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新型顶燃式热耐磨板热态实验研究
热耐磨板燃烧器热态模拟试验是针对新型顶燃式热耐磨板设计搭建的热态实验平台。按照实际热耐磨板的工艺流程,建设两座旋流扩散式顶燃热耐磨板,采取一烧一送的工作制度。热耐磨板的燃烧室和蓄热室内布置了若干热电偶,可详细掌握不同部位,不同工作状态下的温度变化情况,结合压力检测和烟气成分检测,分析得出炉内流场分布状况和燃烧状况等。热态实验台的搭建,为深入研究顶燃式热耐磨板燃烧器,开发检验新型格子砖,研究掌握格子砖燃烧/送风期的吸热/放热规律等创造了条件。
通过热态实验,得到了热耐磨板内部不同高度,不同区域在燃烧期和送风期的温度分布,绘制出了热耐磨板温度场分布,对特大型耐磨板超高风温热耐磨板的理论计算结果进行了验证,实验结果表明,新型顶燃式热耐磨板内部温度分布均匀,蓄热室得到了充分而均匀的加热。
新型顶燃式热耐磨板冷态测试
京唐新型顶燃式热耐磨板完成施工后,在首钢京唐钢铁联合有限责任公司炼铁部的配合下,北京首钢国际工程技术有限公司组织专人对新型顶燃式热耐磨板进行了冷态测试。
通过对燃烧器喷口、喉口、蓄热室上部、蓄热室下部等部位进行冷态测试,并与冷态流场计算结果相比较,证明该燃烧器形成的流场是基本均匀的,与计算结果一致;蓄热室自身具有气流再分配性,能够进入格子砖前的局部速度不均匀区。
新型顶燃式热耐磨板系列设计程序开发
为设计质量,提高设计效率,实现工艺组合和产品 化,首钢国际工程公司自主开发了多款针对热耐磨板设计计算程序,形成系列自主知识产权。
系列程序包括热耐磨板燃烧和传热计算程序,热耐磨板耐火材料优选程序,热耐磨板系统阻力损失分析计算程序等,了企业核心竞争力。
全烧低热值耐磨板煤气实现1300℃超高风温技术开发
特大型耐磨板全烧低热值耐磨板煤气实现超高风温工艺设计
在选取何种工艺技术路线以获得1300℃高风温的问题上,首钢国际工程公司多方考察,计算比较,同时结合首钢京唐钢铁厂的整体规划逐一分析现有预热工艺的特点和可行性。
两级双预热技术作为完全拥有自主知识产权的新一代利用低品质能源技术,有着设备维护量少,可靠性强,寿命长(与热耐磨板寿命相同)等优势,创新结合热管换热器回收烟气余热,将煤气和助燃空气低温预热至200℃左右,再将助燃空气高温预热至600℃,既提高了热耐磨板系统的整体热效率,也完全可以在全烧耐磨板煤气的条件下实现1300℃的高风温。
迁钢4000m3高炉制粉喷耐磨板
首钢国际工程公司设计的迁钢3号高炉,有效容积4000m3,设计耐磨板比正常190kg/tHM,设备能力可达250kg/tHM。在原有耐磨板场基础上进行改造,新建1座配耐磨板间,设置10个圆筒仓,可同时满足厂区内3座高炉24h连续正常喷吹原耐磨板需要;原耐磨板运输本次选用管式皮带机运耐磨板,相比传统皮带机原耐磨板运输,解决了长距离运输时皮带机通廊布置困难和转运站多的问题,同时管式皮带机还具有占地面积小,环保清洁,允许上行或下行皮带同时两个方向输送以及多点物料输入,并可以根据地形位置进行空间曲线布置等优点,而且减少建设费用和时间,此外在厂房东侧还备有一条大倾角皮带机可临时使用汽车进行上耐磨板;新建制粉喷吹厂房,采用直接喷吹工艺,即制粉喷耐磨板同建在一座厂房内,制粉选用弹簧加载的中速磨耐磨板机和一次布袋耐磨板粉收集器收粉,制粉能力可达75t/h;喷吹系统形式为并列喷吹罐布置、单管路加耐磨板粉分配器,其中引进一些先进的设计理念,如采用全自动喷吹控制、喷耐磨板支管耐磨板粉均匀分配等。另外,为保证喷吹气使用稳定设有单独喷耐磨板空压站,且在厂房内设有压缩空气和氮气缓冲储气罐。
该工程投产三年多来,运行良好,各生产指标达到或超过预期水平。
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。
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