濟鋼煉鐵廠魚雷罐殘鐵再回收利用實踐

王徑成

(山東鋼鐵濟南分公司煉鐵廠，山東濟南，250101)

1 引言

濟鋼煉鐵廠大高爐區(qū)域鑄鐵機于2007年2月建成投產(chǎn)，設(shè)1#、2#鑄鐵鏈帶系統(tǒng)，設(shè)計能力最大300t/h，配套供水泵房、制漿室、翻渣間及除塵系統(tǒng)等?，F(xiàn)鑄鐵機正常生產(chǎn)時，將魚雷罐內(nèi)鐵水傾倒出，由鐵水溝、分流設(shè)施將鐵水引入鑄鐵模內(nèi)，通過水冷降溫等措施形成合適的鑄鐵塊。鑄鐵機區(qū)域布置圖如下圖1所示。

圖1 鑄鐵機區(qū)域布置

當魚雷罐鐵水送去煉鋼時，因魚雷罐無法完全翻轉(zhuǎn)將鐵水倒出，且因生產(chǎn)節(jié)奏較快等因素，導(dǎo)致返回的罐內(nèi)殘鐵量較多，每罐約10～50t不等，現(xiàn)有方式為將魚雷罐直接送入翻渣間，清理殘鐵、殘渣后噴涂防粘渣劑再投入使用。按目前狀況看，每天送入翻渣間的魚雷罐平均為三罐，每罐殘鐵量約15t計，采用向殘鐵盆內(nèi)傾倒冷卻的方式進行清理，清理出的殘鐵煉鋼生產(chǎn)難以直接消化，僅作為廢鋼鐵直接處理，與生鐵差價較大，且按照規(guī)范，此種方式收集的殘鐵按30%標準虧噸，每年直接損失可達千萬元，造成巨大的浪費。

2 方案確立

為徹底解決上述問題，經(jīng)我們反復(fù)研究、分析，對現(xiàn)場實際情況進行考察、測量、確認，擬利用現(xiàn)有翻渣間對現(xiàn)場進行改造，設(shè)計新建一套小型的單鏈、單模鏈帶式鑄鐵機系統(tǒng)。新增鏈帶鑄鐵機位于翻渣間廠房內(nèi)現(xiàn)有殘渣鐵存放處，與渣鐵清理通道垂直，頭尾輪中心距約為20m，傾角約為19°，按正常清殘鐵能力，該鑄鐵機達到30t/h的負荷即可。具體改造方案如下。

2.1 新增鑄鐵機系統(tǒng)

根據(jù)工藝要求及現(xiàn)場空間布置，在滿足生產(chǎn)、降低工人勞動強度及確保安全的情況下，新增一個30t/h單鏈、單模鏈帶式變頻控制鑄鐵機系統(tǒng)，新鑄鐵機與魚雷罐行走方向平行，橫跨渣鐵盆通道及殘渣鐵池，鑄鐵機布置圖及工藝流程圖如圖2和圖3所示。

圖2 新增鑄鐵機工藝布置

圖3 新增鑄鐵機工藝流程

該新增鑄鐵機系統(tǒng)包括單鏈帶鑄鐵機、生鐵塊導(dǎo)向溜槽、生鐵塊運輸車、撬鐵裝置、制漿/噴漿系統(tǒng)、噴淋/冷卻系統(tǒng)、污水回收系統(tǒng)、殘渣車、渣鐵切換裝置、魚雷罐車、煙塵捕集罩、煙塵收集裝置、蒸汽捕集罩和蒸汽主風(fēng)機。其中單鏈帶鑄鐵機為整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，與魚雷罐車運行方向平行布置，單鏈帶鑄鐵機頭部、尾部根據(jù)現(xiàn)場空間落差設(shè)置;生鐵塊導(dǎo)向溜槽位于單鏈帶鑄鐵機頭部和生鐵塊運輸車之間;撬鐵裝置固定于單鏈帶鑄鐵機下方，與單鏈帶鑄鐵機之間間隙可調(diào);制漿/噴漿系統(tǒng)安裝于單鏈帶鑄鐵機的中部下方，包含制漿和噴漿兩部分裝置，制漿裝置單獨設(shè)置，噴漿裝置一端固定于制漿裝置，另一端通向單鏈帶鑄鐵機正下方;噴淋/冷卻系統(tǒng)包含噴淋和冷卻兩部分裝置，冷卻裝置單獨設(shè)置，噴淋裝置一端固定于冷卻裝置，另一端通向單鏈帶鑄鐵機正上方;污水回收系統(tǒng)在整個殘鐵再回收系統(tǒng)中位置最低，位于單鏈帶鑄鐵機尾部下方，且與噴淋/冷卻系統(tǒng)連接;殘渣車位于單鏈帶鑄鐵機尾部后方，魚雷罐車正下方，運行方向與單鏈帶鑄鐵機垂直;渣鐵切換裝置位于單鏈帶鑄鐵機尾部和殘渣車正上方，魚雷罐車正下方，其運行方向平行于魚雷罐車;煙塵捕集罩安裝于魚雷罐車中心正上方，煙塵收集裝置與煙塵捕集罩連接;蒸汽捕集罩沿單鏈帶鑄鐵機走向正上方布置，蒸汽主風(fēng)機與蒸汽捕集罩連接。

2.2 電控系統(tǒng)

根據(jù)工藝及生產(chǎn)要求，新增單鏈鑄鐵機系統(tǒng)后，主機設(shè)集中及機旁控制，且鑄鐵機能根據(jù)魚雷罐殘鐵量變頻調(diào)速，集中控制位于原有翻渣間控制室，與原有操作臺分開布置。

電控系統(tǒng)變頻器及控制柜原理如圖4、圖5。

該電氣控制系統(tǒng)能對鑄鐵機設(shè)備進行全方位變頻控制，集中央控制室集中控制、機前、機后、制/噴漿室意外緊急控制于一體。意外緊急制動后，恢復(fù)控制系統(tǒng)，中央控制室方可集中控制。因鑄鐵機為變頻控制，電氣控制系統(tǒng)能實現(xiàn)單鏈帶分別調(diào)速控制和制漿噴漿系統(tǒng)控制。

2.3 土建給排水設(shè)施

新增鑄鐵機后，為便于鑄鐵塊收集，在鑄鐵機頭輪下部增加鐵塊池，鑄鐵塊可直接裝車或落入池內(nèi)。

因鑄鐵機鑄鐵模噴水降溫過程中產(chǎn)生污水，在鑄鐵機尾部污水流入渣鐵盆通道內(nèi)的污水池，通過潛水泵，污水打入淋/冷卻系統(tǒng)重復(fù)利用。

2.4 除塵降霧設(shè)施

鑄鐵機生產(chǎn)時煙塵及蒸汽較大，考慮到原有大鑄鐵間與翻渣間不同時工作，從原有鑄鐵機除塵主管上就近布置一套除塵管道，用于新鑄鐵機除塵。

圖4 新增鑄鐵機電氣系統(tǒng)變頻器原理圖

圖5 新增鑄鐵機電氣系統(tǒng)控制柜原理圖

沿新鑄鐵機走向，從尾部至頭部上方增加蒸汽捕集罩，通過新設(shè)在翻渣間廠房南側(cè)的軸流風(fēng)扇將蒸汽外排，減少了蒸汽對翻渣間鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕。

2.5 安全防護

所有新增設(shè)備均按照規(guī)范設(shè)置護欄及警示設(shè)施，確保了人員操檢及設(shè)備設(shè)施安全。

3 效益分析

3.1 直接經(jīng)濟效益

2013年全年魚雷罐殘鐵價1 880元/t，按照規(guī)范需扣除30%虧噸后方可作為廢鋼處理，全年鑄鐵塊均價2 300元/t，新增鑄鐵機全年生產(chǎn)鑄鐵塊為6 089.08t。

鑄鐵塊效益計算如下:

新系統(tǒng)投用后節(jié)省部分:

(1)工藝耐材消耗，每月節(jié)省黃沙量約170m3，全年約2 040m3，按照 65 元/m3計，此項費用全年節(jié)省:

2 040m3×65元/m3=13.24萬元

(2)鐵盆使用量及維修、更換量大幅減少，全年平均減少鐵盆維修及更換約18個，按每個4噸，制安、維修4 000元/t計，此項費用全年節(jié)省:

18個×4t/個×4 000元=28.8萬元

新增系統(tǒng)介質(zhì)損耗、能源消耗與原有工藝相近，節(jié)省費用不計，設(shè)備檢修、維護等經(jīng)統(tǒng)計，納入原有消耗指標，全年未再增加費用，可忽略不計。

(3)減少鑄鐵塊現(xiàn)場倒運、吊裝等費用，全年約35萬元。

以上全年直接經(jīng)濟效益為:

599.17+13.24+28.8+35=676.21萬元

3.2 間接經(jīng)濟效益

新系統(tǒng)自動化程度的提高，職工勞動強度降低，節(jié)約人力成本，現(xiàn)場操檢安全性亦大幅提升。

魚雷罐內(nèi)殘鐵量較多時，可直接使用新系統(tǒng)翻鐵，解放大鑄鐵機生產(chǎn)，直接降低大鑄鐵機費用消耗。

4 總結(jié)

魚雷罐殘鐵回收處理一直是鋼鐵廠生產(chǎn)組織困難點，按照國內(nèi)同類企業(yè)生產(chǎn)方式，魚雷罐進翻渣間傾翻后只能將罐內(nèi)殘鐵和殘渣分別倒入鐵盆和渣盆，生成的殘鐵塊質(zhì)量不穩(wěn)定，體積形狀不規(guī)則，不做二次處理無法進行煉鋼生產(chǎn)，且處理過程中存在安全隱患，對工序組織及煉鐵成本均有較大的制約因素。通過新增小型鑄鐵機系統(tǒng)，解決了魚雷罐殘鐵無法回收成正常鑄鐵塊的問題，消除了殘鐵塊質(zhì)量缺陷，避免了殘鐵塊二次處理過程，克服了生產(chǎn)過程中的安全隱患，且通過優(yōu)化工序降低了煉鐵生產(chǎn)成本，為魚雷罐殘鐵合理回收提供了一條可靠途徑。