致力推廣直接還原海綿鐵隧道窯新工藝
陳正東
各位專家、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。有機會在這么重要的會議上發(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,與各國來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(shè)備生產(chǎn)企業(yè)之一,是中國廢鋼鐵應(yīng)用協(xié)會直接還原鐵專業(yè)委員會理事單位。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(shè)備技術(shù)發(fā)明專利和實用新型發(fā)明專利。公司技術(shù)力量雄厚,提供科研設(shè)計、機械加工制造、施工安裝、熱工調(diào)試、技術(shù)咨詢一條龍服務(wù)。
黃岡市中基窯爐有限公司與中國各大院校知名專家廣泛交流合作,設(shè)計制造的直接還原海綿鐵隧道窯遍布中國28個省、市、自治區(qū)。已建成100多條直接還原海綿鐵隧道窯生產(chǎn)線,質(zhì)量得到生產(chǎn)企業(yè)專家高度認(rèn)可。我們并總結(jié)了這些隧道窯設(shè)備生產(chǎn)線工藝技術(shù),現(xiàn)為大家作一簡要介紹。
一、直接還原海綿鐵隧道窯設(shè)備特點
① 工藝技術(shù)流程短,工藝流程較簡單,易于掌握操作。
② 效率高,產(chǎn)量大,節(jié)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,勞動強度低。
⑤ 隧道窯屬于非高空、非高溫高壓,生產(chǎn)過程安全。
⑥ 投資少,較適合大中型企業(yè)建設(shè)項目。
此工藝適應(yīng)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(jié)合以上原料情況,廠區(qū)面積、投資規(guī)模等因素,來決定投資直接還原海綿鐵隧道窯設(shè)備生產(chǎn)線。
此工藝的窯長取決于產(chǎn)量、窯車尺寸、還原時間、原料種類,此外還應(yīng)考慮到熱工制度的穩(wěn)定性、易于操作性、節(jié)能性。
國內(nèi)外廠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(shè)備。
二、 直接還原海綿鐵隧道窯工藝參數(shù)和成本分析
對年產(chǎn)2萬噸、3萬噸直接還原海綿鐵隧道窯列表進行表述,有助于投資者對直接還原海綿鐵隧道窯生產(chǎn)線加強了解,加以認(rèn)識。
表1、直接還原海綿鐵隧道窯部分參數(shù)
序號 | 名稱 | 2萬噸隧道窯 | 3萬噸隧道窯 | 備注 |
1 | 隧道窯全長 | 130米 | 150米 | |
2 | 隧道窯內(nèi)寬 | 2.6米 | 3.3米 | |
3 | 裝載高度 | 1.8米 | 1.8米 | |
4 | 燃料種類:發(fā)生爐煤氣或其它煤氣等 | |||
5 | 助燃空氣預(yù)熱溫度在350℃(可節(jié)省發(fā)生爐煤氣600Nm3/h) |
表2、直接還原海綿鐵隧道窯主要設(shè)備
序號 | 名 稱 | 設(shè) 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(shè)備等 |
2 | 隧道窯設(shè)備 | 隧道窯鋼構(gòu)部份、窯車輸送系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、風(fēng)機系統(tǒng)、托車系統(tǒng)、窯外運轉(zhuǎn)系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)等 |
3 | 裝料系統(tǒng) | 裝料及模具轉(zhuǎn)運,原料輸送、上料系統(tǒng)輸送線設(shè)備等 |
4 | 卸料系統(tǒng) | 卸料清砂設(shè)備、吸灰回收系統(tǒng)、起蓋、蓋蓋工位設(shè)備等 |
5 | 破碎冷壓系統(tǒng) | 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)兩萬噸、三萬噸海綿鐵隧道窯,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(gòu)成(以TFe65%鐵礦粉為例)
序號 | 主成本構(gòu)成項 | 噸耗 |
1 | 鐵礦粉 | 1.4T |
2 | 發(fā)生爐煤氣 | 900Nm3 |
3 | 電耗 | 60kw |
4 | 無煙煤(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(shù)分?jǐn)偅?/p> |
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(biāo)關(guān)系為例。
序號 | 名稱 | 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%來計算:
①年產(chǎn)2萬噸直接還原海綿鐵需要鐵礦粉2.8萬噸,還原劑1.3萬噸。
②年產(chǎn)3萬噸直接還原海綿鐵需要鐵礦粉4.2萬噸,還原劑1.95萬噸。
③還原后的還原劑可根據(jù)含碳量重復(fù)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)量優(yōu)而穩(wěn)定。海綿鐵破碎后的顆粒或粉末,再進行壓塊,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(biāo)
煤炭作為還原劑和燃料,對揮發(fā)份、熱值、灰份熔點有要求,指標(biāo)較高的煤炭,對節(jié)能降耗和減少設(shè)備故障率都有好處。無煙煤及石灰石指標(biāo)為,無煙煤成分: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(shè)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(cè)面前部(從右往左看)
隧道窯剖面圖
裝罐結(jié)構(gòu)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(tǒng)
破碎冷壓系統(tǒng) 施工中現(xiàn)場圖片
七、 直接還原海綿鐵隧道窯新技術(shù)簡要說明
①、高效節(jié)能換熱器裝置
在預(yù)熱段窯頂設(shè)置煙道換熱器和冷卻段中部設(shè)置快速冷卻換熱器,置換出來的熱空氣可達到300℃~350℃直接用于助燃,能節(jié)省燃料20%~25%,同時降低廢煙氣溫度和冷卻段窯內(nèi)溫度。
②、布局合理的燃燒系統(tǒng)
焙燒段的燃?xì)鉄觳捎枚帱c、小流量布置,上下錯位分布呈“品”字型,燃燒煤氣噴入窯內(nèi)后形成一定的擾動作用,使窯內(nèi)還原溫度上下趨于一致,最大溫差不超過正負(fù)10℃。
③、綜合利用循環(huán)水系統(tǒng)
在冷卻段尾部設(shè)置循環(huán)水冷卻系統(tǒng),進一步降低窯內(nèi)溫度,同時產(chǎn)出的熱水可滿足廠區(qū)多方需求:供暖、洗澡等。
④、安全穩(wěn)固的窯車下腳結(jié)構(gòu)
窯車所選用的窯車下腳,采用輻射式大輪,高溫軸承,窯車架體與軸承座相連接,運行安全穩(wěn)固。
⑤、自動化的裝卸料系統(tǒng)
操作簡便、維修量低、機械化程度高,改善工人的勞動強度和操作環(huán)境,提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。
⑥、自動化控制
電器控制設(shè)備及開關(guān)集中安置在控制柜中,隧道窯兩頭及返車線配視像監(jiān)控系統(tǒng)。
經(jīng)濟的發(fā)展,始終伴隨著人們對新技術(shù)、新工藝的不斷創(chuàng)新。一個成熟的創(chuàng)新過程應(yīng)當(dāng)是從簡單到復(fù)雜,再由復(fù)雜到簡單,本公司的一系列創(chuàng)新窯爐就有這樣的特點。歡迎朋友們選擇適合自身發(fā)展情況的煤基隧道窯設(shè)備。建設(shè)投資少、見效快的直接還原海綿鐵隧道窯生產(chǎn)線,必將為廣大投資者帶來極大的經(jīng)濟效益和社會效益。
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