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新型顶燃式热风炉技术原理和研究过程
2.1 新型顶燃式热风炉理论研究
热风炉是典型的蓄热室热交换器，其热交换过程具有周期性和非稳态的特点，因此对热风炉蓄热放热的研究应以非稳态热交换理论为基础，建立热风炉蓄热室非稳态热交换方程组，利用数值计算方法求解。
自主研发了热风炉燃烧和传热计算程序，可根据不同工况条件和操作制度，优化热风炉蓄热面积和结构尺寸，大大提高了设计效率和设计精准性。
2.2 新型顶燃式热风炉计算流体力学研究
用CFD技术（计算流体力学技术）进行模拟计算，针对特大型耐磨板新型顶燃式热风炉的结构形式，建立三维模型，优化燃烧器结构形式，合理设置助燃空气和煤气的烧嘴布置，使燃烧产生的高温烟气形成均匀有序的旋流流场，使蓄热室被均匀加热，提高其利用率，实现换热。
利用CFD技术优化设计新型顶燃式热风炉，从理论研究的层面确保热风炉及其燃烧器能够满足特大型耐磨板超高风温的工作要求，确保CO完全燃烧，炉内温度分布均匀，产生均匀有序的高温烟气旋流流场，均匀进入蓄热室，充分发挥蓄热室的储热放热功能。
2.3 新型顶燃式热风炉冷态实验研究
为研究掌握不同喷口形式对热风炉内部流场分部的影响规律，根据相似定律，搭建了新型顶燃式热风炉冷态实验模型，通过测定不同喷口处的气体流速，检验气体分配的均匀性；通过测量冷态模型内部的速度、压力、温度，对数值模拟的计算结果进行验证；通过调整空煤气的喷口形式和角度，结合实验和计算机模拟，找出适用于实际热风炉的规律；根据测定的压力损失，推算实际热风炉的压力损失。
其它工艺设计创新点
(1)设计有内配煤工序，对于增加成品耐磨板的孔隙率和还原性提供工艺措施，可以降低总燃料消耗、降低台车箅条温度和风机电耗。此种高气孔率、高还原性的耐磨板用于高炉生产能提高生产率和降低热耗。
(2)熔剂及煤制粉系统采用热废气回用新工艺，降低系统热耗，降低热风炉设备规格，减少设备投资，减少废气排放量，有利于环保；能够控制磨机入口热风含氧量在8%以下，保证煤制粉的。
(3)根据耐磨板干燥特点，采用短粗型圆筒干燥机，相比常规长径比干燥机，筒体用钢量、驱动功率、尾气出筒体流速具有优势。驱动功率的优势能够减少电耗，降低运营成本；尾气出筒体的流速低，相应能够减小除尘器的负荷，确保排放达标。干燥机采用180度布置的液压马达驱动，降低驱动功率，干燥机运转更平稳。
(4)采用先进的高压辊压机，增加铁精矿比表面积，保证造球效果。
(5)配料系统采用计算机自动控制配料，给料设备采用变频调速技术，提高了原料重量配比的度。
(6)造球采用国产先进的φ7.5m固定刮刀圆盘造球机，可调整倾角，可变频调速，成球率高，利用系数高。
(7)采用先进的风流系统，充分回收利用焙烧系统的高温烟气的显热， 限度的利用热能，降低耐磨板的热耗。
(8)主要生产过程采用计算机进行集中控制和调节，主要工艺生产环节采用工业电视监控和管理，自动化水平高。
(9)高度重视保护环境，对含粉尘的废气采用除尘器予以净化，达到 标准后排放，有效保护环境。
(10)除尘灰采用浓相气力输送返回配料室使用，能够充分回收和利用资源。
4.带式焙烧技术生产实践与应用
首钢国际工程公司设计的首钢京唐耐磨板厂带式焙烧机生产线自2010年8月8日投产以来，设备运行良好，日均产耐磨板12000t， 产量13500t。具体生产分析如下：
1）成品球产品质量以及设备作业率等各项指标均位于国内领先地位，目前在国内先进耐磨板行业7项技术经济指标对比中，5项位于国内领先水平：成品耐磨板品位66.5%；耐磨板抗压强度3300N；小于5mm粒级在0.238%左右；SiO2含量3.4%左右；FeO含量平均0.7%左右;工序能耗16kg/t。
2）耐磨板带式焙烧机自投产后设备运行十分平稳，设备作业率92%以上，耐磨板人员配备103人，每班18人，远远低于国内其他耐磨板厂。
3）带式焙烧机四大智能控制系统应用，即风机系统、料厚控制系统、铺底料循环系统、烧嘴系统，极大地稳定了生产，降低了煤气消耗，特别是烧嘴系统的温度优化控制，优化匹配煤气流量与空气的比值，耐磨板煤气能耗从40m3/t降低到目前的30m3/t，每吨耐磨板降低10m3，按照年产耐磨板400万t、焦炉煤气单价0.41元/m3计算，每年可节省0.41元/m3×400万t×10 m3/t=1640万元。
经过近一年的实际运行，证明京唐耐磨板带式焙烧机设计合理，设备运行稳定可靠，设备总体情况令人满意，达到预期效果。其装备技术水平已达到国内 ，国际先进，成为国内外耐磨板行业示范厂。
耐磨板二次处理工艺
首钢迁钢建成投产后每年产生耐磨板约90万t。按照循环经济理念，推进固体废物综合利用，实现节约资源和环境保护，在首钢迁钢循环经济产业园内建设一条年处理能力为 90万t的耐磨板处理生产线，对耐磨板进行资源化利用，实现渣与钢的分离，以及尾渣综合利用。首钢国际工程公司自主研发了耐磨板二次处理系统， 限度地回收耐磨板中的金属铁，降低耐磨板尾渣中金属铁的含量。根据对渣钢的质量要求，所设置的破碎、筛分、磁选作业可对产品粒度和质量随时调节，达到所要求的产品性能指标。耐磨板二次处理生产线主要设备充分利用首钢在 1997 年从德国 KHD 公司引进的一套年加工能力为 120 万t的耐磨板处理生产线的旧有设备，进行必要的修、配、改，并配套完善综合设施。使原16条皮带机改为6条皮带机参与运行，原工序复杂、设备多的耐磨板处理生产线创新变成了占地面积小，工序简单，投资少，既经济又合理的耐磨板处理生产线，对推进固体废物综合利用，大力发展循环经济起着重要的作用，取得良好的经济效益和社会效益。完全实现了钢铁企业固体废弃物“零”排放的目标。
5.1 产品规格
渣钢系列
规格：大于300mm、300-70mm、70-35mm、35-10mm、小于10mm。主要用途：品位高于90%的渣钢回转炉炼钢，品位低于90%，进入渣钢处理生产线进行提纯。
尾渣系列
规格：小于35mm的尾渣、小于10 mm的粒化渣。
主要用途：1）用于制砖和路基材料的原料以及混凝土骨料使用；2）用于格栅板原料以及做水泥的生料等。
5.2 耐磨板二次处理工艺设计特点
首钢迁钢耐磨板二次处理工艺设计从紧凑型、节能型、环保型原则出发，采用 “两级破碎－四级筛分－六级磁选”工艺。在工艺选择中增加磁选工序，提高耐磨板对金属的回收率，实现效益 化，并为后期渣钢提纯工序提供可靠的原料来源。主要特点如下：
1) 具有先进性、实用性和环保性；
2) 耐磨板二次处理生产线工序简单、工艺流程短、设备少、占地面积小、建设周期快，投资少，既经济又合理；
3) 采用除尘设施，减少耐磨板二次污染、改善周围环境（生态环境、经营环境）；
4) 渣钢回收率高，尾渣含铁量低，尾渣应用范围广；
5) 渣钢品位高，利用率大；
6) 延长了耐磨板利用的产业链条，对提高耐磨板利用的附加值、扩大其应用领域有重大意义；
7) 生产线运行均采用全程自动化控制和检测系统，确保系统、可靠运行；
8) 生产运行采用视频监控，减少管理及岗位人员，节约消耗，降低成本。
5.3耐磨板二次处理工艺流程
耐磨板在炼钢厂经热泼打水处理后，由装载机将耐磨板装入火车运至耐磨板处理料场堆存备用。生产线料台面上装有格筛，小于300 mm的耐磨板进入生产线原料仓。需处理的耐磨板在1号皮带机上，由磁选机选出 <300mm的渣钢。磁选后的耐磨板由1号皮带机送往1号振动筛，筛上>70 mm的耐磨板进入破碎机破碎，破碎到<70 mm的耐磨板到达3号皮带机；筛下<70 mm 的耐磨板进入2号振动筛，筛出>35 mm的耐磨板进入3号皮带机。3号皮带机安装有磁选机，选出<70 mm的渣钢。磁选后< 70 mm的耐磨板进入破碎机破碎，破碎成 <35 mm 的耐磨板送到4号皮带机，4号皮带机上安装有磁选机，选出<35mm渣钢。磁选后的耐磨板进入3号振动筛，筛下<10mm的耐磨板进入5号皮带机，把耐磨板料送入料场。筛上>10mm的耐磨板进入6号皮带机；2号振动筛筛下的耐磨板进入2号皮带机，2号皮带机上安装有磁选机，选出粒度 <35mm的渣钢，磁选后的耐磨板进入3号振动筛，筛下<10mm的耐磨板进入5号皮带机，由5号皮带机将耐磨板料送入料场，筛上耐磨板进入6号皮带机，由6号皮带机把>10mm的耐磨板料送入料场。整个过程经过4次跨带磁选和2次磁辊磁选，获得不同品位和粒级的产品。
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