祁腾飞,孙俊杰,许相波,毕传光,张永杰

(1.东北大学,辽宁 沈阳 110819; 2.宝山钢铁股份有限公司,上海 201999;3.上海梅山钢铁股份有限公司,江苏 南京 210039)

能效提升是快捷、经济、可行的减碳方式之一,是钢铁行业应对碳达峰、碳中和的关键路线,也是未来十年关键低碳过渡期重点方向之一。目前,我国钢铁行业以高炉—转炉长流程为主,烧结工序总能耗占钢铁生产总能耗10%左右,提高烧结工序能效是钢铁企业实现低碳减排、清洁生产的重要手段。烧结矿显热占烧结机总输出热量的35%～40%,且显热品质高、数量大,易被空气介质携带并回收,是烧结余热资源回收重点[1]。目前,烧结矿经环冷机冷却,由于设备固有原因,漏风率高,这不仅增加耗风量、粉尘排放量,而且限制了烧结矿显热回收。环冷机中烧结矿温度逐渐下降,中后段产生大量回收价值受限的100～200 ℃中低温烟气。鉴于此,烧结矿显热竖冷炉回收技术引起行业关注。

1 烧结矿竖式冷却技术

受干熄焦技术启发,国内学者于2006年提出烧结矿竖式冷却技术[2],其核心设备为烧结矿竖冷炉,炉内烧结矿和冷却气体相向运动,既降低耗风量又可减少粉尘无组织排放,还能提高烧结矿显热回收率。文献[3]以国内某360 m2大型烧结机为例,理论计算了烧结矿产量500 t/h,热烧结矿温度700 ℃,显热313.6 GJ/h,竖冷与环冷热回收效果,如表1所示。结果表明,采用竖式冷却工艺,烧结矿显热回收率达80%,比环冷工艺高35%;回收的热量达250.9 GJ/h,比环冷工艺高109.8 GJ/h,折合标煤3 746.1 kg/h(1 kg标煤=29.3 MJ);更有意义的是由于逆流换热,回收热的品位也明显提高。……