燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫

燒結(jié)煙氣脫硫的研究,日本居于世界領(lǐng)先地位, 按照嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn),在上世紀(jì)70年代建設(shè)的大型燒結(jié)廠采用了燒結(jié)煙氣脫硫法,脫硫工藝多為濕式吸收法。80年代以后,主要采用鋼渣石膏法、氨硫銨法、活性焦吸附法、電子束照射法等。鋼渣石膏法是利用轉(zhuǎn)爐廢渣研磨制成的漿液為脫硫劑,產(chǎn)品為低濃度石膏。該法脫硫效率高、投資省。利用了廢渣,但易結(jié)垢、產(chǎn)品不能利用。氨硫銨法脫硫工藝是利用焦化廠產(chǎn)生的氨氣, 脫除燒結(jié)煙氣中的SO2 . 該法脫硫效率高,副產(chǎn)品可利用。但存在氨損、副產(chǎn)物穩(wěn)定化、副產(chǎn)品品質(zhì)、副產(chǎn)品的市場化等問題。活性焦吸附法煙氣脫硫在脫除SO2的同時(shí),能不同程度脫除廢氣中的HCl 、HF等有害氣體;裝置占地面積較小;副產(chǎn)品經(jīng)綜合加工后可利用。但存在運(yùn)行成本高、設(shè)備龐大且造價(jià)高、腐蝕問題突出、硫資源回收處理等外圍系統(tǒng)復(fù)雜、系統(tǒng)長期運(yùn)行穩(wěn)定性差等問題。電子束法煙氣脫硫能同時(shí)脫硫脫硝,過程簡單, 不產(chǎn)生廢水廢渣,副產(chǎn)品可用作化肥。但系統(tǒng)的安全性差,運(yùn)行成本高,電子加速器價(jià)格昂貴,脫硫產(chǎn)物難以有效捕集及利用,應(yīng)用范圍受到限制。

隨著近兩年鋼鐵行業(yè)和火電廠的大規(guī)模建設(shè), 對環(huán)保提出了新的挑戰(zhàn)。鋼鐵行業(yè)是國家重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),又是高能耗、高排放、增加環(huán)境負(fù)荷源頭的行業(yè)。鋼鐵生產(chǎn)在其熱加工過程中消耗大量的燃料和礦石,同時(shí)排放大量的空氣污染物。1996年鋼鐵工業(yè)二氧化硫(SO2) 排放量為97.8萬t,占全國工業(yè)SO2排放量的7. 5%,僅次于電力、煤氣、熱水的生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)和化工原料及化學(xué)制品制造業(yè),居第3位。燒結(jié)工藝過程產(chǎn)生的SO2排放量約占鋼鐵企業(yè)年排放量40%~60%,控制燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)過程O2的排放,是鋼鐵企業(yè)SO2污染控制的重點(diǎn)。隨著燒結(jié)礦產(chǎn)量大幅度增加和燒結(jié)機(jī)的大型化發(fā)展, 單機(jī)廢氣量和SO2排放量隨之增大,控制燒結(jié)機(jī)煙氣SO2污染勢在必行。國外已投巨資對此進(jìn)行治理,甚至關(guān)閉了燒結(jié)廠。目前我國在燒結(jié)煙氣SO2脫除方面基本上還處于空白,僅有幾個(gè)小型燒結(jié)廠上了脫硫除塵器設(shè)施,而以燒結(jié)礦為主要原料的煉鐵生產(chǎn)又不允許大量關(guān)閉燒結(jié)廠。因此,對燒結(jié)煙氣進(jìn)行脫除處理是滿足今后日益嚴(yán)格的環(huán)保要求的唯一選擇。的關(guān)鍵是借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),開發(fā)應(yīng)用適合我國燒結(jié)特點(diǎn)的先進(jìn)脫硫除塵設(shè)備工藝。

燒結(jié)煙氣中的SO2的來源主要是鐵礦石中的FeS2或FeS、燃料中的S(有機(jī)硫、FeS2或FeS)與氧反應(yīng)產(chǎn)生的,一般認(rèn)為S 生成SO2的比率可以達(dá)到85%~95%. 因此,在確定燒結(jié)原料方案時(shí),適當(dāng)?shù)剡x擇配入含硫低的原料,從源頭實(shí)現(xiàn)對SO2排放量的控制,是一種簡單易行有效的措施。

該法因?qū)υ虾蛞髧?yán)格,使其來源受到了一定的限制,燒結(jié)礦的生產(chǎn)成本也會(huì)隨著低硫原料的價(jià)格上漲而增加。就原料短缺的現(xiàn)狀來看, 此法難以全面推廣應(yīng)用。

高煙囪稀釋排放

燒結(jié)煙氣中SO2的質(zhì)量濃度一般在1000~3000 mg/m3且煙氣量大,若回收在經(jīng)濟(jì)上投資較大,故大多數(shù)國家仍以高煙囪排放為主,如美國煙囪最高達(dá)360m.

我國包鋼燒結(jié)廠采用低含硫原料、燃料,燒結(jié)煙氣經(jīng)200m高煙囪排放,SO2最大落地質(zhì)量濃度在0. 017mg/m3以下。寶鋼的燒結(jié)廠采用200 m高煙囪稀釋排放。這種方法簡單易行,又比較經(jīng)濟(jì)。從長遠(yuǎn)來看,高煙囪排放僅是一個(gè)過渡。但在當(dāng)時(shí)條件下,采用高煙囪稀釋排放作為控制SO2 污染的手段是正確的。

低硫原料配入法和高煙囪排放簡單易行,又較經(jīng)濟(jì)。但我國SO2的控制是排放濃度和排放總量雙重控制,因此,為根本消除SO2污染,煙氣脫硫技術(shù)在燒結(jié)廠的應(yīng)用勢在必行。

煙氣脫硫是控制燒結(jié)煙氣中SO2污染最有效的方法。目前世界上研發(fā)的煙氣脫硫技術(shù)有200多種,進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的只有10余種,我國也先后引進(jìn)了不同的脫硫裝置主要用于火電廠,而國內(nèi)用于燒結(jié)煙氣脫硫的技術(shù)進(jìn)展較慢。國內(nèi)僅有幾個(gè)小燒結(jié)上了脫硫設(shè)施。如廣鋼2臺24平燒結(jié)機(jī)采用雙堿法工藝,臨汾鋼廠利用燒結(jié)煙氣處理焦化廢水等,因脫硫設(shè)施或多或少存在一些問題,所以運(yùn)行也不正常。

燒結(jié)煙氣的特點(diǎn)

燒結(jié)煙氣是燒結(jié)混合料點(diǎn)火后,隨臺車運(yùn)行,在高溫?zé)Y(jié)成型過程中所產(chǎn)生的含塵廢氣。它與其他環(huán)境含塵氣體有著明顯的區(qū)別,其主要特點(diǎn)是:

是微波加熱，其原理是物質(zhì)在微波作用下發(fā)生電子極化、原子極化、界面極化、偶極轉(zhuǎn)向極化等方式，將微波的電磁能轉(zhuǎn)化為熱能。

顯然，并非所有的材料都能被微波加熱，根據(jù)物質(zhì)與微波的作用特性，可將物質(zhì)分為三大類:

(1)透明型，主要是低損耗絕緣體，如大多數(shù)高分子材料及部分非金屬材料，可使微波部分反射及部分穿透，很少吸收微波，這類材料可以長期處于微波場中，發(fā)熱量極小，常用作加熱腔體內(nèi)的透波材料，如四氟乙烯等可用于微波真空腔體的透波隔板。

(2)全反射型，主要是導(dǎo)電性能良好的金屬材料，這些材料對微波的反射系數(shù)接近于1，僅極少量的入射微波能透入，可用作微波加熱設(shè)備中的波導(dǎo)、微波腔體、攪拌器等;

(3)吸收型，主要是一些介于金屬與絕緣體之間的電介質(zhì)材料，包括紡織纖維材料、紙張、木材、碳化硅、氧化鋯、熒光粉、陶瓷、水、石蠟等，微波燒結(jié)技術(shù)的應(yīng)用對象主要是陶瓷材料和金屬粉末材料。微波燒結(jié)技術(shù)的特點(diǎn)微波加熱具有整體性、瞬時(shí)性、選擇性、環(huán)境友好性、安全性及高效節(jié)能等特點(diǎn)。

微波作為一種清潔能源，用于微波燒結(jié)，已成了材料界的一個(gè)研究熱點(diǎn)，并引發(fā)了燒結(jié)技術(shù)領(lǐng)域中的一場革命，微波燒結(jié)具有以下特點(diǎn):

1.可顯著降低燒結(jié)溫度，最大幅度可達(dá)500℃;

2.大幅降低能耗，節(jié)能高達(dá)7O 一9O %;

3.縮短燒結(jié)時(shí)間，可達(dá)5O% 以上;

4.顯著提高組織致密度、細(xì)化晶粒、改善材料性能。

燒結(jié)機(jī)脹套由于在工作中長期傳遞大扭矩，容易造成金屬的疲勞變形，使得脹套與緊固件之間產(chǎn)生疲勞磨損，同時(shí)由于燒結(jié)機(jī)一般比較龐大，導(dǎo)致修復(fù)產(chǎn)生一定難度。針對此類問題，可應(yīng)用高分子聚合物材料進(jìn)行現(xiàn)場修復(fù)，現(xiàn)應(yīng)用較多有高分子復(fù)合材料。其特點(diǎn)是不用拆卸設(shè)備，只要露出工作面即可，且修復(fù)快速，為企業(yè)節(jié)省了寶貴的生產(chǎn)時(shí)間。傳統(tǒng)外協(xié)刷鍍、噴涂的方法修復(fù)尺寸難以保證，且修復(fù)費(fèi)用較為高昂，高分子復(fù)合材料的方法更具有實(shí)用性，針對部位的配合關(guān)系，和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、磨損情況一般有部件對應(yīng)關(guān)系修復(fù)和模具修復(fù)工藝。

修復(fù)主要分為以下幾個(gè)步驟:首先對軸頸磨損部位、齒輪內(nèi)孔進(jìn)行表面處理，做到干凈、干燥、粗糙，并露出金屬原色，軸徑表面涂抹高分子金屬修復(fù)材料，用直尺刮平，固化;齒輪內(nèi)孔表面處理，并涂抹高分子金屬修復(fù)材料，將磨損痕跡磨平，固化;材料加熱固化后，將材料表面打磨平整，用脹套內(nèi)圈作為模具將軸徑表面修復(fù)處配合尺寸，并打磨腳邊，然后測量修復(fù)后的尺寸;最后將脹套內(nèi)外圈涂抹高分子金屬修復(fù)材料，進(jìn)行總裝配。

燒結(jié)機(jī)并不是一個(gè)機(jī)器，而是由幾道工序組成的一個(gè)工程，以晉冶冶金設(shè)備制造有限公司的48平米紅土鎳礦燒結(jié)機(jī)工程為例子:

燒結(jié)機(jī)主要工序組成由下面幾部分:

生石灰破碎室、煤(焦)粉破碎室、配料庫、一次混合機(jī)室、二次混合機(jī)室、70m2燒結(jié)機(jī)室、扎料器、熱破機(jī)、篩分室等。

配料庫

原料庫(60×80m)，設(shè)50型裝載機(jī)2臺，5*8米溜篩一臺，用于原礦混合石灰干燥和篩分用，作為燒結(jié)礦生產(chǎn)的儲(chǔ)備料庫，該庫內(nèi)設(shè)有6個(gè)料倉，礦粉、燃料由電子稱、熔劑由螺旋給料稱按設(shè)定配比配料后由主配料皮帶送至混料機(jī)室。

混料室

混料室設(shè)φ2.2×9m混料機(jī)2臺，將來料在一混中加水至一定的濕度并充分混勻。在二混中將混合料造球并加熱燒結(jié)混合料。

燒結(jié)室

經(jīng)梭式布料器將混合料沿長度方向均勻地分布在混合料倉中，再由圓輥布料器和多輥布料器聯(lián)合將混合料平整均勻地布在1.5米寬的燒結(jié)大盤上，隨著大盤轉(zhuǎn)動(dòng)前進(jìn)，送入點(diǎn)火器。經(jīng)熱風(fēng)預(yù)熱后的混合料被燃燒的高溫?zé)煔饧訜狳c(diǎn)火，在負(fù)壓抽風(fēng)的作用下，隨臺車前進(jìn)的同時(shí)向下燃燒，至機(jī)尾完成物理化學(xué)變化，熱燒結(jié)礦被φ1.5×2.0m單輥破碎后落入篩分系統(tǒng)。

生石灰破碎室

經(jīng)檢驗(yàn)合格的大塊生石灰經(jīng)鄂破和對輥破碎篩分至<3mm>85%的石灰粉送入熔劑倉中，經(jīng)稱量給料和消化后參與配料。

煤(焦)粉破碎室

經(jīng)檢驗(yàn)合格的煤(焦)粉經(jīng)四輥破碎篩分至<3mm>85%的燃料粉送入燃料倉中，經(jīng)稱量給料后參與配料。

工藝流程

紅土鎳礦倉(3個(gè)) 燃料倉(1個(gè)) 熔劑倉(1個(gè))

↓ ↓ ↓

圓盤給料機(jī)+皮帶稱 圓盤給料機(jī)+皮帶稱 螺旋給料稱

↓ ↓ ↓

-------→B=650主配料皮帶←-----

↓

水→一次混合機(jī)φ2200×9000

↓

水+蒸汽→二次混合機(jī)φ2200×9000

↓

B=650混合料皮帶廊

↓

梭式布料器

↓

混合料倉

↓

圓輥布料器

↓

多輥布料器

↓

煙囪←抽風(fēng)機(jī)←旋風(fēng)除塵器←48平方米燒結(jié)機(jī)←點(diǎn)火器←煤氣+助燃風(fēng)機(jī)

↓

單輥破碎機(jī)φ1500×2000←冷卻水

↓

旋風(fēng)除塵器←燒結(jié)礦儲(chǔ)存?zhèn)}←抽風(fēng)機(jī)(1臺)

↓

成品燒結(jié)礦皮帶或電爐料倉

燒結(jié)機(jī)適用于大型黑色冶金燒結(jié)廠的燒結(jié)作業(yè)，它是抽風(fēng)燒結(jié)過程中的主體設(shè)備，可將不同成份，不同粒度的精礦粉，富礦粉燒結(jié)成塊，并部分消除礦石中所含的硫，磷等有害雜質(zhì)。 燒結(jié)機(jī)按燒結(jié)面積劃分為不同長度不同寬度幾種規(guī)格，用戶根據(jù)其產(chǎn)量或場地情況進(jìn)行選用。燒結(jié)面積越大，產(chǎn)量就越高。 ?

它被設(shè)計(jì)為燒結(jié)機(jī)自動(dòng)配料系統(tǒng)，自動(dòng)混料系統(tǒng)，燒結(jié)成型系統(tǒng)，熱破篩分系統(tǒng)，自動(dòng)裝料系統(tǒng)。我們能并且生產(chǎn)根據(jù)您需要的產(chǎn)量來設(shè)計(jì)和生產(chǎn)燒結(jié)機(jī)。

本實(shí)用新型燒結(jié)機(jī)屬于低造價(jià)、高產(chǎn)量的燒結(jié)設(shè)備，它與現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)不同之處，就在于它的燒結(jié)主系統(tǒng)拋棄了臺車作業(yè)該為環(huán)形大盤作業(yè)，大大減少了生產(chǎn)過程中無用功的消耗。