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创新设计打造钢铁精品基地绿色智能引领冶金行业发展
信息来源:世界金属导报2018-07-10B01      时间:2018-07-12 13:45:19


(上接25期B01版)

2)创新铁钢零界面,实现总图五省布局

山冶设计对紧凑的铁钢零界面实现方式进行了深入研究,通过对过跨车、铸造吊、超级电容车、汽车各种方案比选后,鉴于我国模块车技术成熟、安全可靠、购车成本较低,确定选用汽车运输铁水方案。采用铁钢零界面技术,优化总图布置,日照钢铁精品基地实现吨钢0.665m2超低用地,同时降低三通一平费用,减少搬迁量。物流上规避物质流、介质流搬运过程中的远距、迂回或折返弊端,可缩短主要皮带距离1100m,减少主电缆长度4500m,缩短主煤气管道2000m,减少投资,降低运行成本。取消了庞大铁路系统,包括运维、巡检、调度、信号等,减少定员,降低运维成本。铁钢零界面还有利于降低铁水温降,节省能源。

3)创新地基处理方式

日照钢铁精品基地厂址包括陆域和海域部分,陆域为河流入海口附近的临海区域,多为砂、土、淤泥性质的软弱地层结构,传统的地基处理方法不能满足项目建设的需要。

山冶设计借鉴莱钢喀什项目强夯置换地基处理成功经验,通过现场实验研究解决了厚层软土中置换墩的形成深度、密实度及强夯影响深度等问题,使强夯置换处理后的软土地基的承载力、沉降变形能够满足大型建(构)筑物的要求。同时,强夯处理有利于改善场地腐蚀环境,通过现场实验建立起不同地况下的强夯置换施工技术参数,最终确定了全厂区采用强夯置换加强夯为主,桩基补充的地基处理方式,此为世界首创,是工艺技术的重大创新。

4)优化供排水系统,实现废水零排放

靠近全厂排水大户设置污水处理厂,对厂区普通生产废水进行预处理和双膜法除盐处理,一级反渗透产出的回用水补充到生产新水系统,二级反渗透产出的除盐水及超纯水供应生产用户。焦化废水和冷轧含油废水各自深度处理,与膜法浓盐水收集后经纳滤装置,进行有机物、二价离子分离与全厂一级RO浓盐水混合,经混凝沉淀过滤后进行浓盐水反渗透,从而减少全厂浓盐水量。纳滤浓水送炼钢干法除尘密闭系统喷洒,高温裂解COD,实现无害排放。浓盐水反渗透产生浓盐水送至高炉冲渣、炼钢闷渣等用户,建成大型钢铁联合企业的首个废水零排放系统。

5)环保型料场

一次料场、二次料场、储煤场均采用大跨度钢结构厂房封闭,胶带机全程封闭,汽车受料槽全封闭,设置汽车洗车装置,最大程度地减少环境污染,具有显著的环保效果。同时可以避免因雨雪天气引起物料水分改变,稳定生产,减少风力扬尘和雨水冲刷带来的物料损耗。

6)新型7.3m大型顶装焦炉技术

PW7.3m顶装焦炉是代表世界一流工艺水平的特大型焦炉,具有技术成熟先进、结构严密合理、单孔容量大、热工效率高、自动化水平高、环保条件优秀等诸多优点,在焦炉炉体、焦炉机械、工艺装备、自动化和环保水平等方面代表国际先进水平。焦炉加热能耗最低,烟气氮氧化物排放最低,炭化室压力稳定,无炉门冒烟冒火现象。

7)焦炉炉内脱硝技术

传统焦炉烟气脱硝一般是SCR法,脱硝设施建设成本高、能耗高、运行成本高。焦炉炉内脱硝(SNCR)就是在焦炉蓄热室墙体内部设计有氨气导入气道,在蓄热室气流向下流动时,氨气导入气道的入口阀门打开,以稳定的流量导入含氨气体,含氨气体进入蓄热室1000-1050℃区间扩散,氨气与NOx发生化学反应生成氮气和水,实现脱硝目的,脱硝率45%-60%。

8)选择性烟气循环技术(SWGR)

选择烧结机中部第二段烧结风箱的烟气作为废烟气排入一个烟道,经一台机头电除尘器、一台主抽风机和脱硫脱硝设备净化后进入烟囱排放;选择烧结机头部第一段和尾部第三段烧结风箱的烟气排入另一个烟道,经一台机头电除尘器除尘,一台主抽风机引风后部分烟气与环境空气混合,再送至安装在烧结机台车上方的循环烟罩内,剩余部分送入脱硫烟道,脱硫脱硝处理后排放。SWGR系统的废气循环率高达40%,减少废气排放量77万立方米/小时,减少燃料消耗量约5%。

9)烧结和球团烟气治理采用炭基催化剂干法烟气多污染物一体化脱除技术(CRPCC)

该技术的核心反应器采用移动床结构设计,烟气以错流方式进入反应器系统;烟气中SO2被氧化为SO3,再与烟气中的水结合为H2SO4吸附在炭基催化剂上;烟气中NOx与加入的NH3在炭基催化剂的作用下发生SCR反应,转化为无害的N2和水;重金属及二噁英等被同时吸附在炭基催化剂上,脱除污染物后的烟气实现达标排放。当炭基催化剂达到饱和吸附后,被送入高温再生器解析出SO2,一般SO2浓度达20%以上,可用于后续硫化工产品生产;二噁英等有机污染物在再生过程中发生降解,重金属等有害物被转化后在后续洗涤、冷却等化工过程中被脱除及收集。CRPCC技术脱硫效率可达95%以上,脱硝效率可达80%,脱汞效率可达90%,二噁英排放浓度<0.1ngTEQ/ Nm3;烟气脱硫脱硝的反应温度在100-150℃,不需要对烟气进行加热;脱硫过程不耗水。

10)节能环保长寿命大型高炉综合技术

联合整体布置两座高炉矿焦槽,采用焦丁回收工艺。串罐式无料钟炉顶装料系统,炉型设计适当矮胖、深死铁层、小炉腹角、深炉缸,串联软水密闭循环冷却系统,优化耐火材料配置,炉前出铁场采用矩形双出铁场,无填沙层、全平坦化结构形式,采用炉前风动送样技术,采用螺旋筒式旋风除尘器。每座高炉配备四座顶燃式热风炉,采用两烧两送的送风制度。印巴法炉渣处理工艺,高炉煤气全干法除尘,配置高炉喷煤系统。

配置安全监测系统,包括高炉炉缸炉底侵蚀及渣铁壳变化在线监测系统、高炉冷却水温差(热负荷)检测系统、铁沟沟底沟壁温度检测系统、风口成像系统、炉顶红外成像系统、十字测温装置等,并将这些检测数据综合分析,对高炉耐材、冷却壁、炉内气流进行实时立体监测,判断耐材、冷却壁的侵蚀状态和侵蚀趋势,配合高炉自动化控制系统,控制布料、调整炉料分布、稳定炉内气流,指导护炉操作,以实现高炉安全长寿的目标。

高炉炉顶料罐煤气由专用管道引导,回收至罐体,剩余低压煤气抽真空强制全回收,提高能源利用率,提升环保效果,实现绿色协调生产。

11)炼钢系统优化设计

优化两座炼钢车间为一座,四座转炉统一规格,两两分组,垂直中间进铁设计增强生产组织灵活性。

采用铁水“一罐制”工艺技术,从高炉接铁到运输、缓冲储存、铁水预处理、转炉兑铁的整个铁→钢流转过程在一个铁水罐内完成。

采用吹气赶渣技术,在脱硫工序铁水脱硫完毕后,扒渣前用专门的吹气赶渣枪向钢包内一侧的钢液表面吹出惰性气体,使钢渣向出渣口一侧聚集,从而使扒渣器能够高效、快速完成扒渣。

铁水首先装入转炉进行脱磷冶炼,脱磷后的铁水出至炉下铁水包内,再通过炉前操作平台吊装孔把铁水吊至操作平台上方,兑入脱碳转炉进行脱碳冶炼。脱碳与脱磷枪分别设计、脱碳冶炼与脱磷冶炼模型独立,底吹大强度脱磷和正常脱碳的宽范围调节能力,使转炉具备同炉双联冶炼低磷钢水的功能。

转炉烟气除尘采用中频三相高压电源,煤气冷却器设置于切换阀之前,对放散烟气进行有效净化,达到10mg/ Nm3排放标准。环境除尘系统配置了高效节能直通式袋式除尘器,强化微细离子捕集的PM2.5预荷电袋滤器,PM2.5表面超细面层三维梯度精细过滤材料,防止PM2.5逃逸的清灰技术和装置,智能化自适应控制技术,袋式除尘器运行专家系统,达到10mg/Nm3排放标准。转炉车间采用全捕集三次除尘技术,在加料跨屋面及转炉高跨屋面均设大容积屋顶除尘烟罩,净化后由烟囱排放处理后的废气中颗粒物含量小于10mg/m3。

RH精炼采用机械泵抽真空技术。通过最先进的、模块化的、智能化的机械真空泵系统,能无故障持续运行,并可获得清洁真空,满足真空精炼工艺要求,达到最佳节能效果。

板坯连铸机采用了连续弯曲、连续矫直、动态轻压下、动态二冷、动态调宽技术、铸坯自动火焰清理技术。 (魏运华 魏淑超王铎)(未完待续)

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