1、煉鐵工藝及設(shè)備1 高爐主要工藝設(shè)計(jì)及布置1.1 高爐主要工藝參數(shù)高爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)項(xiàng) 目 名 稱單位指標(biāo)備 注1高爐內(nèi)容積m33836工作容積3275m32高爐平均內(nèi)容積利用系數(shù)t/(m3*d)2.2工作容積利用系數(shù)2.63平均日產(chǎn)量Pat/d8438國(guó)內(nèi)計(jì)算的系數(shù)2.294 P100t/d86114燃料比kg/t5005焦比kg/t3006煤比kg/t200能力220kg/t7作業(yè)率%0.988風(fēng)溫oC1250最高風(fēng)溫1300oC9鼓風(fēng)流量Nm3/min6578充風(fēng)量800Nm3/min10鼓風(fēng)壓力MPa0.4311富氧率%3能力4.0%12渣量kg/t24013爐頂壓力MPa<0

2、.25最高爐頂壓力0.25MPa14爐頂溫度oC22015煤氣發(fā)生量Nm3/h520222能力650000Nm3/h16礦石比kg/t158517熟料率%8018燒結(jié)礦率%7019球團(tuán)礦率%1020精塊礦率%2021石灰石kg/t522硅石kg/t523年產(chǎn)生鐵量t/y308000024高爐壽命y151.2 主要工藝流程圖1 高爐的主要工藝流程1.3 原燃料質(zhì)量要求a) 燒結(jié)礦質(zhì)量要求燒結(jié)礦質(zhì)量要求見表2表2 燒結(jié)礦質(zhì)量要求項(xiàng) 目單 位數(shù) 值T.Fe%>57鐵份波動(dòng)%+0.5FeO%57SiO2%5.06.0Al2O3%<1.5CaO/SiO21.551.75轉(zhuǎn)鼓指數(shù)T.I(>

3、;10mm)%>65低溫還原粉化率RDI(<3mm)%<40粒度范圍mm550 其中：<5mm%<5b) 球團(tuán)礦質(zhì)量要求球團(tuán)礦質(zhì)量要求見表3。表3 球團(tuán)礦質(zhì)量要求項(xiàng) 目單 位數(shù) 值T.Fe%>65鐵份波動(dòng)%+0.5FeO%36常溫抗壓強(qiáng)度N/個(gè)球>2000轉(zhuǎn)鼓指數(shù)T.I(<1mm)%<5膨脹率%<16粒度范圍Mm816 其中：<5mm%<5c) 塊礦質(zhì)量要求塊礦質(zhì)量要求見表4。表4 塊礦質(zhì)量要求項(xiàng) 目單 位數(shù) 值T.Fe%>65鐵份波動(dòng)%+0.5Al2O3%1.0粒度范圍mm825其中：>25mm%<5

4、<5mm%<5d) 焦炭質(zhì)量要求焦炭質(zhì)量要求見表5。表5 焦炭質(zhì)量要求項(xiàng) 目單 位數(shù) 值灰份%<12硫%<0.6轉(zhuǎn)鼓指數(shù)M40%>80M10%<8粒度范圍mm2575其中：<25mm%<5 >75mm%<5e) 錳礦質(zhì)量要求 含錳量 1525。f) 入爐硫量 指標(biāo)： 3kg/t-p，最大 4.0kg/t-p。1.4 生鐵質(zhì)量生鐵的大致成份見表6。表6 生鐵成份指 標(biāo)數(shù) 值C4.04.5%Si0.40.7%Mn>0.4%S<0.04%P<0.10%鐵水溫度1450oC1.5 高爐車間工藝布置高爐車間采用半島式布置。原、

5、燃料由膠帶運(yùn)輸機(jī)送到高爐車間，分別裝入礦、焦槽貯存。礦、焦槽布置在90o方向，由膠帶運(yùn)輸機(jī)將原、燃料運(yùn)到高爐爐頂。熱風(fēng)爐布置在0o方向。出鐵場(chǎng)兩個(gè)分別布置在布置在90o和270o方向。采用矩形雙出鐵場(chǎng)。兩個(gè)出鐵場(chǎng)不對(duì)稱布置，其中一個(gè)出鐵場(chǎng)布置兩個(gè)出鐵口，設(shè)四條混鐵車停放線；另一側(cè)設(shè)一個(gè)出鐵口，設(shè)兩條混鐵車停放線。高爐設(shè)一套INBA法沖水渣裝置，每個(gè)出鐵場(chǎng)設(shè)一個(gè)干渣坑。熱風(fēng)爐設(shè)4座外燃式熱風(fēng)爐。除塵器布置在高爐與熱風(fēng)爐之間。除塵器灰由汽車運(yùn)出車間。2 礦、焦槽及上料2.1 礦槽及焦槽高爐設(shè)兩排礦槽，燒結(jié)礦槽6個(gè)，球團(tuán)礦槽3個(gè)，精塊礦槽3個(gè)雜礦槽4個(gè)。礦槽貯存時(shí)間為812h。礦槽下設(shè)稱量漏斗，礦石

6、經(jīng)稱量后由膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送到集中漏斗。礦石集中膠帶運(yùn)輸機(jī)寬度1.6m，帶速2.0m/s。設(shè)礦石集中漏斗2個(gè)，容積能滿足最大礦批的要求。高爐設(shè)一排焦槽，焦槽6個(gè)，貯存時(shí)間約6h。焦炭由焦炭膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸至集中稱量漏斗稱量。焦炭膠帶運(yùn)輸機(jī)的寬度為1.4m，帶速2.0m/s。設(shè)焦炭稱量漏斗2個(gè)，能滿足最大焦炭批重的要求。燒結(jié)礦和焦炭在槽下過篩后入爐。礦石經(jīng)礦石集中漏斗及焦炭經(jīng)焦炭稱量漏斗轉(zhuǎn)運(yùn)到高爐上料膠帶運(yùn)輸機(jī)上，裝入高爐。2.2上料膠帶運(yùn)輸機(jī)上料膠帶運(yùn)輸機(jī)寬度1.8m，帶速2.0m/s。膠帶運(yùn)輸機(jī)廊為桁架式。3 高爐爐頂爐頂采用中心卸料式串罐無(wú)料鐘爐頂。中心卸料式串罐無(wú)料鐘爐頂?shù)臓t料偏析最小，能最大

7、限度地滿足高爐操作的要求。中心卸料式串罐無(wú)料鐘爐頂?shù)慕M成為：上罐為旋轉(zhuǎn)料罐，下罐為稱量料罐。料罐容積為80m3。旋轉(zhuǎn)料罐下設(shè)上密封閥和上料閥。稱量料罐設(shè)有稱重裝置，下密封閥及料流調(diào)節(jié)閥。布料溜槽長(zhǎng)度為4.5m。溜槽傳動(dòng)齒輪箱采用水冷和氮?dú)饷芊?。爐頂一次均壓采用半凈煤氣，二次均壓采用氮?dú)猓艍簳r(shí)通過旋風(fēng)除塵器及消音器放散，最大限度地降低環(huán)境污染。裝料制度為CO。布料方式有單環(huán)、多環(huán)布料。多環(huán)布料為基本布料制度，每小批料布12圈。布料方式中還設(shè)有點(diǎn)布料和扇形布料。爐頂還設(shè)有探料尺及爐頂起重機(jī)。4 高爐本體高爐有效容積3836m3，工作容積3275。高爐爐缸直徑13.2m。高爐內(nèi)型尺寸見表6。表6

8、高爐內(nèi)型尺寸序號(hào)項(xiàng) 目 名 稱代號(hào)單位數(shù) 據(jù)備 注1高爐內(nèi)容積Vinnerm338362高爐工作容積Vworkem332753高爐有效高度Humm305004爐缸直徑dmm132005爐腰直徑Dmm145006爐喉直徑d1mm97007爐缸高度h1mm49008爐腹高度h2mm40009爐腰高度h3mm250010爐身高度h4mm1770011爐喉高度h5mm150012風(fēng)口高度h5mm427013死鐵層高度h0mm28001480o46'12"1582o16'41"16風(fēng)口數(shù)目3417鐵口數(shù)目318Hu/D2.10319D/d1.099高爐爐體為自立式框架

9、結(jié)構(gòu)。從風(fēng)口平臺(tái)以上設(shè)有6層爐體平臺(tái)。高爐采用冷卻板冷卻，爐缸部分采用灑水冷卻，高爐爐身上部采用冷卻壁冷卻，爐底為水冷。高爐爐體，包括爐底采用純水密閉環(huán)循冷卻方式。爐缸采用工業(yè)水或海水冷卻。風(fēng)口小套采用高壓工業(yè)水冷卻。根據(jù)高爐各部位所受的侵蝕條件和不同形式的冷卻設(shè)備，而選擇相適應(yīng)的高爐內(nèi)襯耐火材料，以滿足高爐長(zhǎng)壽的需要。高爐采用全碳磚爐底和爐缸。風(fēng)口帶采用氮化硅結(jié)合的碳化硅磚，爐腹、爐腰和爐身中下部?jī)?nèi)襯選用石墨磚和碳化硅磚。爐身上部冷卻壁鑲磚材質(zhì)為高鋁磚。為確保高爐生產(chǎn)穩(wěn)定、安全、長(zhǎng)壽，高爐設(shè)置了必要的監(jiān)測(cè)裝置。圖2 高爐剖面尺寸5 煤粉制備和噴吹系統(tǒng)高爐煤粉制備和噴吹系統(tǒng)的能力按照每小時(shí)80

10、t設(shè)計(jì)。能滿足噴吹220kg/t的要求。煤粉噴吹系統(tǒng)按照噴吹煙煤設(shè)計(jì)，設(shè)有完善的安全監(jiān)控設(shè)施。煤粉噴吹系統(tǒng)采用雙系列、三罐重疊、噴吹主管加爐前分配器的噴吹型式。采用濃相噴吹工藝。6 風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場(chǎng)高爐設(shè)3個(gè)出鐵口，采用矩形雙出鐵場(chǎng)。兩個(gè)出鐵場(chǎng)不對(duì)稱布置，其中一個(gè)出鐵場(chǎng)布置兩個(gè)出鐵口，設(shè)四條鐵路線；另一側(cè)設(shè)一個(gè)出鐵口，設(shè)兩條鐵中線。出鐵場(chǎng)平坦化。出鐵主溝為貯鐵式、預(yù)制件結(jié)構(gòu)渣、鐵溝。爐前設(shè)備：每個(gè)出的口設(shè)置低身液壓泥炮、開鐵口機(jī)、揭蓋機(jī)一臺(tái)，以及擺動(dòng)流嘴等。每個(gè)出鐵場(chǎng)還設(shè)有起重量50t/5t橋式起重機(jī)一臺(tái)。鐵水采用320t混鐵車運(yùn)輸。7 熱風(fēng)爐熱風(fēng)爐設(shè)4座外燃式熱風(fēng)爐。熱風(fēng)溫度達(dá)1250oC，

11、最高熱風(fēng)溫度達(dá)1300oC。熱風(fēng)爐壽命能滿足兩代高爐爐齡的要求。熱風(fēng)爐主要采用高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣燃燒。為了保證高風(fēng)溫，采用液化石油氣富化高爐煤氣，使熱風(fēng)爐拱頂溫度達(dá)到1450oC。熱風(fēng)爐高溫區(qū)采用硅磚和低蠕變高鋁磚，低溫區(qū)采用低蠕變粘土磚。各部位耐火材料與爐殼之間選用相應(yīng)的隔熱材料。熱風(fēng)爐下部支承蓄熱格磚設(shè)有爐箅子及支柱。熱風(fēng)爐各閥門：熱風(fēng)閥、混風(fēng)切斷閥及倒流休風(fēng)閥采用水冷閘板閥；充排壓閥采用雙面楔形閥；熱風(fēng)爐其余閥門采用盤形蝶閥。主要閥門采用液壓傳動(dòng)。熱風(fēng)閥采用軟水冷卻。表7 熱風(fēng)爐各閥門的數(shù)據(jù)表序號(hào)閥門名稱數(shù)量閥門形式驅(qū)動(dòng)方式閥門規(guī)格1熱風(fēng)閥4豎式水冷閘閥液壓驅(qū)動(dòng)18002倒流休風(fēng)閥1豎式

12、水冷閘閥液壓驅(qū)動(dòng)6003冷風(fēng)閥4盤式蝶閥液壓驅(qū)動(dòng)16004冷風(fēng)放風(fēng)閥1活塞蝶閥驅(qū)動(dòng)1400/5405煙道閥8盤式蝶閥液壓驅(qū)動(dòng)20006混合煤氣燃燒閥4盤式蝶閥液壓驅(qū)動(dòng)18007混合煤氣燃燒閥4盤式蝶閥液壓驅(qū)動(dòng)18008助燃空氣燃燒閥4盤式蝶閥液壓驅(qū)動(dòng)17009混風(fēng)切斷閥1豎式水冷閘閥液壓驅(qū)動(dòng)100010排壓閥4豎式閘閥液壓驅(qū)動(dòng)40011充壓閥4電動(dòng)蝶閥液壓驅(qū)動(dòng)40012煙氣切斷閥、旁通閥4電動(dòng)蝶閥電動(dòng)手動(dòng)485013煤氣切斷閥、旁通閥4電動(dòng)蝶閥電動(dòng)手動(dòng)240014空氣切斷閥、旁通閥4電動(dòng)蝶閥電動(dòng)手動(dòng)240015助燃空氣放散閥1電動(dòng)蝶閥電動(dòng)手動(dòng)60016煤氣支管放散閥4外開盤式閥電動(dòng)卷?yè)P(yáng)300熱

13、風(fēng)爐采用集中供應(yīng)燃燒用助燃空氣，設(shè)置兩臺(tái)助燃風(fēng)機(jī)。熱風(fēng)管道內(nèi)襯高鋁磚。外殼上設(shè)有伸縮管，吸收熱膨脹。熱風(fēng)爐設(shè)有廢氣熱量利用裝置。8 爐渣處理設(shè)施 爐渣處理設(shè)施按全部沖水渣設(shè)計(jì)。沖制水渣設(shè)一套INBA法沖水渣裝置。沖制水渣裝置設(shè)在兩個(gè)出鐵口側(cè)的出鐵場(chǎng)一側(cè)，另一側(cè)用渣泵將渣水混合物送到?jīng)_水渣裝置進(jìn)行過濾。當(dāng)高爐不適宜沖水渣時(shí)，每個(gè)出鐵場(chǎng)還設(shè)置了1個(gè)干渣坑。9 粗煤氣系統(tǒng)高爐粗煤氣系統(tǒng)由煤氣導(dǎo)出管、上升下降管、重力除塵器及放散閥組成。重力除塵器直徑為14m。10 環(huán)境保護(hù)措施10.1 噪音防護(hù)措施降低噪音的目的是改善操作人員的工作環(huán)境。根據(jù)與操作人員的接觸情況可以分為三種情況：a) 操作人員長(zhǎng)期在發(fā)

14、生噪音的地方進(jìn)行工作；b) 在發(fā)生噪音處有人定期巡回檢查；c) 發(fā)生噪音處無(wú)人工作的情況。工作的環(huán)境噪音防護(hù)措施分為三類：a) 經(jīng)常有人操作的地方，一定要安裝消音器，并達(dá)到規(guī)定的消音要求；b) 定期巡回檢查的地方，準(zhǔn)備裝設(shè)消音器，但可以降低一些要求；c) 不定期檢查的地方，可不裝消音器。高爐車間產(chǎn)生強(qiáng)烈噪音的裝置有：a) 調(diào)壓閥組；b) 爐頂排壓放散閥；c) 大型鼓風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)(1) 熱風(fēng)爐助燃風(fēng)機(jī)；(2) 出鐵場(chǎng)除塵風(fēng)機(jī)；(3) 原料除塵用抽風(fēng)機(jī)；(4) 放風(fēng)閥。因爐頂排壓放散閥設(shè)在高空，不常與人接觸。雖然對(duì)爐頂排壓放散閥采取了消音措施，但可以放松一些以外，對(duì)其它強(qiáng)噪音源，如調(diào)壓閥組、除塵風(fēng)

15、機(jī)及電動(dòng)機(jī)，熱風(fēng)爐助燃風(fēng)機(jī)吸入口和出口放風(fēng)閥及電動(dòng)機(jī)采取的消音措施，目標(biāo)為90分貝。10.2 除塵設(shè)施a) 出鐵場(chǎng)一次除塵設(shè)施；b) 出鐵場(chǎng)二次除塵設(shè)施；c) 爐頂除塵；d) 原料除塵。對(duì)上列設(shè)備采用干式布袋除塵器。除塵的目標(biāo)值為0.05g/Nm3。10.3 污水處理a) 1、2次文氏管；b) 鑄鐵機(jī)。11 高爐儀表測(cè)量11.1 高爐爐頂部分在爐頂部分設(shè)有如下測(cè)量裝置(編號(hào)與見圖，并與圖中編號(hào)相同)：圖3 高爐爐體儀表示意圖 連續(xù)測(cè)定溫度的固定測(cè)溫裝置固定測(cè)溫裝置共有四根，設(shè)置在爐喉處，成十字形布置。每根固定測(cè)溫裝置上有45個(gè)熱電偶，四根固定測(cè)溫裝置共計(jì)17個(gè)熱電偶。 上升管上的監(jiān)測(cè)裝置上升管

16、壓力計(jì)、溫度計(jì)。連續(xù)地自動(dòng)測(cè)量壓力、溫度。 除塵器煤氣測(cè)量裝置(在圖外)除塵器設(shè)煤氣自動(dòng)測(cè)量煤氣成份、溫度的裝置。 裝料料面溫度測(cè)量裝料料面溫度測(cè)量能夠讓操作人員定性地觀察到爐喉斷面上各部分溫度的變化。 爐身探測(cè)器在爐身上部設(shè)有爐身探測(cè)器。測(cè)量爐身上部一個(gè)方向的溫度和煤氣成份。 探尺在爐喉設(shè)有3個(gè)探測(cè)料面的探尺。11.2 高爐爐體測(cè)量裝置 爐身溫度計(jì)在爐身不同高度上設(shè)四層溫度計(jì)，每層4個(gè)點(diǎn)。 爐身壓力計(jì)在高爐爐身設(shè)四層壓力計(jì)，每層有4個(gè)點(diǎn)，測(cè)量爐身各部位的靜壓力。 爐缸溫度計(jì) 高爐爐缸設(shè)有約150個(gè)溫度計(jì)，測(cè)量爐缸各部分的溫度。用以估計(jì)高爐爐缸爐底殘存磚襯的厚度。 風(fēng)口溫度計(jì)風(fēng)口溫度計(jì)測(cè)量風(fēng)口前端溫度。11 風(fēng)口漏水檢查 每個(gè)風(fēng)口裝有電磁流量計(jì)測(cè)量進(jìn)出水量差來(lái)監(jiān)測(cè)風(fēng)口漏水。12 爐體各部分冷卻水流量測(cè)量爐體各部分冷卻水流量。12 高爐計(jì)算機(jī)控制功 能內(nèi)容簡(jiǎn)要說(shuō)明備 注1裝料稱量設(shè)定原、燃料稱量設(shè)定及變更，用設(shè)定盤輸入2原料稱量及裝料管理以1項(xiàng)為基礎(chǔ)，進(jìn)行濕分補(bǔ)正，累計(jì)偏差補(bǔ)正，對(duì)各個(gè)稱量漏斗設(shè)定取料量。在收集稱量實(shí)際數(shù)據(jù)和進(jìn)行上述補(bǔ)正的同時(shí)，進(jìn)行裝料數(shù)據(jù)的打印、記錄。3高爐操作數(shù)據(jù)管理高爐操作過程數(shù)據(jù)的收集和加工。4噴吹煤粉管理對(duì)噴煤量和噴煤、制粉系統(tǒng)的作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。5渣、鐵管理在每次出鐵時(shí)，