山西建龍實業有限公司 96 萬 t 鋼渣有壓熱悶處理及加工生產線項目

發布日期:2021-03-31 09:53

      中冶節能環保有限責任公司(以下簡稱“中冶節能”)具有“中冶環保”品牌,國家高新技術企業,前身為 1978年成立的冶金工業部環境保護研究所,國家首批環境服務業試點單位,現為世界 500強中國冶金科工集團有限公司下屬中冶建筑研究總院有限公司的全資子公司。

      中冶節能沿承中冶建研院在節能環保領域的所有商譽和無形資產,始終堅持以科技創新為驅動力,建有鋼鐵工業環境保護國家重點實驗室、工業環境保護國家工程研究中心、國家環境保護鋼鐵工業污染防治工程技術中心三個國家級平臺,專注于工業環境治理與資源化利用定制服務、區域環境修復等領域技術創新研發,多項技術屬行業領先;同時,中冶節能持有環境工程(水污染防治工程、大氣污染防治工程、固體廢物處理處置工程、物理污染防治工程)專項設計甲級、市政行業(排水工程、環境衛生工程)專業設計甲級、建筑行業建筑工程施工總承包一級、鋼結構專業承包一級等數項專業資質,在冶金、市政、電力等行業完成依托自有科技成果建設的各類環保各領域工程千余項,能夠為大型工業企業、城市區域環境綜合治理提供整體環境解決方案。

案例介紹

一、項目名稱

山西建龍實業有限公司 96 萬 t 鋼渣有壓熱悶處理及加工生產線項目。

二、項目概況

     山西建龍實業有限公司 96 萬 t 鋼渣有壓熱悶處理及加工生產線項目合同于 2019 年 3 月簽訂。該項目在建龍集團鋼渣處理領域首次采用公司自主研發、完全具有自主知識產權、世界領先水平的第四代鋼渣有壓熱悶處理工藝。該工藝集機械化、自動化和潔凈化于一體。

      公司現有轉爐 4 座,年產轉爐鋼渣 75 萬 t,考慮到發展規劃,未來年產轉爐鋼渣 96 萬 t,目前鋼渣均采用熱潑的方式,即鋼渣運至爐渣跨后傾翻落地、噴水冷卻后用裝載機裝車運走外委加工進行二次處理。此處理方式主要存在以下問題:處理周期長,占地面積大;污染嚴重,鋼渣在傾翻及冷卻的過程中產生大量的塵汽;熱潑完的鋼渣與鋼分離效果差,增加了后續篩分磁選的難度,造成鐵資源的大量流失;鋼渣中的游離氧化鎂和游離氧化鈣無法消解,造成鋼渣穩定性較差,尾渣不能做建材、建材制品和道路材料使用(使用不經穩定化處理的鋼渣會造成建材制品、建筑物、道路開裂破壞),利用率低;鋼渣的外圍二次加工增加了企業的運營成本。項目采用中冶節能自主研發的鋼渣有壓熱悶工藝,現已形成渣罐傾翻機 2套、輥壓破碎機 2套、密閉罩 2套、接渣轉運臺車 2套、立式有壓熱悶罐 12 套、超低排放除塵設施 2臺、棒磨機 2臺、膠帶輸送機 13條、振動篩 3套、除鐵設備 5套以及配套的水處理、電氣自動化控制等先進工藝設施的世界一流的豪華鋼渣熱悶處理及加工生產線。輥壓破碎作業工序主要是完成鋼渣的快速冷卻、破碎,此階段的處理時間約 20~ 30 min,經過此階段的處理,可將熔融鋼渣的溫度由 1 600℃左右冷卻至 500℃左右,粒度破碎至 300 mm 以下。有壓熱悶作業工序主要是完成經輥壓破碎后鋼渣的穩定化處理,此階段的處理時間約3 h 左右,處理后鋼渣的穩定性良好,其游離氧化鈣含量小于 3%。

三、項目規模

      鋼渣熱悶處理 75 萬 t/年,鋼渣加工處理生產線 96 萬 t/年。

四、項目優勢、技術特點

鋼渣有壓熱悶工藝,具有如下主要獨特優勢:

(1)熱悶周期短,處理效率高。

(2)自動化水平高,勞動定員少。

(3)潔凈化程度高,利于環境保護,對鋼渣處理廠房的腐蝕小,鋼渣處理廠房維護費用低。

(4)熱悶后的鋼渣粉化率高,粒度<20mm粒級達到 60%以上;粒度均勻,最大粒度小于 300mm,利于后續鋼渣加工磁選,可顯著降低鋼渣加工運營費用。

(5)鋼渣有壓熱悶過程中所產的帶壓蒸汽可用于發電。

(6)能夠將鋼渣中所含的游離氧化鈣和游離氧化鎂進行充分的消解,達到鋼渣固體廢物資源的充分利用,變廢為寶。

(7)粉塵有組織排放小于 10mg,無廢水、廢氣、廢渣的排放,環境友好性優良。采用棒磨機提純工藝,代替了傳統的多級破碎-篩分-磁選工藝,最大限度地提高金屬回收率。

鋼渣加工工藝有如下特點:

(1)完全干式磨選工藝,無須水處理,無濕式尾礦產生。

(2)采用跨帶磁選機組將磁性物一次性選出,減少多次磁選工序和設備。

(3)采用周邊排礦干式棒磨機提純渣鋼,渣鋼的品位 TFe≥85%,可直接返回轉爐使用。

(4)采用動態雙輥磁選機磁選小于 10mm鋼渣得到的磁選粉,磁選粉的品位 TFe≥ 35%,可直接返回燒結使用。

(5)尾渣中金屬鐵含量小于 2%,滿足生產鋼渣粉和鋼渣建材制品的技術要求。中冶節能配套鋼渣金屬回收工藝所研發的干式周邊排礦棒磨機,結構與礦用棒磨機有顯著區別,在磨礦過程中磨礦介質與物料呈線接觸,具有一定的選擇性磨碎作用,產品粒度比較均勻,過粉碎礦粒少,配之以動態磁選機最大限度地提高金屬鐵的回收率,確保尾渣中金屬鐵含量小于 2%。

五、工程創新

      本項目的渣罐傾翻機是公司在原有傾翻機專利基礎上充分結合ft西建龍現有液態渣罐的前提下而最新開發的一種新型的傾翻結構。此傾翻結構無須對原有渣罐進行任何改造,大大節省了本工程的投資費用。ft西建龍煉鋼一廠和二廠擁有已經澆筑好的液態渣罐超過 40 個,每個渣罐按照 25 萬元計算,直接節省工程費用超過 1 000 萬元。

六、效益分析

      本項目建成后,極大地改善了之前鋼渣熱潑處理造成的環境友好性不良的問題,鋼渣輥壓破碎及熱悶過程中產生的煙氣經過處理后進行有組織排放,能夠滿足顆粒物排放濃度的要求,工人的工作環境極大得到改善。二次處理線在皮帶轉運點及各個轉動設備容易產生揚塵點設置單機除塵器,能夠有效捕集生產過程中產生的粉塵。整個生產線無廢水、廢氣排出,符合清潔化生產的理念。本項目帶來 90 人的崗位就業,能緩解當地勞動人員的就業問題。

      本項目投資約 1.9 億元,每年回收渣鋼 6 萬 t,按照 1 200 元/t 計算每年直接產生 7 200萬元的效益;回收磁選粉 11 萬 t,按照 300 元/t 計算每年直接產生 3 300 萬元的效益;尾渣每年產量 58 萬 t,按照 5 元/t 的售價每年產生 290 萬元的效益;僅此直接收益近 1.08 億元。綜合考慮運營成本及財務成本,經測算,本項目具有較高的盈利能力,項目稅后投資內部收益率為 22.85%,稅后全投資回收期(不含籌建期)為 4.3 年。

      項目的建成,促進了節能減排、地區經濟的可持續發展,有利于循環經濟發展,為水泥等相關行業的發展提供了有限度的資源保障。此項目能夠帶來很好的社會效益和環境效益。

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