Ⅲ. 铁和铁前系统组获奖项目概况述评

作者:中国金属学会              发布时间:2016-06-08


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共申报项目31项,获奖11项,占申报项目的35.48%。其中一等奖1项,二等奖4项,三等奖6项。

在今年炼铁和铁前系统的获奖项目中,铁前系统占有较大的比例,在高炉改善和稳定运行、焦比技术和铁合金生产技术进展方面取得较大的成果。

一、铁前系统的装备和技术有重大创新

唯一的一个一等奖项目是首钢国际工程技术有限公司和京唐公司研发的大型带式焙烧机球团技术研究和创新应用,其主要的创新点是:(1)自动设计、自主集成建造国内首例大型带式焙烧机工艺球团生产线。(2)首次在国内自主集成、设计建造400t/a大型带式焙烧机以及相应的核心关键工艺和装备。(3)研究、探索了大型带式焙烧机球团生产工艺规律,开发了不同原料条件下稳定生产的关键技术。本项目已成功进行了3.5年,球团产品技术指标、生产指标和能源环境指标均达到了国际先进水平,为5500m3高炉提供良好的原料条件,并已在包钢500t球团上推广应用。

烧结烟气的脱硫是全国铁前系统环保技术的一个重点,攀钢在二等奖项目烧结烟气高效脱硫工艺装备集成技术开发及工艺应用中针对攀西钒钛磁铁矿在烧结过程中高SO24000~7000mg/Nm3)含量的烟气脱硫问题,利用6号烧结机的溶液循环吸收法烧结烟气脱硫装置,研究开发了以广谱型烧结烟气脱硫剂、高含量杂质离子脱除技术、抑制脱硫剂逃逸流失的工艺装备技术、固相沉积堵塞控制技术等为核心的全烟气有机氨循环吸收烧结烟气脱硫成套工艺装备技术。2012年在3号(260m2)烧结机全面推广应用,脱硫达90%以上,成果达国际先进水平。

在球团回转窑结圈原因及抑制技术研究方面,内蒙古科技大学等单位的包钢西区120t球团回转窑结圈原因及抑制技术研究项目(三等奖)针对包钢西区120t球团生产线投产后回转窑严重结圈问题进行研究,结果指出其原因是:(1)回转窑内粉末多。(2)低熔点物质及液相的形成(矿中K2ONa2O和燃料灰分中SiO2Al2O3)。(3)回转窑热工制度不合理。提出了优化含铁原料配比、降低低灰熔点燃料配比、升高链篦机预热二段温度等8项抑止技术措施,取得了显著效果,使回转窑的使用寿命延长,降低了煤粉和耐火材料的消耗。

二、改善和稳定高炉运行水平方面取得了较大的成绩

由于高炉大型化和原料条件的不断恶化,高炉布料方式的好坏对大高炉的顺行、降低高炉能耗具有重要作用。武钢的基于相控阵雷达的可视化高炉布料控制系统的开发及应用(三等奖)项目通过开发新型相控阵雷达测量装置,对高炉布料情况进行全方位精确检测,将料面检测点提高到2000多点,直接形成三维料面检测图像。同时改进高炉布料控制系统,及时识别出与布料有关的炉型、炉温、氧气流分布等变化模式,实现及时对高炉布料提出合适的控制策略。本项目在武钢7号高炉上无故障运行了6个多月,在布料调节上发挥了良好的作用,提高了利用系数,降低了燃料比,并在武钢5号高炉上推广应用,效果也较好。该项目达到了国际领先水平。

天钢高炉侵蚀模型与在线监测预警系统项目(三等奖)开发了高炉炉缸、炉底温度场仿真软件,炉缸、炉底、炉衬侵蚀监测系统及炉缸、炉底热流强度在线监测系统。该系统可以有效地了解当前炉缸、炉底、砖衬剩余厚度,并可以判断炉墙内是否有氧隙生成,对危险位置进行预警,结合专家知识库给出相应的操作指导建议,提高了高炉炉缸、炉底操作的安全性。本项目的系统应用于天钢3200m3高炉,计算结果与现场操作实际相符,可以有效地指导生产操作。

此外,巩义市五耐公司等单位的安全长寿高炉炉缸、炉底、内衬及结构新技术项目(三等奖)开发设计了新型烧成碳复合砖和安全炉缸、炉底结构新技术方案,将碳组分和金属Si粉引入或复合到氧化物材料中,利用微孔化工艺形成制品内部的微孔结构,并采用树脂结合剂,烧制成碳结合的金属复合刚玉耐火材料。本项目提出的安全长寿高炉炉缸、炉体结构设计方案采用单一的碳复合砖作为内衬结构材料,有利于结构稳定,炉底铺满碳复合砖有利于防漂浮效果。应用情况表明经5~6年使用,炉缸炉底一直处于安全状态,目前已成功用于近20座高炉。

三、焦化技术取得一系列新进展

马钢27.63m焦炉是我国最大的焦炉,通过二等奖项目“7.63m焦炉热工精细调控与生产高效运行的技术开发,发明、开发了系列技术,摒弃了国外特大型焦炉高温高压调节模式,首次提出将焦饼中心温度分为二档,将成焦温度控制在下限,并且国际上首次将出焦对全炉温度影响进行了精确的量化,开发出与出焦系统联锁的全自动精细测调系统,实现了煤塔等五大系统无人操作,温度等三大系统全自动操作。由于本项目的成果使马钢7.63m焦炉生产稳定,焦炭的主要质量指标及其标准偏差位于国内的前列,该技术可以在国内各类型焦炉上推广应用。

在炼焦、捣固焦技术方面,攀钢大型捣固炼焦集成技术研究项目(三等奖)有两个创新点:一是开发了大型捣固炼焦工艺生产,适用于高钛型钒钛磁铁矿冶炼的焦炭;二是开发了捣固焦、干熄焦循环气三次除尘的卧式除尘器,可推广应用。

在焦炉煤气高效脱硫工艺技术方面,中冶焦耐工程技术有限公司的项目符合循环经济要求的焦炉煤气高效脱硫工艺技术研究(三等奖),对真空碳酸钾脱硫新工艺进行了开发研究,建立了真空碳酸盐脱硫热力学、动力学数据支撑系统,开发出具有自主知识产权的完整工艺包,开发了结构合理、高效的塔内件,该项目已获得专利,并在国内推广了10套。

在余能余热高效回收再利用工程技术方面,济南冶金化工设备有限公司的焦炉烟道气能源流网化利用负压蒸氨集成技术研究与应用项目(三等奖)将焦炉烟道气热管换热技术与负压蒸氨废水技术集成,并且有效地回收了焦炉烟道气的热量,实现了降低成本和减少排放的双重效应。在河北遵化建龙集团建成80t/a焦炭配套的示范装置,经济和环境效率明显。

四、研究开发了氩氧精炼铁合金新工艺

吉林铁合金公司等单位开发的氩氧精炼铁合金节能减排工艺技术应用研究项目(三等奖)自主研发了氩氧精炼中低碳铁合金工艺技术,成功地替代了目前国内外普遍采用的电硅热工艺,新的工艺以氧化反应脱碳代替造渣剂脱碳,并以氧化放热反应代替电能冶炼,将三步法流程缩短为二步法,冶炼中碳铬铁时可节电45%,减少排渣量40%,节能、减排效果良好。

 

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