FASTMELT上海兴森特殊钢有限公司20120923

1.

3.

4.

3、国冶在转底炉技术上的优势

6.

1.上海兴森特殊钢有限公司以下简称“上海兴森”是一家生产不锈钢的专业厂家，拥有行业内先进的生产工艺和技术人才，是集不锈钢材料生产和综合经营的高新技术企业公司的不锈钢材料生产线拥有电炼钢炉、氨氧精炼炉和中心试验室，配有先进的自动光谱分析仪，力学试验和金相试验等检测设备，确保了所生产的300系列、400系列以及顾客所特殊要求的不锈钢坯、棒、管的产品质量，获得了良好的市场信誉企业现有工艺流程及存在问题

2.⑴上海兴森目前以“烧结机一电炉”流程生产优质馍铁，作为不锈钢原料，工艺流程如图2-1焦炭-------^筛分］----------------------------^块焦——碎焦-破碎-焦粉矿热炉熔分〃工-5mni粉状小区一烧结矿红土矿―-师分一“红土矿------------------烧结与电炉精炼石灰-----------------.块矿-水渣图2-1上海兴森现有红土银矿生产银铁工艺流程⑵现有工艺流程的主要问题是烧结矿没有预还原，加上冷料入炉，烧结矿在矿热炉内的Ni、Fe还原消耗热能，因而电耗高，达600kWh/银，经常被政府部门拉电限产，使得生产组织被动；烧结矿没有预还原，熔化后的初渣FeO太高,对矿热炉耐火材料的侵蚀比较严重，电极糊消耗高，并制约产能效率3据热平衡测算，烧结矿在矿热炉内的Ni、Fe还原需要的化学能消耗热能占矿热炉消耗热能的35%,折算为电力消耗是13720kWh/t-Ni，成本是7450元代-明;冷料入炉，比热装1100℃热料入炉，多消耗热能占矿热炉消耗热能的

19.5%,折算为电力消耗是7690kWh/t-由，成本是4175元化-用，两项合计多消耗电力成本17895兀/t—用°4随着国家低碳经济政策推行，国家对于高耗能的产业逐步收紧了优惠政策,取消对高耗能企业的用电价格优惠，而且对超能耗产品实行惩罚性电价2010年比往年执行的更加严密，许多高耗能企业面临限产甚至停产的威胁采用转底炉处理红土矿的优势

3.国家产业政策优势

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1.转底炉涉及的蓄热燃烧节能技术，烟气综合处理技术和低排放技术，彻底不依赖焦炭的非高炉炼铁的直接还原技术，以及红土矿综合利用技术，均符合国家倡导鼓励的产业政策，可以享受很多政策支持和优惠，降低项目投资用转底炉取代烧结机，消除了企业的重大污染源一一烧结机，有利于提高工厂与周边的环境质量增产降耗优势

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2.1采用转底炉预还原红土矿，可以实现预还原，矿热炉炉料热装，从而降低了矿热炉电力加热负荷，在同样的装机容量条件下，矿热炉可以生产出更多的银铁，从而提高生产效率，降低电力消耗和成本，摆脱拉电限产风险；2我公司开发的采用烟气余热综合利用技术，回收转底炉余热资源，可以降低生产成本；3预还原物料作为矿热炉入炉原料，由于FeO含量降低，减少FeO对耐火材料和电极糊的侵蚀，从而延长耐火材料寿命，降低电极糊消耗，提高矿热炉寿命和增加设备作业率，进一步降低生产成本；处理能力大，成本低优势33对于转底炉来说，处理量愈大，热能利用愈好，生产成本愈低，产品质量愈稳定处理红土矿转底炉，其最大能力可以发展至40万t/a转底炉与烧结机工艺比较及特点

4.生产工艺比较

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1.表4-1红土矿火法冶金的工艺比较转底炉一电炉烧结机-电炉转底炉消除矿石所有水分，还原出全部银和烧结机消除矿石所有水分，矿石造块；矿热部分铁,为矿热炉提供热装炉料——金属化球炉还原出全部镇和部分铁，分离出银铁与炉团；渣；转底炉一电炉烧结机-电炉矿热炉分离出银铁与炉渣；电炉去除有害电炉去除有害元素元素说明表中“电炉”是指矿热炉熔炼和电炉精炼两道工序的统称，下同矿热炉初渣含量

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2.FeO对于矿热炉耐火材料与电极糊消耗是除了电力消耗以外的重要的生产成本参数，FeO越低，耐火材料寿命越长，电极糊消耗越少使用“转底炉一电炉”流程,矿热炉初渣FeO只有“烧结机-电炉”的

0.5倍以下，耐材使用寿命可以延长2倍多，电极糊消耗降低50%,并大大提高生产效率镇铁电耗

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3.转底炉可以热装金属化球团，降低银铁生产电耗，比“烧结机-电炉”法低153kWh/银，按目前600kWh/银，降幅达

25.5%若考虑到矿热炉初渣FeO含量影响，节电幅度更大，降幅可以达到30%左右.国冶在转底炉技术上的优势51针对转底炉生产的烟气的高温1100C与多尘3g/nn3特点，在跟踪国内外转底炉技术发展前沿、消化国内外多座转底炉建设的得失经验、借鉴多个工业领域的成功技术，我公司开发了“料帘式高温烟气处理装置”及其处理流程，可以高效回收高温多尘烟气的热能，实现高温空气燃烧，并能拓宽燃气使用范畴；2具有优化转底炉加热系统设计，提高转底炉利用系数与产品质量，以及降低能耗的技术；3针对红土矿处理，掌握了转底炉配碳技术，为生产高质量的成品银铁提供保障；4掌握了转底炉的布料、排料设备的设计与制作技术诀窍，可以有效解决设备所存在的问题；5通过吸纳其他T业领域的成功经验，掌握了快速清理换热设备冷凝物质的技术与设计转底炉处理红土矿工艺简述

6.原料条件与产品方案

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1.1原料条件挥发份灰分Ni FeMgO SiOC MadH O22红土矿22021302010还原煤60io2010102中间产品金属化球团组成TNi MNiTFe MFeMgO FeOSiO2C%

2.

522.

4725.

2015.

5126.

4612.

4637.8023最终产品银铁组成cNi SP%

0.

0413.

680.

010.05工艺流程与说明

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2.工艺流程见图6-1转底炉生产线分为原料预处理，配料混合，生球制备，转底炉，烟气处理5个子系统生产的金属化球团进入现有的矿热炉与电炉系统1原料预处理系统红土矿先经过人工分拣，分离出+50mm大块，用人工破碎到50mm以下-50mm红土矿经过破碎与筛分，-3mm粉矿进入配料室2配料混合系统还原煤取自煤气发生炉车间筛下物，用汽车送到转底炉配料室石灰粒度要求-3mm,作用是作为粘结剂和熔剂3生球制备系统红土矿、还原煤、石灰经过配料、润磨、压球成型，烘干，制成含碳球团，尺寸大致为

3.2cmx

2.5cmx

1.8cm的三维椭球含碳球团进行生球筛分、-5mm筛下物返回混匀，+5mm筛上合格部分送到烘干机烘干烘干选用网带式烘干机或栅板式烘干机，采用转底炉烟气，将含碳球团和块矿烘烤到游离水份1%以下4转底炉系统含碳球团经胶带机送到转底炉布料设备，将球团沿转底炉宽度方向连续均匀布料1层〜2层，料层厚度〜30mm红玉矿粉:矿堆场原料预处理系统大块用人工破碎+3mm返-3料红土矿原矿堆场晾晒人工分拣50m锤式破碎机m粉矿A返料配料混合系统；生球制备系统粉矿B石灰---------------------配料-润磨压球筛分13nmi还原煤来自煤气发生炉筛下物矿热炉熔分

1.有系关+5mm干与电炉精炼银铁-球助燃空气II燃气来自膜气发生炉I芟潜|高温烟气300℃烟气处理系统加热助燃空气与燃气综合处理粉尘回收图6-1转底炉一电炉双联生产工艺流程-HWr含碳球团在转底炉工作过程按顺序分为预热区、加热还原区、高温还原区、出料区，炉温自预热还原区至高温还原区逐渐升高，最高可达1300℃~1450℃出炉温度1250c~1300℃通过控制还原温度和还原时间，使出炉的金属化球团的Ni元素全部还原，Fe元素部分还原在加热升温过程中，随着球团的温度继续升高，还原反应加剧进行，还原生成的CO与挥发份大部分参与燃烧，成为炉子需要热量来源的一部分转底炉使用发生炉煤气供热，热值〜

5.4MJ/Nm

3、用量~2700m3/h,压力8kPa金属化球团出炉后，送到矿热炉矿热炉为封闭式，自焙电极埋弧冶炼，还原并熔化初制保铁和炉渣矿热炉定期放炉渣及开银铁口一次5烟气处理系统烟气处理系统是国冶专利技术转底炉烟气出炉温度〜1100C,含尘浓度〜3g/Nm3烟气先通过重力沉降室，除去〜60%粉尘，然后进入国冶专利技术——料帘式高温烟气处理装置，除去98%粉尘，粉尘浓度最终降低到〜8mg/Nm3净化后的烟气作为热源，供给3座蓄热式热风炉，用于加热助燃空气，把助燃空气加热到~1000℃,剩余热量用于加热燃气，将燃气加热到~250℃烟气多余热量用于用于生球烘干机烘干生球6现有的矿热炉熔分与电炉精炼系统矿热炉的产品是粗制馍铁，含有Si、C、P等杂质需要在出铁前预先在铁水包内加脱硫剂，或者进入精炼炉继续精炼，然后送入铸铁机铸成合格的商品银铁主要技术经济指标

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3.表6-1转底炉主要技术经济指标指标名称|序号单位指标值备注年处理红土矿湿料量1t/a45000金属化球团产量2t/a32143锲铁产量3t/a

13.68产量4t/a5624镇铁5TNi%

13.68银金属收得率6%957利用系数kg/m2h73按处理的原料计算转底炉8有效面积m275序号指标名称单位指标值备注9作业率%85燃料消耗10t/a9078燃料煤

10.1t/a3522其中还原煤

10.2t/a555711红土矿单耗t/tNi

58.48湿料量燃料单耗12t/tNi

11.80燃料煤

12.1t/tNi

4.58其中还原煤

12.2t/tNi

7.22装机容量13kVA63014工序能耗tce/tNi

8.67生产成本

6.

4.表6-2转底炉生产金属化球团成本明细表种类项目|单位单价|单耗金属化球团成本其中加工费原料红土矿t

68058.

48952.00原料还原煤t

5004.

5854.

7854.78原料燃料煤t

5007.

0384.

1184.11能源介质电力kWh

0.

5433045.

6139.

5939.59能源介质补充水m

30.

5200.

240.24能源介质生活水m

3180.

190.19工资及福利费工资元

17.

7317.73工资及福利费福利元

0.

930.93制造费用折旧费元

70.

0070.00制造费用大修理费元

11.

6711.67管理费用元

1.

771.77合计元

1233.

02281.02注成本估算中价格均为含税价，下同表6-3转底炉一电炉双联生产单位金属银成本，元/t-Ni电炉种类|项目单位单价单耗单位成本其中加工费成本比例原料金属化球团t

1233.

0241.

775150550.40%能源介质电力kWh

0.

5436594358135813.50%其他

4710546.10%合计

102190100.00%结论

7.1转底炉一电炉双联工艺处理红土矿生产保铁工艺相对比较成熟，其综合效益好于烧结机一电炉工艺2转底炉处理红土矿的发展趋势有取消后续矿热炉的可能，目前主要存在控制处理终点等的不确定因素。