2500高炉初步设计

1、钢铁有限公司2500m钢铁有限公司2500m3高炉工程初步设计- -1总论设计依据A钢铁有限公司2500m3高炉工程方案设计一武汉钢铁设计研究总院编制。（2002年10月）A钢铁有限公司筹建指挥部与武汉钢铁设计研究总院2002年11月24日的设计结合会议纪要。中标通知书一A钢铁有限公司筹建指挥部。（2002年11月25日）建设规模及工程内容本工程按照整体规划，分期实施，最终形成3座现代化大型高炉，生产600万t/a铁水的总目标进行炼铁系统的配套设计。一期工程：新建1座2500m3高炉，年产铁水量200万t/a。二期工程:新建1座2500m3高炉,2座高炉年产铁水量400万t/a。三期工程:新建

2、1座2500m3高炉,3座高炉年产铁水量600万t/a。主要设计原则及指导思想1）高炉建设总的指导思想是：“优质、高产、低耗、长寿、环保”。高炉一代炉龄15年以上，热风炉寿命25年以上。2）高炉采用“精料、高压、高温、富氧、高喷煤”的冶炼工艺及相关的技术装备。新建高炉的主要技术经济指标、装备水平达到国内同类高炉的先进水平。3）认真贯彻执行国家有关政策、法规、规程、规范、标准和行业政策，特别是环保、能源、安全卫生、消防等政策和法规。4）充分利用北仑卸矿海港优势，建设一座以现代化大型高炉和氧气转炉为主体的冶炼工艺流程，海港与钢厂合一、大船大港大厂为一体，最终规模为550万t/a钢的海洋钢铁厂。1.

3、4原燃料条件1.4.1.烧结矿质量TFe$58.5%；FeOW8.0%；转鼓指数$78%。球团矿质量TFe$65%；常温耐压强度$2000N/个球；转鼓指数$90%。块矿成分（%）TFe$65%焦炭质量M40$82%；M0W7%；灰分W12%；硫W0.5%喷吹原煤性能烟煤：灰分W12%；SW0.7%；挥发分$23%无烟煤：灰分W12%；SW0.7%；挥发分W10%炉料结构分期建设3座2500m3现代大型高炉，采用适合原料条件的炉料结构：高碱度烧结矿80%+酸性球团矿10%+块矿10%，综合矿入炉品位TFe60%。主要技术经济指标在研究分析国内同级别高炉原燃料条件和实际技术经济指标的基础上，本高

4、炉的主要技术经济指标见表1-1。表1-1A2500m3高炉主要技术经济指标序号指标名称设计指标单位备注1咼炉有效容积2500m32年平均利用系数2.3t/m3.d设备能力2.53综合焦比500kg/tFe4其中：焦比300kg/tFe5煤比200kg/tFe设备能力2006炉顶压力0.2MPa设备能力0.257热风温度12001250C掺烧转炉煤气8富氧率23%9平均入炉风量5290Nm3/min10渣比300kg/tFe11熟料率90%12入炉矿品位60%13高炉年平均工作日350d/a14年产生铁200104t/a16咼炉代寿命15a17热风炉代寿命30a1.4主要工艺技术路线本高炉主要工

5、艺技术路线基本方案见表1-2表1-2A2500m3高炉工艺线基本技术方案序号项目基本技术方案1原燃料运输系统烧结矿、焦炭由烧结、焦化厂供应；球团矿、块矿进口2槽下供料系统矿焦槽独立布置，分散筛分、分散称量，焦丁回收3上料系统胶带机上料，B=1600mm,V=2m/s,L=330m4炉顶系统串罐无料钟炉顶5粗煤气系统重力除尘器6炉体系统矮胖炉型、砖壁合一薄内衬结构、全冷却壁（铸铁+铜）、联合全软水密闭循环冷却。7出铁场系统双矩形出铁场，3铁口8铁水运输260t鱼雷罐或180t铁水罐车9渣处理系统2套热INBA及事故干渣坑10热风炉系统三座内燃式热风炉，转炉煤气富化，废气余热回收，风温1200C。

6、11喷煤系统直接喷吹，浓相输送，烟煤无烟煤混喷12修罐库、铸铁机260t鱼雷罐修罐库+75m双链铸铁机或180t铁水罐车修罐间+60m双链铸铁机13煤气清洗系统蒸喷塔式一文清洗系统14TRT设施1套湿式TRT15鼓风机站1台汽动全静叶可调轴流式鼓风机，最大风量6000Nm3/min,出口压力0.45MPa。16通风除尘设施贮矿（焦）槽、出铁场及原料转运站采用布袋除尘器。设通风采暖设施17给排水系统软水、净环水、冲渣水、煤气洗涤水循环系统。18自动化控制系统三电一体化、一级自动化控制，预留二级系统接口19铁路信号及电讯设施铁路信号集中控制，配置电讯设施20其他总图布置及运输，能源介质供应，消防及

7、环保等工程采用的新技术、新工艺矿焦槽独立布置，槽下分散筛分、分散称量；焦炭中子测水及焦丁回收；皮带机上料；无钟料炉顶；高炉长寿综合技术：矮胖操作炉型；砖壁合一、薄壁内衬结构铜冷却壁+铸铁冷却壁；联合软水密闭循环系统；水冷炭砖薄炉底、炉缸结构；趋于平坦化出铁场，宽敞的风口平台及铁口上方的活动抽风型风口平台；高风温长寿命内燃式热风炉技术：悬链线型硅砖拱顶、眼睛型燃烧室、引进矩形陶瓷燃烧器、自立式隔墙结构、分离式热管换热自动燃烧、自动换炉技术；蒸喷塔式一文煤气清洗系统；TRT回收炉顶煤气余压；全DCS自动化控制系统。主要技术方案说明1.8.1原燃料供应系统1.8.1.1总供应能力原燃料供应系统向高炉

8、贮矿槽、贮焦槽供应原燃料，系统总供料量一期约为439万t/a,本工程原燃料供应系统的运输能力按1座2500m3高炉的原燃料供应量考虑。按照分步实施的原则，一期工程期间非共用部分设施缓建。原煤贮运系统原煤贮运系统按3座2500m3高炉煤粉喷吹系统用煤量集中统一考虑。原煤贮运系统日平均用煤量约为3840t/d（3座2500m3高炉），上煤次数2-3次/d,年均用煤量约为134.4万to槽上供料系统高炉所需的烧结矿、焦炭、球团矿、块矿、杂矿均由槽前第一个转运站（由甲方设计）通过皮带运输进入高炉贮矿槽和贮焦槽。1.8.1.4水渣转运系统1座2500m3高炉平均日产水渣（含水15%）1984t/d（ma

9、x2156t/d），最大出渣速度9.1-11.5t/min,年产水渣71万to供、上料系统1.8.2.1矿焦槽及槽下供料系统高炉贮矿槽及焦槽分二列独立布置。设有4个焦槽、6个烧结矿槽、2个球团矿槽、3个块杂矿槽。烧结矿、球团矿、块矿和焦炭分散筛分、分散称量。返矿经返矿皮带运回烧结厂或进入返矿仓用汽车外运；采用回收小块焦（1025mm）与烧结矿混装入炉工艺，粉焦用汽车外运。表1-3矿焦贮存能力料仓单槽有效容积,m3数量（个）总贮存量（t）贮存时间（h）烧结矿槽4006420012.5焦炭槽40048009.6球团矿槽4002176044块杂矿槽4003小块焦仓201122.6粉焦仓9015411

10、.5返矿仓14012506.31.8.2.2上料系统高炉采用皮带机上料。上料主皮带运输机带宽B=1600mm、带速V=2m/s，烧结矿运输能力Q=2730t/h，焦炭运输能力Q=780t/h,倾角10.77,皮带通廊内设有换托辊设施。供料能力焦炭批重：最小：13.5t/ch；正常：15.5t/ch；最大：17.5t/ch。矿石批重：最小：61.1t/ch；正常：72.4t/ch；最大：89t/ch。高炉的基本装料制度为ClOlo正常料批下，高炉日产铁5750t时，每日需上料126批，赶料时每小时上料可达910批料。炉顶系统采用串罐无料钟炉顶装料设备，炉顶压力0.2MPa。可按照重量矩阵和时间矩

11、阵进行布料，布料溜槽可实现多环布料、螺旋布料、单环布料、定点布料和扇形布料。传动齿轮箱采用净水循环冷却和氮气密封；上、下料罐有效容积55m3。炉顶均压采用半净煤气进行一次均压，排压时煤气通过旋风除尘器、消音器放散，严格控制大气污染。炉顶设备采用液压驱动，在炉顶主平台设置炉顶液压站和自动润滑站。炉顶配备2台交流变频紧凑式探尺，自动探测料面。探测料线范围一般为06m，其中一台探尺可在低料线时点测至24m。炉顶设收尘设施，并入出铁场除尘系统。炉顶设置一台60t/10t检修吊车，供吊装大型设备。一台16t专用吊车，供更换溜槽用。平台的组合梁下配4台10t手动葫芦供吊、移传动齿轮箱用。设置2t卷扬一台，

12、供阀门箱检修移动用。炉顶各层平台及检修吊具空间均能满足检修要求，各层平台间设置双向走梯，顶部还设置了通往除尘器的通道，电梯可直达炉顶主平台。粗煤气系统四根煤气导出管及上升管管径均为02000mm，下降管总管径3100mm与重力除尘器相接。在四根导出管上各设置一台e2000mm组合波纹补偿器吸收温差变形。上升管采用球铰支座支撑在炉顶主平台上，使上升管及部分下降管的重量由框架传给高炉基础。在煤气上升管顶部设2台液压驱动e650煤气放散阀。重力除尘器上部设e2750电动钟罩遮断阀，DN500电动煤气放散阀和DN250手动煤气放散阀。下部设备有DN280盘式清灰阀、螺旋清灰机（出灰能力100t/h）。

13、另外设置1个DN250清灰旁通。重力除尘器下部可贮存约3天的煤气灰量。从重力除尘器下排出的高炉灰由汽车运往烧结车间。1.8.5炉体系统炉体系统由炉壳支承结构、炉体冷却设备、炉体水冷系统、内衬及高炉附属设备组成。1.8.5.1高炉炉体结构采用自立式大框架结构，上部采用间距17X17m的正方形框架；下部采用间距26X17m矩形框架，平台宽敞、炉壳负荷轻，以利扩大两个铁口间夹角。炉体设有6层炉身平台（包括炉顶主平台和一层炉底平台），平台采用外挑形式。各平台之间设有双向走梯，以确保工作人员的方便和安全。高炉炉型本高炉有效容积为2500m3。在分析和研究国内外20002500m3高炉炉型的基础上，结合原

14、燃料条件，设计确定采用适宜强化冶炼的矮胖操作炉型，其特点如下：Hu/D=2.325,Hu=29.3m，炉缸直径11.2m，炉身角825945,炉腹角782159；死铁层深度h0=2.2m；炉缸咼度hl=4.6m。高炉设28个风口,3个铁口,取消渣口。冷却设备冷却设备的寿命是决定高炉寿命的最关键的因素。根据A的原燃料状况,本工程采用砖壁合一全冷却壁（铸铁+铜）方案。采用最新的砖壁合一技术。炉底采用水冷,水冷管设在炉底封板以上。炉底至炉喉共设置15段冷却壁,取消凸台,按照炉内纵向各区域不同的工作条件和热负荷大小,采用不同结构形式和不同材质的冷却壁。炉腹、炉腰和炉身下部采用3段铜冷却壁。各区域冷却设

15、备主要特征如表1-4。表1-4全冷却壁（铸铁+铜）主要特征部位冷却壁结构砖衬材质砖衬厚度13段光面低铬铸铁冷却壁4段光面球墨铸铁冷却壁5、6、7段铜冷却壁Sialon-SiC砖或喷涂料150mm厚810段双层水冷镶砖球墨铸铁冷却壁Si3N4-SiC砖1113段单层水冷镶砖球墨铸铁冷却壁浸磷粘土砖14、15段倒扣球墨铸铁冷却壁浸磷粘土砖1.8.5.4水冷系统本合同工程采用联合软水密闭循环系统，对高炉冷却壁、炉底风口及热风阀等进行冷却。系统循环水总量3960m3/h,其中616m3/h冷却炉底，3344m3/h冷却冷却壁直管，两者回水进入冷却壁回水总管后，一部分经高压增压泵增压供风口小套使用（98

16、0m3/h），另一部分经中压增压泵增压供风口二套、直吹管、热风阀使用（1244m3/h），总回水经过脱汽罐脱汽（20m3）和膨胀罐（20m3）稳压，最后回到软水泵房，经过二次冷却，再循环使用。设置一路中压工业净化水系统，供炉顶无料钟、炉顶洒水、砂口、风口事故水以及炉役后期炉壳喷水和日常风口平台冲扫及换风口用水。炉体冷却安全措施：1）风口设置事故水处理系统，当个别风口产生微漏时，微漏风口可通过专门设置的相应管路切换成工业水冷却，当风口破损到一定数量时，集中一次更换，更换后的风口再转换回软水冷却。2）软水密闭循环系统及工业净循环水系统除备用电动泵组外，还分别设置有柴油机泵组，当停电及电动泵事故时，

17、柴油机组能在10秒钟内自动启动，维持水系统运行。3）当因停电及其它事故引起电动泵不能正常运行时，整个软水系统可自动转化成汽化冷却状态，可维持时间30分钟，当柴油泵或电动泵启动运行后，软水系统自动转换成正常密闭循环冷却状态。高炉内衬炉底炉缸采用半石墨炭块-陶瓷砌体复合炉衬结合水冷薄炉底炭砖结构。炉底下部为国产半石墨炭砖（高1.2m）,半石墨炭砖上面采用0.8m德国SGL公司生产的微孔炭砖。炉底上部砌两层陶瓷刚玉砖。炉缸内侧砌陶瓷刚玉砖，外侧环砌引进的德国微孔炭砖；在炉缸、炉底交接处采用加厚的陶瓷刚玉砖。铁口通道采用大块和小块相结合的陶瓷刚玉组合砖砌筑，风口区采用大块陶瓷刚玉组合砖砌筑，在结构上加

18、强了砖衬的稳定性。炉腹及其以上区域采用薄內衬结构，内衬材料依次为:炉腹至炉身下部铜冷却壁区域镶嵌150mm厚SialonSiC砖或喷涂料;炉身中部（双层冷却壁区域）采用Si3N4-SiC砖；在炉身上部，采用浸磷酸粘土砖。炉体检测设施设置了可靠齐全的检测控制设施，为高炉操作和调节提供依据如：各层炉衬（炉底、炉缸）温度检测、冷却壁本体（炉腰以上）温度检测、冷却水系统的温度及流量检测、热负荷监测、风口破损报警、炉身静压力计、煤气取样器、无水冷十字测温装置、炉顶煤气连续分析等。设有炉顶封板设置1台红外摄像仪监控炉料分布。1.8.5.7炉体附属设施包括炉顶洒水装置、炉喉钢砖、新型送风支管、客货两用电梯等

19、。1.8.6风口平台及出铁场1.8.6.1风口平台设置独立的钢结构风口平台，平台宽敞并联成一体。出铁场布置高炉设3个出铁口、双矩形出铁场，出铁场的布置趋于平坦化除主沟沟盖外，全部渣铁沟及沟盖均设在平台面下。两个铁口间夹角为81.43，不设渣口。出铁场下共设6条停放线。采用固定半贮铁式“”型浇注料主铁沟，每条主沟全长15.2m，主沟坡度为4；摆动溜槽出铁。正常生产时2个对称铁口交替出铁。泥炮和开口机同侧布置。铁水运输方式采用260t铁水罐车作为铁水运输工具，共配置7台套。每次出铁配2个混铁车。出铁场设备采用液压泥炮，泥缸容积0.28m3，活塞推力4000kN。全液压开铁口机，最大开铁口深度340

20、0mm,最大行程4000mm,钻头直径5065mm,钻孔角度10。，在泥炮操作室手动操作。采用电动摆动流嘴，流嘴摆动倾角10。双铁口出铁场设50/10t吊车1台，单铁口出铁场设30/5t吊车1台。出铁场还设渣铁沟解体机1台、主沟浇注料快速搅拌机（KJB-500和JW250-B各1台）以及其他检修设施。1.8.6.5出铁场除尘铁口一侧及顶部设吸风口；砂口、铁沟、渣沟设除尘抽风管及摆动流嘴上设除尘罩进行强制抽风除尘。每个铁口的各抽风点为一组进行控制。炉渣处理系统采用热INBA渣处理工艺。主要技术参数如下：高炉每天出铁、渣次数：15次；熔渣正常流量：5t/min，最大流量：8t/min;粒化水量：2

21、400m3/h;转鼓出口处的水渣含水量：20%；粒化渣的玻璃体含量：95%；高炉水渣由胶带机转运至炉前渣仓，再用汽车外运。热风炉系统本工程设置3座改进型高温内燃式热风炉，设计风温度达1200C1250C。利用转炉煤气富化高炉煤气，引进新型矩形陶瓷燃烧器，采用分离式热管回收烟气余热，同时预热煤气和助燃空气至180C。热风炉外壳直径为10.0/11.34m；热风炉全高49.3m；七孔三定位蜂窝形格子砖，格子砖高度39.3m。采用悬链线硅砖拱顶、自立式隔墙、板块化大墙隔墙结构、交互咬砌格子砖、高性能炉篦子及支柱等先进技术提高砌体稳定性，使热风炉的内衬结构具有适应风温1250C,一代热风炉寿命25年的

22、能力。热风阀、混风切断阀及倒流休风阀为通水冷却的竖式闸板阀；充压阀、废气阀单面楔型闸板阀；烟道阀门采用金属硬密封蝶阀。助燃风机一用一备。风量为195000Nm3/h,风压为10kPa。采用“两烧一送”工作制度。采用计算机自动控制热风炉自动燃烧、自动换炉操作，送风时间为45min。高炉富氧鼓风设施按照富氧率23%设计。经调压站调压后的氧气自冷风放风阀前混入冷风总管，富氧流量按照给定值自动调节。煤粉喷吹系统一期高炉建成后，全厂生铁产量200万t/a,高炉平均喷吹量按200kg/tFe、总需喷煤48t/h。三座高炉建成后，按高炉喷煤量200kg/tFe核算，则喷煤需求量为144t/h。辅助生产设施修

23、罐库本工程考虑了铁水罐修罐库。铁水罐内衬修罐库主要承担260t铁水罐车内衬大、中、小修以及清罐和翻除渣铁的任务。车间由冷却场、解体场、砌筑间及干燥场等作业区组成。铸铁机新建一台75m双链带滚轮固定式铸铁机（260t鱼雷罐方案）或60m双链铸铁机（180t铁水罐方案），供全厂铸块。燃气设施1.8.11.1高炉煤气清洗高炉煤气清洗系统推荐采用新一代蒸喷塔式一文清洗系统。该系统可保证优良的煤气质量，且使用可靠、运行稳定、操护方便，完全可满足高炉一代炉龄连续运行的要求。系统按煤气平均发生量427000m3/h（标况），炉顶正常压力0.2MPa.设计。主要工艺流程：煤气从高炉炉顶引出，经重力除尘器（DC

24、）除尘后，含尘量56g/m3（标况），出DC后的高炉煤气进入高效蒸喷塔，煤气在此塔内经塔顶部喷洒冷却水冷却至接近饱和温度，然后进入其下部的可调文氏管及脱水脱泥器，进行除尘和脱水脱泥，经一级文氏管除尘后，煤气含尘量可降至10mg/m3（标况）以下，再经TRT发电机组发电后去净煤气总管，或经减压阀组减压后去净煤气总管。高效蒸喷塔清洗系统由快速冷却塔,可调文氏管及脱水脱泥器组成，快速冷却塔位于单文喉口之上，直径为5000mm,顶部有两层喷水装置,塔体体积小，但汽化冷却效率高。经快速冷却塔下来的水直接冲刷喉口以冷凝和净化煤气，起到一水两用的作用。高炉煤气净化总耗水量正常平均约为1100t/h，系统地面

25、给水压力20.85MPa,要求夏季给水温度不大于40C.1.8.11.2高炉煤气余压透平发电机组（TRT）为了降低生铁的成本，最大限度地回收高炉煤气余压潜量，本工程设计中采用炉顶煤气余压发电技术。主要工艺流程：高炉煤气经系统除尘后，经过TRT入口电动蝶阀、液插板阀及紧急切断阀，进入透平主机并带动发电机发电。高炉煤气则从透平轴向排出，经过DN2600电动蝶阀后，接入消音器后的D2620 x8进入高炉净煤气管道。透平主机采用湿式二级轴流反动式透平机，主机控制方式采用第一级静叶自动控制，第二级静叶配合一级静叶自动可调。透平主机还带有危急保安器，当透平事故时，可以现场手动使透平紧急停机。透平可以手动、

26、自动完成启动、升速、投励磁、并网、升功率和控制炉顶压力。发电机为无刷励磁同步发电机，其额定功率12000kW,端电压10.5kV，该发电机采用空气密闭循环冷却。TRT主厂房透平主机跨为半敞开式结构。透平及发电机均设有防雨隔声罩。偏跨为高炉煤气净化及TRT综合楼。1.8.11.3燃气介质的供应表1-5燃气介质的供应燃气介质用户流量Nm3/h接点压力kPa.G使用制度输送管道高炉煤气热风炉烧炉(max)160000三8连续使用2200转炉煤气热风炉烧炉(max)33000210连续使用1000混合煤气修罐库等1200210间断使用300焦炉煤气出铁场(max)800三6间断使用250热风炉3200

27、0间断使用氧气高炉富氧鼓风及其他零星用户115002600连续使用250氮气炉顶密封17502400定期使用250热风炉系统7200定期使用炉身静压计、二次均压216连续使用TRT轴封200连续使用零星500连续使用1.8.12热力设施高炉鼓风机站根据总体发展规划，鼓风机站分三期建设，一期新建大型鼓风机站一座，站内安装一台静叶可调轴流式汽动鼓风机组，长期运行厂房按三台风机设计，第二、第三台鼓风机组的设备基础与1#风机同时施工，并在总图上预留三期工程扩建第四台鼓风机组的位置。为了充分利用高炉煤气，降低运行成本，减少对环境的污染，鼓风站锅炉以高炉煤气为燃料。经计算，鼓风机最大风量时轴功率为3000

28、0kW汽轮机耗汽量为130t/h;鼓风机年平均风量时轴功率为23500kW,汽轮机耗汽量为100t/h。一期工程，建设一台中温中压参数（3.82Mpa,450C）150t/h全燃高炉煤气露天布置锅炉。二期工程扩建二台150t/h同型号的锅炉，三期工程再扩建一台150t/h同型号的锅炉。由于高炉投产过程没有高炉煤气，要求锅炉也可全燃和掺烧部分天然气或焦炉煤气，锅炉采用天然气或焦炉煤气点火。本工程鼓风机采用全静叶可调轴流式鼓风机，鼓风机性能：最大风量6000Nm3/min，出口风压0.45MPa（表压）配风系统及冷风管道采用互通式配风系统，任何一台鼓风机均可向任何一座高炉送风。冷风管道直径为162

29、0X12，管道采用架空敷设，管道采用泡沫石棉保温材料进行保温。1.8.12.3热力介质供应按照一次规划，分步实施的原则，热力介质供气总管应考虑二三期的能力和接口，一期供应量如下：1）鼓风量：2.72xl09m3（标况）/a；2）汽轮机功率：30000kW；3）耗电量:44.3kW.h/103m3（标况）;4）耗水量：19.29m3/103m3（标况）；5）耗汽量；0.304t/103m3（标况）；6）汽耗率：正常，4.23kg/kW.h；额定，4.43kg/kW.h；7）.3.82MPa,450C蒸汽耗量最大135t/h，平均105t/h,由汽动鼓风机站150t/h锅炉供应。8）.0.8MPa

30、蒸汽耗量，综合最大耗汽量为18t/h,由全厂低压蒸汽系统供应。9）压缩空气供应及平衡综合最大消耗量为170m3/min，气压0.50.6MPa（其中仪表、气动设备用气流量为：40Nm3/min，压力为：0.50.6MPa）。拟由新建炼铁系统、焦化、烧结、石灰焙烧区域空压站供应。喷煤压缩空气综合最大消耗量为30m3/min，气压0.9Mpa。1.8.13给排水设施1.8.13.1系统划分本工程给排水设施主要包括软水补充水系统（简称A系统）；软水密闭循环系统（简称B系统）；净循环系统（简称C系统）；净化水增压供水系统（简称D系统）；渣处理系统（简称E系统）；煤气清洗浊循环系统（简称F系统）；鼓风机

31、冷却循环水处理系统（简称G系统）；脱盐水供水及再生废液排水系统（简称H系统）；铸铁机浊循环系统（简称J系统）；另外还配套有生产和消防给水、生活给水、生产和生活排水、雨水排水等外部给排水系统。总循环水量16406.1m3/h；其中:软水循环水量：3960m3/h，循环率99.7%净循环水量：8926.15m3/h,循环率96.2%INBA渣处理循环水量:2400m3/h,循环率96.7%煤气洗涤水循环水量：1120m3/h，循环率96.2%软水补充水量：11.88m3/h；新水用水量：750m3/h；生活用水量：20m3/h。1.8.13.2安全供水高炉、热风炉均为不可断水的用户，为保证其安全供

32、水，采用如下措施循环水泵采用二路独立电源;泵站各泵组均设有备用泵，在某一泵组运行时，当其中一台发生事故时备用泵自动投入工作，并互为备用；高炉软水补充水泵组、高炉软水联合闭路循环供水泵组等设有柴油机泵,当发生停电时,柴油机泵自动投入运行;配套的空冷器等在全厂停电时,供有事故电源。1.8.14通风除尘设施本工程高炉通风除尘设施包括出铁场除尘、矿焦槽除尘、原料供应转运站除尘设施、碾泥机室除尘、铸铁机除尘、园筒仓除尘、鱼雷罐除尘；以及各公辅设施采暖、通风、空调。整个出铁场除尘设1个除尘系统，槽上槽下除尘合设1个除尘系统。两个除尘系统均采用脉冲布袋除尘器除尘。原煤系统除尘则根据总图平面布置和粉尘的不同特

33、性，采用袋式除尘器除尘。除尘系统所收集的粉尘采用板链式输送机输送至贮灰仓内，定期用专用运灰车运至原料场，进行粉尘综合利用。从贮灰仓到运灰车采用加湿机卸灰，防止二次扬尘。所有除尘系统均采用负压系统，以减少风机的磨损，从而减少风机的维护工作量及运行成本。1.8.14.1出铁场除尘系统整个出铁场除尘设1个系统（C-1）,主要捕集高炉开铁口、出铁、堵铁口及铁水装罐等整个过程所产生的烟气。总处理风量为75x104m3/h。在风机与电机之间设置调速型液力偶合器，可根据风量变化情况调节风机转速，以便于节能。槽上槽下除尘系统槽上槽下除尘合设1个系统（C-2）,主要捕集槽前皮带转运点、槽上皮带转运点、槽下炉料振

34、动筛、皮带落料点、皮带端部密封点、主皮带转运点各处所产生的粉尘。总处理风量为56x104m3/h。在风机与电机之间设置调速型液力偶合器，可根据风量变化情况调节风机转速，以便于节能。设有碾泥机室除尘、铸铁机室除尘、圆筒仓设施除尘系统、原煤仓设施除尘系统、机修间鱼雷罐除尘系统等除尘设施。各抽尘点收集的粉尘，先进入脉冲袋式除尘器进行净化，而后经风机通过烟囱排入大气。排出的废气浓度50mg/m3（标况）。由布袋除尘器收集的粉尘由埋刮板输送机输送至灰仓。装车时，为防止二次扬尘，粉尘经加湿机加湿后，再卸至专用灰车运走。采暖、通风、空调主控楼、TRT、鼓风站、各站房电气室、水泵房等操作室、仪表室和休息室等设

35、置采暖、通风、空调。主控楼、液压站等采用正压过滤送风，保持室内正压、清洁干净。对于电缆夹层、电缆隧道、配电房、地下管廊等采取强制通风。1.8.15供配电设施供配电系统组成本工程包括：鼓风机站高压供配电系统、高炉本体高压供配电系统、水处理设施高压供配电系统、煤气洗涤高压供配电系统、机械运输及通风除尘高压供配电系统、槽上槽下高压供配电系统、煤气余压发电装置（TRT）高低压发配电系统。负荷计算及年耗电量本工程负荷分别统计如下：一期负荷：一期总装机容量约为25,400kW。10kV侧计算负荷约为：P30=14,270kWQ30=6,160kvarS30=15,540kVAcos=0.92年耗电量约为0

36、.73x108kW.hTRT发电机平均设计发电能力为12,000kW,按年运行5000h考虑，则年发电量为0.6x108kW.h。故一期需由电力系统供给年电量为0.13x108kW.h。供电电源炼铁区域将建设一座35/10kV变电所（由甲方设计）。该变电所10kV电源将向炼铁区10kV开关站供电。1.8.15.4供电方案根据负荷种类、负荷性质及负荷容量和建设时间的安排，本着尽量深入负荷中心及分区供电的原则，在各区域新建10kV分开关站7座：鼓风机站10kV开关站、鼓风机站10kV净环水开关站、煤气洗涤水开关站、软/净循环水10kV开关站、喷煤10kV开关站、原料10kV开关站、炉前10kV开关

37、站。开关站10kV配电装置均采用单母线分段的主接线方式，两路10kV电源均引自炼铁区35/10kV总降压变电所10kV系统的不同母线段。两段母线备用自投。1.8.15.5高炉煤气炉顶余压发电（TRT）系统TRT发电机组以10.5kV电压送往35/10kV总降压变电所10kV主配电装置II段母线与系统并网。并网点设在TRT发电机侧。1.8.15.6无功补偿由于各10kV开关站内自然功率较低，本设计采用在各开关站10kV母线上并联电容器无功补偿装置进行就地补偿的方式。1.8.16电气传动1.8.16.1电压等级各类负荷的标准端子电压如下:AC380V低压交流电动机。AC220VPLC电源、工控机电

38、源、仪表电源、控制电源、照明、火灾报警装置等。DC24VPLCI/O模块、信号、电磁阀等。1.8.16.2低压供配电高炉低压供配电按一类负荷设计,均采用二路电源供电.由于高炉用电负荷不是很大且负荷分散的特点,采取分区设置变压器,就近放射式供电的方案较为经济。接地系统采用TN-C-S系统。为了保证人身和设备安全，本设计考虑了(EPS)应急电源以保证在二路电源同时停电时仍能关闭和开启必要的阀门和炉顶水冷系统用电设备的运行。1.8.16.3变电所的设置根据工艺设备分布位置、系统组成，并且考虑部分三期设施一次建成等因素，共设置变电所如下:高炉变电所槽上，槽下变电所出铁场除尘变电所渣处理变电所喷煤变电所

39、铸铁机变电所煤气洗涤水处理变电所鼓风机变电所鼓风机净环泵站变电所软/净循环水处理变电所该十个变电所除对各自的系统供配电外还分别对其附近的用电区域进行放射式供电。各变电所均采用2台变压器供电，二台变压器互为备用。高压电源分别引自二路不同的高压母线，其低压侧采用单母线分段，中间设置联络开关,当一台变压器或一路高压线路故障时，通过母联开关手动切换，确保高炉供电的可靠性，达到高炉一类负荷对供电的要求。功率因素补偿在高压开关站统一进行集中补偿。本高炉系统除设置上述变电所外另设置多个电气室分别对其管辖区域进行配电和控制。供配电系统接线方案本设计的所有变电所低压供配电系统接线方案为:1）动力变压器高压侧采用

40、电缆进线的高压负荷开关熔断器接线方案。2）所有低压供配电系统采用主母线放射供配电方案。3）所有低压配电系统主母线均不设集中功率因数补偿装置，其补偿方案由上级高压供电系统统一考虑。1.8.16.5自动控制系统对于交流恒速电机，原则上在电源系统和工艺设备允许的前提下，90kW以下电机采用全电压直接起动方式，对于90kW以上（包括90kW）电机,为避免起动时对电网冲击过大而影响其他用电设备的正常运行，同时为了提高大电机和机械设备的使用寿命，采用软起动器装置起动。为了满足高炉工艺过程各项控制功能的要求，保证高炉稳定生产，方便操作，本工程采用三电一体化的自动化控制系统，对高炉主工艺线及主要辅助设施系统实

41、施控制。1.8.17过程检测与基础自动化检测和控制系统的设计以稳定、可靠、确保安全生产、经济实用为原则。总体自动化系统应适应A的技术水平和行政管理方式。过程检测和控制系统的设计以可靠、经济、实用并兼顾其先进性为原则.根据A2500m3高炉设计结合会议纪要精神，本设计仅负责高炉的I级基础自动化系统，11级过程计算机系统暂不考虑，仅预留接口。高炉基础自动化包括电气传动自动化和仪表自动化。完成生产过程的数据采集、顺序控制、连续控制等功能。操作人员通过HMI（人机接口）可进行人机对话，修改过程参量和改变设备的运行状态，监视整个生产过程。工艺系统中大部分设备的操作通过基础自动化控制系统的HMI（人机接口

42、）完成，少量重要功能还可通过后备常规模拟仪表或操作台完成；基础自动化系统由PLC控制器、HMI人机界面、控制软件及其相关的环形工业以太网络组成。同时预留与过程计算机系统网络接口。基础自动化系统采用电仪一体化（电气、仪表共用）的PLC控制器、HMI及相应的环形工业以太网络结构的硬件配置方案，其中分别对原燃料供应系统、供上料系统、无钟炉顶及其水冷系统、高炉本体、热风炉系统、TRT及煤气清洗系统、炉渣处理系统、水处理系统各自设置独立的PLC控制器和人机接口HMI。电讯、铁路信号及火灾自动报警系统为了服务生产、提高效率、保证安全生产，本工程设置了自动电话、调度电话、指令对讲、工业电视设施、运输无线对讲

43、等电讯设施。在电气室和操作室等重要场所，按照国家有关消防规范配置相应的火灾报警控制器、感温、感烟探测器、手动报警按钮和声光报警器等火灾自动报警系统。工业建筑及结构本工程建、构筑物均按抗震设防烈度6度进行设计。建筑设计在满足工艺和使用功能要求，符合有关规范、规程的前提下，力求节约投资、便于施工、加快建设速度。钢结构应根据材料供货状况，采取必要的除锈处理，并进行防锈涂装。所有转运站及排架厂房内墙面和天棚均采用混合砂浆抹面，106涂料。其余建筑物内墙面和天棚均采用混合砂浆抹面，喷乳胶漆。外墙面均采用混合砂浆抹面,外墙涂料。有特殊要求的控制室天棚吊平顶。一般建筑物的楼（地）面为水泥砂浆抹面,电气室、水

44、泵房、更衣室的楼（地）面为水磨石地面,液压站、卫生间的楼（地）面为防滑地面砖,有特殊要求的控制室的楼（地）面为防静电活动地板。建筑物的耐火等级:一般建筑物为二、三级,重要的为一级。建筑物的屋面防水等级:一般建筑物为III级,电气主控楼等要求较高的建筑物为II级。门窗设必要的防盗安全措施。半封闭式墙皮的墙高以雨水不影响生产为原则。1.8.19总图运输1.8.19.1总图布置总图布置是结合主工艺技术路线和建设场地情况，以及转炉系统和原燃料供应系统的衔接，并兼顾长远发展而考虑的。三座高炉布置在烧结区的东面，1#高炉位于最北面，以便靠近原料场。热风炉布置在高炉的南面，矿槽、焦槽布置在高炉出铁场的西面，

45、以便靠近皮带通廊。煤气洗涤水处理、喷煤、软/净循环水泵站布置在高炉和矿、焦槽之间。煤气净化和TRT系统靠近重力除尘器布置，主控楼布置在高炉的西面，矿槽除尘、出铁场除尘分别靠近矿槽和出铁场。鼓风机站（包括：脱盐水站、净环泵站）布置在1#高炉的北面，铸铁机布置在3#高炉的南面，修罐库布置在高炉的东面，办公生活设施布置在高炉的东南角。运输设计厂内运输采用多种运输方式。块矿、杂矿、烧结矿、球团矿、返矿、煤、焦炭采用带式输送机运输；铁水采用铁路运输方式；铸铁块、唐麻渣铁、炮泥、焦粉、水（干）渣、除尘灰、垃圾、污泥沟料、耐材、河沙、消石灰等采用汽车运输方式。主要技术经济指标高炉主要技术经济指标表表1-6序

46、号指标名称单位数量备注1用地面积万m240.97其中：一期万m2202单位产量用地面积m2/t0.068其中：一期m2/t0.13建构筑物及堆场面积万m210.9序号指标名称单位数量备注其中：一期万m23.94建筑系数%27其中：一期%205厂内铁路长度km2.286厂内道路长度km3.27铁路运量运出万t/a2008道路运量万t/a82.74其中：运出万t/a82.48运进万t/a0.269带式输送机运输量万t/a517.610铁路运输机车台211汽车辆2312厂区绿化绿化用地面积万m23.92绿化用地率%151.9消防本工程各厂房建构筑物的耐火等级均按二级以上考虑，建设场区设有环形消防通道

47、，各建构筑间的防火间距按建筑设计防火规范设置，布有消火栓。车间内、计算机室、高低压配电室、煤气回收区等均按建筑设计防火规范、工业企业煤气安全规程等进行设防，配备火灾自动报警及联动控制系统、化学灭火装置、移动式灭火设备等消防设施。在有火灾爆炸危险的场所的电气设施均为防爆型。在煤气富集区，设有CO浓度检测仪、化学灭火装置。环境保护本工程设计上对废气、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。厂区绿化用地率不低于工程占地面积的15%，环保投资占工程建设投资的10%。安全与工业卫生2500m3级高炉的建设及生产技术、操作维护技术在国内是成熟的。本工程方案在总结国内同类型高炉的生产经验的

48、基础上，从技术装备水平上为保证高炉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的可靠防范措施。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。能源分析与评价本工程采用了焦丁回收技术、并罐无料钟炉顶、联合软水密闭循环冷却系统、热风炉的矩形陶瓷燃烧器、高炉煤气采用转炉煤气富化、高炉煤气采用全新一文湿法清洗工艺处理回收利用、增加绝热砖厚度、管壳外包复绝热材料进行保温、设置TRT余压回收装置、富氧喷吹煤粉、除尘系统的风机设液力偶合器等有效的节能

49、措施。炼铁工序的工序能耗为11978MJ/t铁，满足钢铁企业设计节能技术规定标准的要求（W12610MJ/t铁），工序能源利用先进合理。1.13工程投资及技术经济评价工程静态投资工程静态总投资为：79939万元（含外汇385万美元）其中：建筑工程18012万元；设备购置37865万元；安装工程19537万元；其他费用及预备费4525万元；技术经济评价本项目从盈利性分析看，项目所得税后全部投资财务内部收益率14.85%,远高于长期贷款利率；全部投资回收期（含建设期）为7.09年，说明项目有较好的盈利能力；固定资产投资借款偿还期3.65年（含建设期）。表明本项目具有较强的资金清偿能力。从盈亏平衡分

50、析看，以生产能力利用率表示的盈亏平衡点为60.9，盈亏点较低，易于企业经营获利。敏感性分析表明，本项目具有较强的抗风险能力。以上说明，本项目经济效益是好的，在财务上是可行的。建议抓紧实施。1.15劳动定员劳动定员的编制分别考虑了生产人员、管理人员，按照四班三运转考虑，共计628人。2炼铁工艺2.1概述2.1.1工艺方案设计特点1）并列式矿、焦槽设置独立的矿槽和焦槽，并列式布置。烧结矿、球团矿、块矿和焦炭均采用分散筛分、分散称量工艺。设置小块焦回收系统。2）胶带机上料高炉上料主胶带机取消集中称量转运站，仅设矿石及焦炭转运漏斗，以节约投资、减少原料运输过程中因跌落而产生的入炉粉末量。3）无料钟炉顶

51、装置采用新型串罐无料钟炉顶装置，节省投资，有利于减少炉料偏析，改善炉顶布料和高压操作。4）炉体采用长寿综合新技术炉体采用砖壁合一、薄壁内衬结构，水冷炭砖薄炉底、炉缸内衬，冷却元件采用全冷却壁形式，高热负荷区采用铜冷却壁，冷却介质采用软水，冷却系统采用最先进的联合软水密闭循环系统。5）出铁场平坦化布置趋于平坦化的出铁场方便渣铁沟现场清理及维护操作。设计采用全液压泥炮和开铁口机、大跨度矩形炉体框架、加大两个铁口之间的夹角等有效措施，改善了炉前操作条件和环保状况，提高了机械化及自动化程度，减轻了炉前工人的劳动强度。6）高温长寿内燃式热风炉技术3座高温内燃式热风炉，悬链线硅砖拱顶、眼睛型燃烧室配矩形陶

52、瓷燃烧器，稳定的内衬结构设计，分离式热管换热器回收烟气余热，转炉煤气富化烧炉用的高炉煤气，自动燃烧、自动换炉，硅砖快速烘炉技术。热风温度1200C1250C,热风炉寿命$25年，热风炉总热效率$85%。7）渣处理工艺配置热INBA渣处理设施及事故干渣坑,过滤后的水渣送至炉前渣仓再用汽车外运。8）煤粉喷吹采用中速磨煤机+一级袋式收尘器的制粉工艺,干燥剂由热风炉废气和烟气炉产生高温烟气组成；喷吹采用流化上出料、总管加分配器浓相输送工艺。9）环境保护在原燃料供应系统、炉顶系统、出铁场及等处设抽风除尘装置高炉冷却水、冲渣水等循环利用。高炉炉料结构及对原、燃料的质量要求向高炉供应精料，是高炉高产、稳产、

53、低耗的物质基础。根据A原料供应状况，确定高炉熟料率为90%，其中烧结矿为80%、球团矿为10%，块矿10%,入炉品位$60%。原、燃料的质量要求如下:球团矿主要指标表表球团矿主要指标表表2-3烧结矿主要指标表表2-1项目单位指标值烧结矿品位%$58.5铁分波动%0.5烧结矿碱度CaO/SiO2$1.8碱度波动0.05含FeO%8FeO波动%50mm5%5mm5焦炭主要指标表表2-2项目单位指标值M40%$82Mg%7焦炭灰分%12焦炭含硫%0.5CSR%$65CRI%70mm10%20mm8%5mm65粒度mm6185mm%90常温耐压强度N/个球2000还原后耐压强度N/个球450膨胀率%1

54、5块矿主要指标表表2-4项目单位指标值TFe%65粒度mm1030%5mm30mm10喷吹煤粉指标表表2-5项目单位指标值烟煤无烟煤灰分%1212S%0.70.7挥发份%2310比例%40602.1.3高炉主要技术经济指标高炉容积2500m3日产量5750(max6250)t/d燃料比500kg/t铁其中焦比300kg/t铁煤比200kg/t铁炉料结构80烧结矿+10%球团+10%块矿综合入炉品位$60%炉顶压力0.2（max0.25）MPa热风温度12001250C富氧率23%渣铁比300kg/t铁年工作日350天年产量200 x104t/a高炉一代寿命$15年2.2供上料系统供上料系统技术

55、工艺及设备概况设计将一期、二期及三期工程原料系统统一考虑，分期建设。2.2.1.2槽下供料系统槽下供料系统由矿槽、焦槽、给料筛分及称量设备、胶带运输机、返矿仓、矿石焦炭除铁器、碎焦分级及焦丁回收系统、检修设施、通风除尘设施、液压站及润滑系统、电气室等组成。考虑到设备检修及操作维护等要求，焦炭贮存运输系统和矿石贮存运输系统分别单独设置，构成两个独立、并列的系统。采用焦丁回收利用等新技术。焦炭贮存运输系统焦槽下采用分散筛分、分散称量工艺流程。设有4个焦槽，每个焦槽下设置一台由液压(具有手动功能)闸门、振动给料机及焦炭振动筛组成的给料筛分设施。焦炭经闸门及振动给料机卸到焦炭振动筛进行筛分，合格焦炭(

56、225mm)落入焦炭称量斗称量后按程序卸到槽下焦炭胶带机，再转运至上料胶带机后送至高炉炉顶。筛下碎焦(25mm)经碎焦胶带机运往碎焦筛分间过筛分级，合格的焦丁(1025mm)贮存在焦丁仓，并根据需要装入称量斗称量，再由焦丁皮带机转运至上料胶带机上，按装料程序与矿石混装入炉。筛下的粉焦(10mm)储存在粉焦仓里，定期装车外运。碎焦振动筛分设备检修或入炉矿石中不需配入焦丁时，打开碎焦斗旁路闸门，碎焦经旁路直接落入粉焦仓贮存后再外运。矿石贮存运输系统矿槽下采用分散筛分、分散称量工艺流程。设有6个烧结矿槽，2个球团矿槽，3个块杂矿槽。各矿种经液压(具有手动功能)闸门和振动给料机卸到矿石振动筛上进行筛分

57、，筛除5mm粉尘后的合格烧结矿、球团矿及块杂矿分别装入各自的矿石称量斗。各矿种按配料程序开启称量斗闸门，卸到槽下矿石胶带机并转运至上料胶带机运至高炉炉顶。筛下返矿(5mm)经返矿胶带运输机运往返矿仓后，定期装车外运。返矿仓下电液闸门现场控制。矿石、焦炭除铁装置为保护上料胶带运输机及炉顶设备，在矿石胶带机和焦炭胶带机上设有矿石、焦炭除铁器，可自动检测并排除大块磁性金属料，非磁性金属料在自动检测后由人工捡除。为方便检修，在矿石、焦炭除铁间分设一台5t电动葫芦。2.2.1.6焦丁回收利用设置焦丁回收利用设施，回收1025mm小块焦按配料程序与矿石混装入炉。2.2.1.7主要设备性能及特征料仓贮存能力

58、表2-6料仓单槽有效容积（m3）数量（个）总贮存量（t）贮存时间（h）备注烧结矿槽4006420012.5焦炭槽40048009.6球团矿槽4002176044块杂矿槽4003焦丁仓201122.6粉焦仓9015411.5返矿仓14012506.3矿槽下设备表2-7设备名称数量（台）设备规格及性能振动给料机111250 x1500，Q=250400t/h矿石振动筛111800 x3600，Q=250400t/h，双层台车式烧结矿称量斗6单斗有效容积14m3。称量范围0s22t球团矿称量斗2单斗有效容积14m3。称量范围0s26t块杂矿称量斗3单斗有效容积5m3。称量范围0s11t矿石胶带机1B

59、=1600mm,V=2m/s,Q=2810t/h返矿胶带机1B=800mm,V=1.6m/s,Q=550t/h矿槽下闸门111000 x800烧结（球团）及块杂矿称量斗闸门11800 x800焦槽下设备表2-8设备名称数量（台）设备规格及性能振动给料机41250 x1500,Q=100t/h焦炭振动筛41800 x3600,Q=100t/h，双层台车式焦炭称量斗4有效容积14m3。称量范围0s6.5t，内衬耐磨磁板焦炭胶带机1B=1600mm,V=2m/s,Q=780t/h碎焦胶带机1B=800mm,V=1.6m/s,Q=160t/h碎焦给料机1700 x1000Q=5070t/h碎焦振动筛1

60、900 x1800Q=5070t/h焦丁称量斗1有效容积1x3m3，称量范围0s1.5t焦丁胶带机1B=800mm,V=1.25m/s,Q=125t/h焦槽下闸门41000 x800焦炭称量斗闸门4800 x8002.2.1.8槽下液压及润滑系统槽下液压系统主要由主泵系统、循环系统、蓄能器站、油箱及辅件部分、阀台部分组成。主泵系统设有两台主泵电机组，一用一备。循环泵采用三螺杆泵，通过回路上的冷却器和过滤器，使系统能始终保持既清洁和温度适中。蓄能器站采用皮囊式蓄能器。油箱及附件部分油箱由普碳钢板焊接而成,油箱上有双筒回油过滤器、电接点温度计、液位控制器，棒式磁滤器，空气过滤器及电加热器等元件。阀