攀钢2000m3+高炉出铁场设计特点

38 2009 年第 32 卷第 1 期 攀钢 2000 杨启峰 （新钢钒炼铁厂） 摘 要： 对攀钢 2 000 备选型（包括炉前吊车、泥炮、开铁口机、堵渣机等）、出铁场除尘抽风量及其分配等特点进行了阐述。 关键词： 高炉；出铁场；风口平台；除尘系统；设计 0 引言 攀钢现有 5 座高炉，总炉容为 6 950 年产炼钢铁水约 600 万 t。新 3 号高炉于 2005 年 12 月投产，有效容积为 2 000 炉设计最大日产生铁量为 5 000 t/d，装料系统的作业率为 根据 国内外经验，至少 2 个铁口交替或重叠出铁；考虑到攀西地区钒钛磁铁矿所特有的冶炼特性，为保证目前强化冶炼高产的出铁要求，及时出净高炉内的渣铁，并考虑充分的沟衬维修时间，新 3 号高炉设置 3 个铁口， 2 个渣口。采用 3 个铁口轮流出铁， 2#、 3#铁口的铁水通过摆动溜嘴流入铁水罐；1#铁口的铁水因出铁场小是通过铁水沟自流入铁水罐。按高炉利用系数 2.4 t/(d)，每天出铁 12次，取波动系数 每次出铁需 4 5 个 140 17 ，其中上渣 渣 ，用机车调运罐。 1 出铁场的总体设计及平台结构形式 钢双矩形出铁场的总体设计 攀钢新 3 号高炉位于攀钢厂区弄弄沟，高炉本体占地不足 8 000 据国内外同级高炉实际操作经验，并结合攀钢的实际条件，设计成 双矩形出铁场，该出铁场占地 104 m 75 m，设置了 3 个铁口（东出铁场个铁口，西出铁场个铁口）， 2个出铁场，出铁场采用东、西对称布置，东、西出铁场为 104 m27.5 m。为了配合个铁口，炉体框架下方为 18 m28 m 的矩形，炉体框架上部为 18 m 18 m 的正方形，东出铁场的两个铁口间夹角为 78， 同时设置了 2个渣口，两个渣口各偏离高炉中心线 10。 出铁场设有 3 条固定式主沟，套支铁沟，以及 2 套上渣沟和 3 套下渣沟；台铁水摆动流嘴， 3 台液压泥炮、开铁口机。液压泥炮、开铁口机均布置在铁口同侧，同时设有 2台液压折叠式堵渣机。为了便于炉前大型设备和炉顶部分设备的吊装，在两个出铁场上均设有设备吊装孔。 2#、 3#铁口采用摆动流嘴出铁， 1#铁口采用支铁沟出铁，铁水用 140 t 铁水罐车运出。每天出铁约 12 次，一般三个铁口轮流出铁，每次出铁配有 4个 140 t 铁水罐及备用罐车，以满足生产要求。南、北上渣各设有个 17 熔渣罐将熔渣运出，同时留有备用渣罐。东、西下渣直接通过渣沟进入熔渣罐运出。 东、西出铁场共设有 10 条渣铁运输线：东出铁场设有 3 条铁水和 2 条渣运输线，西出铁场设有2 条铁水和 3 条渣运输线，均为贯通式。另外设计了一条由铁厂主干路通往出铁场操作平台的公路，路宽约 5 m，汽车可以驶上操作平台。 出铁场的主要烟尘产生于开铁口时和渣铁流经处，处理好这些烟尘对于改善出铁场的工作环境尤为重要，在铁口两侧及顶部、主沟、铁沟、渣沟及摆动流嘴和上下渣罐等处均设有强力抽风除尘点，使出铁场环境大为改善，其余没抽到的气体，可 通过出铁场屋顶抽风除尘点。另外，每个铁口设置移动式通风机一台，供出铁操作和渣铁沟维护时使用。见图 1 攀钢新 3 号高炉出铁场布置与出铁场除尘分布情况。另外，两个出铁场均设有泥炮液压站、工人休息室、泥炮及开铁口机操作室、配管室、工具室、卫生间等。 出铁场平台的结构形式 出铁场平台采用钢筋砼柱，钢梁、钢筋砼捣制板。出铁场操作平台，标高 m。套主沟、铁沟、渣沟均采用浇注料内衬，主铁沟的坡度 12%，支铁沟的坡度 8%：其中东支铁沟前段坡度 10%，后 生产实践 攀 钢 技 术 39 图 1 攀 钢新 3 号高炉出铁场布置与出铁场除尘分布情况 段 8%；西支铁沟坡度 南支铁沟坡度 下渣沟坡度为 10% 上渣沟坡度为：前段20%，后段 10%。渣铁沟的结构从外至内为砼槽、永久保护衬、砖砂填料、及内衬。出铁场面层为 300 渣铁沟及摆动流嘴范围内是耐火度为 1 300的耐火混凝土，其他范围为 700 耐热混凝土。 风口平台为钢结构平台，平台上有走梯可以通向出铁场，平台下方每条主沟的正上方均设有隔热装置 水冷过桥，对平台钢结构进行保护。风口平台标高：渣口区为 m，铁口区为 m。 2 出铁场主要设备 出铁场吊车 出铁场厂房为半敞开式，自然通风， 2 个出铁场厂房内共设有台多功能桥式起重机，跨度为22.5 m。其中东出铁场设 2 台 50/10+10 t 多功能桥式起重机；西出铁场设台 50/10+10 t 多功能桥式起重机，其有关性能参数见表 1。起重机主要用于炉前泥炮、开铁口机、摆动流嘴、渣铁沟清渣、出铁场除尘等设备的维护和更换，以及生产使用工具、材料、备品备件的搬运，其作业面尽量覆盖所有设备。为便于炉前操作，起重机跨渣、铁线布置。 炉前设备 攀钢新 3 号高炉设有三个铁口，两个渣口，每个铁口各设 1 台泥炮、开铁口机（泥炮、开铁口机布置在铁口同侧），每个渣口设一台折叠式液压堵渣机。 2#、 3#铁口设有电动摆动流嘴， 1#铁口是采用主铁沟与支铁沟自流入铁水罐。 （ 1）泥炮、开铁口机 攀钢新 3 号高炉建设时，要求高炉生产工艺技术与装备水平处于当前国内先进水平，因此，炉前泥炮、开铁口机必须是当前国内先进水平的高性能泥炮、开铁口机。根据当前国内、外先进水平的高性能泥炮、开铁口机的投资和性能分析，新 3 号高炉选择了“西冶”开发的 液压矮泥炮和 型全液压开铁口机。该类设备是西安冶金机械公司结合了德国 液压泥炮、液压开铁口机的结构特点，开发研制的，具有国际先进水平。设备安装布置满足铁口同侧布置（相对主铁沟）的需要，利于炉前安全作业。泥炮、开铁口机在炉前操作室阀台操作或无线遥控操作。泥炮、开铁口机的主要技术性能参数见表、表。 （ 2）液压堵渣机 攀西地区所特用的钒钛磁铁矿，由于品位较底，冶炼时渣比较高。因此新 3 号高炉在设计时要设有渣口，来保证每次出铁时出净渣铁。折叠式液压堵渣机设备主要性能参数见表。 40 2009 年第 32 卷第 1 期 （ 3）新 3 号高炉采用的是电动摆 动流嘴，传动采用斜拉杆式，正常倾角为 8 10，最大倾角为 16，机旁手动或电动操作。上、下渣通过渣沟直接流入渣罐。 表 攀钢新 3 号高炉出铁场 50/10+10 t 多功能桥式起重机有关性能参数 跨距 /m 轨面标高 /m 总质量 /钩起重量 /t 主钩提升高度 /m 6 109 961 50 26 主钩提升速度 /(m 1) 主钩卷筒直径 /钩其重量 /t 副钩提升高度 /m 副钩提升速度 /(m 1) 000 10 26 10 副钩卷筒直径 /臂吊钩起 升重量 /t 悬臂吊钩起升高度 /m 悬臂吊钩起升速度/(m 1) 塔柱升降机构起升重量 /t 400 10 8 2 塔柱升降机构起升高度 /m 塔柱升降机构起升速度 / (m 1) 小车运行速度 /(m 1) 小车轨距 /车车轮直径 / 600 500 小车最大轮压 /车运行速度 /(m 1) 大车车轮基距 /车车轮直径 /车最大轮压 /15 800 800 740 表 液压泥炮设备主要性能参数 泥缸有效容积 /缸直径 /塞总推力 /塞工作压力 / 塞有效行程 /口内径 /缸直径 /20 4 360 200 150 420 油缸有效行程 /作油压 /泥时间与速度 / (s 1) 回转工作转角/( ) 回转时间 /s 压炮力 /炮角度 /( ) 1 270 3s； 288 140 10 15 348 8 13 油缸直径 /缸有效行程 /作油压 /定流量 / (L 1) 回转中心距 /1340总重 / 80 1 240 58 4026 26 991 表 液压开铁口机主要性能参数 钻杆直径 /头直径 /头进给行程 /口角度 /( ) 钻杆送进速度 /（ m s 1） 钻杆回退速度 /（ m s 1） 38 50 100 3 600 10 冲打能量 /J 回转扭矩 /(N 钻头转速 /（ r 1） 打击频率 /冲机构工作压力/冲机构工作流量/(L 1) 300 350 320 540 300 40 50 13 钻孔： 70 冲打： 90 送进机构工作压力/进机构工作流量/(L 1) 液压工作压力 /作介质 旋臂回转半径 /转角度 /( ) 13 送进： 4 后退： 80 25 矿物油 4 695 160 攀 钢 技 术 41 表 攀钢新 3 号高炉折叠式液压堵渣机主要性能参数 塞头直径 /用渣口直径 /渣杆旋转角/( ) 堵渣杆提升高度/头冷却水压力/头吹入空气压力/0 85 1 500 压缸缸经 /压缸工作压力/压缸工作行程 / 压缸最大行程/压缸最大推力 /N 液压缸最大拉力 /N 125 605 710 77 250 53 200 3 出铁场除尘 高炉在出铁期间散发的烟尘是钢铁厂对大气的主要污染源之一，目前国家对环保的要求也日益提高。为了减少对大气的污染，改善工人的操作、劳动环境，出铁场的除尘越来越受到重视。攀钢对治理高炉烟尘的污染非常重视， 5 座高炉都设置了出铁场除尘设施，提 高除尘的风量，以达到更好的除尘效果，满足了国家对环保的要求。具体除尘点及风量设置见表。 表 攀钢新号高炉具体除尘点及风量设置 除尘位置 风量 /(万 h 1) 出铁口双侧吸 24 出铁口顶 50 摆动流嘴 25 自流铁水罐 16 支铁沟 6 渣口 12 下渣罐 16 上渣罐 8 出铁场顶吸 140 总计 297 注： 漏风率为 10%。 4 结论 （ 1）高炉出铁场趋近平坦化，方便物料运输。从攀钢新号高炉出铁场的使用情况看：高炉的运输有了更便利的条件，高炉所需的物料、设备 及清理的高炉渣，通过炉前吊直接吊运。此外，高炉设有从主干路至出铁场平台的公路，运输汽车可直接 到达出铁场。 （ 2）炉前设备性能改善，操作性好。高炉强化冶炼，炉顶压力的提高以及无水炮泥的使用，对炉前设备必然提出了更高的要求。全液压开铁口机能一次钻开铁口，防止在开铁口过程中通道壁上产生大量裂纹，对于铁口的维护也大有益处，为准点出铁提供了保证。攀钢新 3 号高炉炉前 1#、 3#泥炮、开铁口机除了可在操作室操作外，均能无线遥控和电气操作，操控性能好。 （ 3）出铁场除尘，改善了工作环境，满足环保要求。攀钢新 3 号在主沟、铁沟 、渣沟及撇渣器等处加除尘盖并设有强力抽风除尘点，其中 #铁口除尘是在行车上装吸尘罩进行抽风除尘。合理地设置抽风除尘点和各除尘点的风量，使岗位烟尘浓度达到国家标准。由于攀西地区钒钛磁铁矿的特性，具有渣量大、易粘 沟 、 铁 口易大 喷 等，产尘量远大于普通高炉 ,而攀钢 高炉 又是以冶 炼钒钛 磁 铁矿为主，除尘难度非常大，因此， 2006 年在攀钢新号高炉出铁场除尘改造时，在原有风量 160 万 m3/h 的基础上，新增加了一套除尘系统，风量为 140万 m3/理由于风量不足或在非正常出铁时等原因造成的外逸 烟尘 。 屋顶吸尘 罩布置 在厂房屋顶