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高义钢铁新上两条热闷钢渣处理生产线

时间:2020-01-03 09:10:03  来源:高义钢铁有限公司  作者:
钢渣是炼钢的副产物,钢渣中通常含有10%左右的废钢。目前,钢渣大部分未被利用,大量堆积,不但污染环境而且占用大量土地,所以钢渣资源化利用一直受到国家以及各个省市的高度重视。现行的钢渣处理模式,大部分采用热泼的方式。即钢渣运至炉渣跨后倾翻落地、喷水冷却后用装载机装车运走。此处理方式主要存在以下问题:

(1)处理周期长,占地面积大;

(2)污染严重,钢渣在倾翻及冷却的过程中产生大量的尘汽;

(3)热泼完的钢渣渣与钢分离效果差,增加了后续筛分磁选的难度,造成铁资源的大量流失;

(4)钢渣中的游离氧化镁和游离氧化钙无法消解,造成钢渣稳定性不好,尾渣不能做建材、建材制品和道路材料使用(使用不经稳定化处理的钢渣会造成建材制品、建筑物、道路开裂破坏),利用率低。

山西高义钢铁有限公司转炉工程升级改造后,炼钢年产能为500万吨,钢渣年产量达70万吨。为此公司投资6500万元,采用钢渣热闷技术建设了两条闷渣处理生产线,处理能力70万吨/年。本项目201811月开始设计,20181222日开工建设,2019430日建成投产,目前运行达到设计处理能力和效果。

本工程天俱时工程科技集团有限公司总承包,工程的范围:闷渣车间内渣罐吊装至闷渣罐区,包括闷渣车间外的除尘系统、给排水系统、电气室和控制室的设计、部分设备材料供货、施工安装、调试、试车。

设计内容:包括渣处理系统的厂区总图规划;闷渣车间工艺布置设计;环境除尘设施;净、浊环水系统;各生产设施的供、配电设施及自控设施、新建设施照明;闷渣区域内管网设施。

设备供货:渣罐倾翻机2台、热破碎机2台、接渣转运台车2台、闷渣罐9个、除尘系统2套、给排水系统1套、电气自控系统设备1套。

施工内容:闷渣车间厂房建设,闷渣车间外的除尘系统,给排水系统,电气室和控制室,部分设备材料供货、施工安装、调试、试车。

3、闷渣处理工艺介绍

3.1本工程采用钢渣有压热闷技术。钢渣有压热闷技术即熔融钢渣热闷,将液态钢渣直接倾倒在热闷装置内,喷水使表面固化,然后盖上装置盖间断喷水,产生蒸汽和压力,直到钢渣降到一定温度时热闷结束。钢渣与水急冷碎裂,同时水遇热渣产生饱和蒸汽,与钢渣中游离氧化钙f-CaO、游离氧化镁f-MgO发生反应。(后续可以通过筛选,棒磨等工艺实现钢渣的深加工),从而变废为宝,实现科学、节能、环保、循环经济效益的目的。

3.2 热闷技术具有如下优点:

1)热闷周期短,处理效率高;

2)自动化水平高;整个处理过程都由计算机控制完成,每班劳动定员仅需十人左右。

3)处理过程洁净化程度高;整个处理过程都在密闭体系下进行,处理过程所产蒸汽可通过管道有组织排放。

4)热闷后的钢渣粉化率高,稳定性好;热闷后的钢渣游离氧化钙含量和浸水膨胀率均满足用于建材行业标准的相关要求。

5)运营成本低,同时可实现钢渣显热回收利用;每吨钢渣可产生约0.1-0.2t蒸汽(压力0.2MPa,温度120),,每年可产生的蒸汽量为7.0-14.0万吨。若蒸汽质量合格,全部用于办公场所及浴室采暖,可年节约费用约700万元。

3.3工艺方案

钢渣余热有压热闷主要分为两个工序:

热破碎工序主要是完成熔融钢渣的快速冷却、破碎,此阶段的处理时间约30min。装满渣的渣罐通过渣罐车运输到炼钢渣跨,从炼钢渣跨用火车将渣罐运输到闷渣车间的指定位置,再经由铸造桥式起重机将装有熔融态钢渣的渣罐吊至渣罐倾翻车上。渣罐倾翻车行走至预定位置倾翻渣罐,热破碎机反复辊压破碎并打水处理。经过此阶段的处理,可将熔融钢渣的温度由800-1400℃左右冷却至500℃左右,最大粒度破碎至300mm以下。

通过辊压破碎后的钢渣,经热破碎机推送至载有接渣罐的接渣转运台车上,接渣转运台车行走至行车吊装位,行车吊起渣槽落入闷渣罐内进行有压热闷。余热有压热闷工序主要是完成经辊压破碎后钢渣的稳定化处理,此阶段的处理时间约2.5小时左右。罐内热闷处理之后经由行车吊出,进入后面工序,处理后钢渣的粉化率高,稳定性良好,-20mm粒级达到70%左右,游离氧化钙含量小于3%,浸水膨胀率小于2%

3.4 热闷渣烟气净化系统

在钢渣破碎阶段,会产生大量的烟气,烟气主要成份是空气及水蒸气及部分粉尘。粉尘主要为钢渣在滚压破碎过程中产生的微小尘粒。鉴于该烟气中含有大量水蒸气,故采用湿法除尘工艺。

1? 热闷渣的烟气净化系统设备参数

序号

?? 

单位

数值

备注

1

系统座数

1

 

2

烟气温度

100

 

3

处理后温度

65

 

4

处理烟气量

M3/h

200000

 

 

2)净化用水 (单座)

介质名称

技术参数

温度

压力MPa

流量

浊环水

悬浮物≤100mg/L

40

0.7-0.8(分水器)

375m3/h

3)方案概述

辊压破碎产生的烟气→集尘罩→喷雾蒸发洗涤塔→旋流脱水器→通风机→放散烟囱

盛有高温液态熔融钢渣的渣罐经由天车吊运至渣罐倾翻车上,渣罐倾翻车将盛渣渣罐运至密闭工作区域内进行倾翻倒渣。倾翻完毕后,由热破碎机对高温钢渣进行冷却破碎。热破碎机的主体部分为一表面带齿的圆柱型破碎辊,破碎辊可按一定的速度旋转,实现对高温熔融钢渣的搅拌、辊压破碎。热破碎机可沿轨道直线往复运动,实现对钢渣的多次搅拌辊压破碎,在该过程中,产生大量烟气,烟气经集尘罩进入湿法除尘系统,经过喷雾洗涤塔冷却、除尘之后进入旋流脱水器脱水,处理合格后(达到≤50mg/Nm?为合格)经风机排入放散烟囱排放。

3.5有压热闷区蒸汽排放系统

钢渣热闷过程在专用的热闷罐中进行,热闷过程中会产生一定压力的蒸汽,该部分蒸汽经由管道收集后直接高空外排并预留接口条件。

3.6 给排水系统??

本项目主要包括净环水系统、除尘浊环水系统、闷渣水系统。

1)净环水系统:

本系统主要供热闷罐、热破碎机等冷却用水。

2)除尘浊环水系统

本系统主要供除尘系统喷淋用水。

工艺流程:除尘水封出水→提升水池→提升水泵→斜板沉淀池→除尘浊环水池→除尘浊环供水泵→用户。

斜板沉淀池污泥排入污泥池,污泥池设泥浆泵,污泥输送到甲方指定地点。

3)闷渣水系统

该系统主要供钢渣热破碎和热闷给钢渣闷渣用水,大部分水被消耗,其余回水中含有少量石灰、炼钢原料等固体杂质自流到车间内一次沉淀池,由提升水泵送至室外机械通风冷却塔,冷却后的水溢流到闷渣水池,分别由热破供水泵和热闷供水泵用户循环使用。沉淀池中的沉淀物定期清除。

3.7电气自控系统

1)电气系统

高压柜选用KYN-28系列,真空断路器采用施耐德(宝光),低压柜选用GGD系列,电器元件选用国内一线品牌,高压变频器选用广州智光,低压变频器选用西门子或ABB

2)仪表系统

系统远传仪表主要包括电磁流量计、压力变送器、热电偶、热电阻、液位计,品牌选型采用国内一线品牌。

3)自控系统

1)闷渣处理、除尘系统、水泵房分别采用独立的PLC进行控制,采用西门子S7300系列PLC,并配有以太网通讯接口;从站采用西门子ET200系列产品。闷渣处理PLC系统2套,除尘PLC系统2套,水泵房PLC系统1套。

2PLCHMI操作站采用以太网通讯。操作站采用工控机,安装WINCC软件,本系统共设置工控机5台,其中闷渣系统2台,互为备用,除尘系统2台,互为备用,水泵房1台。

3HMI操作站统一放置于中控室集中监控,配置UPS电源1套,大屏监控系统采用55吋拼接显示单元,3×5排列,顶部采用LED显示屏1套。摄像机采用300万像素网络摄像机。
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