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冶金石灰窑炉节能技术现状及发展趋势分析

2016-02-15 01:12
铁马老言
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  根据2013年的统计数据,全国冶金石灰产能中,具有国际先进水平的或国内先进水平的占总产能的58.8%,国内一般水平的占总产能的14.8%,落后产能占26.4%。而普通石灰生产大多数仍然采用简易窑或土窑落后装备生产,以煤为燃料,无质量保证措施和环保措施,能耗高。开发推广先进的节能技术是冶金石灰行业实现健康可持续发展的重要方向。

  1.前言

  石灰作为工业生产的重要辅料,广泛应用于冶金、化工、环保、建材等诸多行业,高品质的活性石灰主要应用于炼钢、烧结及电石行业。2014年我国粗钢产量达到8.2亿吨,烧结矿产量约为9亿吨。按照2013年转炉、电炉炼钢平均石灰消耗量为47.8kg/t,烧结矿石灰消耗量为66.5kg/t计算,2014年冶金石灰的消耗总量约为9860万吨。2014年冶金石灰产能约为1.1亿吨。

  冶金行业作为我国国民经济的重要基础产业和实现工业化的支柱产业,同时也是能源消耗大户,节能降耗一直是冶金行业发展的重中之重。各种冶金工业炉窑在生产过程中会消耗大量的能源,在某些领域还存在严重的资源浪费现象,违背了我国节能减排的发展目标,这就迫切的需要实现工业炉窑的节能发展。随着活性石灰工业的快速发展,技术水平的不断提高,节能降耗的需求日益突出。根据2013年的统计数据,全国冶金石灰产能中,具有国际先进水平的或国内先进水平的占总产能的58.8%,国内一般水平的占总产能的14.8%,落后产能占26.4%。而普通石灰生产大多数仍然采用简易窑或土窑落后装备生产,以煤为燃料,无质量保证措施和环保措施,能耗高。开发推广先进的节能技术是冶金石灰行业实现健康可持续发展的重要方向。

  2.主要冶金石灰窑炉

  几十年来,在各相关科研和生产单位的共同努力下,我国的冶金石灰行业获得了长足的发展。国外各种先进的石灰生产装备基本上都已经引进到国内,比如德国克劳斯˙玛菲公司、日本三菱公司、美国美卓公司的回转窑,瑞士麦尔兹公司的双膛竖窑,德国贝肯巴赫公司的套筒窑,意大利弗卡斯公司的双梁窑和“梁式桥”套筒窑,意大利西姆公司的双D窑、德国波力休斯公司的悬浮窑、意大利佛利达公司的梁式窑、日本住友公司的焦炭窑等。在引进消化的基础上,国内自主开发的回转窑、双膛竖窑、套筒窑、梁式窑、新型气烧竖窑、新型焦炭竖窑、节能型普立窑、马氏窑得到广泛推广。

  2.1 回转窑

  回转窑是国内技术最成熟、推广范围最广的先进石灰窑。目前,我国自主研发的带竖式预热器和竖式冷却器的石灰回转窑系列产品已经在国内广泛推广,并已向国外输出,设计生产能力涵盖250t/d~1200t/d,以满足不同企业的需求。石灰回转窑技术日益成熟、工程造价大幅下降,能耗水平进一步降低。以一条比较完善的600t/d石灰回转窑生产线为例:投资在4000~4500万元,热耗低至1150x4.18kj/kg以下,电耗在45kwh/t以下。回转窑可使用国内普遍采用的煤粉、电石炉煤气、焦炉煤气、天然气、混合煤气,以及多种煤气混烧、或多种煤气与煤粉混烧,基本可以满足生产企业利用当地廉价能源的要求。回转窑操作简单直观,窑内状态一目了然,且可以充分借用水泥回转窑操作人员和生产管理经验,容易被生产企业掌握。

  2.2 双膛竖窑

  双膛竖窑作为世界上最为先进的石灰窑炉之一,其最大特点在于并流蓄热焙烧原理,它具有石灰生产行业所公认的最小热消耗。国内早期建设的双膛竖窑绝大多数为引进国外技术及关键设备,引进费用高,建设周期长。为满足市场需求,具有我国独立自主知识产权的双膛竖窑全系列产品已经问世,并成功应用于多个工程实例,设计能力覆盖120t/d~600t/d。同时,自主研发的产量为800t/d的双膛竖窑也已经完成了技术攻关,具备了投放市场的能力。双膛竖窑适用的燃料有煤粉、转炉煤气、混合煤气、电石炉煤气、天然气,以及煤粉和煤气混烧。

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