山西建龙实业有限公司 96 万 t 钢渣有压热闷处理及加工生产线项目

发布日期:2021-03-31 09:53

      中冶节能环保有限责任公司(以下简称“中冶节能”)具有“中冶环保”品牌,国家高新技术企业,前身为 1978年成立的冶金工业部环境保护研究所,国家首批环境服务业试点单位,现为世界 500强中国冶金科工集团有限公司下属中冶建筑研究总院有限公司的全资子公司。

      中冶节能沿承中冶建研院在节能环保领域的所有商誉和无形资产,始终坚持以科技创新为驱动力,建有钢铁工业环境保护国家重点实验室、工业环境保护国家工程研究中心、国家环境保护钢铁工业污染防治工程技术中心三个国家级平台,专注于工业环境治理与资源化利用定制服务、区域环境修复等领域技术创新研发,多项技术属行业领先;同时,中冶节能持有环境工程(水污染防治工程、大气污染防治工程、固体废物处理处置工程、物理污染防治工程)专项设计甲级、市政行业(排水工程、环境卫生工程)专业设计甲级、建筑行业建筑工程施工总承包一级、钢结构专业承包一级等数项专业资质,在冶金、市政、电力等行业完成依托自有科技成果建设的各类环保各领域工程千余项,能够为大型工业企业、城市区域环境综合治理提供整体环境解决方案。

案例介绍

一、项目名称

山西建龙实业有限公司 96 万 t 钢渣有压热闷处理及加工生产线项目。

二、项目概况

     山西建龙实业有限公司 96 万 t 钢渣有压热闷处理及加工生产线项目合同于 2019 年 3 月签订。该项目在建龙集团钢渣处理领域首次采用公司自主研发、完全具有自主知识产权、世界领先水平的第四代钢渣有压热闷处理工艺。该工艺集机械化、自动化和洁净化于一体。

      公司现有转炉 4 座,年产转炉钢渣 75 万 t,考虑到发展规划,未来年产转炉钢渣 96 万 t,目前钢渣均采用热泼的方式,即钢渣运至炉渣跨后倾翻落地、喷水冷却后用装载机装车运走外委加工进行二次处理。此处理方式主要存在以下问题:处理周期长,占地面积大;污染严重,钢渣在倾翻及冷却的过程中产生大量的尘汽;热泼完的钢渣与钢分离效果差,增加了后续筛分磁选的难度,造成铁资源的大量流失;钢渣中的游离氧化镁和游离氧化钙无法消解,造成钢渣稳定性较差,尾渣不能做建材、建材制品和道路材料使用(使用不经稳定化处理的钢渣会造成建材制品、建筑物、道路开裂破坏),利用率低;钢渣的外围二次加工增加了企业的运营成本。项目采用中冶节能自主研发的钢渣有压热闷工艺,现已形成渣罐倾翻机 2套、辊压破碎机 2套、密闭罩 2套、接渣转运台车 2套、立式有压热闷罐 12 套、超低排放除尘设施 2台、棒磨机 2台、胶带输送机 13条、振动筛 3套、除铁设备 5套以及配套的水处理、电气自动化控制等先进工艺设施的世界一流的豪华钢渣热闷处理及加工生产线。辊压破碎作业工序主要是完成钢渣的快速冷却、破碎,此阶段的处理时间约 20~ 30 min,经过此阶段的处理,可将熔融钢渣的温度由 1 600℃左右冷却至 500℃左右,粒度破碎至 300 mm 以下。有压热闷作业工序主要是完成经辊压破碎后钢渣的稳定化处理,此阶段的处理时间约3 h 左右,处理后钢渣的稳定性良好,其游离氧化钙含量小于 3%。

三、项目规模

      钢渣热闷处理 75 万 t/年,钢渣加工处理生产线 96 万 t/年。

四、项目优势、技术特点

钢渣有压热闷工艺,具有如下主要独特优势:

(1)热闷周期短,处理效率高。

(2)自动化水平高,劳动定员少。

(3)洁净化程度高,利于环境保护,对钢渣处理厂房的腐蚀小,钢渣处理厂房维护费用低。

(4)热闷后的钢渣粉化率高,粒度<20mm粒级达到 60%以上;粒度均匀,最大粒度小于 300mm,利于后续钢渣加工磁选,可显著降低钢渣加工运营费用。

(5)钢渣有压热闷过程中所产的带压蒸汽可用于发电。

(6)能够将钢渣中所含的游离氧化钙和游离氧化镁进行充分的消解,达到钢渣固体废物资源的充分利用,变废为宝。

(7)粉尘有组织排放小于 10mg,无废水、废气、废渣的排放,环境友好性优良。采用棒磨机提纯工艺,代替了传统的多级破碎-筛分-磁选工艺,最大限度地提高金属回收率。

钢渣加工工艺有如下特点:

(1)完全干式磨选工艺,无须水处理,无湿式尾矿产生。

(2)采用跨带磁选机组将磁性物一次性选出,减少多次磁选工序和设备。

(3)采用周边排矿干式棒磨机提纯渣钢,渣钢的品位 TFe≥85%,可直接返回转炉使用。

(4)采用动态双辊磁选机磁选小于 10mm钢渣得到的磁选粉,磁选粉的品位 TFe≥ 35%,可直接返回烧结使用。

(5)尾渣中金属铁含量小于 2%,满足生产钢渣粉和钢渣建材制品的技术要求。中冶节能配套钢渣金属回收工艺所研发的干式周边排矿棒磨机,结构与矿用棒磨机有显著区别,在磨矿过程中磨矿介质与物料呈线接触,具有一定的选择性磨碎作用,产品粒度比较均匀,过粉碎矿粒少,配之以动态磁选机最大限度地提高金属铁的回收率,确保尾渣中金属铁含量小于 2%。

五、工程创新

      本项目的渣罐倾翻机是公司在原有倾翻机专利基础上充分结合ft西建龙现有液态渣罐的前提下而最新开发的一种新型的倾翻结构。此倾翻结构无须对原有渣罐进行任何改造,大大节省了本工程的投资费用。ft西建龙炼钢一厂和二厂拥有已经浇筑好的液态渣罐超过 40 个,每个渣罐按照 25 万元计算,直接节省工程费用超过 1 000 万元。

六、效益分析

      本项目建成后,极大地改善了之前钢渣热泼处理造成的环境友好性不良的问题,钢渣辊压破碎及热闷过程中产生的烟气经过处理后进行有组织排放,能够满足颗粒物排放浓度的要求,工人的工作环境极大得到改善。二次处理线在皮带转运点及各个转动设备容易产生扬尘点设置单机除尘器,能够有效捕集生产过程中产生的粉尘。整个生产线无废水、废气排出,符合清洁化生产的理念。本项目带来 90 人的岗位就业,能缓解当地劳动人员的就业问题。

      本项目投资约 1.9 亿元,每年回收渣钢 6 万 t,按照 1 200 元/t 计算每年直接产生 7 200万元的效益;回收磁选粉 11 万 t,按照 300 元/t 计算每年直接产生 3 300 万元的效益;尾渣每年产量 58 万 t,按照 5 元/t 的售价每年产生 290 万元的效益;仅此直接收益近 1.08 亿元。综合考虑运营成本及财务成本,经测算,本项目具有较高的盈利能力,项目税后投资内部收益率为 22.85%,税后全投资回收期(不含筹建期)为 4.3 年。

      项目的建成,促进了节能减排、地区经济的可持续发展,有利于循环经济发展,为水泥等相关行业的发展提供了有限度的资源保障。此项目能够带来很好的社会效益和环境效益。

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