日照钢铁万吨年转底炉处理钢厂固体废弃物的生产实践与分析课件

十五军工课题论证报告,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,CISRI,China Iron&Steel Research Institute Group,十五军工课题论证报告,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,日钢20万吨/年转底炉处理钢厂固体废弃物的生产实践与分析,2011.9.8,日钢20万吨/年转底炉处理钢厂固体废弃物的生产实践与分析20,（,1,）以煤粉作为还原剂,使用一部分煤气,对煤的质量要求没有回转窑法那么严格,故有利于广泛应用。,（,2,）与回转窑相比,环形转底炉工艺产能大，设备较简单、投资省、能耗成本较低。,（,3,）对炉料的强度要求不高。因为料层很薄炉料既不受压，且随炉底一起转动,炉料与炉底之间无相对运动,可用含碳球团。,（,4,）炉料在转底炉内停留时间短,(,约,20min),操作容易。,（,5,）转底炉法可直接使用含铁废粉料（或粉矿）和粉煤,在矿石和能源上具有很好的适应性和经济性。金属化率可达,70-90%,。,一、转底炉的工艺特点和功能,1.1,转底炉的工艺特,点,（1）以煤粉作为还原剂,使用一部分煤气,对煤的质量要求,（,6,）目前国外工业化的设备大多用天然气或重油作燃料，使控制简化。在我国缺乏燃气、液体燃料的地区，可以采用煤制气或钢厂内部的放散煤气。,（,7,）由于全部还原剂均加入到球团内,因而还原剂中残留的灰分和有害元素硫等将直接影响,DRI,的使用方向，应该选择低灰,低硫,的还原剂。,（,8,）由于炉膛内为弱氧化性气氛,还原的铁可能被部分再氧化,需要抑制再氧化才能获得较高的金属化率。,（,9,）由于采用敞焰加热,应有效回收利用烟气带走热量。,（6）目前国外工业化的设备大多用天然气或重油作燃料，使控制,1.2,转底炉的工艺功能,直接还原铁,-,电炉,熔融炼铁（转底炉,-,埋弧炉）,转底炉处理钢铁厂粉尘,转底炉处理海砂等钒钛矿,转底炉处理红土镍矿,转底炉处理赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及鲕状赤铁矿、含铁铜渣镍渣等难选含铁原料,1.2转底炉的工艺功能直接还原铁-电炉,二、日照钢铁转底炉开发建设情况,山东日照钢铁集团转底炉处理对象为钢铁厂内固废废弃物与海沙矿，项目自,2008,年,3,月起由钢铁研究总院进行试验室研究，先后进行了原料物理化学性质分析、粘结剂的选择与开发、含碳球团冷固结成型、直接还原热模拟、防止二次氧化与熔分等实验研究。并于,2009,年,10,月完成设计，先后完成转底炉及加料、密封、喷吹、输送、鼓风、除尘、换热等配套附属装置的选择与研制，确定了转底炉生产的最终工艺方案。,二、日照钢铁转底炉开发建设,日钢转底炉设计生产处理能力为,20,万,t/a,，一期建设两座，项目于,2009,年,11,月在日照钢铁集团开工建设，,2010,年,4,月开始进行点火热试，目前已经取得了阶段性成果，各项生产参数已接近或达到设计目标。该转底炉从工艺到设备完全由钢铁研究总院设计完成，具备完全知识产权。,日钢转底炉设计生产处理能力为20万t/a，一期建设两座,1.,日钢转底炉工艺流程,钢厂固废,干 燥,混料、压球,还原剂,粘结剂,生球干燥,转底炉,加热、还原,冷 却,高温烟气,预热器预热助燃空气,热风,废烟气,废烟气,天然气,除尘器,含锌粉尘,商品出售,D R I,1.日钢转底炉工艺流程钢厂固废干 燥混料、压球还原剂粘,混合料中的碳含量足以满足转底炉还原的要求（,C/O1.2,），造球时无需再配碳，只需加少量添加剂，,表,3,生球团成分，,%,TFe,FeO,Fe,2,O,3,CaO,SiO,2,Al,2,O,3,MgO,S,P,Zn,C,其它,45.07,9.08,53.47,6.57,5.22,1.60,0.57,0.64,0.071,0.78,20.30,1.70,名称,TFe,FeO,Fe,2,O,3,CaO,SiO,2,Al,2,O,3,MgO,S,P,Zn,C,混合料,47.78,9.63,56.68,3.52,4.69,1.70,0.60,0.68,0.075,0.83,21.52,表,1,原料化学成分，,%,按瓦斯泥：转炉泥：氧化铁红：氧化铁皮,60,：,10,：,25,：,5,的比例混合,表,2,混合料化学成分，,%,名称,TFe,FeO,Fe,2,O,3,SiO,2,CaO,Al,2,O,3,MgO,S,P,Zn,C,转炉泥,54.51,38.43,35.17,3.7,12.9,0.8,5.3,0.058,0.1,0.12,1.55,瓦斯泥,30.29,8.52,33.8,6.67,3.31,2.5,0.85,1.04,0.1,1.27,33.27,氧化铁红,69.8,0.19,99.5,氧化铁皮,68.0,0.13,97.0,混合料中的碳含量足以满足转底炉还原的要求（C/,日照钢铁转底炉压球机,日照钢铁转底炉压球机,日照钢铁转底炉,日照钢铁转底炉,日照钢铁转底炉,日照钢铁转底炉,日照钢铁转底炉内观察,日照钢铁转底炉内观察,日照钢铁转底炉还原产品,-,全部用作炼钢冷却剂使用,日照钢铁转底炉还原产品-,换热器除尘灰,化学成分：,粒度：,布袋除尘灰,粒度：,化学成分：,除尘灰粒度及化学成分,换热器除尘灰 化学成分：,转底炉布袋除尘灰微观形貌,布袋除尘,SEM,形貌和元素面分布,SEM,Fe,Zn,Pb,K,O,布袋除尘SEM形貌和元素,转底炉工艺资源化利用钢厂内部的含锌尘泥，可以成为实现钢铁工业与锌再生之间形成工业化循环经济生态链的切入点。对于提高资源的利用效率，减轻环境负荷，实现可持续发展具有重要的实际意义。,高炉,转炉,成型,转底炉,金属化球团,辅料、添加剂,重力除尘灰,含锌尘泥,布袋灰,锌再生,转底炉工艺资源化利用钢厂内含锌尘泥循环示意图：,含锌尘泥,转底炉工艺资,于,2010,年,5,月,1,日正式点火，已连续生产一年有余。目前日,产量达到,1,千吨左右，已达到设计产量的,90%,，金属化率,70%85%,，是目前国内同类技术中，设备运行作业率最高的生产装置。,日钢转底炉工程总结：,（,1,）烟气系统设计是工艺成功的关键。,（,2,）原料系统稳定顺行是工艺成功的基础，冷压球和圆盘造球是两种不同的成型方法，生球强度要高。,（,3,）转底炉、进出料机、冷却机，设备运行可靠是关键。,（,4,）注意锌、铅、钾、钠的回收利用。余热回收降低成本。,粉尘粘性大，非常容易粘结在换热器等设备的表面，采取机械清灰方式优于振打、激波等清灰方式。,于2010年5月1日正式点火，已连续生产一,项目,单位产品消耗,折标系数,折合标煤,kgce/t,合计,kgce/t,海砂矿,1.35t,372.1,高炉灰,0.241t,粘结剂,0.104t,还原用煤,0.338t,0.7143,241.4,发生炉用煤,0.1338t,0.1786,86.1,原料烘干,0.100,0.1786,17.8,氮气,40.5Nm,3,0.4,16.2,新水,1.41t,0.0857,0.12,电,85.4Kw.h,0.1229,10.5,表,4,日钢转底炉工艺能耗分析,三、转底炉的能耗与节能,项目单位产品消耗折标系数折合标煤kgce/t合计kgce/t,四、烟气处理与余热回收方案,烟气量,12,万,Nm,3,/h,，温度,900,锅炉,40,吨（,3.5MPa,435,）,发电机组,8MW,，,年发电量约,0.56,亿度,沉降室与除渣屏,转底炉,余热锅炉与发电,制粉系统,布袋收粉器,制球系统,高锌粉尘,烟囱,四、烟气处理与余热回收方案烟气量12万Nm3/h，温度900,谢 谢！,谢 谢！,