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夏杰生
今年4月底,河南威猛振動設備股份有限公司(下文簡稱威猛股份)為寶鋼股份南京梅山鋼鐵有限公司(下文簡稱梅鋼)提供的第三套電磁直噴熱交換系統(tǒng)成功運行,第四套系統(tǒng)目前也正在安排供貨中。供需雙方的再次合作不是偶然之舉,而是表明威猛股份的創(chuàng)新技術適合梅鋼的需求,加之雙方對低碳減排理念的高度契合,才又一次促成了雙方的密切合作。
多年來,威猛股份爭做促進綠色低碳事業(yè)發(fā)展的先鋒,取得驕人業(yè)績有目共睹。他們助力鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)低碳減排,從煉鋼產(chǎn)能結(jié)構上推廣采用節(jié)能減排裝備,使供需雙方實現(xiàn)了雙贏并取得明顯社會效益。
電磁直噴熱交換節(jié)鐵增鋼益轉(zhuǎn)爐
據(jù)威猛股份總經(jīng)理王思民介紹:由于廢鋼是可循環(huán)再生利用的綠色資源,在鋼鐵生產(chǎn)中可替代生鐵煉鋼,這樣減少了焦化、燒結(jié)和煉鐵流程,大大減少能源消耗,還可大大降低廢氣、廢水、廢渣的排放量。因此當下,在長流程煉鋼(焦爐-高爐-氧氣轉(zhuǎn)爐)生產(chǎn)工藝中,發(fā)展以廢鋼為煉鋼原料的生產(chǎn)流程是鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)“脫碳化”的重要途徑。
目前,眾多的長流程鋼材生產(chǎn)企業(yè)雖然采用鐵水煉鋼,但其紛紛取得下列共識:即在轉(zhuǎn)爐中添加30%以上的廢鋼,便可使煉鋼總能耗大大節(jié)省。然而,要想提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比,從而提高煉鋼生產(chǎn)效率的重要手段之一,是將廢鋼在裝爐前進行預熱。
威猛股份潛心研發(fā)的電磁直噴熱交換系統(tǒng),就是廢鋼預熱新技術領域里的佼佼者。該系統(tǒng)主要應用于轉(zhuǎn)爐爐前添加廢鋼、精煉爐鋼包添加廢鋼等多種煉鋼工藝。在其加料段到預熱段,通過采用煉鋼產(chǎn)生的工業(yè)廢氣(高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦爐煤氣等可燃性氣體)對廢鋼進行預處理,就能提高整個煉鋼過程中的熱能利用率和加熱效率,實現(xiàn)良性循環(huán)。
王思民闡述,其電磁直噴熱交換系統(tǒng)的工作思路如下:首先是運用信息化技術搭建熱能利用智能化平臺,提供智能化控制解決方案。其次是應用AI技術識別、一鍵運行、智能控制來實現(xiàn)廢舊金屬的預熱處理,并在運行過程中收集大數(shù)據(jù),反饋指導整套系統(tǒng)的高效運行,從而達到幫助客戶提高生產(chǎn)效率、降低成本的目的。
該系統(tǒng)可在原有的添加冷鋼(不加熱的冷廢鋼)的基礎上,提高40%的生產(chǎn)效率,其經(jīng)濟效益顯著,大大縮短煉鋼生產(chǎn)的冶煉時間,提高煉鋼產(chǎn)量。
威猛這套系統(tǒng)的成功應用,不僅提高了轉(zhuǎn)爐廢鋼比,同時在低碳減排方面有著積極的影響。與鐵水煉鋼相比,可取得下列良好的生產(chǎn)效果:
用廢鋼生產(chǎn)一噸鋼可節(jié)約鐵礦石1.6噸,節(jié)約焦炭0.4噸,節(jié)約原煤1噸左右,同時可減少1.6噸二氧化碳、3噸固體廢物的排放,1噸廢鋼生產(chǎn)出來的鋼鐵產(chǎn)品所消耗的能量僅僅約為長流程消耗能量的1/3。此外,少吃礦石冶煉的鐵水,多吃廢鋼,不僅可降低鐵礦石進口依存度,降低產(chǎn)業(yè)風險,而且還是鋼鐵產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、綠色發(fā)展的必由之路。
威猛股份電磁直噴熱交換系統(tǒng)成功應用的案例之一,是去年末在梅鋼煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中的應用。在這里,此系統(tǒng)不僅發(fā)揮了原有的功能,而且與時俱進的威猛人還令其拓展了新的功能。
原來,梅鋼煉鋼廠現(xiàn)場沒有充足的冷卻水,無法再增加供水設備及場地,最重要的是也不符合梅鋼要求的最大程度的熱利用(降低煤氣消耗、高速提高廢鋼溫度),即不能用水來帶走煤氣發(fā)出熱量。梅鋼提出一個獨辟蹊徑的要求就是用助燃風來冷卻設備,并提高助燃風溫度,并混合到煤氣中燃燒,同時提高火焰溫度和降低煤氣消耗。梅鋼提出的硬指標是:必須每小時將80噸廢鋼預熱到700℃以上,此外,還提出了確保煉鋼產(chǎn)量,以及實現(xiàn)風冷、快節(jié)奏煉鋼等多個前所未有的技術難題。
面對新挑戰(zhàn),王思民親自掛帥召開梅鋼專項技術研討會,要求各下轄部門認真研究,勇敢擔當,理論聯(lián)系實際,穩(wěn)扎穩(wěn)打,確保對梅鋼承包任務的按時、保質(zhì)保量完成。威猛股份設計院以最短的時間完成了梅鋼風冷技術廢鋼預熱的方案,并得到了梅鋼認可。在此之前,國內(nèi)所有的廢鋼預熱都是需要大量的冷卻水帶走極大的熱量,極其浪費資源、投資較大。從接到梅鋼書面通知開始,威猛股份不僅以43天時間就使該系統(tǒng)進入點火調(diào)試、50天后再點火調(diào)試第二套系統(tǒng)的超高速度完成了梅鋼第一煉鋼廠廢鋼預熱系統(tǒng)的安裝工作。至今半年多時間過去,威猛股份這兩套系統(tǒng)運轉(zhuǎn)良好。其高質(zhì)量和高效率贏得了梅鋼的信任。梅鋼隨即將其第二煉鋼廠的3米寬風冷廢鋼預熱項目再次委托威猛股份承包完成。
三段式混冷廢鋼預處理低碳節(jié)能惠電爐
談到在電爐煉鋼中如何采用威猛廢鋼預熱系統(tǒng)問題時,王思民介紹,電爐短流程煉鋼主要采用廢鋼為原料。電弧煉鋼主要通過電弧熔化廢鋼來實現(xiàn),在冶煉過程中會消耗大量的電能。電弧爐中連續(xù)加料及預熱技術是電爐煉鋼中一個重要分型技術,可以大量節(jié)省電能、降低碳排放并降低煙氣溫度和粉塵排放量。其具體工作過程中,在輸送機的作用下將廢鋼輸送至電弧爐內(nèi),當物料進入輸送機的時候,引風機將電弧爐里面的廢高溫煙氣吸引入對廢鋼進行預熱,使廢鋼升溫。上述工作過程中煙氣烘烤物料所產(chǎn)生的有害氣體無法處理,且烘烤熱效率低下,造成高溫煙氣大量的浪費;并且物料升溫慢以及物料表面的雜物無法清除。
針對目前上述技術弊端,威猛股份自主研發(fā)設計一種電弧爐三段式廢鋼預熱系統(tǒng),即一段為明火除雜單元,二段為高溫煙氣預熱單元,三段為強化還原單元。該系統(tǒng)均采用液化天然氣為燃料,液化天然氣是低碳烷烴被加壓液化的產(chǎn)品,被公認是地球上最干凈的化石能源,燃燒后對空氣污染極小,且放出熱量大。
設置以上三單元的整體作用,是能夠保證高溫煙氣始終處于均衡高溫的狀態(tài),以達到提高廢鋼的烘干和預熱效率;并且能夠保證廢鋼始終處于高溫煙氣的換熱中以提升廢鋼溫升速度,避免廢鋼隨著高溫煙氣的變化或自身的運動而溫度下降的問題,從而間接地降低電能的消耗,有效實現(xiàn)碳的減量排放。
在此基礎上,威猛股份運用信息化技術搭建“熵”平臺(熱能利用智能化平臺)為電弧爐三段式混冷廢鋼預處理系統(tǒng)提供配套的智能化控制解決方案。該方案設計思路主要通過一鍵運行、智能控制來實現(xiàn)廢鋼的預處理,并在運行過程中收集大數(shù)據(jù),反饋指導整套系統(tǒng)的高效運行,以此達到幫助客戶提高生產(chǎn)效率、降低成本的目的。