球团链篦机回转窑竖冷窑技术设想(2)

表3 120万吨/年球团配套三种冷却方式对比序号设备名称风机功率、运行电耗余热回收效率及回收价值环保效益设备维护量1带式冷却机3×255kw,电力消耗～3500万度电/年最大回收率20～30%,中低温无法回收,不适合链篦机回转窑工艺粉尘易外泄,环保差,排放不符合环保要求链条易损坏,设备作业率低272m2球团型环保式环冷却机3×200kw,电力消耗～2800万度电/年最大回收率60～70%,高中温用于回转窑和链篦机生产,低温无法回收漏风率10%左右,有粉尘作业率高,与生产同步3竖冷窑3×200KW,电力消耗2800万度电/年最大回收率90%,高中温用于生产工艺,低温热风回收,风量～15万Nm3/h,风温350℃,可配套2800～3000KW机组,13.2～15.8t/h蒸汽产量,相当于2300KWh发电量设备本体无漏风,散热面积小,环保最好作业率高,与生产同步

相比烧结竖冷窑，由于球团矿比烧结矿粒度均匀、强度高、流动性强，更不容易出现堵料、偏析等现象；而且球团矿粒度均匀、透气性好，热交换率高，因此球团采用竖冷窑技术冷却效果对比烧结矿更为成熟。

2018年底由我院参与设计的安徽某企业竖炉球团竖式冷却工程正式投产运行，采用新型竖式冷却技术，在球团排矿温度平均500℃左右、排矿量70t/h的生产条件下，产生热废气平均风温330～350℃，风量8～9万Nm3/h，并成功并网供给烧结余热发电，该项目运行一年多，设备本体无任何故障，球团冷却均匀性好。

3 链篦机-回转窑-竖冷窑生产工艺特点

3.1 链篦机-回转窑-环冷机热工工艺

从回转窑出来的球团矿外表温度一般在1000～1100℃，内部温度更是达到1250℃左右，传统冷却方式是采用球团型环冷机，配套多台鼓风机进行分段鼓风冷却，其热工流程如图1所示。

中小型球团环冷机一般采用“三段三室式”冷却制度，即风箱设有一冷段、二冷段以及三冷段，每段设置有冷却风机。炉罩对应一冷室产生的～1100℃高温风直接入窑，二冷室产生的～700℃热风直接供链篦机预热1段，三冷室产生的～230℃热风直接排放，球团显热的回收利用率约60～70%。目前，球团环冷机其最大弊端就是中低温段余热不能有效利用，国内常规球团冷却方式均存在冷却效果差、设备笨重、投资大、设备配件较多维修工作量、维护费用高、电耗高且环保问题无法解决等问题，运输过程中球团矿洒落严重，而且由于冷却设备漏风率高，排放的热废气温度低、风量小，严重制约了该部分余热回收的利用。这部分中低温段余热直接放散既污染环境又浪费能源，若如能对该部分球团显热进行回收利用，对球团生产节能具有重要意义。

3.2 链篦机-回转窑-竖冷窑热工工艺

球团矿竖式冷却窑采用自上而下室式冷却，根据生产规模可分为三段甚至四段。120万吨/年球团竖冷窑一般分为两室三段，每段风温及风量与链篦机热工需求进行匹配，其热工流程如图2所示。

一段室产生的～1100℃高温风(约Nm3/h)直接入窑，二段室产生的600～700℃热风(约Nm3/h)直接供链篦机预热1段，三段室产生的300～400℃热风(约Nm3/h)，用于采暖等余热回收，可产生中低温蒸汽，经锅炉换热后废气用于可一段、二段风机循环使用。

采用竖冷窑对球团矿进行冷却可有效利用球团生产过程产生的余热，高中温用于生产工艺，低温热风回收产生蒸汽，例如：120万吨/年球团生产线(小时产量按151t/h)，进入竖冷窑第三段时，球团矿平均温度550～600℃，进行热工计算，可产生热废气风量～18万Nm3/h，风温350～380℃，可配套3200～3500KW机组，15.8～19t/h蒸汽产量，相当于3000千瓦时发电量。以上回收利用的热量，占球团显热的90%以上，热回收利用率达90%。

图1 链篦机-回转窑-环冷机热工流程示意图

图2 链篦机-回转窑-竖冷窑热工流程示意图

3.3 链篦机-回转窑-竖冷窑工艺余热价值及效益预期

以球团小时产量为151t，球团矿排出温度约为100～120℃为计算条件，三段室产生的350～380℃热风量约Nm3/h，可配套锅炉的产生中低温蒸汽量为：

蒸汽压力PN1.6MPa(绝压)，t=330℃，蒸汽的量为：15.8～19t/h，平均17.5t/h，吨矿回收热量折算为标煤：/t。

余热回收经济价值：按球团生产线年工作时间330天计算，每年可生产13.86万t蒸汽，若按照蒸汽价值每吨120元计算(不同区域价格有差异)，即每年可产生直接效益约为：1663.2万元，平均每吨球团矿降成本13.86元。若采用环冷机则该部分收益为零。

此外，除余热利用产生的直接经济效益外，竖冷窑在环保以及冷却方面的效益同样十分显著。由于无漏风，工作环境大幅提升，占地面积较小节约用地，降低企业建设投资及生产运行成本。

文章来源：《烧结球团》 网址: http://www.sjqtzz.cn/qikandaodu/2021/0730/557.html