智能环保大型综合原料场工艺设计特点
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智能环保大型综合原料场工艺设计特点
罗来清
(新余钢铁股份公司烧结厂,江西 新余 338001)
摘 要:
新余钢铁公司智能环保大型综合原料场[2]
工艺布局紧凑,工艺流程合理,实现“投资省,储量大,效率高,工期短”的目标,对同类项目工艺设计具有指导和借鉴作用。
关键词:
大型综合料场;环保桁架结构+PE 膜材全封闭大棚中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:
11-5004(2020)16-0241-2收稿日期:
2020-08作者简介:罗来清,男,生于1972年,汉族,江西新余人,本科,工程师,研究方向:烧结设备。
1 料场介绍
新钢大型环保综合原料场,主要承担炼铁、烧结等所需原料
的受卸、贮存、混匀、供应等任务,主要包括原料受卸系统、一次料场、高炉料场、混匀料场、熔剂料场、固废处理系统等和6座桁架结构+PE 膜材全封闭大棚[1]。
本文重点对综合原料场工艺特点进行分析。
2 设计原则
(1)遵循“高效、节能、环保、绿色”的原则,使总体布局和实施、生产技术设备装备水平及生产过程控制管理水平达到和谐统一。
总图布置和工艺流程合理,节省用地、节约投资[2]。
(2)消化吸收国内外已成熟的适用的先进工艺和技术,确保原料长期、安全、稳定地连续生产,降低能耗,以取得较高的经济效益。
(3)综合原料场按1000万t 铁产量规模设计。
原料场相关用户规模如下。
表1 原料场相关用户规模表
用户主体设备
年产量(万t/a)原燃料用量(湿)
来料方式品种
需求量
(万t/a)
烧结3×360m 2+180m 2+115m 2
烧结机~1600含铁料1447.1公路、铁路熔剂220.4公路炼铁2×2500m 2+4×1250m 2
高炉
~1000
块矿158.4铁路、公路球团矿228.8
铁路、公路
合计
2061.3
3
工艺流程
图
1 综合原料场工艺流程图
图2 综合料场工艺布置图
4 系统建设
4.1 受卸系统
受卸主要包括汽车受卸设施和铁路受卸设施,年受料量约2061.3万t。
(1)火车受卸。
根据原料火车进厂量,铁路受卸系统新增2套翻车机,单车折返式,用于翻卸粉矿、球团和块矿。
改造后火车接卸量约1467.9万t/年。
在翻车机位置旁,新建一条人工卸车线,用于接卸冬季车厢内板结矿石、物料,原料接卸后通过地下受料槽及槽下输出胶带机进入料场[3]。
每套新增翻车机系统设置1条空车清车线,用于清理车底余料。
余料通过地下受料槽及槽下输出胶带机进入料场堆存。
(2)汽车受卸。
汽车受卸设施按照“公改铁”政策实施后,汽车受料量为约593.4万t/年(湿量)进行设计。
考虑公路治超对汽车进厂数量有较大增量,汽车受卸设施应满足目前汽车进厂条件的汽车受卸。
新建汽车受料槽2处,一处负责一次料场、高炉料场的矿石汽车受卸,另一处负责熔剂料场的熔剂汽车受卸。
4.2 一次料场系统
粉矿料场采用C 型料库型式[3]全封闭大棚组成,共2跨,每跨跨度80m,长度400m,按32个品种粉矿分品种堆存,总储量约95万t。
单跨料场室内顶部设置2条胶带机及2台高位卸料车,用于向料格堆料,每侧C 型料格各设置2台半门架式刮板取料机,单跨内共4台,额定取料机能力Q=1500t/h。
两侧地面设置2条输出胶带机线路供料至混匀配料槽参与配料。
一次料场共4台高位卸料车,8台半门架刮板取料机。
4.3 混匀系统
混匀设施由混匀配料槽、混匀料场以及相应的带式输送机输送线组成。
(1)混匀配料槽。
混匀配料槽共计38个配料仓,并联布置,采用全料混配工艺。
其中1#2#混匀配矿槽为铁矿粉槽,每排布置14个料仓,共计28个料仓,每个料仓容积为200m 3;3#混匀
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配料槽为4个固废料仓+6个熔剂料仓,共计10个料仓,每个料仓容积为70 m3。
料仓采用双曲线型钢仓,内壁贴满铸石衬板,固废料仓下面布置一套高压气力清堵装置,避免积料。
(2)混匀料场。
混匀料场由两座B型全封闭大棚组成,单跨108m,长度400m。
每座混匀料场设置2个料条,每个料条堆底宽34m,堆尖高约14m,单个料条储量约18万t,两座总储量约36万t。
可以满足烧结机约8天用量。
每个混匀料场采用2跨2堆制,每座混匀料场配置1台摇臂混匀堆料机、2台混匀取料机,混匀取料机选用桥式双斗轮混匀取料机取。
取料能力为1600t/h,堆料能力2000t/h。
4.4 高炉料场
高炉料场由1座B型全封闭大棚组成,单跨大棚跨度90m,长度400m,沿长度方向通长设5m高挡墙。
大棚内设2个料条,料条为梯形断面,每个料条堆底宽33.5m,堆高约14m,料场储量约25万t,约为22天储量。
料场大棚内设2条堆料线、2条取料线,料场同端输入输出、输送机单向运行,采用2台斗轮堆取料机、1台斗轮取料机对应4条料线的工艺布置。
取料能力为1200 t/h,堆料能力为1500 t/h。
4.5 熔剂料场系统
熔剂料场由1跨B型全封闭大棚组成,单跨大棚跨度64m,长度200m。
料场堆存烧结所需石灰石粉和白云石粉,大棚内设1个料条,料条为三角形断面,中间设隔墙,可进行分堆,料场储量约3万t(其中石灰石粉~2万吨)。
料场大棚内设1条堆料线、1条取料线,堆料采用堆料机、取料采用全门架刮板取料机。
取料能力800t/h,堆料能力1000t/h。
4.6 固废处理系统
(1)概述。
在钢铁生产中,会产生大量的固体废物,约占钢铁产量的10%。
这些固废主要包括:烧结尘泥、球团尘泥、高炉瓦斯泥、炼钢尘泥、转炉污泥等,其全铁含量(TFe)一般在30%~70%,颗粒细,湿式除尘的尘泥含水率高达20%~50%。
实现含铁泥尘资源的回收利用,具有较大的现实意义。
(2)处理规模。
综合料场固废处理设施,年处理能力65万t(湿量),系统处理能力Q=200t/h。
固废处理原料条件见下表。
表2 固废处理原料处理量汇总表
序号品名年用量(干,万t/a)水分(%)年用量(湿,万t/a)1污泥 1.7123 2.22
2脱硫渣精粉 2.6614 3.09
3铁粒子0.5320.54
4含铁尘泥TW 5.1412 5.84
5含铁尘泥TD7.4298.15
6含铁尘泥GW18.243226.82
7含铁尘泥GC 2.7910 3.10
8高炉瓦斯灰 1.477 1.58
9C级料11.9612.66
108mm以下炉
台灰
0.7450.78
合计52.664.8(3)流程及系统组成。
5 综合料场工艺特点及优势
5.1 装备大型化
原料场从受卸、储配、输送等生产工艺流程全部采用大型机械化设备。
一方面可减少工程设备的数量,带来高效率及规模效益,另一方面也提高了土地利用效率。
5.2 原料处理集约化
各用户所需要的原料全部统一由原料场接收、贮存、输送。
粉矿采用C型料场,混匀矿、高炉矿石、熔剂采用B型料场,并分别在各自的系统完成受卸及配送作业,其优势是原料落地少,布置紧凑,物流短捷、顺畅,使原料的周转能力增强,充分利用装备及生产规模化效益,降低了原料在全厂分散输送的耗损,大大提高经济效益。
根据全厂总图布局原料场料线集中布置在用户一侧同端进出,物料输送线通廊和转运站都集中在料场北侧,减少了料线迁回周转。
5.3 环境保护与资源节约
综合料场整体采用了大型封闭式料场,既环保、又减少原燃料的流失,具有良好的经济效益和环境效益。
综合料场从原料接卸开始,所有物料的转运过程都在封闭空间内进行,正所谓“用煤不见煤,用矿不见矿”,料场共配置11台除尘器对料场各扬尘点进行集中除尘治理,改善封闭空间作业环境。
大棚封闭膜材选用进口PE膜,具有良好的自洁性能,防水性能,阻燃。
膜材满足白天自然采光要求,抗紫外线能力好,能抵抗温度变化及雨、雪、冰雹、大风等其它极端气候,正常使用寿命不低于15年,
5.4 经济效益
综合料场建成投产后,效益体现在两方面。
(1)原料场封闭后每年可减少1%左右的原料损失。
减少量见下表。
表3 原料场减少风损量统计表
序号系统储量(万t)节省量(万t)
1一次料场950.95
2高炉料场250.25
3混匀料场360.36
4熔剂料场30.03
5总计159 1.59
经计算,年减少风损的收益约为500万元/年。
(2)原料场封闭后将降低烧结和高炉入炉料水分。
粉矿及熔剂每降低1%水分,烧结燃料降低约1.2kg/t粉;块矿、球团矿每降低1%水分,高炉燃料消耗降低约2kg/t矿。
拟按料场封闭后原料水分降低了1%,根据以上指标折算,烧结工序每年将减少无烟煤消耗约20000t/a,高炉工序每年将减少焦炭消耗约77440t/a。
经计算,减少无烟煤及焦炭消耗产生的收益为10118.4万元/年。
综合料场建成投产后可产生年收入约10618.4万元。
6 总结
新钢公司综合料场占地面积约64万m2,工艺布局紧凑,原料处理集中,装备先进高效,场区清洁环保。
料场年处理量达2642.5t/a,满足烧结、高炉所有原料的储存和供应,为新钢公司目前1000t/a规模的铁水生产提供保障,给同级别钢铁企业的封闭原料场建设提供参考和借鉴。
参考文献
[1] 康兴东;邱实;朱佳星;冯杨;王帅.山钢综合原料场功能设计及特点[J];烧结
球团;2019年02期.
[2] 李洪春;李洪涛;宋新义.大型封闭式原料场的应用与探索[J];烧结球团;2016
年05期.
[3] 陶伟平.宝钢环保封闭料场选型及特点分析[J].环境与发展,2018:242-243.
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