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厉害了!这种废钢预热的方法,吨钢可增效33.1元!

2018-04-23 洛阳豫新 泰科钢铁

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        近十年来(2007-2017年),全球废钢比维持在35-40%的水平,平均在37%左右。发达国家中,美国的废钢比最高,在75%上下,波动较大。欧盟也较高,大体在55-60%的水平,此外韩国平均也能达到50%左右。值得注意的是,日本由于以转炉炼钢为主,废钢比在35%左右的水平。


        国内产业要求《废钢铁产业“十三五”发展规划》提出,到“十三五”末,要将废钢比从“十二五”时期的10%提高到20%,争取翻一番。其中,转炉废钢比要达到15%,电炉钢比要恢复到“十一五”末期12%的水平(逐步摆脱电炉转炉化)。


        无论从国外还是国家行业要求来看,提高废钢比都是必然趋势。 从社会效益角度看,废钢炼钢也具有更多优势。每利用1吨废钢,可带来的社会效益,具体见下表: 

        2016年我国废钢资源量在1.7亿吨左右,国内地条钢产能退出后,废钢市场短时间内需求下滑,造成了价格在年中出现大幅回落,废钢相对于铁水就有了一个成本上的优势。同时,因为这个是没有烧结、炼铁这道工序,节省了许多的原料。

 

        无论短期经济利益看,还是从长期经济效益和社会效益看,提高废钢比都是历史发展的必然,同时也是钢铁企业发展的最佳选择。


         废钢加热的方法:

        1.兑铁前转炉内废钢加热:方法简单,不需要专门设备;但延长了冶炼时间,由于氧化铁的侵蚀而降低了炉衬的使用寿命。


        2.炉外废钢加热:用铁水包加热废钢,投资少见效快,可以缩短冶炼时间,提高炉衬的使用寿命,是一种简易的废钢加热好方法。

        洛阳豫新工程技术股份有限公司推出提高转炉废钢比整体解决方案。

铁包兑铁后加入废钢→加盖保温至预热站→废钢预热到800℃→高炉接铁水→加盖保温至炼钢厂→转炉兑铁

铁水包向混铁炉(转炉)兑完铁水后加入轻薄料废钢,将废钢预热到600℃后,沿途加盖保温去高炉接铁水。返回混铁炉(转炉)兑铁水途中,废钢已全部熔化。这种方法投资小,操作简单。


炉外废钢预热的四种方法:

1、铁包废钢预热装置

铁包兑铁后加入废钢→铁包加盖保温至预热站→废钢预热至600℃→高炉接铁水→加盖保温至炼钢→转炉兑铁

优点:装料(轻薄料)简单,预热速度快,可在铁路沿线直接布置废钢预热装置,完成后直接去高炉接铁水。

缺点:废钢一般为加工过的轻薄料,装入量有限,原则上不超过铁包容积的一半,预热不均匀。增加了铁水运输线上的负担(工序)。


2、废钢料槽预热装置:

轻薄废钢散料加入废钢料槽→废钢预热装置→预热到500-600℃→废钢卸入铁包(或直接兑入转炉)→加盖保温至高炉→高炉接铁水→加盖保温至炼钢

优点:适用于各种废钢预热,预热的废钢量大,且预热迅速相对均匀。一次可预热一个铁(钢)包所需的废钢量。适用各种吨位铁包的废钢预热。设备占地面积小,设备投资及维护费用低。只需对原废钢料槽稍做改造,投资产出效益高,强烈推荐。

缺点:过程为加料——废钢预热—-出料-——加料(铁水包中),比在铁包中预热过程复杂。


3、废钢压块预热装置:

废钢块预热装置预热到500-600℃→废钢加入铁→加盖保温至高炉→高炉接铁水→加盖保温至炼钢→转炉兑铁

优点:一次预热的废钢块量大,且预热均匀,升温快,热效率高。

缺点:预热炉占地面积大,工序多,设备投资及维护费用高。


4、转炉炉后在线废钢预热(电加热)装置:

钢包在转炉跨接钢水运行至合金加料段→通过溜槽加入已预热的废钢→吹氩站吹氩→进入到精炼炉精炼

优点:无烟尘和废气排泄,对环境无污染,适合布置在转炉平台上,安装简单,操作方便,热效率高、预热时间短、预热均匀、废钢烧损少,能精确控制废钢的温度等优点。

缺点:对废钢种类要求高(短棒料、圆钢及短小型钢,流动性好的废钢),电力功率高,投资强度大。

100吨铁水包废钢预热费用的核算:

初始条件:

燃气热值:1500kcal/Nm3,       

废钢初始温度:20℃,     

废钢预热温度:800℃,

煤气价格:0.2元/立方米,    

废钢堆积密度:0.7t/m3

废钢预热费用计算依据如下:(按加入5吨废钢计算)

1、 废钢初始温度:20℃;废钢预热温度:800℃;

2、 热效率:60%;

3、 废钢吸热:2726100kJ;

4、 固态平均热熔:0.699KJ/Kg.K;

5、 废气量:1500Nm3;      

废气带走热量:1501164KJ;

6、 铁包热损系数:7%;       

铁包热损:318045KJ;

7、 需要总输入热量:4543500KJ;

8、 煤气总消耗量:724Nm3;

9、 每吨废钢耗煤气:150Nm3/t

10、 每吨废钢加热费用:29元/吨:

如按坯废价差395元/吨计算,一家年产300万吨的钢铁企业,每年可增加效益 1.45亿元。 按坯废合理价差270元/吨计算,每年可增加效益9930万元。

河北钢铁集团现场加盖铁水包和无盖铁水包的温度测试数据:

统计铁水包(加盖)和铁水包(无盖)在重包运输下的平均温度数据,经现场测试数据如下表所示:


出铁温度 ℃

兑铁前温度 ℃

出铁与到兑铁温差℃

 

 

未加盖

1455.0

1347.0

108

1447.2

1336.9

110.3

1435.8

1327.4

108.4

1446.2

1329.1

117.1

1451.3

1336.7

114.6

平均

1449.1

1337.4

111.6

 

加盖

1457.8

1366.6

91.2

1443.0

1354.2

88.8

1438.3

1347.4

90.9

1452.5

1356.8

95.7

1446.7

1354.2

92.5

平均

1447.6

1355.8

91.8

加盖与未加盖对比

19.7

以河北钢铁集团100T铁水包为例,每次实际承运铁水约91T,出铁温度约1450°C,通过对废钢预热及沿途加盖保温,到炼钢厂的温度为1350°C (我国炼钢规范规定入炉铁水温度应大于1250°C),通过热平衡计算Q=CM(t-t'),同时考虑到沿途热损失,可消化废钢量约13.02吨,仅此一项可提高转炉废钢比12.26%。

无论从横向——国外各国,还是从纵向——国家行业要求来看,提高废钢比都是必然趋势。目前,中国处于工业化后期,势必会降低钢铁产品需求。废钢可用量终将大于粗钢产量,无论短期经济利益看,还是从长期经济效益和社会效益看,提高废钢比都是历史发展的必然,也是钢铁企业发展的最佳选择。

供稿:洛阳豫新工程技术股份有限公司,泰科钢铁整理编辑

联系人:

北方市场负责人 杜国建:13937912036 

南方市场负责人 娄鹏生:13938837497

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