450立方米炼铁高炉建设项目可行性研究报告

1 450 立方米炼铁高炉建设项目 第一章 总 论 述 目名称、承办单位及负责人 项 目 名 称 ： *有限公司 2 450 铁高炉及配套工程建设项目 项目承办单位： *钢铁有限公司 企业法人代表： *（董事长） 项目建设地址： * 业概况 *钢铁有限公司成立于 2001 年 10 月，是一个集生铁冶炼、炼钢、轧材生产和贸易为一体的民营股份制公司，公司现有职工 *人，拥有固定资产 *万元，占地 *司以市场为导向、以诚信为经营理念，坚持质量第一、 用户至上。随着我国经济建设的加速发展，基本建设、汽车工业等行业大幅度增长，这些行业的迅速发展极大地拉动了对钢铁的需求，在这种形势下， *公司制定了 5 年内完成 450铁高炉两座，1800铁高炉一座， 90形煤气烧结机两套、 65吨炼钢转炉五座、年产 300 万吨线材生产线共四条、100 万吨棒材生产线一条及配套的 2 6000炉煤气发电厂、 26000氧生产线的建设和辅助设施，达到年产各类生铁 300 万吨、钢 800 万吨、轧材 400 万吨 2 的生产规模，实现年工业总产值 25 亿元、年上缴税金2 亿元、年创利润 元的目标，为 *域工业发展作出较大贡献。 目提出的背景及建设的必要性 自改革开放以来 ,我国经济迅猛发展，基本建设、汽车工业等行业大幅度增长，这些行业的迅速发展极大地拉动了钢铁工业的发展，但发展的同时也加剧了经济与环境、资源之间的矛盾，并且这种矛盾越来越突出和尖锐。高投入、低产出、高污染的传统经济模式日益加剧了资源枯竭和环境的恶化，最终导致经济的衰退。 1999 年全国冶金工作会议明确提出了控制总量、优化结构、大力提高冶金工业发展和效益的方针，与此同时，国家经贸委和国家环保总局也联合下文，对高能 耗、高污染的 15 种落后生产工艺和装备限期淘汰；在坚决杜绝重复建设的同时，要坚决地淘汰一批，有效地改造一批，有控制地发展一批，有计划地储备一批。在这四个一批中，淘汰一批放在优先突出的位置，即要把一些工艺技术和装备落后的企业或生产线在四年内全部淘汰。其中对 100下的炼铁高炉要求在 2002 年底淘汰。希望通过大规模的结构调整，使我国钢铁工业是技术装备、工艺水平、产品档次等迈上一个新台阶。 改革开放以来 ,我县充分发挥铁矿资源、交通、电力等优势，大力发展采矿、选矿、生铁冶炼等产业。到 2002 年，全县共 有 100下炼铁高炉 42 座，这些高炉的关、停，使 *县的生铁产量减少 80 余万吨，一方面生铁冶炼业是 *县域经济的支柱产业，另一方面仅 *钢铁公司一家目前的年生铁需求量就达 300 万吨， 3 生铁供应缺口很大。为保持 *冶炼业的长足发展和合理的资源配置， *钢铁有限公司审时度势、抓住机遇，制定了 以炼铁为龙头，以三废综合开发利用为方向，以链型环保产业为基点的指导思想和十年发展规划，通过物料平衡和工艺衔接，将矿渣、高炉水渣、粉尘作为水泥、建材的原料，高炉、炼钢煤气进行发电用于自身生产使用，达到生铁、炼钢、水 泥建材、发电等四条线科学地组合为一体，整个系统属于资源、能源内部循环，污染物对环境为零排放标准的环保产业链。 为确保公司内部产品规模和环保产业的匹配平衡，为了贯彻国家经贸委控制总量、优化结构、提高冶金工业发展和效益的精神，在综合分析了国内外需求状况，国家产业政策、环保政策等有关走向的基础上，结合公司现状，决定新建 2 座 450炉及配套工程，这不仅符合国家环保政策，取得增产不增污、增产要减污的效果，而且也是 *公司深化产业结构，确保其内部产品规模和环保产业的匹配平衡的需要，对完善公司资源综合利用，发展规模经 济和环保经济，为公司装备的现代化、大型化、自动化，整体推进企业的技术进步，创造坚实的基础。 由此可见， *公司建设 2 座 450 炉及其配套工程，无论从国家宏观管理角度，还是从公司内部生产需要，都是十分迫切和必要的。 行性研究的依据和范围 行性研究的依据 (1) *钢铁有限公司新建 2 450 铁高炉项目实施纲要。 4 (2) *钢铁公司关于扩大生产规模、综合利用资源、延伸加工链的方案。 (3) 国家经贸委关于控制总量、优化结构、提高冶金工业发展和效益的精神。 行性研究的范围 (1)原料、燃 料和辅助材料的供应条件； (2)供水、供电、交通运输和外部协作条件及要求； (3)工厂设计：包括炼铁、烧结、高炉煤气发电、炉渣制砖等部分工艺、总图运输、采暖通风除尘、给排水、电力、通信、仪表自动化、系统控制、土建、供热及节能、消防、环保、劳动安全与工业卫生。办公和生活辅助设施不包括在本范围内； (4)工厂机构设置及劳动定员； (5)投资估算及经济效益评价。 程基本指导思想和主要原则 (1)采用先进、可靠、适用、经济、成熟的新设备、新技术以及精料、高温、高压等先进的冶炼工艺，使企业冶炼水平达国内同规模 企业的先进水平，实现高炉的优质、高产、低耗、安全和长寿运行； (2)所选工艺设备要力求先进且简单、实用，便于企业消化吸收； (3)总图布置、工艺流程力求布局合理，物流顺畅，紧凑并留有发展余地； (4)设计以节约投资为准则，在保证工艺需要的前提下，尽量减少固定资产投入； (5)高度重视环境保护和工人劳动保护，加强能源节约和三废的综合利用，争取达到零排放。 料及燃料供应 5 高炉所用含铁原料（矿粉、杂矿）主要来源有两方面，一是国外进口（澳大利亚、印度等）；二是本地矿粉。年产 吨铁年需精矿 粉 164 万吨、酸性球团25 万吨，原矿 8 万吨，焦碳 60 万吨，可满足炼铁和烧结需要。 程建设条件 2 450 炉及配套设施拟建在 *镇 *村南，该区水、电、气等设施齐备，交通方便，且供应条件较好。 电 项目建成后，设备年用电量为 10849 104h/a，煤气发电量约 8046 104h/a，预计需用电网电量2785 104h/a。 水 项目建成后全厂需要新水 504 104m3/a。 建规模及产品方案 拟建 450 炉两座，年产 生铁约 95 万吨。高炉剩余煤气用于 2 6000电机组发电。高炉冶炼铁水主要用于炼钢，当炼钢车间检修时，高炉铁水铸成炼钢铁块，产品标准为 82 炼钢生铁。炼铁炉渣及粉尘用于水泥生产和制砖。 铁工艺及主要技术特征 根据 *的实际情况，本着先进、经济、实用的原则，450 炉采用国内现有同类型高炉先进的技术和工艺，部分系统有所提高，具体特征如下： (1) 精料措施：熟料率 95%，综合入炉品位 55%，烧结矿和生矿在槽下分散筛分、分散称量；焦碳分散筛分，集中称量。 6 (2)采 用 高 压 操 作 ，炉顶压力 料车斜桥上料，料车有效容积 3.8 用 水冷气封串罐无料钟炉顶装料设备，料罐有效容积 13顶主要设备为液压传动；上料、装料操作微机控制，采用交流变频调速； (3)高炉有效容积 450 体为自立式大框架结构；炉型适当矮胖，高径比为 有 14 个风口，1 个铁口， 2 个渣口。炉体设计采用多方位的长寿技术措施； (4)高炉设一个矩形出铁场， 1 个铁口。铁水采用65 吨铁水罐车装运。炉前配备液压泥炮和全液压开铁口机； (5)高炉炉渣全部在炉前冲 水渣，采用底滤法过滤，冲渣水循环使用； (6)高炉配置三座高温球式热风炉，设计风温 1150，采用矩形陶瓷燃烧器技术； (7)采用套管式热管换热器回收烟道废气余热，余热助燃空气，提高风温，降低焦比； (8)为了加强环保，减少粉尘污染，在槽下各扬尘点、炉顶卸料处和出铁口、铁水罐停放处设置强制抽风除尘。 源利用、环境保护、劳动安全与工业卫生 源利用 2 450 炉主要能耗设备有：高炉、热风炉、原燃料运输加工设施、烧结、除尘雨水处理设施等，年度消耗各种能源介质总量 1200 104由于采用先进、成熟、合理的新工艺，节能型设备及节能新技术， 7 使炼铁工序能耗为 562kg/足钢铁企业设计节能技术规定的要求（ 323MJ/各工序能源利用合理。 境保护 2 450 炉严格遵循三同时的原则，配备了完善齐全的环境保护措施，使环境治理与工艺水平相适应。在设计时对所外排的烟气进行处理，回收煤气，减少放散，将废气对大气环境的污染减少到最低限度；废水加强治理，控制外排水量和污染物量，减少废水对水域的污染，节省水资源；噪声设置了完善的降噪措施，将噪声污染严重的工序尽 可能布置在厂区中部，减少噪声对职工、周围居民的影响；由于社会的发展，科学技术的进步，国家对环境保护的要求越来越高，为此，本工程采取了一些成熟的、切实可行的控制措施来满足环境要求。 高炉煤气经两级除尘后一部分供热风炉、烧结机等用户使用，剩余煤气全部用于电厂发电，从而解决了煤气放散对环境产生污染的问题；高炉系统净环、浊环水全部采用闭路循环水系统，污水不外排，不会对周围环境造成污染；高炉储仓各落料点均配备密封收尘罩，经除尘器除尘后外排；高炉煤气、除尘系统收集的粉尘返回烧结厂作为原料，高炉炉渣作为矿渣水泥的原料，产 生的废渣作为水泥厂原料回收使用。冷风放散及风机设置消音装置，以消除噪声污染，车间及厂界噪声均控制在允许范围内；厂区绿化按 25%考虑，设计中尽可能利用道路两旁、闲置空地种植花草，美化环境，减少污染。 预计本工程建成后，各项污染物排放均控制在允许范围内，对周围环境产生的影响不大，其综合环境效 8 益是比较好的。 全与工业卫生 新建的建筑物严格按冶金建筑抗震设计规范进行设防；各种动力、电缆、水管、煤气净化设施等按粉土、粉质粘土地区设计，并设有防雷防静电接地保护安全措施；煤气区的防火防爆，煤气管网的防泄漏 ，电缆绝缘放火、高温作业防辐射，人员和设备防机械伤害，安全用水用电，毒源的危害，噪声防止、安全与工业卫生的管理等都有较完善的措施，严格遵循三同时的原则，为安全生产提供了物资基础，能有效地保证工人的身心健康。 防 本设计严格遵循预防为主、消防结合的消防工作方针及国家有关部门安全防火方面的规定、规范，立足自防自救，做到安全使用、技术可靠、经济合理。设计中严格按建筑设计防火规范和钢铁企业总图运输设计规范进行，主要生产设施配套有完善的安全防火措施，能确保生产安全。 作制度和劳动定员 炼铁、烧结、发电等工程工作制度为三班四运转制，劳动定员为 1110 人。 资估算 2 450炉投资估算是根据工程设计内容进行编制的，内容包括：槽上、槽下供料及除尘、炉顶及上料、高炉本体、风口出铁场、出铁场除尘、热风炉、粗煤气除尘、渣处理、鼓风机站、水处理、总图运输、外部管网等设施。 估算总投资为 18497 万元。 9 其中： 建筑工程： 4331 万元 设备及其购置费： 8347 万元 安装工程： 2084 万元 流动资金： 3315 万元 其他费用： 420 万元 济效益分析 根据 2 450 炉的综合技术指标和原、燃料条件及 *公司的经营管理能力，经计算：生铁单位价格1500 元 /吨，具有成本较低的优势。 通过分析计算： 全部投资内部收益率税后为 投资回收期（含建设期）税后 ，税前 。 投资利润率 投资利税率 从上述指标来看，该项目具有较好的经济效益。 设进度 根据 *钢铁公司的实际情况，考虑建设周期为二年，试产期（ 80%生产负荷） 1 年，尔后按设计产量进行生产。 题 及建议 高炉喷煤粉和富氧鼓风是高炉炼铁的节能措施之一，因资金所限，本项目暂不考虑；在项目建成投产后，应加强管理，保证合理的入炉原料结构，保证高产、优质；建议尽快进行环境影响评价工作。 论 拟建的 2 450 炉及其配套生产设施，生产工工艺符合国家及 *产业政策的要求，规模合理。 设计中采用了有效的环保治理措施，能够 确保 10 三废达标排放。 原料品质优良、来源充足；交通运输、供水及供电条件优越。 经济效益预测表明，该项目具有较好的经济效益。 综上所述，该项目符合国家产业政策，工艺合理，技 术成熟可靠，产品优良，具有较好的经济效益、环境效益。应抓紧实施，为地方经济发展作出贡献。 1. 17 主要经济技术指标 主要经济技术指标见表 1 11 表 1 主要经济技术指标 序号 指标名称 单位 数量 备注 1 高炉公称容积 450 2 高炉冶炼强度 t/d 3 高炉利用系数 t/d 4 热风温度 1050 1150 5 入炉焦比 Kg/t 600 6 年工作日 天 350 7 年产生 铁 104t/a 8 入炉矿品位 % 54 9 熟料率 % 95 10 原料耗量 烧结矿 Kg/t 1500 球团 Kg/t 289 生矿 Kg/t 92 焦炭 Kg/t 600 11 动力消耗 电 h/t 水 其中：循环水 m3/t 工业新水 m3/t 压缩空气 m3/t 高炉煤气 m3/t 720 12 产品及副产品 生铁 104t/a 炉渣 104t/a 焦粉 104t/a 高炉煤气 104h 22 炉尘 104t/a 返矿 104t/a 13 炼铁工序能耗 Kg/t 658 14 占地面积 00000 15 固定资产投资 万元 13882 16 流动资金 万元 3315 17 职工总人数 人 1100 18 年产值 万元 142228 19 年利润总额 万元 3777 20 销售价格 元 /t 1500 21 投资 回收期（税后） 年 建设期 22 财务内部收益率（税后） % 部投资 12 23 投资回收期（税前） 年 建设期 24 财务内部收益率（税前） % 部投资 25 投资利润率 % 26 投资利税率 % 第二章 市场预测和建厂规模 场预测 生铁是我国工业生产的主要原料，在国民经济建设中占有非常重要的地位，对增强综合国力起到支撑作用。近年来 ,随着我国经济的迅速发展，汽车和建筑拉动了钢铁产量的大幅度提高。据有关资料统计，从1990 年至 1995 年我国生铁年量由 6186 万吨增长为7810 万吨，到 2002 年已达到 吨的生产规模，平均年递增约 12%。从 1998 年起，我国钢材消费居世界第一， 2000 年到 2003 年，中国钢材消费从 吨增加到 吨，增幅 2002 年中国钢材消费超过美国和日本钢材消费的总和。由于钢铁需求量的大幅增长，刺激了小高炉的快速发展，从 1990 年至1999年的十年时间内小高炉的生铁产量增长约 均每年增长 28%，大大超过生铁总产量的增长幅度。小高炉的发展尽管在一定程度对国民 经济的发展起到重要作用，但小高炉能耗大，不仅浪费了大量的生产资料，还严重污染环境，且质量不稳定，主要技术指标都比较差。为此，国家经贸委、国家环保局、国家冶金局等部门自 1997 年开始，相继出台了一系列的相关产业政策，到 2002 年底 100下高炉被淘汰、关停，仅此一项我县年生铁产量就减少 80 余万吨。这就意味着，由于 100下小高炉的相继停产，将会让出 13 一定的市场份额。加之国家对西部的开发速设，以及扩大内需的一系列政策、措施的相继实施，再加上国际上主要发达工业国家生铁产量的逐年降低，给我国的钢铁工业发展提供 一定的机遇，因此生铁市场前景较为乐观。另外， *公司多年来与美国、日本、韩国等国家或地区和我国 上海、湖南、湖北、江苏、浙江等地的钢厂、铸造厂， 建立了长期生铁贸易合作关系，生铁销售市场有保证。 厂规模 根据国家产业政策调整和环保治理要求，结合 *钢铁有限公司的实际和 *县经济发展的需要 ,拟建厂规模为：年产 95 万吨生铁的 450铁高炉两座，并配套年生产烧结矿 200 万吨的两条 90却煤气烧结生产线和两座 6000电厂。 14 第三章 建厂条件及厂址选择 址选择 工程拟建区选在 *县 *镇 *村与北白集村交界处，该区地势平坦，紧邻郭义三级公路和侯月铁路，交通便利，便于进一步发展。 目区位环境 *县位于 *省南部临汾盆地。北部与 *县接壤，西与 *市毗邻，东与 *相连，东北与浮山、东南与绛县为界，汾河由北向南自县界西流过。 *县地理位置优越，交通便利。北距省会太原 327 公里，南距西安市320 公里，南同蒲铁路、侯月铁路贯穿全境。大运公路、晋韩公路从县内通过，是 *南部重要的交通枢纽。 址自然条件 象条件 *县属暖温带大陆性气候，四 季分明 ,冬春季长而夏季短。年平均气温 1 低气温 7 月份最热，平均气温 高气温 400C；年降水量在 500右，年最大降雨量 900年无霜期 190 天，初霜期出现在 10 月中旬，初冻约在 12 月下旬，最大冻土层深度 56 长年主导风向为东北风，年平均风速 s。 年平均气压 920对湿度 65%。 程地质 工程拟建区为级非自重湿陷性黄土 ,覆盖厚度 15 10 20m 左右 ,地基承载力在 120 140间。 震烈度 工程拟建区属 7 级地震区，厂房建筑物均应按地震烈度 8 度设防。 文地质 工程拟建区 域的地下水属中层潜水、孔隙水。 通运输 工程拟建区距 108国道 里 ,距晋韩路 5 公里，邻近侯月铁路 ,距年吞吐能力 200 万吨的 *县集运站 1公里 ,距 *北站 15 公里 ,交通运输极为便利。 电、电讯 工程拟建区距临汾 500电站 里 , 距里村 220电站 5 公里，距西凤 110电站 8 公里有一座 ,电力资源充足、有保证。 *县程控电话线路、移动通讯网已覆盖全县，通讯联络方 便快捷。 水 工程拟建区距 滏河 2 公里、距汾河 3 公里，距 *七一水库 10 公里，该区拥有丰富的地下水，水资源较为充裕，能满足生产需要。 16 第四章 原燃料的供应 铁原料的供应 高炉所用含铁原料（矿粉、杂矿）主要有澳大利亚、印度等国家进口，并辅助部分国产矿粉。 *、 *、 *、浮山等地铁矿资源丰富，储量约 吨。矿石含铁品位在 50%以上，精矿粉的品位在 60%以上，硫、磷等有害元素含量低，是很好的炼铁原料；由于矿产资源丰富，选矿业发达，原料供应价格便宜。两者合理配置，完全可满足 2 450 铁高炉的生产需要。 烧结矿、球团矿和铁矿的质量指标见表 4 1。 表 4 1 烧结矿、球团矿和铁矿的质量指标表 烧结矿 铁矿石 球团矿 63% 61% 10% 2% 5% S P 转鼓强度 70 粒度要求 5 50 0 40 30 矿率 8% 原 料 成 份 17 炭的供应 在距厂 20 80 公里的洪洞、 *、乡宁、蒲县等地盛产焦炭。同时， *县 90 万吨和 150 万吨焦化企业正在建设中。 450 铁高炉所用的一级或二级冶金焦炭，从以上地方购买方便有保证。 焦炭的质量标准见表 42。 表 4 冶金焦炭标准 成分 固定碳 灰份 水份 挥发份 硫 磷 10 粒度 % 85 85 12 6 90 9 表 5 熔剂质量指标 项目 2灰石 云石 22 结燃料 烧结工程所需燃料采用高炉槽下筛分的碎焦，烧结点火及保温采用高炉煤气。各种原燃料经筛选后送至配料室参加配料，高炉煤气经净化后送至烧结机烧结点火及保温。 烧结机烧结点火及保温采用高炉煤气，烧结机点火及 保 温 每 吨 成 品 烧 结 矿 需 要 的 热 量 按2512080000 ,合计每小时热耗 5049280812060 103 则 每 小 时 相 应 需 消 耗 热 值 为3550KJ/850高炉煤气 14223求煤气进厂压力不小于 4000400 结原料消耗 烧结所需各种原料消耗见表 5 表 5 烧结原料消耗量 注： 示每吨烧结矿 结车间组成及设备选型 原料种类 单耗 Kg/耗 t/h 日耗 t/d 年耗 t/a 精矿粉 285 1639609 焦 粉 80 18 160800 高炉灰 10 5 20100 返 矿 928 1218662 石灰石 179 160 359790 白云石 100 48 201000 合 计 1604 3599961 23 烧结车间由原料场、燃料破碎室、熔剂破碎室、熔剂筛分室、配料室、一次二次混料机、抽风烧结室、成品破碎室、冷返矿槽及转运站等组成。以下为单套90 却煤气烧结机的组成和设备选型。 料室 配料室位于原料场一侧，内有园锥形金属振动矿槽 24 个。烧结车间所用各种原料及熔剂，由运料车运到原料场堆存，经均混后用皮带机运至配料室矿槽内 ,矿槽下设 2500闭式园盘给料机，配料槽有关参数见表 5 表 5 配料槽参数 剂、燃料破碎室 破碎室设 2 台 400*700 四辊破碎碎焦，破碎后的焦粉粒度为 3 0 B=1000 皮带送至配料室，燃料破碎为单系统开路破碎，当四辊破碎机有故障时，可利用熔剂备用破碎系统破碎。 熔剂破碎采用 4 台 800 * 800 锤式破碎机，其中三台工作一台备用。破碎后的石灰石、白云石由 B=1000原料名称 矿槽数 有效容积（ 原料用量(t/h) 贮存时间 (h) 单槽 合计 精矿粉 8 60 480 炉灰 2 60 120 5 石灰石 4 60 240 云石 2 60 120 焦 4 60 240 矿 4 60 240 84 24 皮带送至熔剂筛分室。 剂筛分室 筛分室设 4 台 3000 自定心振动筛 ,筛上大于 3剂返回熔剂破碎室重新破碎 ,筛下小于 3熔剂由皮带机送至配料槽备用。 合室 混合室设 4 台 2000 *7000 园筒混料机 。 结、冷却及抽风机室 经混合后的混合料由皮带机送至烧结机室，布料后点火烧结。烧结机为 90 却煤气烧结机，点火、保温采用高炉煤气。烧结饼从机尾输出，经二台 1100 *1860 单辊破碎机破碎后，由 1500 *4500 耐热振动筛筛分，大于 5烧结矿进入 90却机冷却；小于 5返矿进入热返矿槽，经 2500 园盘给料机配入烧结混合料，返回重新烧结。 抽风系统降尘管为 2600结废气通过降尘管进入降尘室进行初除尘后到 224 管多管除尘器除尘，净化 后的废气经烧结抽风机排入高 80m 的烟囱。降尘管、降尘室及多管除尘器排出的灰尘用水封拉链机运至混合料皮带上。 环冷机采用吹风冷却，烧结矿冷却至 150以下。 品破碎室 设 2 台 1000 *4000 固定筛，筛上大于 40结矿给入 2 台 800 *600 双齿辊破碎机，破碎后的烧结矿 及 筛 下 的 烧 结 矿 直 径 均 为 小 于 40起由B=1000带机送至成品筛分室。 品筛分室 成品筛分室设 1500 *5000 固定筛 2 台，先分出大 25 于 20品烧结矿，筛下部分进入 1500 *4500 双层筛，其筛孔分别为 105于 5烧结矿为冷返矿。其余合格粒度的烧结矿由 B=1000带机运往高炉烧结矿矿槽。冷返矿则运至冷返矿槽参加配料。 26 第六章 炼铁工程 述 本着先进、经济、适用的原则，参照国内同类企业450炉的技术装备和炼铁技术的发展方向， 450 罐无料钟炉顶、高温球式热风炉、空气余热等高炉长寿技术，以实现高炉的优质、高产、低耗、长寿、环保目标。 计规模、工作制度及产品方案 计规模 本工程 2 450炉，利用系数为 d，年产生铁 2 吨。 作制度 炼铁车间为连续工作制，年工作日 350 天。 品方案 (1) 生铁产量 二座 450炉生产能力为： Q=N V T =2 450 350 =945000 吨 /年 式中： N 高炉座数 V 高炉有效容积， 高炉利用系数， t/d T 高炉年工作天数， d (2) 产品方案 高炉产品主要用于炼钢，当炼钢车间转炉检修时， 27 高炉产品 以炼钢生铁为主，其产品标准为 铁工艺技术流程 拟建 450铁高炉生产工艺流程见图 6 工艺流程图 球团 30 50烧结矿 45 5原矿 20 40焦炭仓 50 20 6 1 炼铁工艺流程图 球团仓 烧结矿 矿 石 焦炭仓 电 子 配 料 器 料斗 循环冷却水 450m高炉 热风炉 烟囱 鼓风机 助燃风机 炉渣 铁水 渣池 渣场 炼钢 铁水罐 荒煤气 二级除尘 净煤气 煤气管网 去烧结机 去发电机组 铸铁机 水泥原料 28 工艺流程说明如下： (1)高炉冶炼用的焦炭、含铁原料、熔剂及辅助材料，在烧结车间经计量、加工处理和烧结成烧结矿后，用皮带机运到高炉矿槽贮存使用。 (2)各种炉料经二次筛分、计量后，用皮带机输送到料坑，由 料车拉到炉顶加入炉内进行冶炼。 (3)高炉冶炼的热源主要来自于焦炭燃烧，各种原料在内进行复杂的氧化还原反应，冶炼用风由鼓风机站供给，由鼓风机鼓出的冷风经热风炉加热后送给高炉。 (4)450炉冶炼主要产品 生铁水，由高炉直接输送到炼钢铁水罐车或浇注到铸铁机进行铸造。 (5)高炉的副产品 煤气，经除尘、净化后，一部分作为烧结机的点火、保温燃料，一部分作为热风炉的燃料加热冷空气，余下部分用于发电机组发电。 (6)高炉、热风炉、鼓风机站、烧结机等用水由各水泵站供给，回水流到沉淀池和凉水池沉淀、冷却后循环使 用。 (7)高炉产生的各种粉料、重力灰收集后，运到烧结厂进行配料烧结。 (8)炉渣、炉尘进行水泥加工综合利用。 炉主要技术指标 450炉主要技术指标见表 6 间平面布置和工艺方案特点 根据企业现有的地形条件，考虑到今后的发展，在工艺流程合理，操作安全，满足生产工艺的前提下， 尽可能节约土地，使之布局紧凑；各种管线、运输线路尽可能缩短，以使厂区内部运输道路畅通，从企业 29 表 6 450炉主要技术指标表 序号 指 标 名称 单 位 数 值 备 注 一、冶炼指标 1 高炉有效容积 m 450 2 利用系数 t/md 3 焦比 kg/t 600 4 炉顶压力 5 热风温度 1050 1150 6 熟料比 % 95 7 综合入炉品位 % 55 8 富氧率 % / 9 渣铁比 kg/t 460 10 年工作日 d 350 二、产品及副产品（单座高炉） 1 生铁 104t/a 2 水渣 104t/a 水份 10% 3 炉尘 104t/a 4 返矿 104t/a 5 返焦 104t/a 6 高炉煤气 104h 11 三、主要原、燃料消耗量 1 烧结矿 104t/a 返矿 2 球团 104t/a 3 原矿 104t/a 返矿 4 焦炭 104t/a 返矿 四、单位生铁动力消耗 1 鼓风 t 1585 2 高炉煤气 t 720 3 蒸汽 kg/t 75 4 压缩空气 t 5 氧气 t 修用氧 6 水：循环水 m/t 新水 m/t 30 的发展和有关公用设施的合理利用着想。高炉车间布置采用并列式布置，即高炉列线与热风炉中心线轴线平行，净煤气系统轴线同高炉列线互相平行，贮矿（焦）槽也采用一列式，其轴线也平行与高炉中心线。其主要尺寸： 高炉中心线同热风炉的中心距为： 2100 炉 中 心 线 同 重 力 除 尘 器 系 统 的 中 心 距 为 ：36000 炉 中 心 线 同 布 袋 除 尘 器 系 统 的 中 心 距 为 ：18500炉中心线同矿（焦）槽的轴线距离为： 39930据厂区的气象条件，变电站、风机房等对环 境清洁度要求较高的系统布置在场区的上风向，原料破碎、筛分及炉前出铁场等污染较重的区域安排在下风向。 上、槽下系统 上 给料系统 贮槽上部设有两条带卸料小车的皮带机，烧结矿、原矿、球团等原辅料由设于仓顶的皮带卸料小车分别向各料仓卸料；焦炭在原料场经过双辊破焦机破碎、筛分后的合格料由皮带机卸到焦仓贮存。 结矿、焦炭的贮存能力 按高炉利用系数 d，综合入炉品位 55%，熟料率 95%计算，本系统配备 20 个双排料仓，总容积为 2974 内内衬均用辉绿岩铸石板，仓体为现浇钢筋砼框架结构。各仓的具体特性见表 6 31 表 6 各仓的具体特性表 料种 数量 单仓有效 容积 有效 容积 存量 t 贮存时间 h 焦炭 4 188 752 450 13 烧结矿 10 6 154+4 146 1508 2440 31 原矿 2 119 238 385 80 球团 4 119 476 770 52 下系统 每个烧结矿、块矿、球团、焦炭槽下出料口安装了电振给料机、振动筛和称量漏斗，实现分散筛分、分散称量。炉料按程序：给料筛分称量皮带转运 料坑矿石漏斗（集中称量漏斗）装入料车。筛下的返矿用皮带机送到返料仓，装汽车运到烧结厂回收。 各称量漏斗采用计算机控制，并自动实现称量补偿。 对槽上、槽下各落料点均设吸尘罩，选用一台 76轻粉尘对环境的污染。 料系统 高炉上料采用双料车上料。料车容积为 1850 滚筒卷扬机从斜桥上料，高炉装料、上料及配料均采用微机程序控制，模拟显示出生产过程，并设有数据打印设施；料车、槽下和料坑漏斗均采用自动控制，若系统出现故障，上料系统仍可实现手动控制，以满足高炉的正常生产。 炉炉体结构 体结构 高炉炉体结构型式采用大框架自立式结构，框架尺 32 寸 12 12m。在炉底封板下方设置炉底水冷管增强了气密性。炉体部分设置四层平台，用于分别探瘤、煤气取样、炉顶设备检修等工作，炉顶平台全部采用栅格式平台板，以减少积灰负荷。 炉内衬 高炉炉底满铺五层自培炭砖，第六层至第十五层为环砌自培炭砖加陶瓷杯，陶瓷杯材质为棕钢玉。 炉腹、炉腰及炉身中下部采用高铝砖，炉身上部采用致密型粘土砖，炉身下部采用微孔模压小块炭砖，炉缸采用微孔模压小块炭砖，炉缸内壁及炉底炭砖上部采用 复合刚玉质陶瓷杯结构。 体冷却 给构合理的冷却设备和冷却效果良好的水冷系统是实现高炉高产、长寿的关键之一。本方案高炉冷却壁采用汽化冷却，汽化冷却系统设汽包一个，其直径为 10m，安装标高为 化水来自高炉软水站，设置一台 40水蓄水箱。高炉炉体从炉底至炉身上部设 9 段冷却壁。 1 3 段冷却壁为光面冷却壁，材质为 腹、炉腰及炉身冷却壁即 49 段为镶砖冷却壁，材质为 中 6、 8、 9段带有 头用于托砖。高炉底采用工业水冷炉底，冷却水压力为 保护炉底，确保高炉一代炉龄。高炉风、渣口各套均采用工业水冷，其中风口小套采用高压水冷却，其余为低压水冷却，冷却水压力为 在炉底、炉基、炉腰、炉身都设有温度测量装置，及时了解温度分布和耐火材料的侵蚀状况，确保高炉安全生产。 33 顶系统 高炉炉顶采用 水冷气封串罐无料钟炉顶设备，钢结构框架 11 11m。由于专利保护，需由西安冶金机械厂设计并供货。 (1)串罐无料钟的特点 与双料钟液压炉顶相比较，串罐无料钟具有良好的高压密封性能，灵活的布料手段，能使高炉充分利用煤气能， 保持高炉顺行；运行可靠，易损件少，检修方便快捷，有利于高炉高产、节能、长寿的特点。但存在设备价格高，要求工人操作水平高，管理要到位的情况。 (2)工艺参数 炉喉直径 顶压力 炉顶温度 正常 150 200 300报警 上密封阀直径 槽长度 2000槽正常工作角度 13 530 溜槽检修更换角度 槽旋转速度 0 11r/槽倾动速度 1 s (3)主要设备 料罐 3节阀、下密封阀、眼睛阀、中心喉管、齿轮箱、电动探尺、均压及均压放散阀、逆止阀、上闸阀、上密封阀、布料溜槽等。 (4)控制方式 炉顶采用控制，为基础自动化级。 自动控制（连锁） 34 远距离手动控制（连锁） 机旁手动控制（非连锁），为部件检修及测试用。 (5)基本布料形式 采用计算机自动控制进行环形（多环、单环）布料。 远距离手动控制进行环形、扇形及定点布料。 炉炉型主要尺寸及有关参数 合理的高炉炉型是实现高产、稳产、低耗、长寿的基本条件之一。高炉炉型内型尺寸的合理 性主要与适用的原燃料条件及操作制度有关，合理的炉型来源于生产实践。依照国内众多厂家级高炉运行的情况，结合当地原燃料使用的实际，确定高炉炉型尺寸见表6 表 6 高炉炉型尺寸 序号 名称 符号 单位 数量 1 有效容积 Vu 50 2 有效高度 18200 3 炉缸高度 3100 4 炉腹高度 2800 5 炉腰高度 1400 6 炉身高度 10300 7 炉喉高度 1600 8 死 铁 层最 底 面 倒 铁 口 中 心线高度 1100 9 炉缸直径 d 5400 10 炉腰直径 D 6300 11 炉喉直径 4400 12 炉腹角 度 85 52 11 13 炉身角 度 84 43 49 14 风口数 14 15 渣口数 2 16 铁口数 1 17 有效高度与炉腰直径比 8 有效容积与炉缸断面积比 9 炉腰直径与炉缸直径比 D/d 35 口平台及出铁场 风口平台 、出铁场为架空式钢筋混凝土框架结构，在铁口上方设置钢结构风口平台，供操作及换风口作业用。高炉出铁场设置一台跨度为 22m ，起重量为 16吨双粱桥式起重机。出铁场及风口平台均设屋盖及雨遮。 高炉设一个铁口、二个高度不同的渣口， 14 个风口。出铁场主沟坡度为 渣沟坡度 8%，主沟及弯沟内衬为浇注料，铁沟、渣沟内衬为捣打料。主沟及弯沟内衬采用浇注料，延长了修沟的周期，减少了维护的工作量，改善炉前环境。铁支沟坡度为 7% 10%，渣沟坡度为 6% 7%。风口大套材质为 、小套材质为锡青铜，采用贯流式风口， 风口小套中心线与水平线夹角为 90，风口平台上炉前设备采用矮身液压泥炮，折叠式液压堵渣机以及液压开铁口机。铁水用 65t 铁水罐车装运，炉渣为炉前水冲渣。 高炉日产铁 1350t，日出铁次数 12 次。每次出铁配置 3 台 65t 铁水罐车，将铁水运到炼钢车间或铸铁车间。 为改善炉前操作环境，减少出铁时产生的烟尘对大气的污染，在铁口处的风口平台下设吸风口，铁水罐上方设抽风除尘罩进行抽风除尘。 出铁场设有泥炮操作室，工人休息室。 炉送风系统 高炉生产的关键设备是鼓风机。鼓风机选用高压轴流鼓风机，型号为 机功率 6000压10量 Q=1500m3/置二台风机，一用一备，鼓风机出口、进口和排风管上均设消声器，减少噪声 36 对环境的污染。 风炉系统 风炉工艺参数 高炉配置 3 座球式热风炉，正常工作制度为两烧一送。 其设计参数见下表 6 表 6 热风炉工艺参数表 序号 名 称 单 位 数 量 备 注 1 热风炉座数 座 3 2 热风炉炉壳直径 550/7310 上 /下 3 热风炉全高 0440 4 燃烧室有效断面 积 m 5 畜热室有效断面积 m 6 球床高度 m 7 上部 m 4 下部 m 7 一座热风炉加热面积 m 19380 8 一座热风炉装球量重 t 430 9 单位炉容蓄热面积 m/m 130 10 热风温度 1100烧及送风 热风炉送风采用集中送风方式，设有助燃风机房、空气预热装置。空气预热采用热管式空气换热器，工艺参数如下： (1)烟气 68000 72000h 温度 从 260降 至 190 37 阻力 (2)空气 32000 34000h 温度 从 20升至 180 阻力 17助燃风机房内设二台助燃风机，风机型号为 9量为 59000m3/h，电机功率 250 热风炉烧炉使用高炉自产煤气，工作制度为两烧一送，高炉煤气的预测成份见表 6 表 6 高炉煤气的预测成份表 成份 O 2 热值 Q % 12 14 27 28 5 50 大卡 壳钢结构 改变以往炉底钢板和炉壳直接对焊方法，采用弧形结构，消除或减少局部压力，保证焊缝不被拉裂、杜绝炉底跑风难以处理的问题。 炉壳由 段组成。 它 高炉热风炉烟囱高度为 55m，上口直径为 烟道内设烟道转动闸板，以调节热风炉烟气分布。 热风总管设倒流休风阀及烟囱，直径为 800囱上口标高为 37m。以保证足够的倒流负压。 热风阀采用汽化冷却，也可采用软水密闭循环冷却，其一次投资额相差不大，其余部位如烟道阀、煤气调节阀等采用工业水循 环冷却，循环水量为 180t/h，水压 38 根据热风炉各部位的工作温度、受力状况和化学侵蚀的特点，分别选用了不同性能的耐火材料，燃烧室采用高铝砖，蓄热室采用粘土砖。 气系统 高炉正常炉底压力为 气发生量 11 104h，炉顶温度约 150。