【文章內(nèi)容簡介】 =NVηT=2450350=945000噸/年式中： N—高爐座數(shù)V—高爐有效容積，m3η—高爐利用系數(shù)，t/m3dT—高爐年工作天數(shù)，d(2) 產(chǎn)品方案高爐產(chǎn)品主要用于煉鋼，當(dāng)煉鋼車間轉(zhuǎn)爐檢修時，高爐產(chǎn)品以煉鋼生鐵為主，其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為“GB71882煉鋼生鐵”。擬建450m3煉鐵高爐生產(chǎn)工藝流程見圖61。工藝流程圖球團(tuán)30—50mm 燒結(jié)礦45—5mm 原礦20—40mm 焦炭倉50—20mm球團(tuán)倉燒結(jié)礦礦 石焦炭倉電 子 配 料 器料斗循環(huán)冷卻水450m179。高爐熱風(fēng)爐煙囪鼓風(fēng)機(jī)助燃風(fēng)機(jī)爐渣鐵水渣池渣場煉鋼鐵水罐荒煤氣二級除塵凈煤氣煤氣管網(wǎng)去燒結(jié)機(jī)去發(fā)電機(jī)組鑄鐵機(jī)水泥原料 圖6—1 煉鐵工藝流程圖工藝流程說明如下：(1)高爐冶煉用的焦炭、含鐵原料、熔劑及輔助材料，在燒結(jié)車間經(jīng)計量、加工處理和燒結(jié)成燒結(jié)礦后，用皮帶機(jī)運(yùn)到高爐礦槽貯存使用。(2)各種爐料經(jīng)二次篩分、計量后，用皮帶機(jī)輸送到料坑，由料車?yán)綘t頂加入爐內(nèi)進(jìn)行冶煉。(3)高爐冶煉的熱源主要來自于焦炭燃燒，各種原料在內(nèi)進(jìn)行復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，冶煉用風(fēng)由鼓風(fēng)機(jī)站供給，由鼓風(fēng)機(jī)鼓出的冷風(fēng)經(jīng)熱風(fēng)爐加熱后送給高爐。(4)450m3高爐冶煉主要產(chǎn)品——生鐵水，由高爐直接輸送到煉鋼鐵水罐車或澆注到鑄鐵機(jī)進(jìn)行鑄造。(5)高爐的副產(chǎn)品——煤氣，經(jīng)除塵、凈化后，一部分作為燒結(jié)機(jī)的點火、保溫燃料，一部分作為熱風(fēng)爐的燃料加熱冷空氣，余下部分用于發(fā)電機(jī)組發(fā)電。(6)高爐、熱風(fēng)爐、鼓風(fēng)機(jī)站、燒結(jié)機(jī)等用水由各水泵站供給，回水流到沉淀池和涼水池沉淀、冷卻后循環(huán)使用。(7)高爐產(chǎn)生的各種粉料、重力灰收集后，運(yùn)到燒結(jié)廠進(jìn)行配料燒結(jié)。(8)爐渣、爐塵進(jìn)行水泥加工綜合利用。450m3高爐主要技術(shù)指標(biāo)見表61。根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的地形條件，考慮到今后的發(fā)展，在工藝流程合理，操作安全，滿足生產(chǎn)工藝的前提下，盡可能節(jié)約土地，使之布局緊湊；各種管線、運(yùn)輸線路盡可能縮短，以使廠區(qū)內(nèi)部運(yùn)輸?shù)缆窌惩ǎ瑥钠髽I(yè)表61 450m3高爐主要技術(shù)指標(biāo)表序號指 標(biāo) 名稱單 位數(shù) 值備 注一、冶煉指標(biāo)1高爐有效容積m179。4502利用系數(shù)t/m179。d3焦比kg/t6004爐頂壓力MPa5熱風(fēng)溫度℃1050～11506熟料比%≥957綜合入爐品位%＞558富氧率%/9渣鐵比kg/t46010年工作日d350二、產(chǎn)品及副產(chǎn)品（單座高爐）1生鐵104t/a2水渣104t/a含水份10%3爐塵104t/a4返礦104t/a5返焦104t/a6高爐煤氣104Nm179。/h11三、主要原、燃料消耗量1燒結(jié)礦104t/a含返礦2球團(tuán)104t/a3原礦104t/a含返礦4焦炭104t/a含返礦四、單位生鐵動力消耗1鼓風(fēng)Nm179。/t15852高爐煤氣Nm179。/t7203蒸汽kg/t754壓縮空氣Nm179。/t5氧氣Nm179。/t檢修用氧6水：循環(huán)水m179。/t新水m179。/t的發(fā)展和有關(guān)公用設(shè)施的合理利用著想。高爐車間布置采用并列式布置，即高爐列線與熱風(fēng)爐中心線軸線平行，凈煤氣系統(tǒng)軸線同高爐列線互相平行，貯礦（焦）槽也采用一列式，其軸線也平行與高爐中心線。其主要尺寸：高爐中心線同熱風(fēng)爐的中心距為：2100mm高爐中心線同重力除塵器系統(tǒng)的中心距為：36000mm高爐中心線同布袋除塵器系統(tǒng)的中心距為：18500mm高爐中心線同礦（焦）槽的軸線距離為：39930mm根據(jù)廠區(qū)的氣象條件，變電站、風(fēng)機(jī)房等對環(huán)境清潔度要求較高的系統(tǒng)布置在場區(qū)的上風(fēng)向，原料破碎、篩分及爐前出鐵場等污染較重的區(qū)域安排在下風(fēng)向。、槽下系統(tǒng)貯槽上部設(shè)有兩條帶卸料小車的皮帶機(jī)，燒結(jié)礦、原礦、球團(tuán)等原輔料由設(shè)于倉頂?shù)钠读闲≤嚪謩e向各料倉卸料；焦炭在原料場經(jīng)過雙輥破焦機(jī)破碎、篩分后的合格料由皮帶機(jī)卸到焦倉貯存。、焦炭的貯存能力d，綜合入爐品位55%，熟料率95%計算，本系統(tǒng)配備20個雙排料倉，總?cè)莘e為2974 m3；倉內(nèi)內(nèi)襯均用輝綠巖鑄石板，倉體為現(xiàn)澆鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)。各倉的具體特性見表62：表62 各倉的具體特性表料種數(shù)量單倉有效容積m3總有效容積m3貯存量t貯存時間h焦炭418875245013燒結(jié)礦106154+41461508244031原礦211923838580球團(tuán)411947677052每個燒結(jié)礦、塊礦、球團(tuán)、焦炭槽下出料口安裝了電振給料機(jī)、振動篩和稱量漏斗，實現(xiàn)分散篩分、分散稱量。爐料按程序：給料→篩分→稱量→皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)→料坑礦石漏斗（集中稱量漏斗）→裝入料車。篩下的返礦用皮帶機(jī)送到返料倉，裝汽車運(yùn)到燒結(jié)廠回收。各稱量漏斗采用計算機(jī)控制，并自動實現(xiàn)稱量補(bǔ)償。 對槽上、槽下各落料點均設(shè)吸塵罩，選用一臺76m2電除塵器，減輕粉塵對環(huán)境的污染。高爐上料采用雙料車上料。,由Φ1850滾筒卷揚(yáng)機(jī)從斜橋上料，高爐裝料、上料及配料均采用微機(jī)程序控制，模擬顯示出生產(chǎn)過程，并設(shè)有數(shù)據(jù)打印設(shè)施；料車、槽下和料坑漏斗均采用自動控制，若系統(tǒng)出現(xiàn)故障，上料系統(tǒng)仍可實現(xiàn)手動控制，以滿足高爐的正常生產(chǎn)。高爐爐體結(jié)構(gòu)型式采用大框架自立式結(jié)構(gòu)，框架尺寸1212m。在爐底封板下方設(shè)置爐底水冷管增強(qiáng)了氣密性。爐體部分設(shè)置四層平臺，用于分別探瘤、煤氣取樣、爐頂設(shè)備檢修等工作，爐頂平臺全部采用柵格式平臺板，以減少積灰負(fù)荷。高爐爐底滿鋪五層自培炭磚，第六層至第十五層為環(huán)砌自培炭磚加陶瓷杯，陶瓷杯材質(zhì)為棕鋼玉。 爐腹、爐腰及爐身中下部采用高鋁磚，爐身上部采用致密型粘土磚，爐身下部采用微孔模壓小塊炭磚，爐缸采用微孔模壓小塊炭磚，爐缸內(nèi)壁及爐底炭磚上部采用復(fù)合剛玉質(zhì)陶瓷杯結(jié)構(gòu)。給構(gòu)合理的冷卻設(shè)備和冷卻效果良好的水冷系統(tǒng)是實現(xiàn)高爐高產(chǎn)、長壽的關(guān)鍵之一。本方案高爐冷卻壁采用汽化冷卻，汽化冷卻系統(tǒng)設(shè)汽包一個，長10m。軟化水來自高爐軟水站，設(shè)置一臺40m3軟水蓄水箱。高爐爐體從爐底至爐身上部設(shè)9段冷卻壁。1～3段冷卻壁為光面冷卻壁。爐腹、爐腰及爐身冷卻壁即4～9段為鑲磚冷卻壁，材質(zhì)為QT40018。其中9段帶有“?！鳖^用于托磚。高爐底采用工業(yè)水冷爐底，以保護(hù)爐底，確保高爐一代爐齡。高爐風(fēng)、渣口各套均采用工業(yè)水冷，其中風(fēng)口小套采用高壓水冷卻，其余為低壓水冷卻。在爐底、爐基、爐腰、爐身都設(shè)有溫度測量裝置，及時了解溫度分布和耐火材料的侵蝕狀況，確保高爐安全生產(chǎn)。 高爐爐頂采用PW式水冷氣封串罐無料鐘爐頂設(shè)備，鋼結(jié)構(gòu)框架1111m。由于專利保護(hù)，需由西安冶金機(jī)械廠設(shè)計并供貨。(1)串罐無料鐘的特點與雙料鐘液壓爐頂相比較，串罐無料鐘具有良好的高壓密封性能，靈活的布料手段，能使高爐充分利用煤氣能，保持高爐順行；運(yùn)行可靠，易損件少，檢修方便快捷，有利于高爐高產(chǎn)、節(jié)能、長壽的特點。但存在設(shè)備價格高，要求工人操作水平高，管理要到位的情況。(2)工藝參數(shù)爐喉直徑 爐頂壓力 爐頂溫度 正常150℃～200℃ ＞300℃報警上密封閥直徑 DN700 溜槽長度 2000mm 溜槽正常工作角度 13～530 溜槽檢修更換角度 700溜槽旋轉(zhuǎn)速度 0～11r/min 溜槽傾動速度 1～(3)主要設(shè)備料罐Vu=13m調(diào)節(jié)閥、下密封閥、眼睛閥、中心喉管、齒輪箱、電動探尺、均壓及均壓放散閥、逆止閥、上閘閥、上密封閥、布料溜槽等。(4)控制方式爐頂采用控制，為基礎(chǔ)自動化級。①自動控制（連鎖）②遠(yuǎn)距離手動控制（連鎖）③機(jī)旁手動控制（非連鎖），為部件檢修及測試用。(5)基本布料形式①采用計算機(jī)自動控制進(jìn)行環(huán)形（多環(huán)、單環(huán)）布料。②遠(yuǎn)距離手動控制進(jìn)行環(huán)形、扇形及定點布料。合理的高爐爐型是實現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、低耗、長壽的基本條件之一。高爐爐型內(nèi)型尺寸的合理性主要與適用的原燃料條件及操作制度有關(guān)，合理的爐型來源于生產(chǎn)實踐。依照國內(nèi)眾多廠家級高爐運(yùn)行的情況，結(jié)合當(dāng)?shù)卦剂鲜褂玫膶嶋H，確定高爐爐型尺寸見表63。表63 高爐爐型尺寸序號名稱符號單位數(shù)量1有效容積Vum34502有效高度Hu㎜182003爐缸高度h1㎜31004爐腹高度h2㎜28005爐腰高度h3㎜14006爐身高度h4㎜103007爐喉高度h5㎜16008死鐵層最底面倒鐵口中心線高度h0㎜11009爐缸直徑d㎜540010爐腰直徑D㎜630011爐喉直徑d0㎜440012爐腹角α度85176。52′11″13爐身角β度84176。43′49″14風(fēng)口數(shù)f1個1415渣口數(shù)f2個216鐵口數(shù)f3個117有效高度與爐腰直徑比Hu/D18有效容積與爐缸斷面積比Vu/A19爐腰直徑與爐缸直徑比D/d風(fēng)口平臺、出鐵場為架空式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，在鐵口上方設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)風(fēng)口平臺，供操作及換風(fēng)口作業(yè)用。高爐出鐵場設(shè)置一臺跨度為22m ，起重量為16噸雙粱橋式起重機(jī)。出鐵場及風(fēng)口平臺均設(shè)屋蓋及雨遮。高爐設(shè)一個鐵口、二個高度不同的渣口，14個風(fēng)口。%，渣溝坡度8%，主溝及彎溝內(nèi)襯為澆注料，鐵溝、渣溝內(nèi)襯為搗打料。主溝及彎溝內(nèi)襯采用澆注料，延長了修溝的周期，減少了維護(hù)的工作量，改善爐前環(huán)境。鐵支溝坡度為7%～10%，渣溝坡度為6%～7%。風(fēng)口大套材質(zhì)為HT200，中、小套材質(zhì)為錫青銅，采用貫流式風(fēng)口，風(fēng)口小套中心線與水平線夾角為90，風(fēng)口平臺上爐前設(shè)備采用矮身液壓泥炮，折疊式液壓堵渣機(jī)以及液壓開鐵口機(jī)。鐵水用65t鐵水罐車裝運(yùn)，爐渣為爐前水沖渣。高爐日產(chǎn)鐵1350t，日出鐵次數(shù)12次。每次出鐵配置3臺65t鐵水罐車，將鐵水運(yùn)到煉鋼車間或鑄鐵車間。為改善爐前操作環(huán)境，減少出鐵時產(chǎn)生的煙塵對大氣的污染，在鐵口處的風(fēng)口平臺下設(shè)吸風(fēng)口，鐵水罐上方設(shè)抽風(fēng)除塵罩進(jìn)行抽風(fēng)除塵。出鐵場設(shè)有泥炮操作室，工人休息室。高爐生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備是鼓風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)選用高壓軸流鼓風(fēng)機(jī)，型號為AV4012,電機(jī)功率6000KW，電壓10KV,風(fēng)量Q=1500m3/min，設(shè)置二臺風(fēng)機(jī)，一用一備，鼓風(fēng)機(jī)出口、進(jìn)口和排風(fēng)管上均設(shè)消聲器，減少噪聲對環(huán)境的污染。高爐配置3座球式熱風(fēng)爐，正常工作制度為“兩燒一送”。其設(shè)計參數(shù)見下表64。表64 熱風(fēng)爐工藝參數(shù)表序號名 稱單 位數(shù) 量備 注1熱風(fēng)爐座數(shù)座32熱風(fēng)爐爐殼直徑mm8550/7310上/下3熱風(fēng)爐全高mm204404燃燒室有效斷面積m178。5畜熱室有效斷面積m178。6球床高度m7上部m4下部m7一座熱風(fēng)爐加熱面積m178。193808一座熱風(fēng)爐裝球量重t4309單位爐容蓄熱面積m178。/m179。13010熱風(fēng)溫度℃11001150熱風(fēng)爐送風(fēng)采用集中送風(fēng)方式，設(shè)有助燃風(fēng)機(jī)房、空氣預(yù)熱裝置?？諝忸A(yù)熱采用熱管式空氣換熱器，工藝參數(shù)如下：(1)煙氣 68000～72000Nm3/h溫度 從260℃降至190℃阻力 (2)空氣 32000～34000Nm3/h 溫度 從20℃升至180℃阻力 17mmH2O 助燃風(fēng)機(jī)房內(nèi)設(shè)二臺助燃風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)型號為9—，風(fēng)量為59000m3/h，電機(jī)功率250KW。熱風(fēng)爐燒爐使用高爐自產(chǎn)煤氣，工作制度為“兩燒一送”，高爐煤氣的預(yù)測成份見表65。表65 高爐煤氣的預(yù)測成份表成份CO2COH2CH4N2O2發(fā)熱值Q%12～1427～28～～55850大卡改變以往爐底鋼板和爐殼直接對焊方法，采用弧形結(jié)構(gòu)，消除或減少局部壓力，保證焊縫不被拉裂、杜絕爐底跑風(fēng)難以處理的問題。高爐熱風(fēng)爐煙囪高度為55m，在煙道內(nèi)設(shè)煙道轉(zhuǎn)動閘板，以調(diào)節(jié)熱風(fēng)爐煙氣分布。熱風(fēng)總管設(shè)倒流休風(fēng)閥及煙囪，直徑為800mm，煙囪上口標(biāo)高為37m。以保證足夠的倒流負(fù)壓。熱風(fēng)閥采用汽化冷卻，也可采用軟水密閉循環(huán)冷卻，其一次投資額相差不大，其余部位如煙道閥、煤氣調(diào)節(jié)閥等采用工業(yè)水循環(huán)冷卻，循環(huán)水量為180t/h，水壓≥。根據(jù)熱風(fēng)爐各部位的工作溫度、受力狀況和化學(xué)侵蝕的特點，分別選用了不同性能的耐火材料，燃燒室采用高鋁磚，蓄熱室采用粘土磚。