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废钢有效利用及加工生产线建设实践

发表时间：2020/12/29 来源：《基层建设》2020年第24期作者：胡兴隆

[导读] 摘要：废钢铁循环利用率与全球平均水平相比还比较低，跟发达国家相比相差甚远，“十二五”期间我国炼钢平均废钢比11.5%。

        酒钢集团榆钢公司甘肃兰州 730100
        摘要：废钢铁循环利用率与全球平均水平相比还比较低，跟发达国家相比相差甚远，“十二五”期间我国炼钢平均废钢比11.5%。与实现“十三五”规划目标差距较大，为了提高废钢比，摸清全社会废钢资源底数，掌握用废钢与矿石炼钢的成本分析状况，夯实行业基础工作，促进行业发展都是至关重要的。加快废钢加工生产项目的建设可以充分提高废钢利用率，提高转炉废钢比。榆钢通过扩大废钢原料资源采购及建设废钢加工生产线等措施实现废钢有效利用，炼钢废钢比例也得到了不断上升。
        关键词：废钢有效利用;加工;生产线；废钢比
        引言
        废钢是循环再生利用的宝贵资源，废钢铁产业是一个新兴战略性的朝阳产业，有着广阔的发展空间和巨大的发展潜力。据业内专家预测，“十三五”将是我国废钢铁产业发展的重大转折期，随着钢铁积蓄量的不断增加，也是社会废钢铁资源量的重要攀升期，更是提高废钢铁应用比例助力我国钢铁工业绿色发展的关键期。近年来，国内钢厂为更好的利用厂内外的废钢，均建有废钢加工生产设施，对废钢进行分类、精整和加工，提高了废钢品位并有效利用，对原料废钢采购和自产废钢进行再加工以实现高效循环利用，从而降低企业的生产成本。
        1榆钢废钢利用基本情况
        1.1转炉废钢消耗基本情况
        榆钢转炉钢水产能预计达300万t/a，榆钢转炉废钢消耗最大为140kg/t，废钢比平均为15%，其中外购废钢消耗最大为 110kg/t，目前供入榆钢外购废钢料型堆比重平均为0.6t/m³，由于堆比重低，无法满足单斗加废钢的要求，使得转炉两斗加废钢，延长了转炉冶炼周期约3min，影响转炉产能的发挥，也影响转炉废钢比的进一步提高，故目前废钢料型已经成为限制榆钢炼钢后续产能进一步提升和生产成本降低的瓶颈。
        1.2废钢利用情况
        榆钢废钢的来源主要是外部采购通过火车、汽车运输的废钢。提供炼钢废钢时，通过电磁盘实现轻、中、重废钢配比进行配料，通过汽车运输计量过磅完成配料，在废钢斗中先加重型、中型废钢，然后再加外购打包块，最后再加部分轻薄料。转炉入炉废钢大致分为四类：重型废钢、中型废钢、统料型废钢及轻薄料废钢，其中重型废钢约占 20%、中型废钢约占35%、统料型废钢约占30%、轻薄料废钢约占15%。根据目前这种配比料的方式转炉冶炼所需每炉废钢量大约30t左右，需要两次加入转炉废钢的配比才能实现废钢加入最大化，提高转炉废钢比。
        2废钢加工生产线建设
        2.1依据榆钢近期规划，炼钢产能 300万t/a，炼钢废钢比提高至≥20%，废钢消耗量约60万t/a，其中中、轻薄型废钢的消耗为35万t/a，配套建设废钢加工规模 35万t/a 的废钢加工生产线。
        2.2废钢加工生产线跨度36m、长度396m、总建筑面积 14256㎡，结构形式采用单跨钢管混凝土格构柱排架结构，柱距12m，柱高为10m 和14m。两钢管混凝土柱之间设置300mm 厚、1.5m 高钢筋混凝土挡墙（挡墙通长设置），用以增加废钢堆存量。露天栈桥内配置4台桥式起重机、轨顶标高11m，东侧240m采用单层彩钢板轻钢屋面，西侧120m为露天栈桥，基础采用钢筋混凝土杯口基础加钢筋混凝土灌注桩。废钢加工生产线建成后废钢存储量达到3.18万吨，在堆场区域新增2台1250T龙门剪切机、2台630T金属打包机，对废钢进行剪切、打包整形。废钢加工生产线加工后的废钢通过合理搭配供应炼钢使用，废钢配比达到单斗废钢堆比重1.4t/m3以上。

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        2.3生产工艺及主体设备
        废钢加工生产线生产工艺主体设备包括2台1250T龙门剪切机、2台630T金属打包机，对符合该生产工艺设备所需的轻、中型废钢进行加工处理，提高废钢堆比重。
        1250T龙门剪切机由主机身、料床、剪切缸、顶压缸、侧压缸、动力装置、液压管路系统、电气控制系统、工作油液循环水冷却装置等部件组成。（1）机架、固定座与安装支架、压料压头、剪刀滑座均为焊接件。刀片由优质刀具专用合金金钢制造。剪刀滑座和导轨之间的运动间隙为可调设计，其间隙在使用过程中因磨损增大后使用时可方便地进行调整。侧压缸采用超长行行程设计，可将宽度为2000mm的轻薄型钢料压缩到600mm宽，有效地提高被剪轻薄废钢的堆积密度和保证其能被顺利地剪断。（2）料床有效长度8000mm前端面紧贴主机身，由螺栓将两者紧固，形成完整的剪切机机身。主要由料床体、送料滑块、送进与返回驱动用油缸等零部件组成。料床体、送料压头由优质钢板和型钢焊接而成。料床三个表面均装有耐磨钢板。通过调整送料滑块前进距离（由电气检测元件和PLC程序共同控制），实现对送进废钢长度的调整。（3）龙门剪切机有三台剪切油缸，共同与剪刀滑座连接，带动剪刀滑座下行（剪切废钢）和回程。每只剪切油缸公称出力为：4200KN。剪切缸最大行程1010mm。剪切缸采用双作用单活塞杆式油缸。油缸体、活塞杆均用锻件毛坯经精细加工而成；活塞采用优质锻钢并组装优质密封件及耐磨环；油缸的运动密封（活塞与导向套）均采用支承环与唇形密封圈。（4）龙门剪切机安装有两台顶压油缸，共同与压料压头连接，带动压料压头下行（压紧废钢）和回程。每只顶压油缸公称出力为：2250KN。顶压缸最大行程1470mm。顶压缸为双作用单活塞杆式油缸。油缸体、活塞杆均用锻件毛坯经精细加工而成；活塞采用优质锻钢并组装优质密封件及耐磨环；油缸的运动密封（活塞和导向套）均采用组合密封圈。油缸的运动密封（活塞与导向套）均采用支承环与唇形密封圈。（5）龙门剪切机料箱安装送料油缸，与送料滑块连接，带动送料滑块前进和回程。1250T龙门剪切机主要处理采购的中型原料废钢小时产量25t，剪切加工结束后废钢堆比重提高。
        630T金属打包机主机身采用优质钢板焊接，并经精细加工后组焊而成，可长期在重载负荷下可靠运行。机身由左右侧架、前架、底座、盖缸支座分别焊接后拼接成一盒式整体结构，可承受较大偏载荷。主机料箱四壁、主压头、侧压头、盖板装有耐磨板；机盖采用液压锁销形式；所有油缸体均为单活塞双作用典型油缸，采用优质钢管和优质锻件材料并经精细加工制造，油缸体内表面采用独特工艺，延长油缸体的使用寿命；打包机设置有主缸、侧缸、盖缸，锁紧缸，各缸运动副安装耐磨环，采用组合密封圈。各油缸缸口装有防尘圈，以防杂物进入油缸。630T金属打包机主要加工乱丝、轻薄料，加工打包结束后堆比重达到2.4t/m³。
        2.4龙门剪切机、打包机生产能力
        废钢加工生产线配套设置 2 台龙门剪切机、2 台打包机，每台剪切机的生产能力约 25t/h，每台打包机的生产能力约6t/h。
        3结语
        废钢加工生产线建设投产后废钢加工能力达到35万吨/a，不但增加了废钢采购类型扩大了废钢采购范围，降低了废钢采购费用，而且解决了转炉单斗加废钢影响转炉冶炼周期的问题，将原有的废钢比从15%提高至22%，原来转炉废钢消耗140kg/t提高至230kg/t，大大提高了转炉冶炼效率，为后续转炉炼钢产量提升奠定了基础。
        参考文献
        [1]单亦和.废钢作为可持续发展资源在钢铁工业中的应用[J].钢铁,2001,10.
        [2]陆钟武.论钢铁工业的废钢资源[J].金属学报,2002,04.
        [3]于剑锋.浅谈废钢的应用和管理[J].一重技术,2006,06．
        [4]魏国立,朱青德.2017年废钢资源利用学术研讨会报告[R].