近期,由鞍钢股份有限公司、中冶焦耐(大连)工程技术有限公司、北京科技大学共同研发的“大型干熄焦装置长寿化关键技术研发与产业化示范”项目获得2019年冶金科学技术奖三等奖。
寿命问题 亟待突破解决
干熄焦技术相对于传统的湿熄焦技术有节能、环保和提高焦炭质量的多重优势。随着干熄焦技术的逐步推广和干熄焦装置系列化大型化发展,国内积累了一些干熄焦装置的设计、制造、生产和维护经验。
然而,从干熄焦装置使用情况来看,还有一些局部问题需要解决。例如,干熄焦装置耐火材料内衬的使用寿命长短不一、差别较大,该问题严重影响了干熄焦的安全运行及效能的发挥。因此,延长干熄焦装置的使用寿命、稳定生产、降低生产成本成为研究干熄焦装置的重要方向。
技术改进 攻克行业难题
该项目共历时10年,主要创新点如下:
1、自主开发干熄炉主体结构改进及砖型改进技术。针对冷却段磨损严重导致炉体窜漏、牛腿破损以致牛腿断裂造成干熄炉倒塌、内环墙和一次除尘挡墙倒塌影响生产等行业难题,首创宏观、微观相结合的干熄炉破损调查方法,明晰各关键部位损坏机理、开发干熄炉结构改进技术;打破传统耐材应用局限性,建立各关键部位砖型改进与应用技术,解决了影响干炮焦长周期稳定运行的行业难题。
2、创建干熄炉关键系统优化技术。打破传统干熄炉炉顶密封系统结构限制,自主开发了新型密封结构装置及砌筑方式,有效避免由于炉顶密封系统寿命短引起密封水与红焦气化反应所导致炉内H2、CO浓度迅速升高而危及系统安全稳定运行的行业难题、填补了国内空白,优化干熄护连续排料系统结构,避免排料故障所引起干熄炉急停、导致炼铁原料供应波动,影响高炉顺行的行业共性难题。
3、开发出具有完全自主知识产权的干熄焦操作技术。创建干熄焦装置生产工艺管理、炉窑管理和设备管理优化技术,实现干熄率从最初的54到94%的行业最好水平:创造性提出干熄炉内CO含量7%的高比例运行技术,挫制焦炭烧损率在1.0%以下,达到行业领先水平。
行业示范 经济环保兼顾
项目完成后解决了困扰焦化行业的干熄焦长寿化技术难题,积极推进了焦化行业进步,实现2年一小修、6年一中修长周期稳定运行目标。研究成果自2014年起陆续在鞍钢本部各产线实施,并先后在鞍钢紱鱼團、朝阳钢铁进行推广应用,取得显著经济效益。2015-2017年,实现了多产蒸汽177万GJ,多发电1.9亿度,减少焦炭烧损16.2万吨,为鞍钢创效2.8亿元。
作为国际领先的技术项目,该项目获得授权专利17项(其中发明专利5项),发表论文10篇,形成专有技术18项,获得全国发明展览会奖1项,中国设备管理创新成果奖1项。
与此同时,项目成果还推动了焦化行业的节能、环保、提质。每年可减少红焦蒸发耗水量34.2万吨,减少9.8万公斤酚、4.9万公斤硫化氢和9.8万公斤氨逸散,减少7万吨温室C02排放,具有广泛的行业示范和推广价值。
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