烧结机点火炉节能技术论文

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1技术改造方案

1.1方案的确定

经初步校核助燃风机、风管道等参数，能满足改烧焦炉煤气后的助燃风量供给，所以此次改造助燃风系统改动较小，只需改动烧嘴前风管道。焦炉煤气外网、炉前管道等系统都需重新设计、制作、安装。在烧结不停产的情况下，新点火炉在原点火炉外侧的轨道上施工，点火炉本体施工包括钢结构安装，耐材砌筑，烧嘴安装，离炉体1m之内的空、煤气管道安装等，在轨道上的施工时间大约8天左右。待炉本体施工完毕时，再停产进行旧点火炉的拆除及新点火炉的管道对接工作，时间大约需要2天。旧点火炉拆除的设备、材料可以用作其余点火炉改造时选用。

1.2原烧高炉煤气点火炉基本技术参数

点火炉的外形尺寸大约为长14.3m，宽7.4m，高3.0m。

1.3点火炉关键技术及参数

点火炉结构可简单分为烧嘴、燃烧室等主要部分，烧嘴一般安装在点火炉顶部。点火烧嘴的结构形式、火焰形状、刚性等对点火质量起着决定性作用。经研究探讨，决定采用高效节能点火烧嘴技术。

1.3.1高效节能点火烧嘴概述

高效节能点火烧嘴，独特的内部结构使其在烧结矿产量及质量均不受影响并略有提高的情况下，点火煤气消耗平均节约50%。高效节能点火烧嘴与传统的旧式点火器相比，具有如下特点:

(1)采用了先进的高温瞬时直接点火新技术，该点火器炉型合理，炉容小，炉膛低。

(2)高效节能烧嘴结构简单，设计新颖，可调节火焰长度，烧嘴头部设烧嘴砖，避开了炉内高温辐射，且烧嘴砖的材质为高合金耐热钢。因此，烧嘴寿命长，火焰沿台车宽度方向点火强度均匀、稳定，火焰不会回火和脱火。

(3)点火时间短，通常为50s左右。

(4)点火温度分布合理，高温集中在点火段，混合料面温度约1250℃，炉墙内表温度约1150℃，满足了高温瞬时直接点火的要求。

(5)炉内点火气氛理想，点火段含氧量大于2%，保温段含氧量大于10%。

(6)料面点火质量好，沿台车宽度方向点火均匀，不会产生过熔现象，提高了料层的透气性。

1.3.2高效节能点火烧嘴设计采用的主要技术措施

(1)该烧嘴采用二次风燃烧技术，火焰长度在一定的范围获得调节，而不改变火焰的刚度，有利于刚性火焰的形成，烧嘴对负荷的变动适应性增强。

(2)烧嘴砖为高合金耐热钢制作，有利于烧嘴使用寿命的延长。特别是在炉顶耐火材料有一定厚度的剥落的不利情况下，更显出其优越性。

(3)炉顶及炉墙均采用经过高温烘烤的高铝质浇注料预制块。非常容易地实现炉顶的更换及维修，并且烘炉时间大大缩短。

(4)炉膛高度约为300mm，实现了较先进的点火技术———高温、瞬时、直接冲击点火。

(5)较短的火焰及较小的炉容，减少了炉体的蓄热及散热，可大辐度节能。

(6)加大宽度方向两侧的烧嘴能量(增加20%的能力)，在台车宽度方向上料面温度趋向一致，温差减小。

(7)烧嘴设计成分片式组装，每片设有4只小烧嘴，便于整体及单片更换和检修。每只小烧嘴前设有一只球阀。

1.3.3高效节能点火烧嘴技术指标及工艺要求:

(1)点火温度1150±50℃，点火时间45～60s，点火炉表面温度≤75℃。

(2)在料层平整状态下烧结饼表面点火均匀。

(3)采取一定的措施，确保点火炉内壁不严重粘料(结瘤)。

(4)能够适应烧结料层厚度500～700mm区间内的点火要求。

2应用效果及效益分析

2.1应用效果

截至2012年10月，承钢2号、3号、5号、6号烧结机点火炉已全部改造完毕，只有4号烧结机长期处于停产状态，点火炉未进行改造。点火炉采用新型节能技术后，与改造前比较，点火火焰均匀明亮，点火料面颜色不像烧高炉气时料面发黄，点火质量明显提高。

2.2效益分析

(1)节约煤气发电效益:1500万元/a改造前点火炉吨矿消耗47m3高炉煤气，按高炉煤气热耗0.148GJ/t折算成焦炉煤气吨矿消耗应为8m3/t，但实际改造后点火炉吨矿消耗焦炉煤气5.5m3/t，则吨矿少消耗焦炉煤气约2.5m3，折合高炉煤气节约量约13.5m3/t，说明点火炉改烧焦炉煤气后节能效果显著，吨矿热耗明显降低。承钢高炉煤气发电成本约4.5m3/kWh，外购电价格0.5元/kWh，5台烧结机年产量总共约1000万t。

(2)降低烧结自身返矿率效益:1100万元点火炉改烧焦炉煤气后，经跟踪测算，烧结自身返矿率至少降低1%，则5台烧结机自返配比降低1%，年成品矿可增加10万t，按照烧结矿加工成本110元/t计算，年创效=10×110=1100万元。年效益合计:1500+1100=2610万元

3结语

该项目不但实现了烧结点火炉工序本身的节能减排，而且为企业合理平衡各种煤气的使用提供了技术依据，减少了总煤气放散量，社会环保效益显著。

作者:张述明马志刚单位:河北钢铁股份有限公司承德分公司河北省钒钛工程技术研究中心