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鋼鐵技術(shù):爐缸出現(xiàn)問題優(yōu)秀的企業(yè)如何做?

高爐爐缸爐底出現(xiàn)安全問題時,如何進行有效應對呢?以下方法是通過歷屆煉鐵年會各大鋼鐵企業(yè)的做法進行了簡單總結(jié): 按照爐缸爐底安全出現(xiàn)的時間,可以分為爐役早期、中后期兩種情況。 一、爐役早期,爐缸出現(xiàn)安全問題的做法: (1)   爐皮壓漿:在爐皮預留的壓漿孔,壓入碳質(zhì)泥漿,控制壓力不要超過20kg/cm2,防止壓力過大造成爐皮變形,根據(jù)不同的情況,選擇打漿位置,一般情況下,鐵口周邊區(qū)域需要進行重點布置,防止出現(xiàn)明顯的竄氣; (2)   冷卻壁與碳磚壓漿:同爐皮壓漿相比,冷卻壁和內(nèi)部碳磚之間的壓漿作為可選項,主要是為了防止冷卻壁和碳磚之間的填料不實。需要注意的是,爐役中后期不建議進行此種操作,因為此時碳磚殘余厚度不均,壓漿壓力控制不好會造成碳磚破損及推向爐缸內(nèi)部,加速了爐缸的破壞。 (3)   采用加鈦炮泥,維護好鐵口,減緩鐵口位置區(qū)域的侵蝕。 二、爐役中后期,爐缸出現(xiàn)安全問題采用的做法包括: (1)   控制產(chǎn)量:按照日產(chǎn)的10%進行產(chǎn)能控制。經(jīng)過3000m3左右的幾座高爐控制爐缸水溫差的效果來看,產(chǎn)能的10%能夠兼顧經(jīng)濟技術(shù)指標和安全的需求,尋求一個平衡點。但對于不同的高爐,最優(yōu)的產(chǎn)能控制比例會有所不同,需要各個高爐根據(jù)自身特點進行控制。 (2)   堵風口:堵風口的目的一方面在于控制產(chǎn)能,另一方面可以有效減小風口對應區(qū)域爐缸區(qū)域渣鐵環(huán)流速度,減緩爐缸侵蝕; (3)   減小富氧率:富氧率越高,風口前理論燃燒溫度越高,風口回旋區(qū)體積相應增加,渣鐵回旋速度增加,造成爐缸沖刷嚴重,因此,應降低氧的使用量。 (4)   加鈦護爐:加鈦護爐有四種形式,即加鈦礦護爐、加鈦球護爐、風口喂鈦線(粉)、使用含鈦炮泥。從實際高爐解剖情況來看,鈦形成的碳氮化鈦(Ti(C,N))主要是沉積于爐底,還有一小部分在象腳區(qū),短期內(nèi),在風口下部爐缸區(qū)域也會有一些碳氮化鈦的存在。無論是加鈦礦或者鈦球護爐,妖氣鐵水中[Ti]含量不低于1.5%,才能起到一定的護爐效果。應對加鈦效果進行長期的跟蹤,計算爐缸殘余鈦量,從而評估護爐效果。 (5)   提高入爐焦炭粒度和性能,提高爐缸死焦堆透液性:焦炭質(zhì)量提升,有利于爐缸死焦堆透液性的提升,從而可以減小邊緣渣鐵流動速度,減緩爐缸侵蝕速度。 (6)   控制入爐鋅負荷和堿金屬負荷:從高爐解剖的情況來看,高爐從風口下部區(qū)域到象腳區(qū),都存在一定的環(huán)裂,裂縫中經(jīng)檢測存在一定的堿金屬或鋅,根據(jù)趙宏博博士的研究發(fā)現(xiàn),堿金屬鉀沉積于碳磚等爐襯中時,體積膨脹50%,由此造成爐襯剝落和碳磚的脆化等現(xiàn)象。因此,有效控制堿金屬入爐負荷,能夠有效降低爐缸環(huán)裂和侵蝕速度。 (7)   加強風口和冷卻壁漏水監(jiān)測,如有損壞,及時更換。通過英國兩座高爐風口漏水情況的跟蹤,當風口漏水時間超過7天后,碳磚侵蝕速度就會明顯加快,超過14天后,爐缸熱電偶出現(xiàn)問題的概率大大提升。因此,風口和冷卻壁漏水時,應及時更換或者進行截停(冷卻壁水管)處理。 三、加強監(jiān)測 需要說明的一點是,目前爐缸侵蝕普遍存在,如何認定爐缸侵蝕是否存在嚴重威脅正常生產(chǎn)呢?我覺得首先要加強爐缸安全監(jiān)控。推薦一體化爐缸安全監(jiān)控體系,內(nèi)容包括: (1)   爐缸爐底侵蝕在線監(jiān)控:利用熱電偶、水溫差等參數(shù),對爐缸侵蝕的實時狀態(tài)進行檢測,能夠有效監(jiān)控爐缸和爐底殘余厚度,直觀明了。 (2)   爐缸水溫差熱負荷在線監(jiān)控:通過安裝水溫傳感器,實時在線監(jiān)控爐缸水溫差熱流強度的變化,從而達到有效監(jiān)控的目的。 (3)   爐皮溫度在線監(jiān)控:通過利用無線爐皮溫度傳感器,實時在線監(jiān)控爐皮溫度的變化,尤其是爐役中后期,熱電偶損壞嚴重,爐皮溫度監(jiān)控十分必要,是對爐缸安全監(jiān)控的必要補充。 (4)   風口和爐身冷卻壁熱流強度和漏水監(jiān)控:通過冷卻壁水流量、水溫差的實時在線監(jiān)控,能夠有效監(jiān)控冷卻壁是否漏水,避免冷卻壁漏水對爐缸造成較大影響。 (5)   死焦堆狀態(tài)模型:能夠?qū)崟r在線監(jiān)控死焦堆的狀態(tài),即沉坐或者浮起,從而判斷爐缸邊緣渣鐵流動造成的沖刷侵蝕是否嚴重。 (6)   爐缸活躍度在線監(jiān)控:通過實時在線監(jiān)控爐芯溫度、部分爐缸溫度以及爐缸內(nèi)渣鐵殘留量,在線監(jiān)控爐缸活躍度。 以上做法和建議是經(jīng)過驗證,適合一部分高爐,各高爐可根據(jù)實際情況,有選擇的進行操作,并根據(jù)效果進行適當調(diào)整。
編輯:冶金材料設備網(wǎng)
發(fā)布時間:2017-09-12

27種最熱門的脫硫脫硝工藝,你還有不知道的嗎?

導語 如果你問化工人,今年什么最熱?回答肯定是環(huán)保。最近,隨著中央環(huán)保部門進駐地方,很多化工廠,煤化廠都關門大吉了。有問題要解決,但是不能一刀切。 你對脫硫脫銷的技術(shù)了解多少呢?你知道現(xiàn)在有什么新的治理廢氣的技術(shù)嗎?不要著急,小七已經(jīng)給大家整理好了27種脫硫脫硝工藝,現(xiàn)在就跟著小七來了解一下吧! 吐血整理,記得收藏! 脫硫技術(shù) 目前煙氣脫硫技術(shù)種類達幾十種,按脫硫過程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài),煙氣脫硫分為:濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝。濕法脫硫技術(shù)較為成熟,效率高,操作簡單,目前在工業(yè)中應用較多。 濕法脫硫技術(shù) 濕法脫硫技術(shù)比較成熟,生產(chǎn)運行安全可靠,在眾多的脫硫技術(shù)中,始終占據(jù)主導地位。 濕法煙氣脫硫技術(shù)為氣液反應,反應速度快,脫硫效率高,一般均高于90%,技術(shù)成熟,適用面廣。 但是,生成物是液體或淤渣,較難處理,設備腐蝕性嚴重,洗滌后煙氣需再熱,能耗高,占地面積大,投資和運行費用高。系統(tǒng)復雜、設備龐大、耗水量大、一次性投資高,一般適用于大型電廠。 常用的濕法煙氣脫硫技術(shù)有石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。 石灰石/石灰-石膏法 是利用石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的SO2,生成亞硫酸鈣,經(jīng)分離的亞硫酸鈣(CaSO3)可以拋棄,也可以氧化為硫酸鈣(CaSO4),以石膏形式回收。是目前世界上技術(shù)最成熟、運行狀況最穩(wěn)定的脫硫工藝,脫硫效率達到90%以上。 目前傳統(tǒng)的石灰石/石灰—石膏法煙氣脫硫工藝在現(xiàn)在的中國市場應用是比較廣泛的,其采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣,由于其溶解度較小,極易在脫硫塔內(nèi)及管道內(nèi)形成結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象。對比石灰石法脫硫技術(shù),雙堿法煙氣脫硫技術(shù)則克服了石灰石—石灰法容易結(jié)垢的缺點。 間接石灰石-石膏法 利用鈉堿、堿性氧化鋁(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液與石灰石反應而得以再生,并生成石膏。 該法操作簡單,二次污染少,無結(jié)垢和堵塞問題,脫硫效率高,但是生成的石膏產(chǎn)品質(zhì)量較差。 檸檬吸收法 檸檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有較好的緩沖性能,當SO2氣體通過檸檬酸鹽液體時,煙氣中的SO2與水中H發(fā)生反應生成H2SO3絡合物,SO2吸收率在99%以上。 這種方法僅適于低濃度SO2煙氣,而不適于高濃度SO2氣體吸收,應用范圍比較窄。 海水脫硫法 海水呈堿性,堿度1.2~2.5mmol/l,因而可用來吸收SO2達到脫硫的目的。 海水洗滌SO2 產(chǎn)生的CO2也應驅(qū)趕盡,因此必須設曝氣池,在SO2-3氧化和驅(qū)盡CO2并調(diào)整海水pH值達標后才能排入大海。凈化后的煙氣再經(jīng)氣-氣加熱器加溫后,由煙囪排出。 海水脫硫的優(yōu)點頗多,吸收劑使用海水,因此沒有吸收劑制備系統(tǒng),吸收系統(tǒng)不結(jié)垢不堵塞,吸收后沒有脫硫渣生成,這就不需要脫硫灰渣處理設施。脫硫率可高達90%投資運行費用均較低。因此,世界上一些沿海國家均用此法脫硫,其中以挪威和美國用得最多,我國深圳西部電廠應用此法脫硫,效果良好。 雙堿法 雙堿法是由美國通用汽車公司開發(fā)的一種方法,在美國它也是一種主要的煙氣脫硫技術(shù)。它是利用鈉堿吸收SO2、石灰處理和再生洗液,取堿法和石灰法二者的優(yōu)點而避其不足,是在這兩種脫硫技術(shù)改進的基礎上發(fā)展起來的。雙堿法的操作過程分三段:吸收、再生和固體分離。 雙堿法的優(yōu)點在于生成固體的反應不在吸收塔中進行,這樣避免了塔的堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了操作費用,同時提高了脫硫效率。它的缺點是多了一道工序,增加了投資 磷銨復合肥法 這種脫硫方法是我國獨創(chuàng)的,它是活性炭法的延伸?;钚蕴恳患壝摿蛑螅谆沂?jīng)酸處理獲得10%濃度的H2PO4,加NH3得(NH4)2HPO4,再用用(NH4)2HPO4溶液進行第二級脫硫,通空氣氧化并加NH3中和生成復合肥料磷酸氫二銨和硫銨,經(jīng)干燥成粒,就成為含N+P2O5在35%以上的磷銨復合肥料??偯摿蚵士蛇_95%。 此項脫硫技術(shù),在我國豆壩電廠中試處理5000m/h煙氣,運行可靠,效果良好。此法回路中無堵塞現(xiàn)象,副產(chǎn)品復合肥料也有較好的銷售市場但系統(tǒng)仍復雜,投資也比濕式石灰石膏法大。 氧化鎂脫硫法 用氧化鎂漿液洗滌SO2煙氣時,可生成含結(jié)晶水的亞硫酸鎂和硫酸鎂(由氧化副反應生成)。將生成物從吸收液中分離出來,進行干燥,除去結(jié)晶水,然后將氧化鎂得以再生并制成漿液循環(huán)使用,釋放出的濃縮的SO2高濃氣體進一步回收。 整個脫硫過程不產(chǎn)生大量脫硫廢渣,產(chǎn)物可得到有效回收,是一種清潔少廢的閉環(huán)工藝。 由于氧化鎂的水解產(chǎn)物溶解度和反應活性都要優(yōu)于氧化鈣,因此在達到相同脫硫率的條件下,其脫硫劑與硫的摩爾比要低于石灰石或石灰。同時,由于氧化鎂的分子量低于石灰石或氧化鈣,即使在相同的脫硫效率下,其脫硫劑用量也要少于鈣脫硫劑,因此其運行費用較低。 氧化鎂脫硫技術(shù)是一種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝,氧化鎂脫硫工藝在世界各地都有非常多的應用業(yè)績,其中在日本已經(jīng)應用了100多個項目,臺灣的電站95%是用氧化鎂法,另外在美國、德國等地都已經(jīng)應用,并且目前在我國部分地區(qū)已經(jīng)有了應用的業(yè)績。 干法煙氣脫硫法 典型的干法脫硫系統(tǒng)是將脫硫劑(如石灰石、白云石或消石灰)直接噴入爐內(nèi)。在高溫下煅燒時,脫硫劑形成多孔的氧化鈣顆粒,它和煙氣中的SO2反應生成硫酸鈣,達到脫硫的目的。 干法脫硫技術(shù)的工藝過程簡單,無污水、污酸處理問題,能耗低,特別是凈化后煙氣溫度較高,有利于煙囪排氣擴散,不會產(chǎn)生“白煙”現(xiàn)象,凈化后的煙氣不需要二次加熱,腐蝕性小。但是,脫硫效率較低,設備龐大、投資大、占地面積大,操作技術(shù)要求高。 干法煙氣脫硫技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中已經(jīng)應用于大型轉(zhuǎn)爐和高爐,對于中小型高爐該方法則不太適用。 常用的干法煙氣脫硫技術(shù)有活性碳吸附法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法等。 活性炭吸附法 SO2被活性碳吸附并被催化氧化為三氧化硫(SO3),再與水反應生成H2SO4,飽和后的活性碳可通過水洗或加熱再生,同時生成稀H2SO4或高濃度SO2。可獲得副產(chǎn)品H2SO4,液態(tài)SO2和單質(zhì)硫,即可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫資源。 技術(shù)經(jīng)西安交通大學對活性炭進行了改進,開發(fā)出成本低、選擇吸附性能強的ZL30,ZIA0,進一步完善了活性炭的工藝,使煙氣中SO2吸附率達到95.8%,達到國家排放標準。 電子束輻射法 用高能電子束照射煙氣,生成大量的活性物質(zhì),將煙氣中的SO2和氮氧化物氧化為SO3和二氧化氮(NO2),進一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3),并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收劑吸收 。 電子束法脫硫技術(shù)用于火電廠不僅投資和運行費用低,可實現(xiàn)硫、氮的資源化利用,無廢棄物排放,而且工藝流程短,占地面積小,對新老電廠都適用。同時,在用于城市垃圾焚燒煙氣處理方面,它還有處理汞和二口惡英的獨特功效。電子束脫硫技術(shù)已經(jīng)在我國展現(xiàn)出良好的應用前景。 荷電干式吸收劑噴射脫硫法(CDSI) 吸收劑以高速流過噴射單元產(chǎn)生的高壓靜電電暈充電區(qū),使吸收劑帶有靜電荷,當吸收劑被噴射到煙氣流中,吸收劑因帶同種電荷而互相排斥,表面充分暴露,使脫硫效率大幅度提高。 此方法無設備污染及結(jié)垢現(xiàn)象,不產(chǎn)生廢水廢渣,副產(chǎn)品還可以作為肥料使用,無二次污染物產(chǎn)生,脫硫率大于90%,而且設備簡單,適應性比較廣泛。 但是此方法脫硫靠電子束加速器產(chǎn)生高能電子;對于一般的大型企業(yè)來說,需大功率的電子槍,對人體有害,故還需要防輻射屏蔽,所以運行和維護要求高。 目前,四川成都熱電廠建成一套電子脫硫裝置,煙氣中SO2的脫硫達到國家排放標準。 金屬氧化物脫硫法 因為SO2比較活潑,氧化錳(MnO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鐵(Fe3O4)、氧化銅(CuO)等氧化物對SO2具有較強的吸附性,在常溫或低溫下,金屬氧化物對SO2起吸附作用,高溫情況下,金屬氧化物與SO2發(fā)生化學反應,生成金屬鹽。然后對吸附物和金屬鹽通過熱分解法、洗滌法等使氧化物再生。 這種干法脫硫,雖然沒有污水、廢酸,不造成污染,但是此方法也沒有得到推廣,主要是因為脫硫效率比較低,設備龐大,投資比較大,操作要求較高,成本高。該技術(shù)的關鍵是開發(fā)新的吸附劑。 脈沖電暈等離子體脫硫 脈沖電暈等離子法煙氣脫硫脫硝技術(shù)(簡稱PPCP技術(shù)),是利用煙氣中高壓脈沖電暈放電產(chǎn)生的高能活性粒子,將煙氣中的SO2和NO3氧化為高價態(tài)的硫氧化物和氮氧化物,與水蒸氣和注入反應器的氨反應生成硫銨和硝銨,屬干法脫硫技術(shù)。 脈沖電暈等離子脫硫技術(shù)工程投資及運行費用相對經(jīng)濟;能同時去除90%的二氧化硫和70%的氮氧化物,避免將來建設脫除氮氧化物裝置的重復投資;不產(chǎn)生廢水、廢渣等二次污染物; 副產(chǎn)物是硫酸銨硝酸銨,可用作優(yōu)質(zhì)農(nóng)肥;實現(xiàn)了氮硫資源的綜合利用和自然生態(tài)循環(huán)。 煙氣循環(huán)流化床法 德國魯奇公司在70年代開發(fā)了循環(huán)流化床脫硫技術(shù),在循環(huán)流化床中加入脫硫劑-石灰石已達到脫硫的目的。 由于流化床具有傳質(zhì)和傳熱的特性,所以在有效的吸收SOx的同時還能除掉HCl和HF等有害氣。 可通過噴水將床穩(wěn)控制在最佳反應溫度下,通過物料的循環(huán)使脫硫劑的停留時間增長,大大提高鈣利用率和反應器的脫硫效率。用此法可處理高硫煤,在Ca/S為1-1.5時,能達到90-97%的脫硫效率。 與濕法相比,結(jié)構(gòu)簡單,造價低,約為濕法投資的50%。 由于采用干式運行,運行可靠,產(chǎn)生的最終固態(tài)產(chǎn)物易于處理。 硫化床技術(shù)的應用,增加了脫硫劑和煙氣的接觸時間,提高脫硫率,降低Ca/S比,減少脫硫劑損耗。 回流式循環(huán)流化床 與Lurgi公司的工藝相比,RCFB工藝主要在吸收塔的流場設計和塔頂結(jié)構(gòu)上做了較大改進,在吸收塔上部出口區(qū)域布置了獨創(chuàng)的回流板。 RCFB吸收塔中一部分煙氣產(chǎn)生回流,提高了吸收劑的利用率和脫硫效率。另外,吸收塔內(nèi)產(chǎn)生回流使得塔出口的含塵濃度大大降低。一般說來,塔內(nèi)部回流的固體物量為外部再循環(huán)量的30%~50%。這樣便大大減輕了除塵器的負荷。 與常規(guī)的循環(huán)流化床及噴霧吸收塔脫硫技術(shù)相比,石灰耗量(費用)有極大降低;維修工作量少,設備可用率很高;運行靈活性很高,可適用于不同的SO2含量(煙氣)及負荷變化要求;不需增加鍋爐運行人員;由于設計簡單,石灰耗量少,維修工作量小,投資與運行費用較低,約為石灰-石膏工藝技術(shù)的60%;占地面積小,適合新老機組,特別是中、小機組煙氣脫硫地改造。 氣體懸浮吸收煙氣脫硫工藝 GSA工藝與其他煙氣循環(huán)流化床工藝相似,只是所用的脫硫劑不是干消化石灰,而是石灰漿。 床料高倍率循環(huán)(約100倍),因此保證吸收劑與煙氣充分接觸,提高吸收劑的利用率;流化床床料濃度高達500~2000g/m3,約為普通流化床床料濃度的50~100倍;煙氣在反應器及旋風分離器中停留時間短(3~5s);脫硫率高達90%以上;吸收劑利用率高,消耗量少,Ca/S=1.2;運行可靠,操作簡便,維護工作量少,基建投資相對較低。 以上幾種SO2煙氣治理技術(shù)目前應用比較廣泛的,雖然脫硫率比較高,但是工藝復雜,運行費用高,防污不徹底,造成二次污染等不足,與我國實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境和諧發(fā)展的大方針不相適應,故有必要對新的脫硫技術(shù)進行探索和研究。 半干法脫硫技術(shù) 半干法脫硫技術(shù)是把石灰漿液直接噴入煙氣,或把石灰粉和煙塵增濕混合后噴入煙道,生成亞硫酸鈣、硫酸鈣干粉和煙塵的混合物。 半干法脫硫技術(shù)是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法,其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數(shù)也介于兩者之間,該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。 這種技術(shù)投資少、運行費用低,脫硫率雖低于濕法脫硫技術(shù),但仍可達到70%,并且腐蝕性小、占地面積少,工藝可靠,具有很好的發(fā)展前景。 半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、粉末一顆粒噴動床脫硫等。 噴霧干燥法 噴霧干燥脫硫方法是利用機械或氣流的力量將吸收劑分散成極細小的霧狀液滴,霧狀液滴與煙氣形成比較大的接觸表面積,在氣液兩相之間發(fā)生的一種熱量交換、質(zhì)量傳遞和化學反應的脫硫方法。 一般用的吸收劑是堿液、石灰乳、石灰石漿液等,目前絕大多數(shù)裝置都使用石灰乳作為吸收劑。一般情況下,此種方法的脫硫率65%~85%。 此法脫硫是在氣、液、固三相狀態(tài)下進行,工藝設備簡單,生成物為干態(tài)的CaSO 、CaSO ,易處理,沒有嚴重的設備腐蝕和堵塞情況,耗水也比較少。但是,自動化要求比較高,吸收劑的用量難以控制,吸收效率不是很高。所以,選擇開發(fā)合理的吸收劑是解決此方法面臨的新難題。 半干半濕法 半干半濕法是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法,其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數(shù)也介于兩者之間,該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。 這種技術(shù)投資少、運行費用低,脫硫率雖低于濕法脫硫技術(shù),但仍可達到70%tn,并且腐蝕性小、占地面積少,工藝可靠。工業(yè)中常用的半干半濕法脫硫系統(tǒng)與濕法脫硫系統(tǒng)相比,省去了制漿系統(tǒng),將濕法脫硫系統(tǒng)中的噴入Ca(OH):水溶液改為噴入CaO或Ca(OH):粉末和水霧。 與干法脫硫系統(tǒng)相比,克服了爐內(nèi)噴鈣法SO2和CaO反應效率低、反應時間長的缺點,提高了脫硫劑的利用率,且工藝簡單,有很好的發(fā)展前景。 粉末-顆粒噴動床半干法 含SO2的煙氣經(jīng)過預熱器進入粉粒噴動床,脫硫劑制成粉末狀預先與水混合,以漿料形式從噴動床的頂部連續(xù)噴人床內(nèi),與噴動粒子充分混合,借助于和熱煙氣的接觸,脫硫與干燥同時進行。 脫硫反應后的產(chǎn)物以干態(tài)粉末形式從分離器中吹出。這種脫硫技術(shù)應用石灰石或消石灰做脫硫劑。具有很高的脫硫率及脫硫劑利用率,而且對環(huán)境的影響很小。 但進氣溫度、床內(nèi)相對濕度、反應溫度之間有嚴格的要求,在漿料的含濕量和反應溫度控制不當時,會有脫硫劑粘壁現(xiàn)象發(fā)生。 旋轉(zhuǎn)噴霧工藝 漿液經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)被霧化成極微小的液滴(30-80微米),均勻地被噴入塔內(nèi)反應區(qū)。原煙氣經(jīng)過煙氣分配器進入塔內(nèi)吸收區(qū),與霧化的石灰漿液液滴充分接觸,煙氣中的酸性物質(zhì)很快被吸收中和,與此同時水分蒸發(fā),極短時間內(nèi)完成霧化、吸收和干燥。 干燥的含粉塵氣體進入袋式除塵器進一步脫硫除塵后經(jīng)煙囪排放。 旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫,SO2脫除率高,SO3、HCL、HF和PM2.5排放的整體減少,投資本錢低,輔助能耗低,系統(tǒng)可用性高,運行及維護本錢低,耗水量低,固有的氧化汞排放較低,無廢水排放。 新興煙氣脫硫技術(shù) 最近幾年,科技突飛猛進,環(huán)境問題已提升到法律高度。我國的科技工作者研制出了一些新的脫硫技術(shù),但大多還處于試驗階段,有待于進一步的工業(yè)應用驗證。 硫化堿脫硫法 由Outokumpu公司開發(fā)研制的硫化堿脫硫法主要利用工業(yè)級硫化納作為原料來吸收SO2工業(yè)煙氣,產(chǎn)品以生成硫磺為目的。反應過程相當復雜,有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物質(zhì)生成,由生成物可以看出過程耗能較高,而且副產(chǎn)品價值低。 華南理工大學的石林經(jīng)過研究表明過程中的各種硫的化合物含量隨反應條件的改變而改變,將溶液pH值控制在5.5—6.5之間,加入少量起氧化作用的添加劑TFS,則產(chǎn)品主要生成Na2S203,過濾、蒸發(fā)可得到附加值高的5H 0·Na2S203,,而且脫硫率高達97%,反應過程為:SO2+Na2S=Na2S203+S。此種脫硫新技術(shù)已通過中試,正在推廣應用。 膜吸收法 以有機高分子膜為代表的膜分離技術(shù)是近幾年研究出的一種氣體分離新技術(shù),已得到廣泛的應用,尤其在水的凈化和處理方面。中科院大連物化所的金美等研究員創(chuàng)造性地利用膜來吸收脫出SO2氣體,效果比較顯著,脫硫率達90%。 過程是:他們利用聚丙烯中空纖維膜吸收器,以NaOH溶液為吸收液,脫除SO2氣體,其特點是利用多孔膜將氣體SO2氣體和NaOH吸收液分開,SO2氣體通過多孔膜中的孔道到達氣液相界面處,SO2與NaOH迅速反應,達到脫硫的目的。此法是膜分離技術(shù)與吸收技術(shù)相結(jié)合的一種新技術(shù),能耗低,操作簡單,投資少。 微生物脫硫法 根據(jù)微生物參與硫循環(huán)的各個過程,并獲得能量這一特點,利用微生物進行煙氣脫硫,其機理為:在有氧條件下,通過脫硫細菌的間接氧化作用,將煙氣中的SO2氧化成硫酸,細菌從中獲取能量。 生物法脫硫與傳統(tǒng)的化學和物理脫硫相比,基本沒有高溫、高壓、催化劑等外在條件,均為常溫常壓下操作,而且工藝流程簡單,無二次污染。 國外曾以地熱發(fā)電站每天脫除5t量的H:S為基礎;計算微生物脫硫的總費用是常規(guī)濕法50%。無論對于有機硫還是無機硫,一經(jīng)燃燒均可生成被微生物間接利用的無機硫SO2,因此,發(fā)展微生物煙氣脫硫技術(shù),很具有潛力。 四川大學的王安等人在實驗室條件下,選用氧化亞鐵桿菌進行脫硫研究,在較低的液氣比下,脫硫率達98%。 各種各樣的煙氣脫硫技術(shù)在脫除SO2的過程中取得了一定的經(jīng)濟、社會和環(huán)保效益,但是還存在一些不足,隨著生物技術(shù)及高新技術(shù)的不斷發(fā)展,電子束脫硫技術(shù)和生物脫硫等一系列高新、適用性強的脫硫技術(shù)將會代替?zhèn)鹘y(tǒng)的脫硫方法。 脫硝技術(shù) 常見的脫硝技術(shù)中,根據(jù)氮氧化物的形成機理,降氮減排的技術(shù)措施可以分為兩大類: 一類是從源頭上治理??刂旗褵猩蒒Ox。 其技術(shù)措施: ①采用低氮燃燒器; ②分解爐和管道內(nèi)的分段燃燒,控制燃燒溫度; ③改變配料方案,采用礦化劑,降低熟料燒成溫度。 另一類是從末端治理??刂茻煔庵信欧诺腘Ox 。 其技術(shù)措施: ①“分級燃燒+SNCR”,國內(nèi)已有試點; ②選擇性非催化還原法(SNCR),國內(nèi)已有試點; ③選擇性催化還原法(SCR),目前歐洲只有三條線實驗; ④SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù),國內(nèi)水泥脫硝還沒有成功經(jīng)驗; ⑤生物脫硝技術(shù)(正處于研發(fā)階段)。 國內(nèi)的脫硝技術(shù),尚屬探索示范階段,還未進行科學總結(jié)。各種設計工藝技術(shù)路線和裝備設施是否科學合理、運行是否可靠?脫硝效率、運行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都將經(jīng)受實踐的檢驗。 選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù) SCR脫硝工藝是利用催化劑,在一定溫度下(270~400℃),使煙氣中的NOx與來自還原劑供應系統(tǒng)的氨氣混合后發(fā)生選擇性催化還原反應,生成氮氣和水,從而減少NOx的排放量,減輕煙氣對環(huán)境的污染。 選擇性催化還原技術(shù)(SCR) 是目前最成熟的煙氣脫硝技術(shù)。目前世界上流行的 SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法SCR 2種。此2種方法都是利用氨對NOx的還原功能 ,在催化劑的作用下將 NOx (主要是NO)還原為對大氣沒有多少影響的 N2和水 ,還原劑為 NH3。 選擇性非催化還原(SNCR)脫硝技術(shù) SNCR 方法主要是將含氮的還原劑(尿素、氨水或液氨)噴入到溫度為850~1100℃ 的煙氣中,使其發(fā)生還原反應,脫除NOx,生成氮氣和水。由于在一定溫度范圍及有氧氣的情況下,含氮還原劑對NOx的還原具有選擇性,同時在反應中不需要催化劑,因此稱之為選擇性非催化還原。SNCR系統(tǒng)的主要設備均采用模塊化設計,主要有還原劑儲存與輸送模塊、稀釋水模塊、混合計量模塊、噴射模塊組成。 SNCR-SCR聯(lián)合工藝脫硝技術(shù) SNCR/SCR聯(lián)合工藝是將SNCR技術(shù)與SCR技術(shù)聯(lián)合應用,即在爐膛上部850~1100℃的高溫區(qū)內(nèi),以尿素等作為還原劑,還原劑通過計量分配和輸送裝置精確分配到每個噴槍,然后經(jīng)過噴槍噴入爐膛,實現(xiàn)NOx的脫除,過量逃逸的氨隨煙氣進入爐后裝有少量催化劑的SCR脫硝反應器,實現(xiàn)二次脫硝。 SNCR/SCR混合法脫硝系統(tǒng)主要由還原劑存儲與制備、輸送、計量分配、噴射系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SCR脫硝催化劑及反應器、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成 電子束聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù) 利用陰極發(fā)射并經(jīng)電場加速形成高能電子束,這些電子束輻照煙氣時產(chǎn)生自由基,再和SOx和NOx反應生成硫酸和硝酸,在通入氨氣(NH3)的情況下,產(chǎn)生(NH4)2SO4和NH4NO3氨鹽等副產(chǎn)品。脫硫率90%以上,脫硝率80%以上。 這種技術(shù)可以同時脫除煙氣中的SOx和NOx,對煙氣的條件有較好的適應性和負荷跟蹤,副產(chǎn)品為硫酸銨和硝酸銨的混合物,可以做肥料。但耗電量大(約占廠用電的2%),運行費用高。 目前國內(nèi)多為單獨脫硫脫硝技術(shù),這種方式造成設備重復建設,能耗大,人員成本、運行成本高,而同時脫硫脫硝技術(shù)則可以在一定程度上避免此類問題的發(fā)生。
編輯:冶金材料設備網(wǎng)
發(fā)布時間:2017-09-11

慧眼看鋼鐵丨鋼鐵工業(yè)全流程各環(huán)節(jié)節(jié)能和超值利用潛力分析——以邢臺某鋼鐵廠為例

鋼鐵企業(yè)的效益,就是把采購上來的鐵原料通過燒結(jié)機、豎爐、高爐、轉(zhuǎn)爐、軋機等工藝設備,分別加工成燒結(jié)礦、球團礦、生鐵、鋼坯、鋼材等中間產(chǎn)品和終端產(chǎn)品,再通過外銷取得的綜合差價,也可以說是取得的加工費用,稱之為鋼鐵企業(yè)的直接利潤。這種直接利潤受市場行情影響比較大,也可以說是不可控的。 但是,在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的全流程生產(chǎn)過程中,在燒結(jié)、高爐、煉鋼、軋鋼各工序還存在幾種附屬產(chǎn)品,如:燒結(jié)的余熱、高爐的余壓、煤氣和水渣;煉鋼的煤氣、余熱、鋼渣;軋鋼的余熱等,綜合回收好了,可產(chǎn)生不錯的效益!而且這種效益不管市場行情如何,只要企業(yè)還在生產(chǎn),這種效益是踏踏實實的存在,是固定不變的,也不會受市場行情的波動產(chǎn)生影響。特別是在市場行情低迷的情況下,那個企業(yè)在這方面做的好(設備配置的好),就可以立于不敗之地,或者說是比其他企業(yè)虧得少。 下面從幾個主要方面分別闡述一下各自的效益: 以下計算按照某鋼鐵廠項目新生產(chǎn)線裝備配置的標配產(chǎn)量計算,并且各廠產(chǎn)量和各種介質(zhì)的回收按照“就小不就大”的原則進行計算,燒結(jié)5300t,高爐煉鐵3100t,煉鋼3100t,軋鋼3100t(不考慮鋼鐵料消耗和成材率)。而各種介質(zhì)在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)上的自用,按照“就大不就小”的原則進行計算。 一、煤氣發(fā)電 1、煤氣發(fā)生量 【1】高爐煤氣發(fā)生量: 高爐在冶煉過程中,需要加入一定比例的焦炭和煤粉等燃料,通過這些燃料的燃燒,去熔化鐵礦石等原料,并產(chǎn)生大量的co、H2等還原性氣體來還原鐵原料中的氧化鐵,從而達到把鐵原料中的鐵給還原出來。在這個過程中,會富余大量的co,也就是我們所說的煤氣。 這些富余下來的煤氣,除了提供鋼鐵企業(yè)其它工序的熱能以外,還會剩余一部分,可用來發(fā)電。發(fā)出的電,又可以抵扣鋼鐵企業(yè)從電網(wǎng)上所用的電能。從而降低鋼鐵企業(yè)的制造費用,間接的增加了鋼鐵企業(yè)的利潤,也就是本篇文章所分析的附加利潤或附屬產(chǎn)品的利潤。 理論上講,噸鐵最多可以產(chǎn)生1750m3的煤氣。但是,根據(jù)鋼鐵企業(yè)所用燃料質(zhì)量不同、爐子大小不同、裝備選型不同、風機配備大小不同、以及企業(yè)采購的原料不同、工長操作水平高低,都會影響煤氣的回收率。根據(jù)經(jīng)驗和“就小不就大”的保守計算方法,在此我們暫定為1600m3/t鐵。 【2】轉(zhuǎn)爐煤氣發(fā)生量: 轉(zhuǎn)爐煤氣發(fā)生量按照Co含量的不同,理論上為70~140m3/t鋼。在此折中,或者按烤包使用方便考慮,按噸鋼回收80m3計算(Co的濃度比較高,熱值約為高爐煤氣的兩倍)。 由于高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣熱值不同,折算為高爐煤氣為80×1400/750=150m3/t鋼(鐵)。 綜上所述,噸鐵煤氣發(fā)生量:【1】+【2】=1600+150=1750m3/t鐵。 2、各工序使用量:(與回收相反,使用量按照“就大不就小”的原則計算) ①高爐熱風爐自用,理論上使用煤氣發(fā)生量的40%,(熱風爐按三個計算,一燒、一送、一保溫):1600×40%=640m3/t鐵。 ②燒結(jié)點火使用量,理論上噸礦60m3。折算到鐵,入爐礦品位按57%,礦比為1.75,燒結(jié)礦返粉按12%,則噸鐵(礦)消耗為1.75×60/(1-12%)=120m3/t鐵。 ③白灰使用量,理論上噸灰使用1600m3,(龍海白灰300t)。則噸鐵消耗為1600×300/3100=155m3。 ④軋鋼加熱爐使用量,熱送:150~200m3,取大值200m3/t鋼;冷送:360~430m3,取大值430m3/t鋼;在此按熱送200m3/t鋼計算。 ⑤烤鐵包使用量,按某鋼鐵廠新線估算120m3/t鐵計算。 ⑥噴煤使用量,按某鋼鐵廠新線估算40m3/t鐵計算。 ⑦煉鋼自用(烤大包、中包等)約40m3/t轉(zhuǎn)爐煤氣,因此外送煤氣折成高爐煤氣75m3/t鐵。 各工序使用量:①+②+③+④+⑤+⑥+⑦=1350m3/t鐵。 3、噸鐵煤氣富余量: 1750—1350=400m3/t。 4、普通發(fā)電機組 理論上4m3煤氣發(fā)一度電,實際生產(chǎn)中需要4.2m3煤氣發(fā)一度電。那么,富余的400m3煤氣噸鐵可發(fā)電為:400/4.2=95KWH。 綜上所述,某鋼鐵廠項目老生產(chǎn)線三座350m3小高爐產(chǎn)量按3150t計算,富余煤氣每小時可發(fā)電95×3150/24=12468.75KWH。也就是說,可配套一座1.2萬KW的電廠。 新生產(chǎn)線一座880m3產(chǎn)量與老生產(chǎn)線相同,也可以配套一座1.2萬KW的電廠。 某鋼鐵廠項目如果一條生產(chǎn)線生產(chǎn),產(chǎn)能120萬噸,那么一年僅煤氣回收一項,產(chǎn)生的效益可達120萬×95KWH×0.6元/KWH=6240萬元。 折合到噸鐵:95KWH×0.6元/KWH=57元/t 如果老生產(chǎn)線的三座小高爐置換成一座1260m3(我們可以參照成熟爐型,建一座1296m3的高爐,日產(chǎn)量可達4200噸以上)產(chǎn)量按4000噸計算,產(chǎn)能為140萬噸,再加上880m3高爐的產(chǎn)能120萬噸。那么煤氣發(fā)電可產(chǎn)生的效益為(120+140)×95×0.6=14820萬元,約為1.5億元。 三座小高爐置換成一座大高爐,兩條生產(chǎn)線生產(chǎn),產(chǎn)能提高后可建一座超高溫、超高壓的發(fā)電機組,因為這種機組與普通機組相比,每度電可節(jié)省一立方煤氣,從而可以多發(fā)電,多產(chǎn)生效益。噸鐵還按富余400m3煤氣計算,噸鐵可發(fā)電400/3.2=125KWH。 兩條生產(chǎn)線產(chǎn)能還按260萬噸計算,那么一年煤氣發(fā)電產(chǎn)生的效益為260萬×125KWH×0.6元=19500萬元。 潛力: 我們可以算一筆帳:如果發(fā)電的話,收益是1.95億元。倘若剩余的10億方煤氣全部用來生產(chǎn)化工產(chǎn)品,比如乙二醇,可生產(chǎn)131萬噸(僅按煤氣量計算,當然還要加氫),有專家測算:年產(chǎn)10萬噸乙二醇,按市場價7000元計,扣除發(fā)電后年利潤為2.5億元。由此可見,剩余煤氣當作化工原料氣,潛力巨大。 二、高爐噴煤由洗精煤改為全煙煤 由于洗精煤和煙煤的價格在市場上最少相差100—200元/t,而且精煤和煙煤在高爐使用上的效果相差不是很大,如果高爐噴煤由精煤改為全煙煤的話,一年下來可節(jié)省大量的費用,從而產(chǎn)生不錯的額外效益。 從武安現(xiàn)有的十六家鋼鐵企業(yè)來說,由于高爐建設的比較早,當時的噴煤設備和工藝技術(shù)還達不到使用全煙煤的水平。不過武安的大部分企業(yè)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這種潛在的利潤點,在生產(chǎn)過程中已經(jīng)嘗試著添加一部分煙煤,但最多配比不超過30%(煙煤中揮發(fā)分過高,配比太高容易發(fā)生爆炸等安全事故)。 隨著噴煤技術(shù)的發(fā)展,武安(目前武安鑫匯的1080m3、裕華的6#、7#高爐和明芳的一座高爐等幾座高爐也改為全煙煤設計的噴煤)和全國各地在最近幾年新上的高爐,已經(jīng)采用了這種全煙煤的技術(shù)和設備。 以邢臺某鋼鐵廠項目一條生產(chǎn)線測算,噸鐵按160Kg計算,那么一年可節(jié)?。?20萬×0.160t×100元=2000萬元。 折合到噸鐵:0.16t/t×100元/t=16元/t 潛力:最近中鋼研與邢鋼簽定了低碳富氫煉鋼協(xié)議,主要是焦爐煤氣噴吹煉鋼。利用焦爐煤氣中的氫氣煉鋼,最重要的環(huán)保意義是超低排放。同時,大幅度降低了焦炭消耗。 三、燒結(jié)余熱回收 燒結(jié)的余熱回收可分為兩種模式:一是把燒結(jié)礦(和大煙道)中的熱量在環(huán)冷(帶冷)機上回收,通過鍋爐產(chǎn)生蒸氣,送到發(fā)電機組直接轉(zhuǎn)換為電能;二是產(chǎn)生蒸氣后不用送到發(fā)電機組,而是直接送到主抽風機的SHRT(汽拖)設備上,給主抽風機以輔助動能,從而達到節(jié)省電能的目的。 這兩種方式在現(xiàn)實生產(chǎn)中都可利用,為了達到更好的回收目的,好多廠家往往兩種方式共同使用。 兩種方式的比較: 第一種方式可以把煉鋼轉(zhuǎn)爐和軋鋼加熱爐產(chǎn)生的蒸氣通過發(fā)電鍋爐重新加熱,產(chǎn)生更多的蒸氣,通過發(fā)電機組產(chǎn)生更多的電能。 第二種方式可以更好的回收大煙道中的熱能,并且不用投資建設發(fā)電機組,節(jié)省大量資金(SHRT的投資遠遠小于發(fā)電機組的投資,而且基本上不占用場地。),也利于設備的維護和使用。 產(chǎn)生的效益: 目前的燒結(jié)余熱回收廠家的技術(shù),理論上噸礦可回收18KWH,扣除回收設備的自用,實際上可回收13、14KWH。 龍海新燒結(jié)產(chǎn)量按5300t計算,14×5300/24=3100KWH。也就是說每小時可發(fā)電3100度,3100×0.6=1860元。 一年產(chǎn)生的效益為14×5300×0.6×360=1600萬元。 折合到噸鐵14KWH×0.6元/KWH×(1/【1—12%】)×1.75礦比×0.85配比=14.2元/t。 燒結(jié)的余熱回收目前又有了一種新技術(shù),稱之為豎冷窯余熱發(fā)電,這種技術(shù)最大限度的回收了燒結(jié)礦的余熱,防止了熱量的流失。此豎冷窯技術(shù)已在天津天豐鋼鐵和南部一鋼鐵企業(yè)320m2的燒結(jié)機上運行試驗了好幾年,特別是在南部的這家鋼鐵企業(yè)運行試驗的非常好,據(jù)說噸礦可回收20~30KWH的電。 潛力:參照本自媒體相關文章 鋼鐵工業(yè)余熱淘金(中):我市鋼鐵余熱利用新路徑 四、高爐爐頂煤氣的余壓回收 高爐煤氣余壓的回收可分為TRT和BPRT,它們回收的效果基本相同。只是前者需要建設一座發(fā)電機組,并且需要建設廠房等配套設施,占地面積也比較大。而后者與前者相比,則克服了前者的劣勢,直接建在風機廠房與風機相聯(lián)即可,并且相對前者來說投資還少。 同樣一座高爐,由于頂壓不同,煤氣流量、溫度的不同,煤氣除塵效果的不同,以及高爐操作水平的不同,高爐穩(wěn)定順行狀況的不同,都會影響噸鐵的發(fā)電量。因此,根據(jù)各鋼鐵企業(yè)的實際情況,高爐余壓噸鐵的發(fā)電量在20~40KWH之間。在此,我們暫且定為噸鐵發(fā)電量為30KWH。 還以某鋼廠為例,880m3高爐產(chǎn)量以3100計算,余壓發(fā)電每小時為30×3100/24=3900KW。 單爐一年產(chǎn)生的效益為:30KWH/t×120萬噸t×0.6元/KWH=2160萬元。 五、鋼鐵工業(yè)固體廢棄物 1、水渣 水渣和煤氣是高爐冶煉最主要的兩種附屬產(chǎn)品,一般情況下,鋼鐵企業(yè)把高爐生產(chǎn)的水渣直接進行外賣,回收一部分資金,從而沖減高爐的煉制成本。 水渣的產(chǎn)量根據(jù)高爐用料好壞的不同,噸鐵產(chǎn)量水渣的產(chǎn)量也不一樣,一般情況下是噸鐵的40%。 還以某鋼廠為例,一座880m3,產(chǎn)能按120萬噸計算,那么水渣的直接效益為120萬噸×40%×60元(2017年3月份水渣的價格)=2880萬元。 噸鐵成本水渣可沖減1×40%×60=24元。 另外,有的鋼鐵企業(yè)把水渣進行烘干后,磨成超細粉,賣給攪拌站直接代替部分水泥使用,它利潤折算到噸鐵在30~60元之間。 特別是今年水泥的價格比往年翻番的情況下,效益更是可觀。 潛力:高爐渣顯熱利用是鋼鐵企業(yè)最后一個沒有被高效利用的能源,國內(nèi)科研單位正在攻關。高爐渣顯熱化學吸收利用很可能在天然氣吸收利用方面率先取得突破,并最終改變鋼鐵企業(yè)單一鋼鐵產(chǎn)品的格局。 2、鋼渣 煉鋼生產(chǎn)出來的鋼渣,經(jīng)過鋼渣場破碎、篩分、磁選后,選出的廢鋼和含鐵料給煉鋼和燒結(jié)使用,剩余的廢渣則直接外賣,價格大約在10~30元/t之間,在此按照鋼鐵企業(yè)的平均價格20元/t計算。 煉鋼噸鋼產(chǎn)渣約300Kg,按120萬噸產(chǎn)能計算,廢渣可沖減成本為120萬噸×0.3t×20元=720萬元。 另外,隨著前年河南一養(yǎng)老院失火,燒死十幾個老人后,國家出臺政策,用彩鋼瓦建房,不準再用夾泡沫的彩鋼瓦建設,只能用夾具有阻燃、保溫性能的巖棉的彩鋼瓦建設。因此,在全國各地,特別是在武安地區(qū)鋼渣棉廠如“雨后春筍”般地建設起來,如裕華在建的武安最大的巖棉廠。 而生產(chǎn)巖棉最主要的材料就是煉鋼的廢渣和煉鐵的旱渣,它的效益也是非常的可觀。 潛力:參照本自媒體相關文章 鋼渣自述:從此我的名字叫鋼寶丨武安鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物綜合利用專輯(1) 鋼鐵工業(yè)余熱淘金(中):我市鋼鐵余熱利用新路徑 3、高爐的布袋、電除塵灰 高爐的這種除塵灰,由于里面含鐵和含碳只有百分之十幾,而且含有的有害元素非常的多,已經(jīng)沒有回收的價值,大部分企業(yè)選擇外賣,而且價格還非常的低,有時候還賠錢讓人往外拉,可謂得不償失。 有的企業(yè)則從中提出氧化鋅來,還有它的附屬產(chǎn)品45個品位左右的燒結(jié)礦,一年的效益也有500~1000萬元左右。但是,建這種廠有兩個前提條件,一是除塵灰月產(chǎn)量要達到3000噸以上(目前龍海單線生產(chǎn)還達不到這個條件),二是高爐所用原料含Zn量達到一定的比例。 4、燒結(jié)的機頭、機尾除塵灰 燒結(jié)所用原料中除含鐵外,還含有少量的貴金屬,如金、銀等,當然還含有大量的有害元素。 大部分企業(yè)把這種除塵灰,重新進行配料,參與燒結(jié)的再生產(chǎn)。這無疑是把低鐵料、高有害元素的除塵灰往復的添加到燒結(jié)礦中循環(huán)使用,對燒結(jié)礦的質(zhì)量和高爐的操作、使用壽命產(chǎn)生影響。 燒結(jié)除塵灰除了從中提煉出氯化銀外,還可以提煉出鐵粉供燒結(jié)使用。這種提煉設備投資不高,約在一百萬元左右,而它產(chǎn)生的效益一年約在1000萬元左右。 建廠條件,燒結(jié)除塵灰的月產(chǎn)量在1000噸左右。 綜上所述,按某鋼鐵廠一條生產(chǎn)線生產(chǎn)從上面幾個大項上計算,噸鐵產(chǎn)生的效益分別為: (1)煤氣:95KWH/t×0.6元/KWH=57元/t。 (2)噴煤全煙煤噴煤:0.16t/t×100元/t=16元/t。 (3)燒結(jié)余熱:14KWH/t×0.6元/KWH×1.75×0.85/(1—12%)t=14元/t (4)高爐煤氣余壓:按30元/t (5)水渣:按直接外賣,且不做深加工計算,而且不按現(xiàn)在的市場行情60元/t計算,在此斬定為30元/t。 折合到噸鐵為30元/t×40%=12元/t。 (6)廢鋼渣:按20元/t。 折合到噸鐵為20元/t×30%=6元/t。 那么,(1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(6)=57+16+14+30+12+6=135元/t。也就是說鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過程中,噸鐵(鋼)除了取得的正常利潤外,噸鐵(鋼)產(chǎn)生的附屬產(chǎn)品,只要投資到位,選型合適,噸鐵(鋼)還可最少取得135元的額外利潤! 綜上所述:某鋼鐵廠一條生產(chǎn)線,產(chǎn)能按照120萬噸計算,附屬產(chǎn)品一年的利潤為:120萬t×135元/t=16200萬元。
編輯:冶金材料設備網(wǎng)
發(fā)布時間:2017-08-22

對新常態(tài)下高爐煉鐵幾個問題的認識(節(jié)選)

摘要:與煉鐵同仁探討當前國內(nèi)大環(huán)境下煉鐵所遇到的分歧和問題,糾正概念上的誤導。本文由三部分系統(tǒng)闡述:1)精料技術(shù),2)科學評價高爐生產(chǎn)效率,3)目前國內(nèi)高爐生產(chǎn)一代爐齡偏短、事故頻發(fā)的分析。精料曾經(jīng)是高爐煉鐵的重要手段和目標,但是由于低成本煉鐵,對精料技術(shù)產(chǎn)生了懷疑,甚至由于部分企業(yè)、專家的鼓吹使得精料技術(shù)有了倒退,買礦的低成本并不代表煉鐵的低成本。每個高爐都有自己的生產(chǎn)特點,科學計算的方法的分析、認識本高爐生產(chǎn)的現(xiàn)狀,并且有理可依的正確提高生產(chǎn)效率。高爐長壽是一個系統(tǒng)復雜的工程,中部、下部都有相應的問題,本文著重介紹了高爐中部的掛渣系統(tǒng)影響因素,爐缸側(cè)壁的保護方法。高爐爐缸的維護是建立在檢測系統(tǒng)之上的,因此,檢測數(shù)據(jù)是科學判斷的基礎。 關鍵詞:煉鐵;高爐;精料;生產(chǎn)效率;長壽; 3.扭轉(zhuǎn)高爐一代爐齡短,且頻繁出現(xiàn)事故現(xiàn)象 高爐長壽是一個系統(tǒng)工程,它由設計、筑爐、檢測、操作等多方面因素綜合形成的結(jié)果。有關這方面的解釋,我們已在過去幾次會議介紹過,因篇幅限制,不再重復,現(xiàn)在高爐建成投產(chǎn)以后如何來維護,克服存在問題而避免事故,延長高爐壽命。 調(diào)研表明生產(chǎn)中決定壽命的是兩個部位:高爐中部的爐身下部,爐腰爐腹部位和高爐下部爐缸側(cè)壁部位。前者表現(xiàn)為渣皮頻繁脫落,銅冷卻壁大量過早燒壞而被迫停爐。后者表現(xiàn)為側(cè)壁溫度身高異常,殘余厚度300mm左右,嚴重時出現(xiàn)漏鐵,甚至燒穿而被迫停爐。 3.1高爐中部問題 生產(chǎn)中這部位要維持穩(wěn)定的渣皮來保護。因此對影響渣皮的因素要做全面了解,并采取有效的措施來保護,經(jīng)過我們的研究,影響渣皮的因素較多,分析如下: (1)爐氣溫度對渣皮的影響 爐氣溫度溫度升高導致爐氣與冷卻壁熱面熱量交換增大,冷卻壁本體溫度升高,不利于爐渣在冷卻壁表面的凝結(jié); 銅冷卻壁本體測溫熱電偶的溫度能一定程度上反應冷卻壁熱面狀況及掛渣情況,但其測量值低于冷卻壁本體最高溫度,因此不能以之作為判斷冷卻壁是否安全工作的標準。 爐氣溫度溫度升高導致爐氣與冷卻壁熱面熱量交換增大,渣皮厚度逐漸減薄;煤氣溫度頻繁波動導致渣皮厚度頻繁變化,易引起渣皮整體脫落。 (2)冷卻制度對渣皮的影響 銅冷卻壁對冷卻水流速的變化比較敏感:在水流速值較小時(<1.5m/s),增大水流速能顯著降低冷卻壁本體溫度,保護冷卻壁;而水流速較大時(>1.5m/s),水速的增大對冷卻壁的降溫效果很微弱。 爐氣溫度越高,增大水速對冷卻壁的降溫效果越明顯。 冷卻水溫度的降低能顯著降低銅冷卻壁本體溫度,冷卻水溫度每降低1℃,壁體溫度也將降低約1℃。 在水流速值已經(jīng)較大時,應采取降低冷卻水進水溫度的方式來調(diào)節(jié)冷卻壁本體溫度,而非盲目追求高水速。 由于渣皮導熱率很?。s1.2~2.0W/(m·K)),因此冷卻水流速及冷卻水溫度的變化對渣皮厚度的影響很??; 調(diào)整冷卻制度的意義在于調(diào)整冷卻壁本體溫度,保護冷卻壁不被燒壞,而非調(diào)整渣皮厚度。 (3)爐渣性質(zhì)對渣皮的影響 爐渣在冷卻壁熱面凝固的臨界溫度定義為“掛渣溫度”; 掛渣溫度越高,冷卻壁本體溫度越低;較高的掛渣溫度能提高冷卻壁對爐氣溫度的適應能力: 掛渣溫度1050℃:臨界溫度1370℃; 掛渣溫度1100℃:臨界溫度1395℃; 掛渣溫度1150℃:臨界溫度1430℃; 掛渣溫度越高,渣皮厚度越大,但渣皮厚度隨爐溫波動而顯著變化; 掛渣溫度越低,渣皮厚度越小,但渣皮厚度隨爐溫波動的變化較?。? 掛渣溫度不宜過高,也不宜過低,應保證適宜的掛渣溫度以保證厚度合適且穩(wěn)定的渣皮。 爐渣導熱率越高,渣皮的厚度越大; 對于不同的爐料結(jié)構(gòu),所能形成的渣皮厚度不同,爐料結(jié)構(gòu)調(diào)整時,應多關注冷卻壁渣皮厚度的變化及冷卻壁本體溫度的變化 (4)鑲磚材質(zhì)對渣皮的影響 爐氣溫度較低時,鑲磚導熱率的變化對冷卻壁本體溫度影響較?。? 爐氣溫度較高時,鑲磚導熱率的變化對冷卻壁本體溫度的影響較大,且爐溫越高,影響越明顯。 鑲磚導熱率變化對筋肋位置渣皮厚度的影響較小,但對燕尾槽位置渣皮厚度有較大影響; 燕尾槽內(nèi)鑲磚被爐渣取代后,筋肋和燕尾槽位置渣皮厚度均明顯減?。? 銅冷卻壁熱面爐襯可不采用優(yōu)質(zhì)耐火材料,但燕尾槽內(nèi)應采用導熱率較高,且壽命較長的鑲磚。 (5)渣皮厚度變化對其穩(wěn)定性的影響 冷卻壁本體應力值隨著渣皮厚度的增大呈現(xiàn)先下降,后上升的趨勢,在計算條件下,渣皮厚度約20mm時冷卻壁本體應力值最??; 在各渣皮厚度條件下,冷卻壁本體應力均隨著爐氣溫度的升高而升高; 冷卻壁渣皮厚度并非越大越好,而應控制在合理的范圍內(nèi)以降低冷卻壁本體應力,延長冷卻壁使用壽命。 銅材與爐渣的結(jié)合能力很弱,因此冷卻壁主要依靠爐渣與鑲磚的結(jié)合實現(xiàn)掛渣; 渣-磚界面應力值隨著渣皮厚度的增大呈現(xiàn)先下降,后上升的趨勢,在計算條件下,渣皮厚度約28mm時渣-磚界面應力值最小; 為保證爐渣與鑲磚穩(wěn)定結(jié)合,應保持渣皮厚度在合適的范圍內(nèi)且維持穩(wěn)定。 (6)水速變化對渣皮穩(wěn)定性的影響 冷卻水流速增大后,冷卻壁熱面溫度降低,但渣層的溫度梯度增大,導致渣層應力值有所上升,但上升幅度很??; 在渣皮厚度較小時,水流速的增大對渣-磚界面應力的影響較大;渣皮厚度較大時,水速的變化基本不影響壁體及渣-磚界面應力的大小。 渣-磚界面應力的頻繁波動易導致渣皮脫落,因此應盡量保持水流速的穩(wěn)定(尤其在渣皮厚度較小時)。 (7)爐型結(jié)構(gòu)對渣皮的影響 冷卻水流速變化對冷卻壁本體及渣-磚交界面處應力的的影響 “等效爐腹角”:風口頂端和爐腹-爐腰折點連線與水平線之間夾角; 在經(jīng)過軟熔帶整流前,隨著等效爐腹角的增大,煤氣流速逐漸增大,對冷卻壁沖刷加強,影響渣皮穩(wěn)定性及冷卻壁壽命。 采用薄壁爐襯后,無法依靠操作形成合理操作爐型,原始設計爐型即為操作爐型,目前國內(nèi)許多高爐存在爐腹角過大的問題,可依靠加長風口進行調(diào)整,即調(diào)整“等效爐腹角”。 冷卻水流速變化對冷卻壁本體及渣-磚交界面處應力的的影響 軟熔帶位置越高,冷卻壁熱面煤氣流速越大,對冷卻壁的沖刷作用越強,影響渣皮穩(wěn)定性及冷卻壁壽命。 不同的軟熔帶形狀及位置均會影響冷卻壁熱面煤氣流速,對冷卻壁穩(wěn)定掛渣產(chǎn)生影響。 通過調(diào)研搞清楚影響因素,我們提出渣皮的合理操作措施的建議如下: ①.上部調(diào)劑:利用合理的裝料制度控制邊緣煤氣流,打開中心,減少邊緣煤氣流對渣皮的沖刷,并提高煤氣利用率。 ②.選擇合理的爐料結(jié)構(gòu),調(diào)整軟熔帶位置,保證合理的煤氣流分布; ③.選用合理的造渣制度,控制爐渣的流動性及掛渣溫度; ④.下部調(diào)劑:適當縮小風口面積和風口長度,并適當采用斜風口,使鼓風動能增加,吹透中心,抑制邊緣煤氣流; ⑤.噴煤和富氧合理結(jié)合:富氧后風口回旋區(qū)體積減小,邊緣發(fā)展;增加噴煤量可使爐缸煤氣量增大,回旋區(qū)體積增大,利于中心發(fā)展。因此,可在條件允許的情況下提高富氧,并配合以合理的噴煤量。 ⑥.高風溫操作:高風溫帶入熱量替代了部分焦炭燃燒熱量,CO減少,爐缸溫度較高而爐身、爐腰、爐腹溫度下降,利于渣皮穩(wěn)定存在。 ⑦.冷卻水速的增大和冷卻水溫的降低對銅冷卻壁本體降溫效果明顯,但對渣皮厚度的調(diào)整作用不大。水速和水溫的波動易引起爐渣和壁體鑲磚結(jié)合位置應力的波動,因此應盡量保證水速及水溫的穩(wěn)定。 3.2高爐下部爐缸側(cè)壁問題 生產(chǎn)實踐和對高爐長壽問題調(diào)研,煉鐵工作者得出共識,建立穩(wěn)定的爐缸保護層以隔離鐵水和炭塊工作面的直接接觸,避免炭球被鐵水快速溶損,并在一代爐齡期間精心維護和維護時最關鍵的。我們將在今年昆明煉鐵年會上來討論這個問題,這里簡單說明,供參考。 在爐缸保護層形成的機理上有共識內(nèi)容也有分歧觀點。共識之處是保護層是通過冷卻炭塊工作面溫度下降,通過鐵水與炭塊工作面的熱交換,將靠近工作面的鐵水溫度下降。隨著鐵水溫度的下降,鐵水析出石墨和高熔點的化合物(例如鈦礦護爐的TiC,TiN,Ti(C,N))形成黏稠的保護層隔離了主流鐵水與炭塊的直接接觸而保護爐缸側(cè)壁。 分歧之處是一部分專家認為保護層是凝固在炭塊表面的固態(tài)保護層,認為生產(chǎn)中保護層沒有凝結(jié)在炭塊工作面,而只是黏稠狀的液態(tài)保護層,凝固層是高爐停爐后溫度下降才凝固的。 不論哪種觀點在爐缸形成穩(wěn)定保護層是爐缸長壽的關鍵,因此對影響保護層生成與穩(wěn)定存在的因素要有足夠的了解。 通過我們的研究,影響因素主要有:爐缸側(cè)壁的冷卻,高爐的冶煉強度,生鐵成分,爐缸狀態(tài),出鐵操作等。 (1)爐缸側(cè)壁的冷卻 保護層的形成和穩(wěn)定存在的決定性因素之一是炭塊工作表面能否達到形成保護層的溫度,中冶賽迪王剛等的兩個圖說明了冷卻的狀態(tài)和影響因素,希望大家很好的理解。 氣隙的熱阻很大,影響傳熱,從而也影響碳磚表面溫度。氣隙的大小與碳磚表面溫度和保護層厚度成反比。消除氣隙是降低碳磚表面溫度和穩(wěn)定保護層厚度的重要手段。 冷卻時降低碳磚表面溫度的重要手段,前面已說明冷卻的重要意義,研究冷卻對碳磚熱面溫度的結(jié)果如圖: 王剛等對保護層厚度與碳磚殘厚和氣隙厚度的情況研究后提出評估高爐狀態(tài)的意見,可供參考。 綜合炭磚殘厚、保護層厚度、氣隙厚度情況,分為非常好、好、一般、不好、差、很差、極差7級。 (2)冶煉強度 過高的冶煉強度是影響高爐長壽的負面因素,單位時間內(nèi)強大的鐵水環(huán)流使炭磚工作表面溫度升高,不利于形成保護層,而且已形成的,在鐵水環(huán)流的沖刷下變薄,甚至消失,給環(huán)流鐵水磨損碳磚創(chuàng)造機會,碳磚被逐步滲蝕,剝落而減薄,最終形成象腳型(或稱蒜頭型)侵蝕,生產(chǎn)中側(cè)壁溫度急劇升高,就是這樣造成的。我們長期提倡維持與冶煉條件相適應的爐腹煤氣量生產(chǎn)以求形成穩(wěn)定的保護層。我們也提出在爐缸側(cè)壁出現(xiàn)警界狀態(tài)時,應降低冶強,危險時應降低冶強20%,一直維持到停爐大修。 (3)生鐵成分 生鐵成分的影響主要是[C]和[Si],在加鈦礦護爐時還有[Ti]。 高爐煉鐵生產(chǎn)的鐵水,其含碳是無法控制的,過去認為高爐鐵水是飽和含碳的,但實際上高爐鐵水中含碳并沒有達到100%的飽和度,高的達到了94%,低的只有90%。這樣欠飽和度達到6%~10%,欠飽和度的鐵水在爐缸內(nèi)與碳磚接觸就要滲蝕炭塊。欠飽和度越大的鐵水就會將保護層內(nèi)的石墨碳溶解而破壞保護層,欠飽和度低的鐵水對保護層的形成和穩(wěn)定存在是有利的,我國寶鋼3號高爐第一代鐵水飽和度在93%以上,它長壽達19年。 鐵水中的[Si]與碳的關系是,[Si]越高,[C]以石墨狀態(tài)存在于鐵水中就越多,鑄造生鐵就是實例。因此,[Si]高易于析出石墨碳形成保護層。過低的[Si]和稍高的[S]是對保護層的形成和穩(wěn)定存在是不利的,某些高爐生產(chǎn)低[Si]生鐵0.2%以下而生鐵中[S]達到0.05%以上,爐缸側(cè)壁受到嚴重侵蝕是不可取的。根據(jù)研究,我們提出,在加鈦護爐時,要將[Si]提高到0.5%,才使護爐有明顯效果。 [Ti]的影響表現(xiàn)在加鈦后在爐缸內(nèi)形成高熔點的TiC,TiN和Ti(C,N)化合物,比較少的質(zhì)點懸浮于鐵水中,與[Si],[C]等形成的鈦球團促使保護層的形成和穩(wěn)定存在,但要起作用需要鐵水中的[Ti]在0.1%以上。在警戒狀態(tài)時還要提高到0.2%~0.25%,要充分發(fā)揮護爐作用。加鈦護爐還要將[Si]提高達到[Ti]+[Si]=0.6%~0.7%。 (4)爐缸狀態(tài) 正常生產(chǎn)時要求有活躍的爐缸狀態(tài):t理=2200±50℃,焦炭進入燃燒帶時的溫度tc=75%t理,具有儲備熱>630kJ/kg生鐵。與此同時中死料柱要有良好的透氣性和透液性,使高溫煤氣能穿透中心而加熱焦炭,鐵水,爐渣達到tL=0.75t理,t鐵水=tc-2000±50℃,t渣=t-150±50℃,同時出鐵時鐵水能穿過死料柱而減少環(huán)流,減少高速環(huán)流對保護層的沖擊。 (5)出鐵 搞好除鐵和維護好出鐵口是維持穩(wěn)定保護層的重要內(nèi)容,這要求我們轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)理念,減少出鐵次數(shù)(大型高爐6~8t/min,中小高爐4~5t/min)維持合適的出鐵口深度(出鐵口前形成的泥炮厚度,大高爐不超過1000mm,以800mm尾號,中小高爐不超過800mm,以600mm為好)選擇好炮泥,炮泥質(zhì)量應保證開口順利,堵口有效,而且至少要保證20min出鐵穩(wěn)定,此外要避免風口,冷卻壁漏水。 總之要使保護層形成和穩(wěn)定存在,必須要有完善的冷卻系統(tǒng),要維持與冶煉條件相適應的冶煉強度,增加鐵滴滴落時間,提高鐵水碳飽和度,要保持爐缸活躍,特別是保證死料柱有良好的透氣性和透液性減少鐵水環(huán)流,爐前精心操作。加鈦護爐是要保證[Ti]+[Si]=0.6%~0.7%。
編輯:冶金材料設備網(wǎng)
發(fā)布時間:2017-08-17

怎樣“玩轉(zhuǎn)”大型焦爐?_

近年來,隨著裝備逐漸大型化,在焦化行業(yè)大型焦爐成為煉焦技術(shù)發(fā)展的總趨勢,原因是其在焦炭質(zhì)量、能耗及環(huán)保等方面有不可取代的優(yōu)勢,但其結(jié)構(gòu)復雜,技術(shù)管理難度大,業(yè)內(nèi)曾把它當成“燙手山芋”。如何才能“玩轉(zhuǎn)”大容積焦爐的生產(chǎn)技術(shù)管理呢?本期《熱點聚焦》分享了部分先進企業(yè)操作大型焦爐的經(jīng)驗,以供業(yè)內(nèi)人士參考。 大型焦爐的定義是隨著煉焦技術(shù)的進步、焦爐炭化室容積的增加而變化的。2014年修訂的《焦化行業(yè)準入條件》規(guī)定,頂裝焦爐準入的最低門檻是炭化室高6m,搗固焦爐炭化室高5.5m,故而業(yè)內(nèi)人士普遍認為,把炭化室高6m以上的7m及7.63m頂裝焦爐以及5.5m以上的搗固焦爐界定為大型焦爐。截至2016年底,我國運行的7m頂裝焦爐66座、7.63m頂裝焦爐15座、6.25m搗固焦爐10座,其焦炭的總產(chǎn)量占2016年全國焦炭總產(chǎn)量的14%。 大型焦爐是爐體結(jié)構(gòu)最為復雜的熱工爐窯,爐溫管理影響因素眾多,多段燃燒工藝更使熱工參數(shù)瞬息萬變。爐況的穩(wěn)定、熱工指標的細調(diào)及可靠完好的控制系統(tǒng),是大型焦爐穩(wěn)產(chǎn)、長壽的關鍵因素。 焦爐爐況要穩(wěn)定 現(xiàn)代大型焦爐的爐況對配合煤指標變化、熱工制度波動、結(jié)焦時間變更以及大氣因素的影響十分敏感,因此必須確保這些外部條件的穩(wěn)定。 沙鋼焦化廠是這樣穩(wěn)定爐況的:嚴格按照結(jié)焦曲線進行操作,不無故縮短或延長結(jié)焦時間,合理編排出爐計劃、減少非正常檢修時間,規(guī)范熱工管理。針對煉焦煤水分偏高的難題,沙鋼投巨資修建64個貯煤筒倉,完善電子秤自動化配煤工藝,配煤準確率明顯提高,使焦炭質(zhì)量得到改善,近3年來焦炭抗碎強度由88.0%提高到89.2%。 馬鋼煤焦化公司應用統(tǒng)計技術(shù)對7.63m焦爐實施流程管控,過程中的各個階段均實施評估和監(jiān)控,并對焦爐主要運行參數(shù)進行檢查評分,準確判斷焦爐運行狀況,有效地對焦爐工況進行多層次、全方面監(jiān)控,同時強化標準化作業(yè),配合煤細度控制在73.5%±0.5%,保證焦爐順產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和焦炭質(zhì)量穩(wěn)定。 首鋼京唐西山焦化公司開展單因子結(jié)焦時間方差的分析,以最佳結(jié)焦時間來改善焦炭冷熱性能,焦炭抗碎強度3年來一直在90%以上,耐磨強度指標在6.0%以下,焦炭熱強度處于較好狀態(tài)(見表1)。 平煤神馬集團首山焦化公司借鑒6.25m搗固焦爐的運行實踐,攻破煤餅密度和裝煤煙塵治理兩大瓶頸:研發(fā)出高效彈性輪和摩擦板,采用固定小間距的搗固錘及低噪音、抗磨損導向技術(shù),將煤餅密度提高到1.1噸/立方米,使煤餅的高寬比達13.5;裝煤車上設置可靠密封框,并借助相鄰炭化室上升管Proven系統(tǒng)(壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng))產(chǎn)生的負壓,把煙氣導入相鄰炭化室,成功把7.63m頂裝焦爐改造為搗固焦爐,并于2013年10月份投產(chǎn),是世界上第一座特大型搗固煉焦爐,實現(xiàn)了煤源的多元化,降低了煉焦成本。 熱工指標要細調(diào) 焦爐熱工管理是一門科學。焦爐壓力制度和溫度制度呈相輔相成的關系,壓力和溫度的各項參數(shù)指標必須勤測細調(diào),并實時進行分析調(diào)節(jié),以壓力制度的穩(wěn)定性來保障溫度制度的均勻性。 以7.63m焦爐為例,由于加熱水平過低、三段空氣加熱及單個炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用,導致爐頂空間溫度大于850℃,焦炭過火,直立磚煤氣道竄漏,化產(chǎn)品收率低。 武鋼焦化公司在熱工調(diào)節(jié)中,關閉了部分二段、三段空氣口,使空氣完全從底部進入,降低火焰燃燒高度,穩(wěn)定配合煤的水分、揮發(fā)分,適當擴大噴射板尺寸;對20多個竄漏磚煤氣道進行灌漿密封,對半干法噴補技術(shù)進行噴補處理。這些技術(shù)措施使直行溫度均勻系數(shù)Kb達到0.88。 首鋼京唐西山焦化公司在焦爐橫向加熱溫度調(diào)節(jié)上,輔以“火落”智能化專家控制系統(tǒng),自動判定焦爐“火落”溫度,避免生產(chǎn)質(zhì)量的大幅波動,提高了焦爐日常生產(chǎn)組織安排及管理效率,使煉焦能耗降低2.91%。 控制系統(tǒng)要智能 大型焦爐各移動機車之間聯(lián)鎖性強,熱工程序關聯(lián)因素多,單臺設備操作時間即是推遲幾秒時間,也會導致下一工序設備被鎖定,因此機車智能化作業(yè)是關鍵。 Proven系統(tǒng)的關鍵介質(zhì)是循環(huán)氨水必須保持潔凈,除加強橋管清掃外,太鋼焦化還為循環(huán)氨水增加了過濾器,確保炭化室底部在結(jié)焦過程中一直保持微正壓狀態(tài)。 大型焦爐的安全技術(shù)措施至關重要,太鋼對焦爐加熱設備的煤氣短缺自動充氮、煤氣超壓自動放散、地下室光柵檢測、CO在線檢測,以及焦爐四大車網(wǎng)絡信號確認、速度自動調(diào)節(jié)這些本質(zhì)化安全技術(shù)進行再優(yōu)化,其可靠性在生產(chǎn)實踐中得到充分檢驗,3年來冶金焦率由89.80%提高到90.40%。 大型焦爐的壓力溫度測量及調(diào)節(jié)手段,完全顛覆了傳統(tǒng)的4.3m、6m焦爐的管理方法,必須在管理實踐中總結(jié)經(jīng)驗,在改進中走出誤區(qū),才能充分發(fā)揮大容積焦爐的綜合優(yōu)勢。
編輯:冶金材料設備網(wǎng)
發(fā)布時間:2020-05-15

【連鑄技術(shù)】“雙保險”讓水口不再偏斜

“自從加了這個‘雙保險’后,困繞我們多年因水口偏斜而導致的生產(chǎn)和質(zhì)量兩方面的難題終于得到徹底解決啦!”7月11日上午11時許,在河鋼石鋼煉鋼廠連鑄一段2號連鑄機備包位中間包下邊,甲班澆鋼班長薛濤一邊用細鐵絲固定整體水口,一邊興奮地說道。 原來,為了進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量,2號連鑄機在幾年前就用上了整體水口,整體水口與先前的分體水口相比,最突出的優(yōu)點是從源頭上杜絕了因分體水口與中間包上水口間密封不嚴而導致的鋼水二次氧化。可問題也隨之而來,由于整體水口相對較長,再加上小方坯自身的特性———結(jié)晶器內(nèi)腔尺寸較小,一旦整體水口稍有偏斜,在結(jié)晶器內(nèi)就會表現(xiàn)得尤為明顯。由水口偏斜所導致的后果也是相當嚴重的,在質(zhì)量上會在連鑄坯內(nèi)部產(chǎn)生偏析,不同程度地惡化成品的物理性能;鋼水過熱度較高時,還容易造成漏鋼事故,導致生產(chǎn)的波動。 此前,他們固定整體水口一直用的是一個齒板,可效果很不理想,水口偏斜現(xiàn)象時有發(fā)生。對于這個棘手的問題,副段長范俊碩看在眼里,急在心里。有一天,范俊碩突然想到了在初中數(shù)學課本里學過的“兩點確定一線”,按照這個理論,他沉下心來,細細分析原來的那個齒板,搖到位后,實際上固定的點僅有一個。假如再加上一個固定點,豈不就符合“兩點一線”原理。于是,他就帶著這個問題找來了工段維修人員,共同探討,多方征求意見,經(jīng)過大家?guī)滋靵淼牟粩嗝骱蛯嵺`,問題終于得到了圓滿的解決。在每個流的齒板上方,再加焊一個輔助齒板,這就等于又增加了一個固定點,只要整體水口貼住了這兩個點,水口肯定就不會偏斜。 “從近期使用的情況來看,效果還是相當明顯的,到目前為止,還沒有出現(xiàn)過整體水口偏斜度超標的現(xiàn)象。”在澆鋼位,范俊碩指著正在澆注的中間包五支既垂直又對中的水口自豪地告訴筆者。
編輯:冶金材料設備網(wǎng)
發(fā)布時間:2020-05-15

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