谭哲湘
新疆八一钢铁股份有限公司炼铁厂，新疆乌鲁木齐 830022
摘要：八钢430烧结机通过实施智慧制造行动计划，旨在通过管理、技术、操作及工艺行为节能减排等措施进一步提升烧结系统能力，改善区域环境绩效，实现八钢烧结清洁、低耗生产，绿色烧结。从而进一步支撑八钢炼铁优质、低耗、高效及可持续发展。
关 键词：烧结；清洁生产；低耗；环保
1八钢430烧结机清洁低耗生产模式的探索
1.1八钢430烧结机流程特点
从流程角度分析烧结生产涉及原燃料的输入、烧结配料、物料混匀制粒、烧结机布料、点火烧结、烧结矿冷却、烧结矿整粒筛分及皮带输出等过程。
八钢430烧结机流程其特点有：(1)物料种类多、输送量大，尤其是粉状物料及回收杂料；(2)高负荷、大流量连续式生产。430㎡烧结机2011年投产，烧结矿产量高、供需紧张、涉及的物料输送量大，设备均处于高负荷运行状态，尤其是各除尘系统，系统状态近年来逐年劣化；(3)流程较复杂、皮带输送转运点多。因场地限制及工艺布局需要，目前各系统衔接点多、整个系统流畅性欠佳，点多面广，管控难度大。
1.2影响清洁、低耗烧结的关键因子识别及梳理针对上述流程特点分析
从清洁生产八要素着手、结合近年来烧结生产的实绩梳理了影响烧结区域环境、清洁生产的关键因子。如冒灰扬尘、皮带落料、除尘系统运转效率低、烟气净化能力不足等4个方面。从能量流分析烧结工序能耗主要构成有固体燃料消耗(占烧结工序总能耗的70％～75％)，电力消耗(13％～20％)，点火燃耗(3％～5％)，余热回收等。结合八钢烧结生产特点及低耗烧结的潜力，确立了固体燃料单耗及吨矿蒸汽回收量为关键能效因子【2】。
1.3八钢430烧结机清洁低耗生产模式的探索
八钢430烧结机探索以树立标杆、以点带面、辐射全区域的模式逐步实现清洁低耗生产。以430烧结机智慧制造为契机设立高标准，从管理、技术、工艺行为多方面实现清洁低耗生产目标，通过固化标准、形成可复制可移植的制度逐步推广覆盖、最终实现430烧结机全区域的清洁低耗目标。同时紧紧抓住电袋改造的良机，通过逐步淘汰落后除尘装备，电袋改造提升除尘装备水平。对电袋改造采取先期介入模式、在可研设计阶段着重考虑绿化设计、环保设计、装备提升，通过简化流程、优化工艺布局、采用节能环保新装备新技术从源头上保障烧结清洁低耗生产目标的实现。以“三新”行动计划为基础，全面落实责任、建立组织体系、加强过程管控、开展要素攻关等实现区域清洁高效。
2 八钢430烧结机清洁低耗生产实践
2.1 430烧结机清洁低耗生产管理实践
梳理影响烧结清洁低耗生产的关键要素，坚持以问题为导向、树立全过程控制思想，全面落实责任，确立中长期规划及详细的年度、季度和月度分解目标包括区域降尘量、除尘设备运转率、脱硫系统效率、布袋粉尘排放标准、环保达标情况及对应的考核细则，形成制度，使清洁低耗烧结得到更为严谨的体制保证。
2.1.1整合资源、由点及面系统推进烧结区域环境整治
八钢烧结通过整合管理、技术等资源，完善能源环保管理体系，落实环保责任制度，强化环保责任评价等扎实推进区域环保常态化管理。从烧结环境因素辨识及源头管理人手，实现环境因素预防与问题整改的管理闭环。对烧结区域环境问题进行系统梳理，集中力量重点解决突出矛盾。比如实施皮带封闭处理45处，设立通廊及落灰管32个、减少粉尘外溢，进行有组织清理。优化检修模型，加强对A类环保设备的维护与状态监视，如对机头电除尘器电场进行精细化管理、提高烧结机机头粉尘处理效果，加强除尘风机、环保设备的运行维护提高运转率，确保烟粉尘排放总量达标。
2.1.2强化操作过程管理，以均衡稳定组织生产
八钢430烧结通过强化日常操业管理等手段提升烧结运行稳定率。包括对烧结设备状态进行日管控，实时记录跟踪设备故障隐患并定期整改，确保烧结生产的节奏稳定；对烧结物流提前策划，提高应对新情况新变化的能力，并综合考虑机组间的能力差异科学合理组织。通过改善烧结过程，提高成品率指标、杜绝高炉返矿增加等降低单位能耗、提升烧结绩效。加强除尘设备系统管理、确保除尘系统高效高运转率稳定运行；提高脱硫系统综合运转率及脱硫效率等降低SO2、烟尘等废气物排放，今年出口SO2小时超标仅1次。
2.2 430烧结机清洁低耗生产技术实践
技术革新措施是实现430烧结清洁低耗生产的重要手段。采用节能环保、清洁生产新技术，不断挖潜现有技术的节能降耗潜力，开展减排新技术的研究及试验，有力支撑了烧结清洁低耗生产目标的实现。
2.2.1原燃料源头减排控制技术
为应对烧结高产能和配料劣质化的趋势，烧结工序从稳定固体燃料结构和生石灰结构及质量，优化脱硫剂等方面改善原燃料结构及质量。八钢烧结通过生石灰活性检测，加大质量异议考核等手段改善外部冶金辅料厂生石灰质量。以四辊功能精度为切人点，稳定兰碳使用量，严控焦粉粒度及水分促进固体燃料结构及质量稳定。旨在通过过程改善促清洁生产，通过优化原燃料质量及结构实现低耗烧结。同时配碳配矿选择上，在兼顾配料经济性的基础上严格控制原燃料含粉率、含硫率和含Zn率等指标，细化采购协议标准，优化物料结构及用量。
如严格控制粗焦(小于0．7％)、兰碳含硫率(小于0．4％)，减少燃料带入硫；选取含C与粉焦相近的低硫焦粉，既可减少燃料带人硫，又可降低成本降低固耗；合理控制混匀料中除尘灰等杂副料配比，减少烧结矿含Zn率；合理控制含氯杂辅料及废水的用量，从源头管控尽量减少污染物的带入，减少生产环节粉尘、S02和二恶英等污染物的产生【3】。
2.2.2厚料层烧结生产技术
厚料层烧结是目前国内外烧结发展的主流方向。因厚料层烧结可有效提高烧结成品率及生产指标，同时由于厚料层可进一步发挥烧结料层自动蓄热作用的特点，对降低烧结固体燃料单耗、优化烧结能耗指标尤为有利。但当料层厚度增加时，烧结负压会随之升高，经验数据表明料层厚度每增加10 mm烧结负压随之会升高0.1～0.5kPa，尤其是对大型烧结机更为明显。高负压状态下一方面会造成烧结过程恶化，另一方面高负压状态对主抽风机设备极为不利，会降低抽风机的有效功率、增加电耗成本、影响设备寿命。实施厚料层烧结的关键在于改善料层透气性、而料层透气性受到混合料的制粒技术、偏析布料技术、点火控制技术、风量调整技术等方面的制约。八钢烧结混合料处理采用1段混合2段双制粒技术，通过混合机加水提高生石灰的消化效率、同时提高物料混合制粒效果【4】。
二段混合机的制粒效果、优化二段制粒机的加水比例改善物料原始透气性条件；烧结机头布料采用新式松料器与宽皮带十一辊组合偏析布料技术提高料层透气性改善偏析效果；实施厚料层的微负压点火技术、点火温度偏低控制，煤气流量自动调节，防止料层表面过熔影响透气性条件，同时还可降低煤气单耗。诸多措施及技术的实施对改善料层透气性具有重要意义。430烧结机目前料层厚度大于650 mm。
2.2.3余热梯级回收利用技术
八钢烧结余热回收主要包括环冷机高温段和中低温段的余热回收技术。环冷机高温段余热回收主要由宝钢节能公司引入到锅炉系统，生产蒸汽并入能源管网，八钢新烧结机的环冷机锅炉设计低压蒸汽78.4×104Pa，175℃改为回收中压蒸 汽254.8×104Pa，375℃，用于发电。中压蒸汽的回收率可达 40～50t/h，余热回收效率高达22%～23%，采用这一措施后，焦耗由50kg/t烧结矿降到43.4kg/t烧结矿，废气（包括烧结机和冷却机）排放量由6600 m3/t烧结矿降到1300 m3/t烧结矿，产生蒸汽量由96kg/t烧结矿增加到130kg/t烧结矿【5】。
2.2.4开展减排新技术的研究及试验
八钢烧结近年来积极运用节能环保新技术。2012--2019年，八钢共计投资2.2亿元对430烧结机先后建设LJS烧结烟气干法脱硫系统对烧结烟气进行治理，2018年3台环境除尘器电袋改造，减少污染物排放。八钢烧结采用除尘灰吸排灌车输送对各类除尘器收集的粉尘进行回收利用，实现了粉尘集中处理【6】。
2.3烧结工艺为清洁低耗实践
工艺行为实践主要结合目前烧结流程特点进行优化改造完善，通过改善不合理的工艺布局、优化操作模式等实现清洁低耗生产目标。
2.3.1成品整粒筛分系统新技术烧结成品系统采用新型环保悬臂棒条振动筛分级
对成品区域的除尘管道及抽风点进行优化。新增的除尘管道大量运用了阀门与系统联锁，有效除尘风量大大提高；提高了管道内的风速，减缓了除尘灰的积料阻滞现象。
2.3.2环冷区域粉尘减排技术
环冷机是烧结生产区域重要的环境污染源，因鼓风冷却极易造成粉尘外溢，环冷机密封效果尤其关键。为整治环冷机漏风，降低粉尘溢出、更好的利用中低温热废气资源，通过应用环冷机弹性滑道密封技术，改善环冷机密封效果及区域环境。八钢烧结将环冷机用新式弹性滑道密封，大大提高系统密封性，降低维护成本，改善区域环境。
3 结论
(1)八钢430烧结机组通过管理、技术、工艺革新等措施从影响烧结清洁低耗生产的诸多要素入手，取得了良好的效果。
(2)在节能降耗方面厚料层烧结技术、以兰碳代焦、余热梯级回收利用、弹性滑道密封环冷机等新技术的应用极大降低了固体燃料单耗、提高了蒸汽回收量，有效降低了烧结工序能耗。
(3)在清洁生产方面原燃料源头减排控制技术、电袋改造技术、粉尘集中处理技术、粉尘排放控制技术及污染物减排技术的研究及应用对改善区域环境起到重要作用。
(4)面对环保新要求及新变化，八钢430烧结机组将结合生产实绩、对诸多节能减排技术进行不断探索实践，未来将着重深入推进氮氧化物和二嗯英减排技术及低成本应用等方面的工作，结合源头治理、过程管控、末端治理等手段达到超低排放目标。
(5)八钢烧结始终以更加清洁、低耗、高效为追求目标，坚持高料层高成品率高生产率低成本烧结工艺技术路线，提高烧结系统能力。
参考文献
【1】欧佩红217m2烧结机烧结终点优化控制系统设计及实现［学位论文］中南大学2008
【2】王炜 王珂 周长安等，菜钢265m2烧结机降低煤气消耗的实践 2008全国烧结球团年会233～235
【3】傅菊英 姜涛 朱德庆主编．[烧结球团学]．中南工业大学出版社．1996
【4】许满兴 论工艺参数对烧结矿产质量的影响及分析【J】2003年第八届全国炼铁原料学术会议论文集
【5】闰为群．烧结余热回收利用途径探讨[J]．河南冶金，2007，15(3)：37．
【6】朱廷钰．烧结烟气净化技术[M]，北京：化学工业出版社，2009。