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中天钢铁集团有限公司南区1580高炉一期工程设计简介1. 总 论根据中天钢铁集团有限公司规划，中天钢铁集团有限公司炼铁系统拟建设3座有效容积为1500m3高炉及配套公辅设施，设计能力为3X140x104t/a。工程分两期，一期建设1座1500m3高炉，二期再建设2座1500m3高炉。本次一期工程包括如下内容：高炉本体系统、矿槽及上料系统、热风炉系统、风口平台出铁场、炉渣处理系统、粗煤气系统、煤粉喷吹系统、铸铁机、修罐间以及与高炉配套的公用和辅助设施，包括原燃料供应系统、高炉煤气净化系统及TRT、给排水设施、热力设施、鼓风机站、通风除尘、供配电、自动化控制与检测、电讯以及总图运输等系统。1.1设计原则及指导思想1）以“先进、实用、可靠、经济、环保”为设计原则，采用国内外大型高炉可靠适用的技术和装备，并充分考虑先进技术的发展趋势，优化设计、高炉装备水平及主要技术经济指标达到国内先进水平，采用一系列的节能、降耗和节省投资的技术，使得炼铁工程具有后发优势。2）采用精料、高温、高压、富氧、大喷煤的冶炼工艺、实现高产、低耗、长寿、环保和优质的目标，高炉一代寿命15年以上，热风炉一代寿命30年以上，高炉一代寿命单位炉容产铁 12000t。3）力求实现总图布置紧凑合理、功能分区明确、物料运输顺畅短捷，节省占地、降低投资。4）设备、材料的选择立足国内。5）为提高企业的竞争力，在整个设计过程中不断优化、精益求精，严格控制工程投资，采用节能技术最大程度降低生产成本。6）充分重视该工程生产中污水、污泥、粉尘、噪间的处理，采用可靠、完善、高效的环保设施。7）认真贯彻执行国家、行业、地方的有关法律、法规、标准和规定，特别是环保、能源、安全卫生、消防等标准和法规。8）认真贯彻执行国家有关大力发展循环经济、实现钢铁工业持续发展的战略目标。1.2设计范围及设计内容1.2.1本设计包括的范围及内容本次设计为一期1座1500m3高炉和相应的全厂性公辅系统的工程设计。包括：炼铁工艺及其配套的公辅设施及总图运输。即原料供应系统、高炉本体、风口平台出铁场、矿槽及上料系统、炉顶装料设施、热风炉系统、喷煤系统、粗煤气系统、渣铁处理系统、铸铁机及修罐间、电动鼓风机站、煤气干法除尘、煤气余压发电（TRT）、富氧房、空压站、采暖通风除尘、给排水系统、热力设施、供配电及三电控制、通讯等设施。1.3主工艺线总体方案高炉主工艺线的总体方案如下表1-1.表1-1 基本方案 序号系统名称技术方案备注1槽下供料系统矿、焦槽双排并列式布置，烧结矿、球团矿和焦炭均采用分散筛分、分散称量工艺。设置10mm小粒焦回收系统。2上料系统采用皮带上料，B=1400, a12,V=1.6m/s3炉顶系统串罐无料钟炉项，料罐40m34粗煤气系统重力除尘器，11.0m5炉体系统炉底炉缸采用陶瓷杯+碳砖结构；全冷却壁（6段灰铸铁8段铸钢+2段球墨铸铁），软水密封闭循环冷却。炉底水冷。6出铁场系统2个铁口，双矩形平坦式出铁场，采用摆动溜嘴出铁。高架路直通出铁场，且3座高炉高炉出铁场直接连通。7铁水运输采用140t铁水包（出铁、铸铁、炼钢一罐到底）； 8渣处理系统采用底滤法。9热风炉系统3座新型顶燃式热风炉，废气余热回收，入炉风温1600-1200，热风炉寿命30年。10喷煤系统中速磨煤机制粉，直接喷吹，浓相输送，煤比160kg/t，设备能力180kg/t。11铸铁机系统按满足一座1500m3高炉满负荷生产设计，采用1台60m双链带滚轮固定式铸铁机，单台铸铁机能力2000t/d。并预留一台铸铁机的位置。12鼓风机站设2台电动AV71-14静叶可调轴流风机，1用1备，厂房再预留2台鼓风机位置。出口平均风量Q3884Nm3/min，最大Q4522Nm3/min，出口压力P=0.49MPa。13煤气净化煤气干法布袋除尘净化工艺；16个箱体，箱体直径3800，滤袋直径130，过滤负荷30m3/ m2.h。机械输灰。14TRT全干式TRT；发电机额定功率1.0万KW，年发电量约60.9X106Kwh。15给排水系统软水及补充软水系统、工业净化水循环系统、冲渣水系统、冷媒水；安全水采用柴油机泵及500m3事故水塔；生活水系统；污水及雨排水系统。16除尘设施矿槽及原、燃料系统，出铁场及炉顶均采用布袋除尘器进行除尘。17供配电根据负荷需要，建立相应的高配及低压配电室。1.4先进工艺技术及节能、降耗技术措施1) 采用皮带机上料，矿石和焦炭均采用分散筛分、分散称量工艺。2）焦丁回收技术，节能降耗。3）串罐无料钟炉顶装置，设置紧凑式垂直探尺和雷达探尺。净煤气一次均压，N2二次均压，均压气体经消音器后放散。4）炉体采用了一系列长寿综合新技术：a) 适当矮胖优化炉型，适宜强化冶炼操作，并实现稳定、顺行和高产。b) 全冷却壁结构型式，为了兼顾高炉投资和长寿，在炉缸第二层和炉腹、炉腰、炉身中下部及铁口区、风口带采用铸钢冷却壁。c) 炉体采用软水密闭循环技术。炉底采用水冷。d) 炉底炉缸采用陶瓷杯+碳砖炉底内衬结构，关键部位采用超微孔和微孔碳砖。e) 完善的内衬、冷却壁、软水系统的检测、监测、控制系统。5） 2个铁口，双出铁场。采用摆动溜嘴，铁水采用140t铁水罐出铁。汽车直达出铁场。6）液压泥炮、液压开铁口机。7）完善的出铁场除尘设施，铁口设侧吸罩和顶吸罩，摆动溜嘴设侧吸，环保条件好。8）采用重力除尘器进行粗煤气除尘，设遮断阀。9）渣处理采用底滤法。10）采用新型顶燃式热风炉技术。采用煤空气双预热技术。11）煤粉喷吹：采用大喷煤、浓相输送技术，降低焦比，节省能耗。采用中速磨煤机制粉工艺，喷吹采用流化上出料、单总管+炉前分配器直接喷吹技术。12）一期设2台电动静叶可调轴流风机，1用1备。13）采用煤气干法布袋除尘技术。14）干式TRT回收炉顶煤气余压装置。15）原燃料供应系统、矿槽、出铁场均采用脉冲袋式除尘器，满足环保要求。16）废水集中处理、循环使用，工业废水实现零排放。1.5主要技术经济指标一期1500m3高炉的主要技术经济指标见表1-2。表1-2 中天新区1号1500m3高炉主要操作指标序号名 称单 位指 标备 注1高炉年产量 104t /a1402日产量t/d40003平均利用系数t/m3.d2.674入炉焦比 kg / tHM3705煤比kg / tHM160Max: 1806渣量kg / tHM3607热风温度116012008炉顶压力MPa0.030.229富氧%13Max：410熟料率%9211年作业天数d35012高炉一代炉龄a12151.6原燃料条件按照高产、低耗、长寿、环保和优质的要求，并根据中天的原燃料供应条件，高炉熟料率为92%，入炉矿石品位58.02%，高炉原、燃料的质量要求如下：1）矿石烧结矿：TFe56%，入仓烧结矿粒度5mm的控制在5%以内，入炉烧结矿粒度50mm控制在8%以内，转鼓指数+6.3mm75%。球团矿：TFe63%，抗压强度2000N/个，转鼓指数+6.3mm90%，粒度6-18mm，6mm的控制在5%以内；块矿：TFe62%，粒度5-30mm，5mm的控制在5%以内，30mm控制在10%以内2） 焦炭：焦炭粒度2075mm(其中20mm者10%、75mm者10%)，灰份13.0，M4082%，M107.5%，硫0.7%。3） 喷吹煤:灰份13.0，硫0.8%，水份10%,哈氏可磨系数50。4）富氧率：1-3%焦炭质量其它要求：符合GB/T1996-94 I级标准。1.6.1 炉料结构与需要量1) 炉料结构根据合理的炉料结构要求和中天钢铁厂的实际情况，暂定炉料结构为：70%烧结矿+22%球团+8%块矿。各种原燃料消耗见表实际情况，暂定炉料结构为：70%烧结矿+22%球团+8%块矿。各种原燃料消耗见表1-3。表1-3 各种原料需要量名 称烧结矿球团矿块矿焦炭喷吹煤(现有喷煤供应)杂矿年需要量(104t / a)18053.619.560.2324.352.8备注含10%粉含5%粉含5%粉含粉、水各7% 含水8%2. 主要技术方案2.1炼铁工艺高炉采用自立式框架结构，串罐无料钟炉顶装料设备，皮带机上料，平坦式双出铁场，新型顶燃式热风炉，铁水运输使用140t铁水罐车。2.1.1 各系统配置简述2.1.1.1上料系统高炉矿槽采用双排布置，槽下共设置18个矿仓。其中焦槽4个，烧结矿槽6个，球团矿槽2个，块矿仓2个，杂矿仓2个，熔剂仓2个。另外，粉矿仓2个，碎焦仓1个，焦丁仓1个。槽下各种物料均采用分散筛分、分散称量。矿槽筛下的矿粉经大倾角胶带机送至粉矿仓；碎焦由大倾角胶带机输送到碎焦仓顶振动筛分级，大于10mm焦丁进入焦丁仓，小于10mm碎焦进入碎焦仓；矿槽原、燃料经振动筛、称量漏斗，再经上料主胶带机倒运到炉顶料罐；焦丁从焦丁仓直接加到槽下主胶带机上。粉矿及焦粉由胶带机外运。并考虑汽车外运。表2-1 贮矿槽主要参数序号炉料品种个数设计采用堆比重t/m3单仓有效容积m3总有效容积m3日需要(产生)量t/d贮存时间h备注1烧结矿61.830018005144152球团矿22.0300600153218.83焦炭40.55300120017209.224056.6按全焦冶炼4生矿22.530060055664.75熔剂41.71506008012.7d6焦丁10.640367粉焦10.680801209.68粉矿22.010020062015.5振动筛采用全封闭形式；烧结矿采用双层棒条筛，球团采用单层筛。应中天钢铁要求焦炭仓增设烘烤装置（抽取热风炉废气）。槽上卸料车采用摄像定位，拖车式除尘装置，焦仓卸料口不除尘。 槽上皮带机头部散料直接卸到返矿胶带机上。矿槽上部厂房防雨，但不封闭；2.1.1.2 炉顶装料高炉炉顶设备由炉顶装料设备、炉顶均排压设备、炉顶液压站及集中润滑站、布料溜槽传动齿轮箱水冷设施、探料尺、炉顶框架结构，以及炉顶检修设施等所组成。大型高炉炉顶设备多采用无料钟炉顶，本设计按串罐型式考虑。目前，PW紧凑型串罐无料钟炉顶无论是设备总高度还是设备价格均较传统PW串罐炉顶低，运行可靠，所以推荐采用PW紧凑型串罐无料钟炉顶。PW紧凑型串罐无料钟炉顶的主要性能参数如下：料罐有效容积：40m3料罐设计压力：0.25MPa（设备耐压能力0.28MPa）上料闸直径：DN650mm上密封阀直径：DN700mm下料闸直径：DN650mm下密封阀直径：DN 700mm中心喉管内径650mm布料溜槽：长 度：2800mm旋转速度：011 r/min倾动速度： 01.6 o/s 倾动范围： 2o53o 溜槽更换角度： 70o 各阀驱动方式： 液压PW炉顶传动齿轮箱设有水冷系统，液压站和润滑站集中设置在炉顶大平台上。炉顶均排压系统：当采用高压操作时，称量料罐的均压采用煤气干法布袋除尘器后、调压阀组(或TRT)前的高压净煤气进行一次均压，用氮气进行二次均压，放散时通过排压阀、消音器放散；排压阀设有2台，一台工作，一台备用。炉顶检修吊车起重能力：主钩25t，起升高度：主钩65m。2.1.1.3 高炉本体炉体为框架自立式结构，高炉内型参数见表2-2：高炉公称容积1500m3，工作容积1590m3，铁口中心线标高10.0m，风口中心线标高13.5m。表2-2 年产140万吨铁水1500m3高炉内型序号项 目中天新区1500m3高炉1炉缸直径 d mm92002炉腰直径 D mm104003炉喉直径d1 mm67004炉缸高度h1 mm42005炉腹高度h2 mm33006炉腰高度h3 mm18007炉身高度h4 mm150008炉喉高度h5 mm18009有效高度Hu mm2610010死铁层高h0 mm200011炉腹角， 度79.695212炉身角， 度82.96913铁口数量，个214风口数量， 个2415高径比 Hu/D2.51冷却结构：高炉采用全冷却方式，共计16层冷却壁。炉底采用水冷管冷却；炉缸一、三、四层采用光面灰铁冷却壁；由于铸钢冷却壁的导热性和使用寿命较铸铁冷却壁优越，而且价格较铜冷却壁低，所以本设计炉缸二层（蒜头装浸蚀附近）光面铸钢冷却壁，炉腹、炉腰、炉身中下部采用全覆盖镶砖铸钢冷却壁；炉身中上部为2层球墨铸铁镶砖冷却壁和2层灰铁镶砖冷却壁，炉身最上层为低铬铸铁冷却壁。每个铁口周围冷却壁考虑采用铜冷却壁以适当加强冷却。冷却壁配管采用镀锌管和活接头硬连接。炉喉钢砖采用两段式结构，下层水冷。冷却介质：高炉炉体采用软水密闭循环冷却；风口小套和炉顶齿轮箱冷却、炉头封罩喷水采用高压工业水；风口大（中）套、铁口区域冷却壁、炉喉钢砖以及高炉晚期炉皮喷水等采用净化工业水。内衬结构：炉底和炉缸采用刚玉质陶瓷杯结构。 陶瓷杯杯壁外围、铁口中心线以下为国产超微孔碳块；炉底第一、二、三层采用国产半石墨质炭块；第四为微孔碳块、第五层为超微孔碳块；铁口、风口区域采用组合砖结构，其中铁口区域组合砖材质为刚玉莫来石砖，风口区域组合砖材质为氮化硅结合碳化硅砖。炉腹、炉腰、炉身中下部冷却壁镶砖采用烧成微孔铝碳砖，炉身上部冷却壁镶砖采用浸磷黏土砖。炉腹、炉腰、炉身中下部内衬采用烧成微孔铝碳砖，炉身上部采用浸磷粘土砖。炉体附属设备包括送风支管、风口设备、铁口框、炉喉钢砖、炉顶雾化喷水装置、炉顶点火人孔、红外摄像测温装置等：1) 送风支管送风支管采用含波纹膨胀节的结构，除直吹管端面与风口采用球面接触，其余联接部位均采用法兰联接，内衬采用不定形浇注料。2) 风口设备高炉设置24个风口。风口设备由大套法兰、风口大套、风口中套、风口小套及紧固件构成，风口小套为贯流式高流速风口；风口中、小套均为铜质。3) 炉顶摄像装置在炉顶法兰下沿，设置2套炉顶红外摄像装置，用于监视炉内料面、溜槽旋转及测温。4) 炉顶雾化喷水装置本装置是在炉头部位设置雾化喷嘴，根据炉况的变化，在炉顶温度异常升高(超过300)时报警，可控制喷水降温，以保护炉顶设备。雾化装置共设8套；雾化装置的能力满足高炉降料面时打水需要。为了确保高炉生产稳定、安全、长寿，设置有必须的可靠的监测装置。内容包括：(1) 炉体温度监测：包括耐材、冷却元件和冷却介质的温度；(2) 冷却水流量和压力监测；(3) 炉喉导出管煤气压力、温度检测；(4) 炉内料面机械探尺及雷达监测。（5）从炉底第二层冷却壁至炉身下部设置热流强度检测装置。2.1.1.4风口平台及出铁场1) 概述高炉设有2个平坦式出铁口，2个出铁场，分布在高炉的东、西两侧。主钩、渣铁沟上均设置沟盖；每个出铁场各设1台液压泥炮、液压开铁口机、电动摆动 （手动备用）；铁水运输采用140t铁水罐。高架路直接上出铁场，且三座高炉出铁场直接连通。3t叉车可以直接上风口平台，风口检修采用环形电动葫芦。改善炉前操作环境，实现清洁生产是本次设计的重点之一。因此，设计中考虑了对出铁场进行一、二次除尘。一次除尘是对铁口、撇渣器、铁水罐位上方、渣铁沟等设备设施进行抽风除尘。按国内生产操作的成功经验，对铁口、铁水罐位上方采用顶吸风罩，能提高捕尘效果。二次除尘是对一次除尘没有捕到的、留在出铁场内的残余烟尘进行抽风除尘（详见通风专业论述）。2) 主要设备a) 电动吊钩桥式起重机 数量：2台 起重量：20/5t 工作级别：A6b) 液压泥炮 数量：2台 泥缸有效容积：0.27m3 打泥推力：3980kNc) 全液压开铁口机 数量：2台 开口深度：3.5m 钻孔角度：10 钻头直径：5065mm开铁口机与泥炮同侧布置。 d) 渣铁沟主沟为半贮铁式固定主沟。沟槽用钢板焊成，内衬由高铝砖、永久层浇注料和工作层浇注料等组成。渣铁沟内衬采用预制块。主沟及渣铁沟上均设置沟盖，沟盖为钢板焊接件，内衬耐火材料。主沟设有温度监控。2.1.1.5 热风炉1) 概述 中天1500m3高炉本设计配置3座新型顶燃式热风炉。设计风温11601200，最高拱顶温度1380。设置烟气余热回收装置预热高炉煤气及助燃空气。热风炉全高约45.5 m，直筒下部钢壳内径9334mm，砖衬内径8300mm。新型顶燃式热风炉主要有以下特点：a) 顶燃式热风炉由于其燃烧室在热风炉顶部，燃烧产生的高温烟气直接加热格子砖，有效利用热量，散热损失较外燃或内燃热风炉小，并且气流分布均匀；因而在相同的拱顶温度下，顶燃式热风炉的送风温度比后二者高50以上。b) 顶燃式热风炉由于其燃烧室在热风炉顶部，结构紧凑，占地面积比外燃或内燃热风炉均小。c) 顶燃式热风炉由于没有另设的长筒体燃烧室，耐火材料的耗量也较外燃或内燃热风炉少。同时因其炉体结构简单，没有内燃热风炉燃烧室隔墙和外燃热风炉的联络管等薄弱环节，炉体寿命较长。d) 由于顶燃式热风炉的热风出口、煤气及空气入口均在热风炉顶部，相应的阀门也在顶部；顶燃式热风炉的管道支架、操作平台钢结构量比内燃热风炉多。 2) 热风炉基本设计参数 加热风量： 3530Nm3/min 送风温度： 11501200 送风压力Pe： max 0.39 MPa拱顶温度： max 1380 冷风温度： 150 废气温度： 300 ，max 450 助燃空气预热后温度： 180200 煤气温度： 180200 燃烧用燃料： 100% BFG使用寿命： 两代高炉炉龄3) 热风炉主要技术性能 热风炉座数： 3 座热风炉直径： 93348300 mm热风炉全高： 45.5 m蓄热室断面积： 54.11 m2格子砖格孔尺寸： (19孔格砖)孔直径30 mm格子砖活面积： 0.34 m2 /m2格子砖当量厚度： 0.029 m格子砖加热面积： 45.32 m2 /m3一座热风炉加热面积： 60084 m2一座热风炉格子砖重量： 1754 t 格子砖总高度： 24.5 m高炉单位容积的加热面积： 120.17 m2/ m3高炉单位鼓风加热面积： 48.72 m2/ m3.min高炉单位鼓风格砖重量： 1.42 t/m3.min高炉单位容积格砖重量： 3.51 t/ m3 4) 热风炉内衬a) 拱顶顶燃式热风炉拱顶是该型热风炉的燃烧室，采用圆柱-锥台砌筑结构。砖衬由内向外分别采用：硅砖、高铝隔热砖、粘土隔热砖及硅酸铝棉毯砌筑，钢壳内表面喷涂一层耐火喷涂料。拱顶砌筑材料的荷重由设在炉壳上的金属砖托支承，与蓄热室大墙砌体完全脱离，两者间设迷宫密封。b) 蓄热室格子砖：采用19孔六角格子砖，上表面有凸台，下表面有凹槽，砌筑时上下互相交错咬合，使格砖形成一个整体。该格子砖较常用的七孔格子砖具有较大的加热面积。不同高度的格砖因所处的温度区域不同，所采用材质也不同，从上到下依次为硅质、低蠕变高铝质、低蠕变黏土质格子砖砌筑。蓄热室直筒砖衬分为上、中、下三段，其内层由上段至下段分别采用硅砖、低蠕变高铝砖和低蠕变黏土砖砌筑，耐火工作层之外为高铝隔热砖和黏土隔热砖。炉壳的上段和中段喷涂不定型耐材。喷涂与隔热砖之间填以硅酸铝棉板以吸收热膨胀并加强隔热。c) 管道热风围管、热风总管、热风支管均采用低蠕变高铝砖和隔热砖砌筑，管壳内表面喷涂不定型耐材，上方砖衬与喷涂料之间充填硅酸铝棉毯。热风围管设有吊挂装置固定于炉体平台。烟气管道不砌砖，管壳内表面喷涂不定型耐材。d) 组合砖热风炉本体主要进、出口均采用组合砖砌筑，其中热风出口采用红柱石质组合砖。5) 主要设备选型及规格性能a) 阀门热风炉系统各主要阀门为液压传动。除热风阀、倒流休风阀、混风阀、冷风均压阀、废气阀为竖式闸阀外，其它阀门均选用设备重量小、灵巧、密封可靠的三杆式金属硬密封蝶阀，热风炉各主要阀门规格见下表： 序号设 备 名 称规格传动方式备注1热风阀DN1300液动闸阀2冷风阀DN1000液动闸阀3煤气燃烧阀DN1400液动蝶阀4煤气切断阀DN1400液动蝶阀5助燃空气燃烧阀DN1300液动蝶阀6烟道阀DN1400液动闸阀7冷风均压阀DN250液动闸阀8排压阀DN250液动闸阀9煤气支管放散阀DN200液动球阀10氮气吹扫阀DN200液动球阀11倒流休风阀DN700液动闸阀12混风切断阀DN700液动闸阀13冷风放风阀DN1200电动活塞式蝶阀b) 燃烧装置陶瓷燃烧器：本设计顶燃热风炉采用多孔无焰陶瓷燃烧器，置于热风炉的顶部。由于燃烧器在送风时承受高温辐射，燃烧时又通过低温气流，温度波动大，工作条件恶劣。因此选用耐火度和荷重软化温度高、热膨胀率低、抗热震和抗剥落性能好的红柱石质异型组合耐火砖砌筑，保证结构稳定，满足长寿要求。 c) 助燃风机：采用两台助燃风机（一用一备）集中送风。风量：12104 Nm3/h风压（表压）：10 kPa设变频装置。d) 炉箅子、托梁及支柱炉箅子、托梁及支柱材质采用中硅耐热铸铁RQTSi4Mo，可长期在废气温度400工作。炉箅子采用三孔连通梅花型炉箅子。e) 检修设备 在热风阀上方设置一台16t单梁式电动吊车，以检修热风阀等设备，在蓄热室侧下方设置一台12t电动葫芦，以检修冷风阀、烟道阀以及均、排压阀。f) 波纹补偿器根据各部位的工况条件，热风支管、热风总管以及烟气、冷风、助燃空气、煤气管道上分别设置不同类型的波纹补偿器，以吸收管道的膨胀。6) 煤气及助燃空气预热热风炉预热系统设置烟气余热回收装置，采用整体式热管换热器预热煤气及助燃空气，使助燃空气和煤气的温度均达到180-200左右。2.1.1.6 粗煤气系统粗煤气系统：4根2000导出管及上升管，合并成2根2400上升管及下降管，再合并成1根3000下降总管与重力除尘器相接。重力除尘器筒体直径11000mm。炉顶设2台600煤气放散阀、1台250煤气放散阀；重力除尘器上设1台400煤气放散阀。重力除尘器设遮断阀，下方设置加湿卸灰机。煤气灰经加湿后通过汽车外运到烧结厂。在每根炉顶煤气导出管段上设置一段波纹补偿器。导出管、上升管和下降管的直段内衬采用砌砖，砌砖厚度为114mm，弯头及叉口处采用喷涂。2.1.1.7 渣处理设施炉渣处理采用底滤池工艺，本次设计一期7号高炉单独使用1个底滤池，二期2座高炉共用1个底滤池，底滤池详见给排水设施章节。炉前熔渣经水淬后，由水力输送至底滤渣池，渣池上方设1台Q=10t的抓斗吊车，将过滤后的水渣抓至水渣斗，由胶带机（地面布置）运至西流河畔的渣仓中，经船外运。设置2个带称量压头的钢仓，每个钢仓的容积考虑一座高炉一次出铁的渣量。一座高炉渣处理的主要参数如下：日出熔渣量：平均1440t，最大1500t熔渣流量：平均34t/min，最大68t/min出渣时间：3045min冲渣水量：平均2000t/h渣水比：1：7出渣次数：平均15次/h2.1.1.8 喷煤设施 喷煤车间与高炉配套同步建设。建设规模为满足一座1500m3级高炉最大喷煤量180kg/tHM的制粉能力和喷吹设施，正常煤比160kg/tHM。喷煤设施分原煤场、干燥剂供应、制粉间、喷吹间，喷吹煤种考虑为烟煤与无烟煤的混合煤。1) 原煤场：原煤场按贮煤10天的用量设计，贮存时间过长易造成煤堆自燃。煤场卸煤采用移动式抛料小车。2) 干燥剂供应系统：用高炉热风炉预热器后的低温烟气和烟气发生炉产生的高温烟气掺和混合后作原煤干燥剂。3) 制粉系统：制粉系统采用中速磨煤机加一级布袋收粉工艺，全负压运行，采用热风炉低温烟气和烟气发生炉高温烟气掺和混合后作原煤干燥剂。4) 喷吹系统：高炉喷吹采用并罐直接喷吹系统，采用总管加炉前分配器方案，系统按喷吹混合煤设计。喷吹罐容积按满足45min连续喷吹设计。煤粉倒罐作业由计算机自动控制,也可键盘手动遥控操作。2.1.1.9 铸铁机系统1）概述为解决炼钢车间定期检修时高炉铁水连续生产的问题，系统配备选用2台（预留1台）60m双链带滚轮固定铸铁机，铸铁能力2000t/d。铁水通过铁水罐车运至铸铁机车间。铸铁机配套设施有喷灰浆装置、铸铁块喷水冷却设施。在主厂房内设有一台140t铁水罐倾翻卷扬机用于铁水罐的倾翻；一台75t/20t铸造起重机，跨度Lk=19.5m，提升高度H=14m、工作级别A6，用于铁水罐的扣罐、翻渣等作业。铁水罐修理库布置在铸铁机主厂房内，设有2个罐位的修罐坑。铁水罐烘烤间布置在主厂房外侧，内设2个烘烤罐位，铁水罐采用高炉煤气烘烤。机后铁块直接溜到地面，采用汽车运输。铸铁机机后设有铁块装运场地及生铁堆场。 2）主要设备性能参数a）60m双链带滚轮固定式铸铁机首尾星轮斜长度： 60m铸铁机小时生产能力： 160180t/h铸铁机最大生产能力： 2400-2700t/d工作链带速度： 315.5m/min链带倾斜度： 69电机功率： 275kw减速比： 224b）75/20t铸造起重机起重量： 75t（主小车） 20t（副小车）跨度： 19.5m轨面相对标高： 14 m工作级别： A6电机总功率： 320kwC）140t铁水罐倾翻卷扬机最大倾翻角度： 110提升速度： 0.22-0.07m/min下降速度： 1.82m/min小车移动速度： 1.6m/min小车移动行程： 4050mm吊钩升降行程： 7300mm2.2 燃气设施3 燃气设施3.1概述燃气系统主要设施有：1）高炉煤气干法布袋除尘设施2）高炉煤气余压透平发电装置TRT3）富氧设施4）高炉煤气燃烧放散塔3.2高炉煤气干法布袋除尘设施3.2.1设计条件1）高炉容积： 1500 m3（1座）2）煤气发生量： 正常29.65104 m3/h，最大32.6104 m3/h3）炉顶煤气压力：正常0.180.20MPa，最高0.25MPa4）炉顶煤气温度：1202505）荒煤气含尘量：6g/m36）净煤气含尘量：5mg/m37）净煤气总管压力：810KPa3.2.2布袋除尘方案干法布袋除尘设施由16个DN3800布袋箱体并联组成，分两排布置，每排8个箱体，荒煤气和净煤气管道布置在两排除尘器中间，采用集中排灰方式，对应于每排箱体其排灰流程如下：除尘器集灰斗 上部球阀 中间灰斗 下部球阀 下部给料机 输灰机 斗提机 集中灰仓 粉尘加湿搅拌机 运灰车外运。布袋除尘系统主要技术参数见表3-1。表3-1高炉煤气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16个2排布方式DN3800箱体，双排布置3单箱体/总滤袋条数220/3520条4滤袋规格1306000 mm5滤袋材质复合滤料6单箱体/总过滤面积536.8 m2/ 8588.8 m27荒煤气含尘量6 g/m38净煤气含尘量5 mg/m39过滤风速0.330.38 m/min10清灰氮气压力0.350.40 MPa11除尘器进、出口直径DN700 二输灰系统1输灰方式分两排，集中机械输灰2集中灰仓2个，50m3/个3.3煤气余压透平发电装置TRT 1500m3 高炉配套1台全干式高炉煤气余压透平发电机组TRT，TRT与煤气调压阀组并联运行。3.3.1TRT工艺流程高压煤气由调压阀组前、布袋除尘后接出，经过DN2000电动蝶阀、电动插板阀、流量计及紧急切断阀（液动）进入透平膨胀机，将煤气压力能转变为动能，带动发电机组转动发出电能，膨胀后的低压煤气从透平机的下部排出，经过DN2400电动插板阀、电动蝶阀后，送入厂区高炉煤气管网。3.3.2TRT主要技术参数表3-3 TRT主要技术参数序号项目名称单 位设计点最大点1入透平煤气压力KPa1802002入透平煤气温度1501603入透平煤气流量104m3/h29.6532.604出透平煤气压力KPa10125TRT出力Kwh/h8700103006发电机额定功率Kw100007年发电量106Kwh60.93.3.3TRT系统组成 高炉煤气余压透平发电装置包括以下系统：透平主机和发电机系统、高低压发配电系统、大型阀门及煤气管道系统、液压伺服控制系统、润滑油系统、氮气密封系统、冷却水系统、自动控制系统。3.3.4TRT工艺布置 TRT系统与高炉调压阀组并联布置，透平主机、发电机为高架台式，混凝土平台高8m，不设厂房、行车，采用简易防雨棚。3.4富氧设施1500m3高炉采用机后富氧方式，正常富氧率按13%计，氧气耗量约28008880m3/h。3.5高炉煤气燃烧放散塔3.5.1 概述在高炉净煤气总管上拟建1座煤气燃烧放散塔；放散能力为1.010430104m3/h，管网设定压力约为1012KPa。3.5.2 煤气燃烧放散塔主要技术性能形式：三管塔式；燃烧放散能力：1.010430104m3/h；燃烧放散塔高度：45米；放散塔直径：3DN1200；燃烧器：防风式火焰燃烧器，材质为不锈钢；点火介质：高炉煤气，高压电弧点火。2.2.6 20104m3干式高炉煤气柜2.2.6.1工作原理稀油密封型干式柜的柜体为一正多边形棱柱体。它由底板、立柱、侧板、柜顶和回廊组成。在棱柱体内装有一个能上下移动的活塞，煤气由气柜底部进入，储存在由底板、侧板和活塞所组成的空间内。通过在活塞上加配重的方法可使气柜内储存的煤气达到所需的工作压力。当厂区煤气总管内的煤气量增多，煤气进口总管压力大于气柜工作压力时，煤气就自动进入气柜，推动活塞上升；当煤气总管压力低于气柜工作压力时，活塞自动下降将煤气送入厂区管网。这样煤气柜就起到了自动平衡全厂煤气管网压力的作用，有利于煤气用户的稳定燃烧。2.2.6.2技术规格1) 气柜形式：稀油密封型2) 公称容积：200,000m33) 储存气体：饱和高炉煤气4) 储存温度：-20+60C（短时最高可达70 C）5) 工作压力：100.15KPa6) 煤气含尘量：10mg/m37) 气柜边长：6.000m8) 气柜边数：28边9) 外接圆直径：53.588m10) 气柜底面积：2236m211) 活塞行程：89.420m12) 活塞升降速度：正常：01.0/min最大：1.5m/min13) 煤气吞吐量：正常：0134000m3/h最大：201000 m3/h14) 密封形式：带分隔帆布的弹簧压紧式15) 侧板高度：99.860m16) 气柜总高：107.360m17) 回廊层数：6层18) 油泵站：4个 19) 气柜进口流量调节蝶阀采取缩径方式。2.3 热力设施2.3.1 概述:中天钢铁集团有限公司新区工程拟新建1500m3高炉三座，工程分两期实施，一期新建1500m3高炉一座。二期再建1500m3高炉二座。为满足高炉生产所需的风量，新建高炉鼓风机站一座，一期站内设二台AV71-14型全静叶可调电动轴流鼓风机。一台工作；一台备用。二期再增设二台AV71-14型全静叶可调电动轴流鼓风机，届时三台工作，一台备用。鼓风机站房先按一期建成，二期预留扩建空地。AV71-14轴流鼓风机平均流量Q=3884m3/min；最大流量Q=4522m3/min。轴流鼓风机出口压力P=0.49MPa。2.3.2鼓风机站设备选型: (1) 全静叶可调电动轴流鼓风机 型号: AV71-14 转子轮毂直径: 710 mm 转子动叶级数: 14 转速: 4550 r/min (2) 主电机 型号: 待定 功率: 25000KW 电压: 10 KV 级数: 4 P 冷却方式: 上水冷(3) 空气过滤器 流量：8000m3/min 阻力损失: 1000 Pa 滤后含尘量: 1.5mg/m32.3.3鼓风机站房及设备布置: 新建站房长48米（二期总长84米）宽35米。高炉鼓风机分0.000m和8.000m两层布置，上层布置两台AV71-14轴流鼓风机，下层布置润滑油站、动力油站及管道系统。主厂房内设50t电动双梁桥式起重机一台，起重量：大钩：50t，小钩：t，跨距为22.m。为了改善工作环境，轴流鼓风机组设隔音罩，放风管上设放风消声器，进风管上设进气消声器，出风管上设排气消声器，进出风管均进行绝热保温，以降低噪音至85dB。鼓风机站室外布置空气过滤器及风管道。详细布置见附图。2.4 通风除尘2.4.1概述中天钢铁集团有限公司炼铁系统拟建设3座有效容积为1500m3高炉及配套公辅设施。设计能力为3X14010tt/a。一期建设1座1500m3高炉。本节内容为一座1500m3高炉及其公用和辅助设施的的除尘、通风、空调设施。设计内容：(1) 高炉矿槽槽下除尘系统；(2) 高炉出铁场除尘系统；(3) 炉顶除尘系统(4) 公用和辅助设施采暖通风空调。2.4.2 设计依据 工业污染物排放标准(GB8287-98)； 钢铁工业污染物排放标准(GB4911-85)；工业炉窑大气污染物排放标准(GB9078-1996)；采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)；冶金工业环境保护设计规定(YB9066-95)；建筑设计防火规范(GB50016-2006)；炼铁工艺及各有关专业设计委托任务书。2.4.3 气象参数和主要工艺参数(1)气象参数 夏季通风室外计算温度 32C 夏季空调室外计算温度 34.6C 夏季空调室外计算湿球温度 28.6C 夏季大气压力 100.49Kpa 夏季室外平均风速 3.1m/s(2)主要工艺参数高炉公称容积 1500m3高炉利用系数 2.57t/m3.d 日产生铁量 3855t/d 年产生铁量 1349Kt/a炉顶压力 180220Kpa年工作日 350天2.4.4 高炉矿槽除尘系统2.4.4.1除尘系统设置 本系统由高炉矿槽，烧结矿、球团矿、块矿及焦碳振动筛及称量斗，运输胶带机等所共同组成。为解决高炉原、燃料在给料、筛分、称量、落料转运等工艺过程中产生的扬尘问题，工艺设备在产生粉尘的各部位均设有密闭罩，并进行抽风除尘。为便于除尘系统操作维护管理，减少除尘设备投资和占地面积，将矿槽槽下所有除尘点合成一个集中除尘系统。矿槽槽上配有2台卸料小车卸料，小车卸料点不固定，因此采用随小车移动的移动式吸风口，将小车向矿仓卸料产生的烟尘吸入水平矩形风管。整个矿仓上部设2台移动式卸料小车，槽上设2个移动抽风点，每个点抽风量30000 m3/h。矿槽除尘系统设有烧结矿及焦碳振动筛、称量漏斗、称量漏斗卸料口、筛下料卸料口等吸尘点。由于吸尘点多，且又不同时工作，对不同时工作的各吸尘点采用气动蝶阀进行切换，并与工艺设备连锁，减少系统风量，降低动力消耗，确保除尘效果。矿槽除尘系统每个吸尘点的支管上除气动蝶阀外，另设置手动调节蝶阀，用以调节除尘系统管道