宝钢集团新疆八钢八一公司股份有限公司炼铁厂 新疆乌鲁木齐 830022
摘要：介绍了八钢烧结分厂通过进一步优化烧结工艺，在原有的节能降耗基础上建立能源管控体系、烧结脱硫脱硝技术以及电袋复合除尘器等技术的应用，并对现有烧结能源循环再利用结构以及冶金固废料的回收再利用技术等进行整合优化，进一步降低了烧结工序能耗和烧结矿成本，大幅减少了烧结有害气体、粉尘的外排，使烧结生产达到了低能耗、低排放和低成本运营的目的。
关键词：烧结脱硫脱硝 电袋复合除尘器技术 低能耗低排放低成本运营
1.前言
近年来我国钢铁工业产能规模呈快速增长态势，而产能过剩已十分严重，行业激烈竞争形势下的成本倒逼以及新一轮的国家钢铁产业结构调整政策都迫使钢铁企业要进一步围绕降成本降能耗切实开展工作，如何实现低能耗、低排放、低成本运营对钢铁企业生存和发展具有重大意义。
烧结工序能耗占到吨钢综合能耗的8%，烧结工序二氧化硫排放量约占钢铁总排放的85%以上，八钢烧结分厂两台265m2烧结机和一台430m2烧结机在综合能耗水平已达到国内先进水平的基础上通过建立能源管控体系，进一步优化烧结工艺，升级工艺装备水平。烧结脱硫脱硝项目和电袋复合除尘器技术的应用，并对烧结能源循环再利用及冶金固废弃物料的循环再利用技术进一步进行整合和优化，进一步降低了烧结工序能耗和烧结矿成本，烧结二氧化硫和氮氧化物排放已控制在100mg/Nm3以内，粉尘排放控制在30mg/Nm3以内。
2.烧结低能耗生产
八钢烧结厂由于在设计阶段就考虑到了各项先进节能技术的应用，在投产后又不断进行了各项局部改造，通过各项节能先进技术的应用以及开展了大量技术改造和创新工作，烧结工序综合能耗明显下降，烧结矿各项能耗指标及主要技术经济指标均有了较大进步,部分指标已达到国内先进水平。
2.1能源管控体系的建立和完善
１)首先做好测量体系推进和建设工作。
2）确定了烧结工序的重要能源因素和能控因子以及各作业区的能控因子和控制计划。
3）烧结点火炉混合煤气自动调节技术改造，提高了煤气利用效率，并通过对计量和过程控制的监控，以降低混合煤气单耗值。
2.2烧结系统漏风治理
烧结烟道系统风管、法兰及双层卸灰阀数量多，漏风点就多，维护量大，资金消耗大，解决双层阀漏风问题在烧结领域具有普遍意义。利用定修及临时停机检修时间集中力量对八钢烧结厂两台265m2烧结机和一台430m2烧结机大烟道、风管、法兰、降尘斗、卸灰阀、除尘电场、电场和主抽进口非金属膨胀节以及台车、风箱、头尾密封板等处的磨损漏风问题。
主要难点是处理烟道和除尘降尘斗下部卸灰阀的漏风问题，由于全面使用了重锤式双层卸灰阀密封技术，密封效果不好，经常性漏风不仅造成正常生产中卸灰较困难，还由于漏风气流裹挟大量粉尘和小的物料颗粒对阀体内部磨损冲刷现象十分严重，卸灰阀磨损速度很快，造成维护跟不上，使漏风情况恶化，烧结电耗和蒸汽消耗都快速增加。
主要措施是：１将265烧结除尘降尘斗双层卸灰阀全面改造成加装插板阀的双层电动插板阀。２改变烟道降尘斗双层卸灰阀的卸灰制度和运行模式，减少卸灰阀自动运行中的故障，并及时处理发生的故障，及时维护和更换磨损严重的卸灰阀。３烟道降尘斗双层卸灰阀加装手动插板阀，使卸灰阀离线维护更快捷方便。４对磨损较严重的降尘斗底部等部位包盒子灌浆处理。５加强对电液推杆卸灰阀的维护，冬季使用防冻液压油并做好厂房防冻，并制定计划逐步将电液推杆执行机构改造成运行更可靠的电动或气动执行机构。
2.3效果
1)烧结电单耗明显下降。
表2 八钢烧结2018、2019年与2020年1-5月电耗指标对比
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3.烧结控污减排
3.1 烧结脱硫装置的投产和运行
八钢烧结采用循环流化床联合脱硫技术，由福建龙净环保技术公司工程技术总承包。设计上采用一机一塔，全烟气脱硫，烟气循环流化，根椐各项在线测量烧结烟气的温度、系统压降等参数可实现自动控制，采用消石灰作为脱硫的吸收剂，氨作为脱氮的还原剂，FeSO4.7H2O作为脱氮的催化剂，2012年12月正式投产运行，脱硫率在95%以上，脱硝率为40%左右（目前暂时未加尿素等氨剂）。
脱硫装置自带大型布袋除尘器，布袋滤料采用国外进口滤料PPS，除尘滤袋接口精确加工，达到粉尘外排浓度≤30mg/Nm3的水平。
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3.2 电除尘器和布袋除尘器的多项技术改进施
随着国家对烟气外排标准的提高，目前三台烧结机尾电除尘器不能满足新的排放标准，因此对三台机尾电除尘器进行改造。结合电除尘器和布袋除尘器的特点，在一个箱体内合理安装电场区和滤袋区，有机结合静电除尘和过滤除尘两种机理的电袋复合除尘器，达到国家钢铁行业超低排放要求，烧结机机尾颗粒物排放限值由目前的特别排放限值20mg/m3降低到接近超低排放极限10mg/m3水平。
3.3除尘灰最大限度回配二次利用
烧结厂在设计时虽考虑了八钢厂区内除尘灰直接参与配料的设计，但由于未解决好烧结机头高碱金属除尘灰和炼钢高锌灰等有害元素高产生循环富集对烧结机炉篦条和高炉造成影响的问题，将烧结机头高碱金属和炼钢高锌除尘灰出厂另行处置。为响应国家环保固废减排要求，进一步减少八钢厂区内产生的除尘灰造成二次污染，减少固体污染物排放，重新对烧结机头高碱性除尘灰和炼钢高锌除尘灰实行最大限度回配再利用，除将烧结机头三、四电场少量除尘灰另行加工处置外，烧结机头一、二电场除尘器除尘灰和炼钢高锌灰全部直接参与配料回配二次利用，2019年再回收利用烧结机头除尘灰和炼钢高锌除尘灰0.72万吨。
4.烧结低成本运营实践
通过优化配矿，增加各类冶金废弃物循环再利用量——高炉瓦斯灰、欧冶炉瓦斯灰和布袋灰、炼钢污水等措施，实现烧结的低成本运营，对于降低铁水成本提升八钢整体竞争力起到了关键作用。
2019年八钢烧结实际利用高炉瓦斯灰、欧冶炉瓦斯灰和布袋灰量达到7.90万吨，其固定碳含量平均约42.56%，可用替代烧结燃料，降低烧结矿成本达544.68万元，使用炼钢污水折干重12.08万吨，其铁品位59.12%，直接节约铁料成本达7910.80万元。
5. 结语
随着各项节能、减排控污及降本增效技术措施的实施和工艺设备升级改造，八钢烧结厂工序能耗水平、减排控污及成本控制水平都取得了长足的进步，烧结工序能耗和污染物排放总量持续下降，实现了烧结低能耗低排放低成本运营的可持续绿色发展模式。