超低排放背景下煉鐵清潔生產新技術研究
摘要：基于(yu)鐵(tie)前(qian)系統(tong)環(huan)保(bao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)現狀(zhuang)，深刻解讀環(huan)保(bao)產(chan)(chan)(chan)業政策，積極研判(pan)綠色企業發展(zhan)理(li)(li)念，立足于(yu)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)現場(chang)從(cong)高爐(lu)、燒結(jie)等多方(fang)面、涵蓋燒結(jie)煙氣治(zhi)理(li)(li)、煉鐵(tie)除塵灰(hui)處(chu)理(li)(li)工藝(yi)；高爐(lu)出鐵(tie)場(chang)粉(fen)塵管(guan)(guan)控、TRT噪聲污染等方(fang)面進行新技術(shu)研究，打造科學管(guan)(guan)控體系，實現煉鐵(tie)工序超低(di)排(pai)放、固廢回收、有害(hai)氣體排(pai)放、噪音管(guan)(guan)控等方(fang)面全(quan)方(fang)位(wei)清潔生(sheng)產(chan)(chan)(chan)，解決(jue)了制約企業發展(zhan)的環(huan)境問題，在新時期，高爐(lu)煉鐵(tie)工藝(yi)的節能減排(pai)、環(huan)境友好(hao)能起(qi)到(dao)一定引(yin)領(ling)作(zuo)用。
0 引言
煉(lian)鐵(tie)(tie)工(gong)序(xu)(xu)是鋼鐵(tie)(tie)生(sheng)(sheng)產的(de)主要(yao)工(gong)序(xu)(xu)，也是鋼鐵(tie)(tie)聯合企(qi)業的(de)耗能(neng)大(da)戶(hu)，煉(lian)鐵(tie)(tie)生(sheng)(sheng)產過程中產生(sheng)(sheng)的(de)廢(fei)氣、廢(fei)水、噪聲(sheng)污染也比較(jiao)嚴(yan)重(zhong)。因(yin)此在(zai)煉(lian)鐵(tie)(tie)工(gong)序(xu)(xu)大(da)力推行清(qing)潔生(sheng)(sheng)產，對企(qi)業的(de)節能(neng)、降耗、減污和增效(xiao)具有十分重(zhong)要(yao)的(de)作用(yong)，在(zai)日趨嚴(yan)峻的(de)環保形勢下，清(qing)潔生(sheng)(sheng)產對于樹立(li)良好的(de)企(qi)業形象(xiang)也可以(yi)起到重(zhong)要(yao)的(de)支(zhi)撐(cheng)作用(yong)。軋鋼之家(jia)ID：zhagangzhijia
唐(tang)鋼(gang)北(bei)區煉鐵(tie)(tie)共有3座高爐(lu)(lu)(lu)，兩(liang)座2000m3和3200m3高爐(lu)(lu)(lu)一(yi)座，其(qi)中1#2000高爐(lu)(lu)(lu)2015年停(ting)爐(lu)(lu)(lu)產(chan)能(neng)置換到京唐(tang)港中厚板區；2#高爐(lu)(lu)(lu)2017年9月受環(huan)保控制產(chan)能(neng)影響停(ting)爐(lu)(lu)(lu)。2018年以來唐(tang)山(shan)地(di)區冶金企(qi)(qi)業限(xian)產(chan)頻繁，非采暖期已(yi)經(jing)執行50%限(xian)產(chan)組織，面對這種環(huan)保形勢，鐵(tie)(tie)前工藝的節能(neng)減排與清(qing)潔生(sheng)產(chan)成為企(qi)(qi)業發展的關鍵(jian)因(yin)素。
1 燒結脫硝
1.1 密相干塔脫硫(liu)工藝基礎上氧化法(fa)脫硝實現超(chao)低排放
唐鋼北(bei)(bei)區1#210m2、3#265m2燒結機，配置北(bei)(bei)科大的(de)密(mi)相(xiang)干塔(ta)的(de)干法(fa)脫硫工藝，從1#210m2、3#265m2燒結機密(mi)相(xiang)干塔(ta)入(ru)口(kou)前加(jia)入(ru)中晶環境的(de)脫硝劑，現(xian)有其他系統無(wu)需做重大調整(zheng)，加(jia)入(ru)的(de)脫硝劑與原煙氣(qi)預反應(ying)后隨著煙氣(qi)進(jin)入(ru)密(mi)相(xiang)干塔(ta)，經過吸(xi)收(shou)劑吸(xi)收(shou)，實現(xian)脫硝。
氧化脫(tuo)硝主要是利(li)用物料的(de)(de)氧化性將(jiang)NO氧化為(wei)高(gao)價(jia)態氮氧化物，然后(hou)在(zai)吸收(shou)塔(ta)內(nei)將(jiang)氮氧化物吸收(shou)轉化為(wei)鹽類物質，達到脫(tuo)除的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。在(zai)典型煙氣(qi)溫度下，中(zhong)晶(jing)環(huan)境脫(tuo)硝氧化劑(ji)NO的(de)(de)氧化效率可達85%以上，結合后(hou)端的(de)(de)脫(tuo)硫裝置，在(zai)堿(jian)性吸收(shou)劑(ji)、SO2等共同作用下實現脫(tuo)硫脫(tuo)硝一體(ti)化。
1.2 燒結過(guo)程 NOx控制技術(shu)
燒結(jie)過程(cheng)中產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)煙氣(qi)具有 NOx濃度(du)(du)低(di)但排放(fang)量(liang)(liang)大、溫度(du)(du)波動大、粉塵含(han)量(liang)(liang)高、含(han)濕量(liang)(liang)大、含(han)腐蝕性及有毒氣(qi)體(ti)、排放(fang)不穩定(ding)等特(te)點。針(zhen)對燒結(jie)過程(cheng)中 NOx的(de)(de)(de)生(sheng)成機理及產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)煙氣(qi)特(te)點，對NOx排放(fang)控(kong)制主要從以(yi)下幾方面進行: 控(kong)制原燃料帶入(ru)的(de)(de)(de)氮含(han)量(liang)(liang)、優化(hua)配礦(kuang)弱化(hua) NOx的(de)(de)(de)生(sheng)成條件、改善工藝條件降低(di)NOx生(sheng)成、燒結(jie)過程(cheng)控(kong)制NOx。
1.2.1 原燃料控制(zhi)軋鋼之家ID：zhagangzhijia
燒(shao)結過程中，生(sheng)成的(de)(de) NOx大部分(fen)為燃(ran)料型(xing)NOx，所以從源(yuan)頭上來控制(zhi)NOx的(de)(de)產(chan)生(sheng)至關重要。一(yi)方面在(zai)(zai)不影響(xiang)燒(shao)結過程的(de)(de)前(qian)提下，應盡可能(neng)減(jian)少(shao)原燃(ran)料帶入(ru)的(de)(de)氮 ，采(cai)用(yong)低(di)氮含量的(de)(de)焦粉代替煤(mei)粉、使用(yong)揮發分(fen)低(di)的(de)(de)煤(mei)粉、焦炭提前(qian)脫氮等(deng); 另(ling)一(yi)方面應加強對(dui)原燃(ran)料粒度(du)的(de)(de)控制(zhi)，粒度(du)小于(yu) 0. 5 mm 或粒度(du)大于(yu) 5 mm的(de)(de)焦粉燃(ran)燒(shao)過程中，其NOX產(chan)生(sheng)量較少(shao)。唐鋼(gang)燒(shao)結燃(ran)料破(po)(po)碎采(cai)用(yong)反擊式破(po)(po)碎加四輥(gun)破(po)(po)的(de)(de)工藝，燃(ran)料粒度(du)＜0.5mm控制(zhi)6%（圖(tu)1），1-3mm控制(zhi)在(zai)(zai) 75-80%（圖(tu)2），焦粉在(zai)(zai)固體(ti)燃(ran)料中的(de)(de)占比由(you)50%提至 80%，在(zai)(zai)實踐中對(dui)降(jiang)低(di)NOx排放濃度(du)起到了積極效果(guo)。
1.2.2 配料控(kong)制(zhi)
鐵酸鈣(gai)(gai)(gai)對(dui) NOx的還(huan)(huan)原(yuan)具有催(cui)化作用，我廠試驗(yan)將燒結礦(kuang)堿度由 1.8提高到 2.1，隨著堿度的提高，CaO含(han)量(liang)增加，有助于低溫下 CaO 與Fe2O3的固相反應，鐵酸鈣(gai)(gai)(gai)的生成量(liang)增加。鐵酸鈣(gai)(gai)(gai)對(dui) NOx的還(huan)(huan)原(yuan)具有催(cui)化作用，NOx排放濃(nong)度和(he)排放總量(liang)降低。（圖3圖4）
1.2.3 通(tong)過均(jun)質厚(hou)料層燒結，控制燒結過程SO2、NOX排放
通過(guo)均質厚(hou)料(liao)(liao)層(ceng)燒(shao)結(jie)(jie)，控制燒(shao)結(jie)(jie)過(guo)程SO2、NOX排(pai)放(fang)厚(hou)料(liao)(liao)層(ceng)燒(shao)結(jie)(jie)降(jiang)低 NOX排(pai)放(fang)，料(liao)(liao)層(ceng)增厚(hou)有利于發揮料(liao)(liao)層(ceng)的自蓄(xu)熱(re)作用，從而可以減(jian)(jian)(jian)少(shao)(shao)(shao)燃料(liao)(liao)總量，由于燃料(liao)(liao)帶入(ru) N 的減(jian)(jian)(jian)少(shao)(shao)(shao)，以及局部高溫火焰(yan)點變少(shao)(shao)(shao)，使(shi)得燒(shao)結(jie)(jie)過(guo)程NOX減(jian)(jian)(jian)少(shao)(shao)(shao)。燒(shao)結(jie)(jie)料(liao)(liao)層(ceng)由 650mm 提高到 750mm，隨著燒(shao)結(jie)(jie)料(liao)(liao)層(ceng)厚(hou)度的提高，燒(shao)結(jie)(jie)煙氣中NOX濃度降(jiang)幅(fu)顯(xian)著（圖(tu)5）。
為了(le)增加(jia)料(liao)(liao)面平整度和(he)壓(ya)實度，項目組(zu)自(zi)主(zhu)設(she)計(ji)了(le)新型(xing)燒結機布(bu)(bu)(bu)料(liao)(liao)裝置(zhi)(zhi)。該布(bu)(bu)(bu)料(liao)(liao)裝置(zhi)(zhi)包括(kuo)平料(liao)(liao)裝置(zhi)(zhi)和(he)支(zhi)撐裝置(zhi)(zhi)、吊掛(gua)裝置(zhi)(zhi)3部(bu)分組(zu)成(cheng)。平料(liao)(liao)裝置(zhi)(zhi)屬(shu)于(yu)控制(zhi)料(liao)(liao)面關鍵部(bu)件(jian)，新型(xing)燒結機布(bu)(bu)(bu)料(liao)(liao)裝置(zhi)(zhi)，消除了(le)布(bu)(bu)(bu)料(liao)(liao)盲區(qu)和(he)料(liao)(liao)面“拉溝”現(xian)象，有效(xiao)降低(di)燒結機布(bu)(bu)(bu)料(liao)(liao)的邊緣效(xiao)應，為厚料(liao)(liao)層情況下(xia)均質(zhi)燒結創造了(le)條件(jian)。
自適應梯形(xing)厚料(liao)層燒結(jie)(jie)技術的開(kai)發與應用(yong), 通過固定支架、銷軸和擋(dang)料(liao)板(ban)對(dui)布料(liao)組成的梯形(xing)布料(liao)裝置，對(dui)高出臺(tai)車(che)欄板(ban)的料(liao)層進行梯形(xing)塑形(xing)，在(zai)不(bu)對(dui)燒結(jie)(jie)機臺(tai)車(che)欄板(ban)進行加高改造的情況(kuang)下，進一步提高料(liao)層厚度（800mm），同時實(shi)現(xian)梯形(xing)厚料(liao)層布料(liao)，降低了(le)燒結(jie)(jie)固體燃耗(hao)和點火煤氣(qi)消耗(hao)，改善(shan)了(le)表層燒結(jie)(jie)礦質量。
針對燒(shao)結機料(liao)層(ceng)(ceng)無法量(liang)化(hua)的問題(ti)，采用一種厚料(liao)層(ceng)(ceng)監視(shi)工具(ju)，可(ke)將燒(shao)結機料(liao)層(ceng)(ceng)厚度(du)轉(zhuan)換為測(ce)量(liang)桿(gan)的傾斜角(jiao)度(du)，當料(liao)面高度(du)達(da)到設定的上限(xian)值或下限(xian)值時，與(yu)測(ce)量(liang)桿(gan)同步旋轉(zhuan)的上觸發桿(gan)或下觸發桿(gan)就(jiu)會觸發接近開關，使(shi)報警(jing)器得電(dian)并發出報警(jing)信號，提(ti)示操作人(ren)員(yuan)及(ji)時調節料(liao)層(ceng)(ceng)厚度(du)（圖6）。
2 高爐爐前出鐵場煙塵外溢控制優化
高(gao)(gao)(gao)爐煉鐵工藝環(huan)保清潔生產(chan)的重(zhong)要(yao)環(huan)節就是出(chu)鐵場的環(huan)保治理工作， 隨著高(gao)(gao)(gao)爐高(gao)(gao)(gao)風溫(wen)、高(gao)(gao)(gao)煤比、高(gao)(gao)(gao)富(fu)氧、高(gao)(gao)(gao)頂(ding)壓等操作手段(duan)的應用，冶煉強度的不斷(duan)提高(gao)(gao)(gao)，生產(chan)工藝和(he)操作水平的不斷(duan)提升，高(gao)(gao)(gao)爐產(chan)量不斷(duan)提高(gao)(gao)(gao)，煙(yan)塵的排(pai)放(fang)量也(ye)隨之加大，嚴格的省市環(huan)保管(guan)控措施對現場環(huan)境(jing)和(he)清潔生產(chan)的要(yao)求也(ye)越(yue)來越(yue)高(gao)(gao)(gao)。
高爐出(chu)鐵(tie)(tie)場煙塵(chen)具有溫度(du)高、顆粒細、煙塵(chen)量不固定(ding)、煙塵(chen)產生(sheng)時(shi)間(jian)不固定(ding)、擴散性極強、受鐵(tie)(tie)口工作狀態影響等特點(dian)。大型(xing)高爐每天出(chu)鐵(tie)(tie)14次左右，每次出(chu)鐵(tie)(tie)時(shi)間(jian)為(wei)100分鐘(zhong)以上(shang)，出(chu)鐵(tie)(tie)時(shi)間(jian)幾乎是全天連(lian)續(xu)的，煙塵(chen)也(ye)是連(lian)續(xu)不斷地散發出(chu)來。出(chu)鐵(tie)(tie)期間(jian)，平均每生(sheng)產1t鐵(tie)(tie)約產生(sheng)2.5kg的煙塵(chen)，對環境污(wu)染(ran)相當嚴重。
2.1高爐爐前鐵(tie)口煙塵(chen)自適應(ying)流體控制整流頂吸集塵(chen)罩(zhao)
此(ci)方案為徹底拆除(chu)原有除(chu)塵(chen)罩(zhao)(zhao)(zhao)體(ti)，將原有罩(zhao)(zhao)(zhao)體(ti)主(zhu)梁(liang)(liang)由500mm工字(zi)梁(liang)(liang)改(gai)為600mm工字(zi)梁(liang)(liang)，且加長至(zhi)10米（原8米），寬(kuan)(kuan)度(du)加寬(kuan)(kuan)至(zhi)6米（原5米）更換原有罩(zhao)(zhao)(zhao)體(ti)所有鋼結構，從新澆筑一個支柱基礎，更換并改(gai)造風(feng)口平臺(tai)主(zhu)梁(liang)(liang)，封閉(bi)泥炮(pao)頂部(bu)并制作(zuo)側活(huo)門，制作(zuo)雙層頂吸(xi)(xi)罩(zhao)(zhao)(zhao)（固(gu)定部(bu)分），增加側吸(xi)(xi)，活(huo)動(dong)部(bu)分增加頂吸(xi)(xi)罩(zhao)(zhao)(zhao)（圖7）。
1、煙塵捕集罩(zhao)有效面(mian)積(ji)大(da)：整體有效捕集罩(zhao)有效面(mian)積(ji)60m2，出鐵時散發煙塵的所有范圍(wei)。
2、整(zheng)個(ge)頂吸(xi)捕集罩設(she)計(ji)考(kao)慮煙(yan)氣流(liu)體(ti)設(she)計(ji)理(li)念(nian)：在(zai)有效覆蓋范(fan)圍的(de)基礎上，捕集罩收口800mm，自設(she)置(zhi)兩根直徑(jing)φ150mm的(de)吸(xi)塵支管，自設(she)置(zhi)均(jun)壓吸(xi)塵孔(kong)，煙(yan)塵進入(ru)箱體(ti)而帶走，在(zai)不啟(qi)動(dong)風機的(de)情況下(xia)就(jiu)能自流(liu)形成負壓。
3、整個頂吸捕集罩強度設計采用可移(yi)動方(fang)式：橫向移(yi)動至(zhi)兩側(ce)，方(fang)便(bian)泥炮(pao)和開口機的檢修，同時可以(yi)更有效(xiao)地對(dui)煙塵進(jin)行捕集，而(er)且可以(yi)使得(de)風機的風量(liang)得(de)到最大的有效(xiao)利用。
4、整個頂吸捕集罩強度設計理念：煙塵捕集罩表面設置毛鉤并均噴(pen)涂耐火材(cai)料，以防(fang)止(zhi)罩體高溫烘烤變形。
5、整(zheng)個頂吸捕(bu)集罩(zhao)噴水霧(wu)(wu)化(hua)功(gong)能：煙塵捕(bu)集罩(zhao)內部設置噴頭150個，噴頭支管管徑(jing)φ6mm，增大噴射壓力并形成霧(wu)(wu)化(hua)，增大煙塵處理效果。
6、整體(ti)設(she)計(ji)考慮高(gao)爐生產影響(xiang)：將風口平臺與捕集罩(zhao)設(she)計(ji)成(cheng)一(yi)個整體(ti)，這樣可(ke)使最(zui)大可(ke)能的(de)(de)(de)減(jian)少了野風對捕集罩(zhao)對收塵(chen)效(xiao)果的(de)(de)(de)影響(xiang)。最(zui)大限(xian)度(du)(du)的(de)(de)(de)封閉出鐵(tie)廠煙塵(chen)，最(zui)大限(xian)度(du)(du)的(de)(de)(de)保證安(an)全操作及設(she)備檢修維護。
2.2“二調一穩”出鐵場除塵閥門PLC控制方(fang)法：
“二調(diao)”
開口過(guo)程中(zhong)調(diao)整：頂吸(xi)100%全部(bu)打開，側吸(xi)50%控制，主溝、渣溝、支鐵鉤、擺動溝全部(bu)關閉，主要力保開口過(guo)程中(zhong)煙塵全部(bu)清理。
出鐵過程中調整：頂吸(xi)控(kong)(kong)制100%，側(ce)(ce)吸(xi)1控(kong)(kong)制85%，側(ce)(ce)吸(xi)2控(kong)(kong)制85%、頂吸(xi)100%，主溝撇渣(zha)器(qi)40%，擺(bai)動溝75%，渣(zha)溝90%，支鐵鉤(gou)50%，具體匹配風量情(qing)況參照(zhao)上(shang)表。
“一(yi)穩”
停止出鐵(tie)(tie)場次(ci)風(feng)門全(quan)部(bu)關閉，出鐵(tie)(tie)場次(ci)風(feng)機風(feng)門穩定100%控制。
實施效(xiao)果：確(que)立“兩調一穩”除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)風門控制操作(zuo)法，合理(li)分配有限除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)風量(liang)；同時研發自適應流(liu)體控制整流(liu)頂(ding)吸(xi)集塵(chen)(chen)(chen)罩，實現(xian)高(gao)(gao)(gao)爐清潔化(hua)作(zuo)業。通過(guo)對高(gao)(gao)(gao)爐爐前除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)系統(tong)的優化(hua)和(he)改(gai)造(zao)，目前高(gao)(gao)(gao)爐爐前除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)果明顯(xian)改(gai)善，唐鋼(gang)3200m3 高(gao)(gao)(gao)爐出鐵場為期(qi) 6 個月的煙塵(chen)(chen)(chen)治理(li)實踐實現(xian)了出鐵場環(huan)境降塵(chen)(chen)(chen)年平均(jun)小于15m g／m3 （表1）
3 燒結原料系統除塵灰采用吸排車集中處理
傳統燒結(jie)工序除(chu)塵(chen)灰(hui)(hui)包(bao)括(kuo)機頭除(chu)塵(chen)灰(hui)(hui)、機尾灰(hui)(hui)、配(pei)料(liao)灰(hui)(hui)、成(cheng)品(pin)除(chu)塵(chen)灰(hui)(hui)等，它們的品(pin)質不(bu)盡相(xiang)同，機頭灰(hui)(hui)堿金屬(shu)有害元素含量較(jiao)高(gao)(gao)，機尾灰(hui)(hui)屬(shu)于鐵(tie)質灰(hui)(hui)吸(xi)收機尾卸料(liao)產(chan)(chan)生(sheng)和環冷(leng)機的鼓(gu)風冷(leng)卻產(chan)(chan)生(sheng)的鐵(tie)質顆粒，配(pei)料(liao)灰(hui)(hui)屬(shu)于配(pei)料(liao)除(chu)塵(chen)著眼于配(pei)料(liao)室和上(shang)料(liao)室主要吸(xi)收焦粉和白灰(hui)(hui)顆粒含有碳(tan)質和CaO比(bi)較(jiao)高(gao)(gao)，配(pei)加時需(xu)要考慮(lv)到(dao)對燃(ran)料(liao)比(bi)和水分波動(dong)的影(ying)響。
各個放(fang)灰(hui)點(dian)由于除塵器位置的不同，放(fang)灰(hui)流程不固定進(jin)入流程影響大(da)，特別是采用人工(gong)放(fang)灰(hui)模(mo)式(shi)，受放(fang)灰(hui)手法和責(ze)任人影響，放(fang)灰(hui)量波動極(ji)大(da)，嚴重時(shi)可以(yi)達(da)到10kg/s，造成水份波動乃至配碳波動時(shi)有發生，特別是對布料的損害也極(ji)大(da)。
3.1除塵灰倉+氣(qi)力輸灰+吸排車除塵灰收(shou)集組(zu)織模式
煉鐵系統除塵(chen)灰采用吸排(pai)車集(ji)中處理(li)，按(an)除塵(chen)灰性質進(jin)行歸(gui)類處理(li)，量化(hua)除塵(chen)灰配(pei)料模型化(hua)生產，穩定燒結工藝過程（圖8）。
采用一種(zhong)除塵灰氣(qi)(qi)(qi)力輸(shu)(shu)灰裝置，壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)沿助風吹(chui)(chui)管(guan)吹(chui)(chui)入(ru)氣(qi)(qi)(qi)相(xiang)輸(shu)(shu)送(song)管(guan)道(dao)(dao)(dao)，壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)在與氣(qi)(qi)(qi)相(xiang)輸(shu)(shu)送(song)管(guan)道(dao)(dao)(dao)軸線垂直分方向上(shang)的(de)吹(chui)(chui)力，將氣(qi)(qi)(qi)相(xiang)輸(shu)(shu)送(song)管(guan)道(dao)(dao)(dao)內的(de)物(wu)料進一步流(liu)態(tai)化，提高(gao)物(wu)料的(de)流(liu)動性(xing)，既(ji)能保證輸(shu)(shu)送(song)效果(guo)，又(you)能節約壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)。在壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)道(dao)(dao)(dao)上(shang)設(she)有(you)(you)截止(zhi)閥(fa)，在助風吹(chui)(chui)管(guan)或者氣(qi)(qi)(qi)相(xiang)輸(shu)(shu)送(song)管(guan)道(dao)(dao)(dao)有(you)(you)檢修或者處理(li)問題(ti)時切斷壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)，保證安(an)全（圖9）。
3.2建立除塵灰配料(liao)(liao)秤下(xia)料(liao)(liao)量核(he)算模型，保證配料(liao)(liao)稱(cheng)精確下(xia)料(liao)(liao)
來自于(yu)各(ge)個系統的(de)除塵灰成分(fen)區別(bie)很大，按照不同品(pin)質進行歸類，可以分(fen)別(bie)進入(ru)不同的(de)除塵灰倉，避免(mian)混(hun)品(pin)種的(de)現象發(fa)生，更(geng)加有利于(yu)生產的(de)穩定(ding)。
配料室各秤的(de)下料量(liang)可以通過先(xian)稱量(liang)半米料重，然后測定稱量(liang)皮(pi)帶(dai)(dai)轉一圈的(de)時間(jian)，利用公式(shi)進行計算(suan)。計算(suan)公式(shi)為M=a*2*s/t，其中(zhong)，M為下料量(liang)，a為半米料重，s為稱量(liang)皮(pi)帶(dai)(dai)周長(chang)，t為稱量(liang)皮(pi)帶(dai)(dai)轉一圈時間(jian)。所以，理論上說中(zhong)控畫面顯示(shi)皮(pi)帶(dai)(dai)秤的(de)輸(shu)出頻率與s/t稱量(liang)皮(pi)帶(dai)(dai)的(de)帶(dai)(dai)速(su)為嚴格(ge)正比例關系。
以唐鋼2#燒結機9#秤為(wei)例進行(xing)(xing)驗(yan)證，在稱(cheng)量(liang)皮帶半米料(liao)重(zhong)不(bu)變的(de)(de)情況下，課題(ti)組對6#秤輸(shu)(shu)出頻率(lv)與(yu)實際下料(liao)量(liang)進行(xing)(xing)了(le)統計(ji)（表(biao)2），并(bing)對統計(ji)表(biao)中的(de)(de)數據進行(xing)(xing)了(le)散點圖制作和線(xian)性曲線(xian)擬合，并(bing)且R2=0.9997。說明(ming)中控(kong)(kong)(kong)畫面顯示皮帶秤的(de)(de)輸(shu)(shu)出頻率(lv)與(yu)s/t稱(cheng)量(liang)皮帶的(de)(de)帶速為(wei)較(jiao)嚴格正(zheng)比例關系(xi)。依照上(shang)述關系(xi)，課題(ti)組制作了(le)配料(liao)稱(cheng)下料(liao)量(liang)核(he)算模型(xing)。通過重(zhong)新設計(ji)料(liao)倉出料(liao)口控(kong)(kong)(kong)制裝置，達到(dao)了(le)恒定(ding)出料(liao)口大小，穩定(ding)半米料(liao)重(zhong)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。將配料(liao)室崗(gang)位體力型(xing)跑盤驗(yan)證轉化為(wei)中控(kong)(kong)(kong)崗(gang)位輸(shu)(shu)出頻率(lv)監控(kong)(kong)(kong)型(xing)下料(liao)量(liang)驗(yan)證。
通過(guo)除塵灰倉+氣力輸灰+吸排車(che)除塵灰收集組織模式(shi)，對煉(lian)鐵(tie)系統按性質（鐵(tie)質、碳質、堿金(jin)屬(shu)）除塵灰進行歸類管理，建立除塵灰配料(liao)控制(zhi)模型穩定燒結(jie)生(sheng)產，實現除塵灰環保管理。
4 高爐高頂壓工況條件下調壓閥組的噪聲處理
煉鐵北區3# 3200m3高(gao)(gao)爐調(diao)(diao)壓(ya)(ya)閥組建設于1997年，沒有消聲設備，鋼(gang)平臺高(gao)(gao)度為11.4米，由單薄(bo)的鋼(gang)結構支架支撐著，其上(shang)游(you)為補償(chang)器，下游(you)接三通。3#高(gao)(gao)爐調(diao)(diao)壓(ya)(ya)閥組在(zai)(zai)前一階(jie)段(duan)TRT未投(tou)入運行時(shi)，煤(mei)氣調(diao)(diao)壓(ya)(ya)閥組在(zai)(zai)工作中振動和噪聲都很強(qiang)烈，造成煤(mei)氣調(diao)(diao)壓(ya)(ya)閥組上(shang)下游(you)管(guan)道及TRT出口管(guan)道彎頭(tou)處多處被(bei)振裂(lie)。
2018年4月(yue)11日，在爐(lu)頂壓(ya)力(li)0.188Mpa、流經減(jian)壓(ya)閥(fa)組煤(mei)氣量42萬Nm3/h的條件下(xia)，對煤(mei)氣減(jian)壓(ya)閥(fa)組的振(zhen)動(dong)(dong)與噪聲(sheng)進行了測量（圖10振(zhen)動(dong)(dong)原(yuan)理）。測量結果如(ru)下(xia)：噪聲(sheng):距煤(mei)氣調壓(ya)閥(fa)組下(xia)游管道表(biao)面1米處噪聲(sheng)級117dBA。
4.1 調(diao)壓閥組(zu)減震緩沖噪(zao)聲(sheng)結扎(zha)技(ji)術
（1）在調壓(ya)閥組下(xia)游加裝消聲閥。
（2）在調壓閥組(zu)支座和支架之間加(jia)裝減振墊，支座彈性限位。
（3）在調(diao)壓閥組兩端增設托臂并(bing)加裝(zhuang)三維減振器(qi)。
（4）在調壓閥(fa)組各出口分(fen)管(guan)之間以(yi)H型鋼進行支撐(cheng)，并(bing)在此斷面(mian)增設2個(ge)托臂，加裝2個(ge)三(san)維減振(zhen)器(qi)。
（5）在(zai)三通(tong)下游加(jia)裝補償器。
（6）在消(xiao)聲(sheng)閥(fa)下部設(she)置支架，新(xin)支架和原支架之間(jian)用斜撐連接(jie)。
（7）新增(zeng)補償器兩端管(guan)道上設置支架（可考慮利用別的(de)立(li)柱增(zeng)加橫梁，在橫梁上再加立(li)柱）。
（8）原支(zhi)架加固(gu)。各立柱之間盡可能地(di)加橫(heng)撐(cheng)(cheng)和(he)斜撐(cheng)(cheng)。增設橫(heng)梁用來支(zhi)撐(cheng)(cheng)三(san)維減振(zhen)器。橫(heng)梁的規(gui)格和(he)位(wei)置要在詳細的減振(zhen)計算完成后方可做(zuo)出。
（9）部(bu)分管(guan)道與減壓(ya)閥組、消聲閥做隔聲包扎。
（10）TRT出(chu)口(kou)大(da)拉桿后(hou)90°彎頭取消，加裝1個曲管(guan)壓(ya)力平衡補(bu)償(chang)器。
4.2 合理控制調壓(ya)(ya)閥組(zu)，穩定高爐頂壓(ya)(ya)實現調壓(ya)(ya)閥組(zu)工作最優化：
大型高(gao)爐(lu)生產(chan)過(guo)(guo)程(cheng)中產(chan)生的高(gao)爐(lu)煤氣，通(tong)過(guo)(guo)爐(lu)頂上(shang)升管、重力除(chu)塵器、干式布袋(dai)除(chu)塵器或文氏管濕法除(chu)塵，進入(ru)(ru)調壓(ya)(ya)(ya)(ya)閥組(zu)與TRT，經過(guo)(guo)調壓(ya)(ya)(ya)(ya)閥組(zu)與TRT的并(bing)聯流(liu)量調節(jie)，匯入(ru)(ru)凈煤氣環網，并(bing)實(shi)現爐(lu)頂壓(ya)(ya)(ya)(ya)力的有效調節(jie)。高(gao)爐(lu)頂壓(ya)(ya)(ya)(ya)調節(jie)范圍寬、要求精度高(gao)，波動也大。影響(xiang)爐(lu)頂壓(ya)(ya)(ya)(ya)力的因素較多，主要有爐(lu)頂下料、熱風爐(lu)換爐(lu)、高(gao)爐(lu)出鐵出渣、爐(lu)況(kuang)等，且調壓(ya)(ya)(ya)(ya)閥組(zu)的三偏心(xin)蝶閥流(liu)量特性不是完全線性，所以頂壓(ya)(ya)(ya)(ya)控制的難度較大。
調壓閥(fa)(fa)(fa)(fa)組是(shi)由3個DN900、1個DN600口(kou)徑(jing)閥(fa)(fa)(fa)(fa)門所組成(cheng)的(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)(fa)組，與(yu)之并(bing)列的(de)(de)是(shi)陜鼓的(de)(de)TRT成(cheng)套設備，全(quan)部為液動(dong)閥(fa)(fa)(fa)(fa)門，從理論上講，除(chu)去DN600口(kou)徑(jing)的(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)(fa)門作為量程(cheng)閥(fa)(fa)(fa)(fa)外，其余(yu)3個DN900的(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)(fa)門均能實現相同(tong)功能，從而實現互相替換（見表3）。各個閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)功能描述(shu)如下：
（1）在頂壓初步穩定(ding)的狀(zhuang)態(tai)下量程(cheng)閥固(gu)定(ding)30%-50%閥位，對頂壓粗調(diao)。
（2）自動閥實(shi)現頂壓的精(jing)確調節。
（3）頂(ding)壓(ya)達到(dao)50kpa時消(xiao)音閥關(guan)閉投入(ru)使(shi)用(yong)，實現降(jiang)噪處(chu)理。
（4）快(kuai)(kuai)開狀態在TRT重故障(zhang)緊急(ji)停機或(huo)頂壓(ya)超(chao)高時快(kuai)(kuai)開，從(cong)而保證安全。
（5）遙(yao)控閥與(yu)頂壓超(chao)壓連鎖(suo)。
在爐頂壓力0.188MPa,減壓閥組進氣量為42萬Nm3/h的工況下，調壓閥組入口側支座立面軸向振動加速度在10~500HZ范圍內第1個峰值不高于1.8m/s2；第2個峰值不高于4.4m/s2。以上數據均在振動FFT F Flat的模式下測量，在任何工況下管道不被振裂。見表4
高(gao)爐調壓(ya)閥(fa)組(zu)采(cai)用減(jian)震(zhen)緩沖技術調壓(ya)閥(fa)組(zu)加固支撐(cheng)以及噪(zao)聲結扎技術，提供消音硬件支撐(cheng)；同時合理匹配調壓(ya)閥(fa)組(zu)控制(zhi)方法，降低高(gao)爐區(qu)域噪(zao)音污(wu)染，實現低噪(zao)音清(qing)潔生產。
5 結語
課題(ti)從鐵(tie)(tie)前控(kong)制(zhi)(zhi)的環保關鍵點出發，研究燒(shao)結(jie)(jie)(jie)過(guo)程中SO2、NOx的生(sheng)成規律(lv)(lv)，通(tong)過(guo)大數據擬合出整(zheng)個燒(shao)結(jie)(jie)(jie)過(guo)程的SO2、NOx等污(wu)染(ran)物(wu)的排(pai)放規律(lv)(lv)曲線，確立(li)“三高一厚(hou)”燒(shao)結(jie)(jie)(jie)工藝控(kong)制(zhi)(zhi)技術，控(kong)制(zhi)(zhi)燒(shao)結(jie)(jie)(jie)煙氣(qi)污(wu)染(ran)物(wu)SO2、NOx含量；通(tong)過(guo)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)灰(hui)(hui)倉+氣(qi)力輸灰(hui)(hui)+吸排(pai)車(che)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)灰(hui)(hui)收集組(zu)織模(mo)式，對煉鐵(tie)(tie)系統(tong)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)灰(hui)(hui)進行歸(gui)類管(guan)理(li)，建立(li)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)灰(hui)(hui)配料控(kong)制(zhi)(zhi)模(mo)型穩定燒(shao)結(jie)(jie)(jie)生(sheng)產，實現除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)灰(hui)(hui)環保管(guan)理(li)。高爐出鐵(tie)(tie)場(chang)環保管(guan)控(kong)核心要素實施分(fen)級管(guan)控(kong)，確立(li)“兩調(diao)(diao)(diao)一穩”除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)風門控(kong)制(zhi)(zhi)操作(zuo)法(fa)，合理(li)分(fen)配有限(xian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)風量；同(tong)時(shi)研發自適應流體控(kong)制(zhi)(zhi)整(zheng)流頂(ding)吸集塵(chen)(chen)(chen)(chen)罩，實現高爐清潔化(hua)作(zuo)業(ye)。高爐調(diao)(diao)(diao)壓(ya)(ya)閥(fa)(fa)組(zu)采用減震緩沖技術調(diao)(diao)(diao)壓(ya)(ya)閥(fa)(fa)組(zu)加固支(zhi)撐(cheng)以及噪聲結(jie)(jie)(jie)扎技術，提(ti)供消音硬件支(zhi)撐(cheng)；同(tong)時(shi)合理(li)匹配調(diao)(diao)(diao)壓(ya)(ya)閥(fa)(fa)組(zu)控(kong)制(zhi)(zhi)方法(fa)，降低高爐區域(yu)噪音污(wu)染(ran)，實現低噪音清潔生(sheng)產。
煉鐵工(gong)序是鋼鐵生(sheng)產的(de)主要(yao)(yao)工(gong)序，也(ye)是鋼鐵聯(lian)合企(qi)(qi)業(ye)的(de)耗(hao)能大戶，煉鐵生(sheng)產過程中產生(sheng)的(de)廢氣、噪音污染也(ye)比較(jiao)嚴重。因此(ci)在煉鐵工(gong)序大力(li)推行清潔生(sheng)產，對企(qi)(qi)業(ye)的(de)節(jie)能、降耗(hao)、減(jian)污和增效具有十分重要(yao)(yao)的(de)作(zuo)用，在日趨嚴峻的(de)環保(bao)形勢下，清潔生(sheng)產對于樹立良(liang)好的(de)企(qi)(qi)業(ye)形象(xiang)也(ye)可以起(qi)到重要(yao)(yao)的(de)支撐作(zuo)用。
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