烧结环冷机余热超临界二氧化碳循环发电系统设计优化研究

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作者 王方明 朱萌 +4 位作者 江龙 周涛 杜建太 王毅 向军 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第S1期264-273,共10页

超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))循环发电技术在余热利用领域具有一定潜力。该文基于烧结环冷机余热场景,对4种S-CO_(2)循环构型的热力性能与经济性进行参数多目标优化与分析,优化目标为输出功率最高和静态投资... 超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))循环发电技术在余热利用领域具有一定潜力。该文基于烧结环冷机余热场景,对4种S-CO_(2)循环构型的热力性能与经济性进行参数多目标优化与分析,优化目标为输出功率最高和静态投资最低。优化结果表明,相比简单回热循环(构型1),双压双温顶底循环(构型2和3)和分流再压缩循环(构型4)均可大幅提高输出功率;当输出功率小于13.1 MW时,构型1具有最低的静态投资,当输出功率更高时构型4更具经济优势。进一步热力学和经济学分析可知,构型4的13.1~15.9 MW功率区间为最优选择,对应投资回收期为2.09~2.28年。与常规环冷机余热双压锅炉过热蒸汽发电机组相比,S-CO_(2)循环构型4(15.7 MW)的供电功率提升23.16%,净效率增加2.19%,投资回收期基本持平,年碳减排量增加1.1万t。 展开更多

关键词 余热利用 超临界CO_(2)发电 烧结环冷机 多目标优化 热力分析 经济评估

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烧结环冷机组余热回收的数值模拟与应用研究

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作者 王浩锋 谢瀚超 张铁臣 《科技创新与应用》 2025年第20期94-98,102,共6页

环冷机组是钢铁烧结生产工艺的重要设备之一,用于冷却经过焙烧和破碎的高温烧结矿,该设备通过支撑在环形轨道上、绕固定回转中心旋转的圆环来通风和冷却散热。传统环冷机在长期的生产实践中,由于结构和功能模式的限制,暴露出一系列诸如... 环冷机组是钢铁烧结生产工艺的重要设备之一,用于冷却经过焙烧和破碎的高温烧结矿,该设备通过支撑在环形轨道上、绕固定回转中心旋转的圆环来通风和冷却散热。传统环冷机在长期的生产实践中,由于结构和功能模式的限制,暴露出一系列诸如能源浪费、环境污染等问题。基于烧结环冷机组的实际生产模式搭建物理模型,设定并记录观测点在整个运行周期的参数变化,分析多种因素对烧结矿冷却效果的影响,在满足企业对矿层冷却需求的情况下筛选出4套高效工况方案,建立有机朗肯循环热力学模型,对各工况点和方案进行发电功率和发电量的预测评估,预计可提升年发电量1100×10^(4) kWh,年节约标准煤3320 tce,年碳减排量9220 t-c,对实际生产具有指导意义。 展开更多

关键词 烧结环冷机 物理建模 冷却效率 烟气温度 发电量

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基于烧结机机速设定实现烧结机、圆辊、环冷机与板式给矿机连锁调速

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作者 何许鹏 牟万勤 《工业控制计算机》 2025年第12期169-170,共2页

在冶金工业中,烧结机是烧结矿生产的关键设备,其运行效率直接影响烧结矿的质量和产量。烧结生产过程中,圆辊通过旋转将烧结原料(如铁矿粉、燃料、熔剂等)均匀地分布在烧结机台车上。环冷机则用于对烧结后的高温烧结矿进行冷却,板式给矿... 在冶金工业中,烧结机是烧结矿生产的关键设备,其运行效率直接影响烧结矿的质量和产量。烧结生产过程中,圆辊通过旋转将烧结原料(如铁矿粉、燃料、熔剂等)均匀地分布在烧结机台车上。环冷机则用于对烧结后的高温烧结矿进行冷却,板式给矿机则将环冷机冷却完的烧结矿输送到筛分系统进行筛选。传统运行模式下,这些设备的调速通常是独立控制的,缺乏协同性,因此,急需一种能够基于烧结机的机速设定,实现烧结机、圆辊、环冷机与板式给矿机连锁调速系统及方法,以提高烧结生产的整体效率和稳定性。 展开更多

关键词 烧结机 圆辊 环冷机 板式给矿机 连锁调速 自动化控制

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环冷机分层布料仿真与优化 被引量：14

4

作者 张家元 田万一 +1 位作者 戴传德 张小辉 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1385-1390,共6页

以提高环冷机'余热利用区'出口烟气温度和环冷机的余热回收利用率为目标,对某钢铁企业420m2环冷机进行了分层布料仿真实验研究。以多孔介质模型为基础,结合Fluent软件的UDF和UDS功能,建立气、固局部非热力学平衡的双能量方程模... 以提高环冷机'余热利用区'出口烟气温度和环冷机的余热回收利用率为目标,对某钢铁企业420m2环冷机进行了分层布料仿真实验研究。以多孔介质模型为基础,结合Fluent软件的UDF和UDS功能,建立气、固局部非热力学平衡的双能量方程模型,以Fluent软件为计算平台,建立了烧结矿冷却过程求解的数学模型。利用该模型对不同的分层布料工况及常规布料工况进行了模拟计算,得到了最优分层布料参数。研究结果表明,按粒度对环冷机烧结矿实行分层布料可有效提高环冷机'余热利用区'出口烟气温度和环冷机的余热回收利用量,余热回收利用量比常规工况提高了23.2%,出口烟气平均温度比常规工况提高了43.72K。 展开更多

关键词 烧结 环冷机 分层布料 数值模拟 优化

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烧结工序能量平衡及节能诊断分析 被引量：14

5

作者 赵斌 张志远 +2 位作者 冯俊小 张玉柱 梁海鹰 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期83-86,共4页

为解决烧结工序能耗高的问题,根据能量守恒原理,对唐钢炼铁厂烧结机和环冷机进行了详细的能量平衡测试,通过对测试结果的分析,并结合生产设备及工艺特点,分析诊断了烧结工序的能源消耗状况。测试结果表明:烧结机排烟温度偏高,热损失较大... 为解决烧结工序能耗高的问题,根据能量守恒原理,对唐钢炼铁厂烧结机和环冷机进行了详细的能量平衡测试,通过对测试结果的分析,并结合生产设备及工艺特点,分析诊断了烧结工序的能源消耗状况。测试结果表明:烧结机排烟温度偏高,热损失较大,环冷机烟罩内串风严重、台车底部漏风较大。根据测试结果提出具体的改进措施。测试的原始数据为炼铁厂烧结工序的节能降耗提供重要的参考依据。 展开更多

关键词 烧结机 环冷机 能量平衡 节能诊断

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基于环冷机集热罩的烧结矿余热回收优化 被引量：5

6

作者 田万一 张家元 +1 位作者 戴传德 王建平 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1130-1135,共6页

利用仿真实验方法,对烧结矿料层孔隙率、颗粒粒径、烧结矿初始温度、料层高度、冷却空气入口温度、冷却空气入口风速等因素对集热罩内热烟气平均温度的影响进行分析.对各个影响因素进行仿真实验并将仿真结果进行曲线拟合,得到其与集热... 利用仿真实验方法,对烧结矿料层孔隙率、颗粒粒径、烧结矿初始温度、料层高度、冷却空气入口温度、冷却空气入口风速等因素对集热罩内热烟气平均温度的影响进行分析.对各个影响因素进行仿真实验并将仿真结果进行曲线拟合,得到其与集热罩内烟气平均温度的拟合曲线.利用待定系数法和各个因素的幂函数构造线性函数组合,得到其函数关系式,利用此关系式可以对热烟气平均温度进行预测;将其与测试数据对比,其误差小于8%.利用此关系式对传统集热罩布置方式进行分析,针对其不合理性,提出了优化的集热罩恒温布置方式. 展开更多

关键词 烧结 环冷机 集热罩 曲线拟合 数值模拟

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烧结烟气循环系统仿真模拟研究 被引量：18

7

作者 杨正伟 王兆才 +1 位作者 温荣耀 孙醒波 《烧结球团》 北大核心 2018年第3期63-68,共6页

烟气循环烧结技术不仅有助于大幅减少烧结烟气外排量,降低烟气净化系统负荷,还可回收部分烟气中的显热和潜热,从而实现节能减排。但烟气混合效果、管道磨损、气流介质在料面的分布状态等对烟气循环系统运行的稳定性至关重要。为此,借助F... 烟气循环烧结技术不仅有助于大幅减少烧结烟气外排量,降低烟气净化系统负荷,还可回收部分烟气中的显热和潜热,从而实现节能减排。但烟气混合效果、管道磨损、气流介质在料面的分布状态等对烟气循环系统运行的稳定性至关重要。为此,借助FLUENT模拟软件,对循环系统的烟气混合器、分配器及循环罩三大核心部件进行建模和流场仿真,并根据仿真研究结果提出了一系列结构优化措施,为烧结烟气循环技术的工业化应用提供了理论保障。 展开更多

关键词 烧结 环冷机 烟气循环 仿真

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烧结环冷机余热发电的风量优化配置 被引量：7

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作者 李宗平 范晓慧 +1 位作者 孙英 曾辉 《烧结球团》 北大核心 2016年第1期52-56,共5页

环冷机余热发电是烧结厂节能增效的重要途径,同时也是烧结余热利用方式中成熟可靠的技术手段。在环冷机规格与锅炉型号确定的情况下,合理分配环冷机各段的冷却风量,有助于在保证烧结矿冷却效果的前提下提升其余热发电量。本文基于烧结... 环冷机余热发电是烧结厂节能增效的重要途径,同时也是烧结余热利用方式中成熟可靠的技术手段。在环冷机规格与锅炉型号确定的情况下,合理分配环冷机各段的冷却风量,有助于在保证烧结矿冷却效果的前提下提升其余热发电量。本文基于烧结环冷机过程模拟模型以及余热发电功率的预测模型,以发电功率为目标,采用遗传算法对环冷机冷却风量进行了优化。对国内360 m^2环冷机的风量优化配置值与其风量未优化现场运行参数进行了对比,结果表明:通过冷却风量的优化配置可以提高5%~10%的发电效率。 展开更多

关键词 烧结 环冷机 余热发电 遗传算法 风量

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攀钢烧结环冷机废气余热利用 被引量：4

9

作者 范方灵 顾华兴 郑会军 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2000年第2期46-51,共6页

介绍了利用烧结环冷机冷却废气余热生产蒸气的工作原理、设备流程、自动控制以及生产效果。

关键词 烧结环冷机 余热利用 热管 自动控制

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环冷机偏析布料研究 被引量：2

10

作者 田万一 张家元 +2 位作者 戴传德 张小辉 王建平 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1182-1188,共7页

以提高环冷机的余热利用量为目标,对环冷机的布料工艺进行优化研究,并研制实现新型布料工艺的设备。基于多孔介质模型和局部非热平衡双能量方程模型建立环冷机内烧结矿冷却过程的仿真模型,利用该仿真模型对环冷机不同分层布料工况下烧... 以提高环冷机的余热利用量为目标,对环冷机的布料工艺进行优化研究,并研制实现新型布料工艺的设备。基于多孔介质模型和局部非热平衡双能量方程模型建立环冷机内烧结矿冷却过程的仿真模型,利用该仿真模型对环冷机不同分层布料工况下烧结矿冷却过程进行数值仿真试验研究。研究结果表明:按粒径由料面至底部为"中—小—大"分布的工况余热利用量最大,比常规工况提高14.05%。以此工况条件下台车内料层分布状态为理想目标布料状态,着手进行偏析布料斗的设计研发,并且对研制的偏析布料斗进行半工业化试验研究。偏析布料斗在环冷机布料过程中具有较好的偏析布料效果,并且偏析布料状态为理想目标布料状态。 展开更多

关键词 环冷机 余热利用 数值仿真 偏析布料

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烧结环冷机余热电站运行特性研究 被引量：2

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作者 赵斌 杜小泽 +2 位作者 张弋 陈福才 柯芳芳 《汽轮机技术》 北大核心 2012年第2期125-128,85,共5页

提高吨烧结矿余热发电量是环冷机余热电站优化设计与运行的目标。以唐钢炼铁厂北区烧结环冷机余热电站为例,通过建立以质能平衡为基础的热力计算模型和以发电净功率为目标函数的优化调度模型,研究了发电净功率随热废气温度和主蒸汽压力... 提高吨烧结矿余热发电量是环冷机余热电站优化设计与运行的目标。以唐钢炼铁厂北区烧结环冷机余热电站为例,通过建立以质能平衡为基础的热力计算模型和以发电净功率为目标函数的优化调度模型,研究了发电净功率随热废气温度和主蒸汽压力等参数的变化规律。统计分析了吨烧结矿发电运行指标的变化规律,确定了环冷机余热电站吨烧结矿发电指标的选择范围。其研究结果可为烧结环冷机余热电站运行参数调整和装机容量选择提供参考依据。 展开更多

关键词 烧结环冷机 余热发电 动态模型 发电指标 运行特性

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烧结余能高效循环利用技术研究与应用 被引量：7

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作者 周志安 苏道 +2 位作者 张思平 李继淦 李文林 《烧结球团》 北大核心 2019年第2期69-73,共5页

针对烧结环冷机中低温烟气外排造成的余能浪费以及环境污染等问题,通过中低温烟气循环利用的技术机理与工艺设计的有效结合,从烟气温度、烟气作用时间及烟气粉尘的主动控制三个方面对烟气余能循环利用技术进行了优化,并应用于新钢两台36... 针对烧结环冷机中低温烟气外排造成的余能浪费以及环境污染等问题,通过中低温烟气循环利用的技术机理与工艺设计的有效结合,从烟气温度、烟气作用时间及烟气粉尘的主动控制三个方面对烟气余能循环利用技术进行了优化,并应用于新钢两台360m^2烧结机。生产实践表明,烟气温度、烟气作用时间及烟气粉尘对烧结工艺指标产生了较大的影响。当烟气温度保持在250±25℃之间,烟气作用时间占总烧结时间比例控制在50%左右,以及烟气中粉尘含量在200mg/m^3以下时,烧结利用系数提高0.01～0.02t/(m^2·h),固体燃耗降低2.33～2.35 kg/t,烧结矿转鼓强度提高了0. 50%～0. 54%,筛分指数降低0. 12%～0. 14%,FeO质量分数降低0.32%～0.34%。此外,每台烧结机每年可减少环冷机热废气排放量约25800万Nm^3。 展开更多

关键词 烧结 余能 环冷机 循环利用 烟气 节能减排

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余热电站热力计算分析及装机方案确定 被引量：2

13

作者 杜小泽 赵斌 +2 位作者 张尉然 于树斌 王喆 《汽轮机技术》 北大核心 2011年第1期33-35,共3页

纯低温余热电站实际运行工况常偏离设计工况,且运行效率低,因此进行电站装机方案的研究具有现实意义。以武钢烧结环冷机测试的热废气温度和流量为基础,通过建立以最大发电净功率为决策变量的闪蒸系统热力计算模型,编制了VB程序,并计算... 纯低温余热电站实际运行工况常偏离设计工况,且运行效率低,因此进行电站装机方案的研究具有现实意义。以武钢烧结环冷机测试的热废气温度和流量为基础,通过建立以最大发电净功率为决策变量的闪蒸系统热力计算模型,编制了VB程序,并计算了武钢3台烧结环冷机余热集成回收的电站装机容量,与工程选型设计参数吻合,验证了此方法。其研究结果提高了烧结环冷机余热电站工程可行性研究决策的速度及准确性。 展开更多

关键词 烧结环冷机 余热电站 热力计算 机组选型 发电功率

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竖式冷却回收烧结矿显热工艺在梅钢的应用 被引量：21

14

作者 毕传光 孙俊杰 《烧结球团》 北大核心 2018年第4期69-72,共4页

竖式冷却回收烧结矿显热是烧结余热资源高效回收利用的一项新技术,梅钢从环保和节能两方面考虑选择了该技术对其烧结余热进行回收利用。本文介绍了竖冷炉工艺的生产能力、工艺流程和气固换热前后的设计指标,并使用数值模拟和热量衡算对... 竖式冷却回收烧结矿显热是烧结余热资源高效回收利用的一项新技术,梅钢从环保和节能两方面考虑选择了该技术对其烧结余热进行回收利用。本文介绍了竖冷炉工艺的生产能力、工艺流程和气固换热前后的设计指标,并使用数值模拟和热量衡算对炉型选择和风量选择等设计方案进行了前期计算,同时描述了竖冷炉工艺的调试结果和存在的问题,以供同行借鉴与参考。 展开更多

关键词 竖冷炉 环冷机 烧结矿 显热 余热回收

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烧结厂环冷机调偏方法 被引量：7

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作者 王二林 张爱东 刘建刚 《河北冶金》 2013年第4期58-60,共3页

环冷机是烧结厂主要大型设备,是烧结矿与成品整粒间的过渡环节,是烧结工艺中最为重要、工作环境最为恶劣的设备之一。环冷机运行是否稳定对烧结生产影响很大。针对首钢矿业公司烧结厂415m2环冷机跑偏故障,通过跑偏状况测量和Auto CAD仿... 环冷机是烧结厂主要大型设备,是烧结矿与成品整粒间的过渡环节,是烧结工艺中最为重要、工作环境最为恶劣的设备之一。环冷机运行是否稳定对烧结生产影响很大。针对首钢矿业公司烧结厂415m2环冷机跑偏故障,通过跑偏状况测量和Auto CAD仿真模拟,找到了环冷机回装框架受温度影响发生变形是造成环冷机跑偏的主要原因。采取了在21#～54#台车侧辊加铁垫的纠偏措施后,环冷机跑偏得到控制,为同类型设备的跑偏治理提供了借鉴。 展开更多

关键词 烧结 环冷机 调偏

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唐山国丰230m^2烧结机热风烧结新工艺的应用 被引量：7

16

作者 景涛 周志安 +3 位作者 黄后芳 刘建伟 李继淦 李文林 《烧结球团》 北大核心 2016年第4期11-14,44,共5页

介绍了热风烧结新工艺在唐山国丰230 m^2烧结机上的应用情况,生产实践表明:设计的热风烧结新工艺,通过总量控制、梯级取风、均匀送风和负压吸附式可移动密封罩等措施,实现了总回热废气量和废气风温的匹配,使生产利用系数提高了0.07 t/(m... 介绍了热风烧结新工艺在唐山国丰230 m^2烧结机上的应用情况,生产实践表明:设计的热风烧结新工艺,通过总量控制、梯级取风、均匀送风和负压吸附式可移动密封罩等措施,实现了总回热废气量和废气风温的匹配,使生产利用系数提高了0.07 t/(m^2·h),转鼓强度提高了0.65%,FeO含量降低了0.6%,固体能耗降低了约3 kg/t,环冷热废气总排放量下降约50%。达到了降低固体能耗、减少热废气排放量、增加余热利用率的目的,改善了环冷机区域的工作环境,实现了环冷机无组织热废气的超低排放。 展开更多

关键词 热风烧结 环冷热废气 总量控制 梯级取风 均匀送风 负压吸附式可移动密封罩 超低排放

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云南呈钢集团240m^(2)烧结工程设计特点及生产实践 被引量：1

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作者 景涛 王龙岗 +1 位作者 任财轩 郑明东 《矿业工程》 CAS 2022年第6期33-38,共6页

从工艺、设备、技术三方面介绍了云南呈钢集团240 m^(2)烧结机的设计特点。该工程吸收采用了新型烧结机、新型转臂式环冷机、高效节能烧结点火技术、厚料层烧结技术、大烟道高温烟气利用技术、环冷机余热高效回收技术、烧结烟气全脱硫... 从工艺、设备、技术三方面介绍了云南呈钢集团240 m^(2)烧结机的设计特点。该工程吸收采用了新型烧结机、新型转臂式环冷机、高效节能烧结点火技术、厚料层烧结技术、大烟道高温烟气利用技术、环冷机余热高效回收技术、烧结烟气全脱硫脱硝等多项国内外行之有效、成熟可靠的先进装备和技术。该工艺流程完善,自动化程度高,注重环保、节能减排和可持续发展,努力建设绿色清洁工厂,实现废气达标排放,废物循环利用,成本竞争力明显,为打造新一代科技型钢铁厂起到了重要的促进作用。 展开更多

关键词 设计特点 烧结机 环冷机 节能减排 可持续发展

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济钢400m^2烧结机项目的创新开发与建设 被引量：1

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作者 傅国水 谢超雄 武云峰 《烧结球团》 北大核心 2010年第1期10-14,共5页

济钢400 m2烧结机建设本着"少投入、高产出"的设计理念,打破传统设计,大胆创新,在吸取该厂320 m2烧结机建设经验的基础上,开发应用了多项国内外先进的技术,本文就此作一介绍。

关键词 烧结工程 烧结风机变频 液密封环冷机 环保节能筛分系统 气力输灰 曲线皮带机

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360 m^(2)烧结机的余热高效利用技术改造 被引量：1

19

作者 李靖 景涛 +1 位作者 张思平 章裕东 《节能》 2023年第1期52-55,共4页

针对新钢360 m^(2)烧结环冷机中低温烟气外排造成的余能浪费及环境污染等问题,进行有动力热风烧结余热高效利用技术改造。在烧结机料面上引入热风,代替传统的自然冷风参与烧结过程,从而降低固体燃耗,改善环冷机周边环境,提高烧结矿品质... 针对新钢360 m^(2)烧结环冷机中低温烟气外排造成的余能浪费及环境污染等问题,进行有动力热风烧结余热高效利用技术改造。在烧结机料面上引入热风,代替传统的自然冷风参与烧结过程,从而降低固体燃耗,改善环冷机周边环境,提高烧结矿品质。结果显示:余热高效利用技术可以有效减少烧结矿环冷过程中热废气的无组织排放,年处理热废气排放量约25 800万m^(2),改善了烧结矿冶金性能指标。烧结利用系数提高0.01~0.02 t/(m^(2)·h),固体燃耗降低2.33~2.35 kg/t,烧结矿转鼓强度提高0.50%~0.54%,筛分指数降低0.12%~0.14%,FeO含量降低0.32%~0.34%。 展开更多

关键词 有动力热风烧结技术 环冷机 低温热废气

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烧结工艺余热回收利用技术研究 被引量：7

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作者 张卫亮 马忠民 +3 位作者 周海平 金雷 刘三军 苏强 《有色冶金节能》 2011年第1期47-50,共4页

烧结工艺生产过程生成大量的中低温余热资源。它们部分是烧结主抽废气,其风箱尾部平均温度可达到400℃;另一部分是环冷机或带冷机废气,其Ⅰ段、Ⅱ段平均温度可达到350℃和300℃。本文针对这部分余热资源的回收技术进行探讨,提出了回收... 烧结工艺生产过程生成大量的中低温余热资源。它们部分是烧结主抽废气,其风箱尾部平均温度可达到400℃;另一部分是环冷机或带冷机废气,其Ⅰ段、Ⅱ段平均温度可达到350℃和300℃。本文针对这部分余热资源的回收技术进行探讨,提出了回收利用这部分中低温余热资源的基本技术和工艺方案。 展开更多

关键词 烧结余热 主抽尾部 环冷机 余热回收

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