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高炉煤气干法袋式除尘主要技术特点
高炉煤气干法袋式除尘技术在大型乃至特大型高炉使用,并不仅仅单纯的将小高炉的技术应用推广,而是需要进行多项技术的研发、升级,以适应大型高炉煤气流量大、压力高、温度变化范围大的工况条件,满足高炉系统稳定、运行的要求。典型高炉煤气干法除尘工艺流程如图1所示:
典型高炉煤气干法除尘工艺流程图
1-高炉,2-旋风除尘器,3-罐车,4-煤气换热器,5-布袋除尘器,6-灰仓,7-减压阀组,8-TRT,9-喷碱脱氯装置,10-管网放散塔
现代大型高炉煤气干法袋式除尘技术特点主要包括以下几个方面。
3.1 高炉煤气温度控制技术
高炉煤气干法布袋除尘使用的是高温滤料,但是它仍然有一定的温度要求,比如当前使用的几种滤布要求温度在100-220℃范围, 不超过260-280℃,太高要损坏滤布,太低则要结露,都影响除尘器工作,所以布袋除尘器对净化介质温度有一定要求。
高炉炉顶煤气温度大部分在250℃以下,但是由于冶炼情况复杂,温度过高过低是常有的事,比如炉况不顺,有时会升高到500-600℃以上,这样炉顶设备必须加以保护,并且干法除尘也无法使用,为此高炉煤气除尘系统采用以下降温措施:
1)炉顶喷水:炉顶喷水是必要的手段,防止出现高温损坏炉顶设备,降温幅度可达数百度。
2)煤气换热器:针对特大型高炉的工艺技术特点,在高炉煤气袋式除尘系统前置热管式煤气换热器作为高炉煤气降温装置,该装置可以根据高炉煤气温度的变化情况进行自动切换,以保证干法除尘滤袋在合适的温度下运行,采用热管式换热器进行换热不仅节约电能,而且不产生二次污染,设备简单,操作维护方便。
热管换热器利用热管原理将高温热量传递到水中从而降低煤气温度,是一种冷却设备。为减少磨损,热管表面钎焊了镍铬合金材料。这种设备传热效率高,体积小。在首钢京唐高炉投产初期,炉顶温度偏高,高炉煤气温度多次出现干法除尘入口超过260℃甚至300℃的情况,降温装置长期投入使用,温降可达70℃以上,运行效果好,满足了生产要求。
采用高性能容错服务器
系统采用Stratus ftServer 系列服务器,它是一种具有99.999+%连续运行时间的标准容错服务器。该系列服务器使用Intel公司Xeon 处理器,为Windows 环境提供了前所未有的高可靠性连续运行保障。
b、 在线离线双备份
系统可以在线备份,两个完全相同的机架,可实现在线故障的零切换。离线也可做系统备份,并且可实现热插拔切换。
② 高可靠通讯保证
a、 根据系统与数据的不同选用不同的通讯方式
对不同的系统选用不同的通讯方式,与轧线二级、轧线三级的通讯采用DBTODB方式,与自动化一级、HMI的通讯采用TCP/IP方式,即确保了数据的稳定性,又保证了数据的实时性。
b、 TCP/IP通讯方式的处理
TCP/IP的自动连接功能。断线自动连接时间是5s,重复连接间隔为3s。
重要数据采用冗余端口接收/发送。运输一级的耐磨板位置信号是跟踪的依据,为确保跟踪正确,必须在10s内接收到此信号。为保证二级系统能接收到此信号,采用了冗余端口接收/发送。
临时缓冲区保存数据。对需要保存的数据,当通讯出现问题不能正常发送时,暂时将其保存在缓存区内,当通讯恢复后再发送出去,同时从缓存内删掉。
4 双排式托盘运输自动控制系统创新点
双排式托盘运输自动控制系统实现了“一键式、全自动”的运输功能,极大提高了耐磨板运输效率,降低了故障率,减少了运输耗能与人工成本。其主要创新点如下:
① 耐磨板的全程跟踪
耐磨板从卷取机出来,托盘系统开始跟踪,直到耐磨板入库。跟踪区域具体到每组辊道,而一般的系统跟踪只能按区域跟踪,不能具体到每组辊道。
耐磨板从卷取机自动进入托盘,耐磨板开始跟踪。先后经过重载、转台、检查线、称重装置1、喷号机、称重装置2、对夹装置、转台、吊装点,终完成入库。在整个运输过程中全程跟踪,并实现与轧线系统、工厂管理系统信息的实时交互。
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。
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