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1580M3高爐煉鐵工藝設計特點

浏覽次數: 日期:2019年7月8日 14:18

 

摘要:高爐煉鐵工藝設計采用每一項技術和選用的裝備要確保技術成熟先進實用、操作可靠、質量穩定、生産成本低。


  1煉鐵工藝設計特點 
  1.1礦槽及槽下系統 
  采用精料技術,原燃料槽下除生礦及熔劑外全部篩分後入爐,礦槽、焦槽並列式雙排布置,礦石、焦炭在槽下采用分散篩分和分散稱量工藝,系統采用焦丁回收工藝和燒結礦分級入爐工藝。設置中子測水及稱量無限誤差補正系統。返礦由皮帶運至燒結廠精礦庫,當皮帶檢修時,粉焦、粉礦可臨時在粉焦倉、粉礦倉內貯存,定時由汽車運回燒結廠精礦庫或燒結燃料倉。槽上設移動除塵車進行除塵。 
  1.2高爐上料系統 
  高爐上料采用膠帶機上料方式。槽下不設集中稱量設施,可以有效減小物料高度落差。在槽下及主皮帶揚塵點全面除塵,設置完善的附助設施和完善的液壓及潤滑設施。爲保護上料膠帶機及爐頂設備,在槽下膠帶運輸機上設有大塊金屬料的檢除設施,可自動檢除大塊磁性金屬料,非磁性金屬料由人工檢除。皮帶設有防跑偏、打滑、撕裂、急停等安全保護措施,確保上料膠帶正常運行。上料主皮帶設有料頭料尾信號,即時反應物料的運行情況。 
  1.3無料鍾爐頂裝料系統 
  高爐采用串罐無料鍾爐頂裝料設備,無料鍾爐頂布料靈活,密封性能好,能夠提高高爐的爐頂壓力從而實現高壓操作。采用時間法或重量法調節節流閥的開度大小,控制料流速度,采用兩台0-6m緊湊式機械探尺,並設有一台雷達或激光探尺。一次均壓采用淨煤氣,二次均壓采用加壓淨煤氣或氮氣,均壓放散設有旋風除塵及消聲器。 
  1.4高爐爐體系統 
  高爐爐體包括爐體冷卻設備及冷卻系統、爐體耐火材料、爐殼及支撐結構,以及爐體附屬設備,采用有利于高爐強化冶煉的矮胖爐型以及高爐長壽技術。 
  (1)高爐爐型:爲強化高爐冶煉、改善高爐透氣性和煤氣化學能的利用,采用了深爐缸、矮胖爐型。 
  每座高爐設24個風口和2個鐵口,不設渣口。 
  (2)高爐爐體結構。 
  高爐爐體結構采用自立式框架結構。 
  (3)高爐內襯。 
  高爐爐底下部采用高導熱石墨質炭磚、上部采用微孔炭磚和超微孔炭磚;爐缸拐角處采用超微孔炭磚砌築,其余全部采用微孔炭磚砌築;爐底炭磚上部陶瓷杯采用剛玉莫萊石磚。 
  高爐采用薄內襯結構。爐身中部冷卻壁鑲氮化硅結合碳化硅磚。爐身上部鑲磚冷卻壁采用磷酸浸漬粘土磚。爐腹、爐腰、爐身下部銅冷卻壁鑲氮化硅結合碳化硅磚,熱面噴塗造襯料。 
  風口、鐵口區采用剛玉莫來石質組合磚砌築。可以提高工作區域的穩定性、密封性。 
  (4)爐體冷卻。 
  高爐爐體采用軟水密閉循環冷卻系統,軟水系統具有自動排氣、自動穩壓、自動檢漏和自動補水功能,冷卻設備采用全冷卻壁結構型式。 
  高爐爐體從爐底到爐身上部共設十四段冷卻壁。第一至第三段爲灰鑄鐵光面冷卻壁。從爐腹第五段至第七段爲銅冷卻壁,第四段風口帶爲光面鑄鐵冷卻壁,爐身中部第八、十一段爲雙層水冷管鑲磚冷卻壁,爐身上部十二、十三、十四段爲倒扣單層水冷管鑲磚冷卻壁。冷卻壁材質爲鐵素體基球墨鑄鐵。冷卻壁采用固定、滑動點相結合的特殊固定方式。 
  (5)爐體監測。 
  爐體設有完善的冷卻壁熱流強度、進出水溫差在線監測系統及檢漏設施。 
  設有爐底、爐缸耐火材料侵蝕數學模型。 
  爐頂設置攝像裝置。 
  1.5風口平台及出鐵場 
  設完全平坦化無沙墊層出鐵場,儲鐵式主溝,渣鐵溝采用長壽型澆鑄溝,完善的除塵系統。 
  每座高爐采用兩個出鐵場,兩個出鐵口,不設渣口,其中每個出鐵場設置一個出鐵口;采用140t鐵水罐車運送鐵水,鐵渣溝處設有除塵罩。熔渣在爐前沖制水渣,同時在高爐爐台下設置備用幹渣坑。 
  每個出鐵場設一台液壓泥炮,設一台全液壓開鐵口機。泥炮、開鐵口機同側布置。 
  每個出鐵場設一台跨度爲31.5m、起重量32t/5t的雙梁橋式起重機。 
  出鐵場還設有泥炮、開鐵口機操作室,泥炮開鐵口機液壓站,吊裝孔等,吊裝孔下面設有汽車運輸通道,運送爐前材料及清除出鐵場垃圾。 
  出鐵場設有一條公路引橋與廠區其它公路相連,以便運送物料和生産、檢修備件的車輛及其它機動設備直接抵達出鐵場平台,叉車可直接上風口平台環行,運送風口備件及更換風口作業。 
  出鐵場下鐵線擺動流咀處設軌道衡,在線稱量鐵水罐的鐵水量。 
  配備氣動殘鐵口開口機2台,殘鐵口開口機爲可移動式,工作時由吊車吊運至殘鐵溝一側的基礎上就位,操作完畢後可用吊車撤走,放到出鐵場上。 
  設置一台客貨兩用電梯,與出鐵場平台、爐頂主要平台及熱風爐主要平台相連。 
  1.6熱風爐系統 
  每座高爐配三座KALUGIN頂燃式熱風爐,KALUGIN頂燃式熱風爐具有以下特點: 
  采用多燒嘴的環形燃燒器,煤氣與助燃空氣混合良好,能夠保證煤氣的完全燃燒,並消除燃燒的脈動現象; 
  燃燒産生的高溫煙氣在蓄熱室斷面上分布均勻,新型的格子磚加熱面積大、傳熱系數高,改善了蓄熱室的換熱效果,容易實現高風溫; 
  熱風爐拱頂、爐牆、格子磚及爐殼受熱均勻,提高了熱風爐拱頂的高溫穩定性;高溫區采用硅磚。 
  采用熱風爐廢氣預熱技術,預熱助燃空氣與煤氣,提高熱風爐的燃燒溫度和熱風溫度。 
  KALUGIN頂燃式熱風爐的優點: 
  燃燒器結構簡單,火焰短,甚至無焰,消除了燒壞格子磚的弊端。煤氣能完全燃燒,且沒有脈動現象,燃燒氣體在格子磚內分布均勻,熱風溫度可達1200℃以上,有利于提高熱風爐的風溫和壽命。燃燒的高溫熱量不在拱頂,集中在爐頂預混室下的縮口部位,熱損失減少,熱效率高;頂燃式熱風爐燃燒期高溫煙氣自上而下流動,煙氣流動過程向蓄熱室傳熱,在高度方向形成了均勻穩定的溫度場分布。熱風爐送風期冷風由下向上流動,溫度由低變高,這是一種典型的逆向強化換熱過程,提高了熱效率。又不存在隔牆短路的問題,一代壽命可達30年。由于取消了燃燒室,因此熱風爐體積明顯減少,鋼材和耐火磚用量減少,投資比內燃式熱風爐要低10%,熱風爐的各閥門均放置在熱風爐的一側,設一個檢修框架,利用設置在頂部的一台吊車和下面的電葫蘆,可以檢修倒所有閥門。新型高溫旋流式頂燃式熱風爐目前在高爐上得到了越來越多的應用。   設置啓動燃燒器、火焰自動檢測器、火焰觀察孔,作爲燒燃器的附屬裝置。 
  1.7粗煤氣除塵系統 
  粗煤氣采用重力除塵器除塵,系統包括煤氣導出管、上升管、下降管、重力除塵器本體、遮斷閥,放散閥等。 
  四根導出管,在上部彙成兩根上升管,最後合成一根下降管進入重力除塵器。粗煤氣經重力除塵器粗除塵後,煤氣含塵量約爲6-10g/Nm3。休風時迅速排放煤氣,在煤氣上升管頂部設有煤氣放散閥。 
  在除塵器上部設有煤氣遮斷閥及放散閥。 
  上升管、下降管及重力除塵器內襯砌粘土磚,拐彎處設有鑄鋼襯板,這樣保證其壽命可達30年以上。 
  幹灰的排放和運輸采用氣力輸送和密閉罐車運輸工藝,實現全封閉操作,改善操作環境。 
  1.8煤粉噴吹系統 
  正常噴煤量:170 kg/t-p。 
  設備能力:220 kg/t-p。 
  噴煤設備單機對單爐,每座高爐設置一套噴煤設備。 
  每座高爐24個風口全部噴煤,噴煤系統按強爆炸性煙煤的安全要求設計。 
  噴吹方式采用並列式噴吹罐、單噴吹管路加爐前分配器、上出煤濃相輸送技術。 
  噴吹設施由煤粉倉、噴煤罐、噴吹主管、煤粉分配器、噴吹支管、噴槍組成。 
  爲保證噴吹煙煤的安全和可靠,采取有效的防火、防爆措施,例如:系統整體接地消除靜電,噴吹罐設有溫度、壓力等檢測儀表,緊急充氮氣保護等。 
  制粉系統按高爐最大噴煤量220 kg/t-p考慮。煤粉制備采用中速磨煤機。 
  制粉系統爲負壓操作,制粉幹燥所用介質爲熱風爐廢氣及煙氣爐産生的煙氣,幹燥氣溫度爲200-300℃。 
  1.9爐渣處理系統 
  爐渣處理采用熔渣在爐前沖制水渣,同時在高爐爐台下設置備用幹渣坑的渣處理工藝。 
  改進型圖拉法渣處理工藝與因巴法、明特法渣處理工藝比較具有布置緊湊、占地面積小、投資少、能耗小等優點,設計采用改進型圖拉法渣處理工藝。 


  2結語 
  (1)設計采用精料技術,焦丁回收和燒結礦分級入爐工藝。 
  (2)設計采用上料能力較大的膠帶機上料方式。 
  (3)采用布料靈活,密封性能好,能夠提高高爐的爐頂壓力從而實現高壓操作的無料鍾爐頂裝料設備。 
  (4)在高爐本體設計上采用了高爐軟水密閉循環技術,磚壁合一,薄壁內襯技術,銅冷卻技術、全炭磚配水冷爐底及陶瓷杯等高爐長壽技術。 
  (5)設有完全平坦化無沙墊層出鐵場,儲鐵式主溝,渣鐵溝采用長壽型澆鑄溝,完善的除塵系統。 
  (6)熱風爐采用高風溫長壽命的KALUGIN頂燃式熱風爐。 
  (7)高爐噴煤采用並列式噴吹罐、單噴吹管路加爐前分配器、上出煤濃相輸送技術。 
  (8)采用具有布置緊湊、占地面積小、投資少、能耗小等優點的改進型圖拉法渣處理工藝。(轉自行知部落網     作者: 李麗娜)

 

 

 

 

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