1996年12月建成投產的圓方坯電爐服役超過27年,是個“用電大戶”,電爐煉鋼作為短流程煉鋼工藝,具有生產效率高、靈活性強的優點,對老電爐進行技術改造,就是對沿用多年的短流程煉鋼工藝進行科技賦能,讓它不僅高效,而且節能低碳。本次改造工程主體部分為新建一座150t廢鋼預熱水平連續加料節能高效電爐,配套廢鋼配料車間、除塵系統、余熱回收系統、水處理系統和總降系統的新建和改造。
本次投產的節能高效電爐,可同時具備100%全廢鋼冶煉和40%以下鐵水比冶煉兩類工藝生產,且在“全廢鋼+綠電”冶煉工藝下,可為用戶提供“近零碳”綠色低碳高端線棒材和鋼管材料,實現電爐效能提升和碳排放下降,打造更加節能低碳、高產優質的短流程電爐煉鋼生產線,為鋼鐵生產注入綠色新動能。
該高效電爐采用了先進的水平連續加料和預熱技術,較傳統電爐減少約15%通電時間和40%~50%斷電時間,平均降低50kWh/t電能消耗;減少約30%粉塵,降低除塵風機功率;保持預熱段煙氣出口溫度800℃以上,避免揮發性有機化合物(VOC和二噁英等)合成并進入煙氣處理系統;平熔池操作,產生的諧波閃變是傳統加料電爐的35%,對電網的影響顯著降低。預計每年可節約能耗1.7萬噸標煤,減碳50萬噸以上。
該工程為技改項目,屬于原地低碳節能改造,施工工期緊張,僅有4個月15天(包括廠房改造、舊設備拆除)。面對時間緊、任務重、技術新等挑戰,寶鋼工程冶煉事業部電爐部團隊提前策劃項目實施方案,精心組織專業技術隊伍,高效協調各方資源形成合力。組織設計團隊完成了上爐殼、下爐殼、水冷爐蓋、傾動平臺、電極升降旋轉機構、兌鐵水小車等核心設備設計,同時電爐部在工藝物料和能量平衡計算、短網阻抗計算、電爐主電系統參數研究等電爐核心技術方面取得重要進展。
施工前對各專業三維模型進行總體裝配檢測,重點對鋼結構、建(構)筑物、除塵管道、介質管道和電纜橋架進行位置關系檢查,提前發現問題,避免碰撞干涉等問題造成返工影響工期。
通過數字化設計,搭建數字孿生工廠平臺,基于數字交付的三維模型,構建圓方坯電爐產線從廢鋼抓取到出鋼的設備狀態以及生產過程的孿生模型,采用數據驅動技術可視化動效實時模擬映射圓方坯電爐產線的生產狀況,打造數智電爐,為生產、維護賦能。
后續,寶鋼工程將貫徹落實綠色低碳發展戰略,積極踐行中國寶武“高端化、智能化、綠色化、高效化”發展方向,通過產品創新渠道高端化、數實融合驅動智能化、低碳冶金驅動綠色化、極致效率驅動高效化,持續助推鋼鐵產業升級和中國寶武建設世界一流企業。