前言
中华人民共和国国家标准
钢铁企业节能设计标准
Standard for design of energy saving of iron and steel enterprise(s)
GB/T50632-2019
主编部门:中国冶金建设协会
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2019年12月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
2019年 第189号
住房和城乡建设部关于发布国家标准
《钢铁企业节能设计标准》的公告
现批准《钢铁企业节能设计标准》为国家标准,编号为GB/T50632一2019,自2019年12月1日起实施。原国家标准《钢铁企业节能设计规范》GB50632一2010同时废止。
本标准在住房和城乡建设部门户网站(www.mohurd..gov.cn)公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2019年7月10日
本标准是根据住房和城乡建设部《关于印发〈2016年工程建设标准规范制订、修订计划)的通知》(建标函〔2015)274号)的要求,由中冶京诚工程技术有限公司会同有关单位共同编制完成。
本标准的主要技术内容是:总则、术语、基本规定、主体工艺流程、辅助设施、配套生产工艺等。
本标准修订的主要技术内容是:1.增加企业能源管控中心节能设计条款,增加企业自发电节能设计条款。2.增加原料场、总图运输、高炉汽动鼓风、RH(电工钢)精炼、CPE顶管机组等工序能耗指标;细化电炉冶炼工序能耗指标、冷轧产品能耗指标。3.补充完善各工序节能降耗工艺、技术、装备措施等内容。进一步核定各工序能耗的计算范围,补充修订各工序能耗计算公式、能耗指标及余热回收数量等内容。4.取消电力等价值折标系数下的各工序能耗指标。适时调整电力当量值折标系数下各能源介质的折算系数。5.取消碳素制品章节。
本标准由住房和城乡建设部负责管理,由中国冶金建设协会负责日常管理,中冶京诚工程技术有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中冶京诚工程技术有限公司(地址:北京市北京经济技术开发区建安街7号,邮政编码:100176)。
本标准主编单位:中冶京诚工程技术有限公司
本标准参编单位:中冶北方工程技术有限公司
中冶焦耐工程技术有限公司
中冶长天国际工程有限责任公司
中冶赛迪工程技术股份有限公司
中冶南方工程技术有限公司
中冶东方工程技术有限公司
中冶华天工程技术有限公司
中钢集团郑州金属制品研究院有限公司
住房和城乡建设部标准定额研究所
宝山钢铁股份有限公司
山东钢铁集团有限公司
江阴兴澄特种钢铁公司
本标准主要起草人员:曹建宁 胡金玲 潘宏涛 毕敏娜 刘家洪 郑绥旭 蒋江晨 王刚 毕琳 周志安 苏洸 徐跃民 杨杏彩 赵芳 余慧 屈春花 刘建业 兰兴昌 邹忠平 高恋 陈卫强 张海东 蔡发明 张如海 秦平果 全强 郝文萍 戈义彬 于玲 罗立华 袁俊红 严云福 徐华祥 雷加鹏 朱庆 李继淦 胡昌宗 彭敏 孙亮耿小红 范新库 钟剑雄 杨俊峰 崔昊 张颖 栾元迪 陆澄
本标准主要审查人员:郭启蛟 黄导 郑文华 温燕明 王维兴 程小矛 王宝军 吕杰 姜泽毅
条文说明
《钢铁企业节能设计标准》GB/T50632一2019经住房和城乡建设部于2019年7月10日以第189号公告批准发布。
本标准是在《钢铁企业节能设计规范》GB50632一2010的基础上修订而成的。上一版的主编单位是中冶京诚工程技术有限公司,参编单位是中冶长天国际工程有限责任公司、中冶北方工程技术有限公司、中治焦耐工程技术有限公司、中冶赛迪工程技术投份有限公司、中冶南方工程技术有限公司、中冶东方工程技术有限公司、中冶华天工程技术有限公司、中铝国际工程技术有限公司、中钢集团郑州金属制品研究院有限公司、宝山钢铁集团股份有限公司、济南钢铁集团总公司、江阴兴澄特种钢铁公司。主要起草人员是(按姓氏笔画排序)万毅、尹君贤、支起湘、王彦、王钧祥、王晓兰、王泰昌、石立兴、任伟、刘仁洋、刘加祥、刘家洪、孙福仁、许虹、严云福、宋华德、张崎、张子强、张昭贵、张海军、张琦、杨岩、汪力中、陈惠民、周全宇、国强、欧阳武汉、郑治平、金持平、姚群、宫香涛、洪建中、洪保仪、胡建平、胡金玲、赵钱柱、郝英杰、唐先觉、徐华祥、徐培万、顾家声、崔吴、黄晓红、黄瑞南、储瑞林、强十勇、赖青山、戴康。
在本标准修订过程中,编制组进行了深入的调查研究,总结实践经验,认真分析了有关资料及数据,参考了国外钢铁企业实际生产经验,对所有条款进行了反复的研讨和修改,最后经审查定稿。
为了便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,编制组按章、节、条顺序编制了相应的条文说明。对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效应,仅供使用者作为理解标准的参考。
1 总则
1.0.1 为提高钢铁企业的能源转换效率,发挥钢铁企业的能源转换价值,提高钢铁企业建设项目的设计节能水平,全面贯彻《中华人民共和国循环经济促进法》《中华人民共和国节约能源法》,加强节能管理,促进节能技术进步,合理使用、转换能源,有效回收和利用生产中的余能,提高系统能效,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于钢铁企业的总体发展规划、钢铁企业的所有新建和改造项目的节能设计、节能评价,以及钢铁企业节能规划。
1.0.3 钢铁企业设计应实现规模化经营,并应重视工序完整及结构优化,重视各工序高效连接和能力匹配,时空匹配,重视提高能源转换效率、生产作业率、产品合格率、金属成材率,降低铁钢比,实现工序之间的物质流、能量流、信息流生产的稳定有序、连续紧凑,耦合匹配、能尽其效,实现非能源物质的节约,提高系统能效。
1.0.4 钢铁企业节能设计应坚持能源转换高效化、过程消耗减量化、提高能源利用效率和高效回收余热余能、优先工艺再利用原则;回收余热余能应采用先进、高效的节能生产工艺和技术装备;建立跨界的能源流及能源流集成网络;能源使用应以系统能效最优为原则,局部服从整体,低温服从高温、低压服从高压、辅助工序服从主工序,严格控制各工序能耗水平,提高系统能源使用效率;二次能源回收利用应以高质高用、能级匹配、梯级利用、分布式集成为原则。
1.0.5 钢铁企业节能设计,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
条文说明
1.0.1 本标准是为了在钢铁生产企业节能设计当中全面贯彻执行国家有关节能的法律、法规、政策,并结合目前钢铁工业的实际情况,吸收国际上循环经济的先进理念和国外钢铁企业先进的行之有效的节能和资源综合利用措施而制定的。
节约能源是我国经济发展的一项长远战略方针,是实现科学、和谐和可持续发展的根本出路。钢铁生产的节能降耗是不断改进设计、采用先进的工艺与设备、改善管理、减少各工序能源消耗、充分回收和综合利用二次能源等措施,从生产源头节约能源,提高能源综合利用效率,减少或者避免钢铁生产过程中的能源浪费。
循环经济是在社会生产、流通、消费和产生废物的各个环节循环利用能源,发展资源回收利用产业,以提高资源的利用效率。要解决我国能源问题,必须牢固树立和认真贯彻科学发展观,切实转变经济增长方式,坚定不移走新型工业化道路。要大力调整产业结构、产品结构、技术结构和企业组织结构,依靠技术进步、技术创新、体制创新和管理创新,在全国形成有利于节约能源的生产模式和消费模式,发展节能型经济,建设节能型社会。这便是我国能源的根本出路。
1.0.2 钢铁生产包括:烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等主体工艺流程,以及燃气、电力、给排水、热力、采暖通风除尘、总图运输、机修、检化验等辅助设施;还包括密切相关、并相对独立的采矿、选矿、铁合金、耐火材料、冶金石灰等配套工艺流程。
1.0.3 非能源物质的节约是钢铁企业节能设计的重要内容之一,企业规模化经营、工艺过程优化、工序能力匹配、生产作业率、产品合格率、金属成材率、铁钢比等都直接影响企业能耗,合理的生产规模和产品结构,工序之间生产的有序、稳定、连续、紧凑,才能实现系统节能,才能实现系统高能效。
1.0.4 系统节能是企业节能的最终目的,设计中要严格控制各工序能耗水平、物耗平衡,满足局部服从整体的要求,提高系统能源使用效率;当工序能耗与系统节能产生矛盾时,应该以系统节能为主。
2 术语
2.0.1 能源 energy sources
提供各种能量的资源,包括机械能、热能、光能、电能等。可分为一次能源和二次能源。
2.0.2 一次能源 primary energy
自然界中以天然的形式存在的,未经过加工转换的能量资源,如原煤、原油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能等。
2.0.3 二次能源 secondary energy
由一次能源直接或间接加工或转换得到的其他种类和形式的能源。
2.0.4 能源介质 energy medium
在生产过程中所消耗的不作原料使用,也不进入产品,制取时又需要消耗能源的工作物质,也称作耗能工质。
2.0.5 当量标准煤 coal equivalent
规定的一种能源计量单位,其发热量等于29307.6kJ的能源量,称为1kg标准煤或当量煤,计为1kgce。
2.0.6 能源当量热值 heat value equivalent of energy
单位能源所含有的能量。1kW·h电能的当量热值为3600kJ,等于0.1229kgce。
2.0.7 工序能耗 energy consumption of procedure
工序能耗是工序单位产品能耗的简称,指在统计期内,该工序每生产一吨合格工序产品,扣除本工序回收能源量后的各种能源消耗总量。
2.0.8 吨钢综合能耗 comprehensive energy consumptionper ton of steel
指钢铁企业在统计期内平均每生产一吨钢所消耗的各种能源折合成标准煤量。
2.0.9 余能 waste energy
某一工艺系统排出的未被利用的能量,如余热、余压等。
2.0.10 余热 waste heat
在某一热工艺过程中未被利用而排放到周围环境中的热能。按载体形态可分为固态载体余热、液态载体余热和气态载体余热。
2.0.11 余压 waste pressure
指工艺设备排出的有一定压力的流体。按载体形态可分为气态余压和液态余压。
3 基本规定
3.0.1 钢铁企业总体发展规划以及钢铁企业新建及改造项目立项相关文件中应有能源篇(章)。本标准宜作为各级政府部门对钢铁项目核准、备案所需节能评估报告中节能工艺、技术、装备以及能耗指标的编制和评审依据。
3.0.2 以钢铁生产工艺、技术、装备用能洁净高效及节能降耗为主,各工序节能设计应与经济发展和环境保护相协调。因改进产品质量、改善环境导致超出本标准规定的能耗时,应单列新增能耗,并应分析说明;采用新技术回收利用余能时,应有能效及效益论证;各工序的节能设计应有措施,措施应相互协调、系统优化,并应达到企业系统能效最优。
3.0.3 钢铁企业设计,应符合下列规定:
1 贯彻国家钢铁产业发展政策;
2 适时淘汰高能耗工艺和高能耗设备;
3 不得采用行业限制的落后生产工艺和装备;
4 不得生产国家、行业限制淘汰的高能耗落后产品;
5 不得采用国家明令淘汰的高能耗设备。
3.0.4 钢铁企业设计应优化工艺过程,并应优先采用先进成熟的节能工艺技术、装备技术、先进节能材料和信息自动化智能管控技术。
3.0.5 新建或改造工程节能设施应与主体工程同时设计、同时建设、同时投产。
3.0.6 新建钢铁企业应设置能源管控中心,企业技术改造项目,应逐步建立健全能源信息化管控系统。能源管控中心的规模、装备水平和节能目标,应与预期的企业经济效益及社会效益相适应。
3.0.7 对各种原料、燃料及能源介质应设置分析、计量、检测设施,各种物料及能源的供给和消耗数据应及时、准确、稳定、可靠地自动采集到计算机收集系统。
3.0.8 能源介质的计量检测仪表应设置齐全,配备率、完好率、固检率应符合现行国家标准《钢铁企业能源计量器具配备和管理要求》GB/T 21368的有关规定。
3.0.9 企业应加强全厂钢铁主流程的工艺结构、装备结构优化,提高铁素流转化效率,提高铁素一次和二次利用率,回收全厂含铁料,并在相应工序中加以利用。企业应加强与钢铁主流程匹配的能源流及其介质的高效转化、能源效率及价值。做到整个流程稳定有序、连续紧凑、耦合匹配、集成高效。在保证工艺生产系统要求的前提下,企业应对电、燃气、蒸汽、氧气作综合分析,确保能源效益最大化。
3.0.10 钢铁企业设计应提高余热、余压、余能的回收利用水平和效率,应采用技术先进、经济合理、能耗低、二次能源回收利用率高的节能工艺、技术、设备与措施,并应最大限度地降低能源消耗。二次能源回收利用应实现高质高用、梯级利用、能级匹配、能尽其效。
3.0.11 在钢铁企业节能设计中,电力折标系数应采用当量值计算体系;电力折标当量值应采用0.1229kgce/kW·h。具体能源介质的折标系数应按本标准附录A执行。
条文说明
3.0.1 钢铁项目立项设计文件包括:项目申请报告、规划设计、项目建议书、可行性研究、初步设计等。
3.0.2 本标准条文结合钢铁产业实际情况,提出了在钢铁企业设计节能中应遵循的基本原则,以指导钢铁工业主要生产工序节能。在设计环节要充分重视能源的“减量化和回收再利用”,将“减量化和回收再利用”的理念在选择生产工艺、技术装备、技术经济指标等具体设计中体现出来,提高能源的综合利用效率,有效地降低能源消耗。
3.0.3 遵守国家及行业发展政策,适时淘汰高能耗工艺和高能耗设备是重大节能措施。
3.0.6 能源管理中心在节能降耗方面所起的作用,越来越引起人们的重视。国内一些大型钢铁企业已经建成或正在建设能源管理系统,通过系统分析研究,及时掌握能源的发生、使用、设备的运行和检修情况,以便正确地组织生产。
3.0.9 钢铁企业设计必须高度重视能源流的矢量性、耗散性、开放性及余能价值的隐蔽性,注重能源流的质量价值、时空匹配价值、传输效率及方式价值、跨界集成价值、分布式网络集成价值。
3.0.10 强调钢铁企业余热、余压的回收利用水平高低,直接影响钢铁企业的能耗水平;余热、余压的回收再利用,可有效降低企业综合能耗,提高能源的利用效率。
4 主体工艺流程 4.1 原料准备
4.1.1 钢铁企业应根据生产工艺和节能技术要求,对采购原料、燃料的含铁率、热值、水分、灰分、挥发分等指标进行及时检验和质量控制。有条件的地区和企业宜采购洗精煤,避免采购和使用原煤。
4.1.2 新建钢铁企业应设置全厂各工序用原料、燃料、辅料集中处理的综合原料场,并应具有受卸、储存、配料、混匀、取制样、输送等生产设施。
4.1.3 钢铁企业应设置全厂各工序用原料、燃料、辅料统一处理的原料场,物料按品种堆放,并应对进场原料、燃料、辅料的数量和质量及时检验、记录。原料场设计应采用先进的全厂物料集中处理技术和管理制度。
4.1.4 原料场宜具有受卸、储存、整粒、配料、混匀、取制样、输送等生产设施。
4.1.5 原料场的位置应靠近主要用户,紧凑布置;应采用低库存连续高效工艺,减少重复卸料和二次倒运、减少物料的落差;宜按照工序用料需求采用直接供料。
4.1.6 原料场设计应优化工艺流程、系统互备、简化系统、减少设备。
4.1.7 解冻库的能源宜采用余热。
4.1.8 原料场应采用机械化、自动化的卸、堆、取、运设备,设备驱动电动机应采用高效节能电机。
4.1.9 原料场向焦炉供应炼焦煤时宜采用储配一体化工艺配置。向高炉喷煤设施供应原煤时,煤的储存和输送应设置防雨设施。
4.1.10 新建钢铁企业宜按原料用户要求,按合格原料粒度采购原料,不宜建设集中破碎设施。
4.1.11 新建钢铁企业应对料场储存的炼铁使用的块状料设置筛分设施,宜采用在线筛分工艺。
4.1.12 新建钢铁企业应设置原料混匀设施,现有钢铁企业也应逐步优化原料混匀设施;宜根据原料配比和原料条件选择混匀料的品种。混匀料成品铁品位波动允许偏差范围为±0.5%,二氧化硅波动的允许偏差范围为±0.3%。
4.1.13 混匀设施应设置吸收和消纳钢铁生产过程中产生的含铁废弃物的配料槽。
4.1.14 原料场设计应合理配置带式输送机的驱动数量和电动机功率。当电动机功率大于或等于55kW时,应采用软启动技术。多种输送速度的带式输送机宜设置变频调速驱动装置。原料输送宜采用分段间隔输送,并应减少输送系统启动、停机次数,减少空运行时间。
4.1.15 粉状熔剂料宜在用户处直接受卸和储存,且宜采用气力输送。
4.1.16 原料场采用机械除尘时,除尘系统宜与除尘点工作区域的工作联动,除尘风机宜采用变频调速驱动。
4.1.17 封闭式室内料场、封闭式转运站及封闭式高架通廊,应充分利用自然采光,减少白天照明用电。
4.1.18 新建钢铁企业的原料场应根据当地条件选择原料储存方式,控制原料水分,设计适宜的防风、防雨和防冻设施;宜设置封闭式料场和封闭式输送机通廊。
4.1.19 原料准备工序能耗计算范围应包括原料受卸、储存、整粒、配料、混匀、取制样、供料输送等生产全过程的介质能耗量,并应涵盖工艺设施、辅助设备及除尘环保设施的能源消耗量。
4.1.20 工序能耗应按下式计算:
式中:
E——工序自耗能耗(电耗、水耗、气耗、油耗等)折热量(MJ,kgce);
T1 ——受料量(t,干量)
T2 ——供料量(t,干量)
T3 ——主加工处理量(t,干量),包括整粒量及混匀量。
4.1.21 新建及改造原料准备工序综合能耗设计指标应符合表4.1.21的规定。
表4.1.21 原料准备工序综合能耗设计指标
注:1 供料输送仅针对厂内带式输送机运输,不包括车辆运输和对外运输,也不包括企业外委的厂外车辆运输能耗。
2 受卸作业包括汽车受料槽和火车翻车机。
3 整粒作业包括破碎、筛分设施,不包括干燥设施。
4 混匀作业包括混匀料场和混匀配料槽。
5 工序能耗指标不包括解冻库能耗,不包括固废料处理回收能耗。
条文说明
4.1.18 当原料、燃料长期置于露天场地储存,因雨雪天气会增加物料水分和引起物料品质降低,直接造成生产用户增加能源消耗,对于这类原料、燃料更适宜采用封闭的室内料场储存。
4.1.21 原料准备工序能耗计算的范围包括:原料受卸、储存、整粒、混匀、取制样、供料输送等生产全过程的介质能耗量。目前,原料场工序能耗指标体系刚刚建立,这个计算比值是在总结不同规模原料场的计算指标后给出的一个参考值,还缺少行业生产指标数据进行研究对比,已给数值还有待于钢铁企业对原料准备工序能源消耗纳入企业能源管控中心进行有效计量和管理后进一步修正和完善。同时,作为工序能耗指标进行节能设计评价时所受的影响因素很多,做出指标功能性分析和客观评价时应落实评价基础。主要包括:1)对原料准备工序供应原燃料用户情况进行分析,建立统一的评价平台。2)原料准备工序涵盖的年作业物料总量工艺范围要一致,料场服务功能不同各种物料量包括范围不同,需分析具体条件。3)原料准备工序涵盖的综合能耗统计口径要一致。一般不包括固废料处理回收能耗、解冻库能耗和蒸汽加热设施。主要原因是:固废料处理工艺流程、设备和产品差异大,很难建立统一的分析基础;由于地域和气候影响,解冻库或是蒸汽加热设施等在南方温暖地区不会建设,能耗指标分析时宜单独考虑。
4.2 烧结
4.2.1 烧结工艺设计应选用成分稳定的优质含铁原料,混匀矿铁品位波动及二氧化硅含量波动应符合本标准第4.1.12条的规定。
4.2.2 烧结配料过程中宜添加生石灰或消石灰作熔剂,并应优先选择生石灰。
4.2.3 应选用高碳低灰分低硫的优质固体燃料,燃料的破碎不应选用易于产生过粉碎的设备,燃料的平均粒度应达到1.2m m~1.5m m。
4.2.4 烧结厂设计应采用先进节能的烧结新工艺、新技术和新设备。
4.2.5 含铁原料、熔剂、燃料应采用自动重量配料,应采用变频调速给料设备。
4.2.6 烧结料混合过程中宜采用蒸汽、热水预热混合料。
4.2.7 烧结应强化混合制粒,混合制粒时间宜采用5min~9min,并应采用高效混合制粒设备。
4.2.8 在保证烧结矿质量和环保的前提下,烧结设计应提高烧结机的利用系数和作业率。
4.2.9 烧结设计应采用带式烧结机,烧结机应大型化。
4.2.10 点火系统应采用热风烧结技术及新型节能点火保温炉。
4.2.11 成品筛分中应控制返矿粒度小于或等于5mm。
4.2.12 烧结过程中应选择匹配的单位烧结面积的风量和主抽风机前的负压,不应选用过大的主抽风机;主抽风机宜采用变频调速。
4.2.13 烧结设计应提高烧结厂的自动化水平,应配置主要工艺过程自动化检测、控制和调节系统,烧结过程应在最佳的工艺状态下进行。
4.2.14 新建和改造的烧结机及冷却装置应加强其密封性,应最大限度地降低设备漏风率。应配套设计烧结机工艺过程烟气余热利用及烧结矿余热回收利用装置。烧结机烟气系统应设置烟气脱硫、脱硝、除尘净化装置。
4.2.15 烧结废水应经处理后循环使用。
4.2.16 钢铁生产产生的碎焦、氧化铁皮、各种含铁粉尘泥渣和烧结厂本身的含铁含碳粉尘,应经处理后返回烧结厂再利用。
4.2.17 烧结工序能耗计算范围应从熔剂、燃料破碎开始,到成品烧结矿输出至高炉料仓为止,包括原燃料加工与准备,配料、混合与制粒,布料、点火与烧结,烧结抽风与烟气除尘,烧结矿冷却与整粒筛分,环境除尘与烟气净化,以及计算至蒸汽的余热回收设施的能源消耗量,并应扣除回收利用的能源量。
4.2.18 烧结工序能耗应按下式计算:
式中:
T——烧结矿合格产量(t)
G——固体燃料煤、碎焦折热量(MJ,kgce);
E——加工能耗(燃气、电、耗能工质等)折热量(MJ,kgce);
R——回收余热蒸汽折热量(MJ,kgce)。
4.2.19 烧结工序能耗指标应综合产业政策准入要求,机组规模、原料种类、厂址海拔高度等因素,新建烧结工序能耗设计指标应符合表4.2.19的规定。
表4.2.19 烧结工序能耗设计指标
注:1 原料稀土矿比例每增加1%,烧结工序能耗指标应增加0.15kgce/t矿 。
2 对于钒钛矿、褐铁矿、菱铁矿等难烧结的含铁原料,可根据配矿量比例适当提高工序能耗指标。
条文说明
4.2.1 烧结含铁原料应稳定,铁品位波动允许范围为小于或等于±0.5%,SiO
2 含量的波动允许范围为小于或等于±0.3%。达到此目标,烧结和炼铁将会取得显著的经济效益。根据6个厂的统计,含铁原料混匀前后的对比数字为:烧结机利用系数和工序能耗可分别提高或降低3%~15%;高炉利用系数和焦比可提高4%~18%和降低5%~10%。故主要产钢国对烧结用含铁原料成分波动的要求都在这一范围内。
4.2.2 国内外的烧结研究与生产实践都证明,在烧结过程中加入一定量的生石灰或消石灰,特别是生石灰,可收到明显的经济效果,烧结矿产量提高、质量改善、燃耗降低。特别是以铁精矿为主要原料时更是如此。
4.2.3 烧结用固体燃料主要有碎焦、无烟煤。我国部分烧结厂固体燃料入厂条件见表1。
表1 我国部分烧结厂固体燃料入厂条件
4.2.4 先进而又节能的烧结新工艺、新技术,包括厚料层烧结、低温烧结、小球烧结、高铁低硅烧结、热风烧结、燃料分加、偏析布料等。节能型的设备,包括新型结构、漏风率小的带式烧结机,新型节能点火保温炉,新型液密封鼓风环式冷却机,高效振动筛,高效率的主抽风机及低耗损的变压器等。
通常带式烧结机漏风率<25%,环式冷却机漏风率<10%。
厚料层烧结是指采用较高的料层进行烧结。厚料层烧结的自动蓄热作用可以减少燃料用量,使烧结料层的氧化气氛加强,烧结矿中FO的含量降低,还原性变好。少加燃料又能大量形成以针状铁酸钙为主要黏结相的高强度烧结矿,使烧结矿强度变好。此外,由于是厚料层烧结,难以烧好的表层烧结矿数量减少,成品率提高。烧结机的料层厚度(包含铺底料厚度),以铁精矿为主,采用小球烧结法时通常大于或等于600mm;以铁粉矿为主要原料时通常大于或等于800m。特殊情况通过实验或借鉴同类厂经验确定。
4.2.5 设计中采用自动重量配料的主要依据是:随着冶炼技术的发展和高炉大型化,对入炉原料的稳定性要求提高。
4.2.6 烧结料混合过程所采用的预热蒸汽,尽量利用自身回收的蒸汽。
4.2.7 混合制粒时间包括设有固体燃料外滚时间。过去国内铁精矿烧结混合制粒时间,一般为2.5min~3.0min,一次混合为1min左右,二次混合(制粒)为1.5min~2.0min。多年生产实践证明,不论以铁精矿为主的混合料还是以铁粉矿为主的混合料,混合时间均显不足。现在国内外烧结厂混合制粒时间都增加到5min~9min(包括固体燃料外滚的时间在内),如日本君津厂为8.1min,前釜石厂达9min。我国近年投产和设计的一次、二次(制粒)和三次混合(固体燃料外滚)机混合制粒时间一般在这一范围内。以粉矿为主要原料时,混合制粒时间应取下限值;以精矿为主要原料时,混合制粒时间应取中限或上限值。
在混合制粒设备内,需多方面采用强化混合制粒的措施:添加生石灰,适当提高充填率,延长混合制粒时间,含铁粉尘泥渣预先制粒,混合段装设扬料板,进料端设导料板,在圆筒制粒机内及出料端安装挡圈,采用含油尼龙衬板和雾化喷水等,此外也有采用锥形逆流分级制粒的。
随着烧结设备装配水平的提高,混合设备除了采用常用的圆筒混合机外,还可采用强力混合机,该设备混匀效果好,混匀时间短,能提高制粒的成球形。小球烧结时,采用圆盘造球机制粒可产生较均匀的小球。
4.2.9 建大型烧结机除设备重量、装机容量、土建工程量、运转费和煤气、电、水消耗量均少等优势外,还具备劳动生产率高、烧结矿质量好,生产管理方便、易于环保治理和实现自动控制,也可为高炉增产节能创造条件。
4.2.10 新型节能点火保温炉需要具备如下特点:
(1) 点火段采用直接点火,烧嘴火焰适中,燃烧完全,高效低耗;
(2) 点火炉高温火焰带宽适中,温度均匀,高温持续时间能与烧结机速匹配,烧结表层点火质量好;
(3) 耐火材料采用耐热锚固件结构组成整体的复合耐火内衬,砌体严密,散热少,寿命长;
(4) 点火炉的烧嘴不易堵塞,作业率高;
(5) 点火炉的燃烧烟气有比较合适的含氧量,能满足烧结工艺的要求;
(6) 采用高热值煤气与低热值煤气配合使用时可分别进入烧嘴混合的两用型烧嘴,煤气压力波动时不影响点火炉自动控制,节约煤气混合站的投资;
(7) 施工方便,操作简单安全。
4.2.12 随着烧结设备装配水平的提高,混合设备除了采用常用的圆筒混合机外,还可采用强力混合机,该设备混匀效果好,混匀时间短,能提高制粒的成球性。小球烧结时,采用圆盘造球机制粒可产生较均匀的小球。
4.2.14 设计建设烧结机的烟气余热回收利用和烟气脱硫、脱硝、除尘净化装置,可有效降低烧结工序能耗,减少烟气中SO
x 、NO
x 及粉尘等污染物的排放浓度,从而达到节能减排的效果。
余热利用适宜采用热风点火、热风烧结、生产蒸汽、生产热水、发电等方式,冷却机余热锅炉适宜采用直联炉罩式余热锅炉。
烧结烟气净化装置适宜采用低能耗工艺技术。
6'>《钢铁企业节能设计标准》GB/T 50632-2019 本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1) 表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4) 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合…的规定”或“应按…执行”。
引用标准名录
《小型火力发电厂设计规范》GB50049
《公共建筑节能设计标准》GB50189
《高炉炼铁工程设计规范》GB50427
《焊管工艺设计规范》GB50468
《钢铁企业总图运输设计规范》GB50603
《设备及管道绝热设计导则》GB/T8175
《蒸汽供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求》GB/T12712
《钢铁企业能源计量器具配备和管理要求》GB/T21368
《火力发电厂保温油漆设计规程》DL/T5072
《工业锅炉技术条件》NB/T47034
《锅炉节能技术监督管理规程》TSGG0002