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我国高炉炼铁技术装备进展

浏览次数: 日期:2018年1月16日 09:20

  近年来,我国炼铁生产技术处于快速发展阶段,生铁产量高速增长,炼铁装备在向大型化、自动化、高效化、长寿化、节能降耗、高效率方向发展。同时,一些炼铁企业已开始对环保治理方面的投入,向清洁炼铁方向发展。应当指出,我国炼铁工业是产业集中度低,高炉平均炉容偏小(约在500m3左右),处于多层次共同发展阶段。现在我国先进的炼铁技术装备与落后的装备并存。

  高炉炼铁技术装备

  我国现有高炉约900多座,而大于300m3容积的高炉仅为362座;在建设的高炉约280座,拟建的高炉约30座。

  目前我国容积最大的高炉是宝钢3号高炉,容积为4350m3,也是国内装备最先进的高炉。该高炉设备总重量约3.5万t,由重庆钢铁设计院设计,设备制造和成套设备的供应国产化率达95%。现首钢拟将冶炼部分搬迁,计划在河北省曹妃甸建设5500m3级的高炉。

  无料钟炉顶设备得到积极推广

  因专利权问题,1000m3容积以上高炉大多数在使用PW公司的无料钟炉顶设备。但是,首钢、包钢、攀钢等高炉也应用了其他类型的无料钟炉顶设备。如BG型、SS型等。近年来我国一批中小高炉在积极采用国产无料钟炉顶,如SS型设备,结构简单、功能完善、易于操作维护、运行稳定、成本低,约为进口价的一半。杭钢、三明、邢钢等一批企业高炉利用系数均在3.0t/m3以上。达涅利开发出一种无料钟回转装料设备,用阀门取代料钟。

高炉炼铁技术装备进展

  高炉长寿技术取得新进展

  随着炼铁科技进步的发展,我国高炉长寿的主要矛盾已从炉缸转移至炉腹、炉腰软熔带部位。国内外成熟的经验是这部分采用铜冷却壁、软水密闭循环冷却、可实现高炉寿命大于15年。铜冷却壁的优点是导热性好,形成渣皮保护层(脱落后很快会恢复)。由于铜冷却壁薄(80~120mm),可以扩大炉容,而铜冷却壁外面不用砌耐火砖,只喷涂50mm厚不定形耐火材料即可。这样又节约了耐材费用。

  高风温热风炉技术装备

  2004年我国有40多座高炉的热风温度大于1100℃,最高风温的高炉是宝钢3号高炉,达到1249℃。2005年全国重点企业高炉平均风温在1074℃,比上年度下降8℃。说明我国热风温度一直处于徘徊状态。比国际先进水平低100~150℃。这是我国炼铁生产技术中与国外先进水平差距最大的地方。

  我国已全面掌握了实现高风温的技术,已有不同容积高炉高风温的实践。采取煤气、空气双预热的办法可以实现使用低热值的高炉煤气烧炉达到高风温的目标。

  高炉操作专家系统

  我国已引进芬兰的高炉操作专家系统,武钢、济钢、杭钢也已开发出自己应用的专家系统,对我国高炉炼铁自动化起到了积极促进作用。目前我国高炉检测的数据准确性、及时性、稳定性与国外相比尚存在一定差距,致使高炉专家系统不能充分发挥出应有的作用。

  我国已开发出炉顶料面和风口工作状况摄像仪,可以通过电视屏幕直观其工作状态,为工长操作高炉提供了一个直观画面,多了一个信息源。

  球团技术装备

  2004年,我国球团产量约在4000万t,占75%的产量是由竖炉生产的。现在,国外已淘汰了竖炉,基本上是使用带式机和链蓖机回转窑生产球团矿。近年,在首钢开发成功链蓖机回转窑生产球团技术装备后,武钢、鞍钢、柳钢、莱钢、太钢、攀钢、昆钢、沙钢、杭钢、本钢等企业已建成或正在建设大型链蓖机回转窑设备。将使我国球团矿年生产能力超过5000万t。届时,我国高炉炼铁的炉料结构中球团所占的比例将会达到20%~25%。

  带式焙烧机、链蓖机回转窑所生产的球团矿质量上是优于竖炉生产的球团。济钢解决了用赤铁矿生产球团矿会造成球团含粉量增大,竖炉操作恶化等技术问题,取得了配加35%赤铁矿生产正常的成果。

高炉炼铁技术装备

  烧结技术装备

  我国已经能够自主设计、制造具有国际先进水平的265~450m2级的大型烧结机组。这些烧结机都采用了现代化工艺和除尘设备(高效干式电除尘),工艺完善,具有自动配料、强化制粒、偏析布料、烧结矿冷却(多采用鼓风环冷式冷却机)、成品整粒和铺底料系统。设备的自动化程度高,采用计算机对生产全过程进行自动操作、监视、控制及生产管理。宝钢495m2烧结机指标就表明了大型烧结机所占有的优势。我国拥有世界上最宽的台车(宽6m),在本体结构和传动装置及烧结生产工艺流程等方面均采用了具有国际先进水平的技术,如厚料层、点火保温、水冷式热矿破碎、大风量负压抽风、264m2宽极距机头电除尘、直接装矿式460m2鼓风环式冷却机等。

  近年我国研制了一批烧结新工艺、新技术、新设备,如球团烧结法、小球烧结法、低温烧结法、高铁低硅烧结法、配加廉价褐铁矿烧结法、生石灰消化技术、直拖式自动配料、燃料分加、石灰分加、控制料槽料位、混合料自动加水、预热混合料、各种增效节能添加剂、偏析布料、降低烧结机漏风率、热风烧结、热返矿配料提高烧结机作业率、余热回收、节能点火保温炉等。

  焦化技术装备

  2004年,我国产焦约2.05亿t,成为世界第一产焦碳大国。我国约有1900多座焦炉。我国已能自主设计、制造、施工、操作炭化室高6m的大容积焦炉。该焦炉采用备煤分组粉碎、型煤压块等煤处理工艺,焦炉炉体砖型简化,计算机控制加热系统,实现了焦炉操作高度机械化和自动化。

  现在,我国已引进了炭化室高7.6m焦炉(兖州矿务局)对我国焦炉的大型化、自动化会有积极的促进作用。

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