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践行环境经营理念 推进渣处理清洁生产
----中冶宝钢技术革新渣处理滚筒工艺优化产能结构纪实
    发布日期:2012-07-05
宝钢滚筒钢渣处理工艺及装备自1998年在宝钢二炼钢渣处理投入工业化生产已14年,滚筒工艺探索和结构改型的道路可以说漫长而曲折,随着二炼钢渣处理倾斜式转炉滚筒于2009年12月31日 的热试成功,并经过近三年的大生产实践检验,倾斜式单腔滚筒不负众望,成为公认的符合环境经营和节能减排要求的经济型环保设备,该滚筒具有相对较低的吨渣处理成本、较高的安全系数、低能耗和低排放、渣不落地、源头直接渣铁分离以及一次成材率100%等技术和经营指标,该滚筒的工业化应用将真正实现钢渣处理工艺的革命!
至98年6月宝钢二炼钢渣处理第一台液态钢渣处理滚筒投产以来,无论是滚筒法工艺,还是滚筒结构在大生产实践中暴露较多的弊端和缺陷,为推进滚筒连续化生产,全面掌握引领钢渣处理变革的滚筒核心技术,世界500强中冶集团所属中冶宝钢技术服务有限公司协力生产分公司依托宝钢科协钢渣研究学会平台并联合宝钢股份炼钢厂成立滚筒项目推进小组,在一炼钢及电炉滚筒的基础上经过五年的摸索和创新,克服了滚筒的固有缺陷、优化了工艺、改进了结构,实现了滚筒的连续化生产,为滚筒样板基地建设和绿色炼钢目标的实现奠定了坚实基础。
2米 高,为讨论一个设计参数和工艺方案他们挑灯夜战,废寝忘食。皇天不负苦心人,团队的努力迎来了扒渣工艺之花的傲然绽放,世界上第一台滚筒配套扒渣机诞生了,操作者通过远程遥控实现了渣罐内粘性钢渣扒入滚筒溜槽的设计理念,经过充分大生产实践检验,滚筒扒渣工艺设备完美演绎了“机械手”扒渣作业的工业场景,滚筒也因此实现了全渣处理的梦幻开端,滚筒处理炉数由60%提高至100%,滚筒处理钢渣占比由8%提升至80%,一旦罐底渣滚筒投入大生产,滚筒钢渣处理量占总渣量将超过90%。滚筒首台扒渣工艺及装置的出炉掀开了滚筒渣处理工艺的崭新一页,在滚筒发展史上写下了浓墨重彩的一笔,意义非凡。
冶金行业的设备在外人眼中基本上是“傻大笨粗”的印象,钢渣处理的设备尤其如此,既然滚筒工艺是世界冶金行业独一无二的最先进渣处理工艺,能否给它插上信息化的翅膀,让庞然大物变得轻巧灵活呢?中冶宝钢技术协力公司领导高度重视项目组的提议,特意划拨专款进行支撑,并定期开专题会推进,听取项目组的困难和建议,在各级领导的大力关心和支持下,项目组不负重望,联合相关合作单位成功开发了“滚筒工艺参数记录无纸化和操作信息化系统”。该系统在每个滚筒作业点安装可触摸式的计算机平台,同时在该平台上安装有信息输入系统,通过该系统来将每一步工作记录下来。操作人员在作业过程中按照岗位规程设置滚筒的部分工艺参数,通过传感器自动采集,系统赋予作业人员根据生产情况进行参数调整的权限,电脑终端保留参数调整过程记录,便于分析和责任认定。每条生产信息记录提交后,记录数据将会被传输到后台服务器的数据库中永久保存。
信息化智能化的操作系统,使员工只需用鼠标在电脑画面上进行简单的设置就可实现对滚筒转速以及水量等参数的精确控制。同时,该电脑系统中还设置了“报警记录”项,自动记录滚筒故障的主要部位,以便快速解决故障。信息化记录系统可以随时从电脑系统中调出每炉钢渣的去向及每座滚筒每种渣类处理的工艺参数匹配情况,简化生产信息上报流程,减少人工工作量,提高数据的真实性和准确性。
为了改进滚筒钢球传统冷却缺陷,提高钢球冷却效果,降低钢球使用消耗,该公司滚筒项目组深入现场多方调研,通过对宝钢一炼钢水平型滚筒和电炉小倾角滚筒结构形式进行充分论证后,大胆提出了“高低球面两点冷却法”的新工艺。行业内都知道钢渣处理水火不容的道理,滚筒冷却方式调整不到位会造成事故,为了调试喷嘴不同角度对钢渣处理效果的影响,项目组成员不辞辛苦,分组倒班跟踪,根据钢渣冷却情况实时进行角度和水量的调整。经过近三个月的摸索实践取消传统低球面冷却法而尝试高球面冷却法获得巨大成功,吨球处理渣量提高2倍,吨球处理渣量超过1800吨。
优化工艺,提高滚筒连续化生产率
由于宝钢采用了溅渣护炉工艺,炉龄提高了,但钢渣变得特别粘稠,大约只有百分之十的流动性钢渣可以自动流入溜槽,百分之九十的半流动性钢渣无法通过自重流入溜槽,只能进行热泼处理。滚筒工艺的清洁生产优势得不到发挥,大量钢渣热泼造成环境污染,滚筒渣处理攻关团队个个看在眼里,急在心里。他们多次向宝钢钢渣研究学会和炼钢生产技术室的专家们求教,编制的一个又一个扒渣方案图纸累加起来近改进结构,提高滚筒处理能力
以往滚筒进渣方式为导流盘倒渣方式,该方式对沿口造成高温侵蚀,沿口更换频繁,滚筒停机时间较长,滚筒处理能力低下,项目组看着大量热态钢渣热泼对环境的影响,看着滚筒沿口频繁高的检修作业量,看着滚筒高居不下的成本消耗报表,心里十分憋屈,项目组主动请缨,向公司领导申报项目,立志解决该重大缺陷。说干就干,项目组进行明确分工,分头行动。一部分人到炼钢厂档案室调阅资料,一部分人咨询滚筒设计单位,一部分人现场蹲点调研,几组人定期碰头,采用头脑风暴法进行智慧碰撞,几经修改后的方案终于出露端倪,公司领导专题研究,反复论证后大胆决策,制定了具体施工进度和验收标准。该方案将原导流盘去掉,改进料斗结构和安装角度,研发直通型受料漏斗,使溜槽直接伸进筒体内部。 溜槽底面改进成圆弧形,并加大底端开口和倾斜角度,增加渣子下滑的动能,当渣子从溜槽上端开口倒入后落在接渣面上,这样就不会出现积渣漏渣现象。滚筒进渣结构改进后,滚筒处理能力提高20-30%;滚筒渣冷却速度提高30%,滚筒渣颗粒粒径降低20%;减少了人工清渣的频度,由每炉清理漏渣提高到每3炉清理一次,降低了劳动强度。 一次次的攻关,一个个的成果,让滚筒项目组在宝钢的大生产实践中锻炼成长,不断收获着。面对成绩,他们戒骄戒躁,直面困难和挑战,在技术上吹毛求疵,精益求精。他们在分析检修频率和停机时间时发现滚筒蓖条维修频次高,异常停机次数多。为此,他们第一时间进入刚冷却的半封闭滚筒筒体内,面对辐射热温度高达40度的“烤验”,他们挥汗如雨,无怨无悔,多次进入该高温工作腔内测绘及现场制定实施方案。“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来”,他们创造性地发明了一种“囚笼”结构,大大降低了蓖条检修时间和工作量。方案实施后,降低了篦条的窜动频率,减少了漏球;篦条使用寿命由10万吨渣/付提高至30万吨渣/付;篦条检修频率降低,停机时间减少,提高了滚筒设备生产能力。 滚筒旋转进料装置有效解决了原滚筒使用固定料斗在进料过程中的堵料问题,有效提高了生产效率。但生产实际使用过程中,由于原设计中料斗托盘的筋板厚度及支撑位置、支撑托轮强度及设备选型有缺陷,在长期的高温和压力冲击下,托盘及其筋板经常发生变形,从而导致托轮及托轮座发生位移,旋转料斗被卡死而不能旋转,同时由于托轮座的位置分布不是很合理,检修更换极不方便。为此,项目组参考原设计图纸并结合现场安装实际,对旋转料斗托盘厚度、加强方式及托轮分布位置进行了改进和重新计算。改进后的旋转料斗完好率由20%提高至70%,滚筒处理能力相应得到提高。 滚筒项目组不仅通过优化工艺,改进结构,不断提高滚筒渣处理能力,还通过总结和提炼,积极申报工法和专利成果:他们形成了完整的滚筒安全规程、操作规程和异常作业规程;集成了滚筒设备点检和检修维护的四大标准;总结提炼了滚筒大托轮更换等3个工法;申请中冶集团成果鉴定2项,其中滚筒渣处理工艺及结构改进参与2010年中冶集团科技成果鉴定,达到国际先进水平;形成专利成果8项,其中发明专利3项,实用新型5项。这些技术和工法是对宝钢滚筒法工艺技术的有效补充;是跨部门通力合作的见证;是中冶宝钢技术服务有限公司从事宝钢钢渣处理二十多年理论成果的积淀和智慧的结晶!践行环境经营理念,推进渣处理清洁生产
宝钢把环境作为经营方向和战略发展取向,这是一种果敢、大气的英明决策,是践行社会责任,提高员工生活质量的创举。为践行宝钢环境经营理念,借助宝钢股份炼钢渣处理技改契机,中冶宝钢技术协力分公司会同炼钢厂适时提出了打造全球样板渣处理基地的目标。为了宏伟蓝图的早日实现,协力分公司与宝钢炼钢厂双方领导高度重视,做到了思想统一、步调一致、信息互通、资源共享。无论是渣处理现场环境整治、宣传看板的制作还是道路、绿化等周边环境改善,做到高标准,严要求,横向到边、纵向到底,不留死角。甲乙双方有钱出钱,有力出力,为了共同目标,不计得失,不分彼此,共同谱写了一曲心意相通,合作共赢的赞歌。中冶宝钢技术协力分公司每年投入滚筒工艺优化及结构改进等技术开发费用达数百万元、投入和更新的机械装备数量和规格也远高于分公司其他区域。辛勤耕耘终有斩获,滚筒工艺及装备的持续改进,完善和补充了滚筒作为当今最环保最经济的钢渣处理技术的不足;改善环境的同时降低了劳动强度、安全风险和设备异常停机时间;节约了使用维护成本的同时提高了滚筒连续化生产能力、滚筒自动化程度和滚筒渣成品率等指标。如今成熟的BSSF-D型滚筒处理能力超过80%;吨渣处理成本降低1/3;粉尘排放达到50毫克/立方以下;滚筒采用“三位一体操作”,完全“渣不落地”。滚筒系列改进成果使得滚筒处理钢渣的优势得到了淋漓尽致的发挥,全球样板滚筒钢渣基地初步形成! “养在深闺人未识,杨家小女初长成”宝钢滚筒样板渣处理基地建设成果不胫而走,国内外参观团队络绎不绝,今年迎来了12批次共百来人的各方宾客,这是宝钢滚筒法工艺的运行绩效,这更是宝钢推行环境经营取得丰硕成果的有力佐证!结 束 语
滚筒法钢渣处理技术从实验室走向工业化大生产经过了漫长而艰苦卓绝的探索和实践,经过十多年工艺技术革新及结构优化,滚筒法钢渣处理技术已经日臻成熟,处理钢渣的优势和有益效果也已得到业界认可,滚筒渣处理法作为钢渣处理技术的一次革命将引领钢渣处理的发展方向。中冶宝钢技术协力生产分公司经过十多年生产操作实践和运行维护的提升和总结,已经逐步吸收并创新了滚筒法钢渣处理工艺,滚筒团队将戒骄戒躁,一如既往,为推动滚筒这一环保型技术和装置覆盖全国,走向世界,也为世界循环经济的发展做出应有贡献。中冶宝钢技术服务有限公司以服务宝钢钢渣处理为事业,以践行环境经营为己任,持续提升滚筒工艺技术、钢渣综合利用技术和装备制造技术,为实现“国内第一,国际一流”钢铁技术服务企业不懈奋斗! (中冶宝钢技术 胡治春) ②
