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1技術改造方案

1.1方案的確定

經初步校核助燃風機、風管道等參數，能滿足改燒焦爐煤氣后的助燃風量供給，所以此次改造助燃風系統改動較小，只需改動燒嘴前風管道。焦爐煤氣外網、爐前管道等系統都需重新設計、制作、安裝。在燒結不停產的情況下，新點火爐在原點火爐外側的軌道上施工，點火爐本體施工包括鋼結構安裝，耐材砌筑，燒嘴安裝，離爐體1m之內的空、煤氣管道安裝等，在軌道上的施工時間大約8天左右。待爐本體施工完畢時，再停產進行舊點火爐的拆除及新點火爐的管道對接工作，時間大約需要2天。舊點火爐拆除的設備、材料可以用作其余點火爐改造時選用。

1.2原燒高爐煤氣點火爐基本技術參數

點火爐的外形尺寸大約為長14.3m，寬7.4m，高3.0m。

1.3點火爐關鍵技術及參數

點火爐結構可簡單分為燒嘴、燃燒室等主要部分，燒嘴一般安裝在點火爐頂部。點火燒嘴的結構形式、火焰形狀、剛性等對點火質量起著決定性作用。經研究探討，決定采用高效節能點火燒嘴技術。

1.3.1高效節能點火燒嘴概述

高效節能點火燒嘴，獨特的內部結構使其在燒結礦產量及質量均不受影響并略有提高的情況下，點火煤氣消耗平均節約50%。高效節能點火燒嘴與傳統的舊式點火器相比，具有如下特點:

(1)采用了先進的高溫瞬時直接點火新技術，該點火器爐型合理，爐容小，爐膛低。

(2)高效節能燒嘴結構簡單，設計新穎，可調節火焰長度，燒嘴頭部設燒嘴磚，避開了爐內高溫輻射，且燒嘴磚的材質為高合金耐熱鋼。因此，燒嘴壽命長，火焰沿臺車寬度方向點火強度均勻、穩定，火焰不會回火和脫火。

(3)點火時間短，通常為50s左右。

(4)點火溫度分布合理，高溫集中在點火段，混合料面溫度約1250℃，爐墻內表溫度約1150℃，滿足了高溫瞬時直接點火的要求。

(5)爐內點火氣氛理想，點火段含氧量大于2%，保溫段含氧量大于10%。

(6)料面點火質量好，沿臺車寬度方向點火均勻，不會產生過熔現象，提高了料層的透氣性。

1.3.2高效節能點火燒嘴設計采用的主要技術措施

(1)該燒嘴采用二次風燃燒技術，火焰長度在一定的范圍獲得調節，而不改變火焰的剛度，有利于剛性火焰的形成，燒嘴對負荷的變動適應性增強。

(2)燒嘴磚為高合金耐熱鋼制作，有利于燒嘴使用壽命的延長。特別是在爐頂耐火材料有一定厚度的剝落的不利情況下，更顯出其優越性。

(3)爐頂及爐墻均采用經過高溫烘烤的高鋁質澆注料預制塊。非常容易地實現爐頂的更換及維修，并且烘爐時間大大縮短。

(4)爐膛高度約為300mm，實現了較先進的點火技術———高溫、瞬時、直接沖擊點火。

(5)較短的火焰及較小的爐容，減少了爐體的蓄熱及散熱，可大輻度節能。

(6)加大寬度方向兩側的燒嘴能量(增加20%的能力)，在臺車寬度方向上料面溫度趨向一致，溫差減小。

(7)燒嘴設計成分片式組裝，每片設有4只小燒嘴，便于整體及單片更換和檢修。每只小燒嘴前設有一只球閥。

1.3.3高效節能點火燒嘴技術指標及工藝要求:

(1)點火溫度1150±50℃，點火時間45～60s，點火爐表面溫度≤75℃。

(2)在料層平整狀態下燒結餅表面點火均勻。

(3)采取一定的措施，確保點火爐內壁不嚴重粘料(結瘤)。

(4)能夠適應燒結料層厚度500～700mm區間內的點火要求。

2應用效果及效益分析

2.1應用效果

截至2012年10月，承鋼2號、3號、5號、6號燒結機點火爐已全部改造完畢，只有4號燒結機長期處于停產狀態，點火爐未進行改造。點火爐采用新型節能技術后，與改造前比較，點火火焰均勻明亮，點火料面顏色不像燒高爐氣時料面發黃，點火質量明顯提高。

2.2效益分析

(1)節約煤氣發電效益:1500萬元/a改造前點火爐噸礦消耗47m3高爐煤氣，按高爐煤氣熱耗0.148GJ/t折算成焦爐煤氣噸礦消耗應為8m3/t，但實際改造后點火爐噸礦消耗焦爐煤氣5.5m3/t，則噸礦少消耗焦爐煤氣約2.5m3，折合高爐煤氣節約量約13.5m3/t，說明點火爐改燒焦爐煤氣后節能效果顯著，噸礦熱耗明顯降低。承鋼高爐煤氣發電成本約4.5m3/kWh，外購電價格0.5元/kWh，5臺燒結機年產量總共約1000萬t。

(2)降低燒結自身返礦率效益:1100萬元點火爐改燒焦爐煤氣后，經跟蹤測算，燒結自身返礦率至少降低1%，則5臺燒結機自返配比降低1%，年成品礦可增加10萬t，按照燒結礦加工成本110元/t計算，年創效=10×110=1100萬元。年效益合計:1500+1100=2610萬元

3結語

該項目不但實現了燒結點火爐工序本身的節能減排，而且為企業合理平衡各種煤氣的使用提供了技術依據，減少了總煤氣放散量，社會環保效益顯著。

作者:張述明馬志剛單位:河北鋼鐵股份有限公司承德分公司河北省釩鈦工程技術研究中心