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阜新优质炼铁设备施工

2021-03-25
阜新优质炼铁设备施工

【中国环保在线 应用方案】为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》,推动大气污染防治领域技术进步,满足污染治理对先进技术的需求,生态环境部编制并发布了2018年《国家先进污染防治技术目录(大气污染防治领域)》(生态环境部公告2018年第76号)(简称《目录》)。在生态环境部引导下,中国环境保护产业协会具体承担《目录》的项目筛选和编制工作。为便于各相关方使用《目录》,中国环保产业协会配套编制了《目录》典型应用案例,将陆续在微信平台上发布。所有案例均来自目录入选项目的申报材料,案例内容经业主单位和申报单位盖章确认。技术概要工艺路线转炉一次烟气经湿法洗涤除尘后进入湿式电除尘器除尘,形成湿法除尘与双电场湿式电除尘器串联形式的复合除尘系统。湿式电除尘极板上收集的粉尘经水冲洗后送至水处理厂处理。主要技术指标出口颗粒物浓度可<20mg/m3。技术特点湿法洗涤结合湿式电除尘,大幅提高转炉烟气除尘效率。适用范围钢铁行业转炉一次烟气除尘。工艺流程转炉一次烟气依次通过一文、重力脱水器、二文、双电场卧式电除尘器、风机。如果烟气中一氧化碳含量未达到20%,将通过烟囱排放到环境中,如果含量达到20%,将回收到煤气柜中。除尘系统有三条管道,即定期冲洗系统管道、连续雾化系统管道和污水回流系统管道。在出钢结束后,风机抽拉的烟气为环境空气,二文位置不再需要使用更多的浊环水,可以均出多余浊环水对极线极板进行冲洗,冲洗水通过灰斗流到下方的污水罐,然后,通过污水泵及污水管道送至污水处理厂处理。雾化水采用净环水,24h持续喷雾,具有调理烟气的作用。每个电场配有一台高压电源,高压电源的端子采用氮气吹扫密封。主要工艺运行和控制参数极距400mm,运行压力损失≤300Pa,设计电负荷250kW/kVA,运行电耗40kW,氮气消耗量200m3/h,采用加热器加热到100℃以上,送入瓷瓶。净环水(雾化水)2m3/h,24h使用。浊环水(冲洗水)35m3/h,每冶炼周期使用约4min。湿式电除尘器设计参数:入口颗粒物要求不高于300mg/m3,处理后的烟气颗粒物排放浓度低于30mg/m3。实际湿式电除尘器入口颗粒物浓度在120mg/m3~140mg/m3,高压电源一次电压控制在300V左右。

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高炉成本: 铁水成本=(1.6×铁矿石+0.45×焦炭)/0.9=2310.5 粗钢吨制造成本=(0.96×生铁+0.1×废钢)/0.82=3017.17 螺纹钢的轧制成本为150元/吨 螺纹成本=3017.17+150=3167.17元 电炉成本: 假设废钢的使用量占到70%,铁水占30%,1.13吨原料出一吨钢 1.13*(0.7*2560+0.3*2310.5)=2808.2元/吨 辅料=890 螺纹钢的轧制成本为150元/吨 螺纹成本=3848.2 上面电炉钢的辅料里电极用的是吨钢3kg,均价150/kg,如果调整到电极2kg/吨那么上面电炉成本是 辅料=740 螺纹钢的轧制成本为150元/吨 螺纹成本=3698.2元 一吨电炉钢使用具体多少电极没有同一的标准。以上成本数据里面没有包含人工及三项费用成本,铁矿石695,焦炭2150,废钢2560这些都是1月5日的数据。 上面高炉和电炉成本的计算公式参考的,我的钢铁网2013-09-26的文章《从电炉炼钢成本看废钢现状》里的计算公式。

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炼钢是指控制碳含量(一般小于2%),消除P、S、O、N等有害元素,保留或增加Si、Mn、Ni、Cr等有益元素并调整元素之间的比例,获得最佳性能。把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。阜新优质炼铁设备施工通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。炼钢过程编辑加料加料:向电炉或转炉内加入铁水或废钢等原材料的操作,是炼钢操作的第一步。造渣:调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过钢铁高炉出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时,氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。熔池搅拌:向金属熔池供应能量,使金属液和熔渣产生运动,以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,能够向金属液面中传递足够的氧,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小脱磷减少钢液中含磷量的化学反应。磷是钢中有害杂质之一。含磷较多的钢,在室温或更低的温度下使用时,容易脆裂,称为“冷脆”。钢中含碳越高,磷引起的脆性越严重。一般普通钢中规定含磷量不超过 0.045%,优质钢要求含磷更少。生铁中的磷,主要来自铁矿石中的磷酸盐。氧化磷和氧化铁的热力学稳定性相近。在高炉的还原条件下,炉料中的磷几乎全部被还原并溶入铁水。如选矿不能除去磷的化合物,脱磷就只能在(高)炉外或碱性炼钢炉中进行。铁中脱磷问题的认识和解决,在钢铁生产发展史上具有特殊的重要意义。钢的大规模工业生产开始于1856年贝塞麦(H.Bessemer)发明的酸性转炉炼钢法。但酸性转炉炼钢不能脱磷;而含磷低的铁矿石又很少,严重地阻碍了钢生产的发展。1879年托马斯(S.Thomas)发明了能处理高磷铁水的碱性转炉炼钢法,碱性炉渣的脱磷原理接着被推广到平炉炼钢中去,使大量含磷铁矿石得以用于生产钢铁,对现代钢铁工业的发展作出了重大的贡献。碱性渣的脱磷作用 脱磷反应是在炉渣与含磷铁水的界面上进行的。钢液中的磷 和氧结合成气态P2O5的反应 。电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间,降低电耗,改善脱磷、脱硫操作,提高钢中残锰量,提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀,从而改善钢质量,降低成本,提高生产率。熔化期:炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。阜新优质炼铁设备施工电弧炉炼钢从通电开始到炉钢花伴我炼钢忙料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温,并造好熔化期的炉渣。

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转炉汽化烟道(也称为余热锅炉)是转炉炼钢的主要配套设备之一,该设备在工作时要最大限度地收集高温烟气,承受最高的炉气温度与剧烈频繁的温度变化,同时工况最为恶劣,最容易粘结喷溅的钢渣。一种炼钢转炉用汽化冷却烟道,包括:活动烟罩、炉口固定段烟道、中间段烟道和末段烟道,活动烟罩置于转炉上方,活动烟罩、炉口固定段烟道、中间段烟道和末段烟道依次顺序连接,其特征在于:活动烟罩和炉口固定段烟道的上气泡和下联箱之间的循环水回路中增置一循环泵,炉口固定段烟道与中间段烟道之间采用膨胀节连接,中间段烟道与末段烟道连接处采用小直段斜弯管式连接结构,活动烟罩和炉口固定段烟道内表面涂有镍-铬涂层。本发明能使管内水流动始终保持充足、在烟道长度方向可以伸缩、能有效解决烟道平直段汽水分层问题和烟道内表面粘渣和烟气冲刷问题。

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氧枪是将高压高纯度氧气以超音速速度吹入转炉内金属熔池上方,并带有高压水冷却保护系统的管状设备。又叫喷枪。它是氧气顶吹炼钢的重要设备。在吹炼过程中,氧枪不但要承受火点2500℃左右的高温区的热辐射,还要承受钢和渣激烈的冲刷,工作条件十分恶劣。因此氧枪要有牢固的金属结构和强水冷系统,以保证它能耐受高温、抗冲刷侵蚀和抵抗振动。氧枪最先应用于平炉炼钢炉顶吹氧,1952年氧气顶吹转炉炼钢法问世,氧枪成为它的关键设备。此后,氧枪的应用范围又扩大到电弧炉和钢包精炼炉等领域;功能也从单一喷吹氧气发展到兼能喷吹造渣粉剂、燃烧粉剂的复合氧枪以及具有二次燃烧功能的分流式或双流式多层氧枪。氧枪对吹炼的影响作用是通过氧气射流流股与熔池的相互作用来实现的,而这种作用主要取决于射流到达熔池表面时的速度大小及其分布,因此氧枪喷头的各项工艺参数的寻优与结构的优化设计非常重要。应用领域:氧枪主要应用在钢铁行业、冶金行业等。氧枪,是氧气转炉炼钢中的主要工艺设备之一,其性能特征直接影响到冶炼效果和吹炼时间,从而影响到钢材的质量和产量。

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钢、铁一般都采用高温冶金方法冶炼。钢铁冶炼机械包括炼铁的高炉及其配套机械、炼钢的平炉和转炉、电弧炉、炉外精炼设备、铸锭设备以及冶金车辆等。高炉及其配套机械 将铁矿石或人造富矿连续炼成生铁的鼓风竖炉称为高炉。它的外形像一个坚式的圆筒,由耐火材料及金属壳体组成,为高炉及其配套机械的布置。原料从贮矿槽经称量后由高炉机械的料斗或带式输送机送到炉顶,分批均匀地置入炉内。经热风炉预热的空气由风口鼓入炉内,使燃料燃烧加热炉料并使之分解和还原,从而得到生铁。铁水从出铁口放出,经铁水沟和流嘴进入铁水罐中,运往钢厂或由铸铁机铸成铁块。从炉顶导出的煤气,经煤气净化系统处理后可作为燃料。为强化冶炼,除采用外燃式热风炉提高风温、加大风量或采用综合鼓风(包括喷吹燃料、富氧鼓风和脱湿鼓风)外,提高炉顶压力也能增加产量和降低焦碳消耗。新建的高炉广泛采用钟阀密封式或无料钟式高压炉顶。采用无料钟式高压炉顶后,炉顶高度和重量均可相应降低一半左右。高炉容积也达5500米3左右(日产生铁1万余吨)。高炉生产的大型化、连续化,要求有较高的机械化和自动化程度,须采用开、堵出铁口机和换风口机等配套高炉机械。炼钢平炉按结构形式可分为倾动式和固定式两种。倾动式平炉因熔炼室可前后倾动,具有操作灵活和分罐出钢的特点,但结构较复杂,故一般均采用固定式平炉。固定式平炉的特点与倾动式平炉相反。平炉熔炼范围一般为100~650吨。20世纪70年代开始采用埋入式氧枪,加大供氧强度,缩短了冶炼时间.炼钢转炉鼓入空气或工业纯氧,使氧气与液态铁水中的碳、硅、锰等元素氧化,以调整钢水的化学成分,并利用氧化时产生的热量来炼钢的设备。鼓入空气的转炉,因炼出的钢质量差,已较少应用。图2为转炉的外形及其配套机械。炼钢所需的造渣剂可从炉顶料仓卸下,经称量后通过密封料仓和流槽加入转炉内。整个转炉炉体由圆环形托圈支承,托圈两端的轴由轴承支承。托圈轴与传动机构联接后能使炉体绕轴线作360°回转,以适应转炉加料、出钢、出渣等工艺要求。转炉传动机构的结构形式有落地式、半悬挂式或全悬挂的多点啮合式等,以全悬挂的多点啮合式较为普遍。为了提高转炉炉座利用率,转炉炉体也可做成更换式的。 为了防止环境污染和节约能源,在冶炼时从转炉炉口逸出的、含有较多烟尘和大量CO高温炉气,经余热利用烟道生产蒸汽,又经过能回收CO和降低烟气含尘量的除尘系统,使烟气符合排放标准。转炉依氧气喷口在炉体的位置不同可分为顶吹、底吹和侧吹几种,但侧吹转炉应用较少。氧气顶吹转炉在炉口插入水冷氧枪(喷口)供工业纯氧,并以超音速气流喷入熔池进行搅拌和反应。吹转炉的容量已达400吨,并有更大型的转炉正在筹建中。底吹转炉的喷口设置在炉底,喷口数目可根据工艺要求而定。喷口型式有透气(或毛细管式)耐火砖和同心套管式两种。为延长同心套管式喷口寿命,套管之间的环缝可喷入碳氢化合物作为冷却介质,喷口也可在喷入氧气流时带入粉状造渣剂提前化渣去除硫、磷。底吹转炉较适用于高磷铁水的冶炼。顶吹转炉上结合底吹转炉的优点,将部分氧气或惰性气体从炉底喷入,便成为顶底复合吹炼的转炉,效果较好。为了适应氧化转炉快速操作和环境保护的要求,现代转炉还配有相应的装料、出钢、出渣、渣处理、烟气净化、污水处理和综合利用等配套设备,同时也采用计算机控制,以提高生产的经济效益。电弧炉利用电能通过石墨制的电极与金属炉料之间产生电弧所生成的热量进行熔化炉料。电弧炉由炉体、传动装置、供电系统和控制设备等组成。炉体结构依装料形式不同,可分为炉身开出式、炉盖旋转式和炉盖开出式几种。为了出钢方便,整个炉体可作前后倾动。电极的夹持和升降机构安装在炉体的侧面,为了调整电弧长度,升降机构能自动调节。为了提高钢的质量,常在炉底下部装设电磁搅拌器,使钢流按需要方向流动。电弧炉容量一般为10~360吨。为了提高生产能力和缩短熔炼时间,电弧炉正向超高功率方向发展。炉外精炼为提高钢液质量,可将炼钢炉初炼的钢液在炼钢炉外精炼。炉外精炼有真空脱气、钢包精炼、喷射冶金等方法。① 真空脱气:利用气相压力降低而使钢中溶解的气体析出。真空脱气有座包脱气法、滴流脱气法、提升除气(D-H)法、循环除气(R-H)法等。提升除气法和循环除气法应用较为普遍。提升除气法 是靠真空室和钢水罐的垂直往复相对运动,使钢液分批进入负压 66.6~133帕的真空室处理,小批量的钢液吞吐过程即为除气搅拌过程,处理容量约为钢水罐容量的1/12~1/6。提升除气法的真空室顶部装有电热装置,可减少钢液的温度降。在处理后期,可通过特殊的合金料罐加入铁合金。循环除气法 是将真空室下端的二根管子插入钢液中进行,先在左侧的上升管内导入少量氩气或其他惰性气体。气体经钢液高温加热而产生热膨胀,不断膨胀的向上流动的气体使钢液上升进入真空室而溅成微粒,从而获得充分除气,除气后的钢液沿右侧下降管流回钢水罐,使钢液在罐内充分搅拌。经循环除气后的钢液纯度高,温度和成分也较均匀。真空室可容钢量约为1~2吨。整个设备支承在平行的四联杆机构上,能在不同容量的钢水罐上工作。② 钢包精炼:将钢液电弧加热、真空脱气、吹氩或电磁搅拌、合金化、脱硫等多种工艺均移入钢包内进行的精炼方法。③ 喷射冶金:将粉状精炼剂,合金剂以流态化状态吹入钢液内部的精炼方法。主要设备有喷粉罐和可升降的喷枪架等。铸锭设备将钢液铸成坯锭的设备。铸锭分为钢锭模铸锭和连续铸锭两种工艺。连续铸锭能提高钢材成材率,降低能耗,简化传统的钢锭模铸锭的准备和脱模等工序,为钢铁工业的生产连续化创造条件。图7为连续铸锭的工艺流程和设备。设备的主要结构型式有立式、立弯式、弧式和水平式等,以弧式应用较为广泛。热状态下设备变形和防止漏钢是设备制造和操作中的关键环节。为了加快处理漏钢事故,关键设备应能迅速整体吊装更换。连续铸锭的发展趋向是:提高浇铸速度和设备利用率,快速变换结晶器的断面尺寸,用计算机控制提高连续浇铸能力等。有色金属的火法冶炼机械在高温条件下利用燃烧或电产生的热能,将矿石或精矿中的金属分离并提炼出来的机械。表列出主要的有色金属冶炼设备及其特点。此外尚有感应电炉、电弧炉、真空自耗电炉、电子束熔炼炉、等离子熔炼炉等,以及类似于电化学设备的电解熔炼槽和熔盐电解槽等。

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