钢铁公司年产140万吨铁水工程综合项目高炉工程初步设计

天津天丰钢铁有限公司XXXX集团XX钢铁公司年产140万吨铁水工程综合项目高炉工程2010年9月11总论11设计依据（1）XX钢铁公司现有原燃料及其他生产条件。（2）国内同类型高炉先进的经济技术指标和设备。13设计原则（1）采用先进、成熟、可靠、适用、有明显效益的工艺技术，优化总图设计，利用现有厂区场地，力求做到工艺流程顺畅，总图布置合理，平面布置符合国家有关规程规范。（2）尽量减少用地。（3）加强安全、卫生、环境的综合治理，使之符合企业所在地安全、卫生、环保标准，采用节能、环保技术，合理利用能源。改善劳动条件，提高生产率。（4）按照人员精干的原则，设置岗位。14设计范围1X1260M3高炉及其附属设施。15生产规模、工作制度及产品方案建设1座1260M3高炉，24小时连续运转工作，年作业天数为347天，产炼钢生铁140万吨。216主要技术特点和装备水平1采用高炉长寿综合技术砖壁合一、薄壁内衬结构；铜冷却壁铸铁冷却壁；软水联合密闭循环系统；2以高风温富氧大喷煤量为手段，达到降低燃料消耗和生铁成本的目的；3采用先进工艺技术的同时，重视二次能源的回收利用，从而获得先进的工序能耗指标和良好的经济效益；4采用清洁生产工艺，重视环境保护，排放指标遵守环保法规的有关规定；5小块焦回收与烧结矿混装入炉技术；6采用国产成熟的紧凑式串罐无料钟；7微孔炭砖陶瓷杯炉底、炉缸的内衬结构；8平坦化出鉄场，采用储铁式主沟，并在铁口、撇渣器及罐位处设除尘点，改善炉前工作环境；9采用高效卡卢金顶燃式热风炉，热风温度最高达到1250C；10除尘采用粗煤气重力干式布袋相结合的工艺，煤气含尘量小于5MG/M3；17炉料结构入炉矿石包括烧结矿、球团矿，块矿，其中烧结矿75、3球团矿20，块矿5，烧结矿品位56，球团矿品位63，块矿品位62，综合入炉品位TFE58。18产品及主要技术经济指标181产品品种炼钢生铁生铁产量140万T/A铁水温度1450CSIMNSP炼钢生铁成份（）3504060400701182主要技术经济指标主要技术经济指标表14序号名称单位指标备注1高炉有效容积M3112602生产操作指标1）利用系数T/M3D325设计能力352）燃料比KG/T5203）焦比KG/T3504）煤比KG/T170设备能力2205）热风温度12506）渣铁比KG/T3504序号名称单位指标备注7）炉顶压力MPA02设备能力0258）熟料率959）富氧率310）入炉矿品位5811）年平均工作日D34712）高炉一代寿命年153原燃料需要量（入炉）含粉率1）烧结矿75104T/A198102）球团矿20104T/A528103）块矿5104T/A132103）冶金焦104T/A53384）煤粉104T/A2384产品与副产品1）炼钢铁水104T/A1402）水渣104T/A493）高炉煤气104NM3/H261最高3134）高炉灰104T/A285序号名称单位指标备注5入炉风量（不富氧）M3/MIN3500最大38006热风压力MPA03619主要技术方案说明191高炉上料系统1、高炉用胶带机上料，使矿焦槽远离高炉，改善高炉周围环境，方便高炉及出铁厂布置。上料胶带宽B1100MM。2、高炉采用双料车上料，料车容积85M3。3、高炉矿槽为双排布置，槽下采用分散筛分，分散计量。槽下胶带机带宽B1200MM，带速V16M/S。4、高炉炉顶装料系统由炉顶装料设备、炉顶均排压设备、炉顶液压站及润滑站、布料溜槽传动齿轮箱水冷、氮气密封设施、探尺，炉顶料面探测仪、炉顶打水器、炉顶框架结构，以及炉顶检修设施组成。采用固定受料罐串罐无料钟装料设备，控制灵活，维修方便，寿命长，布料无偏析，特别是气密箱，水冷却加氮气密封，运行故障少。布料溜槽角倾动，角旋转均采用电机驱动，编码器控制，其它阀门均采用液压传动，使得传动系统简单耐6用。料罐容积26M3，料流调节阀DN700MM。炉顶布料方式设有多环布料、单环布料、定点布料和扇形布料四种方式。炉顶均压系统设有一次均压和二次均压。一次均压采用全干法布袋除尘后的净煤气，二次均压采用氮气。设旋风除尘器用于料罐排压时除去部分煤气中大颗粒灰尘，减少炉顶消音器的灰负荷及改善环境。设有紧凑式垂直机械探尺1台并配有雷达探尺1台，用于探测料位。炉顶设打水器8台，当炉顶温度达到250时自动或手动打水喷淋降温冷却。设一台20T的起重机，可以吊装检修。194高炉本体高炉炉体为自立式框架结构。高炉设20个风口、2个铁口，不设渣口。铁口标高90M，采用自立式框架结构，框架17X17M。适当矮胖，减小炉身角及炉腹角，HU253M,HU/D272保持炉况顺行，炉型长期稳定。（1）炉体内衬部位耐材7炉底炭砖半石墨质焙烧炭砖微孔炭砖刚玉莫来石砖陶瓷杯垫刚玉莫来石砖炉缸侧壁超微孔炭砖微孔炭砖刚玉砖铁口超微孔炭砖刚玉砖风口带刚玉砖炉腹、炉腰及炉身下部烧成微孔铝碳砖，冷却壁镶砖（砖壁一体结构）炉身中、上部磷酸浸渍粘土砖，冷却壁镶砖（砖壁一体结构）煤气封罩喷涂料FN130（2）炉体冷却结构本体采用全冷却方式。根据炉体不同部位的工作情况采用的相应的冷却设备，选型如下（1）炉底炉缸侧墙及风口带（15带）5层耐热铸铁光面冷却壁；（2）炉腹、炉腰、炉身下部（69带）4层铜镶砖冷却壁；（3）炉身中上部（1013带）4层采用铁素体球墨铸铁镶砖冷却壁；8（4）炉身上部（14、15带）2层光面“C”形铸铁冷却壁；（3）炉体冷却系统高炉本体及炉底、热风炉系统、风口大中套冷却采用软水密闭循环冷却系统、风口小套、炉顶喷水用高压工业净循环水，其余采用常压净循环水冷却。软水密闭循环冷却系统总供水量约2800M3/H，压力06MPA。包括冷却壁本体串联冷却环路2100M3/H，风口大、中套370M3/H，水冷炉底冷却环路270M3/H。高压工业水冷却系统主要提供高炉风口小套冷却水，高炉十字测温装置的冷却及炉顶高温打水。常压工业水主要提供第14、15段冷却壁、炉喉钢砖、其他用户及炉役后期炉壳喷淋。（4）炉体附属设备主要包括送风装置、风口设备、水冷十字测温装置等。（5）炉体自动化检测9设置高炉炉衬及冷却壁温度检测，炉身静压力检测，冷却水系统及水冷系统热负荷检测，炉顶煤气温度、压力检测，设置高炉休风、放风、悬料、坐料等报警点。（6）出铁场设2个出铁口，铁口夹角170度，设两个矩型出铁场，出铁场长度39米。每个出铁场设有1条储铁式主沟，配置4个100吨接铁罐位，铁水经铁沟流入铁水罐。出铁场上料侧设冲渣平台以方便出渣操作，并设置干渣坑以应对渣处理系统事故及渣中铁含量较大等情况的发生。高炉每日出铁1216次，两个铁口轮流出铁，每日平均出铁量4095吨，最大出铁量4410吨。（7）出铁场配置KD300全液压泥炮和开铁口机各一台，炉前设备为异侧布置形式。出铁场另设吊装孔，并配置20/5T双钩桥式起重机，用于运送炉前操作的物料。为改善炉前工作环境，减少烟尘和热辐射对人体的危害，在铁口、撇渣器、罐位处设除尘点。196热风炉热风炉采用3座卡卢金顶燃式热风炉，拱顶采用硅砖，最高拱顶温度1350，旋流高效燃烧器，热风炉砌筑各通道口采用组合砖，针对不同的温度区选择不同的耐火材料。本设计高温区采用硅砖，中温区采用低蠕变高铝砖，下部低温区采用低10蠕变粘土砖。在耐火材料外侧根据各部位不同的工作条件，分别选择不同牌号轻质高铝砖和轻质粘土砖作为隔热材料。在隔热材料外侧还采用隔热性能好的硅酸铝棉毡，以保证热风炉有良好的保温及吸收热膨胀性能。烧炉使用高炉煤气，采用空气、煤气双预热，设计热风温度1250，寿命30年。采用低热值的干法高炉煤气及空气煤气双预热系统，采用新型19孔，孔径30格子砖，单位炉容加热面积119M2/M3。单位鼓风加热面积402M2/M3197渣处理采用平流沉淀池渣处理工艺。溶融的炉渣通过冲制箱喷出的高速水流水淬粒化成水渣，渣水混合物经水渣沟流入过沉淀池内，经沉淀后实现渣水分离，水渣由桥式抓斗行车抓取并堆放到渣场，脱水后用汽车运走。冲渣水则由渣浆泵组供至冲制箱循环使用。198粗煤气系统高炉煤气由4根内1800MM的导出管导出，经4根内1800MM的上升管，然后汇成两根内2400MM上升管、下降管，再合并成一根内2800MM的下降管道进入重力除尘器，重力除尘器内径10000MM，直段高度为11米，煤气中粗尘粒11因质量较大，在惯性力作用下做沉降运动，实现尘、气分离，煤气遮断阀2460MM。所有上升管和下降管均采用砌砖或喷涂。砌砖或喷涂厚度114MM,喷涂材料为FN130。在管道的转折处设置耐磨衬板。重力除尘器灰仓内的煤气灰由卸灰阀卸入双轴搅拌加湿机,经加水均匀混合后，卸入汽车外运。199煤气全干法除尘系统煤气净化采用低压脉冲喷吹布袋除尘器，箱体数量为14个，箱体直径4000MM，一个大灰仓，采用并列布置。总过滤面积8162M2。除尘灰由氮气将卸入输灰管的灰送至灰仓,灰仓上部设仓顶除尘器，大灰仓将灰加湿后卸入汽车外运。1910喷煤系统喷煤系统按170KG/T铁生产能力、喷吹无烟煤、混合煤设计，制粉采用中速磨煤机加一级布袋收粉工艺，整个喷煤系统由原煤储运、干燥剂供应、制粉和喷吹四个部分组成。制粉选用一台中速磨机，能力不小于32吨/H，可满足供给1座1260M3高炉，最大利用系数35T/M3D，最大煤比200KG/T铁的喷煤需求。磨煤机一次风量5X104NM3/H。原煤要求粒度40MM，12含水量10，哈氏可磨系数50；磨后煤粉粒度200目在80左右，含水量1。原煤由输煤皮带机运至主厂房内原煤仓，再进入电子皮带称给煤机，然后进入中速磨煤机。从磨煤机排出的合格煤粉与气体混合物经管道分别进入袋式除尘器，煤粉被收集入灰斗，被分离后的含尘浓度小于30MG/NM3的尾气通过主引风机，排入大气。灰斗中的煤粉经木屑分离器后落入煤粉仓。煤粉仓下部通过落粉管、软连接、气动阀门及进料阀与喷吹罐相连。高炉喷吹系统为喷吹罐并列布置，共2个，每1个罐对应1台分配器，每台分配器设20个支管，将煤粉喷入高炉。设烟气炉1座，燃烧高炉煤气产生高温烟气，同时抽取高炉热风炉废气进行余热利用，分别为磨煤机制粉提供温度合适的惰化气体。1911液压站及修罐车间每座高炉配置5座液压站。即矿槽液压站一座、炉前液压站两座、炉顶一座、热风炉及布袋除尘一座。修罐的主要作用是对100T铁水罐进行耐火材料砌筑、修补、烘烤等工序，满足高炉连续生产对铁水罐要求的需要。修罐间与铸铁机室合并布置，内设有4个100T修罐坑，配有两台100T13铁水罐烘烤器。厂房内设有1个折罐坑，配有1套100T铁水罐前方支柱，将100T铁水罐内铁水倒入65T铁水罐内。1912高炉鼓风机站及配套设施为向高炉送冷风，需建高炉鼓风机站一座。经计算设计点透平发电机功率7305KW,最大功率10141KW，高炉煤气余压发电采用全干式透平主机，不配发电机，直接通过变速离合器与高炉鼓风机主轴的另一端相连接。鼓风机站内设全静叶可调轴流式鼓风机AV6314、TRT同轴机组两台。一备一用。正常风量3300NM3/MIN出口风压047MPA（绝）风机型式轴流式全静叶可调鼓风机组辅助设备主要包括机组空气过滤系统、润滑油系统、动力油系统、蒸汽系统等。1913热力燃气煤气平衡后整个高炉系统剩余的煤气送发电厂。压缩空气供气总量为18M3/MIN。蒸汽高炉蒸汽平均耗量25T/H氧气消耗量8036NM3/H。氮气低压氮气为9000NM3/H，高压氮气为1000NM3/H。141914给排水和水处理设施11260M3高炉工程给排水设施包括软水密闭循环水系统、高炉及公辅净环水系统、区域工业水低压消防给水系统、区域生产废水雨水排水系统、生活給水系统、高压消防給水系统、安全给水系统等。高炉总循环水量为8440M3/H，其中常压净循环水量745M3/H、中压净环水量320M3/H、高压净环水量860M3/H、软水循环水量3500M3/H、冷媒净环水量1200M3/H、冲渣净环水量1800M3/H、生产需要的最大小时工业用新水量为980M3/H新水用量20M3/H。设计范围内高炉系统补水量463M3/H、生活用水10M3/H，工业用水循环率9726、吨铁生产水用量7177M3/T、吨铁新水用量188M3/T（不包括未预见水量）。高炉安全給水设置两路供电电源；备用水泵，另外各个循环系统均设置事故柴油机水泵作为停电应急使用。各系统安全供水水量按总水量的65考虑。高炉区设安全水塔一座。1915通风除尘设施包括出铁场除尘系统和矿槽除尘系统。出铁场除尘系统采用脉冲布袋除尘器，系统抽风量526X104M3/H,电机功率1250KW。经布袋除尘器净化后的废气通过消声器消声降噪后由15钢烟囱向大气排放，排放浓度50MG/NM3。收集的粉尘定期汽运至烧结厂回收利用。1916供配电系统本工程装机容量为29150KW,工作容量22650KW，年耗电量含鼓风机站合计06111亿KWH（扣除TRT发电4000X104KWH）。根据高炉区用电负荷情况设置如下高配室鼓风机站高配室、循环水泵房高配室、喷煤高配室、高炉高配室。1917自动化仪表各工艺参数的检测数据均进入PLC，在上位机上显示。综合管网系统包括外部介质的接入如N2、O2、高炉煤气、蒸汽、压缩空气等,其有关参数的检测信号接入各自就近的PLC系统。铸铁机及修罐间设仪表盘，工艺参数进入二次仪表进行显示。高炉采用两级自动化控制系统，即基础控制级、过程控制级，按照规范标准构成一个具有功能扩展接口、与其它自动化系统良好衔接的自动化系统。1918电信系统电信设计内容主要包括自动电话、调度电话、直通电话、无线对讲、工业电视系统、火灾自动报警系统、有毒气体检测报警系统、综合布线系统及通讯线路等。1919通风、空调及除尘16本设计包括高炉出铁场、矿槽系统的除尘设计以及高炉区生产及辅助设施的通风、空调设计。110环境保护设计对废气、废水、固体废物、噪声均采取了相应的治理措施，做到达标排放。111安全与工业卫生本设计在总结国内同类型高炉生产经验的基础上，从技术装备水平上为保证安全生产创造了条件。设计中对生产场所可能产生的自然危害以及生产过程中可能出现的机械伤害、触电伤害、爆炸、煤气中毒、粉尘、含毒物品、热辐射、噪声等对人体的危害均采取了相应可靠的防范措施。为保障安全生产设置了安全供电、安全供水设施。高炉投产后将是一个安全、卫生的工作环境。112劳动定员炼铁系统定员190人。23原燃料和物料平衡231原燃料1入炉矿石包括烧结矿、球团、块矿，矿石入炉比例见下表。17表21炉料结构表入炉矿入炉矿的比例烧结矿75球团矿20块矿52对烧结矿的质量要求表22烧结矿指标参数表炉容级别M31260品位TFE56铁份波动05碱度R18碱度波动008铁份和碱度波动的达标率75含FEO90FEO波动10转鼓指数63MM80还原粉化率403）对焦炭的质量要求表23焦炭指标参数表18炉容级别M31260M4078M1080反应后强度CSR60反应性指数CRI26焦炭灰分13焦炭含硫07焦炭粒度范围MM7525大于上限10小于下限84对煤粉的质量要求表24煤粉指标参数表炉容级别M31260灰分AAD12含硫ST,AD07挥发份25水份15）对入炉块矿的质量要求表26块矿指标参数表19炉容级别M31260含铁量62热爆裂性能铁分波动056）原料粒度应符合下表的规定。表27入炉矿粒度要求表烧结矿块矿粒度范围MM550粒度范围MM53050MM830MM105MM55MM5注石灰石、白云石、萤石、锰矿、硅石粒度应与块矿粒度相同。7）入炉原料和燃料应控制有害杂质量。其控制宜符合下表的规定。表28原燃料有害杂质量控制要求表K2ONA2O30KG/TZN015KG/TPB015KG/TAS01KG/T20S40KG/TCL06KG/T232物料平衡1座12600M3高炉年产炼钢生铁140104T/A，则高炉系统主要物料平衡如图22所示1X1260M3高炉高炉煤气26104M3/H铁水140104T/A水渣49104T/A炉尘灰28104T/A烧结矿198X104T/A104T/A球团528104T/A块矿132104T/ALUMPORE367104T/A焦炭533104T/A煤粉238104T/A图2211260M3高炉物料平衡表24产品及副产品1生铁140104T/A2水渣49104T/A（含水15），炉渣全部冲制成水渣外销。3高炉煤气发生量26104NM3/H。4）除尘灰28104T/A2125高炉本体高炉炉体系统由炉壳、支承结构、冷却设备、冷却水系统及耐火材料和附属设备组成。高炉本体的设计主要遵循稳定经济的框架结构、合理的操作内型、炉体无过热冷却、合理搭配炉缸耐材及应力释放、完善的检测原则；保证高炉一代寿命大于10年。26高炉内型尺寸（见表211）表211高炉内型尺寸表序号名称单位数量1有效容积M312602炉缸直径MM81003炉腰直径MM93004炉喉直径MM62005死铁层高度MM20006炉缸高度MM39007炉腹高度MM36008炉腰高度MM20009炉身高度MM1380010炉喉高度MM200022序号名称单位数量11炉腹角80538512炉身角83592313高炉有效总高度MM2530014高径比27215风口数个2016铁口数个227主要工艺设施配置271上料设施2711矿焦槽的布置及储量高炉矿焦槽合建在一起，双排布置，框架混凝土结构。槽下采用分散筛分，分散称量，胶带运输的供料方式。烧结矿、块矿和焦炭采用环保筛，溶剂在槽下不筛分，矿石和焦炭称量斗容积均为85M3，熔剂称量斗容积为20M3。槽下设置的两条主胶带机（B1200MM可以将称量斗的物料（焦炭、矿石和熔剂）通过中间翻板加到两只85M3中间称量斗的任意一只；碎焦、碎矿分别通过各自的水平胶带机和大倾角胶带机送到碎焦仓和碎矿仓，碎焦通过二次筛分后回收小粒焦入炉，碎矿和焦粉通过汽车外运。槽下及料坑上的扬尘点均设置除尘设施。各种物料日耗及存储时间下表。2311260M3高炉各种物料日耗及存贮时间表堆比重单槽总槽日耗量储存时间原料名称T/M3容积M3数量（个）容积M3储量（T）TH焦炭（干）0551755875481143598烧结矿18130/15062126019445430104球团矿2451751175429590175块矿251751175438295356杂矿25952190475碎矿仓18100110018055378焦丁仓06401402435816焦粉仓066016036107682712上料设施设备选择上料设施设备的选择主要满足高炉正常生产，以及特定情况下疳赶料能力的要求。其主要设备是矿焦仓闸门、振动筛、振动给料机、称量斗、胶带机、中间称量斗，以及为称量斗液压闸门配置的液压站等，这些设备要求能力充足、运行可靠。1）振动筛振动筛要求筛分效率高、处理能力大，该高24炉采用自清理悬臂环保振动筛。其筛分效率大于90，因其将振动给料和料仓闸门组合在一起，密闭性能好，便于除尘，使高炉槽下首选产品之一。槽下返料振动筛采用悬臂自清理式。上述振动筛均配置移动台车和振动给料机。槽下杂矿仅配置着电动振动给料机，不设置振动筛。烧结矿选用的振动筛处理能力400T/H，焦炭振动筛处理能力150T/H。2）称量斗槽下称量斗的选择主要依据料批的大小，根据本高炉确定的正常料批选定的称量斗容积见下表。称量斗与振动平台采用完全脱开的布置形式，避免了振动筛震动对称量精度的影响。上料称量斗选型及特点表序号设备名称数量设备技术性能1矿石称量斗10容积85M3配电子秤液动阀门2焦炭称量斗5容积85M3配电子秤液动阀门5杂矿称量斗2容积20M3配电子秤液动阀门6中间称量斗2容积85M3配电子秤液动阀门3胶带机高炉槽下所有物料的输送全部采用胶带机。本设计采用的胶带机为B1200MM,V16M/S,输矿能力1500T/H,输送25焦炭能力为Q460T/H。槽下所有粉料运输选用普通胶带机均为B650MM,V125M/S,大倾角胶带机B800MM,V125M/S,配外置式电动滚筒。272炉顶装料设施2721串罐无料钟炉顶设备主要性能拟采用国产串罐无料钟炉顶。主要由受料罐、料罐、阀箱、布料溜槽及其传动齿轮箱等部分组成，其主要技术参数见下表。无料钟炉顶设备主要技术参数表序号名称单位参数备注1料罐容积M3262挡料阀MM8003上密封阀MM9004料流调节阀MM7005下密封阀MM7606喉管直径MM6507溜槽长度M28268溜槽旋转速度RPM0129溜槽倾动速度度/S0810溜槽工作角度度04011溜槽拆卸角度度424512正常炉顶温度100300事故50013炉顶压力MPA022722炉顶结构与布置炉顶装料设备为自立结构，上料罐制成在炉顶平台上，下料罐通过四根支柱组成的小框架支撑于炉顶外封罩上，布料溜槽及传动齿轮箱、探尺直接支撑于封罩上。炉顶框架14X8M，设有用于检修的多层平台，炉顶大平台上设置均压用的N2罐和炉顶设备液压站及甘油润滑站。四根煤气上升管也支撑在其上，N2入口管道设置逆止阀。炉顶设置两台探尺，正常探测深度06M，其中一台探测深度可达024M。另外在炉顶封罩上设置有摄像仪来观察溜槽的运转和炉喉料面情况。2723布料溜槽传动齿轮箱冷却设施采用净循环水冷却。正常冷却水量20M3/H，为减少炉内煤气及粉尘串入齿轮箱内，减少内部积灰，向齿轮箱中连续通入200M3/H的N2进行密封。27273热风炉2731每座高炉配3座高效卡鲁金顶燃式热风炉。热风炉设计参数见下表名称单位数值备注加热风量NM33500鼓风压力MPA036表压设计风温11501200最高1250拱顶温度1350废气温度300冷风温度150煤气预热后温度180200助燃空气预热后温度180200燃料组成100BFG使用寿命30年2732热风炉主要技术指标序号名称单位顶燃式1高炉容积M212602设计热风温度115012003热风炉座数座3284热风炉蓄热室直径MM75005热风炉全高M426蓄热室有效断面积M24427燃烧室有效断面积M28格子砖格孔尺寸MM19孔309格子砖有效高度M214硅砖M低蠕变高铝转M粘土砖M10一座热风炉总加热面积M24285211一座热风炉格子转总重T123812每立方米高炉蓄热面积M2/M311913每立方米高炉格子砖重量T/M334414每分钟每立方米鼓风蓄热面积M2/M3MIN36815每分钟每立方米鼓风格子砖重量T/M3MIN1062733热风炉结构1）热风炉本体热风炉本体主要特点如下29A拱顶由圆柱和锥台两段组成。拱顶砌体与大墙脱开，其载荷由炉壳支撑，消除了大墙不均匀膨胀对拱顶结构的影响，提高了拱顶砌体结构的稳定性，改善了气流分布。拱顶工作砖均采用硅质（燃烧器部分采用低蠕变高铝转）异型砖砌筑保温层结构由轻质高铝转、轻质粘土砖、硅酸铝棉毡和喷涂层组成。B燃烧室在蓄热室格子砖上方，即拱顶部分。C蓄热室与格子砖采用高效19孔格子砖，具有良好的热交换性能，每立方米格子砖加热面积达453M2。格子砖上下相邻层为互锁结构，使格子砖成为整体，具有良好的稳定性。蓄热室格子砖材质与工作区域的温度相适应，从上到下为硅砖、低蠕变高铝转、和低蠕变粘土砖。蓄热室大墙工作砖的材质与同区域的格子砖相对应。D组合砖热风炉热风出口、烟道、空煤气进出口以及管道人孔等处采用组合砖砌筑，保证结构的稳定性。2）热风炉金属结构A热风炉炉壳拱顶炉壳采用耐高温、耐腐蚀的钢材，内壁涂防酸漆并喷涂耐酸耐火质料。底部为圆弧连接蝶形结构，并捣固耐热混凝土以加强其强度，中下部炉壳内壁喷涂FN130耐火材料。30B热风炉管道及补偿装置热风管道管壳内喷涂隔热质耐火材料FL130，内衬砌筑低蠕变热震高铝转、两层轻质隔热砖和硅酸铝棉毡。为回收烟气余热，设置地上钢壳烟道，烟道管内喷涂FL130。2734热风炉附属设备1）阀门序号设备名称规格型号传动方式备注1热风阀DN1200液动水冷带衬里闸阀2冷风阀DN1100液动闸阀3煤气燃烧阀DN1200液动闸阀4煤气切断阀DN1200液动闸阀5助燃空气燃烧阀DN1200液动闸阀6烟道阀DN1300液动闸阀7均压阀DN300液动闸阀8废气阀DN300液动闸阀9倒流休风阀DN700液动水冷闸阀10混风切断阀DN700液动水冷闸阀11冷风放散阀DN1200电动活塞式蝶阀12烟气总管切断阀DN3200电动蝶阀3113煤气支管切断阀DN1200手动盲板阀14氮气吹扫阀DN150电动球阀15逆送风切断阀DN300电动蝶阀16冷空气切断阀DN1400电动蝶阀17热空气切断阀DN1600电动蝶阀18冷煤气切断阀DN1600电动蝶阀19热煤气切断阀DN1800电动蝶阀20煤气支管放散阀DN150电动蝶阀21煤气总管放散阀DN200手动蝶阀22助燃空气放散阀DN400手动对夹蝶阀3）助燃风机采用两台助燃风机集中供风（1用1备），风量105104NM3/H,出口风压10KPA,风机吸风口设消音器。4）炉箅子及支柱炉箅子采用三孔连通型梅花孔。炉箅子、托梁、支柱材质为铸铁（RQTSI4）。3、燃气设施31概述XX钢铁有限公司二期新建一座1260M3高炉，年产炼钢32生铁140万吨。本工程与之配套的燃气系统主要设施有1）高炉煤气净化设施2）高炉煤气余压透平发电装置一BPRT3）高炉粗煤气放散塔4）煤气、氧气、氮气、天然气供应5）10万立方米煤气柜311高炉布袋除尘器主要技术参数序号名称性能指标一除尘器箱体1箱体数量142排布方式DN4000箱体，双排布置3单箱体/总滤袋条数240/31204滤袋规格1306000MM5滤袋材质P84复合滤料6单箱体/总过滤面积583M2/8162M27荒煤气含尘量58G/M38净煤气含尘量5MG/M39过滤风速（按煤气量全风速042M/S333264104M3/H压力02MPA温度250）一个箱体检修一个喷吹0463M/S10清灰氮气压力03504MPA11除尘器进出口直径DN700二输灰方式气力输灰1气力输送管道DN1252气力输灰介质氮气三大灰仓1数量12总储灰量80M33布置方式312高炉炉顶压力调节装置设置煤气电动调压阀组（4阀组）一套，在高炉主控室控制其开度。313除尘区煤气管道荒煤气总管采用182010管道输送，每个除尘器筒体进口管道采用7208管道输送。荒煤气管道内喷涂耐磨层，厚度50MM。净煤气总管采用182010管道输送，每个除尘器筒体出口管道采用7208管道输送，净、荒煤气管道均设保温层。3432煤气余压透平发电（BPRT）高炉BPRT主机主要设计参数项目单位设计点最大值备注大气压KPAA10131013透平入口煤气量104M3/H261313透平入口煤气压力KPAG165205透平入口煤气温度150200透平出口煤气压力KPAG108透平主机效率8686发电效率9696透平功率761010564发电功率KW设计点7305KW最大10141KW高炉煤气余压发电（BPRT采用全干式透平主机，经透平发电后向同轴高炉鼓风机供电。33剩余煤气放散塔新建一座剩余煤气放散塔，放散能力32104M3/H，放散塔与煤气总管相连，保证总管内压力保持在12KPA。塔体采用三筒自立式钢结构，塔顶部安装3个不锈钢低热值燃烧器，3个DN1200支管，分别装有电动蝶阀，电动调节阀及煤气点火、氮气吹扫、排水器等设施。点火采用天然气点火。3534煤气、氧气、氮气、天然气供应341煤气供应高炉热风炉高炉煤气用量10104M3/H，压力10KPA,从净煤气总管引出由DN1500管道送至热风炉，在热风炉管道上设有可靠的切断及排水器等。喷煤用高炉煤气量10000M3/H,压力6KPA,由DN600的管道送至烟气炉前，用点前设置可靠的切断阀。高炉均压用高炉煤气量36M3/次，（1220）次/H,采用DN600管道送至重力除尘器附近。342氧气供应高炉采用鼓风机后富氧的方式，正常富氧率2，富氧量4200M3/H，最大富氧率3，富氧量6300M3/H，压力05MPA,炉前检修用氧量300M3/H，间断使用，压力15MPA，氧气由DN200管道引至高炉区，总管设有阻火器、过滤器、流量和压力检测、压力和流量调节装置，氧气混合器前设氧气快速切断阀，富氧用切换开关采用富氧率控制，鼓风机在任何状况下停机，及发生喘振、逆流、旋转失速及阻塞、放风阀打开等任一状况时，快切阀均切断氧气供应。343氮气供应高炉布袋除尘器用氮量300M3/H，压力08MPA,BPRT透平36主机轴密封用氮量200M3/H，压力04MPA，炉顶二次均压用氮量520M3/H，压力0608MPA，炉顶气封用氮量正常800M3/H，压力0608MPA，连续使用，炉顶喷水用氮量200M3/H，压力0608MPA，喷煤系统用氮量1200M3/H，压力0810MPA，连续使用，另外煤气管道吹扫也用氮气作气源。一座高炉总用氮量2420M3/H，最大2800M3/H，厂区氮气总管压力约16MPA，由DN150管道引至高炉区。344天然气供应炉前铁钩用天然气用量150M3/H，由DN50管道送至炉前，经天然气阀门箱供应。3520万立干式高炉煤气柜351高炉煤气柜的主要技术参数序号项目名称单位数量或参数1气柜型式稀油密封型2公称容积M32000003气柜总重T27004储存气体高炉煤气5储气温度0606工作压力PA10000200377煤气含尘量MG/M3108气柜边长M6009气柜边数边2810外接圆直径M5358811气柜底面积M222365612活塞行程M894213活塞升降速度M/MIN01514侧板高度M99，8615气柜总高M1073616油泵站个4正常M3/H10064517煤气吞吐量最大M3/H200000352煤气柜附属设施序号名称规格数量备注1高炉煤气进出口DN20001个2煤气放散管DN12001个3紧急放散管3503506个4吹扫气体放散管DN2003个5柜底排水管DN1003个386底部油沟吹扫管DN1004个7底部油沟蒸汽加热器DN506组8人孔DN50010个1、2、4、7段侧板及活塞上各两个9鼓风机接口DN5001个10窥视孔4个设在预备油箱附近11溅油收集板4个在活塞架上12活塞导轮DN20056个13活塞倾斜测定装置4个14活塞防回转装置2个15内部吊笼乘3人1个采用防爆内置动制动电机并可自动跟踪活塞运动16手动救护装置乘1人1个17柜容指示器0200M31个圆形盘面，在第一层回廊18外部电梯1部19外部走梯1个设在电梯井筒外圈20油泵站P10000PA4个353煤气柜储配站工艺设施煤气柜站区主要由一座20万立高炉煤气柜，一套喷雾冷却装置和一座操作值班楼共同组成。20万立煤气柜除气柜本体外的工艺设施主要有4座油泵房、391座电梯机房、一根DN2000煤气进出管（约200M，煤气喷雾冷却装置。操作值班楼为二层建筑。占地312M8M2496M2。层高约为45M。4热力设施41高炉鼓风机站411概述XX钢铁公司二期工程新建11260M3高炉，为满足高炉生产所需的风量，需新建高炉鼓风机站一座，站内设二台AV6314TRT轴流压缩机、煤气透平同轴机组，一用一备。412设计依据4121高炉操作条件冶炼强度T/M3D有效炉容M3炉顶压力MPA最大平均最小漏风损失料柱阻力MPA送风系统阻力MPA耗风量NM3/焦高压022160134120301300226501260常压00313412009301300226504122当地气象条件季节大气压力MPA绝对湿度MB气温风量修正系数K夏季0100332633230846年平均010169113122093140冬季01027826841024413鼓风机的选型根据高炉操作条件及当地气象条件计算，确定鼓风机运行工况点如下表参数夏季高压A夏季常压B冬季常压C冬季高压D年平均高压E年平均常压F干空气量NM/MIN383032082150286532082865工矿风量M3/MIN452737922063275034463078风机出口压力MPA047028028047047028由运行工况点可以看出，由于其流量较大，压力适中，采用轴流风机效率较高，耗功较低，进口风量可以通过全静叶可调进行调解，节能效果非常明显，故选用二台AV6314TRT轴流压缩机，煤气透平同轴机组向高炉送风。主电机功率19000KW；转速1485R/MIN；电压10KV；级数4P；冷却方式上水冷轴流风机型号AV6314；进气压力010169MPA；排气压力047MPA；进气量3446M3/MIN空气过滤器流量10000M3/MIN；阻力损失1000PA；41滤后含尘量15MG/M3。42蒸汽供应蒸汽用2737管道接自厂区原有蒸汽管网，采用架空敷设，优先考虑与煤气管道共架，采用硅酸盐管壳保温，镀锌铁皮做保护层。43净化压缩空气供应喷煤用压缩空气用1334管道接自厂区原有净化压缩空气母管，管道采用架空敷设，优先考虑与煤气管道共架。43厂区冷风管道同轴机组的送风管用一根122010的专用管道送往高炉的冷风放散阀。5给排水设施51水量和水质511高炉用水量序号用水户名称水量M3/H水压MPA水温使用制度水质备注A高炉炉体软水密闭循环系统1高炉炉体冷却循环系统220040连续软环水一次循环2炉底水冷管、风口大套35040连续软环水一次循环3热风炉冷却水45046连续软环水一次循环424风口中套循环系统50046连续软环水一次循环小计3500最大水量B高炉高压净环水1炉顶喷水501235间断净环水2炉顶摄像装置201235连续净环水3风口小套冷却7001235连续净环水4炉顶液压站等设备冷却301235连续净环水5炉顶气密箱、法兰冷却201235连续净环水6其他401235连续净环水7小计860最大水量C高炉中压净环水1炉壳晚期喷淋/冷却壁钩头冷却2000635晚期连续净环水2水冷炉喉钢砖1000635连续净环水3重力除尘加湿机2006间断净环水4小计320最大水量D高炉低压净环水系统1鼓风机冷却水3500335连续净环水2喷煤设备冷却水400335连续净环水3喷煤空压机站冷却水1500335连续净环水4高炉除尘系统冷却水1000335连续净环水5泥炮及铁口上方冷却500335连续净环水6热风炉助燃风机等设备100335连续净环水7其他设备冷却1000335连续净环水438高炉液压站用水400335连续净环水小计840最大水量E冷媒水给水系统1蒸发冷却塔冷媒水12000335连续净环水小计1200F水渣系统1冲渣用水180003周期连续浊环水小计1800最大水量H生产新水直接用水系统1煤气柜站区用水2003常温间断生产薪水小计20最大水量G回用水系统1除尘站加湿卸灰1003常温间断回用水2车间洒水8常温间断回用水小计18最大水量上述表中所列压力均为用户点处压力总计正常用水量8444M3/HK厂区生活用水1004常温间断生活水高炉总用水量和补充水量表序号名称单位高炉正常用水量总生产用水量M3/H8444高压净环用水量M3/H860中压净环用水量M3/H320低压净环用水量M3/H8401其冷媒用水量M3/H120044软环水用量M3/H3500水渣浊环水用量M3/H1800中生产新水直接用量M3/H20回用水直接用户M3/H18设计范围内高炉系统补充水量M3/H463生产新水消耗量M3/H20冷环水系统补充量M3/H240浊环水系统补充回水用量M3/H35冷媒水系统补充量M3/H65软环水系统补充量M3/H25回用水直接用水量M3/H182重复利用率M3/H97263M3/H10512水质要求生产新水水质要求表序号名称单位生产新水水质1悬浮物颗粒MM012总硬度（以CACO3计）MG/L2003悬浮物含量MG/L02054含铁量（以FEO计）MG/L105氯化物（CL）MG/L606硫化物（SO4）MG/L2007M碱度（以CACO3计）MG/L2008PH值S/CM799可溶性SO2MG/L304510含油MG/L211电导率MG/L45012总溶固MG/L500软水水质要求序号名称单位生产新水水质1悬浮物颗粒MM012钙硬度（以CACO3计）MG/L23P碱度（以CACO3计）MG/L104含铁量（以FEO计）MG/L105氯化物（CL）MG/L606硫化物（SO4）MG/L2007M碱度（以CACO3计）MG/L108PH值S/CM789可溶性SO2MG/L3010悬浮物含量MG/L211电导率MG/L30012总硬度MG/L252设计的给排水系统521高炉软水密闭循环系统高炉冷却采用软水密闭循环冷却方式。该系统分为一次循环和二次循环，高炉本体冷却壁、炉底水冷管、风口大套为一次循环，热风阀、风口中套为二次循环，即一次循环水经高炉本体冷却壁冷却后，分流一部分水不做降温处理，直接回流至软水加压循环水泵房，经二次循环泵加压后供给热风阀、风口46中套进行再次冷却使用，二次循环回水和其余一次循环回水合流后，进入脱气罐、膨胀罐，进行脱气，然后经回水总管回至循环水泵房的蒸发冷却器进行换热降温处理，最后经一次循环泵加压后送高炉炉体循环使用。高炉炉顶设置膨胀罐，用于吸收软水密闭系统内水的膨胀，并由其水位控制软水循环补水系统的工作。系统压力由膨胀罐内充入的氮气压力来决定，本设计为01MPA。一座高炉一次循环软水量为2550M3/H,供水温度40，二次循环软水量950M3/H,供水温度46，软水一次循环水设置3台离心泵，二用一备，由两路独立变电所电源供电。热风阀、风口中套二次循环冷却水设置两台离心泵，一用一备，由两路独立变电所供电。高炉一次循环供水泵组还设置一台柴油机水泵，用于发生事故时启动向高炉供水。高炉软水系统的水量损失按照循环水量的071设计。一座高炉的平均补水量为25M3/H。软水泵房内设三台补水泵，二用一备。为保障软水循环系统供水安全，各供水系统主供水管道之间设连通管当一条管道发生故障时，其余管道保证6570的供水量。软水密闭循环系统腐蚀率控制在碳钢管壁0125MM/A；铜、铜合金、不锈钢管壁0005MM/A。522蒸发冷却器冷媒水系统47软水系统换热器采用湿式蒸发冷却器。冷媒水量为1200M3/H,软水进水水温50，出水水温40，供水压力为11MPA,冷媒水侧进水水温35，出水水温55，供水压力035MPA。为了保证冷媒水水质，在系统中设有一套全自动高速过滤器进行旁通过滤，水量150M3/H,反洗水和系统排污水排入高炉冲渣水系统，作为其补充水。53给排水主要设备选型531高炉中心循环水泵站1）高炉净环水上塔泵组设3台500S35水泵2用1备。单泵性能Q162020202340M3/H,H403528M,配电机Y4006,N280KW,N970R/MIN,U10KV。2）污水提升泵组65QWI501540型潜污泵，设置两台，一用一备。单泵性能Q50M3/H,H15M,U380V,N40KW。3）软水系统补水泵组设3台SLG607F型立式不锈钢多级泵，两用一备。单泵性能246072M3/H，H16981401215M，配电机N37KW，N1450R/MIN,380V。4）冷媒水旁滤给水泵组设一台IS150125315B水泵，单泵性能Q127177230M3/H,H27425215M,配电机Y1804，N185KW，N1450R/MIN,U380V。485）冷媒水给水泵组共设3台350S44A水泵，两用一备，单泵性能Q86411161332M3/H,H4237315M,配电机Y315L14，N160KW,N1450R/MIN,U380V。6）高炉低压水給水泵组设3台350S58A水泵，两用一备，单泵性能Q576790972M3/H,H635850M,配电机Y315M14，N200KW,N1450R/MIN,U380V。7高炉中压给水泵组设3台300S96A水泵，两用一备，单泵性能Q342468540M3/H,H8680749M,配电机Y355M14，N220KW,N1450R/MIN,U380V。8）高炉风口小套高压给水泵组设3台KQSN300M4690水泵，两用一备，单泵性能Q489815970M3/H,H153150142M,配电机Y400L4，N500KW,N1450R/MIN,U10KV。9净环水旁滤给水泵组设一台IS150125315A水泵，单泵性能Q132189245M3/H,H31229244M,配电机Y180L4，N22KW，N1450R/MIN,U380V。10高炉炉体应急循环给水泵组设2台水泵，单泵性能Q1700M3/H,H60M,配柴油机N560KW，N1450R/MIN。11）高炉软环水循环给水泵组设5台350S75A水泵，四用一备，单泵性能Q90011701332M3/H,H574939M,配电机Y355M4，N280KW,N1450R/MIN,U380V。4912）水质稳定加药装置SY120012X、SY120013X型各一套，其中搅拌桶1200MM,H1400MM,N055KW。设5台计量泵，Q145L/H,H50M,N03KW。13）旁滤器2600MM快速过滤器设置2台，最大处理能力Q210M3/H,1台为高炉冷循环水系统旁滤器，另一台为冷媒水系统的旁滤器。14）玻璃钢冷却塔10BNGZ700型，设4台，单台性能处理水量Q700M3/H,出水温度T235,温差10，N37KW。15）蒸发冷却器ZP93,设置8台，单台性能处理水量Q330M3/H,软水出水温度T240,软水进水温度T150,温差10，单台冷媒水用量Q150M3/H,N153KW。16）低压供水管道DSL20,DN500,PN10MPA,N075KW。滤网孔径15MM,共两套。17）中压供水管道DSL14,DN350,PN10MPA,N075KW。滤网孔径15MM,共两套。18）高压供水管道DSL18,DN500,PN10MPA,N075KW。滤网孔径15MM,共两套。19冷媒水管道DSL20,DN500,PN10MPA,N075KW。滤网孔径15MM,共两套。50532水渣系统给排水设施新建冲渣水泵站一座。半地下式结构，为地上7M,地下45M。1）高炉冲渣泵250ZGBP型渣浆给水泵，共设3台，两用一备，单泵性能Q950M3/H,H364M,配电机355L18,N185KW,N740R/MIN,U380V。2）污水提升泵组65QWI501540型潜污泵，设一台。3）LX电动单梁悬挂起重机Q10T,H12M,LK6M；配套CD11012D电动葫芦，共设一套。4）SFZ1000靠墙式方形闸门，DN1000,共3台，配套QSYB4电动启闭机N55KW,启闭力Q16T,共3套。533安全水塔容积1000M3，有效高度40M供给高炉风口小套30分钟事故水，供给冲渣水系统10分钟事故水用量。6通风除尘设施61炉前除尘系统611系统风量分配出铁口侧抽风量250000M3/H100000M3/H出铁口顶抽风量250000M3/H51铁水