宁钢降低烧结工序能耗的生产实践

谌礼兵，陈洪 ，刘佳 ，杨廷炎

宁波钢铁有限公司炼铁厂

摘要：宁钢烧结工序根据自身实际深入挖掘节能降耗潜力，通过从管理、技术、结构等多维度保障能源消耗降低，在降低固体燃料消耗，降低电耗、燃气消耗、新水消耗及余能回收利用方面摸索出一套高效实用节能运行模式。经过四年多运行实践，各项指标均取得较大改善，有力的促进了能源综合利用效率，降低了烧结工序能源消耗和成本。

关键词：烧结；节能 ；措施 ；管理

1  前言

宁波钢铁有限公司炼铁厂现有两座2500m3的高炉，年设计生铁产量400万吨，与之配套的两台430m2烧结机（工艺配置设计是两台430m2烧结机配三座2500m3高炉）及600万吨物料储运能力的混合原料场。根据统计，宁钢炼铁烧结工序能耗占吨钢综合能耗的9%；能源成本约占烧结矿成本的13%。近年来，宁钢炼铁厂把降低烧结工序能耗工作摆在核心位置，通过管理、技术、结构等多方面途径使得烧结工序能耗稳步降低，见表1。

表1 近年烧结工序能耗及主要能源消耗数据

2  降低烧结工序能耗措施

2.1  多措并举，降低燃料消耗

2.1.1  通过增加烧结布料料层厚度，提高烧结矿成品率，降低了烧结矿的固体燃料消耗。烧结台车拦板高度设计只有650mm，厚料层烧结受到限制，通过台车拦板改造把料层厚度提高了100mm，烧结成品率提高了2-3%，固体燃料消耗降低了1.5kg/t矿[1]。

2.1.2  加强燃破管理。燃料的破碎粒度控制与使用的混匀矿粒级分布密切相关，破碎粒度越细越易被风抽中造成过程损失。反之，粗颗粒的燃料往往集中在料层底部，造成上部燃料缺失，被迫造成燃料投入增加。宁钢要求燃料破碎粒度<3mm部分不能低于70%，通过提高破碎机压力、增加部件更换频次、加强生产技术指导等方式燃料破碎后粒度<3mm的达74%以上（见图1）.进一步有力的促进了固体燃料消耗的降低，同时有效杜绝了烧结机粘篦条、跑红矿等事故的发生。

图1 烧结燃破粒度趋势

2.1.3  稳定除尘灰配加。通过技术改造在原料造堆皮带上方增设除尘灰仓，将原来只能在烧结配加的除尘灰改配入原料混匀大堆，大幅度减少了烧结间断放灰对烧结矿碱度、亚铁的影响。2016年通过原料除尘灰仓消化全厂除尘灰1.2万吨，烧结矿成分稳定性显著改善。

2.1.4  避免临时停机，提高烧结机作业率。工艺与设备系统进行协同攻关以保证烧结机长周期稳定运行为根本目的，进行有计划的日修和检修，以通过稳定的作业率来避免流程的空运转进而减少能源浪费。

图2 烧结作业率趋势

2.2  节电改造、过程控制，降低工序电力消耗

2.2.1  烧结主排系统是烧结工序耗电大户，由于两台烧结机产能对应的是600万吨铁水产能，实际对应400万吨产能，因此烧结主排风机变频改造有较大节电空间。2014年公司投入2000余万元对1#烧结两台主排风机进行变频改造，经改造后1#烧结机主排风机节电率达30 %，年节电量2800万kWh，吨烧结矿电耗降低4.3kWh。

2.2.2  将1#烧结成品筛系统原有的椭圆等厚筛改为新型的悬臂筛，有效的提高筛分效率，减少了烧结矿含粉；同时筛分系统电机功率也从原来90kW降低到30kW，年节电量297万kWh；同时，新型的悬臂筛采用全密封设计，有效的控制了筛分时产生的漏风现象，降低除尘风机风量5-7万m3/h。

2.3  设备更新、工艺控制，进一步降低燃气消耗

烧结采用新型双斜式点火保温炉，控制系统通过煤气热值计算出空燃比的范围，点火保温炉设有空燃比自动调节控制系统，根据点火保温炉温度自动按比例调节煤气和空气的流量，保证点火保温炉温度稳定，而且自带空气加热系统，是煤气单耗同比可下降15%。另外，在工艺要求范围内加强日常管控，保证料面点火不过融，并合理控制混合料水分及料层厚度，高效经济利用煤气；吨矿煤气消耗从2013年的0.075GJ降到目前的0.064GJ。

2.4  改善水质、水温，分级供能，挖掘节水潜力

原烧结主排电机及除尘器均使用净循环水，但受循环水水质及水温影响，部分管道内部腐蚀严重，且水温不能满足主排风机冷却需要，为保障温度不超标，系统大量置换新水，造成水资源较大程度浪费。现烧结工序新建了一套软水循环系统，有效改善水质指标及系统的换热能力，确保供水温度≯33℃，显著降低了烧结工序新水消耗。另根据系统水质要求，采用分级用水模式，将混合料添加水由新水改用城市中水，进一步降低了工序对新水的消耗。

表2 烧结水质控制标准

2.5  自主创新、协同配合，增加余能回收效益

2.5.1  宁钢2#烧结拥有国内首套烧结废气余热循环利用成套装备和技术，烧结工艺节能3%以上、CO2减排3%以上、烟气总量减排20%以上，以及排放烟气中二恶英浓度低于0.5 ng TEQ/m3。

2.5.2  宁钢自余热锅炉投产以来，一直存在余热蒸汽不足，余热发电能力得不到充分发挥的问题。针对此问题，2014年利用1烧大修机会对环冷机上下密封进行了改造和更换，减少了冷风进入，并组织了相应的自主管理活动，在余能电厂组员的配合下，对影响余热蒸汽产量的各项因素进行了全面排查和确认，针对要因采取了相关措施，主要有：（1）在生产操作和控制中更加注重烧结矿产质量与余热锅炉生产的协同；（2）提高了余热锅炉相关的设备维护水平；（3）针对恶劣天气条件、密封设备磨损失效等问题采取了相应的措施。经长期跟踪后，各项措施实施效果令人满意，蒸汽回收实现了全年度同步运行，吨矿蒸汽回收量较初期增加了20kg。

2.6  落实指标责任，强化操作管理

2.6.1  烧结工序根据积极落实能源管理体系要求，建立健全各项管理制度，充分运用管理体系中的要点，分析出重点用能点、重点要能岗位，制定相对应的管理措施。并将能源消耗目标、指标细化分解，落实到班组、落实到人头，按月进行分析评价，有利的促进了基层员工参与节能管理的积极性。

2.6.2  充分运用能源基础信息管理系统（EMS），提高能源管理时效性。能源基础信息管理系统采集每一个用能点的计量数据，可以独立汇总年、月、日及班次的耗能数据，为数据统计和分析评价提供有力条件，保证能源消耗成本可以做到“日清日结”。

3  结语

通过一系列管理、技术和改造工作的推进，宁钢烧结工序能耗与历年相比有了显著进步，但距行业先进还有较大差距。下一步，我们将针对混合料添加高炉水渣水提高混合料温度、提高蒸汽回收量、脱硫废水再利用等课题进行深入研究和试验，以进一步降低烧结工序能源消耗，提高能源利用效率。

参考文献：

[1] 贾秀凤，沙玉铎　烧结提产的生产实践 宝钢技术，2010(4):9-12.