天丰高炉工程初步设计毕业设计

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1、天津天丰钢铁有限公司天津友发集团天丰钢铁公司年产140万吨铁水工程综合项目高炉工程1总论1.1设计依据（1）天丰钢铁公司现有原燃料及其他生产条件。（2）国内同类型高炉先进的经济技术指标和设备。1.3设计原则（1） 采用先进、成熟、可靠、适用、有明显效益的工艺技术，优化总图设计，利用现有厂区场地，力求做到工艺流程顺畅，总图布置合理，平面布置符合国家有关规程规范。（2） 尽量减少用地。（3） 加强安全、卫生、环境的综合治理，使之符合企业所在地安全、卫生、环保标准，采用节能、环保技术，合理利用能源。改善劳动条件，提高生产率。（4） 按照人员精干的原则，设置岗位。1.4设计范围1x1260m3高炉及其

2、附属设施。1.5生产规模、工作制度及产品方案建设1座1260m3高炉，24小时连续运转工作，年作业天数为347天，产炼钢生铁140万吨。1.6主要技术特点和装备水平1) 采用高炉长寿综合技术：砖壁合一、薄壁内衬结构；铜冷却壁 + 铸铁冷却壁；软水联合密闭循环系统；2) 以高风温富氧大喷煤量为手段，达到降低燃料消耗和生铁成本的目的；3) 采用先进工艺技术的同时，重视二次能源的回收利用，从而获得先进的工序能耗指标和良好的经济效益；4) 采用清洁生产工艺，重视环境保护，排放指标遵守环保法规的有关规定；5) 小块焦回收与烧结矿混装入炉技术；6) 采用国产成熟的紧凑式串罐无料钟；7) 微孔炭砖陶瓷杯炉底

3、、炉缸的内衬结构；8) 平坦化出鉄场，采用储铁式主沟，并在铁口、撇渣器及罐位处设除尘点，改善炉前工作环境；9) 采用高效卡卢金顶燃式热风炉，热风温度最高达到1250C；10) 除尘采用粗煤气重力干式布袋相结合的工艺，煤气含尘量小于5mg/ m3；1.7炉料结构入炉矿石包括烧结矿、球团矿，块矿，其中烧结矿75%、球团矿20%，块矿5%，烧结矿品位56，球团矿品位63%，块矿品位62，综合入炉品位TFe58%。1.8产品及主要技术经济指标1.8.1产品炼钢生铁品种：炼钢生铁生铁产量：140万t/a铁水温度1450成份（%）CSiMnSP3.50.40.60.40.07 0.11.8.2主要技术经济

4、指标主要技术经济指标 表1-4序号名称单位指标备注1高炉有效容积m3112602生产操作指标1）利用系数t/m3d325设计能力：3.52）燃料比kg/t5203）焦比kg/t3504）煤比kg/t170设备能力：2205）热风温度12506）渣铁比kg/t3507）炉顶压力MPa0.2设备能力： 0.258）熟料率%959）富氧率%310）入炉矿品位%5811）年平均工作日d34712）高炉一代寿命年153原燃料需要量（入炉）含粉率1）烧结矿75%104t/a19810%2）球团矿20%104t/a52.810%3）块矿5%104t/a13.210%3）冶金焦104t/a53.38%4）煤粉

5、104t/a23.84产品与副产品1）炼钢铁水104t/a1402）水渣104t/a493）高炉煤气104Nm3/h26.1最高31.34）高炉灰104t/a2.85入炉风量（不富氧）m3/min3500最大38006热风压力MPa0.361.9主要技术方案说明1.9.1高炉上料系统1、高炉用胶带机上料，使矿焦槽远离高炉，改善高炉周围环境，方便高炉及出铁厂布置。上料胶带宽B=1100mm。2、高炉采用双料车上料，料车容积8.5 m3。3、高炉矿槽为双排布置，槽下采用分散筛分，分散计量。槽下胶带机带宽B=1200mm，带速V=1.6m/s。4、高炉炉顶装料系统由炉顶装料设备、炉顶均排压设备、炉顶

6、液压站及润滑站、布料溜槽传动齿轮箱水冷、氮气密封设施、探尺，炉顶料面探测仪、炉顶打水器、炉顶框架结构，以及炉顶检修设施组成。采用固定受料罐串罐无料钟装料设备，控制灵活，维修方便，寿命长，布料无偏析，特别是气密箱，水冷却加氮气密封，运行故障少。布料溜槽角倾动，角旋转均采用电机驱动，编码器控制，其它阀门均采用液压传动，使得传动系统简单耐用。料罐容积26 m3，料流调节阀DN=700mm。炉顶布料方式设有多环布料、单环布料、定点布料和扇形布料四种方式。炉顶均压系统设有一次均压和二次均压。一次均压采用全干法布袋除尘后的净煤气，二次均压采用氮气。设旋风除尘器用于料罐排压时除去部分煤气中大颗粒灰尘，减少炉

7、顶消音器的灰负荷及改善环境。设有紧凑式垂直机械探尺1台并配有雷达探尺1台，用于探测料位。炉顶设打水器8台，当炉顶温度达到250时自动或手动打水喷淋降温冷却。设一台20t的起重机，可以吊装检修。1.9.4高炉本体高炉炉体为自立式框架结构。高炉设20个风口、2个铁口，不设渣口。铁口标高9.0m，采用自立式框架结构，框架17x17m。适当矮胖，减小炉身角及炉腹角，Hu=25.3m,Hu/D=2.72保持炉况顺行，炉型长期稳定。（1）炉体内衬部位耐材炉底炭砖半石墨质焙烧炭砖+微孔炭砖+刚玉莫来石砖陶瓷杯垫刚玉莫来石砖炉缸侧壁超微孔炭砖+微孔炭砖+刚玉砖铁口超微孔炭砖+刚玉砖风口带刚玉砖炉腹、炉腰及炉身

8、下部烧成微孔铝碳砖，冷却壁镶砖（砖壁一体结构）炉身中、上部磷酸浸渍粘土砖，冷却壁镶砖（砖壁一体结构）煤气封罩喷涂料(FN-130)（2）炉体冷却结构本体采用全冷却方式。根据炉体不同部位的工作情况采用的相应的冷却设备，选型如下：（1）炉底炉缸侧墙及风口带（1-5带）：5层耐热铸铁光面冷却壁；（2）炉腹、炉腰、炉身下部（6-9带）：4层铜镶砖冷却壁； （3）炉身中上部（10-13带）：4层采用铁素体球墨铸铁镶砖冷却壁；（4）炉身上部（14、15带）：2层光面“C”形铸铁冷却壁；（3）炉体冷却系统高炉本体及炉底、热风炉系统、风口大中套冷却采用软水密闭循环冷却系统、风口小套、炉顶喷水用高压工业净循环水

9、，其余采用常压净循环水冷却。软水密闭循环冷却系统总供水量约2800m3/h，压力0.6Mpa。包括冷却壁本体串联冷却环路2100m3/h，风口大、中套370m3/h，水冷炉底冷却环路270 m3/h。高压工业水冷却系统主要提供高炉风口小套冷却水，高炉十字测温装置的冷却及炉顶高温打水。常压工业水主要提供第14、15段冷却壁、炉喉钢砖、其他用户及炉役后期炉壳喷淋。（4）炉体附属设备主要包括送风装置、风口设备、水冷十字测温装置等。（5）炉体自动化检测设置高炉炉衬及冷却壁温度检测，炉身静压力检测，冷却水系统及水冷系统热负荷检测，炉顶煤气温度、压力检测，设置高炉休风、放风、悬料、坐料等报警点。（6）出铁

10、场设2个出铁口，铁口夹角170度，设两个矩型出铁场，出铁场长度39米。每个出铁场设有1条储铁式主沟，配置4个100吨接铁罐位，铁水经铁沟流入铁水罐。出铁场上料侧设冲渣平台以方便出渣操作，并设置干渣坑以应对渣处理系统事故及渣中铁含量较大等情况的发生。高炉每日出铁12-16次，两个铁口轮流出铁，每日平均出铁量4095吨，最大出铁量4410吨。（7）出铁场配置KD300全液压泥炮和开铁口机各一台，炉前设备为异侧布置形式。出铁场另设吊装孔，并配置20/5t双钩桥式起重机，用于运送炉前操作的物料。为改善炉前工作环境，减少烟尘和热辐射对人体的危害，在铁口、撇渣器、罐位处设除尘点。1.9.6热风炉热风炉采用

11、3座卡卢金顶燃式热风炉，拱顶采用硅砖，最高拱顶温度1350，旋流高效燃烧器，热风炉砌筑各通道口采用组合砖，针对不同的温度区选择不同的耐火材料。本设计高温区采用硅砖，中温区采用低蠕变高铝砖，下部低温区采用低蠕变粘土砖。在耐火材料外侧根据各部位不同的工作条件，分别选择不同牌号轻质高铝砖和轻质粘土砖作为隔热材料。在隔热材料外侧还采用隔热性能好的硅酸铝棉毡，以保证热风炉有良好的保温及吸收热膨胀性能。烧炉使用高炉煤气，采用空气、煤气双预热，设计热风温度1250，寿命30年。采用低热值的干法高炉煤气及空气煤气双预热系统，采用新型19孔，孔径30格子砖，单位炉容加热面积：119m2/m3。单位鼓风加热面积4

12、0.2 m2/m31.9.7渣处理采用平流沉淀池渣处理工艺。溶融的炉渣通过冲制箱喷出的高速水流水淬粒化成水渣，渣水混合物经水渣沟流入过沉淀池内，经沉淀后实现渣水分离，水渣由桥式抓斗行车抓取并堆放到渣场，脱水后用汽车运走。冲渣水则由渣浆泵组供至冲制箱循环使用。1.9.8粗煤气系统高炉煤气由4根内1800mm的导出管导出，经4根内1800mm的上升管，然后汇成两根内2400mm上升管、下降管，再合并成一根内2800mm的下降管道进入重力除尘器，重力除尘器内径10000mm，直段高度为11米，煤气中粗尘粒因质量较大，在惯性力作用下做沉降运动，实现尘、气分离，煤气遮断阀2460mm。所有上升管和下降管

13、均采用砌砖或喷涂。砌砖或喷涂厚度114mm,喷涂材料为：FN-130。在管道的转折处设置耐磨衬板。 重力除尘器灰仓内的煤气灰由卸灰阀卸入双轴搅拌加湿机,经加水均匀混合后，卸入汽车外运。1.9.9煤气全干法除尘系统煤气净化采用低压脉冲喷吹布袋除尘器，箱体数量为14个，箱体直径4000mm，一个大灰仓，采用并列布置。总过滤面积8162m2。除尘灰由氮气将卸入输灰管的灰送至灰仓,灰仓上部设仓顶除尘器，大灰仓将灰加湿后卸入汽车外运。1.9.10喷煤系统喷煤系统按170Kg/t铁生产能力、喷吹无烟煤、混合煤设计，制粉采用中速磨煤机加一级布袋收粉工艺，整个喷煤系统由原煤储运、干燥剂供应、制粉和喷吹四个部分

14、组成。制粉选用一台中速磨机，能力不小于32吨/h，可满足供给1座1260 m3高炉，最大利用系数3.5 t/m3d，最大煤比200kg/t铁的喷煤需求。磨煤机一次风量5x104NM3/h。原煤要求粒度40mm，含水量10%，哈氏可磨系数50；磨后煤粉粒度-200目在80%左右，含水量1%。原煤由输煤皮带机运至主厂房内原煤仓，再进入电子皮带称给煤机，然后进入中速磨煤机。从磨煤机排出的合格煤粉与气体混合物经管道分别进入袋式除尘器，煤粉被收集入灰斗，被分离后的含尘浓度小于30mg/Nm3的尾气通过主引风机，排入大气。灰斗中的煤粉经木屑分离器后落入煤粉仓。煤粉仓下部通过落粉管、软连接、气动阀门及进料阀

15、与喷吹罐相连。高炉喷吹系统为喷吹罐并列布置，共2个，每1个罐对应1台分配器，每台分配器设20个支管，将煤粉喷入高炉。设烟气炉1座，燃烧高炉煤气产生高温烟气，同时抽取高炉热风炉废气进行余热利用，分别为磨煤机制粉提供温度合适的惰化气体。1.9.11液压站及修罐车间每座高炉配置5座液压站。即矿槽液压站一座、炉前液压站两座、炉顶一座、热风炉及布袋除尘一座。修罐的主要作用是对100t铁水罐进行耐火材料砌筑、修补、烘烤等工序，满足高炉连续生产对铁水罐要求的需要。修罐间与铸铁机室合并布置，内设有4个100t修罐坑，配有两台100t铁水罐烘烤器。厂房内设有1个折罐坑，配有1套100t铁水罐前方支柱，将100t

16、铁水罐内铁水倒入65t铁水罐内。1.9.12高炉鼓风机站及配套设施为向高炉送冷风，需建高炉鼓风机站一座。经计算设计点透平发电机功率7305KW,最大功率10141KW，高炉煤气余压发电采用全干式透平主机，不配发电机，直接通过变速离合器与高炉鼓风机主轴的另一端相连接。鼓风机站内设全静叶可调轴流式鼓风机AV63-14、TRT同轴机组两台。一备一用。正常风量： 3300Nm3/min出口风压 0.47MPa（绝）风机型式 轴流式全静叶可调鼓风机组辅助设备主要包括机组空气过滤系统、润滑油系统、动力油系统、蒸汽系统等。1.9.13热力燃气煤气：平衡后整个高炉系统剩余的煤气送发电厂。压缩空气：供气总量为1

17、8m3/min。蒸汽：高炉蒸汽平均耗量2.5t/h氧气：消耗量8036 Nm3/h。氮气：低压氮气为9000Nm3/h，高压氮气为1000Nm3/h。1.9.14给排水和水处理设施11260m3高炉工程给排水设施包括：软水密闭循环水系统、高炉及公辅净环水系统、区域工业水-低压消防给水系统、区域生产废水-雨水排水系统、生活給水系统、高压消防給水系统、安全给水系统等。高炉总循环水量为：8440m3/h，其中：常压净循环水量745 m3/h、中压净环水量320 m3/h、高压净环水量860 m3/h、软水循环水量3500 m3/h、冷媒净环水量1200 m3/h、冲渣净环水量1800 m3/h、生产

18、需要的最大小时工业用新水量为980m3/h新水用量20 m3/h。设计范围内高炉系统补水量463 m3/h、生活用水10 m3/h，工业用水循环率97.26%、吨铁生产水用量 71.77m3/t、吨铁新水用量1.88m3/t（不包括未预见水量 ） 。高炉安全給水设置：两路供电电源；备用水泵，另外各个循环系统均设置事故柴油机水泵作为停电应急使用。各系统安全供水水量按总水量的65%考虑。高炉区设安全水塔一座。1.9.15通风除尘设施 包括出铁场除尘系统和矿槽除尘系统。出铁场除尘系统采用脉冲布袋除尘器，系统抽风量52.6X104 m3/h,电机功率1250KW。经布袋除尘器净化后的废气通过消声器消声

19、降噪后由钢烟囱向大气排放，排放浓度50mg/N m3。收集的粉尘定期汽运至烧结厂回收利用。1.9.16供配电系统本工程装机容量为：29150KW,工作容量22650KW，年耗电量含鼓风机站合计0.6111亿KWh（扣除TRT发电4000X104KWh）。根据高炉区用电负荷情况设置如下高配室：鼓风机站高配室、循环水泵房高配室、喷煤高配室、高炉高配室。1.9.17自动化仪表各工艺参数的检测数据均进入PLC，在上位机上显示。综合管网系统包括外部介质的接入如:N2、O2、高炉煤气、蒸汽、压缩空气等,其有关参数的检测信号接入各自就近的PLC系统。铸铁机及修罐间设仪表盘，工艺参数进入二次仪表进行显示。高炉

20、采用两级自动化控制系统，即：基础控制级、过程控制级，按照规范标准构成一个具有功能扩展接口、与其它自动化系统良好衔接的自动化系统。1.9.18电信系统电信设计内容主要包括：自动电话、调度电话、直通电话、无线对讲、工业电视系统、火灾自动报警系统、有毒气体检测报警系统、综合布线系统及通讯线路等。1.9.19通风、空调及除尘本设计包括高炉出铁场、矿槽系统的除尘设计以及高炉区生产及辅助设施的通风、空调设计。1.10环境保护设计对废气、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。1.11安全与工业卫生本设计在总结国内同类型高炉生产经验的基础上，从技术装备水平上为保证安全生产创造了条件。设计中

21、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可靠的防范措施。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。1.12劳动定员炼铁系统定员190 人。2.3原燃料和物料平衡2.3.1原燃料1)入炉矿石包括：烧结矿、球团、块矿，矿石入炉比例见下表。表2-1 炉料结构表入炉矿入炉矿的比例烧结矿75%球团矿20%块矿5%2)对烧结矿的质量要求：表2-2 烧结矿指标参数表炉容级别(m3)1260品位 TFe56%铁 份 波 动0.5%碱度R1.8碱 度 波 动0.08铁份

22、和碱度波动的达标率75%含 FeO9.0%FeO 波 动1.0%转 鼓 指 数+6.3mm %80还原粉化率 %403）对焦炭的质量要求：表2-3 焦炭指标参数表炉容级别(m3)1260M4078%M108.0%反应后强度CSR60%反应性指数CRI26%焦炭灰分13%焦炭含硫0.7%焦炭粒度范围(mm)7525大于上限10%小于下限8%4)对煤粉的质量要求：表2-4 煤粉指标参数表炉容级别(m3)1260灰分Aad12%含硫St,ad0.7%挥发份25%水份1%5）对入炉块矿的质量要求：表2-6 块矿指标参数表炉容级别(m3)1260含铁量62%热爆裂性能铁 分 波 动0.5%6）原料粒度应

23、符合下表的规定。表2-7 入炉矿粒度要求表烧结矿块矿粒度范围(mm)550粒度范围(mm)53050mm8%30mm10%5mm5%5mm5%注：石灰石、白云石、萤石、锰矿、硅石粒度应与块矿粒度相同。7）入炉原料和燃料应控制有害杂质量。其控制宜符合下表的规定。表2-8原燃料有害杂质量控制要求表K2O+Na2O3.0 kg/tZn0.15 kg/tPb0.15 kg/tAs0.1 kg/tS4.0 kg/tCl0.6 kg/t2.3.2物料平衡1座12600m3高炉年产炼钢生铁140104t/a，则高炉系统主要物料平衡如图2-2 所示：1 x1260m3高炉高炉煤气26104m3/h铁水1401

24、04t/a水渣49104t/a炉尘灰2.8104t/a烧结矿198x104t/a 104t/a球团52.8104t/a块矿13.2104t/aLump ore 36.7104t/a焦炭53.3104t/a煤粉23.8104t/a图2-2 11260 m3高炉物料平衡表2.4 产品及副产品1) 生铁：140104t/a2) 水渣：49104t/a（含水15%），炉渣全部冲制成水渣外销。3) 高炉煤气发生量：26 104Nm3/h。4）除尘灰：2.8104t/a2.5高炉本体高炉炉体系统由炉壳、支承结构、冷却设备、冷却水系统及耐火材料和附属设备组成。高炉本体的设计主要遵循稳定经济的框架结构、合理的

25、操作内型、炉体无过热冷却、合理搭配炉缸耐材及应力释放、完善的检测原则；保证高炉一代寿命大于10年。2.6高炉内型尺寸（见表2-11）表2-11 高炉内型尺寸表序号名称单位数量1有效容积m312602炉缸直径mm81003炉腰直径mm93004炉喉直径mm62005死铁层高度mm20006炉缸高度mm39007炉腹高度mm36008炉腰高度mm20009炉身高度mm1380010炉喉高度mm200011炉腹角80.538512炉身角83.592313高炉有效总高度mm2530014高径比2.7215风口数个2016铁口数个22.7主要工艺设施配置2.7.1上料设施2.7.1.1矿焦槽的布置及储量

26、 高炉矿焦槽合建在一起，双排布置，框架混凝土结构。槽下采用分散筛分，分散称量，胶带运输的供料方式。烧结矿、块矿和焦炭采用环保筛，溶剂在槽下不筛分，矿石和焦炭称量斗容积均为8.5 m3，熔剂称量斗容积为2.0 m3。槽下设置的两条主胶带机（B=1200mm)可以将称量斗的物料（焦炭、矿石和熔剂）通过中间翻板加到两只8.5 m3中间称量斗的任意一只；碎焦、碎矿分别通过各自的水平胶带机和大倾角胶带机送到碎焦仓和碎矿仓，碎焦通过二次筛分后回收小粒焦入炉，碎矿和焦粉通过汽车外运。槽下及料坑上的扬尘点均设置除尘设施。各种物料日耗及存储时间下表。 11260m3高炉各种物料日耗及存贮时间表 原料 名称堆比

27、重 单 槽 总 槽日耗量 储存 时间t/ m3容积m3数量（个）容积m3储量（t）th焦炭（干） 0.55175 5 8754811435 9.8烧结矿 1.8130/150 6+2 1260 19445430 10.4球团矿 2.45175 1175 429590 17.5块矿 2.5175 1 175 438295 35.6杂矿 2.595 2 190 475 碎矿仓 1.8100 1 100 180553 7.8焦丁仓 0.640 1 40 2435.8 16焦粉仓 0.660 1 60 36107.6 82.7.1.2上料设施设备选择 上料设施设备的选择主要满足高炉正常生产，以及特定情

28、况下疳赶料能力的要求。其主要设备是：矿焦仓闸门、振动筛、振动给料机、称量斗、胶带机、中间称量斗，以及为称量斗液压闸门配置的液压站等，这些设备要求能力充足、运行可靠。1） 振动筛：振动筛要求筛分效率高、处理能力大，该高炉采用自清理悬臂环保振动筛。其筛分效率大于90%，因其将振动给料和料仓闸门组合在一起，密闭性能好，便于除尘，使高炉槽下首选产品之一。槽下返料振动筛采用悬臂自清理式。上述振动筛均配置移动台车和振动给料机。槽下杂矿仅配置着电动振动给料机，不设置振动筛。烧结矿选用的振动筛处理能力：400t/h，焦炭振动筛处理能力150t/h。2） 称量斗：槽下称量斗的选择主要依据料批的大小，根据本高炉确

29、定的正常料批选定的称量斗容积见下表。称量斗与振动平台采用完全脱开的布置形式，避免了振动筛震动对称量精度的影响。上料称量斗选型及特点表序号 设备名称 数量 设备技术性能 1 矿石称量斗 10容积：8.5 m3 配电子秤 液动阀门 2 焦炭称量斗 5容积：8.5 m3配电子秤 液动阀门 5 杂矿称量斗 2容积：2.0m3配电子秤 液动阀门 6 中间称量斗 2容积：8.5 m3配电子秤 液动阀门3)胶带机：高炉槽下所有物料的输送全部采用胶带机。本设计采用的胶带机为：B=1200mm,V=1.6m/s,输矿能力1500t/h,输送焦炭能力为Q=460t/h。槽下所有粉料运输选用普通胶带机均为B=650

30、mm,V=1.25m/s,大倾角胶带机B=800mm,V=1.25m/s,配外置式电动滚筒。2.7.2炉顶装料设施2.7.2.1串罐无料钟炉顶设备主要性能 拟采用国产串罐无料钟炉顶。主要由受料罐、料罐、阀箱、布料溜槽及其传动齿轮箱等部分组成，其主要技术参数见下表。 无料钟炉顶设备主要技术参数表序号 名 称单位 参 数 备 注 1 料罐容积M3 26 2 挡料阀 mm 800 3 上密封阀mm 900 4 料流调节阀 mm 700 5 下密封阀 mm 760 6 喉管直径 mm 650 7 溜槽长度 m 2.8 8 溜槽旋转速度 rpm 012 9 溜槽倾动速度 度/s 08 10 溜槽工作角度

31、 度 040 11 溜槽拆卸角度 度 4245 12 正常炉顶温度 100300事故：500 13 炉顶压力 Mpa 0.22.7.2.2炉顶结构与布置 炉顶装料设备为自立结构，上料罐制成在炉顶平台上，下料罐通过四根支柱组成的小框架支撑于炉顶外封罩上，布料溜槽及传动齿轮箱、探尺直接支撑于封罩上。炉顶框架14X8m，设有用于检修的多层平台，炉顶大平台上设置均压用的N2罐和炉顶设备液压站及甘油润滑站。四根煤气上升管也支撑在其上，N2入口管道设置逆止阀。炉顶设置两台探尺，正常探测深度06m，其中一台探测深度可达024m。另外在炉顶封罩上设置有摄像仪来观察溜槽的运转和炉喉料面情况。2.7.2.3布料溜

32、槽传动齿轮箱冷却设施采用净循环水冷却。正常冷却水量20m3/h，为减少炉内煤气及粉尘串入齿轮箱内，减少内部积灰，向齿轮箱中连续通入200m3/h的N2进行密封。2.7.3热风炉2.7.3.1每座高炉配3座高效卡鲁金顶燃式热风炉。热风炉设计参数见下表： 名 称 单位 数 值 备 注 加热风量Nm3 3500 鼓风压力 Mpa 0.36 表压 设计风温 11501200 最高1250 拱顶温度 1350 废气温度 300 冷风温度 150 煤气预热后温度 180200助燃空气预热后温度 180200 燃料组成 100%BFG 使用寿命 30年2.7.3.2热风炉主要技术指标序号 名 称 单位 顶

33、燃 式 1 高炉容积 M2 1260 2 设计热风温度 11501200 3 热风炉座数 座 3 4 热风炉蓄热室直径 mm 7500 5 热风炉全高 m 42 6 蓄热室有效断面积 M2 44.2 7 燃烧室有效断面积 M2 8 格子砖格孔尺寸 mm 19孔30 9 格子砖有效高度 m 21.4 硅砖 m 低蠕变高铝转 m 粘土砖 m 10 一座热风炉总加热面积 M2 42852 11一座热风炉格子转总重 t 1238 12每立方米高炉蓄热面积 M2/m3 119 13每立方米高炉格子砖重量 t/m3 3.44 14每分钟每立方米鼓风蓄热面积M2/ m3.min 36.8 15每分钟每立方米

34、鼓风格子砖 重量t/m3.min 1.062.7.3.3热风炉结构 1）热风炉本体热风炉本体主要特点如下：a) 拱顶：由圆柱和锥台两段组成 。拱顶砌体与大墙脱开，其载荷由炉壳支撑，消除了大墙不均匀膨胀对拱顶结构的影响，提高了拱顶砌体结构的稳定性，改善了气流分布。拱顶工作砖均采用硅质（燃烧器部分采用低蠕变高铝转）异型砖砌筑保温层结构由轻质高铝转、轻质粘土砖、硅酸铝棉毡和喷涂层组成。b) 燃烧室：在蓄热室格子砖上方，即拱顶部分。c) 蓄热室与格子砖：采用高效19孔格子砖，具有良好的热交换性能，每立方米格子砖加热面积达45.3m2。格子砖上下相邻层为互锁结构，使格子砖成为整体，具有良好的稳定性。蓄热

35、室格子砖材质与工作区域的温度相适应，从上到下为硅砖、低蠕变高铝转、和低蠕变粘土砖。蓄热室大墙工作砖的材质与同区域的格子砖相对应。d) 组合砖：热风炉热风出口、烟道、空煤气进出口以及管道人孔等处采用组合砖砌筑，保证结构的稳定性。2）热风炉金属结构a)热风炉炉壳：拱顶炉壳采用耐高温、耐腐蚀的钢材，内壁涂防酸漆并喷涂耐酸耐火质料。底部为圆弧连接蝶形结构，并捣固耐热混凝土以加强其强度，中下部炉壳内壁喷涂FN-130耐火材料。b)热风炉管道及补偿装置：热风管道管壳内喷涂隔热质耐火材料FL-130，内衬砌筑低蠕变热震高铝转、两层轻质隔热砖和硅酸铝棉毡。为回收烟气余热，设置地上钢壳烟道，烟道管内喷涂FL-1

36、30。2.7.3.4热风炉附属设备1）阀门序号 设备名称规格型号传动方式 备 注 1 热风阀 DN1200 液动水冷带衬里闸阀 2 冷风阀 DN1100 液动 闸阀 3 煤气燃烧阀 DN1200 液动 闸阀 4 煤气切断阀DN1200 液动 闸阀 5 助燃空气燃烧阀DN1200 液动 闸阀 6 烟道阀DN1300 液动 闸阀 7 均压阀DN300 液动 闸阀 8 废气阀DN300 液动 闸阀 9 倒流休风阀DN700 液动 水冷闸阀 10 混风切断阀DN700 液动 水冷闸阀 11 冷风放散阀DN1200 电动 活塞式蝶阀 12 烟气总管切断阀DN3200 电动 蝶阀 13 煤气支管切断阀DN

37、1200 手动 盲板阀 14 氮气吹扫阀DN150 电动 球阀 15 逆送风切断阀DN300 电动 蝶阀 16 冷空气切断阀 DN1400 电动 蝶阀 17 热空气切断阀DN1600 电动 蝶阀 18 冷煤气切断阀DN1600 电动 蝶阀 19 热煤气切断阀DN1800 电动 蝶阀 20 煤气支管放散阀DN150 电动 蝶阀 21 煤气总管放散阀DN200 手动 蝶阀 22 助燃空气放散阀DN400 手动 对夹蝶阀3） 助燃风机采用两台助燃风机集中供风（1用1备），风量：10.5104Nm3/h,出口风压：10Kpa,风机吸风口设消音器。4） 炉箅子及支柱炉箅子采用三孔连通型梅花孔。炉箅子、托

38、梁、支柱材质为铸铁（RQTSi4）。3、燃气设施3.1概述： 天丰钢铁有限公司二期新建一座1260m3高炉，年产炼钢生铁140万吨。本工程与之配套的燃气系统主要设施有：1） 高炉煤气净化设施2） 高炉煤气余压透平发电装置一BPRT3） 高炉粗煤气放散塔4） 煤气、氧气、氮气、天然气供应5） 10万立方米煤气柜 3.1.1高炉布袋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 14 2 排布方式DN4000箱体，双排布置 3 单箱体/总滤袋条数 240/3120 4 滤袋规格 1306000mm 5 滤袋材质 P84复合滤料 6 单箱体/总过滤面积 583m2/8162m

39、2 7 荒煤气含尘量 58g/m3 8 净煤气含尘量 5mg/m3 9过滤风速（按煤气量32.64104m3/h压力0.2MPa 温度250）全风速0.42m/s一个箱体检修一个喷吹0.463m/s 10 清灰氮气压力0.350.4MPa 11 除尘器进出口直径 DN700 二 输灰方式 气力输灰 1 气力输送管道 DN125 2 气力输灰介质 氮气 三 大灰仓 1 数量 1 2 总储灰量 80m3 3 布置方式3.1.2高炉炉顶压力调节装置设置煤气电动调压阀组（4阀组）一套，在高炉主控室控制其开度。3.1.3除尘区煤气管道荒煤气总管采用182010管道输送，每个除尘器筒体进口管道采用7208

40、管道输送。荒煤气管道内喷涂耐磨层，厚度50mm。净煤气总管采用182010管道输送，每个除尘器筒体出口管道采用7208管道输送，净、荒煤气管道均设保温层。3.2煤气余压透平发电（BPRT） 高炉BPRT主机主要设计参数 项 目 单位 设计点 最大值 备注 大气压KPa(A) 101.3 101.3透平入口煤气量104m3/h 26.1 31.3透平入口煤气压力KPa(G) 165 205透平入口煤气温度 150 200透平出口煤气压力KPa(G) 10 8 透平主机效率% 86 86 发电效率 % 96 96 透平功率 7610 10564 发电功率 KW设计点7305KW最大10141KW高

41、炉煤气余压发电（BPRT)采用全干式透平主机，经透平发电后向同轴高炉鼓风机供电。3.3剩余煤气放散塔 新建一座剩余煤气放散塔，放散能力32104m3/h，放散塔与煤气总管相连，保证总管内压力保持在12KPa。塔体采用三筒自立式钢结构，塔顶部安装3个不锈钢低热值燃烧器，3个DN1200支管，分别装有电动蝶阀，电动调节阀及煤气点火、氮气吹扫、排水器等设施。点火采用天然气点火。3.4煤气、氧气、氮气、天然气供应3.4.1煤气供应高炉热风炉高炉煤气用量10104m3/h，压力10KPa,从净煤气总管引出由DN1500管道送至热风炉，在热风炉管道上设有可靠的切断及排水器等。喷煤用高炉煤气量10000m3

42、/h,压力6KPa,由DN600的管道送至烟气炉前，用点前设置可靠的切断阀。高炉均压用高炉煤气量36m3/次，（12-20）次/h,采用DN600管道送至重力除尘器附近。3.4.2氧气供应高炉采用鼓风机后富氧的方式，正常富氧率2%，富氧量4200m3/h，最大富氧率3%，富氧量6300 m3/h，压力0.5MPa,炉前检修用氧量300 m3/h，间断使用，压力1.5 MPa，氧气由DN200管道引至高炉区，总管设有阻火器、过滤器、流量和压力检测、压力和流量调节装置，氧气混合器前设氧气快速切断阀，富氧用切换开关采用富氧率控制，鼓风机在任何状况下停机，及发生喘振、逆流、旋转失速及阻塞、放风阀打开等

43、任一状况时，快切阀均切断氧气供应。3.4.3氮气供应高炉布袋除尘器用氮量300 m3/h，压力0.8 MPa,BPRT透平主机轴密封用氮量200 m3/h，压力0.4 MPa，炉顶二次均压用氮量520 m3/h，压力0.6-0.8 MPa，炉顶气封用氮量正常800 m3/h，压力0.6-0.8 MPa，连续使用，炉顶喷水用氮量200 m3/h，压力0.6-0.8 MPa，喷煤系统用氮量1200 m3/h，压力0.8-1.0 MPa，连续使用，另外煤气管道吹扫也用氮气作气源。一座高炉总用氮量2420 m3/h，最大2800 m3/h，厂区氮气总管压力约1.6 MPa，由DN150管道引至高炉区。

44、3.4.4天然气供应炉前铁钩用天然气用量150 m3/h，由DN50管道送至炉前，经天然气阀门箱供应。3.5 20万立干式高炉煤气柜 3.5.1高炉煤气柜的主要技术参数序号 项目名称 单位 数量或参数 1 气柜型式 稀油密封型 2 公称容积 M3 200000 3 气柜总重 t 2700 4 储存气体 高炉煤气 5 储气温度 0-+60 6 工作压力 Pa 10000200 7 煤气含尘量 Mg/m3 10 8 气柜边长 m 6.00 9 气柜边数 边 2810 外接圆直径 m 53.58811 气柜底面积 M2 2236.5612 活塞行程 m 89.4213 活塞升降速度 m/min 0-

45、1.514 侧板高度 m 99，8615 气柜总高 m 107.3616 油泵站 个 417煤气吞吐量 正常 M3/h 100645 最大 M3/h 2000003.5.2煤气柜附属设施序号 名 称 规格 数量 备 注 1 高炉煤气进出口DN2000 1个 2 煤气放散管 DN1200 1个 3 紧急放散管350350 6个 4 吹扫气体放散管DN200 3个 5 柜底排水管DN100 3个 6 底部油沟吹扫管DN100 4个 7底部油沟蒸汽加热器DN50 6组 8 人孔DN500 10个1、2、4、7段侧板及活塞上各两个 9 鼓风机接口DN500 1个 10 窥视孔 4个 设在预备油箱附近

46、11 溅油收集板 4个 在活塞架上 12 活塞导轮DN200 56个 13活塞倾斜测定装置 4个 14活塞防回转装置 2个 15内部吊笼 乘3人 1个采用防爆内置动制动电机并可自动跟踪活塞运动 16手动救护装置 乘1人 1个 17柜容指示器 0-200m3 1个圆形盘面，在第一层回廊 18 外部电梯 1部 19 外部走梯 1个设在电梯井筒外圈 20 油泵站P=10000Pa 4个3.5.3煤气柜储配站工艺设施煤气柜站区主要由一座20万立高炉煤气柜，一套喷雾冷却装置和一座操作值班楼共同组成。20万立煤气柜除气柜本体外的工艺设施主要有4座油泵房、1座电梯机房、一根DN2000煤气进出管（约200m

47、)，煤气喷雾冷却装置。操作值班楼为二层建筑。占地31.2m8m=249.6m2。层高约为4.5m。4 .热力设施4.1高炉鼓风机站4.1.1概述天丰钢铁公司二期工程新建11260m3高炉，为满足高炉生产所需的风量，需新建高炉鼓风机站一座，站内设二台AV63-14+TRT轴流压缩机、煤气透平同轴机组，一用一备。4.1.2设计依据4.1.2.1高炉操作条件有效炉容M3炉顶压力 MPa 冶炼强度 t/m3.d 漏风损失 %料柱阻力 MPa送风系统阻力MPa耗风量Nm3/焦最大平均最小 1260高压0.221.601.341.20 3 0.13 0.022650常压0.031.341.200.9 3

48、0.13 0.0226504.1.2.2当地气象条件 季 节 大气压力MPa绝对湿度mb 气温风量修正系数 K 夏 季0.10033 26.3 32.3 0.846 年平均0.10169 11.3 12.2 0.931 冬 季0.10278 2.6 -8.4 1.0244.1.3鼓风机的选型根据高炉操作条件及当地气象条件计算，确定鼓风机运行工况点如下表： 参数 夏季 高压A 夏季 常压B 冬季 常压 C 冬季 高压D 年平均 高压E年平均 常压 F干空气量Nm/min3830320821502865 32082865工矿风量m3/min4527379220632750 34463078风机出口

49、压力MPa0.470.280.280.47 0.470.28由运行工况点可以看出，由于其流量较大，压力适中，采用轴流风机效率较高，耗功较低，进口风量可以通过全静叶可调进行调解，节能效果非常明显，故选用二台AV63-14+TRT轴流压缩机，煤气透平同轴机组向高炉送风。主电机功率：19000KW；转速1485r/min；电压10KV；级数：4P；冷却方式：上水冷轴流风机：型号AV63-14；进气压力：0.10169MPa；排气压力0.47 MPa；进气量3446m3/min空气过滤器：流量10000m3/min；阻力损失1000Pa；滤后含尘量1.5mg/m3。4.2蒸汽供应 蒸汽用2737管道接

50、自厂区原有蒸汽管网，采用架空敷设，优先考虑与煤气管道共架，采用硅酸盐管壳保温，镀锌铁皮做保护层。4.3净化压缩空气供应 喷煤用压缩空气用1334管道接自厂区原有净化压缩空气母管，管道采用架空敷设，优先考虑与煤气管道共架。4.3厂区冷风管道： 同轴机组的送风管用一根122010的专用管道送往高炉的冷风放散阀。5 给排水设施5.1水量和水质5.1.1高炉用水量序号用水户名称水量M3/h水压MPa水 温 使用制度水质备注A高炉炉体软水密闭循环系统1高炉炉体冷却循环系统220040连续软环水一次循环2炉底水冷管、风口大套35040连续软环水一次循环3热风炉冷却水45046连续软环水一次循环4风口中套循

51、环系统50046连续软环水一次循环小计3500最大水量B高炉高压净环水1炉顶喷水501.235间断净环水2炉顶摄像装置201.235连续净环水3风口小套冷却7001.235连续净环水4炉顶液压站等设备冷却301.235连续净环水5炉顶气密箱、法兰冷却201.235连续净环水6其他401.235连续净环水7小计860最大水量C高炉中压净环水1炉壳晚期喷淋/冷却壁钩头冷却2000.635晚期连续净环水2水冷炉喉钢砖1000.635连续净环水3重力除尘加湿机200.6间断净环水4小计320最大水量D高炉低压净环水系统1鼓风机冷却水3500.335连续净环水2喷煤设备冷却水400.335连续净环水3喷煤空压机站冷却水1500.335连续净环水4高炉除尘系统冷却水1000.335连续净环水5泥炮及铁口上方冷却500.335连续净环水6热风炉助燃风机等设备100.335连续净环水7其他设备冷却1000.335连续净环水8高炉液压站用水400.335连续净环水小计840最大水量E冷媒水给水系统1蒸发冷却塔冷媒水12000.335连续净环水小计1200F水渣系统1冲渣用水18000.3周期连续浊环水