目前,，中國大多數(shù)鋼廠都采用傳統(tǒng)火焰技術切割連鑄坯，這種切割方式耗鋼,、耗氣,、耗氧,，有很大的節(jié)能減排潛力,。
從焦爐煤氣凈化找突破口
金屬的火焰切割是一個金屬與氧氣燃燒反應的過程,，燃氣的作用是通過自身燃燒釋放出熱量將金屬加熱至燃點,。由于連鑄坯本身的溫度較高,，不需要過多的熱量就可以將金屬加熱至燃點,，從而切斷鑄坯。目前國內(nèi)用于連鑄坯切割的燃氣主要有以下幾種：
1）丙烷,、丙烯等混合燃氣,。近年來丙烷、丙烯或加入添加劑的一些混合氣體因切割效果好而被廣泛應用,。但是這些燃氣都是以瓶裝形式供應給用戶,，使用成本較高，且還有價格上漲趨勢,，同時這類氣體還存在污染和不安全等問題,。
2）天然氣、液化石油氣,。在國內(nèi)有些地區(qū),，鋼廠有條件利用天然氣或者液化石油氣作為切割燃料，但也由于價格在逐年上升,，增加了連鑄坯切割成本,。
3）焦爐煤氣。在聯(lián)合鋼鐵企業(yè)中,，用焦爐煤氣作為連鑄坯火焰切割的氣源雖然有十幾年的發(fā)展歷史,，但未能全面推廣。究其原因,，主要是焦爐煤氣經(jīng)過初步處理后,，仍含有較多的有害成分，易造成煤氣管道老化堵塞,，切割燃氣斷火,；割嘴堵塞嚴重，更換頻繁,；連鑄坯切口質(zhì)量差等弊端,，而且切口縫普遍較寬，使鋼耗增加,。因此采用焦爐煤氣火焰切割對于煤氣的純凈度要求很高,，而傳統(tǒng)凈化方法投資費用高，工藝復雜,，效果還不是非常理想,。
以焦爐煤氣的完全凈化為突破口,，并采用新型切具和燃氣專用設備，推出了新型連鑄坯火焰切割技術,，從而使該技術具備了切割溫度高,、速度快、斷口平整,、切縫小,、耗能少、鋼損低等優(yōu)勢,。
節(jié)能環(huán)保雙重效果顯著
科學技術的真正價值要體現(xiàn)在市場的應用中,。新型連鑄坯火焰切割技術在首鋼集團水鋼煉鋼廠應用一年多來，取得了良好的使用效果,。這種新型連鑄坯火焰切割技術具有以下特點：
1）有效利用二次能源,。這種新型連鑄坯火焰切割技術雖以焦爐煤氣為氣源，但經(jīng)過工藝處理后其火焰切割效果相當于丙烷氣體的切割效果,。
2）環(huán)保效果好,。鋼鐵企業(yè)的焦爐煤氣，基本上都是臟煤氣,，純度低,，含有二氧化硫、硫化氫以及粉塵,、苯等雜質(zhì),。該技術包含環(huán)浚公司研制的一套新的煤氣處理系統(tǒng)，處理后的焦爐煤氣有害物質(zhì)降低,，使用過程中不冒黑煙,，對人體危害小，減少了粉塵與污染物向大氣中的排放,，符合國家環(huán)保標準,。
3）減少氣耗。該技術對割槍,、割嘴進行設計優(yōu)化,，使切割燃氣工作壓力低，燃燒充分,，與傳統(tǒng)切割方式相比,，氧氣用量可節(jié)省50%~60%，燃氣用量可節(jié)省60%~75%,。水鋼煉鋼廠技改前后的數(shù)據(jù)對比顯示：噸鋼氧氣和焦爐煤氣的耗用量,，技改前分別是0.322m3和0.162m3，技改后分別是0.128m3和0.041m3,，節(jié)約率分別達60.2%和74.7%,。
4）割縫小,、鋼損低。該技術在水鋼煉鋼廠150mm2連鑄方坯實施后,，割縫從原來平均8mm降至3.5mm以下,，每個切縫減少鋼損0.8kg。該廠年產(chǎn)500萬噸方坯,，每年減少鋼坯割損2500噸,。
5）提高了安全生產(chǎn)效率,。該技術在使用中不回火,、不爆鳴，爆炸極限達到2.0%~9.8%,，安全可靠,。而原有的焦爐煤氣純度不夠，里面含有苯,、焦油,，還有粉塵，往往給管道和割槍造成堵塞,，從而使切割工作陷于停頓,，增加事故的人工處理量而影響生產(chǎn)效率。
不花鋼廠一分錢
該項新技術是按照合同能源管理（EMC）模式進入水鋼的,，沒有花費水鋼一分錢,。首先，他們在不影響水鋼原有設備,、結(jié)構,、生產(chǎn)、工藝的基礎上,，先行對水鋼某一臺某一流連鑄機火焰切割工序進行技改并試用,。其具體技改內(nèi)容包括更換新技術切槍、割嘴,，增添煤氣處理設備,，以及增加切槍穩(wěn)定性的槍套組件。
經(jīng)水鋼技改試切,，其節(jié)能效果明顯：
降鋼耗測算：單切縫降低鋼耗（切損）為0.883kg,；單支切割長度3.2m~3.5m的鋼坯噸鋼減少切損為1.43kg，全年節(jié)約鋼的損耗約715噸,；單支切割長度11.5m的鋼坯噸鋼減少切損為0.435kg,，全年節(jié)約鋼的損耗約1979噸。全年總體節(jié)約鋼耗為2694噸,。
降燃氣測算：切割長度規(guī)格為11.5m的連鑄坯,，技改后消耗氧氣降低0.094m3/t,，煤氣降低0.053m3/t，按455萬噸產(chǎn)量計算,，可節(jié)約氧氣42.77萬立方米,，煤氣24.12萬立方米。以此類推,，切割長度規(guī)格3.2m~3.5米的連鑄坯,，技改后氧氣可降低0.309m3/t，煤氣降低0.174m3/t,，按50萬噸產(chǎn)量計算,，可節(jié)約氧氣15.45萬立方米，煤氣8.7萬立方米,。全年共可節(jié)約氧氣58.22萬立方米,，煤氣32.82萬立方米。
節(jié)能降鋼耗效益測算：連鑄坯按市場價3600元/噸,，煤氣按內(nèi)部成本價0.82元/立方米,，氧氣按內(nèi)部成本價0.52元/立方米，降鋼耗（切損）部分按行規(guī)25%的廢渣量,、價格按鋼坯價的40%回收沖減成本,，全年降鋼耗收益為872.8萬元，節(jié)能降燃氣收益為56.8萬元,。
技術創(chuàng)效實現(xiàn)雙方共贏
水鋼煉鋼廠廠長張毅表示,，該廠采用這項新技術主要出于以下幾點考量：①以前的鑄坯切割技術落后，消耗也比較高,。②是新的切割技術節(jié)能的效果比較明顯,。③鑄坯切口比較光滑，鑄坯后部的軋鋼工序反映軋出的棒線材成材率明顯提高,。
“這個合同能源管理項目不用水鋼掏錢,，產(chǎn)生的效益按照一套科學、詳細的計量方法分給供貨方,，實現(xiàn)了雙方的互利共贏,。”張毅如是說,。
水鋼煉鋼廠設備管理室主任李曉敏說：“新型連鑄坯切割技術的節(jié)氣,、節(jié)氧參數(shù)，完全滿足了我廠要求,，避免了以前采用經(jīng)初步處理且雜質(zhì)較多的焦爐煤氣切割經(jīng)常發(fā)生的切割槍堵塞問題,。以往鑄坯割縫一般都是6毫米~8毫米，采用新技術后切縫小于4毫米,。2012年這個技改項目還榮獲了水鋼節(jié)能減排成果一等獎,?！?/p>
“由于新技術割縫小，提高了金屬收得率,，僅此一項,，就使煉鋼廠今年1月份、2月份分別增效32.6萬元,、28萬元,。”水鋼煉鋼廠連鑄車間主任鄧興文說,。
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