За последние десять лет технологический режим работы доменной печи сильно изменился, особенно в части продвижения процесса вдувания угля, но шихта почти не изменилась. Хотя существуют некоторые новые методы контроля распределения шихты, фактическая шихта по-прежнему состоит из кусковой руды, агломерата, окатышей, кокса и небольшого количества флюса. В этой статье будет рассмотрена идея использования стального лома, разрезанного на куски, в качестве шихты.
Добавление блоков металлолома в шихту доменной печи дает множество возможных преимуществ. Поскольку лом представляет собой полностью восстановленный металл, ему нужна только энергия для нагрева и плавления в расплавленное железо. Следовательно, если в процессе загрузки доменной печи добавлять лом, можно повысить производительность доменной печи и снизить соотношение топлива. Регулируя размер частиц лома, можно также регулировать пористость слоя шихты, то есть проницаемость, что может компенсировать снижение пористости доменной печи при высоком коэффициенте вдувания угля.
С учетом общей технологической схемы процесс доменной плавки является относительно полным процессом по сравнению с электропечью, поэтому доменная печь предъявляет меньшие требования к составу и марке стального лома.
Подводя итог, мы просто разделяем методы добавления лома доменной печи на два типа: добавление железа до и после добавления железа. Метод предварительного добавления железа заключается в основном в добавлении лома перед системой загрузки доменной печи для плавки, а метод после добавления железа заключается в основном в добавлении лома в литейном цехе.
1. Добавляйте лом перед утюгом.
Прежде чем исследовать способ добавления лома перед чугуном, следует сначала проанализировать устойчивость доменной плавки к скрапу сырья, важнейшим из которых является способ распределения в печи. Например, в заданных экспериментальных условиях установлено, что температура, при которой лом начинает плавиться, равна эвтектической температуре плавления железа 1147 ℃, доля кокса составляет 450 кг/т Fe, доля угля составляет 57 кг/м3, а среднее значение диаметр лома около 10мм.
Существует три метода распределения: центральное распределение лома, равномерное распределение лома и распределение лома на стенках печи. Путем большого количества экспериментов и расчетов обнаружено, что температура дорожки качения значительно снижается с увеличением доли лома в состоянии центрального распределения лома, но две другие схемы загрузки лома оказывают лишь незначительное влияние на температуру гоночная трасса. Эти результаты можно объяснить следующим образом: для поддержания температуры расплавленного чугуна при постоянной скорости дутья уменьшается соотношение топлива в единицу времени, что приводит к уменьшению эндотермической реакции прямого восстановления и скорости потерь при плавлении.
Энергия, ранее использовавшаяся для этих реакций, теперь используется для плавления металлолома. Поскольку энергия, необходимая для плавления лома в единичном расплавленном чугуне, меньше, чем энергия, необходимая для реакции прямого восстановления и плавки, производительность расплавленного чугуна в целом повышается. Для трех способов распределения после большого количества экспериментов и анализа данных в случае центрального распределения шахтная часть охлаждается из-за необходимости лома, что приводит к неожиданному ухудшению газораспределения в доменной печи.
При распределении стенок печи устойчивость доменной печи не снижается. Поскольку проницаемость стального лома меньше, чем у кокса, но больше, чем у руды, проницаемость будет увеличиваться, тем самым увеличивая скорость реакции. Остальные условия доменной печи очень близки к учетному периоду. Таким образом, делается вывод, что стенковое распределение является лучшей из трех схем.
Влияние диаметра лома на состояние печи. Отбираются три вида лома диаметром 5 мм, 10 мм и 25 мм. В стандартном режиме распределения стенок печи, посредством испытаний и расчетов, производительность, соотношение топлива и эффективность колошникового газа почти не зависят от диаметра лома. При уменьшении диаметра лома проницаемость слоя у стенки печи уменьшается с уменьшением диаметра лома, а проницаемость осевого слоя не изменяется. Это увеличивает поток газа в зоне оси, вызывая повышение средней температуры верхнего газа. С увеличением диаметра лома будут увеличиваться теплопотери стенки печи и снижаться температура жидкого чугуна за счет увеличения проницаемости слоя шихты. Поэтому, учитывая множество факторов, в промышленности, как правило, наиболее целесообразно выбирать лом с размером частиц около 10 мм.
В общем, наиболее подходящей схемой распределения является распределение стального лома только на более чем половину внешнего радиуса доменной печи, чтобы внутреннее состояние доменной печи имело наименьшее изменение по сравнению с работой без стального лома, и, очевидно, показывает увеличение мощности и уменьшение соотношения топлива. Диаметр лома также мало влияет на состояние доменной печи, причем наиболее существенными изменениями являются расход газа и перепад давления. Это вызвано изменением средней проницаемости пласта.
Метод добавления лома перед железом
Стальной лом перед выпуском железа в основном добавляется под желоб доменной печи и спекается. Для спекания в основном используются два вида сырья: окалина оксида железа с низкой стоимостью и низким качеством, а также высококачественный стальной песок и стальное зерно. Агломерат высокого качества производится на агломашине, когда материал смешивается и используется в доменной печи. Влияние данного метода добавки на изменение состояния доменной печи практически равно нулю. Однако существуют ограничения на поставку сырья. Кроме того, из-за проблемы дымки в Северном Китае существует большая нагрузка на защиту окружающей среды, а процесс спекания является основным процессом контроля пыли в процессе производства стали.
Другой способ – добавить желоб под доменную печь. Режим распределения и размер частиц лома, добавляемого под желоб доменной печи, были проанализированы и протестированы в предыдущей статье и здесь не будут подробно описываться. Позиция добавления разделена на хвостовую часть подающего ленточного конвейера с обеих сторон доменной печи и небольшой весовой бункер. Среди них метод подачи в конце ленточного конвейера не использует взвешивание стального лома. Таким образом, если необходимо взвесить, для измерения необходимы дополнительные ленточные весы, что увеличивает стоимость и усложняет процесс.
Метод подачи с помощью небольшого весового бункера относительно прост и удобен. Один из множества небольших весовых бункеров под щелью доменной печи выбирается для взвешивания и подачи стальных отходов. Короткая лента подачи стальных отходов расположена в нижней части паза. Задняя часть машины напрямую подается в небольшой весовой бункер. Верхняя часть ленточной головки представляет собой вибрационный питатель и бункер для стальных отходов. Действие вибрационного питателя взаимосвязано с небольшим весовым бункером. После того, как вес стальных отходов в бункере достигнет заданного веса, питатель автоматически останавливается. Силос для стального лома загружается напрямую вилочным погрузчиком. Этот метод позволяет реализовать подачу лома без особых изменений и может быть интегрирован в процесс управления автоматической подачей для реализации автоматической подачи после установки партии материала.
2. Добавьте лом после утюга.
Лом, добавляемый после железа, в основном делится на резервуар для горячего металла и траншею для железа. Среди них эффективность добавления стального лома в траншею для горячего металла низкая, и наиболее целесообразно использовать стальной песок с меньшим размером частиц, что значительно увеличивает рабочую силу работников печи, поэтому использование стального лома нежелательно. относительно маленький. Здесь мы в основном обсуждаем способ добавления стального лома в банки с горячим металлом.
Самая большая проблема заключается в том, что добавление лома в резервуар для горячего металла приведет к падению температуры горячего металла, а также может привести к оседанию дна ковша.
Таким образом, можно сделать вывод, что при отсутствии ковша-обжарки для предварительного нагрева лома внутри ванны чугуна, лом должен состоять преимущественно из легких и тонких материалов, а его объем не должен превышать 4% от объема чугуна. бак. Опыт показал, что внутреннюю часть резервуара для горячего металла можно заполнить легкими и тонкими материалами без явного эффекта дна.
Неизбежно, что расход жидкого чугуна в сталеплавильном производстве будет медленным. Техническое обслуживание оборудования, отказы и другие причины приведут к медленному расходу энергии. Длительное время пребывания ковша с расплавленным чугуном приведет к образованию корки на ковше с расплавленным чугуном, что приведет к потерям. Поэтому имеет смысл изучить время пребывания чугуна в ковше. Сравните сталь без лома и сталь с ломом, чтобы увидеть, есть ли какое-либо влияние на продолжительность пребывания. По опыту устранения неисправностей максимальное время пребывания расплавленного чугуна обычно не превышает 4 часов, поэтому при проведении исследований в качестве стандарта выбрано 4 часа. Без предварительного подогрева лом представляет собой легкую и тонкую электротехническую сталь, а процентная доля лома, добавляемая в емкость ковша для расплава чугуна, составляет 3%.
Результаты показывают, что в течение четырех часов, с ломом или без него, незначительное влияние на наличие или отсутствие корок в расплавленном чугуне. Фактически, образование корки в расплавленном железе является проблемой текучести расплавленного железа. Есть только две причины, влияющие на текучесть: одна — физическая теплота расплавленного железа, а другая — химический состав расплавленного железа. Если расплавленный чугун находится в ковше слишком долго, это приведет к образованию корки. Если серьезно, то его отправят на чугунную машину, что повлияет на выпуск стали. Данные показывают, что коры нет, что указывает на то, что коровый цикл еще не наступил.
3. Анализ экономической выгоды
Если взять в качестве примера доменную печь объемом 800 м3, то при нормальном производстве без добавления лома ежедневная производительность составляет около 3200 тонн. После выбора наиболее прямой выгоды от добавления стального лома в резервуар для чугуна и под желоб доменной печи ежедневная производительность выросла до 4500 тонн, а ежедневная производительность чугуна увеличилась на 1300 тонн.
По способу добавления стального лома в чугунный бак доменная печь объемом 800 м3 будет лить чугун 18 раз в день, по 3 банки каждый раз. Без предварительного нагрева с помощью ковша для обжарки в каждую банку будет добавлено 3 тонны легких и тонких материалов по цене 1600 юаней за тонну. Стоимость исходной тонны железа составляет 2250 юаней, что позволяет напрямую рассчитать экономическую выгоду.
Увеличение производительности за счет добавления стального лома в ковш для горячего металла каждый день = 18 * 3 * 3 * (2250-1600) = 105300 юаней.
В режиме добавления стального лома под паз доменной печи тип материала в основном включает в себя пуансон, прессованный жук диаметром 100 мм и толщиной 50 мм, а также головку арматуры диаметром более 10 мм и длиной менее 10 см. . Стоимость за тонну составляет около 2100 юаней в зависимости от различных типов материалов. Доменная печь объемом 800 м3 загружает 9 шихт в час и 216 шихт в сутки. В каждую партию загружено 5.3 тонны стального лома. Суточный прирост доменной печи составляет 216*5.3=1144.8 тонн.
Эффект от добавления стального лома под танк каждый день=(2250-2100)*1184=177600 юаней.
Ежедневное повышение эффективности двух методов = 105300+177600=282900 юаней, годовое повышение эффективности составляет 8.48 миллиона юаней в месяц, а годовое повышение эффективности составляет почти 100 миллионов юаней.
Расчет выгоды представляет собой только прямую экономическую выгоду от процесса доменной плавки при производстве чугуна и не учитывает экономию энергии, снижение потребления и эффективность, а также последующий процесс производства стали для увеличения производства и эффективности. Поэтому польза от добавления лома в доменную печь для металлургических предприятий неизмерима.
4. О процессе переработки и производства лома на металлургических предприятиях.
Проще говоря, если на металлургическом предприятии создается собственная линия по глубокой переработке стального лома, в качестве примера возьмем переработку головок стальных прутков. Например, сносится от 1700 до 1800/т стальных прутков диаметром более 10 мм, а от 1800 до 2000/т отходов строительной арматуры перерабатывается в головки стальных прутков диаметром менее 10 см. Стоимость приобретения около 2300/тонна. Каждая тонна стальных стержней позволяет сэкономить около 150 юаней. Ежедневное прямое повышение эффективности составляет 150000 50 юаней, а ежегодное повышение эффективности составляет 2000 миллионов юаней. Теоретически стоимость тонны железа можно снизить примерно до XNUMX юаней.
С этого года мы постоянно изучаем пути и средства добавления лома в процесс выплавки стали. Различные способы, обобщенные в этой статье, могут снизить загрязнение окружающей среды, одновременно увеличивая долю лома, улучшая коэффициент использования ресурсов лома и принося значительную выгоду в снижении затрат.