[发明专利]冷却机低温废气循环烧结方法

说明书

本发明涉及一种冷却机低温废气循环烧结方法，属于冶金工业烧结工艺技术领域。

烧结产品是高炉炼铁的主要原料，它是将铁矿粉和冶金厂含铁废弃物配入一定量的固体燃料和有关添加剂，通过点火进行烧结成块。烧结产品的粒度、强度及结构形式等均是考核烧结产品质量优劣的重要指标，而这些指标的优劣与烧结方法的选择有着直接的关系。

本发明做出以前，国内外铁矿粉烧结生产绝大多数都采用抽风烧结工艺，它是将混配好的混合料布置在循环运转的台车上，通过料面点火和下部抽风自上而下进行烧结。这种方法工艺简单，生产率高，在工业生产中得到广泛地采用。但是由于烧结台车混合料中的碳含量较为均匀，点火后抽入空气与碳燃烧，上层料层燃烧的热量抽入中层，中层抽入下层，而造成上层热量相对不足，下层热量过剩的现象。同时由于上层直接抽入冷空气，冷却炽热的烧结矿，造成上层烧结矿强度低、粉末多、成品率低（主要由于激冷产生内应力和玻璃质矿物所致），下层FeO含量高，铁酸钙含量减少，还原度低等情况，致使烧结矿的综合指标较差。另外，在现有技术中，也有将冷却机中温段废气回收利用参与烧结的尝试，但其结果不如用作生产蒸汽和发电的经济效益好，还因其烟尘量大，需经除尘才能利用，所以多数厂不予利用;冷却机低温段（200℃左右）废气其量比中温段废气量大，但温度低，排入大气，废气显热尚未回收。

日本专利昭56-25936和昭60-106927分别提出了利用烧结机尾部风箱的烟气和环冷机的废气用作点火器的助燃空气，不但节省了能耗，而且也提高了烧结矿质量。但是它们的这种烧结方法，烧结层上部抽入的仍然是冷空气，所以烧结矿的综合指标仍然不能得到彻底改善。美国专利US4337083提出一种不污染冷却及热返馈烧结方法，它将烧结烟气返回去再参加烧结，虽然烟气的显热得到利用，但是由于烧结烟气中含氧量明显低于空气中的含氧量，所以烧结效果受到影响。

本发明的目的在于提供一种冷却机低温废气循环烧结方法，它把烧结冷却机低温废气回收，这种低温段废气主要是指冷却机二段或二、三段的混合气体，用来作为烧结热源并代替空气参与烧结。既可回收冷却废气的显热，减少污染，节约能源，又可提高烧结生产的综合指标。

本发明的冷却机低温废气循环烧结方法及其特点结合附图进一步说明如下。

图1，冷却机低温废气循环烧结方法及装置示意图。

本发明冷却机低温废气循环烧结方法所用装置主要有铺底料槽1、给料器2、点火器3、热风罩4、烧结机5、鼓风机6、冷却机7、抽风机8、引风管9、收气罩10和分流板11等。这其中的铺底料槽1、给料器2、点火器3、烧结机5等均为普通烧结所用常规设备。本发明的主要特征是：在冷却机7的二段或二段和三段的交界处的上方设置一收气罩10，并通过引风管9和鼓风机6将冷却机7中的低温废气送入置于点火器后部台车上面的长形热风罩4内，向台车料层供热并助燃，直接参与烧结。为了使低温废气有一定的铺展性，在热风罩4内设置了气体分流板11。在这种方法中，由于使用冷却机上的低温废气做烧结过程的热源和助燃气体，所以可减少烧结料中的固体燃料的配入量，热风的物理热补偿上层热量不足、消除下层烧结饼热量过剩（主要是配入固体燃料减少所致）、提高烧结矿的理化指标。

本发明的冷却机低温废气循环烧结方法在中国北方某钢铁公司265m²烧结机上应用，从冷却机二段引入废气，收气罩内为微负压50-70Pa，通过φ2.4m管道送入烧结机点火器后部台车上面的22m长形热风罩内，风量为23.4×10⁴m³/h（工态）、风压1400Pa、风温252.45℃、热风罩内压力40-70Pa、含氧量20%，实施后烧结矿焦粉单耗由原来的62.96kg/t（干）下降到54.25kg/t（干），节约13.83%，由于烧结成品率提高1.42%和垂直速度增加0.21mm/min，使烧结机台时产量由原来的307.9t/h提高到319.6t/h，提高3.8%。根据测试在烧结过程中高温段前移8-12m，说明在保温罩内实行烧结的热风改善了焦粉的燃烧条件，提高了焦粉的理论燃烧温度，加快了烧结速度，下层料层得到了提前预热，减少了上下料层的温差，有利提高烧结矿质量。对烧结成品检测、ISO上层转鼓指数提高3.6%，烧结品位升高0.19%，烧结矿质量改善，FeO由8.78%降到7.58%，降低1.2%，还原度（900℃）由75.5%增加到78.5%，增加3%。

本发明的冷却机低温废气循环烧结方法设施简单、效果明显，它不仅为实现低温烧结工艺开辟了新的途径，更适用于现有烧结机的改造，可实现节能，改善质量和减少污染等多重效果。可使烧结机的利用系数、热效率和成品率都得到提高。