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带式焙烧技术的推广应用前景
按2008-2009年国内大中型钢铁企业耐磨板生产线的建设规模，在2010年我国铁耐磨板矿的产能将为1.6-1.7亿t，增加新的铁耐磨板矿产能的空间并不大。淘汰技术水平低、能耗高、成本高、污染严重的小耐磨板，建设大中型耐磨板生产线是必然的发展趋势。目前，国内大多数耐磨板生产线的规模均在250万t/a以下，带式焙烧机耐磨板的发展将为我国耐磨板生产线大型化开创新的思路。
目前，我国钢铁企业铁原料近1/3需要从国外进口，进口原料大部分为赤铁矿原料。目前国内还没有耐磨板矿原料采用70%以上赤铁矿原料、稳定生产的大型耐磨板厂。带式焙烧机生产工艺对原料的适应性强，对生产赤铁矿耐磨板有很大的技术优势，带式焙烧机工艺具有作业率高、产品质量好、产品成本低等诸多优势。据统计，在目前正在使用的耐磨板工艺中，在采用赤铁矿粉为原料的耐磨板工艺中76%为带式焙烧机系统。
鉴于国内钢铁企业多为长线流程，所生产的耐磨板矿多为高炉炉料。要增加高炉炉料中耐磨板矿的比例，就必须有熔剂耐磨板。国内链箅机-回转窑耐磨板工艺生产熔剂性耐磨板还在起步阶段，生产的熔剂性耐磨板碱度不高、生产尚不稳定。而采用带式焙烧机生产工艺对生产熔剂性耐磨板有相当的技术优势,不会出现链箅机-回转窑耐磨板工艺生产熔剂性耐磨板时的一些问题。因此，带式焙烧机耐磨板技术在我国未来会有很好的发展前景。
首钢国际工程公司设计的首钢京唐耐磨板项目是国内 的一条大型带式焙烧机耐磨板生产线，焙烧机面积504m2、年产能力400万t，是目前国内已投产 的带式焙烧机生产线，根据近三年来的生产实践验证，设备运行稳定可靠，设备装备技术达到国内 ，国际先进水平，生产取得了显著的经济效益、社会效益和环境效益。该生产线在首钢京唐钢铁厂的成功应用对我国耐磨板技术的发展将产生积极的促进和示范作用。目前，首钢国际工程公司又承揽了包钢500万t/a带式焙烧机工程设计，为我国耐磨板带式焙烧机工艺技术发展贡献力量，为我国耐磨板行业的发展开辟新的途径。
带式焙烧机与链箅机-回转窑耐磨板工艺在生球布料以前的工序（如配料、干燥、磨矿、混合、造球等）相同，区别在于焙烧系统。带式焙烧机耐磨板工艺是采用一台带式焙烧机设备来完成干燥、预热、焙烧、冷却等工艺过程，而链箅机-回转窑工艺则是分别采用链箅机、回转窑和环冷机三大主机来完成干燥、预热、焙烧、冷却等工艺过程。带式焙烧机主要有以下技术特点：
，干燥、预热、焙烧、冷却全部工艺过程在一台设备上进行，设备简单、可靠，操作维护方便，热效率高，单机能力大，特别适宜使用赤铁矿铁粉原料生产耐磨板矿。
(1)由于耐磨板在带式焙烧机上是相对静止的，料末量的产生大大降低，从而省去回热风除尘的设备投资及运行费用。
(2)由于耐磨板在带式焙烧机上相对静止，不会产生链箅机-回转窑工艺中的结圈及大块问题，生产操作难度大大降低。
(3)由于没有预热后球的转运，对预热后球的强度没有要求，从而可以降低粘结剂消耗量，提高耐磨板品位。
(4)由于没有预热后球的转运，原料粒度可以较回转窑法粗一些，从而节省磨矿投资和磨矿电耗。
第二，预热段和焙烧段装有多个燃烧器，便于控制温度。
(1)具有更高的工艺操作灵活性；
(2)工艺过程温度梯度容易调整；
(3)更换原料时容易采用不同焙烧温度及温度梯度。
第三，带式焙烧机上罩耐火材料静止不动，不直接与耐磨板接触，没有机械磨损，没有急剧的温度变化，没有热裂纹，减少了粉尘负荷。
(1)耐火材料使用寿命更长；
(2)降低了维修费用；
(3)耐磨板厂作业率更高，一年作业时间可达350天。
第四，台车可以离线维修
(1)更低的维修费用；
(2)更少、更短的停机时间 ；
(3)耐磨板厂作业率更高，一年作业时间可达350天。
第五，一冷段900℃冷却废气直接回焙烧段和预热段，350℃的风箱热风回抽风干燥段，350℃的二冷段回热风回鼓风干燥。
(1)由于没有回转窑，带式焙烧机总长度小于链箅机-回转窑-环冷机总长度，总的散热面积小，降低了散热损失；
(2)降低了操作费用。
炼钢自动化要求
自动化炼钢是炼钢发展的趋势。迁钢转炉配有副枪、烟气分析、转炉下渣检测和复吹系统等先进装备。如果炼钢耐磨板原料加入没有分类，则影响炼钢终点控制水平，进而严重制约自动化炼钢发展和品种钢的冶炼。
2.2自产耐磨板要求
厂内自产耐磨板，主要是炼钢厂的连铸废坯、钢包、中间包内的残钢、铸坯的切头切尾；轧钢厂的切头切尾、耐磨板板的切边；机械加工废品、车屑；以及废旧设备等。这些耐磨板质量好，成分清楚，质量波动较小，对冶炼工艺的稳定性影响也较小。但由于体积大，无法正常加入转炉，必须经过切割，剪切到合格的耐磨板，使耐磨板单块重量≤800kg，耐磨板 边长≤1000mm的入炉要求。
2.3耐磨板精细化管理
采用耐磨板管理模式，建立专门的耐磨板配送间，有利于耐磨板质量检验和准确配送；同时增加相应的计量设备，有利于入炉耐磨板的精准配加，提高转炉自动化炼钢水平和品种钢的冶炼。
2.4耐磨板使用要求
1) 满足质量要求，提高金属收得率；
2) 经济合理利用，满足品种要求，降低制造成本；
3) 合理搭配，计量准确，满足自动化炼钢要求；
4) 提高堆比重，提高转炉生产率，实现多吃耐磨板目标。
2.5炼钢厂现场耐磨板间的传统管理不利于低成本生产
炼钢厂常规设计需要内部存放耐磨板；但受场地小的限制，现场耐磨板不分级，统一堆放；同时存放分散，影响转炉生产率和优质品种的冶炼，耐磨板得不到经济合理使用，增加了生产成本。
3. 冶炼用耐磨板的标准要求
炼钢冶炼用耐磨板无论在耐磨板质量和耐磨板规格方面均有严格要求。
3.1转炉炼钢对耐磨板的质量要求
1）耐磨板应清洁干燥，耐磨板表面尽量不混入油污、泥沙、水泥、耐火材料、橡胶和炉渣等杂物，杂质含量见表1；
表1 杂 质 含 量
油脂类
涂料类
土沙
木材
水分
S
P
≤0.002%
≤0.005%
≤0.5%
≤1%
≤3%
≤0.08%
≤0.08%
2）渣钢中的夹渣量应小于10%；
3）对不同耐磨板应分类存放，以免贵重合金损失或造成熔炼废品；合金钢及有色金属（如pb、Zn、Sn、Cu等）、硅及特殊合金元素含量高的耐磨板应与一般耐磨板分开堆存管理；
4）耐磨板中不准有两端封闭管状物、封闭容器、易燃、易爆物、废旧武器及有毒物品；
5）耐磨板不准含有放射性物质。
3.2炼钢对耐磨板的规格要求
1）耐磨板应具有合适的外形尺寸和重量。轻薄耐磨板应打包或压块达到一定密度后使用；重型耐磨板需切割加工，达到能顺利装炉和损坏炉衬，以保证在冶炼期能全部熔化。
1. 技术研发历程
高炉喷吹耐磨板粉可以降低焦炭消耗，减少炼焦污染，调节炉况，促进高炉稳定顺行，强化高炉冶炼。首钢作为我国高炉喷耐磨板技术的开创者和先行者，早在1963年，就进行了系统的研究与试验，并于1964年在国内率先将其在高炉上进行工业化试验。1966年，首钢在全公司的高炉上进行推广应用，当时的年平均喷耐磨板量达159kg/tHM， 月平均喷耐磨板量达到279kg/tHM，创造了当时的世界纪录。1994年，在首钢1726-2536m3四座高炉上应用，采用集中制粉，间接喷吹，串联罐多管路喷耐磨板。2000年，首钢进行重大技术改进，采用中速磨耐磨板机制粉，布袋一级收粉，双系列串联罐直接喷吹，在首钢两座（1780m3、2536m3）高炉上应用，达到国际先进水平。
2004年，首钢国际工程公司设计的湘钢1800m3高炉，采用中速磨制粉，并列罐间接喷吹。2007年，首钢国际工程公司设计的迁钢2号2650m3高炉，采用并列罐直接喷吹，并实现全自动喷耐磨板操作。2009年，首钢国际工程公司设计的京唐1号5500m3高炉，采用并列罐直接喷吹，全自动喷耐磨板操作，并实现浓相输送。2010年，首钢国际工程公司设计的迁钢3号4000m3高炉，采用并列罐直接喷吹，全自动喷耐磨板。2010年，首钢国际工程公司设计的京唐2号5500m3高炉，采用并列罐直接喷吹，浓相输送，全自动喷耐磨板。
经过几十年的发展，首钢国际工程公司不断完善和优化设计，掌握了从原耐磨板料场到耐磨板粉制备和喷吹的全套高炉喷耐磨板工艺设计。近年来，首钢国际工程公司还参与编制了 标准GB 50607－2010《高炉喷吹耐磨板粉工程设计规范》。
2. 高炉喷吹耐磨板粉技术的主要技术特点
2.1 长距离直接喷吹，紧凑型布局
由首钢国际工程公司设计的首钢2号、3号高炉喷耐磨板工程，完全采用国产化技术和设备，采用紧凑型短流程工艺，实现了耐磨板粉长距离直接喷吹。2号高炉喷耐磨板总管长度达到452m，已被列入第九批《中国企业新记录》。该项工程经有关专家鉴定，达到国际先进水平。
2.2 浓相输送
耐磨板粉喷吹一般按输送浓度可分为稀相输送和浓相输送。稀相输送工艺相对简单，运行比较稳定；而随着耐磨板粉输送浓度的提高，虽然增加了运行不稳定的可能性，但其可以节约大量输送气体的消耗，并且减少了管道磨损，因此其降低了维护和运行费用。为输送过程中的不稳定因素，可通过改善喷耐磨板罐底部的流化状态，以及改善输送管道的补气系统和输送管路的布置，来达稳定运行的目的。另外首钢国际工程公司通过吸收国内外先进技术，开发完善了浓相喷耐磨板技术的设计，并将其成功应用于实施项目中。从实际运行效果看，其输送连续，系统运行平稳，固气比可达到大于40kg/kg。
2.3 均匀喷吹
耐磨板粉分配方式现在主要以单管加分配器方式为主，分配器后各支管的耐磨板粉均匀分配有利于高炉运行稳定顺行。目前首钢国际工程公司的设计通常采用支管等阻损布置，通过计算机三维辅助设计软件，喷耐磨板量常规偏差小于4%。
2.4 喷耐磨板的全自动化操作和实时监控
随着设备的大型化和操作的精度等要求的提高，高炉喷耐磨板操作对于自动化控制要求也越来越高。
1) 全自动化操作提高了生产效率
全自动喷吹可使储耐磨板场，制粉系统，喷吹系统等过程实现PLC自动控制，不但减少人为主观不确定性和不完全准确性的影响，缓和手工计算与操作和喷耐磨板对炉况影响的滞后性之间的矛盾，还可以大大减少误操作造成的损失，更能进一步减少在岗人员的数量，使得喷耐磨板系统在时间和空间上都大幅度提高了生产效率。
2) 喷耐磨板控制精度得到提高
全自动喷吹以中速磨为核心，进行连锁控制，同时实现了对下耐磨板量、耐磨板温、喷耐磨板量、充压稳压自动调节及自动倒罐。在自动控制及计量和调节精度方面，按照高炉要求自动调节，喷耐磨板量计量精度可以控制在1%误差范围内，各风口喷吹耐磨板粉的均匀性控制在4%的误差范围内。与以往手工计算调节控制相比，更加合理。
3) 实时监测
在线检测系统内的气体成分和温度检测，一旦超过范围，自动报警，并进行相应的联锁吹扫或停机等操作。
2.5 三维软件辅助设计
在普通的二维平面设计条件下，由于喷耐磨板系统的管线繁多且错综复杂，管线与管线间或管线与电缆槽间现场发现相互干涉的问题再所难免，这样在现场安装施工时，不但需要返工增加费用，而且延误了施工工期。为将喷耐磨板系统的设计做到更、更精细，首钢国际工程公司引入了三维工厂设计软件。该三维工厂设计软件集智能化建模、碰撞检查、出图及报表、全厂漫游等功能于一体，有效提高了设计及施工效率和准确性。
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