率、生料易烧性、熟料f-CaO和升重、窑速及窑皮等因素来确定的。分解炉用煤量主要是根据入窑生料分解率、生料易烧性、分解炉出口气体温度来调节的。如果风量分配合理、入炉煤粉燃烧**,但分解炉出口气体温度偏低,入窑生料分解率低,C5出口气体温度低,这说明分解炉用煤量过少,应增加。如果预分解系统温度偏高,热耗增加,甚*出现分解炉内煤粉燃尽率低,煤粉到C5内继续燃烧,导致预分解系统产生结皮或堵塞,这说明分解炉用煤量过多,应降煤。
*作中,窑炉用煤比例取决于入窑生料分解率、生料易烧性、窑速及燃料的特性等。一般情况下,窑头用煤控制在40%~45%、分解炉用煤控制在60%~55%时比较合适。杜绝出现窑炉用煤比例倒置现象,应注意。
2.4扩大分解炉主炉下缩口
预分解窑窑尾气体成分表征了窑内燃料的燃烧状况及窑内的通风情况。要求既不能使燃料在空气不足的情况下燃烧而产生大量CO,又不能有过多的过剩空气而增大热耗。一般控制窑尾烟气中φ(O2)为1.0%~l.5%比较合理。
我公司分解炉主炉下缩口原设计尺寸为φ2050 mm。但在实际生产中,由于结皮较多造成缩口实际尺寸变小(2006年4月21日停窑检修时,实测尺寸仅为φl900 mm),窑内因通风量减小而产生还原气氛(窑尾烟室气体成分分析显示φ(CO)=3%,φ(O2)=0.8%~0.2%)。由于窑内氧气不足,使Fe2O3变成Fe0,液相提前出现、料容易在窑内结大球产生黄心料,影响熟料质量;同时也限制了产量的提高。此时中控*作员为了使f-Ca0合格,往往采用关小三次风闸板、**窑头用煤量的办法。虽能暂时**窑内通风、提高烧成带温度,但三次风闸板关得过小,必然造成预燃炉内的风量减小,使低挥发分无烟煤在炉内燃烧不**。导致分解炉出口及C5下料管温度偏高,造成窑尾烟室、分解炉下缩口结皮严重并再次产生黄心料形成恶性循环,*终不得已减产煅烧。后来曾采用高压水枪清理烟室及分解炉下缩口(每班两次),高温风机拉风到900 r/min(进口风压-6700Pa),也未能从根本上解决问题。经过研究,决定将主炉下缩口扩大,并于2006年底利用检修时间实施。改造时,将主炉下缩口膨胀节更换,使其净尺寸扩大到φ2400mm。更换后没有出现塌料现象,窑内通风**好转。

为了强化烧结过程中的氧化气氛,可以采取厚料层、**配碳和富氧烧结工艺措施。 氧浓度的提高有利加快垂直烧结速度,提高烧结矿产量。
传统烧结上部料层在烧结生产中由于无法产生有效的蓄热作用,燃烧前沿下移后被快速冷却,烧结过程所需的各项反应得不到**进行,从而得不到足够的液相,因此烧结表层的质量**,大量的返矿均来源于表层。如采用烧结富氧,由于碳的燃烧更加**,产生的热量增多,表层就可能产生较多的液相。增加氧化气氛,促进铁酸钙粘结相的形成,表层烧结矿的质量得到改善,而改善表层烧结矿的质量对于整个烧结作业是**关键的。
这说明富氧条件下,燃料的燃烧得到改善,烧结的氧化气氛得到加强,证明了富氧烧结主要对上层烧结结块和矿化起作用,提高了上层烧结矿的强度。由于上层热量增加,烧结自动蓄热作用,富氧烧结会使下层热量增强,FeO也有所提高。富氧烧结可使上、下层烧结矿质量均匀化。
无论富氧与否,都是上层烧结矿还原性**,中层次之,下层*差。在富氧的条件下,各料层烧结矿的还原性均有不同程度的提高,尤其是富氧后上层烧结矿的还原性改善*为**,还原度达到了92.92%,****突出
富氧烧结,使燃料燃烧**,烧结氧化气氛得到加强。增加上层烧结热量,对烧结上层结块和矿化起促进作用,提高上层烧结矿的强度。使上、下层烧结矿强度均匀化。
富氧烧结使各层烧结矿的还原性均有不同程度的提高,上层烧结矿还原性提高显著。


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