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典型工程及应用效果
3.1 首钢四制粉
首钢国际工程公司用不到一年的时间完成了首钢四制粉整个工程的设计和施工服务工作,并于2000年11月投产。新的制粉喷耐磨板系统与此前首钢的间接喷吹不同,采用了直接喷耐磨板工艺,即制粉和喷耐磨板同在一所厂房内。制粉系统以两台中速磨作为主要设备,每台生产能力为40t/h(实际出力),制粉总能力为80t/h。两套总管—分配器喷吹系统分别对2号高炉(1780m3)、3号高炉(2536m3)进行直接喷吹,喷吹工艺为双系列串联罐组、总管加分配器,分别为2号和3号高炉的喷吹耐磨板粉。2号高炉喷耐磨板总管总长452m,3号高炉喷耐磨板总管总长358m。喷耐磨板能力按每个高炉耐磨板比200kg/t设计,喷吹耐磨板种为烟耐磨板。
本项工程采用长距离直接喷吹的新工艺,其主要技术特点如下:
1) 采用直接喷耐磨板工艺,简化喷耐磨板流程,在喷吹烟耐磨板时更为。厂房布置紧凑,占地面积小,大大节约了投资。2号高炉喷耐磨板总管总长达到452m,当时是国内长的;
2) 大胆采用大倾角胶带机,在现有场地条件下,使利用旧储耐磨板场的耐磨板成为可能,即节省投资,又减少设备;
3) 采用新型封闭式干燥炉,在满足烟气温度条件下,使整个耐磨板粉输送管道全部处于封闭状态,减少了系统漏风率,降低了氧含量,在喷吹烟耐磨板时更为。而且合理地利用了锅炉废气,节约了能源;
4) 采用中速磨耐磨板机制粉,降低制粉运行费用,从而减少耐磨板粉生产成本;
5) 采用低压脉冲耐磨板粉收集器一级收粉工艺,简化工艺流程,提高了耐磨板粉收集效率,而且使排尘浓度大大降低,减少了环境污染;
6) 设计中考虑两个系统之间耐磨板粉的互相补充和分配,其结构简单实用,给生产创造许多方便;
7) 贮耐磨板罐与喷耐磨板罐之间设置压力平衡式波纹补偿器,提高连续喷耐磨板过程中的计量精度;
8) 采用自动可调耐磨板粉给料机和高精度耐磨板粉分配器,以流化喷吹为前提,实现时间过程的均匀喷吹,了脉动耐磨板流;
9) 提高自动化控制水平,实现喷耐磨板倒罐自动控制和调节。
该工程经生产实践验证,证实是成功的,采用直接喷耐磨板工艺也是非常合理的,为首钢进一步扩大喷耐磨板量,提高耐磨板比,创造了必要的先决条件。该工程当时经专家鉴定达到国际先进水平。另外,设计整体构思非常巧妙,布局合理,尤其是占地面积非常小,对旧厂改造来说值得借鉴,而且该工程总投资也是国内类似同等项目中少的。
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。
a、 与HMI通信。服务器与HMI所传输的数据量较大,数据的实时性要求高,但可允许偶尔丢失少量数据,基于此选用TCP/IP通讯方式。
b、 与一级通信。由于一级所用的系统配置是S7-400,基于此选用TCP/IP通讯方式。由于PLC的限制,采用多端口进行通信,对于不同意义的数据包在不同端口上进行传输。
c、 与轧线二级通信。实时性要求不高,为确保数据不丢失,采用DBTODB通信方式。
d、 与轧线三级通信。实时性要求不高,为确保数据不丢失,采用DBTODB通信方式。
③ 高度自动化
实现了“一键式、全自动”的运输功能。
钢卷从卷取机上进入运输系统后,在无故障情况下,不需要人工操作,可实现钢卷的自动跟踪、转台的方向控制、进检查线的控制、自动称重与记录、自动喷号、自动对夹、跨的选择、吊装位置的控制,终完成入库。
④ 高度信息化
作为整条运输线的指挥和管理系统,耐磨板运输L2系统又是工厂管理(L3)系统命令的执行者。耐磨板运输L2系统不断接收L3系统发送的数据与命令,分析判断后发送指令给L1系统;L1系统执行相关操作后将数据与执行结果返回给L2系统;L2系统将数据与执行结果上传给L3系统。整个运行过程中无需人为干预,可实现与工厂管理系统实时信息交互,从而实现自动喷号、称重、打捆、路由等自动控制。
5 双排式耐磨板运输自动控制系统技术应用前景
双排式耐磨板运输方式可以在热轧卷取区直接受卷,不需要天车辅助。承载耐磨板在运输辊道上,根据需要可自动直接被运送到检查站、热轧成品库等多个不同的目的地,无论是转向还是改变运输高度都可灵活实现。中间过程不需要人工干预。
自动化系统根据各工序的实际情况,可自动实现钢卷运输的局部存储,为下游故障处理提供缓冲时间,从而不影响上游工序的生产。整个运输过程中钢卷不落地,不需要倒运,不需要采用铁路和汽车运输。可采用全自动化操作,减少了作业人员。取消了天车上卷操作,提高了成材率,减少了工厂占地面积,是现有各种运输方式中运输能耗小、物流运输周期短的方式,完全满足冶金流程工程学对钢厂生产中运输问题的各项要求。
耐磨板运输自动化系统作为耐磨板运输系统不可缺少的部分,实现了钢卷运输的全自动运输、打捆、称重、喷号、吊装点控制等功能,降低了故障率,减少了作业人员,进一步提高了运输效率。经过2年的努力,双排式自动化运输系统成功应用到首钢迁钢1580mm与首钢京唐1580mm热轧运输线上。该技术具有广阔的市场推广前景。
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