CN103344114B - 一种新型节能减排烧结机***及烧结方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型节能减排烧结机***及烧结方法，包括烧结机室，烧结机室两侧面布置烟气循环***，烧结机室烧结矿物产生的烧结烟气经除尘脱硫后由烟道排出，烧结机室内烧结后的矿物经破碎冷却后，依次在成品筛分室Ⅰ、成品筛分室Ⅱ、成品筛分室Ⅲ中筛分出成品碎粒输送至成品堆场，成品筛分室Ⅲ内未筛分出的碎粒进入配料室，配料室配制的矿物经尿素溶液喷洒装置喷洒后，依次经过一次混合室、二次混合室混合，混合好的矿物由混合料布料装置均匀的布置在烧结机室内进行烧结。本发明充分利用余热，节省了烧结工艺的能耗，显著减少了NOx、二噁英等有机污染物的排放。

Description

一种新型节能减排烧结机***及烧结方法

技术领域

本发明涉及矿物烧结及烧结设备技术领域，特别涉及一种新型节能减排烧结机***及烧结方法。

背景技术

烧结是钢铁联合企业生产链的重要工序，随着钢铁工业的发展，对铁矿石的要求量日益增多。然而，直接入炉炼铁的富矿越来越少，必须大量开采和使用贫矿资源。贫矿直接入炉冶炼会使高炉生产指标恶化。因此，贫矿通过选矿处理得到精矿粉。精矿和富矿在开采和加工过程中产生的粉矿，需造块后才能用于高炉炼铁。而烧结机的作用就是矿物造块。经烧结的矿物的冶金性能大为改善，给高炉生产带来巨大的经济效益。同时，烧结法对原料的适应性很强，不仅可以用粒度较粗的富矿粉和精矿粉生产烧结矿，同时还可以处理工业含铁废弃物。

目前钢铁生产过程中SO₂排放总量约占全国排放总量的11％。其中烧结工序外排的SO₂约占85％。烧结作为钢铁长流程生产工序的源头，其能耗约占吨钢能耗的10％。通过烧结工序技术进步，降低烧结工序能耗，进行余热利用，减少污染物(主要是SO₂、二噁英、粉尘)排放，对整个钢铁行业的节能减排具有重要意义。

国务院颁布的《“十二五”节能减排综合性工作方案》要求：钢铁行业在“十二五”期间要全面实施烧结机烟气脱硫，新建烧结机要配套安装脱硫设施。并要求推动节能和余热利用工作。明确要求到2015年，窑炉平均运行效率比2010年提高2个百分点，电机***运行效率提高2-3个百分点，新增余热余压发电能力2000万千瓦。

2010年10月19日环境保护部等九部委联合发布了《关于加强二噁英类污染防治的指导意见》要求：重点抓好铁矿石烧结机等重点行业二噁英污染防治工作，鼓励采用烧结废气循环技术减少废气产生量和二噁英类有机污染物的排放量。

宝钢股份有限公司是我国钢铁行业节能减排的示范企业，装备有3台495m²烧结机。为了保证满负荷生产的减排要求，增加了脱硫装置并于2010年投用。但无烧结烟气余热循环利用技术，也没有减少废气及二噁英排放量的措施。宁波钢铁有限公司的2×430m²烧结机工程的1#机组于2007年5月投产。2008年2月发表的《宁钢430m²烧结机工程设计的特点》论文介绍了1#机组节能措施为主抽风机调速和热风烧结技术。但无烧结烟气余热循环利用技术，也没有减少废气及二噁英排放量的措施。该机组无脱硫装置，排气烟囱高达200米，每年仅缴纳的SO₂排污费超过400万元。

2006年6月14日公布了《矿粉烧结机》发明专利(200410100876.X)。该发明主要内容是以活动托板代替烧料小车，以达到节能降耗、减少投资的目的，该发明在现行大中型铁矿石烧结机中未见使用，同时也未涉及节能减排和余热利用内容。

2011年5月25日公布的《一种节能链带烧结机》发明专利(2011100037146.X)。该发明在烧结机上设置链带、前后升降机等，在现行大中型铁矿石烧结机中未见使用，也未涉及节能减排和余热利用内容。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型节能减排烧结机***及烧结方法，对烧结废气余热进行了循环利用，减少了NOx、二噁英等有机污染物的排放。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种新型节能减排烧结机***，包括烧结机室，所述烧结机室一侧面与混合料布料装置和铺底料布料装置连接，所述混合料布料装置通过传送带与二次混合室连接，所述二次混合室通过传送带与一次混合室连接，所述一次混合室通过传送带与配料室连接，所述配料室和一次混合室之间设置尿素溶液喷洒装置，所述烧结机室机尾布置单辊破碎机，所述单辊破碎机通过传送带与鼓风环式冷却机连接，所述鼓风环式冷却机通过传送带与成品筛分室Ⅰ连接，所述成品筛分室Ⅰ通过传送带与成品筛分室Ⅱ连接、所述成品筛分室Ⅱ通过传送带与成品筛分室Ⅲ连接，所述成品筛分室Ⅱ通过传送带与铺底料布料装置连接，所述成品筛分室Ⅲ通过传送带与配料室连接，所述成品筛分室Ⅰ、成品筛分室Ⅱ、成品筛分室Ⅲ分别通过传送带与成品堆场连接，所述烧结机室机头通过烟气管与活性炭吸附装置连接，所述活性炭吸附装置通过烟气管与机头电除尘器连接，所述机头电除尘器通过烟气管与主抽风机连接，所述主抽风机通过烟气管与增压风机连接，所述增压风机通过烟气管与脱硫吸收塔连接，所述烧结机室两侧布置烟气循环***，所述烟气循环***由多管除尘器、循环风机、风箱Ⅰ、风箱Ⅱ、风箱Ⅲ、循环风罩组成，所述风箱Ⅰ和风箱Ⅱ通过烟气管与烧结机室连接，所述风箱Ⅰ和风箱Ⅱ与烧结机室之间布置切换阀门，所述风箱Ⅰ和风箱Ⅱ通过烟气管与多管除尘器连接，所述多管除尘器通过烟气管与循环风机连接，所述循环风机通过烟气管与循环风罩连接，所述风箱Ⅲ的循环风罩布置在烧结机室上方。

所述鼓风环式冷却机采用冷却风机鼓风冷却烧结矿物碎粒。

所述鼓风环式冷却机的废气余热被余热锅炉充分吸收。

所述整个烧结机***采用布袋除尘器Ⅰ和布袋除尘器Ⅱ除尘。

所述脱硫吸收塔同时对若干个烧结机***的烧结烟气脱硫除尘。

本发明还提供一种根据权利要求1所述的一种新型节能减排烧结机***的烧结方法，包括以下步骤：

1)烧结返矿、原料矿、熔剂、固体燃料、含铁灰尘在配料室自动配比称量组成烧结原料；

2)烧结原料由传送机依次传送至一次混合室和二次混合室进行混合，传送过程中尿素溶液喷洒装置向烧结原料喷洒尿素溶液；

3)混合烧结原料由传送机从二次混合室传送至混合料布料装置，混合料布料装置将混合烧结原料布置在烧结机室的混合料矿槽中；

4)混合烧结原料在烧结机室内进行烧结反应变成烧结饼，烧结饼被单辊破碎机破碎成直径大小为0mm～150mm的矿物碎粒；

5)矿物碎粒由传送机传送至鼓风环式冷却机内进行冷却，冷却后的矿物碎粒依次传送至成品筛分室Ⅰ、成品筛分室Ⅱ、成品筛分室Ⅲ中进行筛分；

6)成品筛分室Ⅰ筛分出直径大于20mm的矿物碎粒作为成品送至成品堆场；

7)成品筛分室Ⅱ筛分出直径为10mm～20mm的矿物碎粒，一部分作为成品送至成品堆场，其余部分作为烧结机室的烧结辅料，由传送机传送至铺底料布料装置，铺底料布料装置将烧结辅料均匀的布置在烧结机室的台车上；

8)成品筛分室Ⅲ筛分出直径为5mm～10mm的矿物碎粒作为成品送至成品堆场；

9)成品筛分室Ⅲ中直径小于5mm的矿物碎粒作为烧结返矿由传送机送至配料室中；

10)混合烧结原料在烧结机室内进行烧结反应产生烧结烟气，未充分燃烧的烧结烟气进入烟气循环***经烟气除尘后回到烧结机室重新燃烧；

11)烧结机室内的烧结烟气经主抽风机抽取和增压风机增压后，沿烟气管依次进入活性炭吸附装置和机头电除尘，进行烟气吸附除尘；

12)烧结烟气最后沿烟气管进入脱硫吸收塔经烟气脱硫除尘后从烟道排出。

有益效果

本发明涉及一种新型节能减排烧结机***及烧结方法，设置尿素溶液喷洒装置，抑制烧结过程中二噁英的形成，减少二噁英排放。设置活性炭吸附装置，吸附烟气中的二噁英等有机物，减少二噁英等有机物排放。设置烟气循环***，烧结机高温段热烟气再次循环通过烧结料层时，烟气的高温显热全部供给烧结混合料，循环烟气中的CO重新燃烧，达到余热利用、节省烧结工艺能耗的效果。热烟气中的二噁英、PAHs、VOC等有机污染物在通过烧结料层中高达1300℃以上的烧结带时被激烈分解，NOx在通过高温烧结带时亦能够通过热分解被部分破坏，可以显著减少NOx、二噁英等有机污染物的排放量。节省烧结燃料单耗3％～6％，烧结废气排放总量下降25～40％，每吨烧结矿能耗节约2.5～5kg标煤，设置一座吸收塔总高度80米，减少传统烧结机高达200米的烟囱建设，单台430m²烧结机每年可节省排污费400万元。设置余热锅炉充分吸收环冷机废气余热，提供蒸汽并进行余热发电，单台430m²烧结机可新增发电能力1万千瓦。主抽风机、烟气循环风机等主要电机均采用变频调速装置，节能效果超过15％。设置除尘和气力密封输送***，减少粉尘二次污染，实现资源综合利用。

附图说明

图1是本发明的结构流程示意图；

图2是本发明的烟气循环工艺流程图；

图3本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1-3所示，本发明涉及一种新型节能减排烧结机***，包括烧结机室7，所述烧结机室7一侧面与混合料布料装置5和铺底料布料装置6连接，所述混合料布料装置5通过传送带与二次混合室4连接，所述二次混合室4通过传送带与一次混合室3连接，所述一次混合室3通过传送带与配料室1连接，所述配料室1和一次混合室3之间设置尿素溶液喷洒装置2，所述烧结机室7机尾布置单辊破碎机9，所述单辊破碎机9通过传送带与鼓风环式冷却机10连接，所述鼓风环式冷却机10通过传送带与成品筛分室Ⅰ12连接，所述成品筛分室Ⅰ12通过传送带与成品筛分室Ⅱ13连接、所述成品筛分室Ⅱ13通过传送带与成品筛分室Ⅲ14连接，所述成品筛分室Ⅱ13通过传送带与铺底料布料装置6连接，所述成品筛分室Ⅲ14通过传送带与配料室1连接，所述成品筛分室Ⅰ12、成品筛分室Ⅱ13、成品筛分室Ⅲ14分别通过传送带与成品堆场22连接，所述烧结机室7机头通过烟气管与活性炭吸附装置15连接，所述活性炭吸附装置15通过烟气管与机头电除尘器16连接，所述机头电除尘器16通过烟气管与主抽风机17连接，所述主抽风机17通过烟气管与增压风机18连接，所述增压风机18通过烟气管与脱硫吸收塔19连接，所述烧结机室7两侧布置烟气循环***8，所述烟气循环***8由多管除尘器24、循环风机25、风箱Ⅰ26、风箱Ⅱ27、风箱Ⅲ28、循环风罩29组成，所述风箱Ⅰ26和风箱Ⅱ27通过烟气管与烧结机室7连接，所述风箱Ⅰ26和风箱Ⅱ27与烧结机室7之间布置切换阀门，所述风箱Ⅰ26和风箱Ⅱ27通过烟气管与多管除尘器24连接，所述多管除尘器24通过烟气管与循环风机25连接，所述循环风机25通过烟气管与循环风罩29连接，所述风箱Ⅲ28的循环风罩29布置在烧结机室7上方，所述鼓风环式冷却机10采用冷却风机11鼓风冷却烧结矿物碎粒，所述鼓风环式冷却机10的废气余热被余热锅炉30充分吸收，所述整个烧结机***采用布袋除尘器Ⅰ20和布袋除尘器Ⅱ21除尘，所述脱硫吸收塔19同时对若干个烧结机***的烧结烟气23脱硫除尘。

所述的一种新型节能减排烧结机***的烧结方法，包括以下步骤：

1)烧结返矿、原料矿、熔剂、固体燃料、含铁灰尘在配料室1自动配比称量组成烧结原料；

2)烧结原料由传送机依次传送至一次混合室3和二次混合室4进行混合，传送过程中尿素溶液喷洒装置2向烧结原料喷洒尿素溶液；

3)混合烧结原料由传送机从二次混合室4传送至混合料布料装置5，混合料布料装置5将混合烧结原料布置在烧结机室7的混合料矿槽中；

4)混合烧结原料在烧结机室7内进行烧结反应变成烧结饼，烧结饼被单辊破碎机9破碎成直径大小为0mm～150mm的矿物碎粒；

5)矿物碎粒由传送机传送至鼓风环式冷却机10内进行冷却，冷却后的矿物碎粒依次传送至成品筛分室Ⅰ12、成品筛分室Ⅱ13、成品筛分室Ⅲ14中进行筛分；

6)成品筛分室Ⅰ12筛分出直径大于20mm的矿物碎粒作为成品送至成品堆场22；

7)成品筛分室Ⅱ13筛分出直径为10mm～20mm的矿物碎粒，一部分作为成品送至成品堆场22，其余部分作为烧结机室7的烧结辅料，由传送机传送至铺底料布料装置6，铺底料布料装置6将烧结辅料均匀的布置在烧结机室7的台车上；

8)成品筛分室Ⅲ14筛分出直径为5mm～10mm的矿物碎粒作为成品送至成品堆场22；

9)成品筛分室Ⅲ14中直径小于5mm的矿物碎粒作为烧结返矿由传送机送至配料室1中；

10)混合烧结原料在烧结机室7内进行烧结反应产生烧结烟气，未充分燃烧的烧结烟气进入烟气循环***8经烟气除尘后回到烧结机室7重新燃烧；

11)烧结机室7内的烧结烟气经主抽风机17抽取和增压风机18增压后，沿烟气管依次进入活性炭吸附装置15和机头电除尘16，进行烟气吸附除尘；

12)烧结烟气最后沿烟气管进入脱硫吸收塔19经烟气脱硫除尘后从烟道排出。

实施例1

烧结机***的生产流程包括：配料、混合、布料、烧结、冷却、整粒筛分、烟气循环、烟气除尘脱硫，烧结返矿、原料矿、熔剂、固体燃料、含铁灰尘等在配料室1自动称量，再通过送料机构依次送至一次混合室3、二次混合室4混合。在配料室1与一次混合室3间设置的尿素溶液喷洒装置2将尿素溶液喷洒在烧结原料上，烧结原料经两次混合后，由胶带机将混合料送至混合料布料装置5，混合料布料装置5将混合料均匀的布置在烧结室7内。烧结室7将混合料烧结成烧结饼，烧结室7烧结产生的烟气经活性炭吸附装置15吸附和机头电除尘器16除尘后，再经脱硫吸收塔19脱硫除尘从烟道排出，对于混合料未充分燃烧产生的烟气进入烟气循环***8，重新回到烧结室7充分燃烧，烧结饼被单辊破碎机9破碎成烧结矿物碎粒后，进入鼓风环式冷却机10冷却，矿物碎粒冷却后依次进入成品筛分室Ⅰ12、成品筛分室Ⅱ13、成品筛分室Ⅲ14进行筛分，成品筛分室Ⅰ12筛分出矿物碎粒直径大于20mm的成品矿物碎粒送至成品堆场22，直径小于20mm的矿物碎粒进入成品筛分室Ⅱ13进行筛选，成品筛分室Ⅱ13筛分出直径为10mm～20mm粒级的矿物碎粒作为铺底料，由胶带机运至烧结机铺底料槽，多余部分作为成品矿物碎粒送至成品堆场22，直径小于10mm的部分送至成品筛分室Ⅲ14，成品筛分室Ⅲ14筛分出直径为5mm～10mm的矿物碎粒作为成品送至成品堆场22，直径小于5mm的矿物碎粒送至配料室1进行返矿烧结。

Claims (6)

1.一种新型节能减排烧结机***，包括烧结机室(7)，其特征在于，所述烧结机室(7)一侧面与混合料布料装置(5)和铺底料布料装置(6)连接，所述混合料布料装置(5)通过传送带与二次混合室(4)连接，所述二次混合室(4)通过传送带与一次混合室(3)连接，所述一次混合室(3)通过传送带与配料室(1)连接，所述配料室(1)和一次混合室(3)之间设置尿素溶液喷洒装置(2)，所述烧结机室(7)机尾布置单辊破碎机(9)，所述单辊破碎机(9)通过传送带与鼓风环式冷却机(10)连接，所述鼓风环式冷却机(10)通过传送带与成品筛分室Ⅰ(12)连接，所述成品筛分室Ⅰ(12)通过传送带与成品筛分室Ⅱ(13)连接、所述成品筛分室Ⅱ(13)通过传送带与成品筛分室Ⅲ(14)连接，所述成品筛分室Ⅱ(13)通过传送带与铺底料布料装置(6)连接，所述成品筛分室Ⅲ(14)通过传送带与配料室(1)连接，所述成品筛分室Ⅰ(12)、成品筛分室Ⅱ(13)、成品筛分室Ⅲ(14)分别通过传送带与成品堆场(22)连接，所述烧结机室(7)机头通过烟气管与活性炭吸附装置(15)连接，所述活性炭吸附装置(15)通过烟气管与机头电除尘器(16)连接，所述机头电除尘器(16)通过烟气管与主抽风机(17)连接，所述主抽风机(17)通过烟气管与增压风机(18)连接，所述增压风机(18)通过烟气管与脱硫吸收塔(19)连接，所述烧结机室(7)两侧布置烟气循环***(8)，所述烟气循环***(8)由多管除尘器(24)、循环风机(25)、风箱Ⅰ(26)、风箱Ⅱ(27)、风箱Ⅲ(28)、循环风罩(29)组成，所述风箱Ⅰ(26)和风箱Ⅱ(27)通过烟气管与烧结机室(7)连接，所述风箱Ⅰ(26)和风箱Ⅱ(27)与烧结机室(7)之间布置切换阀门，所述风箱Ⅰ(26)和风箱Ⅱ(27)通过烟气管与多管除尘器(24)连接，所述多管除尘器(24)通过烟气管与循环风机(25)连接，所述循环风机(25)通过烟气管与循环风罩(29)连接，所述风箱Ⅲ(28)的循环风罩(29)布置在烧结机室(7)上方。

2.根据权利要求1所述的一种新型节能减排烧结机***，其特征在于，所述鼓风环式冷却机(10)采用冷却风机(11)鼓风冷却烧结矿物碎粒。

3.根据权利要求1所述的一种新型节能减排烧结机***，其特征在于，所述鼓风环式冷却机(10)的废气余热被余热锅炉(30)充分吸收。

4.根据权利要求1所述的一种新型节能减排烧结机***，其特征在于，所述整个烧结机***采用布袋除尘器Ⅰ(20)和布袋除尘器Ⅱ(21)除尘。

5.根据权利要求1所述的一种新型节能减排烧结机***，其特征在于，所述脱硫吸收塔(19)同时对若干个烧结机***的烧结烟气(23)脱硫除尘。

6.一种使用权利要求1所述的一种新型节能减排烧结机***的烧结方法，包括以下步骤：

1)烧结返矿、原料矿、熔剂、固体燃料、含铁灰尘在配料室(1)自动配比称量组成烧结原料；

2)烧结原料由传送机依次传送至一次混合室(3)和二次混合室(4)进行混合，传送过程中尿素溶液喷洒装置(2)向烧结原料喷洒尿素溶液；

3)混合烧结原料由传送机从二次混合室(4)传送至混合料布料装置(5)，混合料布料装置(5)将混合烧结原料布置在烧结机室(7)的混合料矿槽中；

4)混合烧结原料在烧结机室(7)内进行烧结反应变成烧结饼，烧结饼被单辊破碎机(9)破碎成直径大小为0mm～150mm的矿物碎粒；

5)矿物碎粒由传送机传送至鼓风环式冷却机(10)内进行冷却，冷却后的矿物碎粒依次传送至成品筛分室Ⅰ(12)、成品筛分室Ⅱ(13)、成品筛分室Ⅲ(14)中进行筛分；

6)成品筛分室Ⅰ(12)筛分出直径大于20mm的矿物碎粒作为成品送至成品堆场(22)；

7)成品筛分室Ⅱ(13)筛分出直径为10mm～20mm的矿物碎粒，一部分作为成品送至成品堆场(22)，其余部分作为烧结机室(7)的烧结辅料，由传送机传送至铺底料布料装置(6)，铺底料布料装置(6)将烧结辅料均匀的布置在烧结机室(7)的台车上；

8)成品筛分室Ⅲ(14)筛分出直径为5mm～10mm的矿物碎粒作为成品送至成品堆场(22)；

9)成品筛分室Ⅲ(14)中直径小于5mm的矿物碎粒作为烧结返矿由传送机送至配料室(1)中；

10)混合烧结原料在烧结机室(7)内进行烧结反应产生烧结烟气，未充分燃烧的烧结烟气进入烟气循环***(8)经烟气除尘后回到烧结机室(7)重新燃烧；

11)烧结机室(7)内的烧结烟气经主抽风机(17)抽取和增压风机(18)增压后，沿烟气管依次进入活性炭吸附装置(15)和机头电除尘(16)，进行烟气吸附除尘；

12)烧结烟气最后沿烟气管进入脱硫吸收塔(19)经烟气脱硫除尘后从烟道排出。