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轉(zhuǎn)爐汽化煙道(也稱為余熱鍋爐)是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要配套設(shè)備之一,該設(shè)備在工作時(shí)要最大限度地收集高溫?zé)煔?,承受最高的爐氣溫度與劇烈頻繁的溫度變化,同時(shí)工況最為惡劣,最容易粘結(jié)噴濺的鋼渣。一種煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道,包括:活動(dòng)煙罩、爐口固定段煙道、中間段煙道和末段煙道,活動(dòng)煙罩置于轉(zhuǎn)爐上方,活動(dòng)煙罩、爐口固定段煙道、中間段煙道和末段煙道依次順序連接,其特征在于:活動(dòng)煙罩和爐口固定段煙道的上氣泡和下聯(lián)箱之間的循環(huán)水回路中增置一循環(huán)泵,爐口固定段煙道與中間段煙道之間采用膨脹節(jié)連接,中間段煙道與末段煙道連接處采用小直段斜彎管式連接結(jié)構(gòu),活動(dòng)煙罩和爐口固定段煙道內(nèi)表面涂有鎳-鉻涂層。本發(fā)明能使管內(nèi)水流動(dòng)始終保持充足、在煙道長(zhǎng)度方向可以伸縮、能有效解決煙道平直段汽水分層問題和煙道內(nèi)表面粘渣和煙氣沖刷問題。
氧槍的結(jié)構(gòu)及性能在很大程度上決定著氧氣煉鋼的效果。特別是對(duì)于頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼過程,氧槍起著主導(dǎo)全局的作用。它支配著氧氣射流與熔池的接觸面積、氧氣射流的穿透深度、熔池的攪拌狀態(tài)、元素的氧化程度、熔池的升溫速度、渣中氧化鐵含量等重要工藝因素,因而對(duì)化渣、噴濺、雜質(zhì)的去除、轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制以及各項(xiàng)煉鋼技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都起著重要作用。氧槍由噴頭、槍身和槍尾三部分構(gòu)成。噴頭由工業(yè)純銅制造,是氧槍的最重要的部分。是幾種噴頭的結(jié)構(gòu),a、b、c為氧氣轉(zhuǎn)爐用噴頭,高壓氧(0.6~1.0MPa)由內(nèi)管供入,在噴頭處分流進(jìn)入若干個(gè)先收縮后擴(kuò)張的拉瓦爾型噴嘴,一般中小轉(zhuǎn)爐采用3個(gè)噴嘴,稱為三孔噴頭,大爐子(100t以上)用4~6個(gè)噴嘴。為了使煉鋼產(chǎn)生的CO氣在爐內(nèi)燃燒成CO2(二次燃燒)的比例增大,需應(yīng)用雙流噴頭或分流噴頭。雙流噴頭有利于主氧流和副氧流比值的調(diào)節(jié),但要在槍身處增加一層副氧流道。平爐和電弧爐所用噴頭,氧氣沿內(nèi)管和中管間的空隙流入,噴嘴為直圓筒形,但孔數(shù)較多,而且和中心線的夾角也大得多。槍身為3根(雙流氧槍為4根)同心的無縫鋼管,下端連接噴頭,上端和槍尾相連。槍尾包括供氧、進(jìn)水和排水支管及連接法蘭和密封膠圈,通過槍尾和車間的氧氣管網(wǎng)和高壓水管網(wǎng)相連接。
鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)有三個(gè)流程,即高爐轉(zhuǎn)爐流程、電爐流程、特種熔煉。高爐、轉(zhuǎn)爐流程稱為長(zhǎng)流程,生產(chǎn)的鋼稱為轉(zhuǎn)爐鋼,它是以鐵礦(590, -14.50, -2.40%)石和焦炭(1872, -37.50, -1.96%)為主要原料冶煉成鐵水,再由轉(zhuǎn)爐冶煉成鋼;電爐流程稱為短流程,生產(chǎn)的鋼稱為電爐鋼,它以廢鋼為主要原料冶煉成鋼。1工藝技術(shù)的比較分析轉(zhuǎn)爐流程和電爐流程是鋼鐵冶金行業(yè)兩個(gè)主要流程,其在煉鋼方面的主要差別在于:1) 所用主要鋼鐵料不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要以鐵水為主要原料,還有一般15%左右的廢鋼,近一年多時(shí)間,由于廢鋼價(jià)格低,噸鋼利潤(rùn)較高為轉(zhuǎn)爐煉鋼用高比例的廢鋼消耗提供了條件,廢鋼消耗比例大幅提高,有的甚至高達(dá)40%,但存在轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量不足的問題,解決轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量問題是提高廢鋼比的關(guān)鍵;電爐煉鋼主要以廢鋼為主要原料,還有鐵水(生鐵)、直接還原鐵,脫碳粒鐵、碳化鐵及復(fù)合金屬料等廢鋼替代品。2) 主要能源不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是鐵水的物理熱和化學(xué)熱;電弧爐煉主要是電弧的物理熱,廢鋼預(yù)熱的物理熱、加鐵水帶來的部分物理熱和化學(xué)熱。3) 主要操作目標(biāo)不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼是在給定的時(shí)間內(nèi)完成脫碳、脫磷及溫度控制的冶金操作,實(shí)現(xiàn)成份(碳、磷)及溫度的命中;電爐煉鋼是在全廢鋼的條件下,在給定的時(shí)間內(nèi)完成廢鋼的升溫、熔化和過熱等,加鐵水等廢鋼替代品的情況下,也有部分脫碳的要求。另外電弧爐煉鋼可分別控制成分和溫度。4) 工藝技術(shù)進(jìn)步的方向不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是通過包括提高供氧強(qiáng)度的高效吹煉技術(shù)、碳及溫度中率的全自動(dòng)化吹煉技術(shù)、不倒?fàn)t出鋼的快速出鋼技術(shù)、采用爐外處理和鐵水預(yù)處理減輕轉(zhuǎn)爐冶金負(fù)荷等措施,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高效化;通過接近平衡的冶煉工藝、高效脫磷工藝、出鋼擋渣技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的潔凈化,通過少渣冶煉與爐渣返回、使用合金元素熔融還原(Cr、Mn)礦、干法除塵用水減量化,煤氣余熱回收等技術(shù),實(shí)現(xiàn)低成本及負(fù)能煉鋼。電爐煉鋼主要是通過強(qiáng)化供能(包括強(qiáng)化供電和輔助能源),采用“環(huán)境友好型” 廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)預(yù)熱廢鋼和加鐵水工藝,增加物理熱和化學(xué)熱;采用不開爐蓋及出鋼時(shí)仍能通電的連續(xù)冶煉技術(shù),有效地減少非通電時(shí)間;50%左右或更高的大留鋼量平熔池冶煉技術(shù),減少冶煉過程電弧輻射對(duì)耐火材料的損害;降低電極消耗。以上技術(shù)的應(yīng)用,縮短冶煉周期,實(shí)現(xiàn)高效化生產(chǎn),降低噸鋼能耗。5) 冶金質(zhì)量方面的差異。鋼中的殘余元素(Cu、Ni、Mo、As、Sb、Bi、Sn)不同,電弧爐煉鋼由于廢鋼多次循環(huán)使用,造成鋼中殘余元素含量高;鋼中氮含量不同,電弧爐煉鋼由于電弧區(qū)空氣電離增氮及原料中氮含量高,造成鋼中氮含量高。
【鋁道網(wǎng)】近期廢鋼出口激增,中國(guó)廢鋼煉鋼比長(zhǎng)期低位徘徊,反映出中國(guó)廢鋼利用效率的低下,而隨著中國(guó)廢鋼資源的快速增加,這一問題的解決已經(jīng)迫在眉睫。究其根本,這是一個(gè)鋼鐵行業(yè)的結(jié)構(gòu)性問題:2015年中國(guó)以廢鋼為主要原料的短流程電爐煉鋼產(chǎn)量占比僅為6%,比世界平均水平低19%;而長(zhǎng)流程高爐-轉(zhuǎn)爐的煉鋼產(chǎn)量占比卻高達(dá)94%、比世界平均水平高21%。解決廢鋼問題,重點(diǎn)在于鋼鐵行業(yè)總量控制的前提下,長(zhǎng)短流程“此消彼長(zhǎng)”的再調(diào)整,“地條鋼”的退出或許能為這一調(diào)整帶來新的契機(jī)。隨著中頻爐的出清,廢鋼價(jià)格大幅下降,使得電爐相對(duì)于轉(zhuǎn)爐更具經(jīng)濟(jì)效益,這增加了企業(yè)轉(zhuǎn)向電爐的積極性,業(yè)內(nèi)普遍呼吁政府應(yīng)順勢(shì)引導(dǎo)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)能指標(biāo)交易,鼓勵(lì)轉(zhuǎn)爐通過產(chǎn)能置換發(fā)展短流程的電爐。我的鋼鐵網(wǎng)資訊總監(jiān)徐向春告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者,從政策層面看,根據(jù)工信部產(chǎn)業(yè)〔2014〕296號(hào)文件《關(guān)于做好部分產(chǎn)能嚴(yán)重過剩行業(yè)產(chǎn)能置換工作的通知》,這種置換只要沒有新增產(chǎn)能,是沒有問題的
從國(guó)內(nèi)外氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼科技創(chuàng)新的發(fā)展趨勢(shì)來看,以下幾個(gè)方面值得重點(diǎn)關(guān)注。3.1、節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步必須與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。重點(diǎn)研發(fā)各種工藝條件下優(yōu)化“負(fù)能煉鋼”的工藝與裝備技術(shù),必須采用各種綜合節(jié)能技術(shù),實(shí)現(xiàn)“負(fù)能煉鋼”。雖然轉(zhuǎn)爐煉鋼是當(dāng)代鋼鐵生產(chǎn)中耗能最少,且是唯一可以實(shí)現(xiàn)總能耗為“負(fù)值”的工序,但進(jìn)一步降低工序能耗和物耗,更加高效地實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和回收,更加有效地利用二次能源,開發(fā)低溫余熱回收利用新途徑等許多問題還要進(jìn)行深入研究和優(yōu)化。主要思路有:1)流程優(yōu)化應(yīng)成為煉鋼廠進(jìn)一步節(jié)能的重點(diǎn)流程優(yōu)化主要體現(xiàn)在緊湊、高效、自控三個(gè)方面。流程功能的解析、優(yōu)化重組,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的緊湊化,即工序時(shí)間的最小化、銜接最優(yōu)化,這是最有效的節(jié)能措施;高效化是轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能的重要措施;自動(dòng)化是轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能的重要保證2)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)提高煉鋼能源轉(zhuǎn)換效率煙氣能量的高效轉(zhuǎn)換及回收利用;連鑄坯熱送熱裝是銜接煉鋼、軋鋼兩大工序的重要節(jié)能措施;爐渣余熱回收和利用;冷卻水余熱回收利用技術(shù)是轉(zhuǎn)爐煉鋼廠進(jìn)一步提高能源轉(zhuǎn)換與利用效率的難題。3)進(jìn)一步挖掘煉鋼工序的節(jié)能潛力加大全過程保溫措施是轉(zhuǎn)爐鋼廠節(jié)能的重要基礎(chǔ);以穩(wěn)定的工藝操作,實(shí)現(xiàn)全廠低溫制度的運(yùn)行,有效地節(jié)能降耗;在全鋼鐵企業(yè)能源高效轉(zhuǎn)換利用和構(gòu)建能量流網(wǎng)絡(luò)以及優(yōu)化的總體思路下,研究轉(zhuǎn)爐煉鋼廠進(jìn)一步節(jié)能降耗的新措施。
【中國(guó)環(huán)保在線 應(yīng)用方案】為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》,推動(dòng)大氣污染防治領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步,滿足污染治理對(duì)先進(jìn)技術(shù)的需求,生態(tài)環(huán)境部編制并發(fā)布了2018年《國(guó)家先進(jìn)污染防治技術(shù)目錄(大氣污染防治領(lǐng)域)》(生態(tài)環(huán)境部公告2018年第76號(hào))(簡(jiǎn)稱《目錄》)。在生態(tài)環(huán)境部指導(dǎo)下,中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)具體承擔(dān)《目錄》的項(xiàng)目篩選和編制工作。為便于各相關(guān)方使用《目錄》,中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)配套編制了《目錄》典型應(yīng)用案例,將陸續(xù)在微信平臺(tái)上發(fā)布。所有案例均來自目錄入選項(xiàng)目的申報(bào)材料,案例內(nèi)容經(jīng)業(yè)主單位和申報(bào)單位蓋章確認(rèn)。技術(shù)概要工藝路線轉(zhuǎn)爐一次煙氣經(jīng)濕法洗滌除塵后進(jìn)入濕式電除塵器除塵,形成濕法除塵與雙電場(chǎng)濕式電除塵器串聯(lián)形式的復(fù)合除塵系統(tǒng)。濕式電除塵極板上收集的粉塵經(jīng)水沖洗后送至水處理廠處理。混鐵爐傾動(dòng)齒條施工主要技術(shù)指標(biāo)出口顆粒物濃度可<20mg/m3。技術(shù)特點(diǎn)濕法洗滌結(jié)合濕式電除塵,大幅提高轉(zhuǎn)爐煙氣除塵效率。適用范圍鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)爐一次煙氣除塵。工藝流程轉(zhuǎn)爐一次煙氣依次通過一文、重力脫水器、二文、雙電場(chǎng)臥式電除塵器、風(fēng)機(jī)。如果煙氣中一氧化碳含量未達(dá)到20%,將通過煙囪排放到環(huán)境中,如果含量達(dá)到20%,將回收到煤氣柜中。除塵系統(tǒng)有三條管道,即定期沖洗系統(tǒng)管道、連續(xù)霧化系統(tǒng)管道和污水回流系統(tǒng)管道。在出鋼結(jié)束后,風(fēng)機(jī)抽拉的煙氣為環(huán)境空氣,二文位置不再需要使用更多的濁環(huán)水,可以均出多余濁環(huán)水對(duì)極線極板進(jìn)行沖洗,沖洗水通過灰斗流到下方的污水罐,然后,通過污水泵及污水管道送至污水處理廠處理。霧化水采用凈環(huán)水,24h持續(xù)噴霧,具有調(diào)理煙氣的作用。每個(gè)電場(chǎng)配有一臺(tái)高壓電源,高壓電源的端子采用氮?dú)獯祾呙芊?。主要工藝運(yùn)行和控制參數(shù)極距400mm,運(yùn)行壓力損失≤300Pa,設(shè)計(jì)電負(fù)荷250kW/kVA,運(yùn)行電耗40kW,氮?dú)庀牧?00m3/h,采用加熱器加熱到100℃以上,送入瓷瓶。凈環(huán)水(霧化水)2m3/h,24h使用。濁環(huán)水(沖洗水)35m3/h,每冶煉周期使用約4min。呂梁定制混鐵爐傾動(dòng)齒條濕式電除塵器設(shè)計(jì)參數(shù):入口顆粒物要求不高于300mg/m3,處理后的煙氣顆粒物排放濃度低于30mg/m3。實(shí)際濕式電除塵器入口顆粒物濃度在120mg/m3~140mg/m3,高壓電源一次電壓控制在300V左右。