攀鋼2000m3+高爐出鐵場設計特點

38 2009 年第 32 卷第 1 期 攀鋼 2000 楊啟峰 （新鋼釩煉鐵廠） 摘 要： 對攀鋼 2 000 備選型（包括爐前吊車、泥炮、開鐵口機、堵渣機等）、出鐵場除塵抽風量及其分配等特點進行了闡述。 關鍵詞： 高爐；出鐵場；風口平臺；除塵系統(tǒng)；設計 0 引言 攀鋼現(xiàn)有 5 座高爐，總爐容為 6 950 年產(chǎn)煉鋼鐵水約 600 萬 t。新 3 號高爐于 2005 年 12 月投產(chǎn)，有效容積為 2 000 爐設計最大日產(chǎn)生鐵量為 5 000 t/d，裝料系統(tǒng)的作業(yè)率為 根據(jù) 國內外經(jīng)驗，至少 2 個鐵口交替或重疊出鐵；考慮到攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦所特有的冶煉特性，為保證目前強化冶煉高產(chǎn)的出鐵要求，及時出凈高爐內的渣鐵，并考慮充分的溝襯維修時間，新 3 號高爐設置 3 個鐵口， 2 個渣口。采用 3 個鐵口輪流出鐵， 2#、 3#鐵口的鐵水通過擺動溜嘴流入鐵水罐；1#鐵口的鐵水因出鐵場小是通過鐵水溝自流入鐵水罐。按高爐利用系數(shù) 2.4 t/(d)，每天出鐵 12次，取波動系數(shù) 每次出鐵需 4 5 個 140 17 ，其中上渣 渣 ，用機車調運罐。 1 出鐵場的總體設計及平臺結構形式 鋼雙矩形出鐵場的總體設計 攀鋼新 3 號高爐位于攀鋼廠區(qū)弄弄溝，高爐本體占地不足 8 000 據(jù)國內外同級高爐實際操作經(jīng)驗，并結合攀鋼的實際條件，設計成 雙矩形出鐵場，該出鐵場占地 104 m 75 m，設置了 3 個鐵口（東出鐵場個鐵口，西出鐵場個鐵口）， 2個出鐵場，出鐵場采用東、西對稱布置，東、西出鐵場為 104 m27.5 m。為了配合個鐵口，爐體框架下方為 18 m28 m 的矩形，爐體框架上部為 18 m 18 m 的正方形，東出鐵場的兩個鐵口間夾角為 78， 同時設置了 2個渣口，兩個渣口各偏離高爐中心線 10。 出鐵場設有 3 條固定式主溝，套支鐵溝，以及 2 套上渣溝和 3 套下渣溝；臺鐵水擺動流嘴， 3 臺液壓泥炮、開鐵口機。液壓泥炮、開鐵口機均布置在鐵口同側，同時設有 2臺液壓折疊式堵渣機。為了便于爐前大型設備和爐頂部分設備的吊裝，在兩個出鐵場上均設有設備吊裝孔。 2#、 3#鐵口采用擺動流嘴出鐵， 1#鐵口采用支鐵溝出鐵，鐵水用 140 t 鐵水罐車運出。每天出鐵約 12 次，一般三個鐵口輪流出鐵，每次出鐵配有 4個 140 t 鐵水罐及備用罐車，以滿足生產(chǎn)要求。南、北上渣各設有個 17 熔渣罐將熔渣運出，同時留有備用渣罐。東、西下渣直接通過渣溝進入熔渣罐運出。 東、西出鐵場共設有 10 條渣鐵運輸線：東出鐵場設有 3 條鐵水和 2 條渣運輸線，西出鐵場設有2 條鐵水和 3 條渣運輸線，均為貫通式。另外設計了一條由鐵廠主干路通往出鐵場操作平臺的公路，路寬約 5 m，汽車可以駛上操作平臺。 出鐵場的主要煙塵產(chǎn)生于開鐵口時和渣鐵流經(jīng)處，處理好這些煙塵對于改善出鐵場的工作環(huán)境尤為重要，在鐵口兩側及頂部、主溝、鐵溝、渣溝及擺動流嘴和上下渣罐等處均設有強力抽風除塵點，使出鐵場環(huán)境大為改善，其余沒抽到的氣體，可 通過出鐵場屋頂抽風除塵點。另外，每個鐵口設置移動式通風機一臺，供出鐵操作和渣鐵溝維護時使用。見圖 1 攀鋼新 3 號高爐出鐵場布置與出鐵場除塵分布情況。另外，兩個出鐵場均設有泥炮液壓站、工人休息室、泥炮及開鐵口機操作室、配管室、工具室、衛(wèi)生間等。 出鐵場平臺的結構形式 出鐵場平臺采用鋼筋砼柱，鋼梁、鋼筋砼搗制板。出鐵場操作平臺，標高 m。套主溝、鐵溝、渣溝均采用澆注料內襯，主鐵溝的坡度 12%，支鐵溝的坡度 8%：其中東支鐵溝前段坡度 10%，后 生產(chǎn)實踐 攀 鋼 技 術 39 圖 1 攀 鋼新 3 號高爐出鐵場布置與出鐵場除塵分布情況 段 8%；西支鐵溝坡度 南支鐵溝坡度 下渣溝坡度為 10% 上渣溝坡度為：前段20%，后段 10%。渣鐵溝的結構從外至內為砼槽、永久保護襯、磚砂填料、及內襯。出鐵場面層為 300 渣鐵溝及擺動流嘴范圍內是耐火度為 1 300的耐火混凝土，其他范圍為 700 耐熱混凝土。 風口平臺為鋼結構平臺，平臺上有走梯可以通向出鐵場，平臺下方每條主溝的正上方均設有隔熱裝置 水冷過橋，對平臺鋼結構進行保護。風口平臺標高：渣口區(qū)為 m，鐵口區(qū)為 m。 2 出鐵場主要設備 出鐵場吊車 出鐵場廠房為半敞開式，自然通風， 2 個出鐵場廠房內共設有臺多功能橋式起重機，跨度為22.5 m。其中東出鐵場設 2 臺 50/10+10 t 多功能橋式起重機；西出鐵場設臺 50/10+10 t 多功能橋式起重機，其有關性能參數(shù)見表 1。起重機主要用于爐前泥炮、開鐵口機、擺動流嘴、渣鐵溝清渣、出鐵場除塵等設備的維護和更換，以及生產(chǎn)使用工具、材料、備品備件的搬運，其作業(yè)面盡量覆蓋所有設備。為便于爐前操作，起重機跨渣、鐵線布置。 爐前設備 攀鋼新 3 號高爐設有三個鐵口，兩個渣口，每個鐵口各設 1 臺泥炮、開鐵口機（泥炮、開鐵口機布置在鐵口同側），每個渣口設一臺折疊式液壓堵渣機。 2#、 3#鐵口設有電動擺動流嘴， 1#鐵口是采用主鐵溝與支鐵溝自流入鐵水罐。 （ 1）泥炮、開鐵口機 攀鋼新 3 號高爐建設時，要求高爐生產(chǎn)工藝技術與裝備水平處于當前國內先進水平，因此，爐前泥炮、開鐵口機必須是當前國內先進水平的高性能泥炮、開鐵口機。根據(jù)當前國內、外先進水平的高性能泥炮、開鐵口機的投資和性能分析，新 3 號高爐選擇了“西冶”開發(fā)的 液壓矮泥炮和 型全液壓開鐵口機。該類設備是西安冶金機械公司結合了德國 液壓泥炮、液壓開鐵口機的結構特點，開發(fā)研制的，具有國際先進水平。設備安裝布置滿足鐵口同側布置（相對主鐵溝）的需要，利于爐前安全作業(yè)。泥炮、開鐵口機在爐前操作室閥臺操作或無線遙控操作。泥炮、開鐵口機的主要技術性能參數(shù)見表、表。 （ 2）液壓堵渣機 攀西地區(qū)所特用的釩鈦磁鐵礦，由于品位較底，冶煉時渣比較高。因此新 3 號高爐在設計時要設有渣口，來保證每次出鐵時出凈渣鐵。折疊式液壓堵渣機設備主要性能參數(shù)見表。 40 2009 年第 32 卷第 1 期 （ 3）新 3 號高爐采用的是電動擺 動流嘴，傳動采用斜拉桿式，正常傾角為 8 10，最大傾角為 16，機旁手動或電動操作。上、下渣通過渣溝直接流入渣罐。 表 攀鋼新 3 號高爐出鐵場 50/10+10 t 多功能橋式起重機有關性能參數(shù) 跨距 /m 軌面標高 /m 總質量 /鉤起重量 /t 主鉤提升高度 /m 6 109 961 50 26 主鉤提升速度 /(m 1) 主鉤卷筒直徑 /鉤其重量 /t 副鉤提升高度 /m 副鉤提升速度 /(m 1) 000 10 26 10 副鉤卷筒直徑 /臂吊鉤起 升重量 /t 懸臂吊鉤起升高度 /m 懸臂吊鉤起升速度/(m 1) 塔柱升降機構起升重量 /t 400 10 8 2 塔柱升降機構起升高度 /m 塔柱升降機構起升速度 / (m 1) 小車運行速度 /(m 1) 小車軌距 /車車輪直徑 / 600 500 小車最大輪壓 /車運行速度 /(m 1) 大車車輪基距 /車車輪直徑 /車最大輪壓 /15 800 800 740 表 液壓泥炮設備主要性能參數(shù) 泥缸有效容積 /缸直徑 /塞總推力 /塞工作壓力 / 塞有效行程 /口內徑 /缸直徑 /20 4 360 200 150 420 油缸有效行程 /作油壓 /泥時間與速度 / (s 1) 回轉工作轉角/( ) 回轉時間 /s 壓炮力 /炮角度 /( ) 1 270 3s； 288 140 10 15 348 8 13 油缸直徑 /缸有效行程 /作油壓 /定流量 / (L 1) 回轉中心距 /1340總重 / 80 1 240 58 4026 26 991 表 液壓開鐵口機主要性能參數(shù) 鉆桿直徑 /頭直徑 /頭進給行程 /口角度 /( ) 鉆桿送進速度 /（ m s 1） 鉆桿回退速度 /（ m s 1） 38 50 100 3 600 10 沖打能量 /J 回轉扭矩 /(N 鉆頭轉速 /（ r 1） 打擊頻率 /沖機構工作壓力/沖機構工作流量/(L 1) 300 350 320 540 300 40 50 13 鉆孔： 70 沖打： 90 送進機構工作壓力/進機構工作流量/(L 1) 液壓工作壓力 /作介質 旋臂回轉半徑 /轉角度 /( ) 13 送進： 4 后退： 80 25 礦物油 4 695 160 攀 鋼 技 術 41 表 攀鋼新 3 號高爐折疊式液壓堵渣機主要性能參數(shù) 塞頭直徑 /用渣口直徑 /渣桿旋轉角/( ) 堵渣桿提升高度/頭冷卻水壓力/頭吹入空氣壓力/0 85 1 500 壓缸缸經(jīng) /壓缸工作壓力/壓缸工作行程 / 壓缸最大行程/壓缸最大推力 /N 液壓缸最大拉力 /N 125 605 710 77 250 53 200 3 出鐵場除塵 高爐在出鐵期間散發(fā)的煙塵是鋼鐵廠對大氣的主要污染源之一，目前國家對環(huán)保的要求也日益提高。為了減少對大氣的污染，改善工人的操作、勞動環(huán)境，出鐵場的除塵越來越受到重視。攀鋼對治理高爐煙塵的污染非常重視， 5 座高爐都設置了出鐵場除塵設施，提 高除塵的風量，以達到更好的除塵效果，滿足了國家對環(huán)保的要求。具體除塵點及風量設置見表。 表 攀鋼新號高爐具體除塵點及風量設置 除塵位置 風量 /(萬 h 1) 出鐵口雙側吸 24 出鐵口頂 50 擺動流嘴 25 自流鐵水罐 16 支鐵溝 6 渣口 12 下渣罐 16 上渣罐 8 出鐵場頂吸 140 總計 297 注： 漏風率為 10%。 4 結論 （ 1）高爐出鐵場趨近平坦化，方便物料運輸。從攀鋼新號高爐出鐵場的使用情況看：高爐的運輸有了更便利的條件，高爐所需的物料、設備 及清理的高爐渣，通過爐前吊直接吊運。此外，高爐設有從主干路至出鐵場平臺的公路，運輸汽車可直接 到達出鐵場。 （ 2）爐前設備性能改善，操作性好。高爐強化冶煉，爐頂壓力的提高以及無水炮泥的使用，對爐前設備必然提出了更高的要求。全液壓開鐵口機能一次鉆開鐵口，防止在開鐵口過程中通道壁上產(chǎn)生大量裂紋，對于鐵口的維護也大有益處，為準點出鐵提供了保證。攀鋼新 3 號高爐爐前 1#、 3#泥炮、開鐵口機除了可在操作室操作外，均能無線遙控和電氣操作，操控性能好。 （ 3）出鐵場除塵，改善了工作環(huán)境，滿足環(huán)保要求。攀鋼新 3 號在主溝、鐵溝 、渣溝及撇渣器等處加除塵蓋并設有強力抽風除塵點，其中 #鐵口除塵是在行車上裝吸塵罩進行抽風除塵。合理地設置抽風除塵點和各除塵點的風量，使崗位煙塵濃度達到國家標準。由于攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦的特性，具有渣量大、易粘 溝 、 鐵 口易大 噴 等，產(chǎn)塵量遠大于普通高爐 ,而攀鋼 高爐 又是以冶 煉釩鈦 磁 鐵礦為主，除塵難度非常大，因此， 2006 年在攀鋼新號高爐出鐵場除塵改造時，在原有風量 160 萬 m3/h 的基礎上，新增加了一套除塵系統(tǒng)，風量為 140萬 m3/理由于風量不足或在非正常出鐵時等原因造成的外逸 煙塵 。 屋頂吸塵 罩布置 在廠房屋頂