【正文】 47 根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委 2021 年 6 月 18 日九號(hào)令的要求，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)中的施工、監(jiān)理、硬件、軟件以及系統(tǒng)集。 熔融還原半工業(yè)試驗(yàn)線的規(guī)模為每小時(shí)產(chǎn) 3 噸鐵水。中試基地平面布置圖見(jiàn)附件。 建設(shè)地點(diǎn) 中試基地?cái)M建 于有限責(zé)任公司煉鐵區(qū)段的鑄鐵車(chē)間西側(cè)。提出以下設(shè)計(jì)階段安排： （ 1） 初步設(shè)計(jì)： 2021 年 1 月 （ 2） 主體施工圖設(shè)計(jì)： 2021 年 2 月 — 3 月 （ 3） 設(shè)計(jì)收尾： 2021 年 4 月 46 施工階段 根據(jù)建設(shè)進(jìn)度安排，并考慮設(shè)計(jì)、設(shè)備訂貨及施工條件等因素，提供如下項(xiàng)目實(shí)施的安排。工程概算總投資 648 萬(wàn)。 初步打算全部采用樁基， 建筑 采用鋼結(jié)構(gòu)。 設(shè)備基礎(chǔ)荷載按工藝要求確定。 (2) 建筑設(shè)計(jì) 本工程由原燃料系統(tǒng)、高爐本體、噴吹系統(tǒng)、主控制室組成。 設(shè)計(jì)要求 ： 1）本工程的制粉噴吹車(chē)間為乙類二級(jí)耐火等級(jí)。 土建工程 (1)建筑設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù) : 1）《 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（ GB1687） (2021 年版 ) 2）有關(guān)國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)程。 （３） 安全消防 設(shè)計(jì)中充分考慮了建筑物之間的防火安全距離和廠房周?chē)南儡?chē)通道暢通。 (2)道路運(yùn)輸 試驗(yàn) 項(xiàng)目 用原燃料用汽車(chē)運(yùn)到試驗(yàn)場(chǎng)，通過(guò)裝載機(jī)裝入原料倉(cāng)。 中板廠區(qū)平面總圖和規(guī)劃確定的建設(shè)位置。 總圖運(yùn)輸 根據(jù)場(chǎng)地條件及總體規(guī)劃，占用現(xiàn)有鑄鐵機(jī)車(chē)間西側(cè)的一塊場(chǎng)地，同時(shí)利用現(xiàn)有的廢舊吊車(chē)作為出鐵廠設(shè)備檢修及輔助材料吊運(yùn)用（見(jiàn)試驗(yàn)高爐工程總圖布置）。其 中各 過(guò)程控制系統(tǒng)均需 UPS 供電。應(yīng)用軟件擬采用功能強(qiáng)大的工具軟件編制監(jiān)控軟件，力求人機(jī)界面友好、畫(huà)面美觀協(xié)調(diào)。系統(tǒng)軟件由硬件供應(yīng)商提供，用于支持編制應(yīng)用軟件和系統(tǒng)維護(hù)。 （ 6） 系統(tǒng)軟硬件配置 1)硬件 系統(tǒng)包括一次儀表及電氣控制設(shè)備、工業(yè)以太網(wǎng)、過(guò)程站、操作站等部分。 （ 2）中央手動(dòng)操作方式：此種操作方式是當(dāng)操作控制條件和設(shè)備連鎖條件成立時(shí)，人工依照工藝順序分別對(duì)設(shè)備進(jìn)行各種操作（如起皮帶機(jī)、打開(kāi)閥門(mén)等）的單機(jī)控制操作方式。 (6) 控制系統(tǒng)操作 方式 電氣控制系統(tǒng)設(shè) 2 地 3 種操作方式，即在集中 操作室 HMI 上的HMI 自動(dòng)、 HMI 手動(dòng)和在機(jī)旁操作箱上的單機(jī)手動(dòng)操作?？刂乒?、監(jiān)控操作站及電訊設(shè)備集中安裝于此。 （ 5） 控制室 設(shè)集中控制室，用以放置控制系統(tǒng)的設(shè)備（控制站、操作站等設(shè)備）， 分別 對(duì) 原料、爐頂、爐體、煤氣凈化、煤氣預(yù)熱、循環(huán)水等系統(tǒng) 的操作及監(jiān)控。 液位檢測(cè)采用以靜壓式液位計(jì)為主，對(duì)特殊工況可采用超聲波液位計(jì)；料 罐 料位采用連續(xù)式 雷達(dá)料位計(jì)檢測(cè)，灰斗物位開(kāi)關(guān)量檢測(cè)采用 音叉 式檢測(cè)； 出口煤氣溫度采用 耐高溫?zé)犭娕?； 41 壓力、差壓變送器選用智能型二線制變送器，輸出為 4~20 mA； 檢測(cè)儀表選用原則：精度高，質(zhì)量好，維護(hù)量小的先進(jìn)可靠、性能穩(wěn)定的儀表。 各能源介質(zhì)總管壓力、流量檢測(cè)。 除 塵器進(jìn) 出 壓 力 測(cè)量； 凈環(huán)低壓 供水泵組出水溫度、壓力、流量檢測(cè)； 冷煤氣加熱 后煤氣溫度、壓力； 燃燒 煤氣流量、壓力檢測(cè) ； 煤氣 總管壓力、流量檢測(cè)； 各布袋除塵器出口含塵量檢測(cè)； 布袋除塵器前 后煤氣壓力、溫度檢測(cè)； 布袋 除塵器差壓檢測(cè)及報(bào)警連鎖 。 40 料罐料位檢測(cè) ； 爐頂料罐內(nèi)壓力、溫度檢測(cè)； 爐身靜壓力檢測(cè) 及透氣性指數(shù)監(jiān)測(cè) ； 氮?dú)鈮毫?、流量 檢測(cè)； 焦炭倉(cāng)料位 檢測(cè)； 燒結(jié) 礦 礦倉(cāng)料位 檢測(cè)； 球團(tuán)礦 礦倉(cāng)料位 檢測(cè)； 自動(dòng)化儀表 自動(dòng)化專業(yè)設(shè)計(jì)的范圍如下： 1）原燃料 上料系統(tǒng) 2）試驗(yàn) 爐 本體 3）爐體冷卻水系統(tǒng) 4）煤氣干式除塵系統(tǒng) 5）富氧及噴煤系統(tǒng) 6）噴煤氣系統(tǒng) 39 7）凈環(huán)水系統(tǒng) 8） 出鐵場(chǎng)除塵系統(tǒng) （ 1） 控制方式和裝備水平 實(shí)驗(yàn)裝置 的主要工藝設(shè)備： 原燃料上料 系統(tǒng)、 爐 體、 爐體冷卻系統(tǒng)、出鐵場(chǎng) 等采用儀 電合一的控制系統(tǒng)，置于 集中 控 制 室，在控制室內(nèi)進(jìn)行監(jiān)視、操作和控制。 在易產(chǎn)生人身事故的地方設(shè)置保安電源和防爆裝置，所有電氣設(shè)備均設(shè)安全接地保護(hù)。為提高供電的功率因數(shù)達(dá) 以上，在二次低壓母線上選用低壓就地補(bǔ)償裝置進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償。設(shè)備參數(shù)計(jì)算詳見(jiàn)負(fù)荷表 71。根據(jù)目前中板廠用電情況，試驗(yàn)工程的用電電源最好由廠內(nèi)現(xiàn)有的有裕度外供低壓配電室備用柜引入。 試驗(yàn)高爐工程是新建工程，設(shè)計(jì)建設(shè)包括與工程用電負(fù)荷配套的低壓配電室。 基本技術(shù)數(shù)據(jù) 煙氣量 30000m3/h 煙氣溫度 100℃ 煙氣含塵濃度 ~3g/Nm3 除塵后排放煙氣含塵濃度 50mg/Nm3 布袋除塵器：除塵面積 450m2，風(fēng)量 30000 m3/h 風(fēng)機(jī)：風(fēng)量 30000 m3/h，風(fēng)壓 5500Pa，電動(dòng)機(jī)功率 75kW。 風(fēng)機(jī)出口設(shè)消聲器，以消除風(fēng)機(jī)噪音。出鐵口、 鑄錠平板車(chē) 排煙罩捕集的煙氣，經(jīng)煙氣管道進(jìn)入 布袋 除塵器，煙氣經(jīng)除 37 塵器除塵后，由風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排入大氣。為改善車(chē)間操作條件、滿足安全衛(wèi)生及環(huán)保要求，出鐵場(chǎng)設(shè)置除塵系統(tǒng)。空調(diào)方式采用風(fēng)冷冷風(fēng)型空調(diào)器 。為改善操作人員工作環(huán)境，在 平臺(tái)上 設(shè)置 1 臺(tái)移動(dòng)式軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行局部通風(fēng)。 采暖熱媒采用 95/70℃熱水，由廠區(qū)外網(wǎng)提供，采用鑄鐵散熱器。 對(duì)于以上一般場(chǎng)所采用滅火效率高的磷酸銨鹽干粉滅火器，對(duì)于主控 室等場(chǎng)所可采用潔凈的二氧化碳滅火器。 區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)排水（主要為循環(huán)水系統(tǒng)溢流或放空排水）、生活污水排水及雨水排水均就近排至廠區(qū)現(xiàn)有排水管網(wǎng) 。生產(chǎn)消防給水管網(wǎng)設(shè)置成環(huán)狀供水管網(wǎng)，室外消防栓設(shè)置間隔不大于 120m。系統(tǒng)補(bǔ)水和直流用水量為 ，供水壓力 ，接自廠區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)、消防給水管網(wǎng)。 供水經(jīng)用戶使用后，僅溫度升高 ，熱回水 經(jīng)加壓上冷卻塔冷卻后流至凈環(huán)冷水池，再經(jīng)循環(huán)泵加壓后供用戶冷卻使用。 表 4－ 2 生產(chǎn)工藝設(shè)備用水要求 序號(hào) 用戶名稱 流量 m3/h 溫度℃ 壓力 Mpa 備注 最大 平均 進(jìn) 出 進(jìn) 出 凈循環(huán)低壓系統(tǒng) 1 試驗(yàn)爐 本體 3 33 43 循環(huán)水量小計(jì) 3 凈循環(huán)高壓系統(tǒng) 1 風(fēng)口 33 41 2 爐頂設(shè)備 33 41 循環(huán)水量小計(jì) 5 生活用水系統(tǒng) 1 主控樓等生活設(shè) 1 生活用水 施 用水量小計(jì) 1 生產(chǎn)新水系統(tǒng) 1 凈循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)水 用水量小計(jì) 總計(jì) 35 （ 2）供 水系統(tǒng) 高壓供水 系統(tǒng)主要供風(fēng)口、爐頂設(shè)備冷卻用水 。73 3。108 4，蒸汽主管管徑 216。蒸汽管道、采暖供回水管道需保溫，主保溫材擬采用復(fù)合硅酸鹽制品，保護(hù)層采用鍍鋅鐵皮。 熱力管道一般采用架空敷設(shè)，并盡可能與其它管道統(tǒng)一考慮共架敷設(shè)，壓縮空氣管道、采暖供回水管道在沒(méi)有共架管道支架處，采用埋地敷設(shè)。 （ 3） 采暖熱水供應(yīng) 本工程采暖介質(zhì)為 95℃ /70℃熱水，采暖熱負(fù)荷為 10kW，所需采暖熱水由廠區(qū)管網(wǎng)供應(yīng)。 所需蒸汽由廠 區(qū)管網(wǎng)供應(yīng)。煉鐵區(qū)域與廠區(qū)管網(wǎng)接點(diǎn)處壓縮空氣壓力為 。 壓縮空氣由廠區(qū)管網(wǎng)供應(yīng)。 熱力設(shè)施 熱力設(shè)施 包括 壓縮空氣供應(yīng) 、蒸汽供應(yīng)、采暖熱水供應(yīng)、 區(qū)域熱力管道 。噴吹系統(tǒng)的流化、充壓采用氮?dú)?，補(bǔ)氣采用壓縮空氣 。 現(xiàn)有高爐噴煤系統(tǒng) 可抽出兩個(gè)噴粉罐作為倉(cāng)式泵為新建噴吹站供應(yīng) 煤粉 。 由渣口和 通過(guò) 撇 渣器分流出的爐渣經(jīng) 溜 渣 槽 流入干 ?；?內(nèi)， 通過(guò)換熱器產(chǎn)生的熱空氣可以作為助燃空氣等。 渣鐵 系統(tǒng) 采用固定式主溝、 電動(dòng) 泥炮、 電動(dòng) 開(kāi)口機(jī)、和爐前吊車(chē) （利舊）等設(shè)備，設(shè)置爐前工人休息室、工具室等建筑物，優(yōu)化出鐵場(chǎng)布置，方便操作和維護(hù)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。爐頂設(shè)置煤氣溫度、壓力檢測(cè)。 設(shè)置 1 個(gè)鐵口。 氧氣風(fēng)口和鐵口采用復(fù)合棕剛玉組合磚。其上砌筑一層高 230mm 陶瓷墊。 低壓水系統(tǒng)主要冷卻爐底水冷管和 爐皮打水 。 試驗(yàn)爐 采用開(kāi)路工業(yè)水冷卻系統(tǒng)，系統(tǒng)分高壓和低壓兩個(gè)系統(tǒng)。 煤氣經(jīng) 2 根 φ350mm 的煤氣導(dǎo)出管從爐內(nèi)引出，上升后合并進(jìn)入一根 φ400mm 的上升管和直徑為 φ400mm 的下降管進(jìn)入 新型折波式耐高溫干式 除塵器。配料間設(shè)球團(tuán)礦、燒結(jié)礦 、焦 炭等 受料 倉(cāng)各 1 個(gè)。工藝流程見(jiàn)圖 51。通過(guò)與國(guó) 內(nèi) 外合作研究，培養(yǎng)、引進(jìn)一批學(xué)科帶頭人，不斷提高 中試基地的技術(shù)創(chuàng)新能力，以適應(yīng)鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。 中試基地 將建立有效的人才培養(yǎng)及開(kāi)發(fā)機(jī)制。 中試基地 主任由依托 和建設(shè) 單位 有限責(zé)任公司和鋼鐵研究總院推薦、理事會(huì)聘任 。 理事會(huì)負(fù)責(zé)聘任 中試基地 主任、確定 中試基地的 發(fā)展方向和重要研究領(lǐng)域、審定 中試基地 發(fā)展規(guī)劃和年度計(jì)劃、審議和批準(zhǔn)財(cái)務(wù)預(yù)決算、指導(dǎo)和監(jiān)督 中試基地 的運(yùn)行。構(gòu)建 熔融還原工藝流程 模擬仿真平臺(tái)，支持 熔融還原工藝的 精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、 技術(shù)經(jīng)濟(jì) 評(píng)價(jià)體系和 操作 模式優(yōu)化等工程化應(yīng)用。圍繞熔融還原工藝 進(jìn)行廢水、廢氣、廢棄物等檢測(cè)，以及環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)估等工程化應(yīng)用技術(shù)研究。 圍繞熔融還原工藝 進(jìn)行 冶煉 過(guò)程 的 智能控制、高效化生產(chǎn)管理、能源集中管控、電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能、多目標(biāo)高效控制等技術(shù)和裝備研發(fā)。 以熔融還原工藝為主軸，研究開(kāi)發(fā)熔融還原爐渣的干法?；c余熱回收技術(shù)和裝備，研究開(kāi)發(fā)熔融還原爐頂煤氣的新型干法除塵技術(shù)與裝備 。 （ 1） 熔融還原工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)部：主要從事熔融還原煉鐵新工藝的開(kāi)發(fā)， 包括一步熔融還原和二步熔融還原煉鐵新工藝， 制定技術(shù)路線和實(shí)施方案、試驗(yàn)方法 。為此，機(jī)構(gòu)設(shè)置如圖 41 所示： 27 圖 41 機(jī)構(gòu)設(shè)置圖 中試基地 設(shè)立理事會(huì)和技術(shù)委員會(huì)，理事會(huì)由有關(guān)部門(mén)、產(chǎn)業(yè)界、科技界和依托單位等方面的管理和技術(shù)專家組成，技術(shù)委員會(huì)由鋼鐵冶金、熱能工程和 環(huán)境 工程 等方面相關(guān)專家組成。 國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室的機(jī)構(gòu)設(shè)置與職責(zé) 構(gòu)建合理高效的組織結(jié)構(gòu)，營(yíng)造和諧開(kāi)放的學(xué)術(shù)氛圍是 中試基地形成良好運(yùn)行機(jī)制的基礎(chǔ)。研究開(kāi)發(fā)并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原位分析 26 儀、痕量分析儀、快速在線檢測(cè)儀等設(shè)備達(dá)到國(guó)際水平，起到了引導(dǎo)冶金分析檢測(cè)發(fā)展方向和潮流的作用。 90 年代以來(lái)，在冶金行業(yè)發(fā)展的六大關(guān)鍵技術(shù)中有四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)由鋼鐵研究總院牽頭取得重大突破并在行業(yè)推廣，依靠高新技術(shù)推動(dòng)了冶金行業(yè)向新型工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程，并在推進(jìn)冶金企業(yè)品種、質(zhì)量、效益的提高、節(jié)能降耗、資源的綜合利用、環(huán)境保護(hù)等可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。 鋼鐵研究總院致力于國(guó)家冶 金行業(yè)共性和關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與集成。 鋼鐵研究總院是我國(guó)冶金新材料的研發(fā)基地，承擔(dān)了 85%以上關(guān)鍵冶金新材料的研制任務(wù)。是目前我國(guó)冶金行業(yè)最大的綜合性研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)。 有限責(zé)任公司將 努力使項(xiàng)目的 裝備水平、產(chǎn)品水平提升至寬厚板領(lǐng)域的世界 前列 ，在高級(jí)別寬厚板上做大、做強(qiáng)、做深，形成單一品種的規(guī)模效益，體現(xiàn)出在合理經(jīng)濟(jì)規(guī)模上的可持續(xù)發(fā)展和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的原則，達(dá)到世界一流水平。 由國(guó)家發(fā)改委核準(zhǔn)建設(shè)的 有限責(zé)任公司 寬厚板升級(jí)改造項(xiàng)目 采用當(dāng)今世界最先進(jìn)的寬厚板生產(chǎn)技術(shù) ， SMSD 公司負(fù)責(zé)提供 300 余鋼組的生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)業(yè)績(jī)來(lái)自于歐洲典型寬厚板生產(chǎn)廠 Dillingen、Dunkerque 現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)，能夠涵蓋世界上所有鋼種，能夠順利生產(chǎn)當(dāng) 今所有鋼種的寬厚板產(chǎn)品。與國(guó)內(nèi)、國(guó)外各主要厚板廠相比，無(wú)論是針對(duì)沿海的各大造船廠，還 24 是內(nèi)陸機(jī)械加工、交通運(yùn) 輸?shù)刃袠I(yè)，公司都具有極佳的交通優(yōu)勢(shì)，可有效地降低運(yùn)輸成本，縮短交貨期，且有效避免了道路運(yùn)輸對(duì)超寬規(guī)格鋼板的運(yùn)輸限制。 2021年公司的人均產(chǎn)鋼在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中列第 1 位，人均利稅、工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益綜合指數(shù)列第 2 位，人均工資收入、噸鋼工資列第 3 位。 通過(guò)典型的示范作用，向全國(guó)推廣應(yīng)用。 在總結(jié)半工業(yè)試驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和建設(shè)工程化熔融還原煉鐵工藝裝備，開(kāi)發(fā)出若干節(jié)能減排 新工藝 新技術(shù) ，形成系列優(yōu)化控制裝備，通過(guò)示范工程進(jìn)行典型應(yīng)用。 中試基地主要 技術(shù)突破方向 ⑴ 純氧非焦煤二步熔融還原煉鐵新工藝 ： ? 豎爐預(yù)還原工藝與裝備的開(kāi)發(fā) ? 熔融氣化終還原工藝與技術(shù)裝備的開(kāi)發(fā) ? 純氧大噴煤長(zhǎng)壽氧煤搶的開(kāi)發(fā) ? 預(yù)還原