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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。
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。
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