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      關(guān)于燒結(jié)紅泥消化生石灰系統(tǒng)的改造

      2019-10-21 08:59:04劉嬌馬廣超
      名城繪 2019年8期
      關(guān)鍵詞:紅泥雜物煉鋼

      劉嬌 馬廣超

      一、 引言

      燒結(jié)生產(chǎn)的歷史已經(jīng)有一個(gè)多世紀(jì)了,眾所周知,在燒結(jié)過程中將混合料溫預(yù)熱到“露點(diǎn)”溫度以上,就可以顯著的減少料層中水汽冷凝形成的過濕現(xiàn)象,從而可以降低過濕層對(duì)氣流的阻力,改善料層的透氣性,使抽過料層的空氣量增加,為料層內(nèi)的熱交換創(chuàng)造良好的條件,燃燒速度加快,燃燒帶厚度減薄,熔融物的冷卻速度加快,阻力減小。目前,我部使用的預(yù)熱混合料方法是:返礦預(yù)熱和生石灰預(yù)熱。本文介紹采用煉鋼紅泥(紅泥中主要為煉鋼轉(zhuǎn)爐除塵灰)進(jìn)行生石灰消化對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在的問題的改進(jìn)。

      二、 背景概述

      隨著建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求越來越高,燒結(jié)生產(chǎn)在資源、環(huán)保方面面臨著巨大的挑戰(zhàn),我部于2014年改造為200㎡燒結(jié)機(jī),亦采用三級(jí)生石灰消化器,該消化器噴頭堵塞嚴(yán)重、生石灰消化不均勻,下料口宜出現(xiàn)球狀生石灰塊,導(dǎo)致生石灰配料不穩(wěn)定,設(shè)備故障率極高,造成燒結(jié)混合水分不穩(wěn)定,從而引起燒結(jié)礦強(qiáng)度差,堿波動(dòng)大。為降低能源消耗節(jié)約成本,減少乃至杜絕廢物外排,建設(shè)成綠色工廠,穩(wěn)定燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、提高燒結(jié)礦質(zhì)量,我部去除三級(jí)生石灰消化器,改造為使用紅泥代替部分水對(duì)生石灰進(jìn)行預(yù)消化(即一級(jí)消化器)。

      1、使用紅泥進(jìn)行生石灰消化的益處:

      1.1廢物利用,節(jié)約能源。生石灰充分消化需要適當(dāng)?shù)乃?,一般加水量?.3~0.35t/t生石灰,這樣用紅泥是生石灰消化,每噸生石灰可節(jié)約水量0.2~0.25t。

      1.2 提高混合料品位,及微量元素含量。紅泥大約中70%為水,其余30%為氧化鐵皮及硅、鈣、鎂等微量元素,氧化鐵皮能提高品位,硅、鎂等微量元素有利于高爐煉鐵的操作。

      1.3 提高紅泥溫度,增強(qiáng)生石灰活性度,提高了生石灰的消化速度,在皮帶有限的運(yùn)輸距離內(nèi),使生石灰消化得更完全。一次混合機(jī)物料混合均勻,提高混合機(jī)造球率。

      2、使用紅泥進(jìn)行生石灰消化給生產(chǎn)帶來的困難:

      2.1從煉鋼長(zhǎng)距離輸送紅泥進(jìn)入紅泥池后,紅泥溫度降低。

      2.2紅泥中有時(shí)會(huì)有雜物,造成管道、水泵經(jīng)常性堵塞,紅泥泵故障率增加。

      2.3從紅泥池中用紅泥泵打入消化器時(shí),紅泥壓力大,不利于生石灰消化,而且污染消化器周邊環(huán)境,增加崗位人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

      基于以上因素,設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)。該系統(tǒng)由兩部分組成:蒸汽換熱裝置與減壓、過濾、流量調(diào)整裝置。

      3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      3.1蒸汽換熱裝置組成及工作原理

      生石灰要進(jìn)行充分消化要加適當(dāng)水量,根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果表明,水溫由20℃提高到100℃,生石灰活性度有210mL提高到380mL,生石灰單獨(dú)消化時(shí),不同水溫與消化時(shí)間關(guān)系:水溫在20℃時(shí),生石灰消化時(shí)間為6分鐘;水溫達(dá)到80℃時(shí),生石灰消化時(shí)間為0.83分鐘。可見水溫越高生石灰消化時(shí)間越短,生石灰充分消化能發(fā)出大量熱量,混合在混合料中能提高料溫有利于成球。由于我部生產(chǎn)場(chǎng)地限制,生石灰配料系統(tǒng)距離一次混合機(jī)較近,生石灰需在所以設(shè)計(jì)了蒸汽換熱裝置,經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐該換熱系統(tǒng)能使紅泥溫度提高至80℃,生石灰在進(jìn)入一次混合機(jī)前已充分消化,一次混合機(jī)加水穩(wěn)定,造球效果提高,燒結(jié)料層透氣性良好,燒結(jié)礦質(zhì)量穩(wěn)定。

      蒸汽換熱裝置由兩個(gè)換熱罐串聯(lián)組成,換熱罐中間由直徑100mm無縫鋼管連接,換熱罐內(nèi)部安裝螺旋狀管道(直徑20mm),換熱罐一側(cè)連接煉鋼紅泥管道,另一換熱罐設(shè)計(jì)泄壓管道(通往紅泥池)與溢流管道(通往紅泥過濾裝置),加熱罐底部安裝紅泥排污閥門。

      從煉鋼紅泥池輸送紅泥由紅泥進(jìn)口管道進(jìn)入兩個(gè)換熱罐中,蒸汽由頂部蒸汽管道進(jìn)入換熱罐,蒸汽管道在換熱罐內(nèi)為螺旋狀,以增加加熱面積,提高紅泥溫度;當(dāng)換熱罐中壓力過大時(shí)由泄壓管道進(jìn)行泄壓;底部閥門用來控制換熱罐中紅泥總量。當(dāng)紅泥經(jīng)過換熱罐加熱后由溢流管進(jìn)入紅泥減壓、過濾裝置。

      3.2減壓、過濾、流量調(diào)整裝置

      由于從紅泥池中用紅泥泵直接把紅泥輸送進(jìn)消化器,紅泥壓力過大造成浪費(fèi)、污染周邊環(huán)境,紅泥中雜物有可能堵塞紅泥管道,不利于流量控制。為了控制生石灰消化器的合適配加紅泥量,避免生石灰加紅泥過多或不足,引起混合料水分的波動(dòng),提高生石灰的消化效果,故設(shè)計(jì)此裝置。該裝置由單個(gè)紅泥罐及內(nèi)部L型過濾網(wǎng)、頂部連接換熱裝置管道、底部排污閥以及電磁流量計(jì)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和切斷閥。電磁流量計(jì)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥使操作人員可在控制室內(nèi)對(duì)加紅泥量進(jìn)行監(jiān)控調(diào)整,可保證及時(shí)切斷紅泥,避免生產(chǎn)事故。

      該系統(tǒng)工作原理:換熱罐中經(jīng)加熱的紅泥由管道進(jìn)入減壓罐,經(jīng)過篦子過濾紅泥中雜物進(jìn)入減壓罐另一側(cè),由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制紅泥量,經(jīng)管道進(jìn)入生石灰消化器。過濾出的雜物由底部排污閥排出。

      4、系統(tǒng)改造后的使用效果

      此次改造涉及到了工藝、設(shè)備等方面的改造,整體水平得到了提升。紅泥經(jīng)過減壓、過濾、流量控制裝置,能有效的減小紅泥壓力、清除紅泥中雜物、控制紅泥流量,便于控制,降低崗位操作人員以及維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,配料室內(nèi)環(huán)境得到了改善。改造后采用的換熱裝置,能提高紅泥溫度至80℃左右,使生石灰得到充分消化,混合料溫度提高5℃-10 ℃ ,強(qiáng)化了制粒造球,減少了燒結(jié)礦白點(diǎn)的產(chǎn)生,提高燒結(jié)礦成品率。我部近4個(gè)月內(nèi)燒結(jié)礦指標(biāo)與改造前指標(biāo)如下:轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度由76.84提高至77.13,堿度穩(wěn)定率由提高1%,出礦率由84.5%提高至86.6%,溶劑單耗由177Kg降低至166.5Kg。

      參考文獻(xiàn):

      [1]張?zhí)靻?,《燒結(jié)技能知識(shí)》,冶金工業(yè)出版社,2012.

      [2]周傳典,《高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)》冶金工業(yè)出版社,2005.

      [3]薛俊虎,《燒結(jié)生產(chǎn)技能知識(shí)問答》,冶金工業(yè)出版社,2005.

      [4]王悅祥,《球團(tuán)礦與燒結(jié)生產(chǎn)》,冶金工業(yè)出版社,2010.

      (作者單位:新興鑄管股份有限公司(武安工業(yè)區(qū)))

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