江天重工120t转炉废钢加热系统设计.docx

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1、天津市江天重工有限公司2120t转炉废钢加热系统技术方案新乡市鸿河振动机械有限公司10/30/2023本案采用“料篮式废钢预热系统”预热废钢：1 .废钢温度800,比“BJ步进式隧道窑输送机废钢预热”高100;2 .作业率比“BJ步进式隧道窑输送机废钢预热”高出5%;3 .利用出炉中温烟气，采用“催化燃烧工艺”净化废钢加热过程产生的VOCs,确保VoCS达标排放，VoCS燃烧放热也节约了系统能耗；4 .采用我公司秘密技术高效换热器回收热能，换热能力比正常的管式换热器高出33%,降低投资和节省占地面积。正文目录正文目录2图表目录21基本资料32废钢加热的充分必要性32.1 技术分析32.2 我国

2、钢铁未来形势43转炉废钢加热工艺流程优选53.1 燃料或能源53.2 加热工艺设备比较64转炉废钢加热工艺74.1 概述74.2 废钢预热工艺流程84.2.1 废钢装料料槽84.2.2 燃烧供热系统94.2.3 烟气综合处理系统95主要设备选型与计算105.1 设计说明105.2 热工计算105.3 燃烧器与燃烧炉125.4 助燃风机与排烟风机125.5 高效管式换热器125.6 铝箱贵金属催化装置与蓄热器126运行成本136.1 计算基准（暂定）136.2 效益计算表147投资估算148工程计划159售后服务159.1 质保承诺159.2 技术服务16图表目录表2-1废钢利用社会效益评估4表

3、3-1焦炭或无烟煤直接与废钢配入转炉的优缺点分析5表3-2转炉炼钢用废钢预热能源比较6表3-3废钢加热设备比较6表5-1常规冷废钢冶炼工艺计算10表5-2热废钢冶炼工艺计算11表5-3单个工位热工计算11表5-4助燃风机与排烟风机12表5-5高效管式换热器指标12表6-1一座转炉废钢加热效益计算表14表7-1投资估算151基本资料天津市天重江天重工有限公司是在对原“中国八大重机”之一的天津重型机器厂进行彻底改制重组基础上成立的生产大型铸锻件和重型成套设备的专业化企业，通过体制的根本性变革与资源整合，企业重新焕发了勃勃生机。天津市天重江天重工有限公司目前拥有炼钢、铸钢、锻造、热处理、机械加工、轧

4、钢、动能等八个生产厂和配套的氧气站、煤气站及理化检测中心，形成了炼、铸、锻、轧和金属热处理、机械加工一体化的产业链。我们新乡市鸿河振动机械有限公司专注于电弧炉短流程炼钢技术领域多年，自主研发的电弧炉废钢预热步进式连续加料系统成功应用在福建三山钢铁、湖北群力金属、安徽鸿泰钢铁、吴城钢铁集团、广东广青不锈钢等企业，让广大客户获得了可观的经济效益和社会价值，发明专利号：201710824002.6并克服了现有厂房高度不够障碍，实现了电弧炉高效节能降耗增产的冶炼新工艺新技术，为上下游用户共同创造最好的社会经济价值为企业发展核心，欢迎来电交流。本技术资料按照江天重工1x120t转炉编制。2废钢加热的充分

5、必要性2.1 技术分析据有关资料，废钢温度每提高ooc,转炉废钢比可以增加1%,炼钢成本降低0.3%o废钢铁产业十三五发展规划提出，至十三五”末，要将废钢比从“十二五”时期的10%提高到20%,争取翻一番。其中，转炉废钢比要达到15%,电炉钢比要恢复到“H一五末期12%的水平（逐步摆脱电炉转炉化）。无论从横向国外各国还是从纵向国家行业要求来看，提高废钢比都是必然趋势。从社会效益角度看，废钢炼钢也具有更多优势。每利用It废钢，可带来的社会效益，具体见下表：表2-1废钢利用社会效益评估项目节约铁矿石节约焦炭减少废气减少废水减少废渣数量23tIt86%76%97%2.2 我国钢铁未来形势中国的钢铁产

6、出将越来越多地依赖废钢资源，从而替代炼钢炼铁的主要原材料铁矿石的消耗。在2018年12月举办的第七届中国钢铁原材料市场高端论坛上，中国废钢铁应用协会副秘书长王方杰预计，2018全年全国粗钢产量约9.3亿吨，其中废钢消耗总量为1.87亿吨，废钢比约为20%,较此前两年得到进一步提升。根据国家统计局在本月14日发布的生产数据，2018年111月，全国规模以上企业粗钢产量8.57亿吨，同比增长6.7%；钢材产量10.13亿吨，同比增长8.3%；生铁产量7.08亿吨，同比增长2.4%。也就是说，生铁产量增幅远小于粗钢的产量增幅。来自中国冶金矿山企业协会的数据显示，2.4%的生铁产量增幅使得铁矿石消费增

7、长约2800万吨，而废钢用量的增加替代了铁矿石消费约6000万吨。废钢铁（简称废钢）是现代钢铁业主要的不可缺少的铁素原料，也是唯一可以替代铁矿石的原料，是节能载能的再生资源。用废钢铁生产一吨钢，可节约铁矿石1.6吨，能耗减少350公斤标准煤，减少1.6吨CO2排放，具有显著的节能减排效益。按照来源，废钢可以分为自产废钢，即在钢铁生产过程中钢内部产生的废钢，约占粗钢产量的5%8%；加工废钢，即指制造加工业对钢铁产品进行机械加工时产生的废钢；还有折旧废钢，即各种钢铁制品使用一定年限后报废形成的废钢。其中，加工废钢和折旧废钢统称为社会废钢。2017年全国粗钢产量为8.3亿吨，废钢消耗总量为1.48亿

8、吨，比2016年增加0.58亿吨，增幅为64.2%,废钢比为17.8%,同比增加了6.7个百分点。王方杰表示，预计到2023年，中国钢铁蓄积将达到100亿吨，废钢资源产出将超过2.1亿吨；到2025年，中国钢铁蓄积将达到120亿吨，废钢资源产出将达到2.73亿吨；到2030年，我国钢铁蓄积将进一步达到132亿吨，废钢资源产出将达到3.23.5亿吨。也就是说，随着中国钢铁蓄积、废钢资源的增加以及废钢价格优势的凸显，未来20年内，中国的废钢资源总量将会非常充足。“未来充足的废钢资源将是我国钢铁业强有力的支撑，同时也是实现黑色金属矿产资源强国的重要支撑。中国钢铁业的铁素资源构成将发生重要变化，对国际

9、铁矿石资源的需求将逐步下降，同时对于推动生态文明建设和绿色发展具有重要作用。”王方杰说。此外值得关注的是，废钢资源的大幅增加也必将推动钢铁业加快转型升级，并对钢铁业生产流程结构的调整、钢厂模式和钢厂布局的变化、铁素资源消耗、能源消耗和碳排放产生重要的影响。3转炉废钢加热工艺流程优选转炉炼钢所需废钢加热可采用的加热工艺很多。我们从燃料或能源、设备工艺两个方面作比较。3.1 燃料或能源1）按照国内状况，转炉工艺可采用废钢加热的燃料或能源有：1.1）电力1.2）焦炭或无烟煤1.3）转炉煤气1.4）高炉煤气1.5）焦炉煤气1.6）发生炉煤气2）其中焦炭或无烟煤直接与废钢配入转炉，随着氧枪吹氧燃烧发热使

10、得废钢熔化，该工艺优缺点分析：表3-1焦炭或无烟煤直接与废钢配入转炉的优缺点分析优点无需增加投入；废钢内部的氯丁橡胶或PVC等含氯有机物夹杂参与燃烧发热降低能耗，又不至于产生二嗯英等剧毒的物质。缺陷焦炭里面的S/P两种元素全部进入钢水，对钢制品品质有不良影响；灰分Sio2、AI2O3在炼钢中造渣，增加石灰和轻烧白云石消耗，增加炼钢渣量；转炉煤气的热能利用不是很好，因而能耗较高。吹炼时间延长50s3）其他比较项目如表3-2o表3-2转炉炼钢用废钢预热能源比较Xo项目能源种类电力高炉煤气转炉煤气焦炉煤气发生炉煤气冶金焦炭1.价格（元kgce）5.700.500.570.70.72.22.钢水品质影

11、响无无无无无有3.热效率最f高高高高低4.环境污染无有有有有无5.投资（注3：）电炉：少转炉：多多多多多无注1:煤气作废钢加热燃料对环境污染的潜在因素是废钢里面的氯丁橡胶或PVC等含氯有机物夹杂参与燃烧产生二嗯英等剧毒的物质。建议此类废钢不要预热，直接进入转炉，最好是进入高炉。注2:使用发生炉煤气则需要考虑燃气脱硫或烟气脱硫，低氮燃烧或烟气脱硝。注3:电炉投资少是因为电炉自带供电系统，转炉投资是因为需要增加供电系统。通过比较，我们认为使用高炉煤气或发生炉煤气作燃料加热燃料比较切实。其中发生炉煤气是钢厂内部煤气不能平衡时候考虑建设煤气发生炉。3.2加热工艺设备比较在燃料确定使用煤气以后，我们做工

12、艺设备优选。加热工艺设备有：回转窑、特种废钢加热料槽、BJ步进式隧道窑输送机，普通废钢加热料槽，钢包氧气煤气直热我们作一比较。表3-3废钢加热设备比较Nw比较项目回转窑特种加热I爱钢驾槽BJ步进式隧道窑输送机普通JE加热彳爰钢阴曹钢包氧气煤气直热指标得分指标得分指标得分指标得分指标得分1.作业率/%90.42.595590.42.59559552.烘烤烟气温度/11503100051150311503150003.废钢最f加热温度/800580056000500080054.热效率/%755755702.54004005.铁元素氧化少5少5少5少5强烈0JN比较项目回转窑特种废钢加热料槽BJ步

13、进式隧道窑输送机普通废钢加热料槽钢包氧气煤气直热指标得分指标得分指标得分指标得分指标得分6.助燃物空气5空气5空气5空气5纯氧07.对流换热强烈5强烈5温和2.5温和2.5温和2.58.辐射换热强烈5强烈5温和2.5温和2.5温和2.59.传导传热强烈5强烈5温和2.5温和2.5温和2.510.加热均匀性均匀5均匀5不太均匀3不均匀2不均匀211.能耗低5低5高0高0高012.重型废钢C0A5A5B2.5B2.513.中型废钢B0A5B+4B2.5B2.514.细碎废钢A5A5B2.5C0C015.二嗯英消弭A5C注6：0A5C注6：0C注6：016.VOCs消弭A5B注7：3B注7：3C0C017.物料转运与粉尘污染2次转运31次转运4次领21次转运41次转运418.维护费用较高4较低5较高4较低5较低519.造价较高2.5较低3较高2.5低5低520.运行成本较高4较高4较低5高321.综合得分