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炼钢系统科技创新材料选编

时间:2018-11-26 11:24:49|浏览:|评论:0条   [收藏] [评论]

炼钢系统科技创新材料选编


有些业界同仁认为炼钢经过多年的发展,已没有改进的余地。实际上,只要多涉猎各种知识,拓展思路,炼钢工序有许多工作可以开展。以下是一些建议,供各单位参考、选用。

1.钙碳复合提温造渣剂开发应用

项目实施内容:以石灰除尘灰、轻烧除尘灰、炼钢除尘干灰企业剩余焦粉、兰炭粉为原料(也可采用干熄焦除尘灰),采用有机粘结剂进行对辊造球,生产一种转炉使用的钙碳复合体温剂,根据需要也可加入萤石粉。该物料的作用是提温、造渣、降低辅材消耗、化渣和扩散脱氧,对于转炉来说既可在冶炼过程使用也可在出钢前使用。转炉用球可使用粗、细碳素材料。精炼用球需要使用细的碳素材料以便在扩散脱氧的同时防止增碳。

2.碳酸盐型钙镁物料的合理使用

(1)利用渣热生产炉渣返回料

   转炉渣的温度在1500℃以上,而普通石灰石矿含有杂质,其分解温度低于700℃。而当前炉渣显热还未能很好利用。因此炉渣显热用于石灰石的分解,生产转炉用造渣剂,是一个有望实现的举措。而转炉渣的缺点是P含量高,因此利用渣热分解石灰,可提高渣的CaO含量,并稀释P。设想每炉倒渣后向渣罐液渣表面投入部分石灰石,利用炉次之间的时间慢慢反应,然后下一炉次倒渣后继续投入石灰石,这样依次投加。最后翻渣后的钢渣中的CaO含量增加而P含量减小,同时含有FeXOY,可作为返回料再转炉使用。

(2)与含铁物料一起压球法

   铁水碳含量高,有利于造成局部还原性气氛,促进Si向SiO转化而挥发,而FeO、SiO能促进CaCO3的分解,而球内含碳,增加了体系C浓度,能促进CO的生成,有利于营造局部还原性气氛。因此将含铁固废,含碳固废和石灰石混合压球,既能促进Si的挥发又能多产煤气。且分解后的CaO弥补了重力灰碱度低的缺点。设想将目前新型压球模式稍加改变,降低氧化铁皮和OG泥的份额(分流用于烧结),将氧化铁皮、高炉重力灰(含碳25%~30%)和石灰石粉一起压球用于转炉或电炉。也可用石灰窑生产过程中产生的石灰除尘灰(成分CaCO3,CaO,SiO2)与氧化铁皮和高炉重力灰一起压球。这类球团虽然Fe含量低些(40%~45%),但CaO含量很高,不发热或少量发热,不易龟裂,白色固废有一定的黏性,利于造球使用。

(3)留渣+快速固化工艺

现在许多厂家都有少渣+留渣工艺,操作的关键之一就是要将留在炉内的炉渣迅速冷却稠化,为溅渣护炉奠定基础,并防止兑铁时与炉渣反应喷溅或开吹打不着火。建议在留渣后加入部分石灰石,可迅速冷却炉渣并生成CaO,增加了渣的粘度,便于溅渣挂炉,也使得下炉成渣更为迅速。对于操作不当引起的炉底下降,也可作为一种垫补方式,此时可加入石灰石或白云石冷却炉渣,造黏渣粘附炉底。当然,这样使用时就需要粒度更小的石灰石或白云石。

(4)作为喷射冶金的粉剂

    石灰石作为粉剂用于电炉,与碳粉协同,可造良好的泡沫渣;冶金炉底喷粉技术中,石灰石分解产生的CO2既是氧化剂又是搅拌气体,不仅可减少转炉氧耗,还能改善动力学条件。建议将石灰石粉矿进一步细磨成粉剂,利用空气作载气,利用专门喷射设备喷入电炉中。用于底喷粉时则要求粉剂更细些,可与石灰混合,也可单用,载气选用氧气或氧气+CO2。石灰除尘灰也可以考虑用作以上的喷吹粉剂。

(5)新型发泡高强萤石球

大家都知道萤石球时采用浮选后的萤石粉对辊压球制成。根据

冷固结球团的集配理论,粗细颗粒搭配压球时的强度较高,而纯粗料或纯细料压球强度都不理想。目前状况下萤石球要提高强度,必须加大粘结剂的量,这样加工成本高,没有人能承接,所以造成目前萤石球强度偏低和含粉率较高的问题。只是一味要求加工方改进是收效不大的,因为改进就一味着增加粘结剂成本。这里有一个解决方案,即引进石灰石小粒作为萤石球骨料,虽然CaF2含量略有降低,但由此带来的好处是:A.球的强度会提高,抗翻倒、运输能力增强,粉末率改善。B.石灰石加入后会分解CO2,引起顶渣发泡,有利于埋弧(埋弧的好处就不说了),也能替代一部分昂贵的石灰。

6)关于开展石灰石冶金的建议

工序热量条件较好的炼钢单位可考虑实施尤其是那些距离省会等发城市近的企业,环保严格,石灰窑的存在给企业带来较大环保风险和较高的管理费用。后续宜探索逐步加大石灰石、白云石等生料的用量,期间与北科大等单位合作,让石灰石炼钢工艺逐步走向成熟,提高企业竞争力。

3.废钢合理化使用

(1)一种利用渣热预热废钢的简易设备(适合于各种形式的炼钢设备布置形式)

建设吊装设备,安装于转炉平台下的小平台(当然,不碍事的话

也可设置于地面),将事先打捆的废钢利用出钢间隙在渣罐上烘烤,待钢包开行至出钢位附近时加入钢包。以下是示意图。详见附件专利文件。


 图1 利用炉渣显热预热废钢装置的正面(上图)和侧面(下图)示意图(1-卷筒和抱闸;2-减速器;3-电动机;4-定滑轮;5-废钢捆;6-保险架;7-钢丝绳;8-钩头;9-消耗性钢索)

(2)一种高度可调式微调对位煤气烘烤废钢的装置(适合于钢包在炉后开出式的企业

    大体思路是在炉后一侧(例如吹氩站或吹氩站与炉后平台的交界处)设置齿轮齿条啮合式升降调节装置,齿轮由电动机和减速器带动,并设有抱闸装置,可实现煤气枪或集束射流加热枪的自由升降,从而实现钢包内废钢的烘烤。整个机构安装在由小电动机驱动的小车上,小车可以沿着与炉下轨道平行的轨道行走。以下图2是示意图。实际实施时也可简单化,例如采用钢丝绳悬吊煤气管上限移动。


图2升降可调+位置可调式集束喷枪废钢烘烤装置示意图(1-煤气管道,2-空气或氧气管道,3-接头,4-挡板,5-缓冲弹簧,6-集束喷枪齿条段,7-导向轮,8-导向框,9-齿轮,10-减速器,11-烘烤系统电机,12-行走系统电机,13-行走轮(4个,链条传动),14-行走轨道,15-集束火焰喷枪,16-行走工作台)

(3)一种混铁炉火焰加热式废钢预热模式

混铁炉受铁口的火焰温度估计至少在1000℃,利用得当的话完

全可以作为预热热源。设想在混铁炉旁设一可旋转立柱,顶端为L形悬臂起重机。立柱一侧安装有电动机等动力装置。钢丝绳的一端连接卷筒,另一端连接钩头起吊打成捆的废钢。先将混铁炉受铁口的盖子打开,利用火焰烘烤废钢后将其放入混铁炉中。这样既可以将废钢转换成铁液,也可最大限度减少铁的温降。由于有的单位混铁炉有除尘罩,因此,如果旋转立柱安装在平台上,则需在除尘罩侧面开一个豁口。若旋转立柱安装在平台下,则可以不用开豁口,只需将除尘罩开往后方即可。对于采用厂房顶除尘模式的企业,则利用火焰烘烤废钢更加便利,做到火焰热能利用。图中只是示意,实际上倒L型悬臂其中机结构可更简单和轻巧些,以便于作业和节省空间,减少干扰。以下是示意图。


图3 旋转立柱式废钢预热装置示意图(1-立柱底座,2-静立柱,3-动立柱,4-钢丝绳

系统电机,5-钢丝绳系统减速器,6-钢丝绳系统卷筒(带抱闸),7-动立柱动力电机,8-动力柱减速器,9-动力系统平台,10-动立柱齿轮箱,11-导向定滑轮,12保险架,13-主吊钢丝绳子,14-消耗性绳索(废旧钢丝绳或线材),15废钢捆,16-操作箱,17-废钢捆摆放区)

(4)铁水包废钢就地加入和就地烘烤

铁水跨烤包器应改进成集束火焰式(没有铁水跨烘烤器的工序可考虑增加),对加入的废钢进行预热。为了便于加入且不至于占用天车,建议在立式靠包器一旁设置如图1所示的倒L形单梁起重机(图中是示意图,实际可以设计得更加简易轻巧),对废钢采用图4所示的钢帘进行打捆,然后吊放至铁包内,再落包盖实施烘烤。

4倒L旋转立柱式废钢加入装置示意图(1-立柱底座,2-静立柱,3-动立柱,4钢丝绳系统电机,5-钢丝绳系统减速器,6-钢丝绳系统卷筒(带抱闸),7-动立柱动力电机,8-动力柱减速器,9-动力系统平台,10-动立柱齿轮箱,11-导向定滑轮,12-保险架,13-主吊钢丝绳,14-消耗性绳索(废旧钢丝绳或线材),15-废钢捆,16-废钢捆摆放区

(5)炉后堆放、加入和烘烤模式

为了便于转炉进包前加废钢,并解放天车。可仔细勘察现场,

在炉后平台边缘或于炉后台下地面设置一个如同上文图5所述的倒L型悬臂单梁起重机(小型,总重不超过5吨,若设置在平台边缘处,则高度更小,重量更轻。),将放在地上的废钢捆加入钢包,再实施烘烤。此加入方式适合诸如碳钢薄板厂或榆钢等单位。为节约费用,可采用三炉两吊式(每两台炉子共用一台起重机),或21吊式(两台炉子共用一台起重机)。详见附件专利文件。


图5  转炉炉后加捆状废钢加入及烘烤(上图:起重机位于平台边缘;下图:起重机位于平台一侧)

6)关于废钢打捆方式的建议

目前看来,有的公司购进废钢加工设备的意向,有的公司已经

有了加工设备。对于合金量小之钢种,尤其是高质钢种,宜加烘烤过的废钢,而不宜多加铁块(P、S高。但加工设备没有的话,小料废钢不足,要实施小料废钢炉后加入也是巧妇难为无米之炊。另外,对于转炉炉内所加废钢,有些企业只对废次钢筋和中板切边料进行打捆,应拓展到所有杂乱废钢的打捆。应尽量利用目前条件,想个投入小的办法。废钢打捆既可以提高运输车辆和废钢斗的装载率,减少转炉炉口卡废钢,又可为废钢调运、在现场整齐定置堆放以及利用多种热源烘烤预热创造条件。对散乱的废钢实施打捆,打捆后紧凑、整齐、便于吊运,这是破解目前没有小料废钢问题和废钢利用方便的基础,不仅铁包内加入和烘烤方便,且炉后也方便使用,不再受限于小料废钢。对于榆钢,由于两台转炉之间的炉下地面较宽阔,更易于实施废钢打捆烘烤模式。对于碳钢薄板厂,虽然转炉炉后地面较为狭窄,但每台转炉路下放十余捆废钢也是可以的。以下是建议的打捆方式,一种散乱废钢打捆的收拢钢帘,采用废次钢筋和线材(或粗铁丝)制作,类同竹简。钢筋两侧的弯头可以防止散乱废钢掉落,起收拢作用,此模式尤其适用于散乱轻薄废钢。可由储运部自行或外委制作钢帘以及打捆,供应碳钢炼钢系统。烘烤手段方面,有些企业有炉后保温包盖,宜改造成集束火焰历史烘烤器,既可烘烤捆状废钢,又可对钢包保温,其钢液保温的功能仍持续。对于炉后钢包开出式企业,在吹氩站外和站设置集束火焰烘烤装置均可。


图6为一种散乱废钢打捆的钢帘(1为钢筋折弯段,2为钢筋直段,3为编织线材(或粗铁丝),4为穿锁扣棒的绳环,5为锁扣钢筋.

4.无痕脱氧技术开发

金属基脱氧剂固然脱氧效果良好,但脱氧产物排除困难,往往留下“痕迹”。目前来看,含C材料脱氧产物是CO,是理想的“无痕脱氧剂”,对其应用模式有以下设想:

(1)含C块料渣面脱氧:利用无烟煤、焦粒或洗煤压球在转炉出钢前加入渣面,进行渣面脱氧,降低渣中铁氧化物水平,从而降低钢中的溶解氧水平,实际上是一种扩散脱氧模式。应用时需注意一定要使用中等颗粒状含C材料,且固定碳含量要高,最好是洗选过的煤焦产品。可使用石灰石、铁粉等密度大且无害的物质与含C材料一起压球,以便增加球的密度,使之能沉入熔渣深处,减少在炉气中的烧损,从而提高利用率。经过渣面脱氧处理的钢液,其自由氧含量显著降低,脱氧合金和成分调整的合金的使用量都可以减小,从而使得夹杂物含量显著减少。

(2)含C粉剂喷吹脱氧:采用炭素喷吹系统,安装于出钢口两侧,出钢时利用氮气或氩气作为载气将极细的碳质材料喷向钢流进行脱氧。虽然C多少要被钢液吸收一点,有增碳的作用,但由于碳质材料粒度极小,所以主要发挥的时脱氧作用。

(4)定型消耗性碳质材料冲刷脱氧:尝试将纯度较高的碳质材料制作成环状或漏斗状,外部为低碳钢板护套。事先在转炉出钢口附近设置一个用于安装消耗性定型碳材料的装置,每炉出钢后安装好,下炉出钢时碳材料随着炉体摇动自动处于出钢口下方,这样钢流冲刷碳材料脱氧,也能发挥与含C粉剂喷吹相近的脱氧效果。

后续攻关方向:一是如何获得固定碳含量高的碳质材料,需要将瘦煤、石油焦等洗选。二是如何实现碳质材料的纳米化,以便提高其反应性和制作定型材料时的密实度。三是研发合适的渣面脱氧压球产品。四是研发相应设备设施,以便定型碳质材料的安装。

5.树木修剪枝条生产提温木块

   木块在冶金上的应用源于硅系铁合金的冶炼,可改善反应降低电耗。在低铁耗方针下,转炉也可尝试使用。仙子阿企业绿化都不错,冶金厂区内和周边地面上的树木如果每年修剪两次,则干枝条产生量估计超过2万吨。如果将本地区都考虑进来,则资源保有量将超过50万吨。部分单位的分厂司职工作业不饱和,因此可由公司统一协调,发动这些工人进行树木修剪,将枝条运输到冶金厂区闲置的地面上用碎木机破碎成10mm-100mm的木块(料仓)或切割成木条(加废钢斗)供转炉使用。加工、运输费用预计不超过150/吨。即使其热效仅相当于煤炭的50%,但经济性上也是合算的。且该物料的好处是S含量低,与煤焦类产品动辄1%以上的S含量相比,木材含S仅在0.10%以下的水平。

6.铬铁矿热炉渣生产引流剂

部分企业发挥地域优势,利用铬铁矿热炉渣熔点较高的特点作为铁合金铁包耐材的部分替换料以及作为挡渣锥耐材替换料初步取得了成功。因此铬铁矿热炉渣后续大规模用于冶金厂区铁罐料、铁包料和生产自用/外销挡渣锥将不遥远,则效益十分显著。这里还有一个设想就是利用其熔点高的特点生产钢包引流剂,而冶金企业其它配料诸如焦粉、焦油、焦渣、硅石粉等酒钢都补缺,完全可以尝试开发多个级别品种,在满足自用的基础上可以多生产些外销别的企业。

7.关于底喷粉的粉剂选型建议

钝化石灰粉固然从工艺上能够满足底喷粉工艺要求,但其价格在400/吨左右,即使工艺革新后使用量从43降低至30kg/t,与260/吨的石灰相比也没有优势。底喷粉工艺的利好就仅能体现在钢铁料消耗、合金消耗和耐材等。以下有一种合适的粉剂建议,可酌情选用,变废为宝。石灰石细粉、石灰除尘灰、转炉干法除尘灰、转炉二次除尘灰、精炼除尘灰等。以下是以上物料的理化指标,可参考。石灰石分解产生的CO2既是氧化剂又是搅拌气体,不仅可减少转炉氧耗,还能改善动力学条件。

表1 转炉干法除尘灰理化指标

物料名称

主要成分

TFe

S

P

SiO2

CaO

MgO

K2O

Na2O

Pb

Zn

粒度

转炉一次除尘粗灰

45.49

0.132

0.081

3.84

18.59

3.56

0.617

0.145

0.024

0.112

 0.5mm以下

转炉一次除尘细灰

51.30

0.073

0.093

2.88

23.52

5.54

0.236

0.047

0.004

0.114

 0.15mm以下

      表2  转炉二次除尘灰与其它环节除尘灰理化指标

名称

TFe

FeO

CaO

MgO

Al2O3

SiO2

MnO

P

S

C

Fe2O3

转炉一次除尘灰(OG泥)

56.04

41.57

8.93

1.01

0.16

2.85

1.94

0.16

0.26

0.98

33.04

转炉二次除尘灰

32.06

8.03

29.64

6.95

3.24

7.77

1.82

0.08

1.17

2.31

46.15

脱硫除尘灰

25.63

6.55

31.88

9.03

/

/

/

/

1.41

/

/

精炼除尘灰

/

/

40.2

6.5

4.5

8.78

/

0.02

1.62

/

/

表3 熔剂除尘灰理化指标与正常熔剂对比

项目

CaO

MgO

SiO2

灼减

原石灰除尘灰成分

66%

1.92%

18%

8%

扣除灼减后成分

71.74%

2.09%

19.57%

0

原轻烧除尘灰成分

47.00%

17.00%

7.00%

17%

扣除灼烧后成分

51.09%

18.48%

7.61%

0

轻烧白云石成分

45%

30%

2%

 3%

活性石灰成分

90%

2%

2%

 3%

8.太阳能光热/光电技术设想

(1)太阳能光热技术煅烧石灰石与白云石生产熟料,回收CO2作为冶金和农业用气。

(2)太阳能光热技术产蒸汽用于块状建筑材料的蒸汽养护;太阳能光热技术产热水用于淀粉的预糊化改性处理,作为粘结剂生产固废冷固结球团或改善矿粉的圆盘造球性能。

(3)太阳能光电屋顶发电用于生产氧气和氢气,氧气用于冶金领域,氧气和氢气一起用于连铸坯超细缝切割或机械加工。

9.铝业铝灰与石灰生产过程除尘灰或精炼除尘灰一起生产钢包精炼渣或缓释脱氧剂。

铝灰中不仅含Al和Al2O3, 还含有利于化渣的氟化物,还含有SiO2等,如与钙质物料配合压球,完全可以生产精炼合成渣并兼具脱氧功能(缓释脱氧剂,Al的利用率更高。鞍钢研究院已经在2018年开展了试点,试生产量500吨,使用效果良好,拟于2019年扩大生产量。酒钢也可考察、实施。

10.钢包保温性能升级项目

钢包保温性能升级总体上有4种方式。

(1)优化生产调度,减少工艺环节之间的时间间隔或减少压钢。

(2)钢包本体耐火材料的砌筑方式或材质的升级。

(3)钢包本体钢结构的优化。

(4)钢包全程加盖,减少过程温降。

对于第三种方式,笔者已经有了初步的设想,以下图7是示意图,详见附件专利文件。

图7一种高效保温盛钢桶结构示意图(1为内部耐火层,2为内层钢壳,3为内外层钢壳间的轻质耐火层,4为螺栓连接型外层钢壳((1-外层薄钢板;(2-对接平面板;(3-螺栓孔;(4-螺栓;(5-螺母),5为底层钢壳,6为封顶环形钢板(1道加强筋板),72道环形筋板,8为内外层间的加强龙骨板,93道环形筋板,10为耳轴加强框,11为耳轴,12为包底带沿钢板,13为圆筒型支座)

11.废钢、合金优化利用建议

(1)废钢合理化利用必须明确的原理是:

A.通过金属形式的转变来减少转炉吹损,从而实现降耗,例如:轻薄细碎废钢转化成炼钢生铁,轻薄废钢转化成压缩块等。

B.创造热量条件,减少炉内加废钢的比例,增加炉外废钢使用份额,避免炉内物理、化学损失,实现直接增产降耗。

关于炉后烘烤炉和加入设备情况了解和一些建议

目前许多企业已经完成烘烤炉建设并开始试运行。有些企业也正在观望或联系烘烤炉建设。炉后烘烤炉多为圆柱+圆锥或立方体+棱锥式的外观,周围设置煤气、空气管道和引风机。上部一侧开有物料加入漏斗(有的企业直接与高位合金仓相连接),下部为支架底部有插板阀,以便物料能通过固定或旋转溜槽加入钢包。烘烤炉的设计使用大约起始于2012年,以后应用企业逐年增多,民营企业应用案例占大多数,属于成熟的冶金配套设备。最初烘烤炉是作为合金在线烘烤的设备,合金烘烤温度能达到300-400℃,能降低出钢温度,节能降耗成果显著。就经济所掌握的情况,山西建邦,天津联合,靖江长强以及最近的榆钢都有采用,采用企业有三十余家。在应用的企业中,有的企业拓展了烘烤炉的使用范围,将其发展为集合金、小型废钢生铁块烘烤于一体的多功能烘烤炉,这一点值得我们借鉴:采用多功能烘烤炉,应用时采取合金+小型废钢同时烘烤或合金铁块同时烘烤,利用废钢铁的阻隔作用,防止合金受热软熔而影响下料,从而可使烘烤温度更高些。当然采用合金与石灰或石灰石同烤的模式也可尝试,石灰的阻隔作用也能使得合金的烘烤温度更高,且加入钢包后有渣洗的作用。

(2)废钢宜在铁水预处理环节尽可能转化为铁水,尤其是哪些轻薄废钢、质量差的废钢。而炉后环节(转炉后和精炼炉)则宜大力创造热量条件(例如预热)去添加一些高效物料(例如高锰生铁块发挥增碳和增锰作用,石灰石或回收注余冷渣来起到预成渣作用,缩短精炼周期)

(3)钢包从炉后开出的炼钢工序适合采用上述“一种高度可调式煤气烘烤废钢的装置(煤空或煤氧集束射流)”的集束射流废钢烘烤方式。在吹氩站下设置较好。

(4)有的企业虽然空间条件虽不理想,但其炉后有钢包保温盖,完全可以改造成煤空(或煤氧)集束射流式废钢(乃至铁块)预热方式。

(5)铁包立式烤包器的企业宜尽快改早成煤空或煤氧集束射流式。在其旁应设置倒L形悬臂起重机(目的是独立作业,解放天车),将事先打捆的杂乱废钢(通透性好)装入其中,再施以强硬火焰烘烤,提高铁水预处理环节加低质废钢的能力,最大程度体现废钢合理化利用的第一条原则“金属形式的转变来减少转炉吹损”。不论北科大还是烘烤器制作企业还是节能企业,其集束射流研究都有所成,需要加强联系,尽快在现场应用。

(6)废钢打捆,尤其是杂乱废钢打捆是废钢合理利用的一种基础条件,势在必行,宜按示例方式立即试验、推进,尤其是废钢加工设备缺失的企业

(7)钢包加盖是一向比较成熟的技术,也是钢铁冶金领域的大趋势,不仅对于废钢比提高,也对于废钢合理化利用和金属收得率提高大有裨益。各企业应不再迟疑,应克服困难,在本企业所有炼钢工序采用。

(8)废钢价格阶段性有高有低,高废钢比工作并不是任何时候都事宜开展。但高废钢比的技术研究工作不能停止。有些设备也要未雨绸缪地建设起来,待废钢价格合理、公司扭转废钢采购弊端、废钢量上去之时适时采用,发挥最大效力。例如钢包加盖、以耐材革新和双钢壳钢包为代表的所有产线的钢包本体保温加强、废钢加工与分级线先建立起来,废钢的密实度和装载率提升工作的开展、铁水罐本体保温加强和铁包加盖的实施。

(9)有条件的企业(主要是空间)考虑实施铁沟加废钢以及铁水

合金化项目(即设计设备利用铁水来增碳、脱氧合金化,附件专利是大致设想,可考虑实施),降低铁耗25~30kg/t,利用铁水物理热,避免了部分合金的烘烤(或说与合金铁块烘烤一起发挥更大的综合作用),可一定程度解决目前铁产大于钢产、转炉热量富余(实际是炼前热有余,炼后热不足)和转炉渣量大的问题,实现降本增效。高炉内加小料废钢也是不错的方式,实践证明可以降本十几元到数十元不等。

(10)因为除尘系统的风速是从烟尘源点到风机逐渐增加的,因此除尘器前管道距离除尘器越近,则风速是越大的,负压和抽烟能力也是越显著的。因此,为增加烘烤炉的排烟能力,炉后烘烤炉的排烟管道应尽量往后接,而不是在转炉烟尘点处就近接点。

(11)使用不同煤气时,因热值迥异,煤气用量也就不同,也就使得煤气管道的直径需求不同。使用低热值煤气时管径要大些,反之使用高热值煤气时管径可小些。对于有的工序,可能阶段性会更换煤气种类,这时应将煤气接引管设计成Y型三通模式,煤气管路按照热值最低的煤气去测算,以便使用各种煤气。后续的双煤气接引方式适应性更强,建议采用。因煤气燃烧后的废气含有酸性腐蚀性物质,加之合金与废钢有时带有水分,更加剧了腐蚀,故建议排烟管道采用不锈钢。

(12)在别的企业取得的好的经验务必在设备建设时用上,在别的企业设备使用时表现出的缺陷,务必在本企业设备建设时消除。始终本着“工艺来引导,设备来实现”的原则来上马设备,工艺人员把自己工序的需求说清楚,设备厂家去想方设法一一满足,这样才能适合本工序,切忌照猫画虎,千篇一律。

(13)别的钢铁企业已有数十家建设了炉后烘烤设备,且基本反映良好,说明该型设备对于降本增效是有积极意义;别的企业能使用这么长时间,没有暴露出大的问题,也说明没有大的设计缺陷,是比较成熟的设备。因此不应过多质疑其可行性,设备人员方面也不能本位主义,因设备管理负担增加之虑而不情愿。但可以就自己关注的合理问题寻求解答。酒钢在建设这类设备时宜着眼于其基本冶金作用,保证最基本的功能,确保安全环保等最基本的条件满足,可靠好使。不宜讲究面面俱到或建成“高大上”但可靠性差且实际比较脆弱的设备。本着这一原则也能减少一些建设费用。

(14)炉后合金、废钢铁一体式烘烤炉宜建成上部加合金,一旁受料口加废钢(铁块)式的多功能烘烤炉。受料口的敞开(或加盖后微敞开)可以使得废气中带些野风,对于控制二次烟气温度在合理范围且冲淡CO、CO2含量有帮助。

(15)已知从0℃~800℃,废钢的平均比热容在0.62KJ/(kg·℃),而硅锰合金的比热容在0.88 KJ/(kg·℃),因此合金烘烤炉用于加热废钢时有优势,相同的热量输入情况下能比合金加热的温度高,加热时间也短。

(16)铁块、小废钢的熔化温度高于合金,为防止合金局部熔化可能造成的下料不畅或设备问题。

(17)对于没有合金高仓的企业,合金从炉后集中供应,建议合金与铁块(小废钢)一起上料,大致混合一起烘烤,废钢将合金颗粒隔离,有利于合金受热粘滞结团,也有利于提高物料的通透性,从而有利于整体温度的升高与均匀化,也能减少故障。

(18)有的企业因采用合金下料系统,废钢与合金不易混合,此时宜将小废钢或铁块至于烘烤炉下部,将合金至于上部,这样也利于防止合金局部结团并提高物料通透性,提高烘烤质量。同时也能防止合金粉末对于下层烧嘴的堵塞。

(19)不同的炉座,冶炼的主导钢种会有不同,因此炉外烘烤用料各异。

A.在冶炼大合金量且P、S要求较宽的钢种的炉座宜烘烤高锰铁块与合金,且铁块比例大些。

B.在冶炼小合金量(对于碳钢薄板厂,一般同时也是P、S要求严格的钢种)钢种的炉座宜烘烤小废钢(P、S含量低)为主,伴随烘烤合金。

C.因不同烘烤炉进料种类的差异,其设计侧重点可能稍有不同,这一点值得考虑。建议每座烘烤炉都做成多功能的,以便后续产品大纲拓展时的设备适应性。

D.至于精炼炉,采用精料方针,实施高纯废钢增钢的设想还是可行的,主要是解决预热问题,否则电耗高企,得不偿失。从各厂情况来看,精炼炉地方较为紧张,但也不是没有安装烘烤设备的可能,可邀请设备厂家的人员勘察和设计,做到精炼炉合金和精料废钢全烘烤。精炼炉烟气的温度不低,钢包液面的辐射热也很可观。若能从一座精炼炉开始,将设备改造成烟气预热+辐射预热式,则不论对于直加废钢增钢、精炼时间缩短、电耗降低还是对于除尘系统都是有所裨益的(除尘系统需要温度适当低些)。

(20)有的企业转炉辅料直通管(入钢包的那根管)和合金下料管的汇点较低,所以管道改造量小,对辅材直加钢包作业的影响也小。而有的企业的转炉的辅料直通管和合金下料管的汇点较高,管道改造量较大:首先要将炉后平台上的小架子等设施拆除,其次要先将属于合金的一炉管子连接烘烤炉,然后再将原先合金和辅料管汇合处拆分,将辅料直通管继续延伸之烘烤炉下方再连接下料溜槽。因下料溜槽的基础台较高,本身角度已经很陡,满足下料要求。为保证溜槽的角度不变和尽量不改造,在设计和安装烘烤炉时宜尽量利用上部空间,让出烘烤炉锥形段的长度,使烘烤器锥度尽量与旋转式下料溜槽的角度接近或更陡,以便下料顺畅。

                                   大陈15309477253

                                   2018101



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