ICS 77. 010 YB H 04 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB/T4793.12019 烧结矿竖冷窑冷却及显热 高效回收设计规范 Design code for cooling and sensible heat efficient recovery of vertical cooling kiln for sinter 2019-12-24发布 2020-07-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T 4793.1-2019 言 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由中国钢铁工业协会提出。 本部分由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本部分起草单位：天津天丰钢铁股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、东北大学、宝山钢铁股份 有限公司。 本部分主要起草人：蔡九菊、倪明德、苗振元、仇金辉、张永杰、王天义、张文志、王姜维、任江涛 路俊萍。 本部分为首次发布。 YB/T 4793.1—2019 烧结矿竖冷窑冷却及显热 高效回收设计规范 1范围 本部分规定了烧结矿竖冷窑冷却显热回收利用的术语和定义、原理与工艺流程、一般规定、系统工 艺、上料系统、排料系统、竖冷窑本体、公辅系统、测试与验收等。 本部分适用于冶金行业烧结工序。 2术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2. 1 烧结矿竖冷密verticalcoolingkilnforsinter 密闭竖式冷却换热装置，包括炉、窑、罐、筒等冷却换热装置。 2. 2 透气性指数 permeabilityindex 鼓风机风量与风压的比值，透气指数是反映密闭鼓风炉生产状况的重要参数，透气性的好坏直接影 响到密闭鼓风炉的产量。不同设计指数基准可能不同，此参数作为判断透气性的参考值。 2. 3 入炉气料比 gas-materialratioinfurnace 冷却单位烧结矿需要鼓入竖冷窑冷却室的冷却气体量。 3原理与工艺流程 3.1原理 将热烧结矿从装置顶部装人竖冷窑内，冷却风从竖冷窑底部鼓人，经逆流换热，冷却后的烧结矿由底 部排出，热交换后的热风经锅炉产生蒸汽，实现余热回收利用。 3.2工艺流程 烧结矿物料流程：热烧结饼翻料→热破碎-→卸料仓导人运料装置-→运料装置送至窑顶→自动卸料至 料仓→竖冷窑膛堆积→自重下卸（冷却换热）→窑膛下部锥斗（冷烧结矿）→出料机→输送机。 冷却风流程：鼓风机供风→送配风系统→竖冷窑窑密膛-→窑膛上部主烟道→-次除尘器→余热锅炉→ 二次除尘器→低温热风循环利用或经烟窗排放。 4一般规定 4.1烧结矿竖冷窑应满足生产需求，同时符合设计要求， 4.2烧结矿竖冷窑安全、环保应符合国家现行有关标准和法律、法规的规定。 4.3烧结矿竖冷窑显热回收的应用应符合下列原则： a）烧结矿冷却后的温度要低于收料、传输设备的温度标准； b）整个烧结矿冷却系统高温烟气全部回收利用； c）蒸汽利用可发电或直接拖动烧结机风机等用途； 1 YB/T 4793.1—2019 d）整个系统全自动控制。 5系统工艺 5.1设计指标 5.1.1烧结矿冷却量应满足烧结机最高日产量的要求。 5.1.2高温烟气温度不应低于400℃，正常工况宜控制在450℃以上。 5.1.3冷却后烧结矿温度不宜高于180℃。 5.1.4设计中应考虑料层流动形式，保证整体流动。 5.2设计参数 5.2.1温度效率不应低于72%，按式(1)进行计算： X100% (1) 式中： 温度效率，%； Ti高温烟气温度，单位为摄氏度(℃)； T2- 一烧结矿的进口温度，单位为摄氏度（℃）。 5.2.2烧结矿进口温度宜控制在500℃~750℃之间。 5.2.3人炉气料比宜控制在900m²/t～1300m²/t(标态）之间。人炉气料比按式(2)计算： (2) 式中： 入··---人炉气料比，单位为立方米每吨(m"/t)； Q一一人竖冷窑冷却室的冷却气体量，单位为立方米每小时（m/h）； M一烧结矿产量，单位为吨每小时（t/h）。 5.2.4料层阻力与料层高度、冷却风速、透气性、物料温度等综合因素相关，需要根据实际工况条件进行 具体计算。 5.2.5若蒸汽用于发电，设计中应考虑余热发电机组能够在30%～110%负荷率的范围内运行。并宜 在50%以上负荷率运行。 5.3运行参数 5.3.1根据竖冷窑排矿温度和高温烟气温度合理控制冷却风量及压力，引风机的负压宜控制在一500Pa~ —1000Pa之间。 5.3.2根据烧结工艺终点温度控制在倒数第二个风箱。 5.3.3根据运行情况确定透气指数的基准值，通过此基准值跟踪窑内的空隙率变化情况。透气性指数 按式(3)计算： .·(3) 式中： I—透气性指数，单位为立方米每小时千帕(m/(h·kPa))； q——冷却工况风流量，单位为立方米每小时（m²/h)； P——冷却风机压力，单位为千帕(kPa)。 5.3.4竖冷窑高温烟气温度及烧结矿冷后的温度的控制满足5.1.2、5.1.3的规定。 6上料系统 6.1上料系统设计能力应满足最高日产量时的要求。 2 YB/T4793.12019 6.2上料可采取多种形式，宜采用斜桥料车上料。 6.3料车上料系统包括烧结下料斗、料车、卷扬系统。料车应有耐热耐磨衬板，衬板与壳体之间应增加 保温层。上料料车下部设置车辆及人行通道时，通道上方应设置防止物料高空坠落的安全防护措施。顶 部装料装置应设保温措施。 6.4布料设计应考虑烧结矿粒级均衡分布。 7排料系统 7.1排料系统应配置出料阀。 7.2应配有烧结矿连续测温装置，具有远程显示、报警等功能。 注：要考虑偶然有红料出现的防范措施，确保安全生产。 8竖冷窑本体 8.1竖冷窑应符合设计和生产要求，竖冷密内部砌筑应充分考虑耐磨措施。 8.2竖冷窑宜采用顶部装料区、冷却区及下部出料区等组成，并设保温措施。 8.3竖冷窑冷却室容积尺寸应根据对烧结矿的处理能力、冷却空气进口流量、烧结矿进口温度、冷却空 气进口温度、竖冷窑内径、竖冷窑高度确定。 8.4竖冷窑本体设计应采取防漏风措施。 8.5受料装置、竖冷窑顶部装料区、竖冷窑下部出料区、引风机出口烟气（如外排)等处应设置烟尘捕集 装置。 8.6供风装置可以采用窑体多种供风方式，如周边环型供风、中心风帽供风等。也可以各种供风形式的 组合。 8.7供风装置的结构应使进竖冷窑内的冷却空气均匀分布，并使窑体内烧结矿冷却均匀。 8.8窑体本体应在窑体顶部、料层上部、料层中部、料层下部设置温度及压力检测仪表。 9 公辅系统 9.1锅炉烟气入口处应设置导流板对气流进行分配及防止烟气直接冲刷锅炉管。 9.2鼓风机、引风机流量在设计时宜预留10%～20%余量。 10测试与验收 10.1测试内容 测试内容见表1。 表1测试项目 测试内容 项 高温烟气 温度、流量 风机 风量、风压 蒸汽 压力、温度、流量 烧结矿 出口温度、粒级组成 料层阻力 透气指数 10.2验收要求 10.2.1排矿温度不应高于180℃。 10.2.2烧结竖冷窑同步作业率不应小于95%，按式(4)计算： 3 YB/T 4793.12.019 ....(4) 式中： 6 一烧结竖冷窑同步作业率，%； 一一烧结竖冷窑实际作业时间，单位为小时(h)； ti 烧结机年作业时间，单位为小时（h） 10.2.3 3烧结矿处理能力、高温烟气温度应满足5.1.1和5.1.2要求。 4