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　　天津鋼管煤基回轉窯直接還原生產線是原冶金部“九五”重大科技攻關項目，全套設備技術從英國戴維公司(DAVY)引進，設計年產直接還原鐵30萬噸，建有兩條φ5×80m的回轉窯生產線，是我國最大的煤基回轉窯還原鐵生產基地，由于采用了國外先進工藝技術和關鍵設備，其生產水平和自動控制系統(tǒng)世界一流。該項目于1993年9月通過國家級審批，95年完成工廠設計，96年9月完成設備安裝，1996年11月直接還原鐵項目開始熱負荷試車，1997年10月完成了對外合同規(guī)定的技術性能指標的考核，1999年4月，直接還原鐵工程項目通過了國家總體驗收。2008年10月，因國外長協礦合同終止，缺乏優(yōu)質低價原料供應而停產至今。
　　天津鋼管還原鐵廠投產初期，使用進口南非塊礦作為回轉窯原料，為拓寬原料渠道，在我國鐵礦石資源不能滿足生產需求的情況下，天津鋼管還原鐵廠積極尋找適合還原鐵生產的原材料，經過多次工業(yè)試驗，使用秘魯球團礦、巴西球團礦生產直接還原鐵獲得了成功。生產的直接還原鐵主要供天津鋼管煉鋼廠150t電爐煉鋼需要，由于天津鋼管還原鐵廠的穩(wěn)定供應，改變了以往天津鋼管直接還原鐵進口的歷史，全部改用國產還原鐵產品。天津鋼管還原鐵廠投產運行的10年多時間里，還原鐵產品產量逐年增加，質量穩(wěn)步提高。

　　回轉窯直接還原是一項要求原燃料條件較高的工藝，需要“精料入窯，精心操作”，是一項看似簡單，實則復雜的工藝技術。天津鋼管還原鐵廠以進口鐵礦石(或高品位氧化球團礦)和陜西神府煤相匹配在大型回轉窯上進行工業(yè)生產，經過10余年的生產實踐和探索改造，走出了一條“引進-消化-改造-創(chuàng)新”的道路。
　　天津鋼管回轉窯生產線主要工藝技術及關鍵設備由英國DAVY公司引進，設計能力為單窯年產15萬噸直接還原鐵。通過不懈努力，海綿鐵產量逐年提高。2003年全年DRI產量達到28.55萬噸，2004年達到超設計能力33.23萬噸的水平，2005年31.42萬噸，2006年21.23萬噸，2007年預計生產22萬噸，受原料、工藝操作、設備穩(wěn)定等多方面因素影響，在2004年各項技術經濟指標達到或超過設計水平，過程比較漫長。工廠從事海綿鐵生產人員50人，加上設備維護及管理人員，從事海綿鐵生產的職工不足100人。歷年來主要生產指標見下表：

2005年以后海綿鐵產量出現下降趨勢，這主要是由于2005年1月24日公司自建的750M3高爐投產，公司兩座超高功率電弧爐(2005年上半年建成投產一座90噸電爐)實現鐵水熱裝。150噸電爐配加的海綿鐵量由每爐50噸下降到30噸，海綿鐵生產處于限產狀態(tài)。

天津鋼管還原鐵廠在生產過程中對原設計中諸多不適應生產的工藝和設備問題，從工廠熱試起就持續(xù)進行技術改造，為保證生產穩(wěn)定，提高產品質量，降低生產成本，改善工廠環(huán)境起了重要作用

基于公司鋼管產品高質量的特殊要求，在堅持精料方針的同時，為了拓寬原料供應渠道，降低生產成本，對原料——鐵礦石、煤的使用進行過多次試驗。
　　回轉窯早期使用南非塊礦時，因礦石中有一部分粒度偏大不符合工藝要求，需要再破碎處理，同時，礦石本身含粉量較多，生產中礦耗增加，生產成本升高。且塊礦含鐵量與進口球團礦相比較低(TFe=66%)，脈石含量高(SIO2+AL2O3約為4%)，DRI用于煉鋼廠生產時渣量較大，冶煉電耗增高，因而，使得電爐加入量受到限制，通常每爐配入量只有30噸左右，還原鐵廠一座窯的產量基本上就滿足了煉鋼的用量。2003年5月份，還原鐵廠開始使用世界上優(yōu)質的直接還原用礦----巴西球團礦生產海綿鐵，其含鐵量高(TFe約68%)，脈石含量低(SIO2+AL2O3約2%)，DRI在電爐使用后收到了良好的效果，每爐鋼的DRI配入量可達到50噸，從而保證了還原鐵廠兩條窯可以同時滿負荷生產。

還原用煤的選擇對煤基海綿鐵的生產至關重要，也可以說是決定性的因素。從1998年開始，在多次進行火力模型模擬實驗的基礎上，先后在回轉窯上進行了巴西塊礦、秘魯球團礦、巴西球團礦、配加神府煤原煤、水洗煤及甘肅華亭原煤等多次工業(yè)性實驗，積累了大量的選煤經驗與科學數據，為優(yōu)化生產，降低生產成本開辟了新的原料渠道。

在以往大量實驗及不斷總結生產實踐的基礎上，還原鐵廠認為外方工藝設計中對加入煤與噴吹煤的比例存在不合理性，造成工藝不穩(wěn)定及煤耗偏高的問題。2003年還原鐵廠又獨立完成了回轉窯噴煤系統(tǒng)的改造，使回轉窯配煤比例更加合理，操作更加穩(wěn)定，煤耗顯著下降，2008年還原鐵廠將對該系統(tǒng)進行再一次的改造，到時工藝將更加合理，回轉窯運行將更加穩(wěn)定。

回轉窯煙氣布袋除塵的粉塵原設計由螺旋輸送機經斗式提升機送入灰倉，然后落地排放。運行中設備故障頻繁，粉塵泄漏嚴重，極大地妨礙生產的連續(xù)性和造成嚴重的環(huán)境污染。前后三年，歷經幾次改造失敗的教訓，2001年改用惰性氣體管式密封輸灰方式，改造最終取得成功。這種輸灰方式，設備運行可靠，維護量小，安全可靠，灰塵在密封狀態(tài)輸送進儲灰倉，出倉排放的粉塵經過加濕機加濕后直接裝車外運，長期困擾生產連續(xù)性及環(huán)境污染的問題得到徹底解決，2008年還原鐵廠將對整個煙氣除塵系統(tǒng)進行再次改造，進而實現煙氣與二氧化硫排放雙達標，徹底實現海綿鐵的清潔生產。

回轉窯和冷卻筒的端部密封，原設計采用氣動干油摩擦密封方式，使用中發(fā)現其密封使用效果差，設備維護量大和油脂耗量大，潤滑用干油在高溫下極易燃燒，火災險情時常發(fā)生，同時煙塵泄漏造成的環(huán)境污染比較嚴重，威脅生產及員人的身體健康。通過考察咨詢，我們采用美國SVEDALA公司的技術，于1997年底先后將兩座回轉窯和冷卻筒的密封改成金屬葉片和陶瓷纖維氈組合的形式，5年多來生產運行證明，這一改造非常成功，不但完全滿足工藝要求，而且一年可節(jié)省直接費用近上千萬元，同時此區(qū)域內的工作環(huán)境得到了根本的改善，火災隱患徹底杜絕，現在所有的密封材料已全部實現國產化，運行費用進一步降低，此項技術已在全國直接還原及氧化球團生產行業(yè)被普遍采用。

回轉窯卸料端原有格柵，雖采用耐熱鋼材但在冷熱交換的環(huán)境下極易變形，窯內有結圈物排出時易引起格柵堵料事故，需停窯人工清理，既增加了工人的勞動強度同時產生極大的安全隱患。格柵改成水冷梁型式，并且相應的對冷卻筒排料設備進行了配套改造，其投資少，運行可靠，大大簡化了日常清理窯內結圈物(俗稱“扒大塊”)的操作，可提高窯的作業(yè)率約5%，對回轉窯的連續(xù)穩(wěn)定運行，提高產量，減輕工人的勞動強度作用很大，并保證了工廠余熱發(fā)電機組穩(wěn)定均衡地發(fā)電、供汽。
此外，大塊礦石破碎生產線的改造，合格粒度供煤，回轉窯噴煤系統(tǒng)及余熱鍋爐關鍵設備等共１１０多個改造項目先后實施，其中一些改造項目在國內外同類工廠中首次采用，從而使得ＤＲＣ法工藝技術更加完善，為正在發(fā)展的我國煤基會轉窯生產探索了一些經驗。
經過以上改造，回轉窯作業(yè)率從2000年時不到70%到2004年穩(wěn)定在97%以上，生產成本顯著降低。
  十幾年來，公司先后投資近千萬元不停頓的進行了環(huán)境治理。先后改造了１１套小型不袋除塵器；改造粉塵加濕機，消除了粉塵的污染。還原鐵廠11年的海綿鐵生產過程鑒定了“引進－消化－改造－創(chuàng)新”道路的成功，海綿鐵生產從投產初期廠區(qū)內紅粉黑灰漫天飛揚、附近居民告狀、環(huán)保部門亮黃牌的境地，向著工藝更優(yōu)化、設備更高效、環(huán)境更美好、產品更優(yōu)良的方向穩(wěn)步發(fā)展。

天津鋼管集團股份有限公司煉鋼廠于1992年正式投產。投產初期使用全廢鋼進行冶煉，每爐加料3次，冶煉周期較長且“五害”元素含量較高，每天冶煉10爐左右。為提高冶煉速度，降低鋼中“五害”元素含量，煉鋼廠使用了進口的海綿鐵進行冶煉，1996年11月份，公司直接還原鐵廠正式投入生產。海綿鐵通過電爐高位料倉，經爐蓋第五孔，連續(xù)加入爐內，從而減少了1次加料時間，縮短了冶煉周期。2003年煉鋼廠開始采用熱兌鐵水工藝，實現了“廢鋼+鐵水+海綿鐵”的一藍料冶煉操作，冶煉速度大幅度提高，2004年實現年產120萬噸合格坯。

⑴2004年，煉鋼廠具備了廢鋼、鐵水、海綿鐵三大料型進行配料的條件，為了取得高效的產能和低廉的制造成本，煉鋼廠以優(yōu)化配料作為切入點，降低冶煉成本。
⑵在鐵水固定（單罐重～40噸）的情況下，通過加入不同量的海綿鐵進行冶煉過程指標測算，以低電耗、短周期為最終確定最優(yōu)海綿鐵加入量。

通過上面的對比，以最優(yōu)節(jié)電和最短周期為指標，認為海綿鐵加入量控制在30 ～35噸/爐為最優(yōu)。
為應對鐵水或海綿鐵供應不及時造成斷料的現象，特制定三大類配料方案，其中一種為全廢鋼配料，另兩種為使用海綿鐵配料（“廢鋼+海綿鐵”和“廢鋼+鐵水+海綿鐵”）。

目前煉鋼廠對于“五害”元素的分析主要考慮砷（As）和錫（Sn），由于鐵水和生鐵的五害元素含量比較穩(wěn)定。下面我們將海綿鐵不同的加入量對于砷（As）和錫（Sn）平均含量的影響進行比較，見下表。

煤基回轉窯直接還原生產工藝，工藝控制嚴格，強調精料入窯，精心操作，盡量減少原燃料的來料量和質量的波動。經過不斷技術改造革新，回轉窯直接還原鐵生產能夠實現工藝優(yōu)化、設備高效、環(huán)境友好、產品優(yōu)良的穩(wěn)步發(fā)展。
煉鋼廠使用海綿鐵的生產實踐表明：海綿鐵是一種有效稀釋鋼種殘余元素的清潔原料；海綿鐵的加入對冶煉電耗、周期存在一定影響；煉鋼廠通過摸索確定了海綿鐵加入量在總配料量的20%（30～35噸/爐）為最優(yōu)加入量，此時電耗、周期綜合指標最經濟。