《1080m3高炉工艺配置及新技术应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1080m3高炉工艺配置及新技术应用.docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1080m3 高炉工艺配置及技术应用陈林森【摘 要】介绍了常熟市龙腾特种钢 1080m3 高炉工艺配置及技术应用状况.【期刊名称】现代冶金【年(卷),期】2023(039)001【总页数】3 页(P19-21)【关键词】高炉;工艺;技术【作 者】陈林森【作者单位】中冶华天工程技术,安徽,马鞍山,243005【正文语种】中 文【中图分类】TF54引 言常熟市龙腾特种钢(以下简称“龙腾特钢”)为降低电炉冶炼本钱、缩短冶炼周期、实现铁水热装,在提升式技改工程规划中拟建 2 座 1 080 m3 高炉,工程一期先上 1 座 1 080 m3 高炉,设计年产炼钢生铁 120 万 t。高炉设计承受“先进、
2、有用、牢靠、经济、环保”的原则,贯彻精料、高压、高风温、长寿等技术方针,以实现高效、优质、低耗、长寿、环保的目标。1 炼铁工艺配置1.1 高炉工艺主要设计指标龙腾特钢 1080m3 高炉主要工艺设计参数如表 1 所示。表 1 高炉主要技术经济指标公称容积/m3 1 080 利用系数/(tm-3d-1) 3.18 入炉焦比/(kgt-1) 390 煤比/(kgt-1) 150 入炉综合品位/% 58 熟料率/% 95 炉顶压力/M Pa 0.20 热风温度/C 1 150 富氧率/% 3 渣铁比/(kgt-1) 320 年作业天数/d 350 一代炉龄/a 10 生铁年产量/(万 ta-1) 1
3、201.2 炼铁工艺配置炼铁工艺主要包括上料系统、炉顶、高炉本体、风口平台出铁场、热风炉系统、粗煤气系统、渣处理设施、喷煤设施、铸铁机车间等。1.2.1 上料系统上料系统包括槽下供料和上料两局部。槽下供料承受分散筛分、分散称量、焦丁回收工艺。矿槽承受双排布置。设 4 个焦槽,贮存时间 8h;12 个烧结矿槽,贮存时间14.5 h;3 个球团矿槽和 3 个块矿槽,杂矿槽 2 个。上料系统承受双料车斜桥上料。斜桥承受桁架构造,角度约 58.3,料车有效容积 7.5 m3,料车卷扬室位于矿槽中部顶层。1.2.2 炉顶炉顶承受 PW 型串罐无料钟炉顶设备,包括受料斗、料罐、阀箱、布料溜槽及其传动齿轮箱
4、等,其主要性能如下:料罐有效容积 30 m3,上下密封阀 DN 700 mm,料流调整阀 DN 650 mm,中心喉管 DN 650mm,溜槽长度 2 400mm,传动齿轮箱承受水冷气封,主要阀门承受液压传动。1.2.3 高炉本体承受独立式框架构造,框架间距为 17 m17 m。高炉炉型设计特点主要表现在:高炉设 20 个风口;内型适当矮胖,减小炉身炉腹角;加大死铁层深度,削减铁水环流侵蚀; 适当提高炉缸高度,保证有足够的风口盘旋区,改善透气性。充分考虑高炉各部位的不同工作条件和侵蚀机理,有针对性的选用耐火材料,并在构造上加强各部位砖衬的稳定性。炉底炉缸承受“陶瓷杯+炭砖”复合构造。高炉冷却水
5、系统分为 2 局部: 高炉本体的冷却壁和风口中套承受软水闭路循环冷却;风口小套、炉底水冷管承受工业净循环水。1.2.4 出铁场高炉设两个纵向布置的平坦式矩形出铁场,每个出铁场各设置 1 个铁口,3 个铁水罐位。出铁场主要设备包括 20/5 t 吊车、泥炮、开铁口机等。出铁场上还设有炉前工人休息室、工具间。铁水承受 100 t 铁水罐汽车运输至电炉炼钢系统。出铁场设有较为完善的通风除尘设施,在铁口两侧及顶部、主铁沟撇渣器及支铁沟流嘴等处均设有强力抽风除尘点,除尘器承受长袋低压脉冲布袋除尘器,高架布置,离线清灰工作。1.2.5 热风炉系统龙腾特钢 1 080 m3 高炉配置 3 座型顶燃式热风炉,
6、根本设计参数见表 2。热风炉承受悬链线形拱顶、型顶燃旋流式燃烧器、热风炉各孔及关键部位承受组合砖砌筑、承受 19 孔高效格子砖、梅花瓣形炉箅子及整体支柱、空气煤气双预热等技术。表 2 热风炉根本设计参数项 目 数 值加热风量/(m3m in-1) 3 200 送风温度/C 1150 1 200 送风压力/M Pa max 0.37 拱顶温度/C 1400 冷风温度/C 160 废气温度/C 300(max 400)煤气预热后温度/C 180 空气预热后温度/C 180 燃料 全高炉煤气热风炉直径/mm 9 908/8 970/8 534 热风炉全高/mm 42 200 蓄热室有效断面积/m2
7、44.2 格子砖总高度/mm 21 400 单位炉容加热面积/(m2m-3)119.0 单位炉容格砖重量/(tm-3) 3.41.2.6 粗煤气高炉煤气经 4 根直径为 2 000mm 的煤气导出管,至炉顶上部合并成 2 根 2400mm 上升管,然后再合并成一根 3 000 mm 的下降管,从炉顶框架一侧引出至重力除尘器。重力除尘器煤气入口设置一台 2 460 mm 的煤气遮断阀。重力除尘器筒体直径 11 m,直筒段高度为 13 m。粗煤气系统管道内侧喷涂中重质喷涂料。1.2.7 渣处理设施承受炉前水淬工艺。热熔渣在炉前水淬成水渣。经水渣沟水力输送至渣水分别设施。渣水分别承受底滤法。冲渣水全
8、部循环使用,没有外排污水。冲渣承受连续供水操作制度。为了改善现场操作环境,冲渣沟沿途设钢盖板,在水渣沟适宜的地方设烟囱, 用于收集水渣冲制过程中产生的水蒸气。1.2.8 喷煤设施高炉设计喷煤力量为 150 kg/t,最大 180 kg/t。喷吹混合煤,直接喷吹。制粉承受单系列中速磨煤机加一级布袋收粉工艺,负压运行。喷吹系统承受并列罐布置和单总管加炉前安排器的形式。1.2.9 铸铁机为解决高炉开炉初期生产的不适宜炼钢的铁水及炼钢车间定期检修时生产的一局部铁水,在适当调整产能的同时,考虑设置铸铁机。本次设计承受一台机长60 m 双链带辊轮固定式铸铁机,单台铸铁机铸铁力量约为 2 000 t/d。铸
9、铁机配套设施有喷灰浆装置、铸铁块喷水冷却设施。由于铁水汽车运输,在铸铁机机前厂房设铁水罐液压倾翻装置 2 台,用于铸铁时铁水罐的倾翻作业。2 技术应用龙腾特钢 1 080m3 高炉承受了很多成熟先进有用的工艺和技术,如铸钢冷却壁、软水密闭循环冷却系统、串罐无料钟炉顶装料设备、型顶燃式热风炉、有用的自动掌握系统等,到达了同级别高炉技术的先进水平。2.1 铸钢冷却壁炉腹、炉腰和炉身中下部处于高炉的软熔带和滴落带上,炉内热负荷高、环境简单,要求冷却设备抗热震性高、导热性能好,以便冷却壁冷却挂渣,延长冷却壁的寿命。本次设计在炉腹、炉腰和炉身中下部共承受 7 段(第 612 段)低合金耐热铸钢冷却壁。每
10、块冷却壁设计四条 DN 50 mm 的竖向水道,冷镶全掩盖氮化硅结合碳化硅耐火砖。铸钢冷却壁具有以下优点:(1) 铸钢冷却壁导热性较铸铁好。铸钢冷却壁壁体导热性高于铸铁质,且水冷管和壁体间没有防渗碳层涂料,因此冷却壁整体导热性较铸铁冷却壁有大幅提高;(2) 铸钢冷却壁力学性能和抗热震效果好;(3)铸钢冷却壁价格远远低于铜质冷却壁。2.2 软水密闭循环冷却系统炉体冷却设施是影响高炉长寿的主要因素之一。本次设计承受软水循环冷却系统, 具有以下优点:(1) 系统安全牢靠:软水系统为强制循环、无结垢、无腐蚀,冷却强度高,冷却设备可以承受较大热负荷波动,冷却壁损坏率小,寿命长;(2) 补充水量少:由于承
11、受密闭循环系统,冷却水无蒸发,系统的水量消耗极少,投资省, 运行本钱低。依据高炉的实际操作阅历,正常的补充水量约为系统总流量的 1 51;(3) 给排水系统简洁,布置简洁,检修维护便利。2.3 无料钟炉顶装料设备高炉装料设备承受 PW 串罐无料钟炉顶,该系统密封性能好,布料方式敏捷,布料无偏析,可实现高压操作。经实践证明,该无料钟炉顶设备运行牢靠,重量轻,寿命长,特别是其核心设备气密箱,承受水冷气封、自动润滑,运行故障少。2.4 型顶燃式热风炉热风炉是高炉车间的关键系统,本次设计承受了一种型顶燃式热风炉。该型顶燃式热风炉取消了传统内燃式、外燃式热风炉的独立燃烧室,将热风炉的拱顶作为燃料燃烧的空
12、间;拱顶以下全部作为蓄热室,填充格子砖并设有炉箅子和支柱;置于拱顶之上的多层喷射旋流燃烧器可使煤气和空气在短程内充分混合,保证煤气在有限的拱顶空间内燃烧完全。拱顶和预燃室的内衬均独立支承在热风炉炉壳上,可独立自由膨胀。热风炉构造稳定,使用寿命长;投资省、占地面积小;由于散热损失削减且气流分布均匀,因此可以有效的提高风温。2.5 有用的自动掌握系统龙腾特钢 1 080m3 高炉掌握系统承受三电一体化的一级计算机掌握方式。根底自动化级的掌握器为施耐德公司的 Modicon Quantum 系列 PLC。依据炼铁工艺布置,分为 9 个独立的 PLC 系统:上料、本体、热风炉、干法除尘、循环泵房、冲渣
13、泵房、鼓风机站、出铁场除尘、矿槽除尘。为削减外线数量,各 PLC 与其所属工艺系统就近布置。主干网络协议为 TCP/IP,各 PLC 和上位计算机之间构成简洁有用的对等网。为保证通讯安全牢靠,各交换机之间构成光纤环网。根底自动化级主要完成各类数据的采集、数据实时显示、历史趋势和报警记录、设备挨次掌握、工艺参数设定、生产过程 P I D 调整、生成局部报表等功能。考虑到将来组建过程掌握级系统的需要,根底自动化级预留接口。3 完毕语龙腾特钢 1 080m3 高炉串罐无料钟炉顶装料设备,以铸钢冷却壁、软水密闭循环冷却系统为代表的高炉长寿技术,以及型顶燃式热风炉技术、有用的自动掌握系统等,可以使高炉生产到达先进、有用、牢靠、经济、环保的目的。参考文献:1项钟庸,王筱留.高炉设计:炼铁工艺设计理论与实践M.北京:冶金工业出版社,2023.