建立中的宝钢COREX 3000在技术上的主要改良.docx

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1、建立中的宝钢COREX3000在技术上的主要改良建立中的宝钢COREX3000在技术上的主要改良搬迁到宝山罗泾地区。浦钢搬迁罗泾工程采用了目前世界上最成熟的COREX熔融复原炼铁新工艺，以取代浦钢原有落后的化铁炼钢工艺，解决热铁水的供给问题。熔融复原输出的剩余煤气除用于钢厂自用燃料外，将梯级循环利用。首家采用COREX3000以下简称C3000型炼铁设备是宝钢非高炉炼铁技术创新的起点和机遇，宝钢将在消化吸收COREX技术根底上，进一步研究开发具有自主知识产权的非高炉炼铁新技术，宝钢将把罗泾建成非高炉炼铁新工艺的研发基地。本文重点对宝钢罗泾C3000在技术上的主要改良进展阐述。2宝钢罗泾C300

2、0工艺流程罗泾工程坐落在上海市最北端长江边的罗泾煤码头旁，占地约3.2平方公里，整个工程分两期建立，一期消费规模200万t坯，主要产品为特种中厚板。一期建立1座33000炉并预留了将来开展为FINEX的接口，包括煤枯燥设施、粉煤利用、矿槽/煤槽及上料设施、C3000炉本体、煤气清洗系统、渣铁系统、铸铁机、水处理系统等、煤气用作工厂自用燃料及CCPP发电机组。配套建立煤气压差发电TRT和煤气脱硫。二期消费规模335万t坯，再建立1座COREX炉及一套DR竖炉。罗泾工程技术装备程度按世界一流考虑，贯彻先进性、完好性、前瞻性、经济性的原那么，实现工艺先进、装备可靠、产品一流、环境优美、投资合理的目的

3、，确保罗泾工程高速度、高质量、高效益。COREX是由奥钢联和德国科夫公司开发的一种熔融复原炼铁工艺，也是目前惟一实现了工业化消费的熔融复原炼铁工艺，其原理相当于从软熔带将高炉分为了两截，可以直接使用天然块矿、球团矿、少量粉矿、非焦煤和少量焦炭进展消费。COREX熔融复原炼铁流程如图1所示。到目前为止，先后已有5套COREX设备投入消费运行1套C1000，4套C2000，除第一套南非伊斯科公司比勒陀利亚厂的C1000停产和韩国浦项钢铁公司POSCO的C2000改为FINEX以外，其他3套C2000都在正常消费;宝钢集团浦钢公司目前正在建立世界上第一座C3000型COREX，设计年度产量为150万

4、t。宝钢罗泾C3000的主要设计指标见表1。罗泾C3000的预复原竖炉总高29m、复原段高12m、内径8m下部程度沿圆周方向布置8台螺旋排料机，连续地在热状态下向熔融气化炉供料。螺旋排料机由DRI螺旋输送机、DRI下料管、DRI下料管补偿器及DRl分配器组成。在熔融气化炉输出煤气管路系统中设有4个热旋风除尘器，从熔融气化炉引出的高温煤气管道及除尘器内壁衬有耐火材料。在热旋风除尘器下部设有4套热旋风除尘灰返送装置。热旋风除尘器采集的粉末经4套粉尘喷吹系统由熔融气化炉上部拱顶的4个燃烧口返送回熔融气化炉。C3000的熔融气化炉高33m、炉缸内径9m设有28个氧气风口，氧气风口由风口小套、风口大套及

5、氧枪组成。在半焦固定床上方的拱顶空间设有6个氧气烧嘴，以改善和调整熔融气化炉拱顶的热状态。C3000的熔融气化炉设有2个出铁口，铁口间夹角1800。水渣采用新英巴法粒化，水渣脱水后用汽车外运。3宝钢罗泾C3000在设计方面的主要改良3.1熔融气化炉的设计改良奥钢联借鉴高炉的成功经历对C3000熔融气化炉的设计进展了多项改良，比方吸收了大型富氧喷煤高炉长寿的经历，加大炉腹角按高炉的算法是缩小炉腹角，炉腹角增大到220，以防止冷却壁被烧蚀。风口以上采用了2段铜冷却壁，增大了半焦炭固定床的体积。增加了出铁口的长度及死铁层深度，以减轻铁水对炉缸的冲刷侵蚀。同时在C3000气化炉的其他方面设计也进展了改

6、良，比方半焦固定床上方拱顶自由空间比C2000有所减少，发生煤气管道出口角度增加，优化了灰尘再循环系统，拱顶自由空间的灰尘烧嘴中间的氧气烧嘴由C2000的4个增加到6个，风口以上的半焦床的高度由7mC2000增加到了10mC3000，等。3.2复原竖炉设计改良为适应炉料在复原经过中的体积膨胀，C3000在设计经过中对复原竖炉的炉身角度进展了调整，以利于炉料的顺行。C3000增大了复原竖炉煤气围管的直径及围管以下局部的高度，改良了耐火材料的设计，增加竖炉下部的压差，防止或者减少气化炉煤气通过海绵铁下料管直接窜人复原竖炉，导致部分炉料温度过高产生粘结。同时，为了减少海绵铁结块的堵塞，C3000在设

7、计经过中还对海绵铁螺旋排料机的长度、直径和海绵铁下料管直径进展了调整。3.3炉体冷却系统设计改良根据C2000的消费理论经历，为了改善熔融气化炉粉尘烧嘴以下半焦固定床局部的炉体冷却，C3000对熔融气化炉的冷却系统进展了设计改良，冷却壁由9段增加到10段，同时在冷却壁的材质选择上也作了改良，风口以上炉腹采用了2段铜冷却壁，以改善炉体的冷却效果，实现对炉体的有效保护。3.4布料系统的设计改良1复原竖炉布料系统的设计改良。为解析决复原竖炉布料粒度偏析、密度偏析和料面分布不均匀等缺点，竖炉布料方式由原有的蜘蛛脚布料方式改为Gimbal型动态布料器布料的方式，可有效改善竖炉内的煤气分布，进步煤气的利用

8、率及海绵铁质量。2熔融气化炉海绵铁布料器的设计改良。C3000在海绵铁布料上采用了角度可以调节的挡料板见图2，通过对挡料板角度的调节来控制海绵铁的分布，使海绵铁在半焦床料面区域尽量均匀分布，改善气化炉内海绵铁熔化终复原的工艺条件。3熔融气化炉煤布料系统的设计改良。C3000熔融气化炉增加了Gimbal型环形旋转动态布料器，可以根据工艺的需要对煤的布料形式及范围进展有效的控制见图3，防止煤集中落到料面中心，使煤尽量均匀分布在半焦床外表广阔区域，改善炉内煤气化结焦的工艺条件，使工艺经过更加平稳。3.5耐材设计的改良根据22000的设计、消费经历，C3000在气化炉和复原竖炉的耐火材料设计经过中作了

9、很多改良，其中对竖炉煤气围管耐材的设计进展了改良，进步了耐材的构造稳定性，有利于改善竖炉煤气的分布;同时对竖炉的人工死料柱进展了一体化设计，改善炉料的顺行，有利于降低竖炉炉料堵塞;结合宝钢高炉的经历对23000的耐材作了优化设计，在炉缸耐火材料的配置及设计方面进展了较多改良，C3000的一代炉役设计寿命可达l0一15年度。3.6其他设计改良C3000在C2000的根底上对粉尘返吹系统的构造进展了改良，由原来的“CLOSE形式改为“OPEN形式，同时改良了T型混合器的构造，增加了粗颗粒过滤栅，可以有效地减少粉尘返吹系统的堵塞情况。同时C3000在煤气管道的设计上也进展了改良，可以有效地减少进入竖

10、炉的煤气中的粗颗粒粉尘的含量，进步复原竖炉料柱的透气性。4宝钢罗泾23000的主要研究课题从1989年度第一座C1000型COREX的投产到如今，COREX的开展时间只有17年度，同高炉的600年度开展历史相比还很短暂，在工艺、技术上还有很多需要完善的地方。宝钢集团正在建立的COREX工程，不但是中国第一座COREX，同时也是世界上笫一座C3000型COREX，结合罗泾工程自身的特点，宝钢正在就C3000消费相关的大量技术开发课题开展研究及设计工作，这些课题有：知足C3000消费要求的配煤配矿技术;进厂的一5mm铁矿筛下粉及一5mm煤粉的有效利用技术;消化、创新C3000炼铁消费操作技术;C3000大量使用氧气、煤粉有关的平安消费技术;COREX煤气脱硫用于CCPP发电技术;COREX煤气高效梯级用于消费DRI或者清洁能源等的工艺技术;COREX流程的一种产品的生命周期评价研究;COREX固体废弃物循环利用的工艺技术等。开展这些方面研发工作的目的是进步COREX使用资源的稳定性和经济性，同时在引进消化的根底上开展二次创新，对整个COREX炼铁工艺流程进展优化配置，以期到达更好的技术经济指标。