成果简介：针对钢铁烧结工序烟气量大、显热利用率低等问题，构建了烧结过程热-质耦合数值模型，开发了烧结工艺质-热耦合仿真软件和质-热平衡分析计算软件，阐明了烧结过程混合料散体多相反应机制及热-质耦合传输机理，分析了烧结过程中 SO2、NOx 等污染物的产生规律，开发了烧结过程余热利用技术，优化了烧结工艺，为烧结工序绿色发展提供理论支撑和技术支持。相比传统冷风烧结工艺，高温烟气循环烧结与余热利用技术通过烟气循环回收部分烧结机高温烟气，来替代常温空气，作为烧结助燃气体。该技术既能回收部分高温烧结废气余热，又可减少废气排放量，降低污染物处理成本。 成熟程度及推广应用情况:该技术已获得成功的推广和应用。北科大研究团队先后与宝钢中央研究院和中科院过程所合作，已在宝钢不锈钢公司、宁钢公司和河钢集团邯钢有限公司等单位成功改造了数套烧结机，改造完成的烧结机运行状况良好，节能效益显著，说明该技术具有广阔的应用前景和巨大的推广价值。技术转移成交价格面谈。 市场分析:钢铁生产过程中的资源消耗、能源消耗以及对环境的污染主要集中在炼铁工序,其中烧结过程具有高能耗、高污染、低余热利用等突出劣势。烧结能耗约占钢铁生产总能耗的 12%，烧结过程会产生和排放大量的烧结废气和冷却废气，烧结 60%的热能被主烟道烟气和冷却机废气带走。此外，烧结废气中含有多种复杂的环境污染物，如粉尘、SO2、NOx、重金属等。随着面临的挑战愈加严峻，探究开展烧结过程热质传递机理及污染物产生机制，研发新型环保烧结工艺技术，以实现铁矿烧结烟气的减量排放和过程节能，满足企业的可持续发展需要已成为共识。 投资估算和经济效益分析： 投资包括循环风机、阀门、管道改造等费用，约需 1500-2000 万元。投入运行后可减少烧结能耗并减少烟气污染物末端治理等运行成本，经济效益可达每年 800 余万元. 成果亮点：1、该技术基于机理模型，优化烧结工艺并进行参数调控，有助于精准的工程设计和操作运行，已取得软件著作权 2 项。 2、该技术可提高烧结烟气余热回收率，降低整个烧结工序的能耗，又从源头降低了污染物排放量，从而减少烧结尾气污染物的末端治理成本，产生巨大的经济效益和社会效益。