【摘要】本文主要介绍了河北钢铁集团宣钢公司86m2烧结机易地大修改造二期工程项目提出的背景、技术特点及先进性，设备投产以来的运行效果以及该项目的经济效益和社会效益。
【关键词】烧结机；烟气脱硫；节能减排；经济效益
一、项目提出的背景
随着宣钢炼铁厂新2#2500m3高炉的建设，一台360m2烧结机的产量已经不能满足生产的需要，炼铁厂现有烧结机存在规模小、能耗高、产品质量差、污染严重等问题，已经不能适应大型高炉的生产需要；同时国家对环保和能耗的严格控制要求宣钢必须淘汰小烧结机。为此，宣钢将现有的小烧结改造为工艺技术水平先进的360m2大型烧结机（一期建设一台，二期建设一台），从而使宣钢的烧结生产能力适应公司的整体发展需要。2008年3月，炼铁厂360m2烧结机及配套设施一期工程已经投产，二期将在一期工程南面预留的场地上建设。项目实施后解决了宣钢炼铁生产用烧结矿的瓶颈问题，使宣钢的炼铁能力提高了一大步，效益显著。由于一期工程已经投入生产，宣钢86m2烧结机易地大修改造二期工程根据一期的使用经验，使用好的设备在设备选型等方面与一期基本上保持不变，且第二期工程的建设尽一切努力不影响或少影响一期的生产。根据一期生产以来，设备、自动化等系统存在的不足，在二期设计及建设中加以改进。经过一年多的生产运行，各系统运行正常，设备运行稳定，控制系统灵活，保证了生产需要。为响应国家节能减排政策，由于一期360m2烧结机机头未建设脱硫设施，本次工程将两台烧结机机头均实施烟气脱硫，以降低SO2的排放。
二、项目技术特点
1、采用成熟、先进、经济、实用环保的工艺技术和设备，其装备水平达到国内先进。
2、采用圆辊给料机+曲线多辊布料器的布料形式，强化布料偏析，优化烧结过程。
3、配置完善的铺底料系统，保护烧结机台车篦条，改善料层透气性，强化烧结过程。
4、采用低碳厚料层工艺，利用料层的蓄热作用，降低燃料消耗和烧结矿FeO含量，提高烧结矿的还原性。
5、成品筛分采用紧凑筛分工艺，配备双系列高效三轴椭圆等厚冷矿筛；有利于生产管理、提高成品率和环境保护。
6、采用高效可靠的环保设备与设施，使污水、粉尘、废气、噪音等达标。除尘灰全部回收利用。系统无生产污水排放。对扬尘设备严格密封，烧结机和原料、成品系统均采用集中静电除尘器除尘，以保护劳动环境，粉尘排放浓度≤50mg/Nm3。
7、自动化控制水平先进、适用、稳定可靠，确保烧结的产量和质量。主体工艺设备采用PLC系统集中控制，在主控楼内实现全车间的集中自动控制。
8、严格执行现行的国家和地方关于节能、环保、劳动安全卫生、消防等方面的标准、法规、规定和规范，对收集的烟气进行处理，保证经处理后的烟气达到国家排放标准。
三、主要技术经济指标
烧结机 1台
烧结面积 360m2
利用系数 1.3t/m2·h
作业率 91%
CaO/SiO2 2倍
转鼓指数（+6.3mm） 78%
烧结矿粒度≤150mm（小于5mm粉末含量≤5%）
四、技术难点
本工程工艺流程从原料、熔剂、燃料的接受、贮存开始，至成品烧结矿取样检验为止，包括原料库、熔剂受料槽、熔剂库及熔剂的破碎、燃料破碎、配料、混合及制粒、铺底与布料、点火、烧结与冷却、抽风及除尘、整粒、以及成品烧结矿取样与检验、余热回收、烧结烟气脱硫。其中原料系统、一次混合、二次混合、整粒系统与一期工程厂房共用；烧结烟气脱硫系统一期未建，二期将两台烧结机（含一期一台）脱硫系统统一建设。
4.1设计、施工难度大
由于本工程建设时，既要和一期有衔接又不能影响一期的顺利生产，尤其是和一期有交叉的地方，要保证设计、施工和一期互补干涉，这就无形的加大了设计、施工的难度。熔剂破碎室厂房和设备基础一期工程已建成，二期建设增加1台PFCM-1516可逆双反击锤式破碎机。与已建成的2台一起共3台，生产中两用一备。这就要求在设备安装、自动控制等方面，充分考虑现有设备控制方式，以实现二期工程投产后控制的自动化。二期工程配料室全部为新建，配料皮带则由一期配料室顶部进料（包括含铁原料、燃料、熔剂）带式输送机改造延伸至二期配料室，并在一期卸料处各增设1台犁式卸料器。由于一期正在生产，二期的进料皮带的传动设备要求考虑两期的能力并与一期相匹配，在二期设备安装是要在一期检修时，在规定时间内完成每条供料皮带两道口的粘接、犁式卸料器的安装，所以在设计时就要充分考虑这些因素，为设计增加了难度。
4.2设计受诸多因素影响
为保证整体工程的一致性，对一期使用好的设备在设备选型、技术性能、设备制造厂家、设备外形尺寸及基础螺栓尺寸等方面要保持不变，这就需要设计人查阅大量的一期相关图纸、资料、联系一期设备厂家，核对一期设备的外形尺寸及基础螺栓尺寸、荷载等，增加了工作量。燃料破碎室厂房和设备基础一期工程已建成，二期建设增加4PG1200×1000四辊破碎机2台，与已建成的2台一起共4台，生产中3台生产运行1台备用，同时增加相应的四辊破碎机给料带式输送机、永磁除铁器各2台。这就要求设计人在提设备时充分考虑现有地脚螺栓的位置、设备基础的大小及承载力，所以给设计人加大了无形的工作量。
4.3对一期生产以来存在的不足加以改进
根据一期生产以来，设备、自动化等系统存在的不足，在二期设计及建设中加以改进，这对设计人提出了更高的要求，要求设计人更加深入现场，了解一期生产过程中的不足及产生的原因并加以分析，从而改进。
熔剂破碎室厂房和设备基础一期工程已建成，二期建设增加1台PFCM-1516可逆双反击锤式破碎机。与已建成的2台一起共3台，生产中两用一备。鉴于目前生产中破碎产品细度与原设计要求有差距，设备厂家在现场进行了试验并确认，加大其配套电机的功率才能满足生产要求。二期工程设计破碎机配套电机的功率由原来的400kW加大为560kW。
二期工程生石灰配加室全部为新建，其内部配置与一期相对称。根据现场生产情况需要，把轻烧白云石接收装置的除尘器规格由一期使用的36袋加大为60袋。
4.4新建烧结烟气脱硫系统实现节能减排
为全面完成与省政府签订的节能减排责任状，宣钢公司制定了《宣钢“十一五”后三年（2008-2010年）节能减排实施方案》和《宣钢2008年节能减排工作计划》，创新管理模式，加大技术改造，加强环境治理。360m2烧结机机头烟气脱硫工程属于节能减排实施方案范畴之内，该项目直接关系到宣钢东区周边地区的大气质量的改善，涉及地区的稳定并对北京市的城市环境产生重要影响。
烧结烟气脱硫系统建成投产后，大大减少了粉尘排放浓度及SO2排放浓度，含尘气体外排浓度可降至50mg/m3以下，达到国家外排标准，大大改善了宣钢东厂区大气环境质量。
烧结烟气脱硫系统的节能措施主要是：在烟气冷却区域中，喷入补给水和吸收塔内浆液，使得烟气被冷却到饱和状态。后进入脱硫塔脱硫，脱硫后的烟气经除雾器进烟囱排放。脱硫系统设置进风烟道阀，出风烟道阀和旁路烟道阀。烟道阀控制采用机旁操作优先原则，同时由烧结主控制系统可实现远程监控。本系统轴流风机电机采用变频电机，用电量随负荷的变化而变化。
五、产品效益分析
5.1经济效益分析
5.1.1宣钢86m2烧结机大修改造二期工程总效益
本项目投产后烧结矿年产量为375万t，在宣钢内部，烧结矿为中间产品，计划价为750元/t，烟气脱硫系统增加营业收入287.98万元，2#360m2烧结机总营业收入为281537.97万元。5.1.2 宣钢86m2烧结机大修改造一期工程增加烟气脱硫的效益一期工程烟气脱硫系统项目增量营业收入分直接收入和间接收入两部分：（1）直接收入：使用石灰石做脱硫剂时，每年每台脱硫副产物产量约为1.44万t；脱硫副产物市场价35元/t。（2）间接收入：项目实施后，视减少的SO2排污费为间接收入，年减少二氧化硫排放量3959.52t，SO2排污费按0.6元/kg收取，每年SO2的减排量将为企业节省排污费237.57万元。经计算，改造前营业收入为281250万元，改造后营业收入为281537.97万元，年增营业收入为287.97万元。
5.2社会效益
宣钢86m2烧结机大修改造二期工程是宣钢为解决现有烧结机规模小、能耗高、产品质量差、污染严重、不能适应大型高炉的生产需要等问题；同时满足国家对环保和能耗的严格控制要求。宣钢节能减排的基本指导思想是用科学发展观统领环保工作，坚持“减量化、再利用、资源化”原则；以完成政府“十一五”污染物排放总量控制指标为环保总目标，落实责任。加快治理，发展循环经济，推进清洁生产，科学管理，严肃考核，实现宣钢又好又快发展，打造资源节约型、环境友好型的绿色钢铁企业。烧结烟气脱硫项目可以极大地改善区域环境，改善大气的质量，有助于改善周边地区的卫生条件，提高当地居民的生活质量，同时对改善北京市大气质量具有重要意义。项目投入使用后宣钢东区，特别是炼铁厂烧结区控制SO2排放，减少大气污染，大气质量得到显著改善，宣钢企业的职工及周边地区居民直接受益。
参考文献
[1]冶金工业部长沙黑色冶金矿山设计研究院主编，冶金工业出版社，1990年出版，《烧结设计手册》
[2]GB 50408-2007《烧结厂设计规范》[S]
[3]HJ/T 426-2008《清洁生产标准 钢铁行业（烧结）》[S]
[4]AQ 2025-2010《烧结球团安全规程》[S]
作者简介
赵杨，女，工程师，从事冶金企业机械设计.