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65m3高炉技术方案说 明 书西姆五矿集团 Cimm Group CO.,LTD2005年11月 目 录1工程范围及分工11.1 工程主要范围11.2 分工22技术及专有技术32.1 干法除尘32.2 球式热风炉32.3 陶瓷燃烧器32.4 无料钟炉顶装料设备42.5 箱式烧结42.6 铸铁机53原、燃、辅料化学成分及用量63.1 原料、燃料及辅助材料化学成份63.2 原料、燃料及辅助材料用量74炼铁工艺及技术参数84.1 工艺流程图84.2 主要工艺设备及技术性能94.3 动力系统154.4 给水排水204.5 高炉鼓风机站234.6 主要技术经济指标235设备清单256耐火材料用量表406.1 高炉耐火砖用量表406.2 球式热风炉耐火砖用量表417、建构筑物一览表438、备品备件明细表479、劳动定员4810投资估算表4911工程进度表5112工程建设施工监督5212.1 施工监理5212.2 现场服务5213人员培训5313.1 培训内容5313.2 培训时间5313.3 培训地点5313.4 培训对象5313.5 培训费用5314质量保证5415技术进步与企业发展5516生产设施的维护与保养费用5617环保予评价5717.1 工程污染源确定5717.2 工程拟采取的污染治理措施分析60181工程范围及分工1.1 工程设计主要范围 本工程设计的主要内容包括一座65m3高炉本体及其配套的辅助设施。 1、箱式烧结系统包括原燃料堆场、焦粉石灰石破碎、皮带输送机、储矿仓、仓下配料、一，二次混料、箱式烧结机、旋风除尘器、引风机等。2、原料处理系统包括烧结矿的破碎、筛分、除尘、粉矿仓、粉焦仓、皮带运输机通廊、操作室等。3、上料系统有储料仓，仓下给料、筛分、除尘、电子称量、上料皮带输送机。4、高炉系统有65m3高炉本体，料车、卷扬机、上料操作室，炉顶装料设备、炉前设备、出铁场、铸铁机、高炉计器值班室。5、煤气净化系统有重力、布袋二级净化除尘器一套。6、热风炉系统包括球式热风炉，热风总管，各种伐门仪表、烟囱、计器操作室。7、送风系统包括风机房、风机及检测仪表，滤风室、排风消声器。8、供水系统包括净循环水池、冲渣水池、循环水系统，水泵房、操作室、柴油发电机组等。9、供电系统包括高低压变配电所、电气设备及厂区、车间及室内照明。 10、其它：包括碾泥机室等。1.2 分工 本工程由CIMM总承包，设计由山西省冶金设计院完成，工程所需主要机械设备及耐火材料由CIMM供货，土建工程、钢结构制作安装及以下设施由买方负责。 1、总图及生活设施，包括厂内外运输车辆、围墙、地磅房、办公楼、食堂、浴室、锅炉房等。 2、电源和供水外线(电源及供排水厂外部分均供至围墙外一米，水源井设计施工由买方负责)。3、通讯设施4、机修、化验5、消防设施由中方设计，印方负责配置。2技术及专有技术2.1 干法除尘高炉煤气必须除尘后方能作为燃料使用。煤气除尘工艺分为湿法除尘和干法除尘两种。干法除尘工艺是对经过粗除尘设备后的高炉煤气，采用布袋除尘作为精除尘设备，干法布袋除尘与传统湿法除尘相比具有除尘效率高，煤气质量好，运行费用低，节电，省水以及不向外排放污水等优点。经过干法除尘后煤气的含尘量可降到小于10mg/m3。2.2 球式热风炉目前，中国山西省内小型高炉绝大部分都使用球式热风炉。球式热风炉的炉体结构与顶燃式热风炉相似。不同的是蓄热室内的换热介质为高铝质和硅质耐火球。其工作原理分燃烧和送风两个阶段，并交替进行。燃烧阶段是将高炉煤气直接引入热风炉拱顶空间内燃烧，自上而下加热耐火球至1100-1250；送风阶段是将冷风自下而上通过热风炉内灼热的球床，进行热交换，使冷风变成950-1050的热风，送入高炉。球式热风炉具有结构简单，蓄热面积大，蓄热量大，球床中气流通路不规则，热效率高，送风期长的优点。与传统的考贝式热风炉相比，送风温度高100-150，热效率提高1.5倍，同时建设投资节省30%以上。2.3 陶瓷燃烧器陶瓷燃烧器是用耐火材料予制的，一般采用磷酸盐耐火混凝土或矾土水泥耐火混凝土。本工程采用的燃烧器是套筒式燃烧器，它由两个套筒和空气分配帽组成。燃烧时，空气从一侧进入外面的环形套筒，从顶部的环状圈空气分配帽上的狭窄喷口中喷射出来，煤气从另一侧进入到中心管道内，并从其顶部出口喷出。由于空气喷出口中心线与煤气管中心线成一定夹角，所以空气与煤气在进入燃烧室时能充分混合，完全燃烧，从而提高燃烧效果。套筒式燃烧器的主要优点是结构简单，构件少，加工制造方便。特别适合于小型高炉的热风炉。2.4 无料钟炉顶装料设备无料钟炉顶装料设备没有传统的大小料钟机构，采用HY型炉顶布料系统。该设备具有布料均匀、密封性好和寿命长的优点，其结构简单独特，适用于50-180m3高炉。2.5 箱式烧结本工程采用的箱式烧结工艺包括：原燃料制备、配料、烧结、破碎、筛分等工序，其工作原理与带式烧结相似。生产工艺流程如下：原燃料及熔剂分别装入各自的料仓内，燃料和熔剂各设一台细碎破碎机，将焦粉和石灰石粉加工成0-3mm的粒度再入仓；精矿粉、生石灰、焦粉和石灰石粉按比例由园盘给料机在带式输送机上配料，然后送入园筒混料机内混合。混好的料用带式输送机送到箱式烧结机的烧结箱内，铺好料后，由点火器用高炉煤气在料层上面点火；点燃后利用离心引风机，从烧结箱下面抽风，使料层自上而下燃烧，生成烧结矿。烧好的烧结矿经破碎、筛分，筛上成品送高炉料仓，供冶炼使用；筛下粉矿返回流程中，重新混料烧结。该工艺具有流程短、设备简单，投资省，适合与小型高炉配套，生产成本低等优点。2.6 铸铁机铸铁机是把铁水连续铸成铁块的机械化设备，一般可分为两类，一类是辊轮安装在链带两侧，链带运行时，辊轮沿着固定轨道前进，称为辊轮移动式铸铁机，另一类是把辊轮安装在链带下面的固定支座上。支撑链带称为固定辊轮式铸铁机。本工程采用的是后者。其特点是结构简单、运行可靠、寿命长。因涉及专有技术，此设备须定点厂家订货。3原、燃、辅料化学成分及用量3.1 原料、燃料及辅助材料化学成份1、精矿粉精矿粉化学成份表：元素TeFeOSiO2AL2O3CaOMgOSP精矿粉（%）6571.50.52、块矿粒度：15-30mm块矿化学成份表：元素TFeFe2O3FeOSiO2AL2O3CaOMnOPS%63520.33、焦炭： 粒度:20-40mm 焦炭化学成份表：元素品名水份灰份挥发份机械强度焦末含量硫M40M10焦 炭()5%13.51.97695%0.84、石灰石 粒度:20-40mm 石灰石化学成份表：元素品名Fe2O3SiO2Al203CaOMgO石灰石(%)2523.2 原料、燃料及辅助材料用量3.2.1 高碱度烧结矿配原矿方案1、165m3高炉用料量:精矿粉： t/年71036原 矿： t/年23678焦 炭： t年46963石灰石：t年830 2、主要材料吨铁消耗量： 精矿粉：吨铁耗精矿粉1.29吨块 矿：吨铁耗原矿 0.43吨焦 炭：吨铁耗焦炭 0.85吨3.2.2 全原矿方案1、用料量原矿 t/年 94714焦炭 t/年 46963石灰石 t/年 24902、主要材料吨铁消耗量原矿：吨铁耗原矿 1.71吨焦炭：吨铁耗焦炭0.85吨4，炼铁工艺及技术参数4.1 箱式烧结4.1.1规模及产品方案烧结生产能力拟年产6.6万吨合格熟料,碱度1.60,烧结矿品位TFe56%、成品烧结矿粒度8-40mm。4.1.2烧结工艺1，原燃料、熔剂及其化学性质精矿粉：采用印度本土铁矿粉生产的精矿粉，品位TFe65%、FeO21-23%；焦粉：采用炼焦厂分级后的粉焦，其固定炭82%、含硫7000J；粒度0-3mm石灰石粉，生石灰：采用当地产品，其中CaO50%。2，成品烧结矿成品烧结矿的质量和粒度应当满足高炉生产的要求，为高炉的稳产和高产创造条件。成品烧结矿的品位TFe56%、尽量降低硫、磷等有害成分的含量，成品烧结矿粒度8-40mm。3，工艺流程原燃料及熔剂分别装入各自的料仓内，燃料和熔剂各设一台细碎破碎机将焦粉和石灰石粉加工成0-3mm的粒度再入仓；精矿粉、生石灰、焦粉和石灰石粉按比例由圆盘给料机在带式输送机上配料，然后送入圆筒混料机内混合。混好的料由带式输送机送到箱式烧结机的烧结箱内，用高炉煤气在料层上面点火；点燃后利用离心引风机的抽力，使料层自上而下燃烧，生成烧结矿。烧好的烧结矿经破碎筛分，成品送高炉料仓，供冶炼使用；筛下粉矿返回流程中，重新混料烧结。4，原燃料、熔剂消耗指标及产品平衡计算原燃料、熔剂消耗指标产品物料名称数量（t/a）%产品名称数量（t/a）%精矿粉5901050.523烧结矿6600056.5高炉灰17261.477返矿2920425石灰石100818.63烧损1226610.5生石灰19861.7水93458焦粉54554.67返矿2920425水93458合计116814100.00合计116814100.004.1.3工艺流程图烧结车间工艺流程如下：精矿粉焦粉石灰石生石灰细碎细碎配料一二次混合箱式烧结机破碎筛分成品烧结矿返矿 4.1.4车间配置和设备选型（1）车间配置烧结车间主要建筑物有受料坑、燃料和熔剂破碎室、配料仓、配料间、一、二次混料间、烧结机间、风机房及皮带通廊，车间布置力求紧凑，减少占地，便于生产管理。2，设备选型燃料、熔剂破碎设备燃料用900700四辊破碎机、熔剂用PC0606锤式破碎机；配料系统配料仓共设6个，各种物料单独存储。6个料仓下面分别设有6台1000圆盘给料机控制各种物料的配比，配料后经带式输送机运至混料机。混合设备一、二次混合间各设置一台20008000圆筒混料机，将各种物料充分混匀。混匀后的物料经带式输送机运至箱式烧结机间的料仓内。烧结设备烧结设备采用箱式烧结机，共设置24个烧结箱体，双列平行布置，每列12个箱体，每个箱体的面积为1.81.6m；装料采用布料器，卸料采用液压倾翻机构，除尘采用旋风除尘器,引风机采用烧结专用离心式通风机,配套电机315kw。除尘设备各皮带输送机的转运点处设吸尘罩，除尘采用加压反吹扁袋除尘器。上述各工序之间均用带式输送机连接。4.1.5主要技术指标序号名称单位指标备注1烧结机产量t/a660002年工作日天3303烧结矿品位TFe%564烧结矿碱度（R）1.65烧结矿粒度mm8-406主要物料消耗精矿粉Kg/t烧结矿895石灰石Kg/t烧结矿155生石灰Kg/t烧结矿30焦粉Kg/t烧结矿827动力消耗水t/t烧结矿0.142电Kwh/t烧结矿148设备总重量t9装机总容量kw10劳动定员人424.2炼铁高炉系统4.2.1 工艺流程图65m3炼铁高炉工艺流程示意图如下：4.2.2 主要工艺设备及技术性能4.2.2.1 高炉及附属设备 1高炉本体（见附图2）（1）高炉内型炉缸直径d=2500mm炉腰直径D=3150mm炉喉直径d1=2000mm炉缸高度h1=1800mm炉腹高度h2=2100mm炉腰高度h3=1000mm炉身高度h4=6000mm炉喉高度h5=1200mm有效高度Hu=12100mm炉身角=843335炉腹角= 81129炉缸断面积S=4.91m2炉体各主要部分尺寸比例关系：D/d=1.26 Hu/D=3.905 d1/D=0.635 d1/d=0.8 (2)炉体结构：炉体结构为炉体框架式钢炉壳结构，内砌耐火砖，炉顶框架、煤气上升管、各层平台及水管的重量完全通过大框架直接传递给基础，只有装料设备重量和炉体的荷载经炉壳传递给高炉基础。此结构由于取消了炉缸支柱，框架离开高炉一定距离，所以风口平台宽敞，便于炉前操作。炉喉内衬为铸钢保护瓦。炉身中部、下部、炉腹、炉缸全采用外喷水冷却。铁口加冷却板，炉腰托盘加冷却扁水箱。铁口、渣口、风口的平面布置如下图。高炉设一个出铁口、一个出渣口、六个风口，风口采用斜风口，风口大套为铸铁件，二套为钢焊接件，小套为铸铜件，各套均通水冷却，渣口大套，中套为焊接件，渣口小套为铸铜件，各套均通水冷却，高炉炉体设有四层工作平台，炉身中，上部设有炸瘤孔(每层三个，120夹角交错布置)。(3)高炉内衬： 全部采用一级高铝砖（GL-65）。高炉、上升管和热风管道耐火材料总量约为254吨。2、炉体附属设备炉喉周围均布四个测温装置，以测量炉喉断面的温度分布。炉身下部沿炉身周围均布4个测温装置，以测量炉身断面的温度分布。3、炉顶装料设备和卷扬机室；设计采用斜桥电动卷扬机料车上料；炉顶装料设备采用无料钟结构及液压油缸操作控制；炉顶探料设左右两根刚性探尺，卷扬机控制；斜桥全部钢结构，框架式。4.2.2.2 球式热风炉及附属设备1、热风炉本体采用球式热风炉三座，其性能如下表：序号名 称单位数量备注1热风炉座数座32热风炉外径 上部/下部mm4486/35303热风炉全高mm130734耐火球直径 上部/下部mm60/40硅质/高铝质或50/305球床高度mm62626球床断面积m25.987球床砌体内径mm27608球床空隙度 上部/下部%34.5/379球床的每立方米球重 上部/下部kg/m31200/150010每立方米球的蓄热面积 上部/下部m2/m375.6/12611每座热风炉蓄热面积m23885.8512每立方米鼓风加热面积m2/m3