1、安阳钢铁集团股份有限公司 安钢炼铁厂承担着为炼钢厂提供优质铁水的任务。为了节能环保，淘汰落后产能，炼铁厂去年淘汰了5座350m3小高炉。现有高炉5座，其中1#高炉有效容积2200m3，2#高炉有效容积2800m3，3#高炉有效容积4800m3，4#、5#高炉有效容积450m3。4800m3高炉工艺布置图 1）矿焦槽系统 2）上料系统 3）炉顶系统 4）煤气净化系统 5）炉体系统 6）出铁场系统 7）炉渣处理系统 8）送风系统 9）制粉喷吹系统 10）除尘系统 1#、2#高炉，矿、焦槽单独设置，各用一条运输胶带机（供矿皮带和供焦皮带），共用一条上料主皮带，构成两个独立、并列的系统。矿焦槽系统由矿
2、槽、焦槽、给料筛分及称量设备、胶带运输机、烧结及球团矿返矿仓、矿石焦炭除铁器、碎焦分级及焦丁回收系统、通风除尘设施、液压站及润滑系统等组成。4#、5#高炉，矿、焦槽单独设置，矿石筛分后经皮带机运输到两个矿石集中斗，焦炭由焦槽直接进入焦炭集中斗，称量后装入料车，然后运至高炉炉顶设备。3#高炉，矿、焦槽呈双排布置，不设中间斗，矿石、焦炭在槽下筛分称量后共用一条胶带机运入上料主胶带输送机，然后运至高炉炉顶设备。1#、2#、3#高炉采用皮带机上料，根据高炉装料指令，矿石和焦炭分别经称量斗称量后落入槽下胶带机，然后运至上料主胶带机，送入高炉炉顶装料设备。4#、5#高炉采用料车上料，矿石和焦炭分别经称量斗
3、称量后落入集中斗，然后放入料车，送入高炉炉顶装料设备。监测及安全保护：上料主皮带机设置各种控制和监视装置、安全保护装置。如：设有拉紧装置和防跑偏、防撕裂、防打滑、防堵料报警、安全拉绳开关装置。在上料胶带机头部设置了摄像头，信号送中控室。1#、2#、4#、5#高炉采用串罐无料钟炉顶。3#高炉采用新型并罐无料钟炉顶。无钟炉顶具有良好的高压密封性能，灵活的布料手段，能使高炉充分利用煤气能，保持高炉顺行；同时运行可靠，易损部件少，检修方便快捷。可实现：定点布料，环形布料，扇形布料，螺旋布料。450m3高炉采用重力除尘器+干式布袋除尘净化煤气；2000m3级高炉采用重力除尘器+湿式比肖夫净化煤气；480
4、0m3高炉采用旋风除尘器+全干式布袋除尘净化煤气。2000m3级高炉湿式比肖夫煤气净化系统流程图：高炉煤气重力除尘器比肖夫TRT系统旁通快开净煤气管网4000m3高炉全干式煤气净化系统流程图：高炉煤气旋风除尘器布袋除尘器TRT系统减压阀组净煤气管网 高炉粗煤气除尘系统由煤气导出管、上升管、下降管、重力除尘器及检修设施等构成。从重力除尘器来的粗煤气，干法进入布袋除尘器进行净化处理，湿法进入毕肖夫洗涤塔，除尘后的净煤气经TRT（或调压阀组）后，送往厂区净煤气总管。布袋除尘器 4800高炉布袋除尘系统共设置16 个直径 6.0m 的布袋除尘器，采用双排并联对称布置，由整体框架支撑。煤气主管采用分段变
5、径，使煤气匀速进入各个布袋除尘器。每个除尘器内装425条布袋，每条布袋的直径160mm，长度 7.0m，单筒过滤面积约 1495m。TRT 是将高炉炉顶有压煤气的压力能通过余压透平装置回收、并将其转化成电能的装置，是一项既不消耗燃料、又无污染的环保型节能措施。该装置具有以下三种功能：1)利用高炉煤气余压发电;2)利用透平的可调静叶控制高炉炉顶煤气压力;3)对煤气降温;TRT要考虑与高炉的匹配，使TRT的能量回收达到最大化。喷淋塔高炉煤气 高炉本体由炉体框架平台、炉壳、冷却设备、耐火内衬、冷却水系统、附属设备及检测仪表等构成。4.5.1高炉内型h0 死铁层高度死铁层高度h1 炉缸高度炉缸高度 h
6、2 炉腹高度炉腹高度h3 炉腰高度炉腰高度h4 炉身高度炉身高度h5 炉喉高度炉喉高度d 炉缸直径炉缸直径d1 炉喉直径炉喉直径D炉腰直径炉腰直径炉腹角炉腹角炉身角炉身角高炉有效高度：高炉有效高度：Hu=h1+h2+h3+h4+h5Hu=h1+h2+h3+h4+h5；高炉有效容积：高炉有效容积：Vu=V1+V2+V3+V4+V5Vu=V1+V2+V3+V4+V5；1）高径比：高炉越大，Hu/D越小，有利于改善高炉透气性和减轻对高质量焦炭的过分依赖。2）炉腰直径和炉腹角：厚壁和薄壁高炉内型尺寸差别仅在炉腰直径，随着高炉内衬的侵蚀，炉腰直径将扩大，炉身角、炉腹角减小，高炉透气性变好。3）死铁层深度
7、：死铁层深度随高炉容积变大而变深，这将有效地减缓铁水环流对炉底炉缸耐火材料的冲刷，对提高喷煤量、活跃炉缸、延长炉缸寿命均有利。4.5.2 4800m3高炉冷却设备及材质4.5.3高炉冷却水系统 2200m3和2800m3高炉采用联合软水密闭循环系统，具体方案是，从软水泵站出来的软水，在炉前一分为二，其中一部分冷却炉底，另一部分冷却冷却壁直管，经炉底出来的软水与双层水冷冷却壁外层蛇形管串联，两者回水进入冷却壁回水总管，从冷却壁回水总管出来的软水一分为三，一部分经高压增压泵增压，供风口小套使用；另一部分经中压增压泵增压，供风口二套、直吹管、热风阀使用；两者回水与多余部分一起回到总回水管，经过脱汽罐
8、脱汽和膨胀罐稳压，最后回到软水泵房，再循环使用。4800m3高炉炉体冷却水系统采用软水密闭循环冷却系统，高炉软水冷却系统包括本体、风口小套，以及风口中套、直吹管和热风炉系统阀门等的冷却。采用双循环系统，即经炉体（内容包括：冷却壁水管、炉底）冷却后的软水（称一次循环）经脱汽罐脱汽回泵房，由泵房分分流一部分软水分两路加压，一路加压供风口小套冷却，另一路加压供风口中套、直吹管、十字测温和热风炉系统阀门等使用，二次加压水称二次循环；二次循环后的水与一次循环后未加压的软水汇合后进膨胀罐和脱汽罐，然后进入下一次循环。4.5.4炉底、炉缸内衬 2200m3和2800m3高炉采用陶瓷杯炭砖水冷炉底炉缸结构。炉
9、底中心下部立砌两层国产炭砖,其中下层为半石墨炭砖，上层为微孔炭砖；上部砌两层低导热刚玉莫来石砖,炉缸内侧砌低导热刚玉莫来石砖，外侧炉缸采用进口微孔炭砖，在进口微孔炭砖与风口组合砖之间砌筑3层国产微孔炭砖；在炉缸，炉底交接处采用加厚陶瓷质耐火材料和进口微孔炭砖砌筑结构。在风口区采用大块组合砖砌筑，以加强结构的稳定性；铁口通道采用大块和小块相结合特殊组合砖结构。4800m3高炉采用陶瓷垫炭砖水冷炉底炉缸结构。炉底满铺砖第1层为国产超高导石墨砖，第2层为国产高导热炭砖，第3、4层为引进微孔炭砖（引进SGL 3RD-N），第5、6层中心部分为陶瓷垫，陶瓷垫采用国产塑性相结合刚玉砖，在陶瓷垫砖上及炉缸炭
10、砖内侧砌粘土砖（N1）作为保护层。炉缸侧壁环形砖第 513 层采用引进超微孔炭砖（引进 SGL9RD-N），第1419层采用引进微孔炭砖（引进SGL 3RD-N）。4.5.5炉腹至炉顶煤气封罩内衬 1#、2#、3#高炉炉体铜冷却壁及铸铁冷却壁全部镶氮化硅结合炭化硅砖，其外再喷涂一层高铝质喷涂料（BFS）喷涂厚度50mm，炉腹热面砌砖氮化硅结合炭化硅砖。炉顶煤气封罩上的喷涂层，其锚固件采用多爪型，带钢丝网，以提高喷涂料与炉壳的粘结性。喷涂料采用抗折强度高、耐 CO 侵蚀性能优良的喷涂料（YPZ-1）。4.5.6炉体监测 为确保高炉生产稳定、安全、长寿，设置了必要、可靠的检测设施：1)炉体温度检测
11、：包括耐材、冷却元 件、冷却介质的温度检测；2)冷却水流量、压力检测及风口漏损 检测；3)软水水位检测和补水自动控制；4)炉身压力与压差检测；5)炉内料面及炉喉煤气分布检测。4.5.7十字测温4.5.8炉喉设备 2000m3级高炉炉喉部位采用倒扣冷却壁的方式；4800m3高炉炉喉部位采用CISDI的专利技术，即采用炉喉冷却壁+炉喉保护板的方式。炉喉冷却壁材质：铸铁。炉喉保护板的材质：M7。该方案中炉喉保护板采用了耐磨材质，可以有效保护炉喉冷却壁，从而保护炉壳。1#、2#、3#高炉在炉喉部位设置 1 套水冷悬臂式十字测温装置，可同时连续检测炉喉断面上的21点煤气温度。1、电梯2、送风支管 送风支
12、管采用卡丹型结构，它与风口采用球面接触，其余联接部位均采用法兰联接，内衬采用不定形材料浇注。3、风口设备 1#高炉设置28个风口，2#高炉设置30个风口，3#高炉设置38个风口，风口设备由大套、中套、小套组成，大套为铸钢件，中、小套为铸铜件，小套为贯流式高流速结构。4、炉顶喷雾装置 本装置是在炉喉部位设置雾化喷嘴，根据炉况的变化，在炉顶温度异常升高（超过300）时自动喷水降温，以保护炉顶设备。雾化装置共设12套。5、炉顶点火装置 3#高炉煤气封罩上设置一套炉顶点火装置，用于高炉休风时点火。6、加湿装置4.5.9其它设备 2200m3和2800m3高炉采用矩形出铁场。出铁场布置设3个出铁口，设东
13、，西两个出铁场；东出铁场设一个出铁口，两条铁水走行线，一条渣罐停放线；西出铁场设两个出铁口，两出铁口夹角为81.4286，四条铁水走行线。4800m3高炉出铁场布置紧凑合理。高炉共设 4 个铁口，采用矩形双出铁场，两出铁场分C1、C2对称布置。1#、2#铁口布置在C1出铁场，3#、4#铁口布置在C2出铁场，每个出铁场上两铁口夹角为78。4.6.1出铁场主要设备 为确保安全生产和减轻工人劳动强度，炉前设有全液压矮身泥炮、全液压开铁口机、移盖机，以及摆动流槽、固定贮铁式主沟、渣铁沟、残铁开口机、主沟拆沟机、主沟浇注料快速搅拌机等设备。4.6.1.1泥炮 采用全液压矮身泥炮，该泥炮具有转炮（兼压炮）
14、和打泥等功能。4800高炉其规格如下：4.6.1.2开铁口机 采用全液压落地式开口机，它具有回转、送进、钻、正打、逆打、吹、雾化等功能。4800高炉其规格如下：1、移盖机 炉前采用液压移盖机，主要用于开堵铁口时移动主沟 A盖，配合主沟区域一次除尘。2、摆动流槽 该设备通过流槽左右倾动，使熔渣或铁水流入停放在两条铁路上的渣铁罐中。3、残铁开口机 残铁开口机用于开主铁沟残铁口，放出主沟残铁，以便主沟维护。4、主沟拆沟机 主要用于主沟整体浇注料内衬的解体拆除工作。5、出铁场主跨35/5t桥式起重机 主要用于泥炮、开铁口机、除尘设备的维护更换，以及沟盖、生产用工具、材料、备品备件、检修设备以及出铁场垃
15、圾的搬运。作业环境高温、多尘。4.6.2其它设备 4.6.3出铁场耐材 出铁场主沟耐材结构由高铝质隔热砖、粘土砖、高铝质碳化硅砖和高性能高铝质浇注料组成。渣铁沟采用浇注成型，内衬材质从内向外依次为工作层浇注料、永久层耐火浇注料和混凝土模板。摆动流槽内衬采用了热性能稳定、强度高、抗冲刷、耐侵蚀的耐火浇注料。2200和2800高炉采用热法INBA渣处理系统：高炉出铁时的熔渣经熔渣沟流到粒化槽。安装在粒化槽外侧熔渣沟端部下面的冲渣箱，喷射冷却水快速冷却熔渣，并使之跌落入粒化槽粒化，渣水混合物沿冷渣管沟进入脱水转鼓分配器，脱水转鼓下部的水继续冷却渣砂，并被装有筛板的脱水转鼓旋转提升过滤。当脱水转鼓转到
16、最高点时，渣砂落入转鼓内皮带机再转运到水渣堆场。水过滤到热水槽，经粒化泵直接泵入到粒化箱冲渣。热水槽中的微渣粒由循环泵抽出进入脱水转鼓再过滤。粒化过程中产生的蒸汽经烟囱直接排入大气。4800高炉采用CISDI节能环保转鼓水渣工艺。熔渣在渣沟末端被冲制箱喷出的高速水流水淬粒化，渣水混合物汇集到水渣槽，再经水渣槽下部出口装置及水渣分配器进入转鼓过滤器进行渣水分离，脱水后的水渣落入排出排出胶带机上，经转运站、转运胶带运输机运至水渣装车槽，汽车或火车外运；滤出水进入集水槽，经水沟流入热水池，再用热水泵将热水池中的水打入冷却塔，冷却后的水通过粒化泵站送至冲制点，循环使用；冲制水渣时产生的大量有害蒸汽和渣
17、水分离产生的残余蒸汽通过水渣槽上部排汽筒集中高空排放，其高度超过炉顶放散阀，从而大大减少了蒸汽对高炉钢结构和设备的腐蚀，而且蒸汽沿排汽筒上升后，大部分蒸汽在上升至排汽筒上部时，受冷空气作用冷凝成水沿排汽筒壁回流至水渣槽，不仅减少了蒸汽的排放，同时还节约了能源。炉渣处理系统轴流式轴流式离心式离心式汽轮带动式汽轮带动式4.8.1鼓风机分类：高炉送风系统包括：鼓风机、冷风管路、热风炉、热风管路(热风围管和热风支管)以及管路上的各种阀门等。安钢1#、2#、3#高炉都采用汽轮机带动鼓风机给高炉鼓送冷风。4#、5#高炉采用离心式鼓风机送风。1#高炉送风量4400m3/min2#高炉送风量5800m3/mi
18、n3#高炉送风量7000m3/min现代热风炉是一种蓄热式换热器现代热风炉是一种蓄热式换热器目前风温水平为：目前风温水平为：10001200 ，高的为，高的为1250 1350。内燃式热风炉内燃式热风炉外燃式热风炉外燃式热风炉顶燃式热风炉（包括球式热风炉）顶燃式热风炉（包括球式热风炉）按结构形式可分为按结构形式可分为4.8.2热风炉 2200高炉设置3座改进型高温内燃式热风炉。热风炉设计最高风温1250，热管双预热。2800高炉设置3座KALUGIN顶燃式热风炉。热风炉设计最高风温1250，热管双预热。4800高炉热风炉系统配置4座KALUGIN顶燃式热风炉，呈一列式布置。设计全烧高炉煤气年平
19、均风温 1250，并配置2座前置顶燃式热风炉，预热助燃空气到 400600，配置整体换热器预热高炉煤气到180。2座450高炉热风炉系统配置3座普通顶燃式热风炉。4.8.3热风围管送风支管38个送风支管及煤粉喷枪4.8.3风口 风口是鼓风进入炉缸的入口。由大套、中套和小套组成，一般将风口小套简称风口。风口由纯铜制造。风口区域是高炉温度最高的区域。炼铁厂所以高炉煤粉喷吹系统都采用直接喷吹系统。4.9.1工艺条件及要求1）原煤条件 单一煤种和混合煤均可喷吹，通常使用三种煤组成混合煤，安全措施上按强爆炸性烟煤设计。2）煤粉条件3）制粉喷吹能力 2200高炉设计喷吹所需煤粉量为50t/h 2800高炉设计喷吹所需煤粉量为67t/h 4800高炉设计喷吹所需煤粉量为91t/h4.10.1出铁场除尘系统4.10.2炉顶除尘系统4.10.3矿焦槽除尘系统
