Nghiên Cứu Thiết Kế Hệ Thống Phun Bột Than Lò Cao, Chế Tạo Một Số Bộ Phận Quan Trọng Của Hệ Thống.docx

BỘCƠNGTHƯƠNG VIỆNNGHIÊNCỨUCƠKHÍ BÁOCÁOTỔNGKẾT ĐỀTÀINGHIÊNCỨUKHOAHỌCCƠNGNGHỆCẤ PBỘNĂM2008 Tênđềtài: “NGHIÊNCỨUTHIẾTKẾHỆTHỐNGPHUNBỘTTHANLỊCAO,CHẾT ẠOMỘTSỐBỘPHẬNQUANTRỌNGCỦAHỆTHỐNG”Kýhiệu:249.08 RD/HĐ-KHCN Cơquanchủquản Cơquanchủtrìđềtài: : BộCơngThương ViệnNghiêncứuCơkhíChủnhiệmđềtài : NguyễnLâmTuấnAnh 7265 30/3/2009 HàNội-2008 BỘCƠNGTHƯƠNG VIỆNNGHIÊNCỨUCƠKHÍ BÁOCÁOTỔNGKẾT ĐỀTÀINGHIÊNCỨUKHOAHỌCCƠNGNGHỆCẤ PBỘNĂM2008 Tênđềtài: “NGHIÊNCỨUTHIẾTKẾHỆTHỐNGPHUNBỘTTHANLỊCAO,CHẾT ẠOMỘTSỐBỘPHẬNQUANTRỌNGCỦAHỆTHỐNG”Kýhiệu:249.08 RD/HĐ-KHCN Thủtrưởngđơnvị (Kýtên,đóngdấu) Chủnhiệmđềtài (Ký,ghirõhọtên) NguyễnLâmTuấnAnh HàNội-2008 MỤCLỤC Trang LỜIMỞĐẦU CHƯƠNG1.TỔNG QUAN 1.1.Tìnhhìnhnghiêncứuởnướcngồi 1.2.Tìnhhìnhnghiêncứutrongnước 1.3 Nộidungnghiêncứu CHƯƠNG2.LUYỆN GANGLÒCAO 2.1 Sơquavềcôngnghệsản xuấtgang thép 2.2 LịcaoLuyệngang,đặcđiểmqt rìnhcơngnghệ 2.2.1Sơđồhệthốnglòcaoluyệngan g: 2.2.2 Đặcđiểmqtrìnhcơngngh ệ 2.2.3 Ngunliệuđầu vào: 2.2.4 Cácqtrìnhcơbảntronglịc ao: 2.2.5 Quátrìnhtạo gang: 2.2.6 Qtrìnhtạoxỉlị cao: 2.2.7 Lịgiónóng 2.2.8 Hệthốnggiónónglịcao 2.3 Cácthơngsốcơbảncủa lị 2.3.1 Trắcđồlị cao 2.2.2.Cânbằng liệuvàcânbằngnhiệtlòcao 2.3.3.Tínhphốiliệu lị cao 2.3.Vậnhành lịcao 2.4.1.Ảnh hưởngcủacácyếutốđếntiêuhaothancốctheo 2.3.2.Chế độthaotáclòcao CHƯƠNG3 THIẾTKẾCƠNGNGHỆDÂYCHUYỀNPHUN THANLỊCAO 3.1 Cơsởthiếtkế 40 3.2 Côngnghệ 40 3.3 Thiếtkếcungcấpđiệnvàđiềukhiển 45 3.4 Hệthốngchốngsétvàtiếpđất .46 3.5 HệthốngcungcấpOxy, nitơ 46 3.6 Danhmụcthiếtbịhệthốngphunthan 47 CHƯƠNG4.NGHIÊNCỨU,TÍNHTỐN 48 4.1.NGHIÊNCỨU,TÍNHTỐNHỆTHỐNG CẤPBỘTTHAN .48 4.1.1Hệthốngthiếtbị 48 4.1.2.Mộtsốvấnđềvềhệthốngvậnchuyểnvậtliệubằngkhínén: .48 4.1.3.Tínhtốnthiếtkếhệthốngvậnchuyểnkhínénđưabộtthanđếnlị: .55 4.2NGHIÊNCỨUVỀĐIỀUKHIỂNPHUNTHANLÒCAO 58 4.2.1.Đặtvấnđề 58 4.2.2 Cấutrúcđiều khiểnhệthốngphunbộtthan: 60 4.2.3 Kếtluận .66 4.3 NGHIÊNCỨUTUYEREPHUNBỘTTHAN, 67 4.3.1 Giớithiệuvềthiếtbịphun,tuyere: 67 4.3.2 Chếđộlàmviệccủathiếtbịphun,tuyere: .67 4.3.3 Cảitiếnthiếtbịtuyere,tănglượngphunthanvàhiệusuấtđốtcháy .68 4.3.4 Mộtsốchỉtiêuthiếtkếthiếtbịtuyere .68 4.3.5 Thiếtkếthiếtbịtuyere-đầuphunbột than .71 4.3.6 Chếtạođầuphun bộtthan 73 4.4 VẬNHÀNHLỊCAOVỚICƠNGNGHỆPHUNTHAN 77 4.4.1 Đặtvấnđề 77 4.4.2 Tăngcườngsựđôtcháycủabộtthantrongvùngcháy 77 4.4.3 Chấtlượngthan,độnghiền mịntrongphunthanlòcao 78 4.4.4 Đạt lượngphun218kg/TMHtạilòcaosố4FukuyamaJapan 79 4.4.5 Kếtluận .83 TÀILIỆUTHAMKHẢO 84 PHỤLỤC 85 LỜICẢMƠN .86 DANHSÁCHCÁCTHÀNHVIÊNTHAMGIA Họvàtên Học hàm, học vị,chuyên môn NguyễnLâmTuấnAnh Thạc sỹkỹthuật ViệnNCCK NguyễnVănMiên Tiếnsỹkỹthuật ViệnNCCK NguyễnĐức Toàn Thạc sỹkỹthuật ViệnNCCK NguyễnĐăngHiếu KsCtin VinNCCK TT Cquan cụngtỏc LIMU Nm1963mgangutiênralòtiNhMáyGangthépTháiNguyênánhdubckhi ucangnhluynkimVitNam.QuátrìnhtónnayngnhthépVitN a m triquagiaionk hókhn(1976 1989)dokinhttnclâmvokhnghong,s nlngthépcnccht40ngnn85ngnt n/nm;nthik19891995sảnlợngthéptrongnớcđÃvợttrên100ngàntấn/ năm;nhữngnăm19962000ngànhthépvẫngiữmứctăngtrởngcao,sảnlợngthépcảnớcđạt1,57triệutấn,tănggấp3lần năm1995và14lầnsovới năm1990.Tuynhiên,ngànhthépViệt Namđợcđánhgiávẫntrongtìnhtrạnhkémpháttriểnsovớimột sốnớc trongkhuvựcvà trìnhđộchungcủa thếgiới Sự yếu thểhiện quacácmặt:Năng lựcsản xuấtphôithép (thép thô)quá nhỏbé,chasửdụngcóhiệuquảcácnguồnquặngsẵncótrongnớcđểsảnxuấtphôi.Chiphísảnxuất lớn,năngsuất laođộngkém,mứctiêuhaonguyênliệu,nănglợngcao,chấtlợngsảnphẩmchaổnđịnh.Trangth iếtbịcủaTổngCôngtythépViệtNamphầnlớnthuộcthếhệcũ, trình độ công nghệthấp, thiếu đồng bộ,mứcđộtựđộng hoáthấp Quanđiểmvàmụctiêupháttriểnngànhthépgiaiđoạnnăm2000-2010làtừngbớc đápứngnhucầuthôngthờngv ề thépxâydựngcủaViệtNamđểkhôngbịphụthuộchoàntoànvàon ớcngoài;cụthểtrongchiếnlợcthểhiện: - Ngànhthépcầnđợcxácđịnhlàngànhcôngnghiệpđợcutiênpháttriển; - Kếthợpchặtchẽgiữapháthuynộilựcvàtranhthủcóhiệuquảcácnguồnvốnnớcngoài(trớchế tvềthiếtbịvàcôngnghệ) - Vềcôngnghệ:Tronggiaiđoạnđếnnăm2002vẫnsửdụngcôngnghệtruyềnthốnglàsảnxuấtlòca oluyệnthép Hệthốngphunbộtthanl ò caol l mộtứngdụngbiệnphápcôngnghệtiêntiếntronglò caoluy ệngangnhằmthaythếmộtphầnnhiênliệuđắttiềnbằngthanAntraxíthiệncóvàphổ biếnởViệtNam Hiện tại02lòcaoluyệnganglớn nhấtcủatatạiNhàmáyGang CôngtyGangthépTháisắptớisẽđợccảitạobổsunghệthốngphunbộtthanlòcao.Thờigiansắptớig ần đây,trongdựángiaiđoạn2mởrộngnhàmáygangthépmàtrongđócóxâydựngmới02l ò caovớidun gtích500m3(lớngấp5 l ầ n l ò caoc ũ hiệncó)cũngsẽđợctrangbịhệthống phun bộtthan Đểlàmchủcôngnghệvàthiếtbịtiêntiến,tăngcờngnănglựctrongnớcbằngcách chủđộngnghiên cứuhệthống,tậndụngcôngnghệnớcngoàiđavào ởmứcđộcóthểtựthiếtkếhệthống,thiếtkế,chếtạothiếtbịsẽcóýnghĩathựctiễnquantrọng.Vìvậynhó mnghiêncứuViệnnghiêncứuCơkhíđÃmạnhdạnđềxuấtđềtàiNghiêncứuthiếtkếhệthốngphunbộ tthancholòcao,thiếtkếchếtạomộtsốbộphậnquantrọngcủahệthống CHNG1.TNGQUAN 1.1.Tỡnhhỡnhnghiờn cuncngoi Kthutphunnhiờn liulũcaothaythmtphnnhiờn liệucốcđắttiềnđã trởthànhbiệnphápcơngnghệphổbiếnởcác nướcphát triển.Vàođầuthậpkỷ60 củathếkỷ20,kỹthuậtphun thổiđượcthựchiệnthànhcơngởPháp, Mỹ,LiênXơchủyếulàphunthổikhíđốttựnhiên.ởcácnướcĐức,Nhậtđếnnhữngnăm80thậpkỷ20đãchuyểnth ànhcơngphundầunặngthànhthancám Trongkỹthuậtluyệngang, phun thanlịcao làmộtkỹthuậtquantrọng Thuật ngữ“ p h u n thanlịcao” chínhlàchỉsựphun thổi trực tiếpcámthankhơng khói, thancókhóihoặcc m trộncủahailoạitrênvàthannâuđượcnghiền nhỏquacửagiólịcaođểthaythếmộtphầncốc,cungcấpnhiệt lượng vàchất hồn nguncholịcao, cácmụcđíchcơng nghệđ tđượclà: - Thaythếcốc(nhiênliêuđắttiền) bằngnhiênliệurẻtiền,làmgiáthànhluyện ganggiảmrõrệt - Phunthan lịcao đượcxemlàbiện phápđiềuchấttrạngtháilị - Cải thiện trạng thái làmviệcổđịnh củanồi lị,làmcholịcaovậnhànhổđịnh - Tạođiềukiệncholịnângcaonhiệtđộgió vàlà giàu oxy - HàmlượngHydrotrong thanhcám sovớithancốc,khíhydrơnângcaokhảnănghồnngun vànăng tán,thẩmthấucủa khíthancảitạochỉtiêuthaot c củalị lực nhiềuhơn khuyếch Đốimặt với nhucầusửdụngnhiên liệucóhiểuquả, sửdụngnhiênliệurẻtiềnsẵncóthaythếchonhiênliệuđắttiềnđểgiảmchiphísảnxuất,giảmthiểu phát thảikhí CO2,đã thúcđ ẩ ycácqtrình nghiêncứucảitiếnkhơng ngừng vềkỹthuật vàcơngnghệphunthanlịcao.Tạihãngthép Kobe Japan, bắtđầpdụng phun thanlịcaotừnăm1980, lượngphunthanđượcnâng dần,bắtđầu60-70kg/tMH vàđếnnayđãđạt 230 kg/tMH 1.2.Tìnhhìnhnghiên cứu nước Đối vớisảnxuất thép cơngđoạnhạtầng(sản xuất thépthơtừquặng)địi hỏi sựđầutưlớn,từcôngđoạnkhai tháctài nguyên,gia côngquặng,nấuluyện; trongđiềukiện phátt r i ểnngànhthéptheođịnhhướngcủanhà nước,nhữngnămđầucủa giaiđoạn20002010ư utiênphát triển cơngđoạnsảnxuấtthép“thượngtầng“(sảnxuất từthépthơ-phơi thépthànhthépsảnphẩm);sauđóphải pháttriểncơngđoạnsảnxuấtthép“hạtầng“ Doviệct ậptrunggiải sảnxuất vềsảnlượngđápứngnhucầuthịtrườngtrongnước nênhầuh ếtcác doanh nghiệpngành thépđi theo hướngnhập dâychuyền thiết bị đồng bộ; cịnviệc nghiêncứucơngnghệvà thiếtbịtrongnước rấthạnchế.Điềunàydẫnđếnsựphụthuộc củangànhthép vào nướcngồi, khơng chủđộngđượccơngnghệ, thiết bịvànguồnthaythếtrongnước Đối với hệthốngphun bột than,mặc dùởcácnướcngànhthép phát triển,cơng nghệnày đãđượcápdụngtừkhá lâu,nhưngđếnnay Việt Nammớicóđiềukiệntiếp cận 1.3 Nộidung nghiêncứu a Đối tượng:Hệthốngphun bộtthancholòcaođượcápdụngtạinhàmáygangthéptháinguyên b Phạmvi: Thiếtlậpcácbáocáotổng quan,quy trìnhcơng nghệ,thiết kếchếtạo01đầuphunthanđạtchấtlượngtươngđươngnhậpngoại c Nội dung nghiêncứu: - Nghiêncứu tổngquan: +Cơng nghệluyện ganghiệntạiởnhà máy Gangthép TháiNgun +Cơng nghệluyệnGangtiêntiến vớilịcaocóhệthốngphun bộtthan - Nghiêncứuthiếtkếhệthống phunbộtthan - Nghiêncứuthiết kếcácbộphận thiết bịcủa hệthống - Nghiêncứu quytrình cơngnghệchếtạomột sốbộphậnquantrọng hệthống, chết ạo01đầuphunthan CHƯƠNG2.LUYỆNGANGLỊCAO 2.1 Sơquavềcơng nghệsảnxuấtgang thép Sảnxuấtgang théplàngành cơngnghiệp quan trọng,vấnđềnàyđượcđánh giáqua sốliệusau:tronggiaiđoạntừ1900đến2005,sảnlượngthép thôtăngtừ40triệuT ấntớitrên1,1t ỷTấn.NướcĐứcxếphạngthứ6vàhàngnămsảnxuất khoảng 44,7t r i ệuTấntrongnăm2005,trong khiđónềnkinhtếEUđứngthứ2thếgiới vềsản lượngthépthơchođếnnăm2002.Trung Quốcchiếmvịtrísốmộtnăm2003China.Thépvẫnl , vàsẽtiếptụclà,vậtliệusố1củathếkỉnày với tỉsốhiệunăng/giá tốtnhất.Chínhvìvậy,cơngnghệsảnxuất théprấtđược chútrọng phát triển,đâylàvấnđềlớn,nhưngsơlược tổngquancóthểtómtắttronglưutrìnhcơngnghệsảnxuấtgangthépthếgiớinhưsau: Hình2.1Lưutrìnhcơngnghệsảnxuất gangthép thếgiới Theolưu trìnhnày,quặngsắt,trợdungvàcoke nhưcácchất hồnngunkhác nhưthan, dầu,khívà cácchấtnhựathải trướctiênđượchồnngun tronglịcaothànhkimloạilỏng, sauđó chúng chuyểnthành thépthơ quahệthống hạlưuởnhàmáythéplịthổioxy bazơ