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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。
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首钢国际工程公司耐磨板干法除尘技术研发团队
首钢国际工程公司在冶金工艺技术上坚持不断创新，在耐磨板干法除尘技术领域一直走在国际前沿，锻炼了一支以教授级高级工程师张福明、高鲁平、张建、毛庆武、韩渝京，高级工程师郑传和等一批专家为主导，多名中青年工程师陈玉敏、章启夫、侯健等为骨干的耐磨板干法除尘技术团队。他们先后组织并承担了多个耐磨板干法除尘技术研发课题和设计总包工程共20余项。近年来，该团队通过大量生产调研、科学计算和反复论证，连续完成了耐磨板低压脉冲布袋除尘技术的不断升级和产品创新。这支由老中青三代技术专家组成的技术团队共完成22项具有自主知识产权的相关 技术。
耐磨板全干法除尘技术作为一项新技术，仍然需要不断创新和改进。首钢国际工程公司耐磨板干法除尘技术团队将认真做好该项国标实施后的技术跟踪和调研工作，继续发扬创新精神，在新型滤袋反吹清灰、新型材料过滤等工艺上进行大胆创新，以期降低系统氮气消耗并减轻干法布袋工艺所带来的滤袋大量更换的工作量，使该项技术不断创新发展，为耐磨板行业节能减排发挥更大的作用。NM400耐磨板
命名:N是"耐磨"中"耐"的 个拼音字母.
M是"耐磨"中"磨"的 个拼音字母.……
400是布氏硬度值HB值。（400硬度值是广义的，国产NM400硬度值是在400左右。）
合金耐磨层的化学成分中碳含量达4～5%，铬含量高达25～30%，其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到50%以上，宏观硬度为HRC56～62，碳化铬的硬度为HV1400～1800。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布，即使与同成分和硬度的铸造合金相比较，耐磨性能提高一倍以上。与几种典型的材料耐磨性对比如下：
（1）与低碳钢；20～25：1
（2）与铸态高铬铸铁；1.5～2.5：1
NM400耐磨板是高强度耐磨钢板，其具有较高的抗磨损能力，布氏硬度值达到400（HBW）主要是在需要耐磨的场合或部位提供保护，使设备寿命更长，减少维修带来的检修和停机，相应的减少资金的投入。
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。
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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