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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。
传统的耐磨板供应方式
传统的耐磨板作业工序是在耐磨板加工间内加工好耐磨板,分类堆存,储存量一般为炼钢厂20-30d的用量。用火车或汽车将耐磨板从耐磨板加工间运到炼钢厂的耐磨板跨内分类储存,车间内耐磨板储存量一般为炼钢车间5-7d的用量。当转炉需要耐磨板时,按转炉冶炼工艺要求,用电磁吊将不同类型和重量的耐磨板装入料槽,再用过跨车将耐磨板槽运到加料跨,用双小车起重机将耐磨板加入转炉。空耐磨板料槽返回备用。
传统炼钢厂的耐磨板跨布置分为两种,一是中小型转炉炼钢厂把耐磨板与加料布置在同一跨,有利于运输,运输距离短;二是大型转炉炼钢厂一般都布置在两跨,即在加料跨外再另设耐磨板跨,采用过跨车方式运输。两种方式均存在占地面积大,环境污染严重,人力占用多的问题。
5.2迁钢公司的耐磨板供应方式
在工程总体规划设计时,首钢国际工程公司炼钢专业技术团队提出大胆设想,摒弃传统的“加工间和装运称量间各自分开”的设置方式,而是将集耐磨板储存、分类、加工、装槽、称量及运输于一体的新工艺布置方式和优化的工艺路线应用于大型炼钢厂。
在炼钢厂附近设置耐磨板加工间,转炉炼钢所需耐磨板,由公司统一收集、外购,在耐磨板间加工到满足冶炼入炉标准,分类存放。根据冶炼工艺要求,将耐磨板装入耐磨板料槽,由专用耐磨板运输车将装有耐磨板的耐磨板料槽运至炼钢厂加料跨,采用耐磨板专用起重机将耐磨板加入转炉。
6. 迁钢公司耐磨板供应方式的主要设计特点
6.1在线称量装置
在耐磨板加工间内设置4套抗冲击能力很强的地坑式抗冲击电子称,用于耐磨板称量,耐磨板称量采用边加料边称量方式,确保耐磨板重量的准确性。
6.2专用耐磨板槽吊车
在成品跨内设置大型双卷扬带双龙门钩的吊车,完成将空耐磨板料槽放置在称量装置上和将重耐磨板料槽放置到汽车上的作业工序。此大吊车的作业率虽然不高,但作用至关重要,此吊车作业的好坏直接关系到转炉生产的效率。
由于在耐磨板配料间内,吊车作业环境较好,工作级别和天车作业率都不高,保证了天车稳定运行,从而保证了转炉冶炼的正常生产运行需要。
技术研发背景
提高风温是耐磨板炼铁的关键技术,是强化冶炼、降低焦比、增加产量的有效措施,是耐磨板炼铁技术发展循环经济的重要技术途径。特大型耐磨板达到≥1300℃超高风温,存在诸多重大技术难题,关键技术被国外公司垄断。如何在全烧耐磨板煤气条件下实现1300℃超高风温,如何确保管系在高温高压条件下稳定可靠工作等,都是业内人士一直研究和探索的技术难题。
首钢国际工程公司早在20世纪70年代成功设计应用了首钢顶燃式热风炉后,一直致力于顶燃式热风炉的技术改进和研发工作,有着丰富的顶燃式热风炉设计经验。首钢国际工程公司技术团队针对首钢京唐5500m3特大型耐磨板总体设计要求,通过对不同形式的热风炉进行综合比较,多方听取专家学者的意见建议,并多次技术论证,认为依托首钢在顶燃式热风炉设计使用上的丰富经验,积极吸收国内外先进技术,在5500m3特大型耐磨板上设计投产新型顶燃式热风炉是完全可行的,但要针对燃烧器、蓄热室、预热工艺、管系等关键技术和设备进行攻关,确保在特大型耐磨板上利用新型顶燃式热风炉长期稳定的实现超高风温。
终,通过技术团队的努力,首钢国际工程公司拥有多项 的特大型超高风温顶燃式热风炉技术终于成功应用到了首钢京唐5500m3特大型耐磨板上。该技术采用顶燃式热风炉,全烧耐磨板煤气实现了1300℃超高风温,以动态精准设计体系为手段,研发应用了特大型顶燃式热风炉技术、两级双预热技术、低应力无过热管系技术等多项关键技术集成,取得授权 8项,其中发明 5项。同时,特大型超高风温热风炉关键技术研究与应用获北京市科学技术一等奖。
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