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          煉鋼系統科技創新材料選編

          時間:2018-11-26 11:24:49|瀏覽:|評論:0條   [收藏] [評論]

          煉鋼系統科技創新材料選編


          有些業界同仁認為煉鋼經過多年的發展,已沒有改進的余地。實際上,只要多涉獵各種知識,拓展思路,煉鋼工序有許多工作可以開展。以下是一些建議,供各單位參考、選用。

          1.鈣碳復合提溫造渣劑開發應用

          項目實施內容:以石灰除塵灰、輕燒除塵灰、煉鋼除塵干灰企業剩余焦粉、蘭炭粉為原料(也可采用干熄焦除塵灰),采用有機粘結劑進行對輥造球,生產一種轉爐使用的鈣碳復合體溫劑,根據需要也可加入螢石粉。該物料的作用是提溫、造渣、降低輔材消耗、化渣和擴散脫氧,對于轉爐來說既可在冶煉過程使用也可在出鋼前使用。轉爐用球可使用粗、細碳素材料。精煉用球需要使用細的碳素材料以便在擴散脫氧的同時防止增碳。

          2.碳酸鹽型鈣鎂物料的合理使用

          (1)利用渣熱生產爐渣返回料

             轉爐渣的溫度在1500℃以上,而普通石灰石礦含有雜質,其分解溫度低于700℃。而當前爐渣顯熱還未能很好利用。因此爐渣顯熱用于石灰石的分解,生產轉爐用造渣劑,是一個有望實現的舉措。而轉爐渣的缺點是P含量高,因此利用渣熱分解石灰,可提高渣的CaO含量,并稀釋P。設想每爐倒渣后向渣罐液渣表面投入部分石灰石,利用爐次之間的時間慢慢反應,然后下一爐次倒渣后繼續投入石灰石,這樣依次投加。最后翻渣后的鋼渣中的CaO含量增加而P含量減小,同時含有FeXOY,可作為返回料再轉爐使用。

          (2)與含鐵物料一起壓球法

             鐵水碳含量高,有利于造成局部還原性氣氛,促進Si向SiO轉化而揮發,而FeO、SiO能促進CaCO3的分解,而球內含碳,增加了體系C濃度,能促進CO的生成,有利于營造局部還原性氣氛。因此將含鐵固廢,含碳固廢和石灰石混合壓球,既能促進Si的揮發又能多產煤氣。且分解后的CaO彌補了重力灰堿度低的缺點。設想將目前新型壓球模式稍加改變,降低氧化鐵皮和OG泥的份額(分流用于燒結),將氧化鐵皮、高爐重力灰(含碳25%~30%)和石灰石粉一起壓球用于轉爐或電爐。也可用石灰窯生產過程中產生的石灰除塵灰(成分CaCO3,CaO,SiO2)與氧化鐵皮和高爐重力灰一起壓球。這類球團雖然Fe含量低些(40%~45%),但CaO含量很高,不發熱或少量發熱,不易龜裂,白色固廢有一定的黏性,利于造球使用。

          (3)留渣+快速固化工藝

          現在許多廠家都有少渣+留渣工藝,操作的關鍵之一就是要將留在爐內的爐渣迅速冷卻稠化,為濺渣護爐奠定基礎,并防止兌鐵時與爐渣反應噴濺或開吹打不著火。建議在留渣后加入部分石灰石,可迅速冷卻爐渣并生成CaO,增加了渣的粘度,便于濺渣掛爐,也使得下爐成渣更為迅速。對于操作不當引起的爐底下降,也可作為一種墊補方式,此時可加入石灰石或白云石冷卻爐渣,造黏渣粘附爐底。當然,這樣使用時就需要粒度更小的石灰石或白云石。

          (4)作為噴射冶金的粉劑

              石灰石作為粉劑用于電爐,與碳粉協同,可造良好的泡沫渣;冶金爐底噴粉技術中,石灰石分解產生的CO2既是氧化劑又是攪拌氣體,不僅可減少轉爐氧耗,還能改善動力學條件。建議將石灰石粉礦進一步細磨成粉劑,利用空氣作載氣,利用專門噴射設備噴入電爐中。用于底噴粉時則要求粉劑更細些,可與石灰混合,也可單用,載氣選用氧氣或氧氣+CO2。石灰除塵灰也可以考慮用作以上的噴吹粉劑。

          (5)新型發泡高強螢石球

          大家都知道螢石球時采用浮選后的螢石粉對輥壓球制成。根據

          冷固結球團的集配理論,粗細顆粒搭配壓球時的強度較高,而純粗料或純細料壓球強度都不理想。目前狀況下螢石球要提高強度,必須加大粘結劑的量,這樣加工成本高,沒有人能承接,所以造成目前螢石球強度偏低和含粉率較高的問題。只是一味要求加工方改進是收效不大的,因為改進就一味著增加粘結劑成本。這里有一個解決方案,即引進石灰石小粒作為螢石球骨料,雖然CaF2含量略有降低,但由此帶來的好處是:A.球的強度會提高,抗翻倒、運輸能力增強,粉末率改善。B.石灰石加入后會分解CO2,引起頂渣發泡,有利于埋弧(埋弧的好處就不說了),也能替代一部分昂貴的石灰。

          6)關于開展石灰石冶金的建議

          工序熱量條件較好的煉鋼單位可考慮實施尤其是那些距離省會等發城市近的企業,環保嚴格,石灰窯的存在給企業帶來較大環保風險和較高的管理費用。后續宜探索逐步加大石灰石、白云石等生料的用量,期間與北科大等單位合作,讓石灰石煉鋼工藝逐步走向成熟,提高企業競爭力。

          3.廢鋼合理化使用

          (1)一種利用渣熱預熱廢鋼的簡易設備(適合于各種形式的煉鋼設備布置形式)

          建設吊裝設備,安裝于轉爐平臺下的小平臺(當然,不礙事的話

          也可設置于地面),將事先打捆的廢鋼利用出鋼間隙在渣罐上烘烤,待鋼包開行至出鋼位附近時加入鋼包。以下是示意圖。詳見附件專利文件。


           圖1 利用爐渣顯熱預熱廢鋼裝置的正面(上圖)和側面(下圖)示意圖(1-卷筒和抱閘;2-減速器;3-電動機;4-定滑輪;5-廢鋼捆;6-保險架;7-鋼絲繩;8-鉤頭;9-消耗性鋼索)

          (2)一種高度可調式微調對位煤氣烘烤廢鋼的裝置(適合于鋼包在爐后開出式的企業

              大體思路是在爐后一側(例如吹氬站或吹氬站與爐后平臺的交界處)設置齒輪齒條嚙合式升降調節裝置,齒輪由電動機和減速器帶動,并設有抱閘裝置,可實現煤氣槍或集束射流加熱槍的自由升降,從而實現鋼包內廢鋼的烘烤。整個機構安裝在由小電動機驅動的小車上,小車可以沿著與爐下軌道平行的軌道行走。以下圖2是示意圖。實際實施時也可簡單化,例如采用鋼絲繩懸吊煤氣管上限移動。


          圖2升降可調+位置可調式集束噴槍廢鋼烘烤裝置示意圖(1-煤氣管道,2-空氣或氧氣管道,3-接頭,4-擋板,5-緩沖彈簧,6-集束噴槍齒條段,7-導向輪,8-導向框,9-齒輪,10-減速器,11-烘烤系統電機,12-行走系統電機,13-行走輪(4個,鏈條傳動),14-行走軌道,15-集束火焰噴槍,16-行走工作臺)

          (3)一種混鐵爐火焰加熱式廢鋼預熱模式

          混鐵爐受鐵口的火焰溫度估計至少在1000℃,利用得當的話完

          全可以作為預熱熱源。設想在混鐵爐旁設一可旋轉立柱,頂端為L形懸臂起重機。立柱一側安裝有電動機等動力裝置。鋼絲繩的一端連接卷筒,另一端連接鉤頭起吊打成捆的廢鋼。先將混鐵爐受鐵口的蓋子打開,利用火焰烘烤廢鋼后將其放入混鐵爐中。這樣既可以將廢鋼轉換成鐵液,也可最大限度減少鐵的溫降。由于有的單位混鐵爐有除塵罩,因此,如果旋轉立柱安裝在平臺上,則需在除塵罩側面開一個豁口。若旋轉立柱安裝在平臺下,則可以不用開豁口,只需將除塵罩開往后方即可。對于采用廠房頂除塵模式的企業,則利用火焰烘烤廢鋼更加便利,做到火焰熱能利用。圖中只是示意,實際上倒L型懸臂其中機結構可更簡單和輕巧些,以便于作業和節省空間,減少干擾。以下是示意圖。


          圖3 旋轉立柱式廢鋼預熱裝置示意圖(1-立柱底座,2-靜立柱,3-動立柱,4-鋼絲繩

          系統電機,5-鋼絲繩系統減速器,6-鋼絲繩系統卷筒(帶抱閘),7-動立柱動力電機,8-動力柱減速器,9-動力系統平臺,10-動立柱齒輪箱,11-導向定滑輪,12保險架,13-主吊鋼絲繩子,14-消耗性繩索(廢舊鋼絲繩或線材),15廢鋼捆,16-操作箱,17-廢鋼捆擺放區)

          (4)鐵水包廢鋼就地加入和就地烘烤

          鐵水跨烤包器應改進成集束火焰式(沒有鐵水跨烘烤器的工序可考慮增加),對加入的廢鋼進行預熱。為了便于加入且不至于占用天車,建議在立式靠包器一旁設置如圖1所示的倒L形單梁起重機(圖中是示意圖,實際可以設計得更加簡易輕巧),對廢鋼采用圖4所示的鋼簾進行打捆,然后吊放至鐵包內,再落包蓋實施烘烤。

          4倒L旋轉立柱式廢鋼加入裝置示意圖(1-立柱底座,2-靜立柱,3-動立柱,4鋼絲繩系統電機,5-鋼絲繩系統減速器,6-鋼絲繩系統卷筒(帶抱閘),7-動立柱動力電機,8-動力柱減速器,9-動力系統平臺,10-動立柱齒輪箱,11-導向定滑輪,12-保險架,13-主吊鋼絲繩,14-消耗性繩索(廢舊鋼絲繩或線材),15-廢鋼捆,16-廢鋼捆擺放區

          (5)爐后堆放、加入和烘烤模式

          為了便于轉爐進包前加廢鋼,并解放天車。可仔細勘察現場,

          在爐后平臺邊緣或于爐后臺下地面設置一個如同上文圖5所述的倒L型懸臂單梁起重機(小型,總重不超過5噸,若設置在平臺邊緣處,則高度更小,重量更輕。),將放在地上的廢鋼捆加入鋼包,再實施烘烤。此加入方式適合諸如碳鋼薄板廠或榆鋼等單位。為節約費用,可采用三爐兩吊式(每兩臺爐子共用一臺起重機),或21吊式(兩臺爐子共用一臺起重機)。詳見附件專利文件。


          圖5  轉爐爐后加捆狀廢鋼加入及烘烤(上圖:起重機位于平臺邊緣;下圖:起重機位于平臺一側)

          6)關于廢鋼打捆方式的建議

          目前看來,有的公司購進廢鋼加工設備的意向,有的公司已經

          有了加工設備。對于合金量小之鋼種,尤其是高質鋼種,宜加烘烤過的廢鋼,而不宜多加鐵塊(P、S高。但加工設備沒有的話,小料廢鋼不足,要實施小料廢鋼爐后加入也是巧婦難為無米之炊。另外,對于轉爐爐內所加廢鋼,有些企業只對廢次鋼筋和中板切邊料進行打捆,應拓展到所有雜亂廢鋼的打捆。應盡量利用目前條件,想個投入小的辦法。廢鋼打捆既可以提高運輸車輛和廢鋼斗的裝載率,減少轉爐爐口卡廢鋼,又可為廢鋼調運、在現場整齊定置堆放以及利用多種熱源烘烤預熱創造條件。對散亂的廢鋼實施打捆,打捆后緊湊、整齊、便于吊運,這是破解目前沒有小料廢鋼問題和廢鋼利用方便的基礎,不僅鐵包內加入和烘烤方便,且爐后也方便使用,不再受限于小料廢鋼。對于榆鋼,由于兩臺轉爐之間的爐下地面較寬闊,更易于實施廢鋼打捆烘烤模式。對于碳鋼薄板廠,雖然轉爐爐后地面較為狹窄,但每臺轉爐路下放十余捆廢鋼也是可以的。以下是建議的打捆方式,一種散亂廢鋼打捆的收攏鋼簾,采用廢次鋼筋和線材(或粗鐵絲)制作,類同竹簡。鋼筋兩側的彎頭可以防止散亂廢鋼掉落,起收攏作用,此模式尤其適用于散亂輕薄廢鋼。可由儲運部自行或外委制作鋼簾以及打捆,供應碳鋼煉鋼系統。烘烤手段方面,有些企業有爐后保溫包蓋,宜改造成集束火焰歷史烘烤器,既可烘烤捆狀廢鋼,又可對鋼包保溫,其鋼液保溫的功能仍持續。對于爐后鋼包開出式企業,在吹氬站外和站設置集束火焰烘烤裝置均可。


          圖6為一種散亂廢鋼打捆的鋼簾(1為鋼筋折彎段,2為鋼筋直段,3為編織線材(或粗鐵絲),4為穿鎖扣棒的繩環,5為鎖扣鋼筋.

          4.無痕脫氧技術開發

          金屬基脫氧劑固然脫氧效果良好,但脫氧產物排除困難,往往留下“痕跡”。目前來看,含C材料脫氧產物是CO,是理想的“無痕脫氧劑”,對其應用模式有以下設想:

          (1)含C塊料渣面脫氧:利用無煙煤、焦粒或洗煤壓球在轉爐出鋼前加入渣面,進行渣面脫氧,降低渣中鐵氧化物水平,從而降低鋼中的溶解氧水平,實際上是一種擴散脫氧模式。應用時需注意一定要使用中等顆粒狀含C材料,且固定碳含量要高,最好是洗選過的煤焦產品。可使用石灰石、鐵粉等密度大且無害的物質與含C材料一起壓球,以便增加球的密度,使之能沉入熔渣深處,減少在爐氣中的燒損,從而提高利用率。經過渣面脫氧處理的鋼液,其自由氧含量顯著降低,脫氧合金和成分調整的合金的使用量都可以減小,從而使得夾雜物含量顯著減少。

          (2)含C粉劑噴吹脫氧:采用炭素噴吹系統,安裝于出鋼口兩側,出鋼時利用氮氣或氬氣作為載氣將極細的碳質材料噴向鋼流進行脫氧。雖然C多少要被鋼液吸收一點,有增碳的作用,但由于碳質材料粒度極小,所以主要發揮的時脫氧作用。

          (4)定型消耗性碳質材料沖刷脫氧:嘗試將純度較高的碳質材料制作成環狀或漏斗狀,外部為低碳鋼板護套。事先在轉爐出鋼口附近設置一個用于安裝消耗性定型碳材料的裝置,每爐出鋼后安裝好,下爐出鋼時碳材料隨著爐體搖動自動處于出鋼口下方,這樣鋼流沖刷碳材料脫氧,也能發揮與含C粉劑噴吹相近的脫氧效果。

          后續攻關方向:一是如何獲得固定碳含量高的碳質材料,需要將瘦煤、石油焦等洗選。二是如何實現碳質材料的納米化,以便提高其反應性和制作定型材料時的密實度。三是研發合適的渣面脫氧壓球產品。四是研發相應設備設施,以便定型碳質材料的安裝。

          5.樹木修剪枝條生產提溫木塊

             木塊在冶金上的應用源于硅系鐵合金的冶煉,可改善反應降低電耗。在低鐵耗方針下,轉爐也可嘗試使用。仙子阿企業綠化都不錯,冶金廠區內和周邊地面上的樹木如果每年修剪兩次,則干枝條產生量估計超過2萬噸。如果將本地區都考慮進來,則資源保有量將超過50萬噸。部分單位的分廠司職工作業不飽和,因此可由公司統一協調,發動這些工人進行樹木修剪,將枝條運輸到冶金廠區閑置的地面上用碎木機破碎成10mm-100mm的木塊(料倉)或切割成木條(加廢鋼斗)供轉爐使用。加工、運輸費用預計不超過150/噸。即使其熱效僅相當于煤炭的50%,但經濟性上也是合算的。且該物料的好處是S含量低,與煤焦類產品動輒1%以上的S含量相比,木材含S僅在0.10%以下的水平。

          6.鉻鐵礦熱爐渣生產引流劑

          部分企業發揮地域優勢,利用鉻鐵礦熱爐渣熔點較高的特點作為鐵合金鐵包耐材的部分替換料以及作為擋渣錐耐材替換料初步取得了成功。因此鉻鐵礦熱爐渣后續大規模用于冶金廠區鐵罐料、鐵包料和生產自用/外銷擋渣錐將不遙遠,則效益十分顯著。這里還有一個設想就是利用其熔點高的特點生產鋼包引流劑,而冶金企業其它配料諸如焦粉、焦油、焦渣、硅石粉等酒鋼都補缺,完全可以嘗試開發多個級別品種,在滿足自用的基礎上可以多生產些外銷別的企業。

          7.關于底噴粉的粉劑選型建議

          鈍化石灰粉固然從工藝上能夠滿足底噴粉工藝要求,但其價格在400/噸左右,即使工藝革新后使用量從43降低至30kg/t,與260/噸的石灰相比也沒有優勢。底噴粉工藝的利好就僅能體現在鋼鐵料消耗、合金消耗和耐材等。以下有一種合適的粉劑建議,可酌情選用,變廢為寶。石灰石細粉、石灰除塵灰、轉爐干法除塵灰、轉爐二次除塵灰、精煉除塵灰等。以下是以上物料的理化指標,可參考。石灰石分解產生的CO2既是氧化劑又是攪拌氣體,不僅可減少轉爐氧耗,還能改善動力學條件。

          表1 轉爐干法除塵灰理化指標

          物料名稱

          主要成分

          TFe

          S

          P

          SiO2

          CaO

          MgO

          K2O

          Na2O

          Pb

          Zn

          粒度

          轉爐一次除塵粗灰

          45.49

          0.132

          0.081

          3.84

          18.59

          3.56

          0.617

          0.145

          0.024

          0.112

           0.5mm以下

          轉爐一次除塵細灰

          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  轉爐二次除塵灰與其它環節除塵灰理化指標

          名稱

          TFe

          FeO

          CaO

          MgO

          Al2O3

          SiO2

          MnO

          P

          S

          C

          Fe2O3

          轉爐一次除塵灰(OG泥)

          56.04

          41.57

          8.93

          1.01

          0.16

          2.85

          1.94

          0.16

          0.26

          0.98

          33.04

          轉爐二次除塵灰

          32.06

          8.03

          29.64

          6.95

          3.24

          7.77

          1.82

          0.08

          1.17

          2.31

          46.15

          脫硫除塵灰

          25.63

          6.55

          31.88

          9.03

          /

          /

          /

          /

          1.41

          /

          /

          精煉除塵灰

          /

          /

          40.2

          6.5

          4.5

          8.78

          /

          0.02

          1.62

          /

          /

          表3 熔劑除塵灰理化指標與正常熔劑對比

          項目

          CaO

          MgO

          SiO2

          灼減

          原石灰除塵灰成分

          66%

          1.92%

          18%

          8%

          扣除灼減后成分

          71.74%

          2.09%

          19.57%

          0

          原輕燒除塵灰成分

          47.00%

          17.00%

          7.00%

          17%

          扣除灼燒后成分

          51.09%

          18.48%

          7.61%

          0

          輕燒白云石成分

          45%

          30%

          2%

           3%

          活性石灰成分

          90%

          2%

          2%

           3%

          8.太陽能光熱/光電技術設想

          (1)太陽能光熱技術煅燒石灰石與白云石生產熟料,回收CO2作為冶金和農業用氣。

          (2)太陽能光熱技術產蒸汽用于塊狀建筑材料的蒸汽養護;太陽能光熱技術產熱水用于淀粉的預糊化改性處理,作為粘結劑生產固廢冷固結球團或改善礦粉的圓盤造球性能。

          (3)太陽能光電屋頂發電用于生產氧氣和氫氣,氧氣用于冶金領域,氧氣和氫氣一起用于連鑄坯超細縫切割或機械加工。

          9.鋁業鋁灰與石灰生產過程除塵灰或精煉除塵灰一起生產鋼包精煉渣或緩釋脫氧劑。

          鋁灰中不僅含Al和Al2O3, 還含有利于化渣的氟化物,還含有SiO2等,如與鈣質物料配合壓球,完全可以生產精煉合成渣并兼具脫氧功能(緩釋脫氧劑,Al的利用率更高。鞍鋼研究院已經在2018年開展了試點,試生產量500噸,使用效果良好,擬于2019年擴大生產量。酒鋼也可考察、實施。

          10.鋼包保溫性能升級項目

          鋼包保溫性能升級總體上有4種方式。

          (1)優化生產調度,減少工藝環節之間的時間間隔或減少壓鋼。

          (2)鋼包本體耐火材料的砌筑方式或材質的升級。

          (3)鋼包本體鋼結構的優化。

          (4)鋼包全程加蓋,減少過程溫降。

          對于第三種方式,筆者已經有了初步的設想,以下圖7是示意圖,詳見附件專利文件。

          圖7一種高效保溫盛鋼桶結構示意圖(1為內部耐火層,2為內層鋼殼,3為內外層鋼殼間的輕質耐火層,4為螺栓連接型外層鋼殼((1-外層薄鋼板;(2-對接平面板;(3-螺栓孔;(4-螺栓;(5-螺母),5為底層鋼殼,6為封頂環形鋼板(1道加強筋板),72道環形筋板,8為內外層間的加強龍骨板,93道環形筋板,10為耳軸加強框,11為耳軸,12為包底帶沿鋼板,13為圓筒型支座)

          11.廢鋼、合金優化利用建議

          (1)廢鋼合理化利用必須明確的原理是:

          A.通過金屬形式的轉變來減少轉爐吹損,從而實現降耗,例如:輕薄細碎廢鋼轉化成煉鋼生鐵,輕薄廢鋼轉化成壓縮塊等。

          B.創造熱量條件,減少爐內加廢鋼的比例,增加爐外廢鋼使用份額,避免爐內物理、化學損失,實現直接增產降耗。

          關于爐后烘烤爐和加入設備情況了解和一些建議

          目前許多企業已經完成烘烤爐建設并開始試運行。有些企業也正在觀望或聯系烘烤爐建設。爐后烘烤爐多為圓柱+圓錐或立方體+棱錐式的外觀,周圍設置煤氣、空氣管道和引風機。上部一側開有物料加入漏斗(有的企業直接與高位合金倉相連接),下部為支架底部有插板閥,以便物料能通過固定或旋轉溜槽加入鋼包。烘烤爐的設計使用大約起始于2012年,以后應用企業逐年增多,民營企業應用案例占大多數,屬于成熟的冶金配套設備。最初烘烤爐是作為合金在線烘烤的設備,合金烘烤溫度能達到300-400℃,能降低出鋼溫度,節能降耗成果顯著。就經濟所掌握的情況,山西建邦,天津聯合,靖江長強以及最近的榆鋼都有采用,采用企業有三十余家。在應用的企業中,有的企業拓展了烘烤爐的使用范圍,將其發展為集合金、小型廢鋼生鐵塊烘烤于一體的多功能烘烤爐,這一點值得我們借鑒:采用多功能烘烤爐,應用時采取合金+小型廢鋼同時烘烤或合金鐵塊同時烘烤,利用廢鋼鐵的阻隔作用,防止合金受熱軟熔而影響下料,從而可使烘烤溫度更高些。當然采用合金與石灰或石灰石同烤的模式也可嘗試,石灰的阻隔作用也能使得合金的烘烤溫度更高,且加入鋼包后有渣洗的作用。

          (2)廢鋼宜在鐵水預處理環節盡可能轉化為鐵水,尤其是哪些輕薄廢鋼、質量差的廢鋼。而爐后環節(轉爐后和精煉爐)則宜大力創造熱量條件(例如預熱)去添加一些高效物料(例如高錳生鐵塊發揮增碳和增錳作用,石灰石或回收注余冷渣來起到預成渣作用,縮短精煉周期)

          (3)鋼包從爐后開出的煉鋼工序適合采用上述“一種高度可調式煤氣烘烤廢鋼的裝置(煤空或煤氧集束射流)”的集束射流廢鋼烘烤方式。在吹氬站下設置較好。

          (4)有的企業雖然空間條件雖不理想,但其爐后有鋼包保溫蓋,完全可以改造成煤空(或煤氧)集束射流式廢鋼(乃至鐵塊)預熱方式。

          (5)鐵包立式烤包器的企業宜盡快改早成煤空或煤氧集束射流式。在其旁應設置倒L形懸臂起重機(目的是獨立作業,解放天車),將事先打捆的雜亂廢鋼(通透性好)裝入其中,再施以強硬火焰烘烤,提高鐵水預處理環節加低質廢鋼的能力,最大程度體現廢鋼合理化利用的第一條原則“金屬形式的轉變來減少轉爐吹損”。不論北科大還是烘烤器制作企業還是節能企業,其集束射流研究都有所成,需要加強聯系,盡快在現場應用。

          (6)廢鋼打捆,尤其是雜亂廢鋼打捆是廢鋼合理利用的一種基礎條件,勢在必行,宜按示例方式立即試驗、推進,尤其是廢鋼加工設備缺失的企業

          (7)鋼包加蓋是一向比較成熟的技術,也是鋼鐵冶金領域的大趨勢,不僅對于廢鋼比提高,也對于廢鋼合理化利用和金屬收得率提高大有裨益。各企業應不再遲疑,應克服困難,在本企業所有煉鋼工序采用。

          (8)廢鋼價格階段性有高有低,高廢鋼比工作并不是任何時候都事宜開展。但高廢鋼比的技術研究工作不能停止。有些設備也要未雨綢繆地建設起來,待廢鋼價格合理、公司扭轉廢鋼采購弊端、廢鋼量上去之時適時采用,發揮最大效力。例如鋼包加蓋、以耐材革新和雙鋼殼鋼包為代表的所有產線的鋼包本體保溫加強、廢鋼加工與分級線先建立起來,廢鋼的密實度和裝載率提升工作的開展、鐵水罐本體保溫加強和鐵包加蓋的實施。

          (9)有條件的企業(主要是空間)考慮實施鐵溝加廢鋼以及鐵水

          合金化項目(即設計設備利用鐵水來增碳、脫氧合金化,附件專利是大致設想,可考慮實施),降低鐵耗25~30kg/t,利用鐵水物理熱,避免了部分合金的烘烤(或說與合金鐵塊烘烤一起發揮更大的綜合作用),可一定程度解決目前鐵產大于鋼產、轉爐熱量富余(實際是煉前熱有余,煉后熱不足)和轉爐渣量大的問題,實現降本增效。高爐內加小料廢鋼也是不錯的方式,實踐證明可以降本十幾元到數十元不等。

          (10)因為除塵系統的風速是從煙塵源點到風機逐漸增加的,因此除塵器前管道距離除塵器越近,則風速是越大的,負壓和抽煙能力也是越顯著的。因此,為增加烘烤爐的排煙能力,爐后烘烤爐的排煙管道應盡量往后接,而不是在轉爐煙塵點處就近接點。

          (11)使用不同煤氣時,因熱值迥異,煤氣用量也就不同,也就使得煤氣管道的直徑需求不同。使用低熱值煤氣時管徑要大些,反之使用高熱值煤氣時管徑可小些。對于有的工序,可能階段性會更換煤氣種類,這時應將煤氣接引管設計成Y型三通模式,煤氣管路按照熱值最低的煤氣去測算,以便使用各種煤氣。后續的雙煤氣接引方式適應性更強,建議采用。因煤氣燃燒后的廢氣含有酸性腐蝕性物質,加之合金與廢鋼有時帶有水分,更加劇了腐蝕,故建議排煙管道采用不銹鋼。

          (12)在別的企業取得的好的經驗務必在設備建設時用上,在別的企業設備使用時表現出的缺陷,務必在本企業設備建設時消除。始終本著“工藝來引導,設備來實現”的原則來上馬設備,工藝人員把自己工序的需求說清楚,設備廠家去想方設法一一滿足,這樣才能適合本工序,切忌照貓畫虎,千篇一律。

          (13)別的鋼鐵企業已有數十家建設了爐后烘烤設備,且基本反映良好,說明該型設備對于降本增效是有積極意義;別的企業能使用這么長時間,沒有暴露出大的問題,也說明沒有大的設計缺陷,是比較成熟的設備。因此不應過多質疑其可行性,設備人員方面也不能本位主義,因設備管理負擔增加之慮而不情愿。但可以就自己關注的合理問題尋求解答。酒鋼在建設這類設備時宜著眼于其基本冶金作用,保證最基本的功能,確保安全環保等最基本的條件滿足,可靠好使。不宜講究面面俱到或建成“高大上”但可靠性差且實際比較脆弱的設備。本著這一原則也能減少一些建設費用。

          (14)爐后合金、廢鋼鐵一體式烘烤爐宜建成上部加合金,一旁受料口加廢鋼(鐵塊)式的多功能烘烤爐。受料口的敞開(或加蓋后微敞開)可以使得廢氣中帶些野風,對于控制二次煙氣溫度在合理范圍且沖淡CO、CO2含量有幫助。

          (15)已知從0℃~800℃,廢鋼的平均比熱容在0.62KJ/(kg·℃),而硅錳合金的比熱容在0.88 KJ/(kg·℃),因此合金烘烤爐用于加熱廢鋼時有優勢,相同的熱量輸入情況下能比合金加熱的溫度高,加熱時間也短。

          (16)鐵塊、小廢鋼的熔化溫度高于合金,為防止合金局部熔化可能造成的下料不暢或設備問題。

          (17)對于沒有合金高倉的企業,合金從爐后集中供應,建議合金與鐵塊(小廢鋼)一起上料,大致混合一起烘烤,廢鋼將合金顆粒隔離,有利于合金受熱粘滯結團,也有利于提高物料的通透性,從而有利于整體溫度的升高與均勻化,也能減少故障。

          (18)有的企業因采用合金下料系統,廢鋼與合金不易混合,此時宜將小廢鋼或鐵塊至于烘烤爐下部,將合金至于上部,這樣也利于防止合金局部結團并提高物料通透性,提高烘烤質量。同時也能防止合金粉末對于下層燒嘴的堵塞。

          (19)不同的爐座,冶煉的主導鋼種會有不同,因此爐外烘烤用料各異。

          A.在冶煉大合金量且P、S要求較寬的鋼種的爐座宜烘烤高錳鐵塊與合金,且鐵塊比例大些。

          B.在冶煉小合金量(對于碳鋼薄板廠,一般同時也是P、S要求嚴格的鋼種)鋼種的爐座宜烘烤小廢鋼(P、S含量低)為主,伴隨烘烤合金。

          C.因不同烘烤爐進料種類的差異,其設計側重點可能稍有不同,這一點值得考慮。建議每座烘烤爐都做成多功能的,以便后續產品大綱拓展時的設備適應性。

          D.至于精煉爐,采用精料方針,實施高純廢鋼增鋼的設想還是可行的,主要是解決預熱問題,否則電耗高企,得不償失。從各廠情況來看,精煉爐地方較為緊張,但也不是沒有安裝烘烤設備的可能,可邀請設備廠家的人員勘察和設計,做到精煉爐合金和精料廢鋼全烘烤。精煉爐煙氣的溫度不低,鋼包液面的輻射熱也很可觀。若能從一座精煉爐開始,將設備改造成煙氣預熱+輻射預熱式,則不論對于直加廢鋼增鋼、精煉時間縮短、電耗降低還是對于除塵系統都是有所裨益的(除塵系統需要溫度適當低些)。

          (20)有的企業轉爐輔料直通管(入鋼包的那根管)和合金下料管的匯點較低,所以管道改造量小,對輔材直加鋼包作業的影響也小。而有的企業的轉爐的輔料直通管和合金下料管的匯點較高,管道改造量較大:首先要將爐后平臺上的小架子等設施拆除,其次要先將屬于合金的一爐管子連接烘烤爐,然后再將原先合金和輔料管匯合處拆分,將輔料直通管繼續延伸之烘烤爐下方再連接下料溜槽。因下料溜槽的基礎臺較高,本身角度已經很陡,滿足下料要求。為保證溜槽的角度不變和盡量不改造,在設計和安裝烘烤爐時宜盡量利用上部空間,讓出烘烤爐錐形段的長度,使烘烤器錐度盡量與旋轉式下料溜槽的角度接近或更陡,以便下料順暢。

                                             大陳15309477253

                                             2018101



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