中國(guó)冶金報(bào) 中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng)
夏杰生
今年4月底，河南威猛振動(dòng)設(shè)備股份有限公司（下文簡(jiǎn)稱威猛股份）為寶鋼股份南京梅山鋼鐵有限公司（下文簡(jiǎn)稱梅鋼）提供的第三套電磁直噴熱交換系統(tǒng)成功運(yùn)行，第四套系統(tǒng)目前也正在安排供貨中。供需雙方的再次合作不是偶然之舉，而是表明威猛股份的創(chuàng)新技術(shù)適合梅鋼的需求，加之雙方對(duì)低碳減排理念的高度契合，才又一次促成了雙方的密切合作。
多年來(lái)，威猛股份爭(zhēng)做促進(jìn)綠色低碳事業(yè)發(fā)展的先鋒，取得驕人業(yè)績(jī)有目共睹。他們助力鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳減排，從煉鋼產(chǎn)能結(jié)構(gòu)上推廣采用節(jié)能減排裝備，使供需雙方實(shí)現(xiàn)了雙贏并取得明顯社會(huì)效益。
電磁直噴熱交換節(jié)鐵增鋼益轉(zhuǎn)爐
據(jù)威猛股份總經(jīng)理王思民介紹：由于廢鋼是可循環(huán)再生利用的綠色資源，在鋼鐵生產(chǎn)中可替代生鐵煉鋼，這樣減少了焦化、燒結(jié)和煉鐵流程，大大減少能源消耗，還可大大降低廢氣、廢水、廢渣的排放量。因此當(dāng)下，在長(zhǎng)流程煉鋼（焦?fàn)t-高爐-氧氣轉(zhuǎn)爐）生產(chǎn)工藝中，發(fā)展以廢鋼為煉鋼原料的生產(chǎn)流程是鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)“脫碳化”的重要途徑。
目前，眾多的長(zhǎng)流程鋼材生產(chǎn)企業(yè)雖然采用鐵水煉鋼，但其紛紛取得下列共識(shí)：即在轉(zhuǎn)爐中添加30%以上的廢鋼，便可使煉鋼總能耗大大節(jié)省。然而，要想提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比，從而提高煉鋼生產(chǎn)效率的重要手段之一，是將廢鋼在裝爐前進(jìn)行預(yù)熱。
威猛股份潛心研發(fā)的電磁直噴熱交換系統(tǒng)，就是廢鋼預(yù)熱新技術(shù)領(lǐng)域里的佼佼者。該系統(tǒng)主要應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐爐前添加廢鋼、精煉爐鋼包添加廢鋼等多種煉鋼工藝。在其加料段到預(yù)熱段，通過(guò)采用煉鋼產(chǎn)生的工業(yè)廢氣（高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣等可燃性氣體）對(duì)廢鋼進(jìn)行預(yù)處理，就能提高整個(gè)煉鋼過(guò)程中的熱能利用率和加熱效率，實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。
王思民闡述，其電磁直噴熱交換系統(tǒng)的工作思路如下：首先是運(yùn)用信息化技術(shù)搭建熱能利用智能化平臺(tái)，提供智能化控制解決方案。其次是應(yīng)用AI技術(shù)識(shí)別、一鍵運(yùn)行、智能控制來(lái)實(shí)現(xiàn)廢舊金屬的預(yù)熱處理，并在運(yùn)行過(guò)程中收集大數(shù)據(jù)，反饋指導(dǎo)整套系統(tǒng)的高效運(yùn)行，從而達(dá)到幫助客戶提高生產(chǎn)效率、降低成本的目的。
該系統(tǒng)可在原有的添加冷鋼（不加熱的冷廢鋼）的基礎(chǔ)上，提高40%的生產(chǎn)效率，其經(jīng)濟(jì)效益顯著，大大縮短煉鋼生產(chǎn)的冶煉時(shí)間，提高煉鋼產(chǎn)量。
威猛這套系統(tǒng)的成功應(yīng)用，不僅提高了轉(zhuǎn)爐廢鋼比，同時(shí)在低碳減排方面有著積極的影響。與鐵水煉鋼相比，可取得下列良好的生產(chǎn)效果：
用廢鋼生產(chǎn)一噸鋼可節(jié)約鐵礦石1.6噸，節(jié)約焦炭0.4噸，節(jié)約原煤1噸左右，同時(shí)可減少1.6噸二氧化碳、3噸固體廢物的排放，1噸廢鋼生產(chǎn)出來(lái)的鋼鐵產(chǎn)品所消耗的能量?jī)H僅約為長(zhǎng)流程消耗能量的1/3。此外，少吃礦石冶煉的鐵水，多吃廢鋼，不僅可降低鐵礦石進(jìn)口依存度，降低產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，而且還是鋼鐵產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、綠色發(fā)展的必由之路。
威猛股份電磁直噴熱交換系統(tǒng)成功應(yīng)用的案例之一，是去年末在梅鋼煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用。在這里，此系統(tǒng)不僅發(fā)揮了原有的功能，而且與時(shí)俱進(jìn)的威猛人還令其拓展了新的功能。
原來(lái)，梅鋼煉鋼廠現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有充足的冷卻水，無(wú)法再增加供水設(shè)備及場(chǎng)地，最重要的是也不符合梅鋼要求的最大程度的熱利用（降低煤氣消耗、高速提高廢鋼溫度），即不能用水來(lái)帶走煤氣發(fā)出熱量。梅鋼提出一個(gè)獨(dú)辟蹊徑的要求就是用助燃風(fēng)來(lái)冷卻設(shè)備，并提高助燃風(fēng)溫度，并混合到煤氣中燃燒，同時(shí)提高火焰溫度和降低煤氣消耗。梅鋼提出的硬指標(biāo)是：必須每小時(shí)將80噸廢鋼預(yù)熱到700℃以上，此外，還提出了確保煉鋼產(chǎn)量，以及實(shí)現(xiàn)風(fēng)冷、快節(jié)奏煉鋼等多個(gè)前所未有的技術(shù)難題。
面對(duì)新挑戰(zhàn)，王思民親自掛帥召開梅鋼專項(xiàng)技術(shù)研討會(huì)，要求各下轄部門認(rèn)真研究，勇敢擔(dān)當(dāng)，理論聯(lián)系實(shí)際，穩(wěn)扎穩(wěn)打，確保對(duì)梅鋼承包任務(wù)的按時(shí)、保質(zhì)保量完成。威猛股份設(shè)計(jì)院以最短的時(shí)間完成了梅鋼風(fēng)冷技術(shù)廢鋼預(yù)熱的方案，并得到了梅鋼認(rèn)可。在此之前，國(guó)內(nèi)所有的廢鋼預(yù)熱都是需要大量的冷卻水帶走極大的熱量，極其浪費(fèi)資源、投資較大。從接到梅鋼書面通知開始，威猛股份不僅以43天時(shí)間就使該系統(tǒng)進(jìn)入點(diǎn)火調(diào)試、50天后再點(diǎn)火調(diào)試第二套系統(tǒng)的超高速度完成了梅鋼第一煉鋼廠廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)的安裝工作。至今半年多時(shí)間過(guò)去，威猛股份這兩套系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好。其高質(zhì)量和高效率贏得了梅鋼的信任。梅鋼隨即將其第二煉鋼廠的3米寬風(fēng)冷廢鋼預(yù)熱項(xiàng)目再次委托威猛股份承包完成。
三段式混冷廢鋼預(yù)處理低碳節(jié)能惠電爐
談到在電爐煉鋼中如何采用威猛廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)問(wèn)題時(shí)，王思民介紹，電爐短流程煉鋼主要采用廢鋼為原料。電弧煉鋼主要通過(guò)電弧熔化廢鋼來(lái)實(shí)現(xiàn)，在冶煉過(guò)程中會(huì)消耗大量的電能。電弧爐中連續(xù)加料及預(yù)熱技術(shù)是電爐煉鋼中一個(gè)重要分型技術(shù)，可以大量節(jié)省電能、降低碳排放并降低煙氣溫度和粉塵排放量。其具體工作過(guò)程中，在輸送機(jī)的作用下將廢鋼輸送至電弧爐內(nèi)，當(dāng)物料進(jìn)入輸送機(jī)的時(shí)候，引風(fēng)機(jī)將電弧爐里面的廢高溫?zé)煔馕雽?duì)廢鋼進(jìn)行預(yù)熱，使廢鋼升溫。上述工作過(guò)程中煙氣烘烤物料所產(chǎn)生的有害氣體無(wú)法處理，且烘烤熱效率低下，造成高溫?zé)煔獯罅康睦速M(fèi)；并且物料升溫慢以及物料表面的雜物無(wú)法清除。
針對(duì)目前上述技術(shù)弊端，威猛股份自主研發(fā)設(shè)計(jì)一種電弧爐三段式廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)，即一段為明火除雜單元，二段為高溫?zé)煔忸A(yù)熱單元，三段為強(qiáng)化還原單元。該系統(tǒng)均采用液化天然氣為燃料，液化天然氣是低碳烷烴被加壓液化的產(chǎn)品，被公認(rèn)是地球上最干凈的化石能源，燃燒后對(duì)空氣污染極小，且放出熱量大。
設(shè)置以上三單元的整體作用，是能夠保證高溫?zé)煔馐冀K處于均衡高溫的狀態(tài)，以達(dá)到提高廢鋼的烘干和預(yù)熱效率；并且能夠保證廢鋼始終處于高溫?zé)煔獾膿Q熱中以提升廢鋼溫升速度，避免廢鋼隨著高溫?zé)煔獾淖兓蜃陨淼倪\(yùn)動(dòng)而溫度下降的問(wèn)題，從而間接地降低電能的消耗，有效實(shí)現(xiàn)碳的減量排放。
在此基礎(chǔ)上，威猛股份運(yùn)用信息化技術(shù)搭建“熵”平臺(tái)（熱能利用智能化平臺(tái)）為電弧爐三段式混冷廢鋼預(yù)處理系統(tǒng)提供配套的智能化控制解決方案。該方案設(shè)計(jì)思路主要通過(guò)一鍵運(yùn)行、智能控制來(lái)實(shí)現(xiàn)廢鋼的預(yù)處理，并在運(yùn)行過(guò)程中收集大數(shù)據(jù)，反饋指導(dǎo)整套系統(tǒng)的高效運(yùn)行，以此達(dá)到幫助客戶提高生產(chǎn)效率、降低成本的目的。
