某煉鐵廠420m3高爐擴(kuò)容至530m3可行性研究報(bào)告.doc

xx二煉鐵廠420m3高爐擴(kuò)容至530m3可行性研究報(bào)告xx設(shè)計(jì)室2010年8月15目 錄1總論 12煉鐵工藝及設(shè)備 33燃?xì)?84給排水 95電氣及自動(dòng)化儀表116環(huán)境保護(hù)及安全衛(wèi)生127總圖運(yùn)輸138投資估算141.1概論根據(jù)xx鋼鐵集團(tuán)“十一五”發(fā)展規(guī)劃，到2007年，通過技術(shù)改造和挖潛，生鐵產(chǎn)能將達(dá)到900萬噸。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需對(duì)5#7#高爐進(jìn)行擴(kuò)容性技術(shù)改造，將420m3高爐擴(kuò)容到530m3，如果可行，三座高爐全部投產(chǎn)后，可增加生鐵產(chǎn)能50萬噸。這相當(dāng)于新建一座350m3高爐。1. 2 技改范圍 本方案針對(duì)3座420m3高爐進(jìn)行技術(shù)改造,包括：礦槽、料坑、爐頂、斜橋、高爐本體、風(fēng)口平臺(tái)出鐵場(chǎng)、熱風(fēng)系統(tǒng)、煤氣凈化系統(tǒng)、鼓風(fēng)機(jī)站、環(huán)水泵站、噴煤站、空壓機(jī)站等。1.3技改原則本著充分利用技術(shù)進(jìn)步、發(fā)展提高的要求，努力貫徹“經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、可靠、效益的指導(dǎo)思想，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針、政策和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。主要原則如下：采用成熟可靠、行之有效的先進(jìn)工藝和技術(shù)，努力實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、高效。高爐擴(kuò)容，充分利用現(xiàn)有的公輔設(shè)施和各種建筑物，以減少投資。對(duì)不符合生產(chǎn)要求的設(shè)施、落后的技術(shù)及設(shè)備作改造和更新，以適應(yīng)高爐強(qiáng)化冶煉的要求。要特別重視環(huán)保、安全和衛(wèi)生，使之符合國(guó)家的有關(guān)規(guī)定。認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家規(guī)定的能源政策，盡量利用二次能源，以便達(dá)到節(jié)能降耗的目的。1.4技改方案高爐爐容由3420m3擴(kuò)建到3530m3，改擴(kuò)建部分：礦槽及料坑：保留礦槽本體，槽下供料設(shè)備按5.0m3料車重新配套，料坑重作。斜橋及卷揚(yáng)：由于原斜橋角度為58.5，如按三鐵530m3高爐結(jié)構(gòu)擴(kuò)容后，斜橋角度將超過61。河北華遠(yuǎn)冶金設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的hywz-c型無料鐘爐頂雖然是同類型產(chǎn)品中高度最矮的，但是經(jīng)核算，根據(jù)二鐵現(xiàn)有實(shí)際情況，改用此爐頂斜橋角度也大于60，滿足不了上料要求。若想將斜橋角度降到60以下，只有將高爐中心線與料車受料點(diǎn)之間的距離加大一個(gè)辦法?，F(xiàn)有卷揚(yáng)機(jī)能力不夠，需更新。爐體：爐體拆除新建，高爐基墩加固、爐頂框架及各層平臺(tái)利舊改造。風(fēng)口平臺(tái)出鐵場(chǎng)：出鐵場(chǎng)利舊加高，重鋪渣、鐵溝。爐前設(shè)備需更換，原有10t吊車?yán)f，其它建筑物利舊改建。熱風(fēng)爐系統(tǒng)：由于現(xiàn)有場(chǎng)地狹小，增建熱風(fēng)爐很困難，建議將蓄熱室內(nèi)7孔格子磚改為19孔格子磚，以增加蓄熱面積，以滿足530m3高爐對(duì)風(fēng)溫的要求。粗煤氣系統(tǒng)：現(xiàn)重力除塵器能力不足，需更換。鼓風(fēng)機(jī)室：由于原鼓風(fēng)機(jī)室跨度太小，需異地新建。布置3臺(tái)va50軸流鼓風(fēng)機(jī)，1臺(tái)相同參數(shù)的離心鼓風(fēng)機(jī)做備用。 煤氣凈化系統(tǒng)：布袋除塵系統(tǒng)，框架及平臺(tái)改造，擴(kuò)大布袋箱體，增加布袋數(shù)量，以滿足高爐生產(chǎn)要求。三電：原高爐、熱風(fēng)爐系統(tǒng)已采用微機(jī)控制，改造時(shí)盡量利于原有設(shè)施。給排水系統(tǒng)：環(huán)水泵站改造，給、排水管網(wǎng)改造。通風(fēng)除塵系統(tǒng)：設(shè)備利舊，管網(wǎng)局部改造。噴煤系統(tǒng)：噴煤站改造，增加能力。擴(kuò)建氧氣、氮?dú)廨斔拖到y(tǒng)?？諌簷C(jī)站：利用原空壓機(jī)站擴(kuò)建，增加能力。2煉鐵工藝及設(shè)備 二鐵廠高爐3*420m3擴(kuò)容到3*530m3，爐頂采用無料鐘設(shè)備，熱風(fēng)爐改造，應(yīng)用大風(fēng)機(jī)，富氧噴煤，其余配套改造。2.1高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高爐有效容積 （m3）： 530利用系數(shù) （t/m3.d）： 3.5燃料比 （kg/t鐵）： 530焦 比 （kg/t鐵）： 420煤 比 （kg/t鐵）： 150渣鐵比 （kg/t鐵）： 350爐頂壓力 （mpa）： 0.03-0.15風(fēng) 溫 （0c）： 1100-1150熟料比 ：80%燒結(jié)礦10%球團(tuán)礦10%塊礦入爐礦品位： tfe59年工作日 （d）： 350年產(chǎn)生鐵 (t/a): 64.9*104一代爐齡 （a）: 82.2原燃料消耗量燒結(jié)礦（入爐）kg/t鐵： 1288球團(tuán)礦（入爐）kg/t鐵： 161塊 礦（入爐）kg/t鐵： 161焦 炭（入爐）kg/t鐵： 420 噴煤粉（入爐）kg/t鐵： 150石灰石 （入爐）kg/t鐵： 202. 3產(chǎn)品及副產(chǎn)品（按一座高爐計(jì)）：煉鋼生鐵t/a： 64.9*104水渣t/a： 22.75*104 高爐煤氣nm3/h： 14.5*1042.4高爐本體高爐內(nèi)型尺寸表：序號(hào)名稱符號(hào)單位數(shù)值1爐缸直徑dmm56502爐腰直徑dmm66503爐喉直徑d1mm45004爐缸高度h1mm32735爐腹高度h2mm32006爐腰高度h3mm16007爐身高度h4mm110008爐喉高度h5mm16709有效高度humm2074310死鐵層高度h0mm1121.511風(fēng)口高度hfmm287312渣口高度hzmm167313爐缸斷面積am225.0614爐腹角81.121715爐身角84.420916vu/a21.1917hu/d3.1218d1/d0.67719d/d1.47820d1/d0.796高爐爐體拆除新建530m3爐體。爐體框架保留，爐體各層平臺(tái)改造，高爐耐熱基墩需局部加固，可以處理。爐體：爐體結(jié)構(gòu)采用原有框架自立式結(jié)構(gòu)，設(shè)一個(gè)鐵口，十四個(gè)風(fēng)口，一個(gè)渣口。爐體冷卻設(shè)備由冷卻板和冷卻壁組成。爐襯：為了達(dá)到高爐強(qiáng)化冶煉的要求，按爐體各部位冶煉的功能，分別配置相應(yīng)的耐火砌體，以達(dá)到高爐長(zhǎng)壽的目的。爐體冷卻：高爐爐體冷卻系統(tǒng)利用循環(huán)水冷卻方式，風(fēng)口及渣口各套應(yīng)用高壓凈工業(yè)水冷卻，冷卻水利用原系統(tǒng)。爐體熱工檢測(cè)：爐體設(shè)有溫度及壓力等常規(guī)檢測(cè)，全部采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。爐身設(shè)靜壓差計(jì)和爐身透氣性監(jiān)測(cè)裝置。爐身中下部及爐腹設(shè)有爐襯厚度及在線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。應(yīng)用爐喉煤氣自動(dòng)測(cè)溫及綜合煤氣成分自動(dòng)分析裝置代替爐身煤氣取樣及人工煤氣分析。2.5上料系統(tǒng) 礦槽及料坑：由于降低高爐整體高度不能使斜橋角度滿足工藝要求，唯一的辦法是將高爐中心線與料車受料點(diǎn)之間距離加大。改造方案如下：將槽下振動(dòng)篩方向旋轉(zhuǎn)180，在保留礦槽本體的情況下，槽下設(shè)備按5.0m3料車配套，并作相應(yīng)的改造，使高爐中心線與料車受料點(diǎn)之間距離增加5000mm，這樣按三鐵530m3高爐工藝尺寸布置，斜橋角度降低到58.5以下，使高爐擴(kuò)容改造成為可能。料坑需拆除新建，困難較大，料坑上3米、8米平臺(tái)需重新改建。斜橋卷揚(yáng)：因斜橋角度和料車容積的變化，斜橋需重新設(shè)計(jì)制造。卷揚(yáng)機(jī)室需新建，卷揚(yáng)機(jī)更換為12t。爐頂設(shè)備：爐頂裝料設(shè)備采用串罐無料鐘爐頂，可以降低爐頂高度，減小布料偏析。氣密箱采用水冷，水封煤氣自平衡式，可以減少大量密封用氮?dú)?。爐頂設(shè)計(jì)壓力最高達(dá)0.15mpa，為高爐高壓操作提供了良好條件。爐頂各閥均為液壓傳動(dòng)。爐頂框架及各層平臺(tái)利舊改造。對(duì)于爐頂設(shè)備我們現(xiàn)在有兩種選擇：一種是采用原三鐵高爐爐頂；另一種是采用河北華遠(yuǎn)冶金設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的hywz-c型無料鐘爐頂。該爐頂屬新產(chǎn)品，我們考察后認(rèn)為：該產(chǎn)品設(shè)計(jì)先進(jìn)，維修簡(jiǎn)單方便，現(xiàn)場(chǎng)使用情況良好。但由于該產(chǎn)品推出時(shí)間不長(zhǎng)，到目前為止，用戶最長(zhǎng)使用時(shí)間只有一年半左右，沒有到一代爐齡的時(shí)間。為穩(wěn)妥起見，建議采用現(xiàn)有530m3高爐爐頂設(shè)備形式。2.6風(fēng)口平臺(tái)出鐵場(chǎng)風(fēng)口平臺(tái)出鐵場(chǎng)利舊加高約1米，重鋪渣、鐵溝。爐前設(shè)備泥炮、開口機(jī)、堵渣機(jī)重新配套。高爐控制室利用原有建筑，完善現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)，取消二次儀表。2.7粗煤氣系統(tǒng)爐頂煤氣上升管、下降管、重力除塵器全部更新。2.8 熱風(fēng)爐系統(tǒng)熱風(fēng)爐主要技術(shù)指標(biāo)見下表：序號(hào)名稱單位數(shù)值備注1高爐公稱容積m34202設(shè)計(jì)熱風(fēng)溫度110011503熱風(fēng)爐座數(shù)座34熱風(fēng)爐直徑mm7830/6640/65005熱風(fēng)爐全高mm348506蓄熱室有效斷面積m213.147燃燒室有效斷面積m22.468格子磚加熱面積m2/m338.069格子磚重量：高鋁磚kg/ m31757高荷軟、低蠕變率rl-70粘土磚kg/ m3148710一座熱風(fēng)爐總蓄熱面積m21321611一座熱風(fēng)爐格子磚重量t50812每立方米高爐容積蓄熱面積m2/m310413每立方米高爐容積格子磚重量t/m34.01現(xiàn)5#、6#、7# 高爐各配備3座內(nèi)燃式熱風(fēng)爐，采用二燒一送工作制度，現(xiàn)有高爐單位爐容熱風(fēng)爐蓄熱面積94.4m2/ m3。高爐擴(kuò)容后，按現(xiàn)有熱風(fēng)爐蓄熱面積計(jì)算，高爐單位爐容熱風(fēng)爐蓄熱面積74.5 m2/ m3。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)高爐單位爐容熱風(fēng)爐蓄熱面積100m2/ m3。高爐單位爐容熱風(fēng)爐蓄熱面積小，熱風(fēng)爐的供熱風(fēng)溫度平均達(dá)不到1000，制約了高爐的生產(chǎn)能力。因此，高爐擴(kuò)容后熱風(fēng)爐系統(tǒng)需增建1座熱風(fēng)爐。但由于原有場(chǎng)地狹小，增建熱風(fēng)爐很難。建議將原蓄熱室內(nèi)7孔格子磚改為19孔格子磚，以增加蓄熱面積，使高爐單位爐容熱風(fēng)爐蓄熱面積達(dá)到90m2/ m3，并使雙預(yù)熱裝置真正發(fā)揮作用，使熱風(fēng)溫度達(dá)到1100-11500c，為高爐高產(chǎn)低耗創(chuàng)造良好條件。2.9鼓風(fēng)機(jī)站 目前，鼓風(fēng)機(jī)站內(nèi)安裝四臺(tái)1400m3/min鼓風(fēng)機(jī)。高爐由3*420m3擴(kuò)容到3*530m3，在采用富氧鼓風(fēng)技術(shù)，富氧率為2%時(shí)，需要配套鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量1800m3/min，風(fēng)壓0.35mpa。由于原鼓風(fēng)機(jī)站場(chǎng)地太小，需新建鼓風(fēng)機(jī)站。安裝3臺(tái)av50全靜葉可調(diào)軸流式鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)3座高爐正常生產(chǎn)用風(fēng)。備用1臺(tái)相同參數(shù)的離心風(fēng)機(jī)備用。如三鐵二座450m3高爐先行改造成530m3高爐，可用原450m3高爐風(fēng)機(jī)一臺(tái)作為備用風(fēng)機(jī)。2.10噴煤設(shè)施2.10.1主要技術(shù)參數(shù)530m3高爐噴煤主要技術(shù)參數(shù)：高爐生產(chǎn)能力：64.9*104t/a噴吹煤粉量： 150kg/t鐵噴吹煤種： 煙煤煤粉粒度： 0.088mm，占80-90%水份： 1%年耗煤粉：32 *104t/a2.10.2噴煤設(shè)施 現(xiàn)高爐噴煤站安裝了1臺(tái)hrm1300型立式中速磨。高爐擴(kuò)容后，3座高爐年產(chǎn)生鐵195萬噸，煙煤噴吹量按150kg/t鐵計(jì)，年需要煤粉29.25萬噸，原磨煤、噴煤系統(tǒng)能力不能滿足高爐擴(kuò)容后的要求。建議在噴煤站貯煤場(chǎng)另一側(cè)新建一個(gè)相同的噴煤站，這樣，按三班作業(yè)，日工作20小時(shí)，年工作350天，年產(chǎn)煤粉30萬噸，可以與高爐生產(chǎn)能力相匹配。3燃?xì)?.1煤氣 目前，現(xiàn)有3座高爐煤氣凈化裝置采用干式布袋除塵 煤氣凈化裝置由干式布袋除塵器和卸灰輸灰系統(tǒng)組成。布袋除塵器技術(shù)性能：箱體規(guī)格：3000*15000布袋規(guī)格：130*6000箱體個(gè)數(shù): 8個(gè)布袋條數(shù): 960條每個(gè)箱體布袋過濾面積：294m2工作溫度：120-3000c凈煤氣含塵量：10mg/m3正常工作過濾負(fù)荷:38.3m3/m2h。高爐擴(kuò)容到530m3，高爐煤氣發(fā)生量將達(dá)14.5*104m3/h。由于高爐擴(kuò)容煤氣發(fā)生量增加，原布袋除塵系統(tǒng)過濾負(fù)荷將達(dá)61.7m3/m2h，過濾負(fù)荷過大，凈煤氣含塵量將嚴(yán)重超標(biāo)，這將直接影響到熱風(fēng)爐使用壽命和熱風(fēng)溫度。因此，對(duì)煤氣布袋除塵系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行改造，既將布袋箱體直徑由3000改為3400，每個(gè)箱體布袋條數(shù)由120條增加到192條，布袋材質(zhì)和規(guī)格不變，工作過濾負(fù)荷調(diào)整為38.56m3/m2h，可以滿足高爐正常生產(chǎn)的需要。 3.2氧氣為了降低高爐生產(chǎn)成本，增加噴煤量，以節(jié)約焦炭，需采用富氧鼓風(fēng)技術(shù)。為此需擴(kuò)建氧氣供應(yīng)系統(tǒng)，氧氣由氧氣站供應(yīng)。3.3氮?dú)鉅t頂、煤氣布袋除塵及噴煤系統(tǒng)應(yīng)用氮?dú)?，需擴(kuò)建氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)，氮?dú)庥裳鯕庹竟?yīng)。3.4壓縮空氣該區(qū)域供氣由三燒空壓站供給，新增壓縮空氣由原空壓站擴(kuò)建解決。4給排水4.1供水要求 3座530m3高爐用水量如下： 總用水量：正常18000m3/h、最大20000m3/h 其中：凈水循環(huán)正常用水量： 15000 m3/h 濁水循環(huán)正常用水量： 2700m3/h 工業(yè)水： 24m3/h4.3給水系統(tǒng)凈水循環(huán)系統(tǒng)，主要供高爐爐體、風(fēng)口、渣口、熱風(fēng)爐、鼓風(fēng)機(jī)等，正常循環(huán)水量12000m3/h ，最大循環(huán)水量15000m3/h?，F(xiàn)有凈水循環(huán)泵站共安裝7臺(tái)泵，最大供水能力4300m3/h，凈水循環(huán)系統(tǒng)不能滿足高爐擴(kuò)容后的生產(chǎn)需要，需擴(kuò)建。夏季凈水循環(huán)系統(tǒng)回水溫度高，應(yīng)增加冷卻塔數(shù)量，以保證高爐冷卻水正常供水溫度。經(jīng)核算水系統(tǒng)經(jīng)過擴(kuò)建和改造可以滿足高爐擴(kuò)容后的需要。4.4安全、消防給水安全、消防用水利用原有給水系統(tǒng)，可以保證高爐擴(kuò)容后正常生產(chǎn)需要。5電氣及自動(dòng)化儀表5.1電力負(fù)荷高爐擴(kuò)容改造后，經(jīng)電氣專業(yè)核算，原有高壓系統(tǒng)可滿足除鼓風(fēng)機(jī)室以外的電力需求。鼓風(fēng)機(jī)室的電力負(fù)荷需新建高壓配電室。5.2電氣傳動(dòng)用電設(shè)備除料車卷揚(yáng)機(jī)和探尺卷揚(yáng)機(jī)為直流電機(jī)傳動(dòng)外，其余均為交流傳動(dòng)。5.3電控系統(tǒng)在原有的plc系統(tǒng)補(bǔ)充i/o模塊和機(jī)架，采集和處理現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并增設(shè)三個(gè)操作站及通訊接口，原料系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、高爐本體及熱風(fēng)爐可以通過總線連網(wǎng)，相互調(diào)用數(shù)據(jù)和畫面。5.4儀控系統(tǒng) 高爐爐頂、噴煤站新設(shè)計(jì)，原料系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、高爐本體、熱風(fēng)爐、風(fēng)機(jī)室和泵站隨高爐大修更新。6環(huán)境保護(hù)及安全衛(wèi)生6.1環(huán)境保護(hù)6.1.1粉塵、煙塵的治理 產(chǎn)生粉塵和煙塵污染源是原料系統(tǒng)的粉塵，出鐵場(chǎng)的煙塵，除塵器排灰時(shí)產(chǎn)生的粉塵。原料和出鐵場(chǎng)粉塵、煙塵的治理利用原除塵系統(tǒng)，除塵器排灰口設(shè)加濕機(jī)潤(rùn)濕。6.1.2污水處理生活含油污水經(jīng)處油后外排，糞便水經(jīng)化糞池處理后外排。6.1.3噪音治理氣體放散管路加裝消聲器，產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)的設(shè)備加裝減震墊，鼓風(fēng)機(jī)加隔聲罩，廠房噪音區(qū)控制室采取隔音設(shè)施。6.2安全衛(wèi)生 在工程設(shè)計(jì)中采取行之有效的措施，排除各種不安全因素，達(dá)到設(shè)備安全運(yùn)行，操作人員安全作業(yè)，遵守操作規(guī)程，可保證安全生產(chǎn)。7總圖運(yùn)輸7.1總圖 原高爐系統(tǒng)總圖布置已經(jīng)形成，此次高爐擴(kuò)容性大修只能建在原有位置，所有公用設(shè)施及建筑物利舊，只對(duì)影響高爐生產(chǎn)部分進(jìn)行技術(shù)改造。7.2運(yùn)輸高爐生產(chǎn)的鐵水、渣用鐵路運(yùn)輸。碎焦、碎礦、除塵灰及炮泥等采用汽車運(yùn)輸。8投資估算本工程屬于技術(shù)改造項(xiàng)目，設(shè)備費(fèi)參照