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技术装备研发和设计背景
耐磨板是转炉炼钢的主要原料之一，通常占装入量的10%-20%。为保证转炉冶炼高附加值产品，对耐磨板的质量和品种要求极为严格。当转炉冶炼不同钢种时，对加入耐磨板的成分和规格都有严格要求，耐磨板质量好坏和加入量都将直接影响转炉炼钢工艺操作、产品质量、产量等技术经济指标。为确保炼钢有准确的耐磨板加入量，更便于炼钢生产组织，操作稳定、实现过程自动控制，增加高附加值产品，提高炼钢生产率，就必须保证炼钢有合适的铁水耐磨板比和准确的耐磨板加入量。
耐磨板的主要来源是厂内自产耐磨板和外购耐磨板。随着工业发展，目前社会上的工业耐磨板越来越多。从节约冶炼成本和遵循循环经济的理念出发，为充分利用各种耐磨板资源，提高转炉技术经济指标，就必须做好耐磨板的加工管理工作。自建耐磨板加工间，通过分选、切割、剪切、打包等方法将不合格耐磨板加工成合格耐磨板，供转炉使用。节约成本，提高钢厂经济效益。
首钢国际工程公司根据迁钢现有场地条件，设计分期分批建3个耐磨板加工间，完成耐磨板的切割、打包、分类、储存、配送等功能，可实现每年约150万t合格耐磨板供应炼钢。
外购耐磨板一般为重型、中型、轻薄料和统料。目前华北地区耐磨板需求量较大，外购耐磨板以统料为主，只有少量中型耐磨板，堆比重小，且混杂存放，不能分类配送。主要存在以下问题：
? 外购耐磨板不干净，耐磨板表面如混入油污、泥沙、水泥、耐火材料、橡胶和炉渣等杂物，则会降低炉料的导电性，延长熔化时间，降低炉渣碱度以及钢和合金元素的收得率，油污还会增加钢中的氢含量；
? 耐磨板中如混有铅、锡、砷、锌、铜等有色金属，铅易沉积在炉底缝隙中造成漏钢事故；锡、砷和铜等杂质会使钢材产生“热脆”，恶化铸坯及钢材表面质量，增加“热脆”倾向；使低合金钢发生回火脆性；降低连铸坯的热塑性，在含氢气氛中引起应力腐蚀；严重降低耐热钢持久寿命及引起热应力腐蚀；严重恶化IF钢深冲性能等；
? 耐磨板中如有两端封闭管状物、封闭容器、易燃、易爆物、废旧武器等，在熔化过程中会发生爆炸；
? 耐磨板中的化学成分应明确，硫、磷含量应小于0.08%；耐磨板不准含有放射性物质等。
另外，外购耐磨板其尺寸、形状乃至密度也都很不规则，给运输、装料、熔化等都带来许多困难。为解决这些问题，必须采用不同的加工方法进行预先处理。重型耐磨板、中型耐磨板、小型耐磨板、统料型耐磨板，都需进行剪切才能成为合格耐磨板，轻料型耐磨板、轻薄耐磨板需要打包才能加入转炉，因此迁钢建立耐磨板加工间，对耐磨板进行分选、打包、剪切，是必要的、合理的。
炼钢对耐磨板的基本要求是杂质尽可能少，耐磨板越干净，炼出的钢水品质就越高，而且成本低。因此做好耐磨板在入炉前的分类、加工、整理工作非常重要， 能从耐磨板回收源头做起，至少在配料前做到把含有不同元素的耐磨板进行分类，保证耐磨板干燥，减少锈蚀，各类非金属物等。
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。
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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