【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 50m3高爐上，目前均已投產(chǎn)兩年多，運(yùn)行良好。 450m3高爐采用 WZ— 450 型無料鐘爐頂。 爐頂采用小高壓操作技術(shù)，預(yù)測(cè)爐頂壓力為 ～ 。 上料、供料系統(tǒng) 高爐設(shè) 10 個(gè)容積為 195 m3高位料倉(cāng)，其中 6 個(gè)倉(cāng)為燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和富塊礦， 3 個(gè)倉(cāng)為焦炭，一個(gè)倉(cāng)為石灰石，倉(cāng)頂設(shè)兩條皮帶機(jī)和配套卸料小車。 倉(cāng)下各種原燃料采用電子秤，分散稱量，并設(shè)計(jì)算機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償 設(shè)施，各種爐料由倉(cāng)下皮帶機(jī)送到料坑。 高爐上料系統(tǒng)采用雙料車上料， 450m3高爐料車有效容積為 。 除塵系統(tǒng) 倉(cāng)上、倉(cāng)下各揚(yáng)塵點(diǎn)及高爐料坑、出鐵口、撇渣器、鐵水罐上方均設(shè)抽風(fēng)除塵設(shè)施，擬定處理方式：分散收集、集中處理、達(dá)標(biāo)排放。 風(fēng)口平臺(tái) 風(fēng)口平臺(tái)為鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，斜橋中間支承基礎(chǔ)設(shè)在風(fēng)口平臺(tái)上。 出鐵場(chǎng) ⑴ 結(jié)構(gòu)：出鐵場(chǎng)擬定為毛石砼結(jié)構(gòu)，圍墻內(nèi)用河沙和回填土填充。 450m3高爐出鐵場(chǎng)跨度為 18m，設(shè) Q=16t∕ ， LK= 雙鉤橋式起重機(jī)一臺(tái)， 18 出鐵棚采用大角度、雙層天窗 結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)不但通風(fēng)良好，屋頂不易積灰。 450m3高爐出鐵場(chǎng) 一 側(cè)設(shè) 4 個(gè)鐵水罐位， 另一 側(cè)為爐前水力沖渣。 ⑵ 鐵水罐運(yùn)行及鐵水處理： 鑄鐵機(jī)系統(tǒng)按 35t 鐵水罐設(shè)計(jì)，用小內(nèi)燃機(jī)車牽引將鐵水罐車?yán)借T鐵機(jī)鑄塊。鑄鐵機(jī)為兩座高爐共用，選用兩臺(tái) 50m 雙帶滾輪固定式鑄鐵機(jī)，生產(chǎn)能力 240t/h。 1 熱風(fēng)爐系統(tǒng) 高爐采用四座頂燃式球式熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐采用懸鏈線拱頂，助燃空氣進(jìn)行預(yù)熱。熱風(fēng)爐各孔口不同部位采用不同材質(zhì)的組合磚砌筑，建一座高60m 的砼煙囪。 熱風(fēng)爐參數(shù)見表 33。 表 3— 3 高爐熱風(fēng)爐擬定工藝參數(shù) 序號(hào) 名 稱 單位 數(shù) 量 備 注 1 熱風(fēng)爐座數(shù) 座 4 2 熱風(fēng)爐爐殼直徑 mm 8550∕ 7310 上∕下 3 熱風(fēng)爐全高 m 4 高徑比 5 燃燒室有效斷面積 m2 頂燃式 6 蓄熱室有效斷面積 m2 7 球床高度 m 上部∮ 40球 m 下部∮ 60球 m 8 每座熱風(fēng)爐裝球量 t 430 9 一座熱風(fēng)爐蓄熱面積 m2 19380 10 四座熱風(fēng)爐總蓄熱面積 m2 77520 11 單位爐容占有蓄熱面積 m2∕ m3 172 19 序號(hào) 名 稱 單位 數(shù) 量 備 注 12 廢氣溫度 ℃ 350 13 助燃空氣預(yù)熱溫度 ℃ 150～ 200 1煤氣除塵、凈化系統(tǒng) ⑴ 荒煤氣除塵采用重力除塵器，重力除塵器內(nèi)徑為φ 9000mm，煤氣出口流速 ∕ s,下部放灰口設(shè)加濕攪拌機(jī)。 ⑵ 煤氣凈化采用八十年代發(fā)展起來的布袋除塵器，過濾形式為外濾式，反吹采用氮?dú)獾蛪好}沖閉路反吹 ，沒有對(duì)空排放形成的二次污染。 450m3錳鐵高爐設(shè) 12 個(gè)箱體，凈化后的煤氣含塵量＜ 10mg∕ Nm3。 布袋除塵器采用高架式除灰、卸灰方式。卸灰系統(tǒng)由雙球閥、中間灰斗、葉輪給料機(jī)和埋刮板輸送機(jī)等構(gòu)成。 新技術(shù)應(yīng)用 為了獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并達(dá)到高爐連續(xù)生產(chǎn) 10 年以上不進(jìn)行中修的目標(biāo)，高爐采用如下新工藝、新技術(shù)： ⑴ 高爐爐缸內(nèi)襯采用陶瓷杯技術(shù)，爐底采用半石墨質(zhì)焙燒炭塊，風(fēng)冷爐底。爐體其它部位相應(yīng)選用質(zhì)地優(yōu)良的耐火材料，如炭化硅磚、燒成微孔鋁炭磚、高鋁磚、噴涂等技術(shù)。 ⑵ 爐頂采用小高壓操 作技術(shù)。爐頂壓力 ～ 。 ⑶ 爐頂設(shè)備采用無料鐘液壓爐頂裝料設(shè)備。 ⑷ 高爐、熱風(fēng)爐重要工藝孔道采用組合磚砌筑技術(shù)。 ⑸ 熱風(fēng)爐采用頂燃式，熱風(fēng)爐拱頂采用懸鏈線拱頂，并選用高溫低蠕變耐火磚。 ⑹ 高爐冷卻壁采用壁體測(cè)溫技術(shù)。 ⑺ 上料系統(tǒng)、爐頂系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)控制。 20 ⑻ 熱風(fēng)爐所有閥門采用液壓傳動(dòng)，由計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)換爐。 ⑼ 去掉二次儀表，冶煉中的各種工藝參數(shù)用計(jì)算機(jī)畫面顯示。 ⑽ 熱風(fēng)爐采用預(yù)熱回收技術(shù)，利用煙道廢氣預(yù)熱助燃空氣。 ⑾ 煤氣凈化采用外濾式布袋除塵器，反吹采用氮?dú)獾蛪好}沖閉路 反吹技術(shù)。 ⑿ 爐前采用矮式改進(jìn)型液壓泥炮、液壓開鐵口機(jī)和液壓堵渣機(jī)。 ⒀ 采用工業(yè)電視監(jiān)視技術(shù)。 ⒁ 采用濃相輸送噴煤技術(shù)。 21 圖 31 高爐錳鐵工藝流程圖 冷卻水 倉(cāng)頂運(yùn)焦皮帶 倉(cāng)頂運(yùn)礦皮帶 鼓風(fēng)機(jī) 助燃風(fēng)機(jī) 凈煤氣總管 壓縮空氣焦炭貯槽倉(cāng)下振動(dòng)篩礦石貯槽倉(cāng)下振動(dòng)篩上料皮帶機(jī)料坑漏斗原煤場(chǎng)磨煤機(jī)布袋收粉器噴吹罐煤粉分配器熱風(fēng)爐 氮壓機(jī)重力除塵器布袋除塵器埋刮板機(jī)運(yùn)灰車煤氣管網(wǎng)鐵水罐鑄鐵機(jī)鐵庫(kù)水渣堆場(chǎng)水渣池粉料斗 稱量漏斗 稱量漏斗 粉料斗450m 3錳鐵高爐篩下篩上篩上篩下爐頂斜橋冷卻壁、風(fēng)、渣口荒煤氣風(fēng)口噴槍熱風(fēng)鐵口渣口小內(nèi)燃機(jī)車外銷外銷去電廠去燒結(jié)機(jī)凈煤氣開閥門反吹閥門冷卻冷風(fēng)去燒結(jié)機(jī) 22 圖 32 高爐噴煤生產(chǎn)工藝流程圖 熱風(fēng)爐廢氣 助燃風(fēng) 高爐煤氣煤 場(chǎng) 壓縮空氣煙氣升溫爐 配煤斗 配煤斗稱重給煤機(jī) 稱重給煤機(jī)原 煤 倉(cāng)封閉式稱重給煤機(jī)中 速 磨布袋收粉器鎖 氣 器煤 粉 篩煤 粉 倉(cāng)噴吹罐混合器高爐分配器各噴煤槍各 風(fēng) 口450m3錳鐵 高爐煙 囪排煙風(fēng)機(jī)廢氣噴吹流化充壓高溫?zé)煔?t 抓斗 5t 抓斗流化 23 圖 33 燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程圖 冷卻風(fēng)機(jī) 焦(煤 )粉 精礦粉 生石灰水 煤氣 助燃風(fēng)機(jī)預(yù)熱爐破碎機(jī) 配 料 地 倉(cāng)混一皮帶一混合機(jī)混二皮帶二混合機(jī)混三皮帶50㎡燒 結(jié)機(jī)單輥破碎機(jī)熱 振 篩帶 冷 機(jī)成 品 倉(cāng)篩下返礦送往燒結(jié)配料送往高爐鼓風(fēng)冷卻篩上成品點(diǎn)火器電子秤 24 鎳鉻鐵合金生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述 工藝過程 鎳鉻鐵合金是以低品位的鎳礦、鉻礦、焦炭、熔劑石灰石為原料，加于礦熱爐中，于 1500～ 1800176。 C 高溫下連續(xù)冶煉，產(chǎn)出鎳鉻鐵合金、爐渣和煤氣的一系列復(fù)雜物理化學(xué)過程。其生產(chǎn)工藝見圖 32。 鎳鉻鐵合金礦熱爐 （以下稱電爐）冶 煉用的焦炭、鎳礦、鉻礦、熔劑在原料場(chǎng)和 回轉(zhuǎn)窯 加工處理合格后，用皮帶機(jī)運(yùn)至料倉(cāng)貯存使用。 各種爐料在倉(cāng)下經(jīng)二次篩分、計(jì)量后，按程序由倉(cāng)下皮帶機(jī)送到電爐料坑，由料車將爐料送至爐頂加入爐內(nèi)進(jìn)行冶煉。 電爐冶煉的熱源主要來源于電能及焦炭的燃燒。各種原料在爐內(nèi)進(jìn)行復(fù)雜的理化反應(yīng)。 電爐冶煉主要產(chǎn)品是鎳鉻鐵合金，副產(chǎn)品為煤氣、爐渣、爐塵等。 電爐生產(chǎn)的鐵水用鐵水罐拉至鑄鐵機(jī)進(jìn)行鑄塊。 電爐煤氣經(jīng)除塵、凈化后供回轉(zhuǎn)窯使用。 電爐爐渣在爐前進(jìn)行沖制水渣，水渣 外售作為 制作水泥的原料。 電 爐產(chǎn)生的各種粉料、重力除塵灰、煤氣除塵灰拉到 回轉(zhuǎn)窯 進(jìn)行配料燒結(jié)。 電爐 技術(shù)裝備特點(diǎn) 主體設(shè)備擬采用組合把持器結(jié)構(gòu)的 25500kVA 密閉電爐。 本工程在吸收了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)及自主研發(fā)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)一流的錳硅合金電爐設(shè)備，主要有以下先進(jìn)的技術(shù)： a) 采用大容量的電爐，產(chǎn)能大，勞動(dòng)定員少； b) 精確的稱量配料技術(shù)，精度可達(dá) 3/1000； c) 組合電極柱技術(shù)，大大延長(zhǎng)了電極的使用壽命及提高了電極的焙制效果； 25 d) 環(huán)行加料機(jī)技術(shù)，提高了原料輸送的自動(dòng)化程度，有效地解決了 爐爐頂加料難及環(huán)保問題； e) 密封爐蓋技術(shù)，使電爐爐內(nèi)高溫爐氣得到了很好的密封，提高了爐氣中 CO 的純度，以便爐氣更好地利用； f) 高溫爐氣凈化利用技術(shù)，使?fàn)t氣得以有效利用； g) 電爐全自動(dòng)控制技術(shù)，減少了勞動(dòng)定員，增加了電爐操作的可靠性； h) 同時(shí)，在工程組織實(shí)施中，采用研發(fā)、制造、施工、培訓(xùn)、調(diào)試、開 車 指導(dǎo)一體化的形式，確保工程建設(shè)中各環(huán)節(jié)緊密配合，以達(dá)到生產(chǎn)目標(biāo)。 本工程中組合電極柱式 電 爐有以下主要技術(shù)特點(diǎn)： a) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了把持器和壓放裝置機(jī)構(gòu)，使用可靠，重量輕； b) 互換性好，接 觸裝置和壓放裝置可適用于各種不同的直徑的自焙電極； c) 組合把持器接觸電阻小，電效率高，不易與電極殼間打火； d) 電極殼不會(huì)變形； e) 電極不會(huì)在壓放時(shí)失去控制，為高電耗的冶煉工藝增加了電極壓放安全性； f) 由于降低電極的冷卻，因而使電極焙燒位置升高； g) 減少了電極斷損事故； h) 壽命長(zhǎng)，普通的銅瓦把持器一般壽命較短，塊式抱閘重且易磨損，而組合式電極柱接觸元件及壓放裝置的壽命可在傳統(tǒng)電極壽命的 5～ 8倍以上。 本工程中 電 爐系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有以下幾點(diǎn)： a) 本工程設(shè)計(jì)總結(jié)了國(guó)內(nèi)外電爐設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)， 并采用最先進(jìn)的工藝技術(shù)，使整體技術(shù)更加實(shí)用、經(jīng)濟(jì)。采用組合電極柱技術(shù)，可使 電 爐關(guān)鍵設(shè) 26 備壽命提高 5～ 8 倍；爐氣經(jīng)凈 化 后回收利用，直接送用戶點(diǎn)利用，有效地利用了能源； b) 采用三臺(tái)單相變壓器，縮短了短網(wǎng)和母線的長(zhǎng)度，另外所采用的防磁結(jié)構(gòu)，減少了電能的損耗。 本工程中電爐系統(tǒng)的環(huán)保性有以下幾點(diǎn)： a) 原料輸送采用密閉方式，并采用環(huán)行加料機(jī)進(jìn)行爐頂加料，在主要的揚(yáng)料點(diǎn)設(shè)置除塵設(shè)備，使原料輸送整潔、干凈； b) 采用密閉的爐型，改善了操作環(huán)境； c) 爐氣凈化后作為燒結(jié)燃料使用，能源得到了綜合利用； d)電爐 冷卻采用循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，沒有廢液排放； e) 除塵所得粉料 和原料經(jīng)篩分后所得粉料 ，通過燒結(jié)回 爐 進(jìn)行再利用。 本工程中 電 爐系統(tǒng)的安全性有以下幾點(diǎn)： a )電爐采用自動(dòng)控制，除出爐外，基本無現(xiàn)場(chǎng)操作人員； b)電爐上設(shè)有防爆裝置，在爐壓過高時(shí)可自動(dòng)釋放爐壓； c) 一氧化碳爐氣進(jìn)行回收利用，避免了有毒氣體的排放； d) 采用多級(jí)絕緣保護(hù)； e) 設(shè)置一氧化碳檢測(cè)系統(tǒng)及氫氧分析系統(tǒng)，事故狀態(tài)可提前報(bào)警； f) 設(shè)置了冷卻水系統(tǒng)流量、溫度及壓力顯示，并設(shè)爐底熱電偶，可對(duì)設(shè)備的使用情況進(jìn)行有效的監(jiān)控。 本工程 中電爐有以下綜合利用特點(diǎn)： a) 原料輸送和配料過程中產(chǎn)生的粉塵在排料點(diǎn)設(shè)罩撲集殼，配用布袋除塵器，處理后氣體含塵濃度＝ 100mg/Nm3。分離下來的粉塵作為 燒結(jié)原料。（按國(guó)家有關(guān)規(guī)范含塵排放濃度可在 150 mg/Nm3，下同）； b) 密閉電爐爐氣經(jīng)凈化除塵處理后 ,用作燒結(jié)、 回轉(zhuǎn)窯燃料，實(shí)現(xiàn)了 27 能源的二次利用； 圖 34 鎳鉻鐵合金工藝流程圖 28 能源消耗 某某 礦業(yè)有限公司 2 450m3高爐及 2 25000kVA 礦熱爐項(xiàng)目 能源購(gòu)入總量： 409545817 kgce/a，外供能源量： 5840208 kgce/a(煤 氣發(fā)電 )，實(shí)際購(gòu)入能源總量為 403705609 kgce/a。其中高爐錳鐵 項(xiàng)目能源購(gòu)入總量：323529809 kgce/a，外供能源量： 5840208 kgce/a(煤 氣發(fā)電 )，實(shí)際購(gòu)入能源總量為 317689601 kgce/a；總有效能： 178440573 kgce/a；項(xiàng)目能源利用率： ％ ； 鎳鉻鐵合金項(xiàng)目能源購(gòu)入總量： 86016008 kgce/a；總有效能： 36525976 kgce/a；項(xiàng)目能源利用率： ％ 。 本項(xiàng)目年消耗能源種類、數(shù)量及能源使用分布情 況如表 3 3 36。 表 34 能源消耗種類、數(shù)量及能源使用分布情況 序號(hào) 種 類 年耗 量 實(shí)物量 折標(biāo)煤 單位 數(shù)量 單位 數(shù)量 1 外購(gòu)電 kWh/a 421109700 kgce/a 51754382 2 水 m3/a 2854500 kgce/a 3 高爐焦炭 t/a 290614500 kgce/a 268187779 4 煤 59251500 kgce/a 42323346 5 礦熱爐焦炭 53241 kgce/a 46546417 6 高爐煤氣發(fā)電 47520200 kgce/a 5840208 合計(jì) kgce/a 403705609 29 表 35 高爐錳 鐵 能源消耗種類、數(shù)量及能源使用分布情況 序號(hào) 種 類 年耗 量 使用點(diǎn) 實(shí)物量 折標(biāo)煤 單位 數(shù)量 單位 數(shù)量 1 外購(gòu)電 kWh/a 101009700 kgce/a 12414092 高爐錳鐵生 產(chǎn)系統(tǒng) 2 水 m3/a 2351580 k