3200m3高炉炼铁工艺及新技术简介

3 200 m3高炉炼铁工艺及新技术简介

陈临韬丁晓新(天津二十冶建设有限公司,300301)

［摘要］介绍了3 200 m3高炉工程采用的炼铁新工艺及新技术,由于施工技术管理人员了解炼铁工艺流程和设计的先进性,科学合理地组织施工,确保了工期的顺利完成。

关键词：高炉炼铁工艺新技术介绍

1概况

天钢3 200 m3高炉设计年产铁水为255万t。其主要配套设施包括卡卢金顶燃式热风炉四座、高炉上料系统、水冲渣系统、煤气净化回收系统、高炉煤气余压透平发电机组(TRT)以及供电、供排水、通风除尘设施等。此外,还增建7 800 Nm3/min气动高炉鼓风机组一套、140 t/h燃气中温中压蒸汽锅炉一台。

其它配套生产设施包括煤粉制备喷吹站、集中空压站等。

本工程采用精料、高风温、富氧、大喷煤量、环境保护等关键技术与设备。实现了高炉生产达到高效、优质、低耗、长寿的目的,并达到世界同类型高炉的先进水平。本工程主要生产工艺流程见图1。

图1高炉工艺流程示意图

2高炉工程主要工艺、项目内容

2.1高炉车间工艺布置

高炉车间工艺布置采用矩形双出铁场四个铁口,高炉本体布置在预留区域内,矿焦槽分开并列布置,设置焦丁回收系统,矿石中间设称量漏斗及焦炭集中称量漏斗,用胶带机上料。矩形双出铁场,在东西出铁场各设两个铁口、三条铁路线,每个出铁场配一套新型环保INBA炉渣

处理装置,设两个事故干渣坑。配置四座卡卢金式顶燃热风炉,辅以外置燃烧炉双预热装置,预热助燃空气和煤气。

2.2矿焦槽及上料系统

高炉贮矿槽和贮焦槽并列布置,其中贮矿槽设双排贮槽,贮焦槽为单排贮槽。烧结矿、球团矿、块矿和焦炭在槽下分散筛分。上料系统采用胶带机上料,上料主胶带机倾角为11.5°。原料贮运系统设置了完善可靠的自动化控制系统,可实现系统全自动化操作。各扬尘点均设有除尘吸风装置,系统除尘采用维护简便、运行费用较低的电除尘器,排放气体含尘浓度≤80 mg/Nm3。

2.3炉顶系统

炉顶采用带静态布料器的串罐无料钟炉顶装料设备,炉料偏析小,设备磨损小,维护简便。无料钟炉顶进行高压操作,有利于改善料柱透气性,提高煤气利用率,延长炉衬寿命。无料钟炉顶料罐有效容积72 m3,溜槽长度4 500mm。传动齿轮箱采用净化水循环冷却和氮气密封。炉顶料罐均压采用半净煤气一次均压,用氮气进行事故均压。料罐煤气放散时,煤气通过旋风除尘器和消音器后放散,最大限度地降低对环境的污染。炉顶设置三台紧凑式垂直探尺,其中两台探测深度0～6m,一台0～24 m。

2.4粗煤气系统

高炉炉顶煤气经四根/2 300 mm的煤气导出管从炉内引出,上升后合并进入两根直径为/3 000 mm的上升管和直径为/3 400 mm的下降总管进入除尘器。高炉煤气除尘采用轴向旋流除尘器,积存在除尘器下部的炉尘通过锁气罐加湿装置和卸灰装置,卸入汽车,运往烧结车间供配料用。

2.5炉体系统

炉体系统由自立式大框架、炉体冷却设备、炉体水冷系统、内衬及高炉附属设备组成。为实现高炉一代寿命15年以上,炉体采用全冷却壁,炉底至炉喉钢砖下沿共设置16段冷却壁,其中,炉腹、炉腰、炉身下部高热负荷区域采用了5段铜冷却壁,其余11段为铸铁冷却壁。根据其所处部位的工况选用相应内衬砖镶入冷却壁内,形成砖壁合一薄内衬结构。炉底、炉缸选用导热性能优良的美国UCAR热压小炭块炉缸+UCAR普通大炭块炉底+国产陶瓷杯。风口区采用刚玉莫莱石大块组合砖砌筑,以加强砌体结构的稳定性。

高炉本体设有完善的温度流量、压力等检测元件,采集高炉炉体信息,用以指导高炉生产操作。

2.6风口平台及出铁场

设置独立的钢结构风口平台,平台上设有人工移动式拆卸风口机和装风口机各一台,并在风口处铺设用于装卸风口的机械行走专用轨道。

采用矩形出铁场,每个出铁场设两个出铁口,三条铁水线,同一出铁场两个铁口夹角为78.75°。铁水采用260 t鱼雷罐车运输,每个摆动流嘴下停放线尽头一侧,能停放两台鱼雷罐车。

出铁场平台安装有全液压泥炮、全液压开口机、铁水摆动流嘴等设备。泥炮、开铁口机同侧布置。设计平坦化出铁场和供汽车直接上出铁场引桥。配有完善的通风除尘设施,以改善炉前操作环境。

2.7炉渣处理系统

工程采用新型环保INBA炉渣处理装置,两个铁口共用一套,共设两套。冲制的水渣经胶带机输送至水渣堆场,汽车外运。环保INBA炉渣处理设施不仅结构紧凑、流量合理、自动化程度高、工作可靠,而且设有蒸汽冷凝系统,使蒸汽冷凝分流,减少蒸汽中SO2、H2S等污染物的排放量。在炉体外围设置两个备用干渣坑,以保证在开炉初期和渣处理装置出现故障时能维持正常生产。

2.8热风炉系统

为满足大型高炉生产时对高温的需要,高炉采用四座卡卢金式顶燃热风炉,热风炉中心距为12 000mm。炉内蓄热室采用高效的19孔格子砖砌筑,格孔直径为30 mm,热风炉总高52 m。热风炉系统布置在铁路线之间。热风炉系统还包括工艺管网、阀门、助燃风机、预热器、烟囱等设施。

2.9煤粉喷吹系统

煤粉喷吹控制系统中包括过程控制和程序控制。过程控制主要包括总喷吹速率控制,氮气管道的加热控制,喷吹罐的自动加压等。程序控制包括喷吹罐的自动加料操作,自动换罐,自动排压操作,停电事故、计算机事故等紧急处理操作系统。全部操作分为自动、手动两种方式,并设有施工操作台。

3设计中采用的新技术

(1)采用矿石、焦炭槽下筛分等精料技术;

(2)采用带静态布料器的新型串罐无料钟炉顶;

(3)采用高炉长寿综合技术即全冷却壁炉体,水冷炉喉钢砖,软水密闭循环冷却系统,砖壁合一薄内衬结构,长寿炉底炉缸内衬结构炉喉布料监控技术;

(4)采用矩形双出铁场,设汽车上出铁场引桥,出铁场平坦化,炉前操作自动化;

(5)采用长寿型高风温顶燃式热风炉;

(6)采用新型环保INBA水渣处理技术,设置冷凝塔,实现蒸汽零排放,充分改善高炉区域的环保条件;

(7)采用富氧、大喷煤新技术;

(8)粗煤气系统采用占地少,除尘效率高的环保型轴向旋风除尘器;

(9)采用焦丁回收、烟气预热回收、TRT煤气余压发电等节能降耗技术;

(10)采用完善的三电一体自动化检测和控制技术,配备高炉专家系统,加强高炉的检测分析手段;

(11)原料和出铁场系统均采用维护简便、运行费用低的电除尘器;

(12)采用效率高、占地少的斜板沉淀污泥处理等新技术。

4结束语

综上所述,项目经理及相关管理人员应了解和掌握工程的工艺结构和工艺流程,做好施工准备和施工部署,在施工中积极推广和应用新工艺、新技术,科学组织,合理安排,综合平衡,保证工程的顺利进行。(收稿2007-3-12责编崔建华)

作者简介

陈临韬,女,1963年出生,现任天津二十冶建设有限公司技术质

量部部长,工程师。

3 200 m3高炉工程施工管理

边朝峰(天津二十冶建设有限公司,300301)

［摘要］论述了3 200 m3高炉工程的施工原则、施工管理、施工机械管理的具体内容。通过严格的管理,保证施工进度、工程质量和安全文明施工。

关键词：高炉工程施工机械管理

1工程概况

天钢3 200 m3高炉是目前是我公司承建的容积最大的高炉之一,集多项的先进设备于一身,达到了国内领先、国际先进的装备水平。我公司承担了高炉系统全部工程的施工,从土建