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 1 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SO
2、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 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 3 专业到机电专业,主要项目有:高炉本体、出铁场、热风炉、煤气清洗、水冲渣、矿槽上料、喷煤站、TRT余压发电、矿槽及出铁场除尘、高炉变电所及主控楼等系统。 2施工简介
3 200 m3高炉工程,自2004年8月1日开工,至2006年5月2日竣工投产,工程自全面投产以来,各项经济指标均达到或超过设计水平,得到业主及有关单位的高度赞扬。该工程建安工作量为6.57亿元,完成实物量如下:混凝土浇注量75 598 m3,耐材砌筑7470 m3,钢结构制安22 459 t,各种管道安装77 143m,各种电缆敷设1 195 km,设备安装13 018 t,土方开挖量202 574 m3,回填土118 040 m3。在工程施工过程中,项目经理部统一领导、统一部署,以专业施工单位分级管理的模式,分三个施工阶段,第一阶段以土建施工为主,各个专业密切配合;第二阶段以结构安装和耐材砌筑为主,机、电安装专业配合;第三阶段以机、电安装调试为主,其它专业配合。我们发挥全体施工人员的主观能动性,积极组织施工的穿插配合、交叉平行作业,减少各专业各工序的相互干扰,加快施工进度,及时协调解决施工中的实际困难和技术问题,为施工的顺利进展提供了有利条件。 3施工管理
3.1施工平面布置与场地管理
3 200 m3高炉占地狭小,布局紧凑,工程项目多,且没有正式的施工道路。为了保证施工的顺利进行,首先,安排好土建的开工顺序,如先开挖高炉本体基础,其出铁场基础先不开挖,留出施工通道及混凝土泵车占用的场地,因为高炉基础混凝土一次浇注量约为10 200 m3。在基础周围形成一个临时环形通道,两个入口,以保证施工畅通。高炉基础施工完毕后,开始施工出铁场的基础,但考虑3 000 ·tm塔吊占位,出铁场1#铁口的位置先不施工,留出塔吊占位,待拆除塔吊后再施工此处。所以说,现场的施工以高炉本体为中心,各个专业的施工均是先里后外向外延伸,有条件的同步进行。整个现场的场地布置施工依照以下原
