高效回收利用烧结余热是钢铁企业进一步降低烧结工序能耗的主要途径之一。烧结混合料的干燥、热风点火助燃和热风烧结等直接热回收是烧结余热高效回收与利用的重要组成部分。直接热回收不仅能够降低烧结工序能耗，而且还能改善烧结矿质量，提高烧结矿产量。本文采用实验与解析的研究方法，以鞍钢三烧为研究对象，计算了各种直接热回收的关键操作参数，遵循“温度对口，量质匹配”原则，确定了直接热回收的工艺流程。
首先，采用实验与解析方法研究了烧结混合料干燥过程的基本规律，建立了烧结矿干燥速率和干燥时间解析式。研究表明:干燥过程由较短的升速段、较长的恒速段以及一定的降速段组成，其中恒速段表现为分段性;升速段、恒速段和降速段对应的烧结料干基含水率分别为6.5％～7.5％、2％～6.5％和2％;干燥介质的温度和流量是影响干燥过程最主要的两个参数，介质流量越大，温度越高，干燥速率越大，但是它们之间不成线性关系。通过解析计算，将鞍钢三烧在正常生产工况下(490吨成品矿/h)，混合料含水率在1min内降低1个百分点所需干燥热源的流量约为16.2万m3/h，温度为250℃;可节省固体燃料约为0.5kg/t矿。
其次，根据燃烧学基础理论，计算了助燃空气流量、温度、空气过剩系数以及烧结点火所需煤气量，并找出了助燃空气流量、温度与烧结点火煤气流量之间的关系。通过解析计算，鞍钢三烧在正常生产工况下，助燃空气流量约为3.9万m3/h;若采用230℃的冷却废气作为点火助燃的热源，可降低点火煤气（高炉煤气）量约为11.7％。
再次，基于燃烧学和烧结动力学理论，采用解析方法研究了通过料层有效风的流量，研究了通过料层有效风的温度对烧结过程的影响以及节能效果，即定量研究了热风烧结的作用与意义。通过解析计算，鞍钢三烧在正常生产工况下，通过烧结料层的有效风流量约为34万m3/h;若采用220℃的冷却废气作为热风烧结的热源，可节省固体燃料约为7.2kg/t矿。
最后，根据以上研究结果，同时结合鞍钢三烧现有余热资源，遵循“温度对口、按质用能”原则，提出了直接热回收工艺流程与参数:用于混合料干燥的热源流量约为17万m3/h，温度为250℃，其源于烧结烟气的高温低中硫段（剩余平均温度为150℃的烧结烟气去脱硫系统）;用于点火助燃的热源温度为230℃，流量为3.9万m3/h，其源于环冷机的部分第三段冷却废气;用于热风烧结的热源温度为220℃，流量为34万m3/h，其源于环冷机的剩余第三段冷却废气和第四段冷却废气。将以上直接热回收措施逐步在鞍钢三烧实施，预计，可节省固体燃料约7.7kg/t矿，降低点火煤气量约11.7％。
- 作 者：
- 于红魁
- 学科专业：
- 热能工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 东北大学
- 导师姓名：
- 杜涛董辉
- 学位年度：
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
