包钢炼铁厂“余热利用型”解冻库的建设实践

摘要：本文通过对包钢炼铁厂“余热利用型解冻库”工艺流程、生产实践的介绍。说明利用烧结机环冷废气解冻原料，合理的利用了环冷废气余热，不仅节约能源，而且减少了粉尘的排放，具有可观的经济效益和环保效益。

关键词：解冻库；环冷废气；余热利用；效益分析

中图分类号：F089 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）04-0-01

一、概述

随着包钢生产规模的不断扩大，公司对原料的需求量也随之加大，保证原料顺畅供应成为公司生产组织的重要问题。尤其是冬季，火车运输的大量原料（精矿粉、澳矿粉、精煤等），由于天冷、路远，进厂时出现冻结现象，造成卸车困难，严重影响了公司冬季原料的供应。而公司现有解冻库的热源均采用焦炉煤气，解冻原料的过程需消耗大量的焦炉煤气，既浪费了能源又污染了空气。解冻能力也不能满足公司的生产需要。为此，公司建设了一座利用烧结机环冷废气（含尘热空气）为热源的“余热利用型”解冻库。经生产实践证明，“余热利用型”解冻库进行解冻作业，不仅可以解决含有水分的原料在运输过程中由于冻结而造成的卸车困难问题，还使环冷废气得到了更大限度的利用，具有不直接消耗燃料，节能环保等优点，是一项具有很高实用价值和推广价值的清洁生产技术。

二、工艺参数及工艺流程

1.工艺参数

环冷废气温度：200～280℃（低温段）；

环冷废气量为：32～40万m3/h（低温段）；

废气含尘浓度：约3g/m3；

解冻库的库内温度：90～110℃；

解冻库的解冻能力：一次解冻30节火车皮；

解冻库的外形尺寸：216 m×6.4 m×6 m（长×宽×高）。

2.工艺流程

余热利用型解冻库，主要由解冻库库房、热风管道、引风机、混风箱、送风口等组成。

温度较高的烧结环冷废气与库内温度较低的循环废气混合后，由引风机送入密闭的解冻库库房，使库内的冻结原料解冻，冷却后的废气通过放散孔外排。其详细工艺流程，如图1所示：

1-旋风除尘器 2-送风电动阀 3-混风箱 4-回风电动阀

5- 1#引风机 6-2#引风机 7-可调送风口 8-废气放散孔

三、运行效果

包钢炼铁厂的“余热利用型”解冻库，于2009年8月正式开始建设，同年10月底投入运行，运行效果良好。具体如下：

1.烧结机高温烧结料在环冷机冷却过程中产生大量的废气，其中环冷机低温段产生的废气由于温度较低，利用价值不高，用其做解冻库的热源，使这种低品位的热废气得到了有效利用。对比包钢现有的解冻库，若解冻相同“车皮”的原料，其平均消耗焦炉煤气量约：2500Nm3/h。使用“余热利用型解冻库”，可节约这部分煤气，降低生产成本。

2.余热利用型解冻库，在解冻的过程中消除了使用煤气可能造成的安全隐患，从源头上消除了燃烧煤气造成的大气污染，减少了NOX、CO2等大气污染物的排放。

3.现有的烧结环冷机产生的废气没有除尘设施，环冷废气无组织的排放，对大气造成了粉尘污染。利用该废气解冻原料的过程，经解冻库系统中相应的除尘设施及解冻库库内的沉降效应后可有效去除废气中的粉尘，减少了大气的粉尘污染。

4.“余热利用型”解冻库的送、回风风口布置合理，库温控制方便，库内温度均匀，冻结物料的解冻时间短、解冻效率较高。

四、效益分析

1.环境效益

（1）废气。包钢现有的解冻库主要是利用焦炉煤气（主要成分为： H2、CO、 CO2、 N2、CH4等）为热源，燃烧焦炉煤气会产生工业废气（主要成分为CO2、NOX）。同等解冻能力的解冻库，“燃烧煤气型”解冻库的平均消耗焦炉煤气量：约2500Nm3/h，以年使用解冻库120天，每天运行18小时计，使用“余热利用型解冻库”解冻原料，每年可减少排放工业废气约1250万Nm3。

（2）粉尘。烧结环冷废气含尘浓度约：3g/m3，由于温度较高、不易捕集，目前各大钢厂均将其直接排放，对大气环境造成粉尘污染。利用该废气解冻原料的过程，环冷废气经过解冻库系统中相应的除尘设施及解冻库库内的沉降效应后，实践证明废气中粉尘的去除率可达95%以上。包钢建设的余热利用型解冻库的废气利用量：约250000m3/h。以年使用解冻库120天，每天运行18小时计，使用“余热利用型解冻库”解冻原料，可减少粉尘排放1540t。

2.经济效益

使用“余热利用型”解冻库进行解冻作业，每小时可节约焦炉煤气2500Nm3。以年使用解冻库120天，每天运行18小时计，每年可节约焦炉煤气：约540万Nm3（折合标煤约：3200t）。

减排的粉尘中含铁量较高，回收后可以直接用于烧结配料，粉尘的回收利用率按95%考虑，每年可回收含铁粉尘1463t。

焦炉煤气按0.90元/ Nm3，含铁粉尘按500元/t计算，每年可获经济效益约560万元（人民币）。

另外，建设“余热利用型”解冻库，不需要配套煤气燃烧室及相应的安全检测仪表，可节省一次基建投资约50万元（人民币）。

五、结论

实践证明，使用“余热利用型解冻库”解冻原料，可以有效的利用冷却烧结矿产生的低温废气，具有不直接消耗能源，节省燃料，减少环境污染，经济效益可观，环保效益显著，节省一次基建投资等优点，是北方冬季解冻原料的最佳工艺方法。

包钢炼铁厂“余热利用型”解冻库的成功应用经验，在各行业、领域内（如炼焦、电力、化工等行业）均可得以借鉴，“余热利用型解冻库”具有很好的推广应用前景。

参考文献：

[1]郭丰年.钢铁企业采暖通风设计手册[M].北京：冶金工业出版社，1996.

[2]孙一坚.简明通风设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.

作者简介：陈 鹏（1979-），男，内蒙古乌兰察布人，工程师，大学本科，从事暖通、动力及环保方面的工程设计工作。