第１１卷第６期　２０１３年１２月　矿　业　工　程　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　６３　

・综合利用・　

一种烧结环冷机烟气余热梯级利用系统　

王峰　

（中冶北方工程技术有限公司，辽宁鞍山１１４０５１）　

摘要：烧结环冷机烟气余热的高效回收与利用是目前钢铁企业降低烧结工序能耗的主要措施之一。研　究烧结余热发电、热风烧结和热风解冻的工艺特点，针对其所需烟气温度范围的差异，设计一种烧结环冷　

机烟气余热梯级利用系统。　

关键词：烧结环冷机；余热发电；热风烧结；热风解冻　中图分类号：ＴＦ　０４６．４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７１—８５５０（２０１３）０６—００６３—０２　

０　引言　

目前，国内外对于烧结环冷机烟气余热的利用，主要　

有烟气经过余热锅炉使其产生蒸汽进行供暖、发电、拖动　

电机；烟气直接引入热风烧结、热风解冻等方式。近年来，　

为了缓解用电紧张的局面，烧结环冷机烟气余热发电越来　

越为各钢厂所青睐。然而，对于地处北方的许多烧结厂，　

热风烧结和热风解冻技术仍然是难以割舍的“最爱”。本文　

结合烧结工艺的特点，研究了余热发电、热风烧结和热风　

解冻对所需烟气温度范围的差异，即烧结环冷机烟气余热　

发电所需热风平均温度在２５０℃以上，而热风烧结所需热　

风平均温度约２５０￣Ｃ，热风解冻所需热风平均温度约　

１５０℃［１３。在此基础上，设计了一种烧结环冷机烟气余热梯　

级利用系统。　

１　技术方案　

由于环冷机冷却过程较长，从烧结矿落料口（起始端）　

到出料口（末端），烧结矿温度从７５０℃降低至１２０℃左右，　

烟气温度相应地降低（从４５Ｏ￣Ｃ降低至６０￣Ｃ左右），故对烧　

结环冷机风箱排出的烟气进行分割。以２４０ｍ　烧结环冷机　

为例，通常１　～４　风箱排出的烟气平均温度约３８０＂Ｃ，对　

应一段烧结环冷机上方的１　烟气环冷罩，５　～７　风箱排　

出的烟气平均温度约２８０￣Ｃ，对应二段烧结环冷机上方的　

２　段烟气环冷罩，８　风箱以后排出的烟气平均温度约　

１５０℃，以往基本不回收。该系统对这部分烟气进行回收，　

取８　～１Ｏ　风箱排出的烟气，对应烧结环冷机上方的３　段　

收稿日期：２Ｏ１３一Ｏ６—２３　作者简介：王峰（１９７３一），男（汉族），辽宁盘锦人，中冶北方　工程技术有限公司高级工程师，项目负责人。　烟气环冷罩。　

１．１　一级余热回收与利用　

在环冷机一段和部分二段高温端风箱对应的上部风罩　

顶部分别设置集气烟筒，在烟筒顶部设置电动蝶阀，在烟　

筒中部设置烟气连通管，将环冷机一段和二段高温端风箱　

的温度较高的烟气分别送进余热锅炉。为提高烧结环冷机　

的一段和二段热烟气温度，烟气采用再循环方式，即余热　

锅炉出口烟气再回到环冷机一段的鼓风机出口处，热烟气　

温度平均可以提升３Ｏ℃～４Ｏ℃。此时，在循环风机人口处　

设置冷风补人口，可以保证烧结料的冷却效果。　

余热锅炉正常运行时，环冷机一段鼓风机停运。余热　

锅炉生产时，烟筒顶部电动蝶阀关闭，使环冷机一段和二　

段高温端风箱的废气进入余热锅炉。余热锅炉系统发生故　

障时，将烟筒顶部电动蝶阀开启排烟，同时关闭去余热锅　

炉的电动蝶阀，切断循环风机出口阀门，开启一段烧结风　

机，使环冷机能照常生产。　

由余热锅炉生产出来的过热蒸汽经外网送至汽机间进　

行发电。余热发电不仅充分利用了现有的能源，实现了资　

源的综合利用，而且还可以为烧结生产提供充足、可靠、　

廉价的电能，使其产品的成本降低，增强市场的竞争能力。　

１．２二级回收与利用　

在环冷机部分二段高温端风箱对应的上部风罩顶部分　

别设置集气烟筒，在烟筒顶部设置烟气连通管与热风烧结　

的送风管路相连接，将环冷机部分二段高温端风箱温度较　

高的烟气送至烧结机台车面上，用于热风烧结。　

热风烧结不但节约了固体燃料，而且可使料层中温度　

分布较均匀，克服普通烧结上层温度不足、烧结矿强度低、　

粉末多，下层温度高、烧结矿ＦｅＯ含量高的缺点，从而改　

善烧结矿的质量。　

１．３

三级回收与利用　６４　矿　业　工　程　第１１卷第６期　

在环冷机部分三段风箱对应的上部风罩顶部分别设置　

集气烟筒，在烟筒顶部设置烟气连通管与热风解冻的送风　

管路相连接，将环冷机部分三段风箱的温度较高的烟气送　

至解冻库，用于热风解冻。　

热风解冻技术的使用，最大限度地吸收环冷机的烟气，　

避免了部分热烟气的排放，提高了烟气余热的回收率。　

２　工程案例　

结合凌钢烧结机余热利用改造工程，介绍该系统的具　

体实施方案。　

７　８　

５　９　１０　１１　１２　

１４　

图１　安装示意图　

１一烧结环冷机；２一挡板；３—１　烟气环冷罩；４一分隔板；５一高　压段集气烟筒；６一热风烧结的送风管路；７一高压段送风管道；８　

电动蝶阀；９一高压段送风管道；１０一低压段集气烟筒；１１一热　

风烧结集气烟筒；１２一热风解冻集气烟筒；１３一热风解冻的送风管　路；１４—２　烟气环冷罩；１５—３　烟气环冷罩；１６一风箱；１７一隔　

热层　

如图１所示，该烧结环冷机烟气余热梯级利用系统，　

包括烧结环冷机、设置在烧结环冷机上方的１　烟气环冷　罩、２　烟气环冷罩和３　烟气环冷罩、设在烧结环冷机下　

方的一组风箱、集气烟筒、烟气排出口、烟气输送管道等。　

其中１　烟气环冷罩与烧结环冷机下方的１　～４　风箱对应　设置，２　烟气环冷罩与烧结环冷机下方的５　～７　风箱对　应设置，３　烟气环冷罩与烧结环冷机下方的８　～１Ｏ　风箱　

对应设置。并在１　烟气环冷罩和２　烟气环冷罩及２　烟气　

环冷罩和３　烟气环冷罩的连接处分别设有烟气分隔板，在　

１　和３　烟气环冷罩的两端分别装有烟气挡板，分隔板和　

挡板有效地隔绝了烟气流通。在烟气环冷罩、分隔板及挡　板上附有隔热层　分隔板上的隔热层能有效降低１　和２　

烟气环冷罩、２　和３　烟气环冷罩之间的烟气对流传热，　

降低温度影响。　

在环冷机１　烟气环冷罩的顶部设置高压段集气烟筒和　

电动蝶阀，高压段集气烟筒通过输送管道与余热锅炉的高　压段相连接，由于１　烟气环冷罩对应的是１　～４　风箱排　

出的烟气，这段烟气平均温度约３８０℃，达到了余热发电　

所需热风平均温度，直接送人余热锅炉高压段。　

在环冷机２　烟气环冷罩的顶部与５　风箱对应的位置　

设置低压段集气烟筒和电动蝶阀，低压段集气烟筒通过输　送管道与余热锅炉的低压段相连接，由于５　～７　风箱排　

出的烟气平均温度约２８０℃，也达到了余热发电所需热风　

平均温度，故将其送入余热锅炉低压段。　

在环冷机２　烟气环冷罩的顶部与７　风箱对应的位置　

设置热风烧结集气烟筒，由于热风烧结所需热风平均温度　约２５０℃，而２　烟气环冷罩的温度在２５０℃以上，热风烧　

结集气烟筒通过输送管道与热风烧结的送风管路相连接，　

并将其送至烧结室。　

在环冷机３　烟气环冷罩的顶部设置热风解冻集气烟　筒，热风解冻集气烟筒通过输送管道与烧结料解冻库相连　

接。由于环冷机３　烟气环冷罩与８　～１Ｏ　风箱对应设置，　

这段风箱排出的烟气平均温度约１５０℃，可以对烧结矿进　

行热风解冻，从而实现了对烧结环冷机烟气余热梯级利用。　

３结语　

凌钢烧结机余热利用改造工程作为一个节能减排的技　

改项目，是对烧结环冷机烟气余热梯级利用的典范。设计　

中对烧结环冷机烟气余热的利用做到了极大优化。其中余　热发电的建设规模为一台２５．９７　ｔ／ｈ的余热锅炉，一台　

２８．６１　ｔ／ｈ的余热锅炉，配一台９　０００　ｋｗ凝汽补汽式汽轮发　

电机组。工程于２０１１年１２月２３日一次投产成功，运行至　今各配套系统运行良好，各性能指标基本达到设计参数。　

经过一年多的运行检验，机组整体运行情况良好。汽　

轮发电机平均功率不但达到了设计功率７　１２０　ｋＷ的要求，　

而且瞬时功率曾高达８　５３０　ｋＷ。　

在余热发电取得良好成果的同时，热风烧结和热风解　

冻也达到了设计要求。　

参考文献：　［１３宋宪平等．鞍钢烧结冷却机低温废气利用的回顾［Ｊ］．《冶　金能源》，１９９９（６）．

　第１１卷第６期　２０１３年１２月　矿　业　工　程　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　６５　

回收赤铁矿尾矿工艺中合适　

的磨矿粒度及设备研究　

杨晓峰　陈景明　

（１＿鞍钢集团矿业设计研究院；２．鞍钢集团生产处，辽宁鞍山１１４００１）　

摘要：在赤铁矿尾矿回收工艺中，磨矿作业的适宜产物粒度，对最终的分选技术指标具有非常重要的　

影响，该项研究分别以卧式球磨机和塔磨机（立式搅拌磨）做为磨矿设备，研究结果表明，采用塔磨做为　磨矿设备在磨矿产品粒度组成和经选别后获得的选别指标优势明显。　

关键词：浮选尾矿；塔磨；粒度组成；磨矿粒度　

中图分类号：ＴＤ　９２１　．４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—８５５０（２０１３）０６—００６５—０３　

０　引言　

尾矿是国家和民族宝贵的二次资源，利用不断发展的　科学技术，充分回收尾矿中的有用矿物，提高综合利用水　平，是实现经济效益与资源环境效益双赢的有效手段。根　据试验研究的结果，直接从浮选尾矿中回收铁精矿与从综　合尾矿中回收铁精矿相比入选品位高、处理量小，更经济　合理。在浮选尾矿再选工艺中，磨矿作业的适宜产物粒度，　对最终的分选技术指标具有非常重要的影响，磨矿作业成　本也是浮选尾矿再选工艺中的主要成本。采用现工业生产　中应用的球磨机对浮选尾矿进行磨矿，为达到要求的　

一０．０４４　ｍｍ　９０　以上的磨矿粒度，球磨机生产能力大幅　度降低，造成磨矿成本较高；塔磨机做为一种新兴的磨矿　设备，具有磨矿粒度细、过磨低的优点，能有效地改善磨　矿产品粒度，可经济地将矿石细磨至一０．０３７　ｍｍ　９０　以　上，比卧式球磨机节能５Ｏ　，因此，分别以卧式球磨机和　塔磨机做为磨矿设备，进行了浮尾再选工艺中磨矿产物的　

收稿日期：２０１３—０６—１４　作者简介：杨晓峰（１９７１一），女（汉族），辽宁沈阳人，鞍钢集团　矿业设计研究院选矿高级工程师，从事选矿试验研究。　适宜磨矿设备和合适的磨矿粒度研究。　

１试验矿样性质　

试验矿样为齐大山选矿厂一选车间生产流程中的浮选　尾矿，所取矿样澄水、晾干、混匀后备试验用，结果见表　

１～３。　从表１～２可以看出，试验矿样中铁矿物主要是赤褐铁　

矿；其次是磁铁矿和假像、半假像磁铁矿，含Ｓ、Ｐ等有害　杂质较少。　从表３看出，浮尾中的铁矿物一部分是细级别铁矿物；　另一部分是贫连生体，通过提高解离度（磨矿细度），有进　

一步回收的可能。　

表１　浮尾物相分析结果（％）　

元素ＴＦｅ　ＦｅＯ　ＳｉＯａ　ＣａＯ　ＭｇＯ　ＡｌｚＯａ　ＭｎＯ　Ｐ　Ｓ烧损　含量１６．７５　４．５８　７Ｏ．３５　０．７３　

Ａ　Ｃａｓｃａｄｅ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　Ｗａｓｔｅ　Ｈｅａｔ　ｆｒｏｍ　Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　Ｃｉｒｃｕｌａｒ　Ｃｏｏｌｅｒ　

ＷＡＮＧ　Ｆｅｎｇ　（Ｎｏｒｔｈｅｒｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　８Ｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＭＣＣ，Ａｎｓｈａｎ　１１４０５１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｗａｓｔｅ　ｈｅａｔ　ｏｆ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｃｏｏｌｅｒ　ｆｏｒ　ｍｏｄｅｒｎ　ｉｒｏｎ　ａｎｄ　ｓｔｅｅｌ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｎｏｗａｄａｙｓ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　

ｗａｓｔｅ　ｈｅａｔ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｈｏｔ　ｂｌａｓｔ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｕｎｆｒｏｚｅｎ　ｂｙ　ｗａｓｔｅ　ｈｅａｔ　ａｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ，ａ　ｃａｓｃａｄｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ　ｈｅａｔ　ｆｒｏｍ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｃｏｏｌｅｒ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｃｏｏｌｅｒ；ｗａｓｔｅ　ｈｅａｔ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｈｏｔ　ｂｌａｓｔ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ；ｕｎｆｒｏｚｅｎ　ｂｙ　ｗａｓｔｅ　ｈｅａｔ