料面喷吹蒸汽对烧结矿产质量和CO排放的影响

 随着钢铁行业烧结烟气污染物超低排放标准的持续收紧,烧结料面喷吹技术以其节能减排提质的潜在优势成为新的研究热点,被广泛认为是当前具有一定综合减排效果的烧结过程控制技术。为探究料面喷吹蒸汽的最优工艺制度,查明蒸汽喷吹影响烧结过程的作用机理,以期实现其工业化应用,采用某钢铁厂的烧结原料,研究了蒸汽喷吹总量、喷吹流量及开始喷吹时刻对烧结矿产质量指标及CO排放的影响。结果表明,在50 kg 级烧结杯原料条件下,料面喷吹蒸汽最佳试验条件应为烧结点火8 min后连续喷15 min,喷吹流量为0.02 m3/min,喷吹总量为180 g;此时,较基准相比,垂直烧结速度和利用系数稍有降低,成品率和转鼓强度分别提高0.60%和1.94%,固体能耗降低1.15 kg/t,达到最优值,烧结烟气CO浓度降低10.91%;表明喷吹蒸汽的进入使得被其他混匀矿包裹燃料中的碳元素充分反应,发挥高温反应的效果显著,进而提高成品率和转鼓强度;同时适宜蒸汽的加入参与到烧结高温带反应,有利于H₂O与C和O₂反应,将还原性气氛的CO转化为CO₂,进而降低CO排放和烧结固体能耗。综合来看,在合理的喷吹制度下,料面喷吹蒸汽可起到烧结过程CO减排和改善烧结矿产质量指标的双重效果。     

脱硫剂喷吹耦合活性焦技术降低烧结烟气SO2

烧结生产作业过程中会产生大量二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NO_x)和粉尘等大气污染物，是钢铁污染物排放的主要来源。某钢厂435 m²烧结机采用逆流式活性焦一体化脱除工艺进行污染物减排，减排设备长期运行出现老化，造成SO₂浓度超过减排系统所能承受的最大值，减排后烟气中SO₂浓度超标，且对活性焦脱硝能力产生了不利影响。为减轻活性焦减排压力，在烧结大烟道处设置脱硫剂喷吹减排系统，形成了“过程减排”和“末端治理”相结合的烟气污染物减排技术。实际应用结果表明，喷吹脱硫剂后活性焦入口烟气SO₂浓度由853.78 mg/m³降低至668.76 mg/m³,达到了活性焦脱硫脱硝工艺正常运行的工艺条件，有效解决了SO₂浓度超负荷的问题。活性焦入口处粉尘浓度由25.48 mg/m³上升至31.39 mg/m³,烟气中粉尘增加量的不明显，减排工艺的脱硫脱硝效果未受到负面...     

高硫烧结烟气超低排放工艺技术选择及应用

本文通过对烧结烟气脱硫脱硝技术用于高硫烟气(SO₂质量浓度高)条件实现超低排放的可行性进行分析，筛选出用于高硫烧结烟气脱硫脱硝超低排放技术：石灰石-石膏脱硫+SCR脱硝。结合高硫烧结烟气特点，提出了一种适合的技术路线：电除尘+石灰石-石膏脱硫+非湿电式深度净化+一级烟气补热+GGH+二级烟气补热+中温SCR脱硝。基于该技术路线的超低排放工艺在高硫烧结烟气治理上进行了应用，处理后烟气中颗粒物、SO₂、NO_x的质量浓度分别为7.01、8.25、35.31 mg/Nm³,能够连续稳定实现超低排放。     

影响烧结工艺过程NOx排放质量浓度的主要因素解析

在烧结烟气脱硫治理取得成效之后，烟气脱硝迅即摆上钢铁企业的环保治理议程.在尚无经济有效的末端治理脱硝工艺的前提下，有必要在烧结生产中进行工序过程控制，从而保持烧结烟气NO_x排放质量浓度处于较低水平.本文通过统计解析的研究方法，系统分析了2013至2014年宝钢实际烧结过程中原燃料条件参数、工艺条件参数对烟气中NO_x排放质量浓度的影响规律.研究结果表明:适当降低赤铁矿的使用比例，提高烧结粉、返矿的配比，提高钙质熔剂中石灰石的使用比例，降低镁质熔剂使用比例，保持烧结矿较高的碱度水平，强化制粒提高料层透气性，坚持厚料层烧结等措施均有利于抑制烧结烟气NO_x的排放质量浓度水平.      

烧结料面喷吹蒸汽技术的应用效果

为了提高烧结矿产质量,降低烧结消耗和缓解环保压力,某公司在烧结生产中应用喷吹高温蒸汽的空气加湿技术,向烧结料面喷吹高温蒸汽,可以有效改善烧结料层燃烧速率及烧结过程。生产实践表明:烧结矿成品率提高2%,转鼓指数提高1.39%～2.19%,燃耗降低4.58～5.05 kg/t,烧结烟气NO_x含量降低17.73～47.98 mg/Nm~3,取得了提高烧结矿产质量、降低成本及污染物排放的良好效果,满足了高炉冶炼需求。     

烟气循环烧结过程料层温度及NOx排放模拟模型

 为了研究烟气循环条件影响料层的热状态及减排机理,依据烟气循环烧结过程主要反应的热力学和动力学、气-固传热规律以及气体流体力学,建立了烟气循环烧结料层温度及NO_x排放的数值模拟模型。试验验证结果表明,模型计算的料层温度、气体组分(O₂、CO、NO)等与试验检测值吻合较好,料层温度及NO排放浓度相对误差在±5%以内;根据模拟模型分析可知,烟气循环烧结中影响NO排放的主要因素是烟气循环中O₂和CO浓度,随着O₂浓度的降低和CO浓度的上升,燃料氮氧化反应速率明显下降,NO-CO还原反应速率升高,烟气中NO平均排放浓度降低。     

中天钢铁550 m~2烧结机降低CO排放研究及实践

在中天钢铁550 m~2烧结机实现烟气NO_x、SO_2、颗粒物超低排放的背景下,通过现场工业试验研究了烧结混匀料粒度、烧结终点温度、抽风负压、料面蒸汽喷吹量对烟气CO质量浓度的影响。研究结果表明:在现有烧结配料结构下,通过适当提升混匀料粒度,适当提升终点温度在400～425℃范围,可使烧结过程反应更加充分;在保证烧结矿强度的前提下,把抽风负压控制在(14.0±0.8) kPa范围;对烧结机料面喷吹蒸汽,均能够一定程度降低烟气CO质量浓度。通过降低CO排放的研究与实践,烧结机烟气CO质量浓度最终控制在4 800 mg/Nm~3以下。     

氧化锌法矿化吸收重金属冶炼烟气中SO2的研究

研究氧化锌法矿化吸收重金属冶炼烟气中的低浓度SO₂,采用喷吹搅拌反应装置考察ZnO浓度、SO₂浓度、通气流量、浆液ZnSO₄浓度对氧化锌脱硫过程的影响规律。结果表明:随着氧化锌浓度从0提高到0.05%,有效脱硫时间由50 min延长至180 min;氧化锌浓度一定时,随着SO₂浓度、通气流量及浆液硫酸锌浓度的增加,有效脱硫时间缩短。脱硫过程中,浆液的pH值变化规律可分为:缓慢下降、迅速下降以及基本不变3个阶段,pH值从6~7降至2~3。      

红土镍矿烧结料面空气加湿技术的应用

近年来,烧结料面喷吹蒸汽成为烧结生产广泛应用的1项新技术。向烧结料面喷吹高温蒸汽的空气加湿技术可以有效提高垂直烧结速度,改善烧结生产,提高烧结矿产量和质量。某公司全红土镍矿烧结生产中应用了该技术,结果表明:每吨烧结矿喷吹约0.013 t蒸汽后,烧结矿成品率提高2.5%,转鼓指数提高2.23%,固体燃料消耗降低4.91 kg/t,烧结烟气NO_x质量浓度降低34.98 mg/Nm~3,取得了较好的效果。     

烧结料面喷吹蒸汽对烧结矿质量和CO排放影响研究

近年来,烧结料面喷吹技术成为研究的热点,期望通过喷吹介质达到烧结节能减排改质的效果。前人研究了烧结料面喷吹天然气、焦炉煤气、氧气、烧结大烟道和环冷机废气等介质对烧结矿产、质量的影响。本文重点研究了烧结料面喷吹蒸汽对烧结矿质量和CO排放的影响,通过在烧结杯试验中对烧结废气成分和料层温度进行测试的手段评价了喷吹蒸汽的效果。研究表明烧结料面适宜的蒸汽喷吹可起到CO减排和改善烧结矿质量的综合效果。     

烧结烟气循环工艺含氧量控制及烟气成分变化研究

本文基于德龙钢铁公司230 m²烧结机配备的烟气循环系统,分析了烟气循环技术应用前后各风箱支管烟气中O₂体积分数以及CO、SO₂与NO_x质量浓度的差异,并对这4种烟气成分质量浓度变化的原因及可能对烧结矿产、质量产生的影响进行了分析。结果表明：烟气循环后,风箱支管烟气中O₂平均体积分数较常规烧结下降了13.26%,CO平均质量浓度较常规烧结上升了34.98%,烟气循环对SO₂和NO_x的减排效果明显,分别达到了33.5%和20.7%;在实际应用过程中,通过对循环烟气组分、温度等参数的协同控制,并利用混风装置,将取自不同风箱的循环烟气和环冷热烟气有效混匀,确保烧结机上部循环烟罩内含氧量稳定在18%以上,温度达到(235±25)℃范围。     

钒钛磁铁矿带式焙烧机工艺研究及工程设计

依托攀钢西昌300万t/a钒钛磁铁矿球团带式焙烧机项目，通过钒钛磁铁矿球团带式焙烧机模拟试验研究，找到了钒钛磁铁矿球团的焙烧特点。结合国内外带式焙烧机工艺发展的先进技术，提出一些钒钛磁铁矿带式焙烧机工程设计的新思路、新手段，如先进布料技术、厚料层焙烧技术、抽干段布风板优化技术、CFD流场模拟技术、先进燃烧技术、烟气氧含量降低技术、鼓干段SO₂及NO_x降低技术、干式结构梁及风冷梁新技术和三维工程设计技术等。生产实践表明，攀钢西昌钒钛磁铁矿球团带式焙烧机生产线月作业率达98.13%,日产量不低于9 100 t,成品球团矿FeO质量分数为0.6%～1.5%,平均抗压强度不低于2 000 N/P,碱度为自然碱度；排放指标为，烟气中烟尘质量浓度2.53 mg/m³、SO₂质量浓度3.15 mg/m³、NO_x质量浓度42.42 mg/m³、基准氧体积分数17.34%,均满足排放标准。本项目为国内第1条生产钒钛矿球团的带式焙烧机生产线，应用前景广阔...     

焦炉煤气喷吹对铁矿烧结过程影响的试验研究

针对目前烧结工序固体燃料偏析分布较难,料层自蓄热效应导致能耗较高、碳排放较大等问题,本文采用焦炉煤气作为喷吹介质,在自行设计和搭建的烧结杯试验平台上,从节能、提质、减排3个方面,开展焦炉煤气喷吹对铁矿烧结过程影响的试验研究。结果表明,与常规烧结生产相比,焦炉煤气喷吹能优化烧结料层的热量分布,在相同烧结矿质量条件下,可以降低烧结原料中的焦粉配比,节约固体燃料消耗;喷吹焦炉煤气后,铁酸钙质量分数提升3.72%,还原度和低温还原粉化性能等质量指标较喷吹前明显改善;NO_x和SO_2的平均排放质量浓度分别降低了13.3%和31.7%。     

超厚料层烧结料面喷吹天然气生产实践

针对在钢铁行业绿色生产实现“碳达峰、碳中合”背景下烧结工序降耗减碳的问题,在中天钢铁550 m²烧结机上开展了930 mm超厚料层烧结料面顶吹天然气工业化试验,并综合分析了天然气喷吹量对烧结负压、转鼓强度、w(FeO)、低温还原粉化率、内返率以及矿相结构的影响。结果表明：当天然气喷吹量从0 m³/h逐步升高到600 m³/h时,固体燃料消耗逐步降低,最低较基准降低了3.77 kg/t,固体燃料降幅达到7.0%,贡献烧结工序CO₂减排9.19 kg/t;在中天当前烧结原料和工艺条件下最佳的天然气喷吹量为300 m³/h水平。下一步需要进一步完善天然气喷吹装置和提升气固燃料耦合燃烧度,以取得更大的烧结减碳效果。     

红土镍矿双层配碳烧结性能及烟气污染物排放的变化

为开发利用储量丰富、价格低廉的红土镍矿，本文在不提高总配碳量的条件下，通过改变上下料层混合料中固体燃料的占比，进行红土镍矿双层配碳烧结试验，研究新工艺的烧结性能及其对混合料制粒性能的影响，并分析烧结烟气中污染物的变化规律。结果表明：双层配碳烧结可使上下料层热量分布更均匀，降低下料层的过熔现象，改善制粒效果，增强烧结过程料层透气性，使无烟煤燃烧更加充分，并大幅提高烧结性能；与基准试验相比，两组试验烧结矿的成品率分别提高7.99%和10.40%,转鼓强度分别提高6.77%和5.34%,利用系数分别提高0.29、0.20 t/(m²·h),固体燃料消耗分别降低15.80、22.59 kg/t,烧结矿性能均有大幅度提高；双层配碳烧结有助于减少污染物排放，其中NO_x和SO₂排放量均减少31.14%和61.35%,有利于环境保护。     

带式焙烧机球团控制NOx和含氧量探索研究与应用

带式焙烧机球团生产工艺排放尾气中NO_x质量浓度实测为135～343 mg/Nm³,含氧量实测为18.23%～19.32%,难以满足现有排放标准。本文通过分析NO_x和氧的来源、生成机理和各工艺段的分布,探索研究控制排放尾气中NO_x质量浓度和含氧量的措施和途径。分析发现,带式焙烧机NO_x主要来源为热力型NO_x,其中焙烧段NO_x产生量约占总产生量的68%,预热段NO_x产生量约占总产生量的32%,实测风箱下NO_x质量浓度最高为777 mg/Nm³。控制NO_x的重点应集中在燃烧室：采用低氮燃烧器、控制球团焙烧温度、控制烧嘴燃气消耗等方式可有效控制尾气中NO_x的质量浓度。通过在抽干段风箱增加密封风箱、增设回热风循环冷却风机、降低冷却空气引入量等措施可降低球团生产工艺排放尾气中的含氧量。     

烧结料面喷蒸汽试验及效果分析

为强化对烧结烟气的综合治理,在控制污染物排放的同时,保证烧结生产的顺利进行,进行了烧结表面喷蒸汽试验。通过分析烧结矿质量和生产过程指标来研究喷吹水蒸气的影响;通过测量烟气成分和流量来分析烟气中CO、NOx、SO2的变化;通过总结试验数据,改进工艺,为烧结生产实现降低污染物排放提供了技术指导。     

复合气体介质烧结的节能减排技术开发与应用

 烧结烟气排放量大、污染物种类多,是钢铁工业节能减排的重点工序。阐述了气体介质变化对烧结的影响规律,介绍了多种基于复合气体介质烧结的减排新工艺和新技术。针对烧结烟气和热废气循环利用,开发了区域选择性烟气循环工艺,在不影响烧结指标前提下实现烟气减量和污染物减排;开发了环冷机热废气提质-循环烧结工艺,提高了余热利用效率,并减少了冷却废气无组织排放。揭示了多种类型的富氢燃气喷吹对烧结的影响规律,开发了富氢燃气梯级喷吹技术,改善了烧结料层的热量分布状态,降低了固体燃耗和污染物排放。探明了烧结料面喷吹水蒸气对烧结指标的影响,获得了水蒸气喷吹的适宜区间和喷吹方法,实现了CO的减排。提出了载能复合气体介质烧结协同减排技术路线,以燃气和蒸汽复合气体为例,探明了两类气体在烧结料面的适宜耦合喷吹方式,取得了更大程度的烧结提质、节能、减排效果。     

(NH4)2SO4对烧结烟气脱硫活性炭的中毒机理

近年来，国家环保政策对烧结烟气污染物减排提出更高的要求，烟气脱硫脱硝成为钢铁工业烟气污染物治理的重点。活性炭具备良好的吸附性能和表面活性，在烟气净化领域得到广泛应用。部分钢铁企业利用烧结过程可以处理固废、废液等能力，将烧结烟气脱硫活性炭解析过程产生的制酸废液返回烧结处理，这造成制酸废液中成分会反应形成(NH₄)₂SO₄进入烧结烟气，最终会与烟气中粉尘结合并被活性炭捕集。采集工业现场烧结烟气脱硫使用的新鲜活性炭和解析活性炭，在实验室模拟中毒条件，采用浸渍法对新鲜和解析活性炭进行(NH₄)₂SO₄浸渍负载试验，研究了活性炭表面负载(NH₄)₂SO₄对其脱除SO₂性能的影响，并通过微观结构分析和表面官能团检测，揭示了(NH₄)₂SO₄对活性炭的中毒机理。结果表明，新鲜活性炭和解析活性炭表面浸渍(NH_4...     

焦炉煤气强化烧结技术在梅钢的应用

控制烧结料层的最高温度及合适的温度区间对烧结生产和烧结矿质量至关重要。向烧结料层喷入可燃气体,料层的最高温度并不会升高,反而延长了料层中1 200~1 400℃温度区间的持续时间,从而提高了烧结矿的强度和还原性。梅钢试验研究及生产实践均证明了喷吹可燃气体技术的可行性。梅钢3号烧结机自2014年采用喷吹COG强化烧结技术以来,烧结过程均匀性得到改善,烧结矿转鼓指数、粒径、还原性等指标大幅度提高,有利于高炉冶炼;同时,采用该技术后,减少了烧结固体燃料配入量,降低了烧结过程CO_2的排放。