由于燒結(jié)工序產(chǎn)生的NOx主要為燃料型 NOx（90％以上是由燒結(jié)燃料燃燒產(chǎn)生）。氧化鐵皮中的FeO在燒結(jié)過程中放熱，可替代部分焦粉，對降低固耗有一定效果，因此，理論上燒結(jié)生產(chǎn)添加氧化鐵皮，通過降低固體燃料消耗也可以達到降低燒結(jié)煙氣NOx濃度的目的。為實現(xiàn)燒結(jié)煙氣NOx源頭治理和減少排放，在梅鋼四號燒結(jié)機上進行了配加氧化鐵皮的生產(chǎn)試驗。試驗結(jié)果表明，燒結(jié)生產(chǎn)添加氧化鐵皮，可以有效地降低固體燃料消耗從而達到降低燒結(jié)煙氣NOx濃度的目的。連續(xù)外配加10％的氧化鐵皮后對燒結(jié)過程影響明顯，燒結(jié)負壓上升0.9kPa，燒結(jié)煙道溫度下降18℃，產(chǎn)量下降3.27％，其他燒結(jié)礦質(zhì)量指標影響不大。
氧化鐵皮來自于熱軋廠鋼坯表面處理副產(chǎn)物。熱軋加工時，由于鋼鐵和空氣中氧的反應(yīng)，常會大量形成氧化鐵皮，造成堆積，浪費資源。如果對這些資源合理利用，可以降低生產(chǎn)成本，同時可以起到環(huán)保節(jié)能的作用。從熱軋廠氧化鐵皮現(xiàn)場取樣化驗結(jié)果看，氧化鐵皮含有較高的FeO，氧化鐵皮中的FeO在燒結(jié)燃燒氧化成Fe2O3的過程中會大量放熱，可替代部分焦粉，對降低固耗有一定效果，不但可以提高燒結(jié)礦鐵品位，而且可以有效減少焦粉使用量，通過降低固體燃料消耗可以達到降低燒結(jié)煙氣NOx濃度的目的。為了探索從源頭治理和控制NOx排放，燒結(jié)分廠開展了工業(yè)試驗，研究了從配礦開始的燒結(jié)過程各控制環(huán)節(jié)對NOx排放的影響，旨在為燒結(jié)源頭減排NOx提供技術(shù)支持，實現(xiàn)燒結(jié)煙氣NOx的源頭治理。
1試驗過程
1.1氧化鐵皮
試驗使用的氧化鐵皮來自于梅鋼熱軋廠1422和1780生產(chǎn)線的副產(chǎn)品。表1為氧化鐵皮現(xiàn)場取樣的成分化驗結(jié)果。從表1可以看出氧化鐵皮的全鐵含量高達72.29％，F(xiàn)eO含量為70.72％，氧化鐵皮中雜質(zhì)含量少，S的含量僅為0.02％。
試驗所使用的含鐵原料有：礦粉1、礦粉2、礦粉3、礦粉4等，燃料為焦粉，熔劑包括石灰石、生石灰、白云石。各種原料及燃料的化學(xué)成分見表2所示。
1.2試驗安排
氧化鐵皮的配加直接由5號配料倉配入，采用不參與配比計算的外配方式進行配比，為方便對比，試驗分為兩個階段：基準期和試驗期。基準期時間從2019年10月21日13時開始，持續(xù)到次日13時結(jié)束，選擇其中具有代表性的數(shù)據(jù)作為基準值；試驗期從10月22日13時開始，持續(xù)到次日13時結(jié)束，分別配加7％（試驗期Ⅰ）和10％（試驗期Ⅱ）氧化鐵皮，選擇其中具有代表性的數(shù)據(jù)作為試驗值，與基準值作比較。試驗期間，燒結(jié)生產(chǎn)正常，設(shè)備、工藝、試驗條件保持相對穩(wěn)定，堿度控制在1.9±0.1。實驗過程若機尾亞鐵含量變化較大，根據(jù)機尾狀況及時調(diào)整配碳量。
1.3試驗參數(shù)
梅鋼四號燒結(jié)機設(shè)計有效燒結(jié)面積為450m2，設(shè)計利用系數(shù)為1.3t/（m3·t）；實驗過程燒結(jié)機參數(shù)設(shè)置：燒結(jié)機速度1.9m/min，BTP溫度330－400 ℃。氧化鐵皮采用外配方式配加，見表3。
2實驗結(jié)果分析
2.1燒結(jié)礦質(zhì)量的影響
由表4可知，實驗期因添加10％的氧化鐵皮和生石灰配比減少，使得燒結(jié)礦TFe上升了0.55％；而燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)下降了2.31％，一方面是因為氧化鐵皮的配加，燒結(jié)礦中生成的含鎂高強度礦物減少，如鎂橄欖石、鈣鎂橄欖石、鎂薔薇輝石、鎂黃長石等；另一方面，由于SiO2下降0.35％，為了保持燒結(jié)礦堿度平衡燒結(jié)CaO相應(yīng)減少，使得生石灰配比減少，液相量減少，導(dǎo)致強度下降。
2.2燒結(jié)生產(chǎn)指標的影響
由表5看，氧化鐵皮外配7％后，焦粉使用量有降低趨勢，相比基準值的焦粉使用量，在燒結(jié)總上料量（上料量＋內(nèi)返量＋氧化鐵皮量）沒有變化的情況下，焦粉使用量減少13.66％，氧化鐵皮外配7％和10％對焦粉配加量影響不大。
在外配加10％氧化鐵皮后，燒結(jié)過程透氣性明顯下降，為了確保終點溫度，上料量作了適當調(diào)整，在確保終點溫度基本一致的情況下，配加7％的氧化鐵皮對生產(chǎn)影響小，連續(xù)配加10％的氧化鐵皮后對燒結(jié)過程影響明顯，燒結(jié)負壓上升0.9kPa，燒結(jié)煙道溫度下降18℃，產(chǎn)量下降3.27％。
2.3燒結(jié)煙氣NOx和SO2的影響
表6為燒結(jié)煙氣NOx和SO2含量。從表6中可以看出，基準期時，燒結(jié)煙氣SO2濃度為1320.12mg/m3。當配加氧化鐵皮后，隨著焦粉配比的下降，燒結(jié)煙氣SO2濃度也隨之下降，在外配7％氧化鐵皮時，燒結(jié)煙氣SO2濃度下降至1093.31mg/m3，下降比例達到17.2％。實驗前燒結(jié)煙氣NOx均值265mg/m3，外配7％氧化鐵皮燒結(jié)煙氣NOx均值247mg/m3，外配10％氧化鐵皮燒結(jié)煙氣NOx均值233.6mg/m3，下降22.4mg/m3，降幅 為9.06％。從圖1看，試驗后單值燒結(jié)煙氣NOx均值和控制限均有下降。
3結(jié)論
（1）氧化鐵皮外配10％后，焦粉使用量有降低趨勢，相比基準值的焦粉使用量，在燒結(jié)總上料量（上料量＋內(nèi)返量＋氧化鐵皮量）沒有變化的情況下，焦粉使用量減少13.66％。
（2）燒結(jié)生產(chǎn)添加氧化鐵皮，可以有效降低固體燃料消耗，降低燒結(jié)煙氣NOx濃度。外配7％氧化鐵皮后燒結(jié)煙氣NOx均值為247mg/m3，外配10％氧化鐵燒結(jié)煙氣NOx均值233.6mg/m3，最大降幅9.06％。
（3）連續(xù)配加10％的氧化鐵皮后對燒結(jié)影響明顯，燒結(jié)負壓上升0.9kPa，燒結(jié)煙道溫度下降18℃，產(chǎn)量下降3.27％。燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)下降1.55％，燒結(jié)礦全鐵上升0.53％，SiO2下降0.35％，其他質(zhì)量指標影響不大。
