侯朝君，李雪松，齐超群

(唐山瑞丰钢铁 (集团)有限公司 ，河北 唐山 063303 )

摘 要：针对烧结机竖罐式余热回收系统局部排料温度高 、余热锅炉蒸汽品质低的问题，提出了控制台车表层烧结矿温度、竖罐多口布料、定温排料、改善布风和双车上料5项改善措施。 实践表明，以上措施实现了烧结机竖罐式余热回收系统的高效率。

关键词：烧结机； 竖 罐；余热回收；烧结矿温度； 布料；出风能力

烧结机竖罐式冷却技术较机上冷却技术具有余热回收率高、产量高、烟气粉尘低等优势，吨烧结矿发电可提高至25 kW·h ，是近年来众多科研院所和钢铁企业青睐的烧结机高效余热回收技术，现已经在天丰钢铁、瑞丰钢铁、天柱钢铁、南京钢铁等企业投产，具有非常好的应用前景。

本文针对部分竖罐式余热回收系统运行问题进行了分析，探讨了人罐烧结矿温度、罐内布料均勻性、冷却风分布、烧结矿出罐温度的重要性，提出了控制台车表层烧结矿温度、竖罐多口布料、定温排料、改善布风、双车上料等优化措施，对本工艺技术后续的工程设计实施具有借鉴意义。

1 烧结机竖罐式余热回收工艺特点

竖罐式余热回收工艺是在原有机上冷却系统基础上，在烧结机单辊破碎后新建1套烧结机竖罐式余热回收系统,包括上料系统、竖罐本体、排料系统 、除尘器、余热锅炉及风机系统。本工艺可使烧结终点后移，部分机上冷却段转化为烧结段，烧结机产量明显提高;原有机上冷却系统继续回收冷段烟气余热产生低压蒸汽，竖罐进行烧结矿显热回收 ，产生中压和低压两级蒸汽,实现全部余热回收。为进一步降低冷却废气热量的损失，将新烧段烟气引至烧结台车面上部，替代部分料面吸入的常温空气;竖罐冷却风采用循环冷却工艺,除尘后的低温烟气被循环利用^[1]。

2 竖罐式余热回收工艺存在的问题及优化

2 . 1 烧结矿入竖罐温度

烧结矿温度决定了竖罐内热量输入，对竖罐整体余热回收效率至关重要。综合单辊破碎、烧结矿性能指标等因素，设计烧结矿 600℃为最佳入罐温度。但实际生产中，由于缺乏对入罐烧结矿温度的实时监测，机上冷却系统在烟气余热回收过程中存在过抽现象，致使烧结台车表层烧结矿温度下降到300 ~ 400℃，表层烧结矿的酿低于册人罐酿，直接降低了竖罐的余热回收效率。如果在单滚破碎前对台车烧结矿表层进行温度检测，操作人员以此为依据对冷段风机电机频率进行调整，降低低温烧结矿层厚度，使台车表层烧结矿始终保持在450℃以上，平均入罐温度尽可能保持在500 ℃左右。

2 . 2 罐体内布料均匀性

受烧结矿颗粒直径不均影响，罐内局部偏析的存在 ，导致冷却风分布不均，冷却效率降低 ^[2]。为改善局部冷却不均，竖罐布料形式采用六口布料、六口排料形式。六口布料采用双排三料口布置，布料管长度控制料层最高厚度，保证布料的均匀性。六口排料方式依然采用双排三料口形式，通过均匀布料和均匀排料，实现烧结矿在罐内的均匀性分布 ，罐内料层厚度稳定性好，减少了局部偏析，提高了热矿冷却的均勻性^[3]。

2 . 3 风口出风能力

罐体底部截面为矩形，底部供气装置均勻给整个冷却罐体横断面供气。供气装置采用环形供风，锥斗出风形式,环形风道间均匀布置支撑件。罐体周边冷却风通过十字风道向6个下料口供风，每个料口的中心风帽再向料口四周锥斗供风，形成由罐体四周向料口中心，再由料口中心向料口周边的供风形式，锥斗出风采用由上而下的形式。运行过程中，如出现部分区域冷却过剩，可调整部分锥斗出风口出风能力，实现均匀冷却^[4]。

2 . 4 出罐烧结矿温度

竖罐底部排料采用交替排料、振动出料形式。排料控制方式为定时控制，烧结矿排料温度力求低于 150℃。由于下料管内烧结矿料层边缘效应的存在，致使冷却空气未与烧结矿进行充分热交换，冷却空气与烧结矿过分换热的情况时有发生，不仅造成了余热流失,对烧结成品皮带危害也很大。将排料控制方式改为定时控制与定温控制相结合的方式，在排料口内部两侧设置烧结矿温度采集装置 ，将温度指标纳入排料条件，当时间与温度均达到条件后再进行排料，既可防止热矿排出，同时还 能避免过度冷却。

2 . 5 料车上料能力

竖罐上料采用卷扬机、单料车、斜桥上料方法。单料车加配重的组合存在周转能力低、耗电高等劣势 。将单料车上料改为双料车上料，两车互为配重 ，不仅降低卷扬电耗，提高烧结矿上料能力，同时单辊破碎机料斗料位始终保持在低位，对减少罐外热量损失、提高余热回收效率有帮助。

3  结语

1) 步进式烧结机在机上抽风冷却余热回收基础上配置竖罐式冷却余热回收系统,烧结矿产量明显提高，实现冷段烟气余热和烧结矿显热双回收，吨烧结矿发电可提高20 kW·h，经济效益显著。

2) 检测破碎前台车表层烧结矿温度，调整冷段风机抽风量，避免机上冷却系统回收烟气余热时出现过抽，致使台车表层烧结矿温度过低，保证入罐烧结矿温度维持在500℃左右，对于竖罐式余热回收系统整体效率的发挥至关重要。

3 ) 改善罐内布料结构，减少布料死角，进一步提高布料均匀性，对改善冷却风分布的均匀性有一定效果。

4) 罐体排料控制方式由定时交替排料优化为定时排料和定温排料相结合的交替排料控制方式，克服了冷却风不均勻造成的部分热烧结矿排出问题 ，可以降低余热损失，减少对成品皮带的伤害。

5) 单车上料调整为双车上料，既可提高烧结矿上料能力，降低电耗，对减少罐外热量损失有益。

6) 随着京津冀地区秋冬季错峰生产的实施，烧结机启停机异常频繁，对竖罐式冷却系统的稳定运行提出了较大挑战，探索高频次启停模式下，竖罐余热回收的高效应用还需各研究院和钢铁企业不断努力。

参考文献：

[1] 董辉，李磊,刘文军，等.烧结矿余热竖罐式回收利用工艺流程[J ].中国冶金,2012(22) :6-11.

[2] 冯军胜，董辉,王爱华，等.烧结余热罐式回收系统及其关键问题 [J].钢铁研究学报,2015,27(6) :7-11.

[3] 李含竹，高建业，冯军胜，等.烧结矿余热回收竖罐内料层阻力特性实验研究[J].钢铁研究学报,2018( 1) : 12-17.

[4] 冯军胜，董辉,刘靖宇，等.烧结矿余热回收竖罐内气固传热特性 [J] .化工学报，2015 , 66 ( 11 ) : 4418 - 4423 .