内容发布更新时间 : 2024/12/23 23:49:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
首钢京唐公司l号高炉
京唐l号高炉于2007年3月12日开工建设，以“高效、低耗、优质、长寿、清洁”为设计理念，优化集成了国内外先进的新技术、新工艺，以实现高炉生产的大型化、高效化、现代化、长寿化、清洁化。首钢京唐钢铁厂一号5500m3高炉是中国钢铁业中最大，也是世界上最大高炉之一，采用了一批目前世界上最大最先进的炉顶与炉前装备，以及数百项国内外先进生产技术。其中，专有技术４０多项，包括完全自行设计的5500m3特大型高炉长寿高效技术，自行研发拥有自主知识产权的并罐无料钟炉顶技术，设计热风温度为1300℃的BSK顶燃式热风炉高风温技术，高炉煤气全干法除尘技术（其中的高炉煤气全干法除尘技术和BSK式顶燃热风炉技术是两项重大的原始创新技术）；采用世界先进技术多项，如两座高炉联合料仓集中配置采用无中继直接上料技术、浓相富氧大喷煤技术、粗煤气高效旋风除尘技术、平坦化出铁场、远程控制全自动化炉前设备、铁水运输“一包到底”工艺等。
首钢京唐l号高炉有效容积为5500 m3，主要设计指标如下：年平均利用系数2.3，焦比290 kg/t，煤比200 kg/t，燃料比490 kg/t，熟料率90%，入炉综合品位61%，渣比250 kg/t，风温1300℃，顶压0. 28 MPa，富氧率3.5%，综合冶炼强度1.035，净煤气含尘量5 rrig/m3．TRT吨铁发电量45 kW．h/t，工序能耗404 kg标煤／t，高炉一代炉役寿命25年。
高炉本体
为实现高炉25年的长寿设计，高炉采用了综合长寿技术：优化设计炉型和炉底炉缸结构，采用全冷却炉体结构，采用优质冷却壁耐材以及先进的冷却制度，并配置完善的检测系统和高炉专家系统。 (1)优化设计炉型。l号高炉借鉴国内外4000m3以上大型高炉的设计经验，对高炉炉型进行合理优化，高炉矮胖，高径比为1. 93。为减小铁水环流对炉缸内衬的冲刷侵蚀，保证炉缸热量储备，死铁层加深为3.Om。为煤气和渣皮的稳定，适当减小炉腹角。为有利于强化冶炼、铁口的维护和有效地延长炉缸寿命，炉缸高度增加为5.4m。 (2)优化炉底和炉缸结构。1号高炉炉底铺设水冷支管，通除盐水冷却。炉底采用日本黑崎播磨株式会社产大块炭砖：第1层为NDK高导热石墨炭砖，第2、3层为NDK微孑L炭砖，第4层为超微孑L炭砖。4层炭砖的上面立砌2层陶瓷垫。炉缸环砌美国UCAR公司NMA、NMD热压小块炭砖，风口采用大块风口组合砖砌筑。通过优化炉缸和炉底结构，保护工况最为恶劣的炉缸区域以延长高炉寿命。 (3)采用全冷却炉俸结构。1号高炉采用铸铁、铜冷却壁和水冷炉喉钢砖的全冷却炉体结构，高炉共有18段冷却壁：炉缸区域的第1段和第4段~第6段为光面铸铁冷却壁；炉身中上部的第11段~第17段为镶砖铸铁冷却壁；第18段为无内衬C型铸铁冷却壁；炉喉采用2段水冷钢砖；在其他工作条件恶劣的区域大面积使用铜冷却壁：第2、3段（炉缸“象脚状”侵蚀区域）采用光面铜冷却壁；4个铁口区域采用小块铜冷却壁；第7、8、9、10段（炉腹、炉腰、炉身下部）采用镶砖铜冷却壁。 (4)采用优质冷却壁耐材。为实现高炉长寿，炉腹区堆砌12层NDK炉腹砖，炉腰至炉身中部冷却壁采用赛隆结合碳化硅砖，炉身上部冷却壁采用高密度磷酸浸渍粘土砖。 (5)先进冷却制度。高炉冷却水系统大面积采用除盐水密闭循环系统冷却，个别区域采用工业净环水系统冷却。 除盐水系统以炉体A系统为主，另有炉体B系统、热风炉系统两个辅助子系统。炉体A系统循环水量为5 900 1113／1．供炉体l—18段冷却壁串联冷却用水、炉底冷却用水，实现了炉体全部使用除盐水冷却。炉体B系统循环水量为2 900 Ij13／}1，供风口后腔、中套、大套用水。除盐水在工况条件恶劣的风口区域的使用大大延长风口大、中、小三套使用寿命。热风炉系统循环水量为l 160 rri3／Li，供热风阀和干法除尘散热塔用水。 工业净环水系统分为高压、中压、常压工业水3个子系统。高压工业水循环水量为l 800 rr13／h，供风口前腔、固定测湿及炉顶打水。中压工业水循环水量1500m’/h，供炉喉钢砖、直吹管冷却和
除盐水备用。常压工业水循环水量152 ffl3／}l，供其他用水。 (6)完善的炉体检测和高炉操作专家系统。1号高炉建有完善的炉体检测系统，配置高炉操作专家系统。炉缸和炉底设置的548个炉衬热电偶来检测炉底温度场分布，可以监测炉底的侵蚀状况，推断炉缸工作状态。炉体设置460个冷却壁热电偶来推断软熔带位置，检测炉衬侵蚀状况，推断操作炉型。15个炉喉热电偶和十字测温装置来监测高炉炉身卜．部的煤气分布，指导装料调整。在高炉冷却水系统中，没置水系统进出口压力、流量、温度检测，推断风口及冷却设备的破损状况，可以辅助检漏。
上料布料系统
1号高炉上料布料系统以实现分级入炉、提高原燃料利用率、提高布料调剂灵活性为核心，通过采用无中转站、胶带机直接上料工艺、分级入炉工艺、焦丁矿丁回收工艺、并罐炉顶布料工艺，实现了特大型高炉炉料分布控制技术的优化。 (1)无中转站、胶带机直接上料工艺。1号高炉和正建的2号高炉共用1座联合料仓，以减低投资。焦炭、矿石料仓采用并列式布置。原燃料采用分散筛分和分散称量、无中转站、胶带机直接上料工艺，取消传统昀中间集中称量罐。这样既降低投资成本，同时降低了物料转运的落差高度，减少原燃料的机械破碎。 (2)分级人炉工艺。烧结矿按照烧结分厂运送来的大成品（粒度> 20 mm）、小成品(6.3~20 mm)分别人仓，实现烧结矿分级人炉。焦炭按照焦炭运送来的大粒度焦（粒度> 60 mm）、中粒度焦(25~60 mm)分别人仓，实现焦炭分级人炉。烧结矿、焦炭分级人炉大大提高了炉料透气性，为高炉提升生产指标创造了条件。 (3)焦丁矿丁回收工艺。在高炉返矿、返焦中回收粒度分别为10~ 25 mm的焦丁和3~8mm的矿丁。焦丁、矿丁的回收利用提高了原燃料的利用率，降低了高炉投料量，从而降低铁水成本。焦丁与矿石混装入炉，有利于提高料柱透气性，有利于降低焦比。矿丁的回收有利于降低高炉返矿在烧结矿中的配比，有利于提高烧结矿强度、粒度，降低炼铁工序能耗。l号高炉5月21日开炉后，逐步加大焦丁、矿丁的回收比例，进入8月，实现了自产焦丁、矿丁的全部回收消化。 (4)并罐炉顶布料工艺。1号高炉采用成熟的水冷气封并罐式无料钟炉顶设备，实现布料调剂的灵活性。炉顶设置2×80 ffl3料罐，上下密封阀直径为1100 mm，节流阀直径为1000 mm，中小喉管直径为730 mm，溜槽长4 500 mm，设计炉顶压力为0. 28 MPa，设备最大能力为0.30 MPa。
制粉喷煤系统
采用大型中速磨煤机制粉、封闭式混风炉干燥、高效布袋一级收粉、三罐并列喷吹、长距离浓相输送、喷煤总管流量检测及调节直接喷吹工艺。1号高炉采用2台中速磨制粉，设备出力大，制粉能力≥150 t/h，高效中速磨为高炉打出高煤比创造条件。高炉采用2座卧式混风炉，干燥剂由高炉热风炉废气与高温烟气混合而成，以热风炉废气作为主。煤粉全程氮气浓相输送，效率高，更为安全。氧煤枪的使用可以有效促使煤粉充分燃烧，为高炉大喷吹创造条件。整个系统自动化程度高，实现倒罐、喷吹自动控制。5月21日开炉后，1号高炉从5月23日23: 15开始喷吹煤粉。初期受公司管网氮气压力不稳定的影响，高炉有断煤现象。在氮‘扑可题得到解决后设备运行正常，喷吹均匀稳定，喷吹量控制准确。 鼓风系统 1号高炉和在建的2号高炉共配备了3台全静叶可调轴流式压缩机（2用l备），设备最大能力：风萤9 300 Nm3/min．风雕0.55 MPa，配备脱湿装置。鼓风系统有操作迅速、运行简便、结构紧凑、调节性能良好、噪音低等优点二冷风管道设有富氧和加湿系统，富氧率设计值为3.5%，设备最大能力5.5%j加湿系统既可以稳定综合鼓风Ip的蒸汽含量，也可以作为一种炉况日常调剂的手段，有利于高炉综合负荷的稳定、高风温使用以及热制度的稳定。
热风系统
1号高炉配置4座卡鲁金顶燃式高风温长寿热风炉和2座预热炉，这是顶燃式热风炉首
次在5 000 ffl3以上特大型高炉应用：热风炉均采用喷射旋流式无焰陶瓷燃烧器、19孔×巾30 mm的高效格子砖、高性能Mo合金铸铁炉箅子及支柱等设备．高温区采用硅砖：高温阀门使用除盐水密闭循环冷却。热风炉系统燃烧、送风、换炉实现自动控制。 为实现热风炉寿命达到高炉两代炉役的日标，热风炉采用优质耐火材料，并合理优化炉体结构。热风炉采用了喷射漩流式无焰陶瓷燃烧器，有效降低了拱顶的温度，有利于棋顶温度的稳定。采用含Mo合金铸铁炉算子后，最高烟气温度可以达到450℃。为r防止出现晶间应力裂纹腐蚀，拱顶钢壳内表面进行涂以防晶间应力腐蚀涂料。，蓄热室顶部与拱顶之间采用独立结构，使拱顶及E部直简砌砖完全脱离。管道钢壳内表面涂防腐涂料以延长热风总管和支管的寿命。所有主要阀门采用除盐水密闭循环冷却，延长其使用寿命。 热风炉烟道废气预热田J收系统采用分离型换热器，同时预热助燃空气和高炉煤气。在采用空气换热器将助燃空气预热到190℃的基础上，经2座预热炉预热后，助燃空气可达450℃—600CC，通过助燃空气及煤气预热，高炉热风围管处可达1 300℃。
出铁场
l号高炉采用矩形舣出铁场和出铁场公路引桥，设置4个铁口，出铁场平坦化.德国TMT公司液压泥炮、开口机采用同侧布置，配备换风LI机、拆沟机等大型机械，泥炮与开f1机和天车实现远程遥控控制，炉前操作机械化、自动化水平的提高减轻了工人劳动强度，提高厂劳动效率、 采用大型铁水包车运送铁水的“一包到底”技术。高炉铁水运输车进入炼钢车问，取消铁水倒罐工序，并可在铁水运输车上完成部分铁水处理工序，其主要优点为：取消铁水倒罐作业工序，减少铁水温阵；降低铁损、减少环境污染；降低大型天车的吊运次数，加快生产节奏：开炉后5月22日20：59，高炉出第1次铁．、出铁非常顺利，先见铁后见渣，渣铁流动良好，铁水温度为1426℃，渣铁分离良好，炉渣全部冲水渣。此后出铁逐步过渡剑正常。目前…日铁次数住10次左右，适应高炉日益强化冶炼的需求。
渣处理系统
渣处理采用明特法炉渣处理工艺。一高炉熔渣经过渣沟进入冲渣喷嘴，从冲渣喷嘴喷U{的高速水流使熔渣水淬冷却，形成颗粒状水渣，渣水混合物经水渣沟通过冷凝塔输送到搅笼池，渣水混合物在搅笼池中经过螺旋搅笼机分离出水渣，水渣经溜槽落到水渣胶带机上，输送到堆渣场．一冲渣水在搅笼池中经过电动过滤器过滤后，溢流到冲渣泵房的吸水片中，循环使用。 冲渣水循环使用，减少水鞋消耗。熔渣全部水淬粒化，干渣坑仪作为事故备用，有利于环保和水渣综合利用。冲渣产生的大量蒸汽经过冷凝塔实现回收，再经过开式散热塔处理后循环使用，有利于减少二氧化硫、硫化氢排放量，防止酸雨形成、、 明特法炉渣处理工艺流程短、町靠，关键设备为螺旋搅笼机、电动过滤器，设备控制简单，维护工作量小。搅笼投产后设备运行可靠，尚未使用于渣坑
粗煤气系统
高炉粗煤气除尘系统包括煤气导出管、上升管、五通球、下降管、切向旋风除尘器、中间罐及卸灰装置、放散阀和检修没施等组成。高炉煤气经4根直径2 700 mrn的煤气导出管和}：升管在高端的直径7 000 mm瓦通球汇合，然后经过1根直径4100 mm的下降管进入直径为7000 mm的切向旋流除尘器进行粗除尘。五通球连接技术的好处足降低高度、市省投资；切向旋流除尘器除尘效果高于重力除尘；除尘器中的瓦斯灰定期由密闭罐车运到烧结厂配料使用，避免了二次污染。
l号高炉煤气系统工艺流程如图l所示：