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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。
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。
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。
首钢国际工程公司在带式焙烧机系统中主要技术创新点
3.1带式焙烧机主要技术创新点
(1)机头布料技术
带式焙烧机的布料设备包括生球布料和铺边底料两个部分。生球布料由3个设备联合组成:往复布料器—宽皮带—双层辊筛布料器。宽皮带的速度可调,其宽度一般比焙烧机台车宽300mm左右。在宽皮带上装有电子秤,随时测出给到台车上的生球量。边底料从铺底料槽分别通过边底料溜槽给到台车上,并用阀门调节给料量。铺底料槽装有称量装置,控制料槽料位。
由首钢国际工程公司自主创新开发的往复式布料器可以实现单行程布料功能,布料速度根据宽皮带机速可调节,保证生球布料方向垂直于宽皮带,而且在宽皮带上生球料厚均匀。此种布料形式相对于链箅机-回转窑工艺中的摆头皮带可降低生球转运次数和落差,有效保护生球质量,提高生球粒度合格率,保证在带式焙烧机上生球层具有较好的透气性,并降低厂房高度和占地面积。生球经宽皮带到双层辊筛,将不合格的大球和小球进行筛除, 将9-16mm的合格生球均匀布置到台车上。除此之外,双层辊筛筛分过程还可以起到提高生球质量、粒度均匀、表面光滑、粉末少的效果。
设计延长了辊式布料器工作面的有效长度(增加辊子数量),有助于提高生球布料的均匀性。因为随着生球在辊子上滚动行程的增加,生球在辊子上分布的均匀性也必然提高。
(2)改进的柔性传动技术
带式焙烧机传动选用进口产品,根据京唐耐磨板生产工况,对供货商提出相应的改进要求,并自主对安装方式进行设计改进,主要体现在:
① 采用BFT柔性传动减速机,实现调整好后整体出厂整体吊装,确保一次安装到位,现场不需要对齿轮位置进行调整。提高设备性,杜绝外界污染影响。
② 采用多点测控,同时在机旁显示和远程监视控制,方便岗位工人根据机旁显示及时发现和处理问题。增加设备可靠性。
③ 对传动增加测速装置,实行有效力矩保护。
④ 在焙烧机传动上首次采用外涨套连接,以适应大型焙烧机传递大扭矩的要求,同时避免传统内涨套容易损坏主轴表面问题,有效保护传动主轴。
⑤ 首次自主设计新型力矩平衡装置的基础安装连接底座,方便安装调整和更换。
(3)台车跑偏调整技术
为防止带式焙烧机台车跑偏,在大星轮的自由轮(非传动)端设有调整装置。需要时可以通过调整此装置,使主轴(自由端)前后移动一定距离以达到纠正跑偏。
(4)台车自动复位技术
尾部星轮安装在活动性框架上(摆架)。由于焙烧机是在热状态下工作,而台车与台架的热胀程度往往是不同的(材质不同),为使焙烧机在工作状态能自由伸缩,机尾都采用摆架形式。摆架作用之一就使吸收台车水平方向的线膨胀;摆架的另一个作用就是避免台车在尾部(由水平轨道向弯道和由弯道向水平轨道过渡之处)拉缝,这样不但了台车之间的冲击,而且也避免了耐磨板及碎料粉料的散漏和减少漏风。卸料时漏下的散料由散料漏斗收集,经散料溜槽排除。
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