致力推廣直接還原海綿鐵隧道窯新工藝
陳正東
各位專(zhuān)家、各位同仁、朋友們:
大家好!
我是中國湖北省黃岡市中基窯爐有限公司總經(jīng)理陳正東。有機會(huì )在這么重要的會(huì )議上發(fā)言,備感榮幸。我發(fā)言的題目是《致力推廣直接還原海綿鐵隧道窯新工藝》。希望借助本次大會(huì ),與各國來(lái)賓分享黃岡市中基窯爐有限公司獨具特色的直接還原海綿鐵隧道窯的技術(shù)成果。
黃岡市中基窯爐有限公司是中國最大的直接還原海綿鐵隧道窯設備生產(chǎn)企業(yè)之一,是中國廢鋼鐵應用協(xié)會(huì )直接還原鐵專(zhuān)業(yè)委員會(huì )理事單位。公司具備國家二級窯爐施工資質(zhì)和安全資質(zhì),擁有多項還原海綿鐵隧道窯設備技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型發(fā)明專(zhuān)利。公司技術(shù)力量雄厚,提供科研設計、機械加工制造、施工安裝、熱工調試、技術(shù)咨詢(xún)一條龍服務(wù)。
黃岡市中基窯爐有限公司與中國各大院校知名專(zhuān)家廣泛交流合作,設計制造的直接還原海綿鐵隧道窯遍布中國28個(gè)省、市、自治區。已建成100多條直接還原海綿鐵隧道窯生產(chǎn)線(xiàn),質(zhì)量得到生產(chǎn)企業(yè)專(zhuān)家高度認可。我們并總結了這些隧道窯設備生產(chǎn)線(xiàn)工藝技術(shù),現為大家作一簡(jiǎn)要介紹。
一、直接還原海綿鐵隧道窯設備特點(diǎn)
① 工藝技術(shù)流程短,工藝流程較簡(jiǎn)單,易于掌握操作。
② 效率高,產(chǎn)量大,節能環(huán)保。
③ 較適合使用低附加值的煤炭和鐵礦粉原料。
④ 用工少,機械化程度高,勞動(dòng)強度低。
⑤ 隧道窯屬于非高空、非高溫高壓,生產(chǎn)過(guò)程安全。
⑥ 投資少,較適合大中型企業(yè)建設項目。
此工藝適應于礦山鐵粉,一般鐵礦粉品位在TFe65%~70%,氧化鐵皮(鐵鱗)品位在TFe 72%左右,就能生產(chǎn)出直接還原海綿鐵。
結合以上原料情況,廠(chǎng)區面積、投資規模等因素,來(lái)決定投資直接還原海綿鐵隧道窯設備生產(chǎn)線(xiàn)。
此工藝的窯長(cháng)取決于產(chǎn)量、窯車(chē)尺寸、還原時(shí)間、原料種類(lèi),此外還應考慮到熱工制度的穩定性、易于操作性、節能性。
國內外廠(chǎng)家可選擇適合自身發(fā)展的直接還原海綿鐵隧道窯工藝設備。
二、 直接還原海綿鐵隧道窯工藝參數和成本分析
對年產(chǎn)2萬(wàn)噸、3萬(wàn)噸直接還原海綿鐵隧道窯列表進(jìn)行表述,有助于投資者對直接還原海綿鐵隧道窯生產(chǎn)線(xiàn)加強了解,加以認識。
表1、直接還原海綿鐵隧道窯部分參數
序號 | 名稱(chēng) | 2萬(wàn)噸隧道窯 | 3萬(wàn)噸隧道窯 | 備注 |
1 | 隧道窯全長(cháng) | 130米 | 150米 | |
2 | 隧道窯內寬 | 2.6米 | 3.3米 | |
3 | 裝載高度 | 1.8米 | 1.8米 | |
4 | 燃料種類(lèi):發(fā)生爐煤氣或其它煤氣等 | |||
5 | 助燃空氣預熱溫度在350℃(可節省發(fā)生爐煤氣600Nm3/h) |
表2、直接還原海綿鐵隧道窯主要設備
序號 | 名 稱(chēng) | 設 備 配 置 (包括) |
1 | 原料處理 | 鐵礦粉干燥機、還原劑干燥機、輸送設備等 |
2 | 隧道窯設備 | 隧道窯鋼構部份、窯車(chē)輸送系統、燃燒系統、風(fēng)機系統、托車(chē)系統、窯外運轉系統和電器控制系統等 |
3 | 裝料系統 | 裝料及模具轉運,原料輸送、上料系統輸送線(xiàn)設備等 |
4 | 卸料系統 | 卸料清砂設備、吸灰回收系統、起蓋、蓋蓋工位設備等 |
5 | 破碎冷壓系統 | 多輥可逆輸送機、切破機、料倉、布料機、壓塊機 |
6 | 煤氣發(fā)生站 | 年產(chǎn)兩萬(wàn)噸、三萬(wàn)噸海綿鐵隧道窯,各配備煤氣發(fā)生爐壹臺,直徑分別為Ф2.6米和Ф3.0米 |
表3、1噸海綿鐵的主要成本構成(以TFe65%鐵礦粉為例)
序號 | 主成本構成項 | 噸耗 |
1 | 鐵礦粉 | 1.4T |
2 | 發(fā)生爐煤氣 | 900Nm3 |
3 | 電耗 | 60kw |
4 | 無(wú)煙煤(還原劑) | 0.53T |
5 | 石灰石(還原劑) | 0.12T |
6 | Si C罐 | 12kg(按循環(huán)次數分攤) |
三、 直接還原海綿鐵物料平衡
1、以鐵礦粉品位65%、67%、70%三種磁鐵礦與焙燒還原之后海綿鐵理化指標關(guān)系為例。
序號 | 名稱(chēng) | TFe(全鐵) | 雜質(zhì)(Si、S、P等) |
1 | TFe65% | 86.44% | 10.2% |
2 | TFe67% | 89.93% | 7.46% |
3 | TFe70% | 95.47% | 3.32% |
以含水率2%的鐵礦粉TFe65%為例,鐵礦粉使用率按98%來(lái)計算:
①年產(chǎn)2萬(wàn)噸直接還原海綿鐵需要鐵礦粉2.8萬(wàn)噸,還原劑1.3萬(wàn)噸。
②年產(chǎn)3萬(wàn)噸直接還原海綿鐵需要鐵礦粉4.2萬(wàn)噸,還原劑1.95萬(wàn)噸。
③還原后的還原劑可根據含碳量重復使用1-2次。
2、物理性能
隧道窯工藝生產(chǎn)還原海綿鐵的原料用的是粉礦,采用碳化硅罐裝料,還原氣氛好,金屬化率高,質(zhì)量?jì)?yōu)而穩定。海綿鐵破碎后的顆?;蚍勰?,再進(jìn)行壓塊,將密度提高到4.0t/m3以上,可用于煉鋼。
3、煤炭原料和氧化鈣指標
煤炭作為還原劑和燃料,對揮發(fā)份、熱值、灰份熔點(diǎn)有要求,指標較高的煤炭,對節能降耗和減少設備故障率都有好處。無(wú)煙煤及石灰石指標為,無(wú)煙煤成分:灰份小于20%、揮發(fā)份小于15%、固定碳大于60%、硫小于0.5%、灰份熔點(diǎn)大于1250℃。石灰石的成分:氧化鈣大于50%。
四、 直接還原海綿鐵生產(chǎn)工藝流程圖
棒狀海綿鐵產(chǎn)品圖片 冷壓塊海綿鐵產(chǎn)品圖片
五、 下列組圖是隧道窯設備工藝部分大樣圖
隧道窯生產(chǎn)工藝平面布置圖
隧道窯側面前部(從右往左看)
隧道窯剖面圖
裝罐結構剖面圖
六、 以下是部分生產(chǎn)和施工圖片
兩條136.8米隧道窯 兩條161.12米隧道窯
兩條190米隧道窯 裝卸料系統
破碎冷壓系統 施工中現場(chǎng)圖片
七、 直接還原海綿鐵隧道窯新技術(shù)簡(jiǎn)要說(shuō)明
①、高效節能換熱器裝置
在預熱段窯頂設置煙道換熱器和冷卻段中部設置快速冷卻換熱器,置換出來(lái)的熱空氣可達到300℃~350℃直接用于助燃,能節省燃料20%~25%,同時(shí)降低廢煙氣溫度和冷卻段窯內溫度。
②、布局合理的燃燒系統
焙燒段的燃氣燒嘴采用多點(diǎn)、小流量布置,上下錯位分布呈“品”字型,燃燒煤氣噴入窯內后形成一定的擾動(dòng)作用,使窯內還原溫度上下趨于一致,最大溫差不超過(guò)正負10℃。
③、綜合利用循環(huán)水系統
在冷卻段尾部設置循環(huán)水冷卻系統,進(jìn)一步降低窯內溫度,同時(shí)產(chǎn)出的熱水可滿(mǎn)足廠(chǎng)區多方需求:供暖、洗澡等。
④、安全穩固的窯車(chē)下腳結構
窯車(chē)所選用的窯車(chē)下腳,采用輻射式大輪,高溫軸承,窯車(chē)架體與軸承座相連接,運行安全穩固。
⑤、自動(dòng)化的裝卸料系統
操作簡(jiǎn)便、維修量低、機械化程度高,改善工人的勞動(dòng)強度和操作環(huán)境,提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。
⑥、自動(dòng)化控制
電器控制設備及開(kāi)關(guān)集中安置在控制柜中,隧道窯兩頭及返車(chē)線(xiàn)配視像監控系統。
經(jīng)濟的發(fā)展,始終伴隨著(zhù)人們對新技術(shù)、新工藝的不斷創(chuàng )新。一個(gè)成熟的創(chuàng )新過(guò)程應當是從簡(jiǎn)單到復雜,再由復雜到簡(jiǎn)單,本公司的一系列創(chuàng )新窯爐就有這樣的特點(diǎn)。歡迎朋友們選擇適合自身發(fā)展情況的煤基隧道窯設備。建設投資少、見(jiàn)效快的直接還原海綿鐵隧道窯生產(chǎn)線(xiàn),必將為廣大投資者帶來(lái)極大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
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