城市钢厂环保搬迁工程2#炉设计说明书

青岛钢铁有限公司城市钢厂环保搬迁工程11800M3级2高炉系统初步设计工程编号库号目录1总论111项目概述112设计依据113建设单位基本情况和建设基本条件114项目主要设计内容315设计红线范围、界区及接口416设计基本原则及指导思想1017主要综合技术经济指标1118高炉工艺流程1519高炉物料平衡图162炼铁工艺及设备1721矿焦槽及上料系统1722炉顶系统2323炉体系统2924风口平台及出铁场系统4925热风炉系统6126粗煤气系统8427制粉喷煤系统8828渣处理系统8829煤气干法除尘系统933检化验设施10031概述10032检化验任务10033风动送样设施范围和接口1004公辅设施10141供配电设施10142自动化控制系统及仪表11543电信设施13444给排水系统13945燃气设施14946热力设施15447通风、空调及除尘设施15848氧、氮气设施1735总图运输17751概述17752厂区概况17753总平面布置18154管线布置18355竖向布置和场地排水18356厂内运输18357厂区绿化18658消防18659主要技术经济指标186510需要说明的问题1876土建工程19261概述19262建筑与结构总体说明1937能源评价与节能措施20971节能设计依据20972工程概况20973能源消耗20974能源管理21175主要节能措施2118环境保护与综合利用21281设计依据及采用的标准21282工程概况21383污染物的产生及治理21384绿化21885环境管理及监测机构2189劳动安全与工业卫生21991设计依据21992工程概况21993危险、有害因素分析22094采取的主要防范措施22195劳动安全卫生机构设置及人员配备情况22610消防227101工程概述227102编制依据及采用的标准227103工程火灾危险性分析227104工程防火措施229105消防通讯233106消防管理233107防火及消防措施效果预测与评价233附件青岛钢铁有限公司城市钢厂环保搬迁工程11800M3级2高炉系统初步设计设备清单初步设计附图青岛钢铁有限公司城市钢厂环保搬迁工程11800M3级2高炉系统初步设计图册1总论11项目概述项目名称青岛钢铁有限公司城市钢厂环保搬迁工程11800M3级2高炉系统总承包项目项目建设单位青岛特殊钢铁有限公司12设计依据青岛钢铁有限公司城市钢厂环保搬迁工程11800M3级2高炉系统总承包项目设计依据为（1）青岛钢铁有限公司城市钢厂环保搬迁工程11800M3级2高炉系统EPC总承包项目合同（2）青岛钢铁有限公司城市钢厂环保搬迁工程11800M3级2高炉系统总承包项目合同技术附件（附件1附件12）（3）青钢业主方、首钢国际与中冶赛迪三方于2013年9月26日签定的高炉EPC项目会议纪要（4）青钢业主方与首钢国际签订的有关本工程设计的补充技术协议和会议纪要。（5）业主方提供的设计文件青岛钢铁有限公司城市钢厂环保搬迁工程统一技术条件13建设单位基本情况与建设基本条件131建设单位基本情况青岛特殊钢铁有限公司（以下简称“青钢”）是青钢控股集团全资子公司，成立于2011年7月12日，注册资金1个亿，厂址位于山东省青岛市黄岛区泊里镇董家口经济区临港产业园区内。青钢是集焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢、发电等为一体的钢铁联合企业，已形成年产铁、钢、材各400万吨的生产能力,是山东省重要的优质棒线材生产基地，青岛市十大企业集团之一，全国重点冶金企业。2011年青钢在全国制造业企业500强中名列第118位，在青岛市百强企业中列第5位。近几年，青钢成为山东省内最大的线棒材优特钢生产企业、全国最大的焊接母材生产基地和高端硬线系列产品、优质弹簧扁钢产品的重要生产基地。主导品种帘线钢、胎圈钢丝用钢、焊丝焊线钢、弹簧扁钢质量达到国内一流水平，优质碳素钢盘条为“中国名牌”。产品连年获得“冶金产品金杯奖”、“中国钢铁市场产品质量用户满意第一品牌”等殊荣。132青钢新区建设基本条件1321厂址青钢新区厂址位于山东省青岛黄岛区泊里镇董家口经济区临港产业园区。北至子信路以南，西至信阳西路以东，东至疏港一路以西，南至疏港二路以北。厂区用地以横河为界分为东西两部分。东侧用地基本为矩形，南北长约1600M，东西宽约800M，用地面积1988亩西侧用地也为矩形，东西长约2890M，用地面积7296亩。总用地面积约9284亩。1322地质条件地基处理及基础设计参考资料为山东省地矿工程勘察院所做的山东省青岛市青岛钢铁厂板带工程胶南新厂址岩土工程勘察报告。抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为005G（第三组）。1323交通条件青钢新区厂址位于青岛市董家口经济区内，距黄岛区30KM。董家口经济区经济辐射区域位于黄岛区域西南部，与日照市接壤，有便利的对外交通和海域建港条件。黄岛区交通四通八达，陆路距日照市区35KM、距青岛市区约80KM、距青岛流亭国际机场100KM。黄岛区交通便利，靠近青岛保税区、青岛前湾港，新建国家大型港口董家口港，同三高速公路、青兰高速公路、济青高速公路、环胶州湾高速公路、疏港高速公路、青连铁路、204国道、滨海交通公路贯穿境内，通过胶州湾跨海大桥、海底隧道与青岛相连接。水路距青岛前湾港区65公里、距董家口港5公里,最大停泊能力达40万吨,海运十分方便。规划董家口港区的疏港铁路与青连铁路相接。规划与胶济铁路相贯通，实现与胶济和胶新、胶黄铁路的联系，与公路一起形成强大的陆路运输网。1324供电条件本工程规划项目外部电源的供电能力不小于365MVA。供电部门最终实现为本项目提供不少于四回110KV电压等级的电源进线，满足项目的用电需求。结合本项目用电负荷及本阶段总图布置情况，在厂区内设置110KV电压等级的总降压变电站，考虑到数量较多的发电设施并网情况，最终设置五座110KV总降压变电所及一座发电并网110KV开关站。1325供水条件项目建设厂址位于青岛市所辖的胶南泊里镇，胶南是青岛市乃至山东省淡水资源较为丰富的地区之一，规划的旺山水厂日供水能力近期为50000M3/D,远期考虑规划的沐官岛水库作为供水水源，规模为170000M3/D，可满足本项目供水要求。本工程供水由黄岛区政供水部门供给，水质为自来水，为保证供水安全，供水水源为两路供水水源，24小时不间断供水。1326原燃料运输条件青钢新区属于临港建厂，矿石全部采用外购船运，焦煤外购船运或火车运入，石灰石外购火车或汽车运入。14项目主要设计内容本工程2高炉设计一座1800M3级高炉主工艺系统及主要辅助设施。1）高炉主工艺系统主工艺系统主要设计内容包括矿焦槽及上料系统炉顶装料系统高炉本体系统风口平台及出铁场系统热风炉系统粗煤气系统炉渣处理系统煤气净化系统检化验设施2）主要辅助设施本系统除TRT、冲渣水余热利用系统、喷煤系统之外，2高炉主要辅助设施设计内容包括供配电设施自动化控制系统及仪表电信设施给排水设施燃气设施热力设施通风、空调及除尘设施氧、氮气设施土建工程区域综合管线总图布置与运输15设计红线范围、界区及接口151设计红线范围本工程的设计红线范围是指2高炉红线内的部分，不包括TRT系统、冲渣余热利用系统、喷煤系统及特殊指定的部分。详见总图布置红线划分图；2高炉红线区域内的风、水、气、汽等介质由2高炉标段送至各自红线外1米。2高炉红线内的道路、生活服务设施等由本标段负责。本工程的设计界区划分及接口关系详见附件一工作范围划分152设计界区及接口关于本工程的界区划分及接口关系，青钢、首钢国际、中冶赛迪三方对此部分内容进行了充分、具体的讨论交流，并达成一致意见，并于2013年9月26日签署了高炉EPC项目会议纪要。详见附件高炉EPC项目会议纪要。1）物料贮运系统接口（1）返矿需筛分，3MM以下（矿粉）送烧结，接口为矿粉给料设备（联锁控制信号由原料场供料系统负责）下料口，下料口以后属原料供料场系统；35MM部分（矿丁）输送至炼钢系统，接口在返矿仓给料设备下料口（联锁控制信号由炼钢系统负责），下料口以后属炼钢系统，炼钢不使用矿丁时直接跟矿粉送回烧结；返矿系统输送能力200T/H。（2）焦粉输送至烧结，接口在焦粉仓给料设备下料口（联锁控制信号由原料场供料系统负责），下料口以后属原料供料场系统；返焦输送系统能力50T/H；（3）返矿返焦土建由1高炉负责，1、2高炉互提资料，返焦系统设备采购、安装、控制系统各自负责；返矿胶带机（含溜槽、三电及控制等）各自负责；矿粉仓及矿丁仓以下以下全部属于1高炉。（4）水渣采用胶带机运输至水渣堆场1、2、3高炉水渣运输公共胶带机部分采用一条皮带机，由1高炉标段负责。按一、二期3座高炉年产520万吨铁的渣量同时出铁设计考虑。1、2高炉水渣转运站要各设水渣外排设施，在公共胶带机故障时不影响高炉出铁放渣，在2高炉水渣转运站处预留3高炉水渣接口。2高炉标段负责2高炉运渣皮带及转运站，以及控制系统及连锁要求。（5）铁水运输方式采用110T炼钢转炉铁水罐受运铁水，高炉各铁水摆动溜槽下部设两条独立的铁水运输线，共4条线，并且铁水线布置在同侧，采用电动平车运输铁水至炼钢车间加料跨。范围以炼铁区域红线与炼钢标段之间的红线为界，2高炉的铁水运输线轨道、地磅的土建施工归2高炉标段，钢轨、地磅和电缆卷筒采购归炼钢标段，钢轨、地磅和电缆卷筒设计施工归炼钢标段。2）供配电及自动化控制系统接点（1）本工程110KV至10KV变电站采用送电制，范围为2高炉红线内用电设施的供配电及三电一体化自动控制系统。交接点在10KV变电站受电柜接线端子处。电缆、通信系统等的沟渠、桥架接点在主管线和本系统的接口处，接口后的设计、采购、施工归1高炉标段负责，电缆等由公辅统一铺设。（2）本标段负责设计、施工到2高炉所属TRT系统、环境除尘系统、冲渣水余热利用系统、喷煤系统各标段红线外1米处的电缆路由（桥架或沟渠）。2高炉、TRT系统、环境除尘系统、冲渣水余热利用系统、喷煤系统各标段负责红线外1米内的电缆路由（桥架或沟渠）、整条电缆的供货和铺放并取电。（3）本标段负责1、2高炉共用组合式矿焦槽PCC站室外到2炉矿焦槽各用电设备的电缆路由（桥架或沟渠）、所有电缆的整条供货和铺放并取电。3）燃气设施接点（1）炼铁区域燃气、氧气管网与总管网接点要求如下高炉煤气总管管道工作压力为12KPA，盲板力设计压力为20KPA。转炉煤气总管管道工作压力为13KPA，盲板力设计压力为20KPA。焦炉煤气总管管道工作压力为6KPA，盲板力设计压力为20KPA。氧气总管管道工作压力为08MPA。辅助用氧气接点处管径为D7345，区域内管道及支架布置以满足外网设计要求为准，管道工作压力为13MPA。低压氮气总管接点处管径为D47810，区域内管道及支架布置以满足外网设计要求为准，管道工作压力为08MPA。（2）其它设施要求如下要求管道底部离地面的净空8M。所有煤气主管设计参数必须与总规院及发包方沟通确认后方可作为设计施工方案。送至2高炉红线内各个工序的切断阀门、各介质的流量计量及平台、基础、支架等均在2高炉标段总包范围内。氧、氮、氩气管网设计压力均25MPA。（3）各接点规定高炉、焦炉、转炉煤气接点为经四路西侧综合管架1高炉标段预留接点处，包括所施工的管线及其上的所有阀门、附件及控制系统、压力表、流量表等均在2高炉标段总包范围内。TRT煤气管道接点由TRT标段设计施工，自行连接，接点为主管道接口。、环境除尘系统与主工艺标段的分界点环境除尘各除尘点吸尘罩、支管、主管道、支架等全部划入环境除尘标段，环境除尘标段负责以上内容的供货和施工。主工艺标段负责环境除尘系统的全部设计，包括管道、路由、风量核算、风量分布、除尘器负荷等，并需根据除尘的设计内容负责同2高炉标段施工范围内构筑物发生关系的除尘标段附属预埋件、孔洞等辅助设施的施工。设计内容需与环境除尘标段与发包方三方共同确认（设计费用在主工艺标段）方能实施。原吸尘点的阀门连锁控制及除尘红线范围、公辅介质接点不变。氮气管接点为经四路西侧综合管架1高炉标段预留接点处，管线及其上的所有阀门、附件及控制系统、压力表、流量表等均在2高炉标段总包范围内。氧气管接点为经四路西侧综合管架1高炉标段预留接点处，管线及其上的所有阀门、附件及控制系统、压力表、流量表等均在2高炉标段总包范围内。4）热力设施接点本标段能源介质用量包括2高炉红线内所有的能源介质用量；各分系统红线外1米以内的部分各接口后的阀门、计量、控制、压力检测、电源及信息采集等由各分系统负责。（1）压缩空气压缩空气接口接点为经四路西侧综合管架1高炉标段预留接点处，管线及其上的所有阀门、附件及控制系统、压力表、流量表等均在2高炉标段总包范围内。（2）蒸汽接点为经四路西侧综合管架1高炉标段预留接点处，包括管线及其上的所有阀门、附件及控制系统、压力表、流量表等均在2高炉标段总包范围内。5）给水（除盐水、生产消防、生活、净环水、浓盐水）、排水设施接点（1）给水水泵房供水由2高炉到泵房外1米自取，1高炉红线范围内管线路由由1高炉标段负责。其它用水由1高炉送至2高炉红线外1米。（2）排水按照发包方提供排水的位置及排水点数量设计施工。排水前的排水阀门井在红线范围内，设置流量表。6）TRT、环境除尘系统、水渣余热利用的电、水、气、汽等属2高炉总用量范围内，其管线、用量等的选型必须考虑在内，并选择合适的管径等参数。2高炉配套TRT、环境除尘系统、水渣余热利用及喷煤系统标段红线由本工程承包方统一设定。其余部分由各自标段负责，包括阀门、计量仪表及其附属设施。喷煤系统所需2高炉热风炉废气管道送至喷煤标段红线外1米的部分由2高炉标段负责，其余部分由喷煤标段负责。7）1高炉标段与2高炉标段接点凡是1、2高炉共用部分，需要两个标段互提资料，与发包方一起确认。（1）高炉组合矿焦槽由1高炉负责（包括配电室和控制室的土建），接点在2高炉矿焦槽下料口手动闸门以下，矿焦槽系统2高炉提供资料、参数，1高炉在设计、施工中必须满足2高炉要求，手动闸门以下的部分两个标段各自负责，包括三电及控制连锁系统各自负责。（2）高炉主控楼由1高炉标段负责，2高炉标段提供资料，1高炉设计施工必须满足2高炉要求，2高炉负责本标段三电系统（不含电脑桌，由1高炉提供）。其余包括连接到2高炉通道、共用生活服务设施等全部由1高炉负责；（3）高炉鼓风机站由1高炉标段负责，并设计2高炉管道路由，2高炉标段自取，接点为配风阀，配风阀及附件由1高炉标段负责，2高炉按设计路由到交接点自取；（4）高炉综合泵站由1高炉负责，2高炉提供参数等资料并到泵站取、送水，进水和回水接点均为泵房墙外1米；（5）上出铁场高架公路由1高炉负责，2高炉提供出铁场平台等资料，1高炉负责连接到2高炉平台；（6）高炉区域净煤气主管道由1高炉负责，并设计2高炉热风炉使用煤气接点、路由，2高炉热风炉用煤气自取；（7）水渣运输系统三座高炉共用一条主皮带由1高炉负责，2高炉水渣运输皮带与公用皮带接口转运站及连锁控制信号属2高炉标段。（8）经四路交接点在与纬二路交界处，整条道路及交接施工由1高炉负责（包括2高炉红线内的部分）。8）超出红线范围的界区根据TOP点的约定执行。16设计基本原则及指导思想1高炉总体工艺装备水平达到国内同类型高炉的先进水平，坚持“高效、低耗、优质、长寿、环保”的设计理念，实现高炉的高效化、现代化、长寿化、清洁化。2优化设计方案，采用先进实用、成熟可靠、节能环保、优质长寿的工艺技术和设备材料，严格控制工程量，实现合理经济节约化。3执行环境保护“三同时”制度。按照循环经济的理念，遵循“先进成熟、实用可靠、长远发展”的原则，建设环境友好型钢厂，建设高效、低耗、高性价比，具有良好社会效益和经济效益的综合钢厂4遵守国家的法律、法规和法令，执行国家现行的设计规程、规范和标准，遵循国家钢铁产业发展政策5安全文明施工的措施。6执行青钢统一的各项规定。17主要综合技术经济指标根据招标文件提供的条件，确定青岛钢铁搬迁工程11800M3级2高炉主要技术经济指标如下1）原料、燃料条件见下表主要原燃料日耗及年耗量（平均利用系数236T/M3D）序号名称日耗量，吨年耗量，104（吨备注1烧结矿6728623550返矿102球团81722860返矿53块矿103523623返矿104焦炭干焦161565655返焦末65煤粉92043221损失10备注表中焦炭为干焦，含焦丁。2）高炉辅助材料消耗高炉辅助材料消耗序号名称单位数量1高炉炮泥KG/T22铁浇注料KG/T43捣打料KG/T13）高炉产品及副产品见下表高炉产品及副产品年产量序号原燃料消耗单位单位产量日产量（吨）年产量104吨1铁水T/M3D2364602161072重力除尘灰KG/T15692423水渣KG/T4118189566324干法除尘灰KG/T10461615返矿KG/T1776817228606返焦焦末KG/T2119693397高炉煤气（富氧35NM3/T14304）高炉产品及副产品成分（1）铁水成份铁水成份品名TFECMNSIPS合计铁水949542460250504050080150035（2）炉渣成份炉渣成份FEOCAOSIO2MGOAL2O3MNOS049063540303558101605080407（3）煤气成份煤气成份如下煤气成份成分CH4H2CO2CON2合计组成，05242024202449545）单位生铁动力消耗单位生铁动力消耗表序号项目单位单耗1电力KWH/T1682水M3/T0573蒸汽KG/T3034压缩空气M3/T2475氧气M3/T4606氮气M3/T4197高炉煤气M3/T54788转炉煤气M3/T2879焦炭KG/T330序号项目单位单耗10煤KG/T1806）炉料结构78烧结矿10球团12块矿主要原燃料消耗入炉项目单位指标备注烧结矿KG/T131678TFE56球团矿KG/T168710TFE64块矿KG/T202512TFE64焦炭（干焦）（灰分125）KG/T305煤粉KG/T180焦丁KG/T25杂矿KG/T207）主要技术经济指标高炉主要技术经济指标指标名称单位指标备注高炉容积M31950高炉日产铁水T/D4600MAX4875生铁年产量万T/A161年平均利用系数T/M3D236MAX25焦比KG/T330含25KG焦丁煤比KG/T180MAX200燃料比KG/T510炉顶压力MPA022MAX025指标名称单位指标备注送风温度1250渣比KG/T350综合入炉矿品位5776富氧率355高炉年平均工作日D/A350年产水渣万T/A6632含水率15炉料结构烧结矿7810球团矿12块矿高炉一代寿命年15热风炉一代寿命年25入炉风量（不富氧）NM3/MIN3863MAX4196高炉煤气发生量（不富氧）104NM3/H3198MAX3474入炉风量（富氧35）NM3/MIN3311MAX3596高炉煤气发生量（富氧35）104NM3/H2741MAX2978风压（热风炉放风阀前）MPA（表压）0405设备能力0435综合冶炼强度T/M3D1119MAX121518高炉工艺流程汽车制粉喷煤热风炉粗除尘器高炉碎焦振动筛称量斗烧结厂矿粉仓返矿胶带机振动筛返焦胶带机焦炭仓烧结矿、球团矿、块矿、杂矿焦炭球团矿仓、烧结矿仓、块矿仓、杂矿仓仓上胶带运输机振动筛富氧热转鼓法汽车水冲渣水渣堆场换热器各种阀门、换炉操作装置计测装置、软水冷却系统鼓风机助燃风机用户换热器干法除尘烧结厂炼钢110T铁水车干渣坑TRT高炉煤气卸料、布料装置均压、放散装置液压控制系统喷水降温装置干油润滑装置计测装置炉顶装料装置N2胶带机N1胶带机高炉炉顶焦丁称量斗焦丁仓焦丁胶带机矮式液压泥炮全液压开口机冷却系统炉前检修吊车炉顶摄像仪计测装置炉前辅料焦末仓烧结厂脱湿炼钢厂称量斗碎矿振动筛矿丁仓19高炉物料平衡图1950M3高炉烧结厂烧结矿2355球团矿286块矿3623焦炭5655原煤3221焦末339碎矿303高炉煤气230109NM3/A煤气灰403铁水16107水渣6632高炉富氧鼓风15209X109NM3/A高炉热风炉用1669X109NM3/A碎焦565焦丁2261025MM炉台垃圾0322杂矿322单位万吨/A2炼铁工艺及设备21矿焦槽及上料系统211概述2号高炉所需的烧结矿、球团矿、块矿、杂矿和焦炭分别由原料系统供料胶带机转运至高炉矿焦槽，槽上运输设备即槽上带卸料车的配仓胶带机，共2条。槽上部分属于1号高炉标段范围。1号和2号高炉矿焦槽采用组合式矿焦仓，每座高炉的矿焦槽成一列布置，由1号高炉统一建设，接点在2号高炉矿焦槽下料口手动闸门以下。烧结矿、块矿、球团、杂矿、焦炭均在槽下分散筛分、分散称量。采用焦丁回收技术，回收1025MM的焦丁。高炉返焦采用焦丁回收工艺。焦丁与矿批混装能够节约能源，提高能源利用效率，改善高炉透气性，降低燃料消耗，达到增产、节焦、降低成本、节约能源的作用。212设计范围工作范围的划分应以合同附件为准，以下仅为工作范围内涉及的技术方案及功能描述。矿焦槽及上料系统的设计范围包括以下几部分矿焦槽部分矿、焦槽下给料、筛分、称量、输送设备及相关附属设施。上料系统包括矿、焦槽下供料胶带机、上料主胶带机及附属设施，矿焦槽下供料胶带机设检铁装置。返矿及矿丁回收包括FK21和FK22返矿胶带机2条，矿丁仓及矿粉仓内仅提供矿丁筛设备1台，其余均为1号高炉标段。返焦及焦丁回收包括FJ21返焦胶带机1条，FJ21返焦胶带机头部三通闸门1个，焦丁筛1台，焦粉和焦丁放料闸门3个，JD21焦丁胶带机1条，焦丁仓及焦粉仓内除以上设备外均为1号高炉标段。213矿焦槽、矿丁仓、矿粉仓、焦粉仓配置矿焦槽、矿丁仓、矿粉仓、焦粉仓配置如下矿焦槽、矿丁仓、矿粉仓、焦粉仓配置表序号名称数量（个）单仓有效容积（M3）总有效容积（M3）物料堆比重T/M3贮存时间（H）1烧结矿仓54502280181442球团矿仓2210420212653块矿仓2210420222884杂矿仓22104201655焦炭仓440016000501326焦丁仓17焦粉仓18矿丁仓19矿粉仓1注1各仓储存时间按日产铁量4600T/D，焦比330KG/T（含焦丁25KG/T）核算。2炉料结构78烧结矿10球团12块矿3序号69属于1号高炉标段。214矿焦槽及上料系统主要设备参数矿焦槽及上料系统主要设备参数如下矿焦槽及上料系统主要设备序号设备名称规格数量备注1烧结矿振动筛及给料机Q250T/H5处理量序号设备名称规格数量备注2球团矿振动筛及给料机Q250T/H2处理量3块矿振动筛及给料机Q250T/H2处理量4杂矿振动筛及给料机Q250T/H2处理量5焦炭振动筛及给料机Q110T/H4处理量6焦丁振动筛Q100T/H1处理量7矿丁振动筛Q100T/H1处理量8焦丁振动给料机Q100T/H1处理量9烧结矿、焦炭称量罐及液压闸门10M39有效容积10块矿、球团、杂矿称量罐及液压闸门10M36有效容积11焦丁称量罐及液压闸门5M31有效容积12三通电液闸门700X5401进料口尺寸13三通电液闸门600X6003进料口尺寸14N21、N22主胶带机B1400,V2M/S215返矿、返焦胶带机（FK21、FK22、FJ21）B800，V16M/S316JD21焦丁胶带机B650，V16M/S1215矿焦槽及上料系统主要工艺流程1）矿石工艺流程（矿石包括烧结矿、球团、块矿、杂矿）矿石手动闸门给料机矿石振动筛（合格品）称量罐液压闸门N22供料胶带机N21主胶带机高炉矿仓每个仓口设一个手动闸门，可以调节仓口的放料流量。每个闸门下设有一台给料机和振动筛，烧结矿振动筛处理能力为250T/H，使用新型自清理环保筛，共5台，球团、块矿、杂矿振动筛处理能力为250T/H，使用新型自清理环保筛，共6台。筛分后粒度大于5MM的合格矿石装入称量罐。称量罐设电子称压头，称量方式为分散称量。称量罐下设液压放料闸门，将称量好的矿石向N22胶带机放料，再经过N21主胶带机运至高炉。2）焦炭工艺流程焦炭手动闸门给料机焦炭振动筛（合格品）称量罐液压闸门N22供料胶带机N21主胶带机高炉焦炭仓下的每个仓口设一个手动闸门，可以调节仓口的放料流量。每个闸门下设有一台给料机和振动筛，焦筛的处理能力是110T/H，使用新型自清理环保筛，共4台。筛分后粒度大于25MM的合格焦炭装入焦炭称量罐。焦炭称量罐设电子秤压头，称量方式为分散称量。焦炭称量罐下设液压放料闸门，将称量好的焦炭向N22胶带机放料，再由N21胶带机运至高炉。3）返矿、返焦及矿丁、焦丁回收工艺流程矿仓内粒度小于5MM的筛下物由FK21FK22胶带机运输至矿丁筛分间进行筛分，35MM的矿丁装入矿丁仓，供炼钢使用，运输由炼钢负责，矿粉装入矿粉仓，由汽车或返矿粉胶带机运至烧结配料室进行配料。工艺流程图如下矿石振动筛（筛下物）FK21（FK22）胶带机矿丁振动筛（合格品）矿丁仓炼钢厂矿丁振动筛（筛下物）矿粉仓汽车外运焦炭仓内粒度小于25MM的筛下物由FJ21胶带机运输到焦丁筛分间进行筛分，1025MM的焦丁装入焦丁仓由JD21胶带机运输到焦丁称量罐，称量罐设电子称压头，称量罐下设液压放料闸门，将称量好的焦丁向N22胶带机放料，再经过N21主胶带机运至高炉，焦粉装入焦粉仓由胶带机或汽车运走。工艺流程图如下焦炭振动筛（筛下物）FJ21胶带机焦丁振动筛（合格品）JD21胶带机焦丁给料机焦丁称量罐及闸门N22胶带机N21胶带机高炉焦丁振动筛（筛下物）焦粉仓汽车外运216上料系统采用胶带机上料方式，上料主胶带机带宽B1400MM，带速V20M/S，倾角约为109，水平投影长度约为315576米。胶带机中部设有驱动站，上料主胶带机驱动单元为4台电机，电机高速轴安装液力偶合器，利于各电机之间的功率平衡。在某一台电机事故状态下，其余3台电机驱动仍可以满足上料要求。上料主胶带机设防胶带跑偏装置、打滑装置、事故拉绳开关、防堵料装置、防撕裂检测装置、料流检测装置等。装料程序和料批按照高炉日产铁量4600T/D，焦比330KG/T（含焦丁25KG/T），计算的三种不同装料制度下的料批参数如下原、燃料入炉的料批参数表装料制度正常小料批正常中料批正常大料批焦炭批重（T）7912炉喉料层厚度MM340440590矿石批重（T）395470炉喉料层厚度MM460630820装料制度OCOCOC正常装料批数（批/H）9655周期秒/批400554720注具体焦批、矿批业主可根据生产实际情况调整。217矿焦槽系统液压站烧结矿、块矿、球团、杂矿、焦炭称量罐下放料闸门均采用液压驱动。集中润滑包括胶带机各滚筒、给料机、振动筛、液压闸门、检铁装置、三通电液闸门等。218除尘设施1槽上除尘所有矿焦槽设负压除尘点，槽上2条配仓胶带机机头设除尘点，槽上2条配仓胶带机卸料车上的卸料点采用移动密封的除尘设施。2槽下除尘槽下各条胶带机卸料点和受料点均设除尘，振动筛和所有下料点均设除尘，确保槽下系统达到较好的除尘效果。对卸料点密集处，为了改善除尘效果，采用连续除尘罩，而不是间断设置，这样也可以改善除尘效果，槽下供料胶带机、槽下返矿胶带机都是采用这种设计形式。219检测内容在矿焦槽及上料系统的关键部位设置了各种控制和监视装置、安全保护装置。如矿焦槽料位计、金属探测器、检铁装置、胶带输送机拉绳、跑偏、打滑、防堵料等安全保护装置。22炉顶系统221炉顶系统方案的选择中心卸料串罐无料钟炉顶装料设备。222无料钟炉顶设备及系统组成1）设备可分为七个主要部分固定受料罐、上料闸、波纹管、料罐包括上密封阀、阀箱包括上密封阀、料流调节阀、波纹管、布料装置2）系统可分为六个主要系统液压系统、干油润滑系统、均压放散系统、水冷气密齿轮箱冷却系统、喷水降温系统、蒸汽加热系统。223炉顶系统主要技术参数1）装料装置型式串罐无料钟2）上料方式皮带上料3）基本装料制度C/O4）布料方式采用时间法、重量法布料方式，可以实现多环布料、扇形布料、定点布料5）炉顶压力025MPA（设备能力）6）炉顶温度1502507）受料罐、料罐有效容积45M3224炉顶装料设备控制要求及控制方式炉顶系统的控制要求应实现自动控制，并能够手动控制和机旁操作（检修调试用），三种方式能互相切换，在自动控制下，炉顶的运做是完全自动进行的，装料、布料等参数、状态和程序均可通过键盘输入或者由计算机给出。在手动控制下，可通过控制台上的不同按钮及选择开关控制工艺过程。炉顶系统（包括喷水降温设施）纳入高炉可编程自动控制系统中。整个系统可以采用下列任一方式操作1）全自动化操作即完全由程序控制，包括向料罐内装料、向炉内布料（包括赶料线操作）、设备的润滑以及喷水降温操作均由程序控制。2）计算机键盘手动操作即在主控室内通过操作人员操作键盘来控制设备的全部或几个动作。3）强制键盘手动操作在特殊情况下，解除设备联锁，手动操作各设备。4）机旁操作炉顶液压站、干油润滑站在主控室授权的条件下，可以在站内对各液压驱动设备实现操作。225无料钟炉顶设备特点及技术参数料罐有效容积45M3料罐设计压力025MPA上密封阀直径1150上料闸直径1000下密封阀直径950料流调节阀直径750中心喉管直径700、控制精度03、计量精度01料罐称量重量法时间法长度L3200MM旋转速度38R/MIN倾动速度016/S倾动范围253布料溜槽溜槽拆卸角65各阀驱动方式液压226炉顶机械设备概述1）装配有上料闸的固定受料罐功能收集皮带机运送的炉料，通过上料闸的控制炉料进入料罐。结构上料闸的动作由液压缸带动闸板实现开闭；固定受料罐由壳体和耐磨衬板组成。2）配有分体式上密封阀的料罐功能收集固定受料罐中的炉料，完成均压、放散工作。结构由装配有耐磨衬板的罐体和上密封阀组成；为提高橡胶密封圈的使用寿命，在中空的阀座内通入蒸汽以加热密封圈，保持密封圈的干燥。3）由下料闸和下密封阀组成的整体型下阀箱功能控制落料速度；与上密封阀配合，共同实现均压、放散。结构下料闸采用液压传动的双开式料闸，通过线性编码器准确检测液压缸行程，从而实现对料闸开度的控制。4）水冷气密型溜槽传动齿轮箱功能实现溜槽旋转和倾动的准确动作结构为水冷气密型。5）布料溜槽及其更换工具功能向炉内导入炉料；完成溜槽更换。结构锥形溜槽，内焊耐磨格板6）炉顶钢圈功能用于炉顶设备与炉壳间连接。结构铸钢件227炉顶系统配套辅助系统1）炉顶均压放散系统均压放散系统中设置了均压阀、放散阀、旋风除尘器及消音器等设施。当采用高压操作时，料罐的均压采用净煤气进行一次均压，用氮气进行二次均压，放散时通过放散阀、旋风除尘器、消音器放散。放散阀设有两台，1台工作，1台备用。均压放散系统主要设备名称型式通径设计压力均压阀液压直通摆动式DN500025MPA放散阀液压直通摆动式DN500025MPA二均阀液压快速切断DN500025MPA消音器阻抗复合式025MPA旋风除尘器旋风分离式025MPA事故放散阀液压外开式DN250025MPA2）炉顶液压站、炉顶干油润滑站炉顶液压站由油箱、泵、蓄能器、阀台和连接管线组成，系统工作压力为1620MPA，该液压站向炉顶液压设备的执行机构提供动力油，站内的蓄能器可保证炉顶系统断电时全部液压设备动作一次。干油润滑系统采用智能润滑。3）喷水降温设施为了控制炉顶温度，保护炉顶设备，在炉喉封板处设置了喷水降温设施，共10个喷水器，当炉顶煤气温度超过250时，主控室报警，分2组向炉内喷水，以控制炉顶煤气温度。当炉顶煤气温度低于180时，自动停止喷水。4）水冷气密齿轮箱及冷却设施水冷气密齿轮箱由以下部件组成水冷传动齿轮箱、行星差动减速器、左右倾动蜗轮箱、转角指示器、摆角指示器、布料溜槽。布料溜槽旋转和倾动采用交流变频调速电机，水冷气密齿轮箱的冷却采用开路水冷的方式，常用水量815T/H。为了减少炉内煤气及粉尘窜入齿轮箱内，减少积灰，向齿轮箱中连续通入1000M3/H左右的氮气进行密封。5）蒸汽加热系统为提高橡胶密封圈的使用寿命，在中空的阀座内通入蒸汽以加热密封圈，保持密封圈的干燥。6）探尺设置2台紧凑自立式机械探尺交流变频电机,带制动器和强冷风机。1台雷达探尺。探尺采用氮气密封。机械探尺在高炉正常工作时为连续工作制，在开炉调试及事故状态下为点测工作制。自立式机械探尺序号项目数值1提升重量150KG2直径2203提升速度06M/S4下降速度03M/S5探测精度50MM6设计压力025MPA7）炉顶检修设施为了便于检修及安装炉顶设备，在炉顶框架上部设1台检修吊车，起升重量45T/16T；下部设4台10T手动单轨小车（检修更换布料装置）；1台16T电动双梁单轨葫芦（检修更换布料溜槽）；以上用于炉顶设备日常检修，上下检修设备相互配合完成设备检修吊装工作。另设手动检修葫芦检修炉顶均压、放散阀和探尺等炉顶系统其它设备。45T/16T炉顶检修吊车序号项目数值1主钩最大起重量（T）452主钩最大起升高度（M）703副钩最大起重量（T）164副钩最大起升高度（M）305轨距（M）356操作方式遥控、手动机旁箱7供电方式拖挂电缆16T电动双梁单轨葫芦序号项目数值1最大起重量（T）162最大起升高度（M）153轨距（M）344操作方式手操器5供电方式拖挂电缆228炉顶框架结构布置1）炉顶框架支撑在炉顶大平台上。炉顶框架170008000。2）炉顶框架支撑45T/16T炉顶检修吊车、固定受料罐、均压放散设施等。3）料罐设置独立小框架支撑，小框架荷载作用在炉壳上，确保料罐称量准确。4）炉顶框架吊装方向采用敞开型式结构，便于炉顶设备检修维护。5）炉顶液压站、干油润滑站、氮气阀组、炉体软水罐体设置在炉顶大平台上。23炉体系统231概述高效、低耗、长寿、清洁是炼铁技术发展的方向和目标，也是高炉本体设计所需要考虑的重要内容。为满足高炉一代炉役设计寿命15年的要求，此次高炉本体设计结合国内同级高炉的特点，采用如下高炉高效、低耗、长寿技术1）优化高炉内型设计，采用合理炉型；2）优质耐火材料与先进冷却系统相结合；3）采用优质炭砖技术，“炭质陶瓷杯复合炉缸炉底”结构4）采用软水密闭循环冷却系统；5）采用全冷却壁，砖壁合一的薄壁炉衬结构；6）采用完善的炉体自动化检测及监控系统。232炉型设计合理的高炉内型是实现高效、稳产、低耗、长寿的基本条件之一。根据高炉内型设计的一般原则以及原燃料条件和操作条件，从有利于操作指标的改善和延长高炉炉体寿命的角度出发，针对高炉的生产操作经验和国内外高炉炉型发展趋势，并在总结同类容积高炉内型尺寸的基础上，本次采用了适当矮胖炉型设计，以适应高炉强化生产的要求。高炉内型见下表高炉炉型尺寸表项目单位本高炉方案项目单位本高炉方案有效容积VUM31950风口高度MM3700有效高度HUMM25900渣口高度MM炉缸直径MM10000风口数个26炉腰直径MM11400铁口数个2炉喉直径MM7600风口间距MM1208死铁层深度MM2000HU/D2272炉缸高度MM4300炉腹角78125”炉腹高度MM3300炉身角82325”炉腰高度MM1800VU/A24839项目单位本高炉方案项目单位本高炉方案炉身高度MM14500V1/VU173炉喉高度MM2000本高炉本体炉型的特点如下高炉设2个铁口，26个风口，无渣口。有效高度HU25900MM，高径比为2272，炉型适当矮胖，减小炉身角及炉腹角，保持炉况顺行，炉型长期稳定。炉缸直径10000MM，适当加高炉缸高度到4300MM，使炉缸容积占高炉容积的比例值相对适当增大，增加了安全容铁量，利于活跃炉缸，并使风口前有足够的风口回旋区，利于煤粉的充分燃烧，改善了高炉下部中心焦的透气液性，有利于改善气体动力学条件，适应了大风量和高压操作，有利于提高产量和节能，符合高炉发展趋势。死铁层深度2000MM，根据首钢及结合国内外高炉生产经验，炉底，炉缸铁水的流场分布对炉缸寿命有着相当重要的影响，适宜加深死铁层深度能够减小铁水环流速度，增强铁水在炉底流动的通透性。从实际停炉后炉缸炉底的侵蚀状况，适宜但不过份增大死铁层深度有益于炉缸整体冷却系统的有效发挥，提高炉缸炉底寿命。233高炉内衬根据对国内高炉停炉时炉体各部位最终状态资料的统计及国内对薄壁炉型理论研究，本次设计了如下高炉内衬结构。1）炉底、炉缸、铁口区及风口带炉缸、炉底结构的主流模式是“炭质陶瓷杯复合炉缸炉底”结构和“炭质炉缸综合炉底”结构两种技术体系。本次设计根据招标书要求采用“炭质陶瓷杯复合炉缸炉底”结构的方案。具体配置如下炉底水冷管中心线以下至土建基墩顶标高采用耐热浇注料；水冷管中心线以上采用炭素耐火捣打料，炉底封板上至第一层满铺炭砖之间找平层采用炭素耐火捣打料；第一层满铺500MM高导热石墨炭砖，第二、三层每层满铺500MM微孔炭砖，第四层满铺500MM进口超微孔炭砖，第五、六层采用刚玉莫来石质的陶瓷垫结构，总厚度约800MM；炉缸环砌大块炭砖，炉底、炉缸交界处即“象脚状”异常侵蚀区，环炭砌筑九层高度为400MM的高导热、抗铁水渗透性好的国外进口超微孔炭砖，环砌超微孔炭砖上部砌筑微孔炭砖至风口组合砖下沿，共4层，高约1600MM；炉缸大炭块内壁砌筑刚玉莫来石砖，组成“炭砖陶瓷耐火材料”的陶瓷杯结构。铁口处用大炭砖整体砌筑，铁口通道处采用大炭砖钻孔，靠炉内侧铁口区陶瓷杯的采用刚玉质组合砖，铁口框内采用超低水泥刚玉质浇注料浇注成型。风口采用氮化硅结合碳化硅组合砖，其抗渣铁侵蚀及抗热震性能好。2）炉腹、炉腰、炉身下部（第68段）采用砖壁一体的薄壁炉衬结构，铜冷却壁燕尾槽镶氮化硅结合碳化硅砖，采用冷镶砖的形式。铜冷却壁燕尾槽深约35MM，镶砖厚度约100MM。在冷却壁镶砖热面喷涂一层50MM厚特种喷涂料。3）炉身中下部冷却壁区域（第911段）采用砖壁一体的薄壁炉衬结构，铸铁冷却壁燕尾槽镶氮化硅结合碳化硅砖，采用冷镶砖的形式。铸铁冷却壁燕尾槽深约75MM，镶砖约145MM，在镶砖热面涂抹一层防氧化涂料或喷涂一层较薄的喷涂料。4）炉身中部及炉身上部冷却壁区域（第1214段）采用砖壁一体的薄壁炉衬结构，铸铁冷却壁燕尾槽镶磷酸浸渍粘土砖，采用冷镶砖的形式。镶砖约145MM，在镶砖热面涂抹一层防氧化涂料或喷涂一层较薄的喷涂料。5）炉顶封盖喷涂100MM、耐CO侵蚀能力较强和热态抗折强度较高的喷涂料。6）冷却壁与炉壳之间炉缸冷却壁第15段、炉身铸铁冷却壁（第915段）与炉壳之间采用无水压入泥浆填充；炉腹、炉腰和炉身下部铜冷却壁第68段与炉壳之间灌浆料采用中质自流浇注料。主要耐火材料理化指标如下表21高导热石墨炭砖理化性能表耐火材料品种高导热石墨炭砖序号项目单位指标备注1体积密度G/CM31652灰分023铁含量0054固定碳FC995真密度G/CM36显气孔率207常温耐压强度MPA308常温抗折强度MPA119耐碱性U10氧化率2011透气度MDA25常温10012导热系数200W/（MK）8013平均孔半径M耐火材料品种高导热石墨炭砖序号项目单位指标备注14粒度05MM12粒度0076MM503荷重软化温度12504粘结时间MIN125抗折粘结强度烘干（110）MPA20烧后（13003H）MPA606AL2O355注此泥浆用于磷酸浸渍粘土砖镶砖和粘土砖保护砖砌筑。表212耐热混凝土WNJ2理化性能指标耐火材料品种耐热混凝土WNJ2序号项目单位指标备注1耐火度16102体积密度G/CM3223AL2O3454烧后线变化率（13503H）10110烘干MPA155耐压强度1400热态MPA46注此料用于炉底水冷管中心线以下浇注层。表213碳化硅填料理化性能指标碳化硅填料耐火材料品种SN13P序号项目单位指标备注1体积密度G/CM318AL2O35FC40SIC202化学成分SIO2153导热系数（350）W/（MK）44施工温度5405抗折强度（11024H）MPA5耐火材料品种碳化硅填料SN13P序号项目单位指标备注6抗压强度（11024H）MPA40注此料用作炉喉钢砖之间缝隙以及冷却壁之间的缝隙填料。表214无水压入泥浆理化性能指标无水压入泥浆耐火材料品种SC8YK序号项目单位指标备注1耐火度17502体积密度G/CM3203AL2O3554烧后线变化率（12003H）105耐压强度（110烘干）MPA100110烘干MPA406抗折强度1200热态MPA057固化温度5070要求该压入泥浆施工后对冷却壁之间缝隙碳化硅填料性能不会产生影响。注此料用于第15段、915段冷却壁与炉壳之间30MM缝隙填充。表215粘土质耐火浇注料理化性能指标粘土质耐火浇注料耐火材料品种NJ1序号项目单位指标备注1耐火度17502体积密度G/CM3223最高使用温度14004AL2O360耐火材料品种粘土质耐火浇注料NJ1序号项目单位指标备注5烧后线变化率（13503H）036热震稳定性次数次25烘干（110）MPA77耐压强度热态（13503H）MPA35注此料用于炉喉钢砖与炉壳之间空隙以及炉喉钢砖内部空隙。表216轻质粘土浇注料理化性能指标耐火材料品种轻质粘土浇注料序号项目单位指标备注1体积密度G/CM3142AL2O3353烧后线变化率（13003H）0504耐压强度烧后（10003H）MPA305抗折强度烧后（10003H）MPA116安全使用温度1300注此料用于C型冷却壁后冷面浇注。表217中质自流浇注料理化性能指标耐火材料品种中质自流浇注料序号项目单位指标备注1体积密度G/CM3232AL2O3603耐火度17504烧后线变化率（13503H）035最高使用温度1500烘干（110）MPA206耐压强度烧后（14003H）MPA307水份10注此料用于第68段冷却壁与炉壳之间缝隙填充。表218铁口框内浇注料理化性能指标耐火材料品种超低水泥刚玉浇注料序号项目单位指标备注1耐火度17902体积密度（110烘干）G/CM3303最高使用温度17004烧后线变化率（15003H）055抗折强度（15003H）15烘干（11024H）MPA506耐压强度烧后（15003H）MPA110AL2O390SIO27TIO225FE2O3057化学成分CAO05注此料用于铁口框内浇注填充。表219喷涂料理化性能指标喷涂料耐火材料品种FN140序号项目单位指标备注1耐火度16502体积密度（110烘干）G/CM3183安全使用温度14004AL2O3455烧后线变化率（14003H）10烘干（110）MPA56抗折强度热态（14003H）MPA67常温耐压强度MPA245注此喷涂料用于炉头内壁的喷涂和炉喉钢砖上沿填充。表220高强喷涂料理化性能指标耐火材料品种高强喷涂料序号项目单位指标备注1耐火