最新镍铁80m3高炉主要技术参数可行性报告.docx
《最新镍铁80m3高炉主要技术参数可行性报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新镍铁80m3高炉主要技术参数可行性报告.docx（26页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
最新镍铁80m3高炉主要技术参数可行性报告
1高炉冶炼
1.1槽下配料及上料装置
本系统分三个部分，即槽下配料及槽上分配，料车提升装置和炉顶下料装置。
70m3高炉配8个仓（45∽50m2），槽上设置分配皮带机。
每个料仓的槽下出料口设置给料器、振动筛、称量斗（配座式称重传感器），称量斗的出料口设置给料器，卷扬机房正对着斜桥。
料仓支架及卷扬机房全部采用钢结构，料仓上部盖人字形钢结构防雨棚，70m3的高炉料坑上方设置2个中间仓，中间仓对应于2个料车，中间仓的出料口设给料器，70m3的高炉配置双料车，1台料车提升机带双料车，料车提升机的控制采用变频器控制，槽下筛下的返料用皮带机送至返料仓储存，然后，用倒短车送至烧结配料仓。
炉顶下料采用大小料钟液压强迫式，液压站安装在卷扬机房。
控制方式：
槽下配料和炉顶下料及料车提升、探尺提升采用PLC控制系统，由卷扬机工操作。
根据甲方对高炉主体一切要求，我做以下各项高炉整体预算。
把材料表及图纸附后。
1.2高炉本体
内型尺寸的设计要满足冶炼高镍生铁的要求，钢壳设计合理，内衬采用性价比高的耐火材料，风口高度，风口数量风口大小及长度合理，风口装置的模式安全可靠。
渣口高度及位置符合冶炼高镍生铁的要求，铁口安全可靠，人孔的大小和位置恰到好处。
各位置的操作平台齐全。
1.3渣铁处理系统
铁口的开口与堵口需配置设备，渣口的堵口设备简单可靠；铁沟的距离及坡度适合高镍渣铁的流动，撇渣器大小合适，缓冲包大小及位置合理；渣口的渣沟大小和坡度合理，冲渣沟坡度与位置恰到好处，渣池能满足生产需要（70m3的高炉每天约360吨渣），冲渣泵压力和流量合适，冲渣泵和渣池布局合理，同时需配置备用泵，冲渣嘴和管道的布置合理；铁水成型采用滚轮移动式铸铁机。
铸铁机的支架为钢结构，铸铁机的角度合理，不能出现铸铁模倒流的现象，机头需设置装型铁的仓，上部盖人字形防雨棚，高度要合适，有利于蒸汽散热，机头设置检修平台，走廊双边设置，机下配置喷浆机和循环水池。
高炉的出铁场和高炉的操作平台上部要做钢结构防雨棚，炉壳的冷却为外喷水强制冷却。
1.4供风系统
供风系统分为风机鼓风和热风炉加热两个部分。
鼓风机布置在风机房内，高炉配置1台离心式430鼓风机，2台助燃风机，风机房地面混凝土结构，墙面砖墙结构，屋面盖人字形彩钢瓦。
热风炉为球式内燃，球顶型，每座高炉配三座热风炉，各操作平台配置齐全，各阀门配置合理，蓄热面积合理，确保平均风温不低于950℃，冷风管、煤气管、热风管、烟道布置合理、整洁有序、安全可靠，各操作阀门的动力可用手动卷扬机。
1.5供水系统
根据各高炉循环用水的要求配置循环水泵，供水范围：
热风阀、燃烧阀、烟道阀、风口大小套、渣口大中小套、炉壳、铸铁机等冷却用水。
关键部位的供水压力不低于0.25MPa，水温不大于30℃，供水管道与保安水塔的水管连锁，管道内一旦意外失压，保安水塔的水能自动供给，确保重要的冷却设备不因缺水而烧坏。
循环水池和水泵房布置合理，同时，需配用备用水泵。
风机的冷却水由净环水单独供给，出水补充循环水或冲渣水。
1.6收尘系统
对扬尘大的各扬尘点要集中收尘，用布袋过滤。
配料的槽下和槽上的扬尘点采用集尘罩引入管道，出铁口的扬尘一并汇集到总管，用引风机引入布袋箱体，各扬尘点的吸风量可用阀门调节，除尘灰用螺旋输送机加湿卸料至返料仓，过滤后的气体经引风机引入钢结构烟囱向空中排空。
布袋箱体可采用钢结构支架，箱体可制作成长方形，滤袋的反吹可采用空气压缩机的压缩空气。
要求各管道大小配置合适，布局规范合理。
1.7其它
配置1台碾泥机
2石灰生产
2.1产能
石灰一期需量按14万t/a石灰的产量设计，石灰质量能达到冶金用石灰的质量标准即可。
2.2炉型选择
可选择气炉，供高炉煤气给石灰厂，容积大小和数量自行设计。
2.3燃料条件
燃料首选高炉煤气、次为印尼褐煤或无烟煤，高炉煤气热值按950~1000kcal/Nm3。
高炉煤气成分如下：
CO2
CO
SO2
H2
CH4
O2
N2
H2O
3.79
32.74
0.04
1.27
0.01
0.20
60.80
1.39
印尼褐煤指标如下：
指标名称
基准
指标
全水份
（Arb）
30～36%
内在水份
（Adb）
14%
灰质
（Adb）
<7%
挥发份
（Adb）
42%左右
固定碳
（Adb）
35～45%
全硫份
（Adb）
0.8%最大
发热量
（Arb）
4200Kcal/kgmin
可磨系数
45
粒度0～50mm
90%
设计时分别以高炉煤气和褐煤为原料，设计气烧石灰窑或混烧石灰窑。
由于项目地处印尼矿区，除尘系统以节省为原则，只要不产生大的污染，操作工工作环境尚可就行。
二设计要求
1每个系统的工艺设计要求有简单的工程施工方案，工艺流程描述；
2在投资估算中请列出设备、土建和安装费，每个系统的投资估算可单独估算，选择不同的烧结机也要求单独估算；
3每个系统的设备选型有设备清单，主要设备需注明设备生产厂家，每个系统需用电负荷表；
4整个项目有总图规划或示意图；
主要工艺设备及技术性能
一、高炉及附属设备
1．高炉本体（见附图2）
（1）高炉内型
①炉缸直径d=φ3200mm
②炉腰直径D=φ4200mm
③炉喉直径d1=φ2600mm
④炉缸高度h1=1800mm
⑤炉腹高度h2=2100mm
⑥炉腰高度h3=1080mm
⑦炉身高度h4=5300mm
⑧炉喉高度h5=1500mm
⑨有效高度Hu=21780mm
⑩炉身角β=81°33′35″
⑾炉腹角α=77°12′9″
⑿炉缸断面积S=5.91m2
高径比3.2
（2）炉体结构：
炉体结构为炉体框架式钢炉壳结构，内砌耐火砖，炉顶框架、煤气上升管、各层平台及水管的重量完全通过大框架直接传递给基础，只有装料设备重量和炉体的荷载经炉壳传递给高炉基础。
此结构由于取消了炉缸支柱，框架离开高炉一定距离，所以风口平台宽敞，便于炉前操作。
炉喉内衬为铸钢保护瓦。
炉身中部、下部、炉腹、炉缸全采用外喷水冷却。
铁口加冷却板，炉腰托盘加冷却扁水箱。
铁口、渣口、风口的平面布置见图。
高炉设一个出铁口、一个出渣口、八个风口，风口采用斜风口，风口大套为铸铁件，二套为钢焊接件，小套为铸铜件，各套均通水冷却，渣口大套，中套为焊接件，渣口小套为铸铜件，各套均通水冷却，高炉炉体设有四层工作平台，炉身中，上部设有炸瘤孔（每层三个，120°夹角交错布置）。
（3）高炉内衬：
全部采用一级高铝砖（GL-65）
2、炉体附属设备
①炉喉周围均布四个测温装置，以测量炉喉断面的温度分布。
②炉身下部沿炉身周围均布4个测温装置，以测量炉身断面的温度分布。
3、炉顶装料设备和卷扬机室；
设计采用斜桥电动卷扬机料车上料；
炉顶装料设备采用无料钟结构及液压油缸操作控制；
炉顶探料设左右两根刚性探尺，卷扬机控制；
斜桥全部钢结构，框架式。
4、球式热风炉及附属设备
1、热风炉本体采用球式热风炉两座，其性能如下表：
序号
名称
单位
数量
备注
1
热风炉座数
座
2
2
热风炉外径上部/下部
mm
6486/4530
3
热风炉全高
mm
16073
4
耐火球直径上部/下部
mm
φ60/φ40
/高铝质或φ60/50
5
球床高度
mm
8262
6
球床断面积
m2
8.98
7
球床砌体内径
mm
Φ4760
8
球床空隙度上部/下部
%
37.5/47
9
球床的每立方米球重上部/下部
kg/m3
1200/1500
10
每立方米球的蓄热面积上部/下部
m2/m3
75.6/126
11
每座热风炉蓄热面积
m2
3885.85
12
每立方米鼓风加热面积
m2/m3
22.775
风量为30m3/分
13
拱顶燃烧室容积
m3
45.7
14
热风温度
℃
950-1050
15
废气温度
℃
250-300
16
每立方米高炉容积的蓄热面积
m2/m3
159
按三座热风炉工作
17
每立方米高炉容积的蓄热面积
m2/m3
82
按二座热风炉工作
2、燃烧系统：
用高炉煤气作燃料，经重力，布袋除尘后（含尘量<10mg/m3）的净煤气送至热风炉的燃烧器，与助燃风机来的空气混合后点火燃烧，燃烧后产生的高温烟气自上而下通过热风炉蓄热室内的耐火球，使其大部分热量被球床内的耐火球吸收，剩余热量随废烟气从烟道经35米高的砖烟囱排放至大气中。
热风炉燃烧用助燃风机共用三台。
3、送风系统
高炉选用二台（一用一备）D430型离心鼓风机，风机出来的冷风经冷风总管送入热风炉，自下而上通过球床，被加热到95O-1050℃，后经热风总管——围管，通过风口送入高炉内（温度可由总管上的混风伐调节）。
风机房内设有一台SDQ-10型LK=10m，起重量10t手动单梁起重机，
供设备安装检修时用。
在正常生产情况下，热风炉经常处于三种状态即燃烧、焖炉和送风，当热风炉由一种工作状态转换为另一种工作状态（如燃烧转换为送风）时均应经过焖炉过程，并按一定程序启闭伐门。
5、煤气除尘设备
本设计中煤气粗净化采用重力除尘器，精净化除尘采用布袋除尘器，其流程是：
高炉——重力除尘器——布袋除尘器——净煤气管道——热风炉。
各除尘器集灰定期人工打开清灰伐清理，用车将灰送往烧结车间配料使用。
布袋除尘器的技术性能：
当高炉使用风量为430m3/min
煤气发生量22560m3／h
过滤面积总计1785m2
过滤负荷36m3／m2.h（7个箱体）
除尘器组数（箱体数）8个
每组滤袋数36条
过滤袋总数288条
滤袋工作温度200-300℃
滤袋规格（直径×长度）φ250×6500mm
有效面积5.32m2/条
除尘器共设8组箱体，其中7组过滤荒煤气，1组过滤反吹放散煤气。
6、原料及贮料矿槽上料系统
设计要求原、燃料全部以合格粒度进厂入仓。
原料加工系统，包括烧结矿（矿石）加工系统、焦炭加工系统及上料输送系统
①烧结矿（矿石）系统
受料坑采用振动给料机将烧结车间运来的烧结矿经皮带机送入破碎机破碎，再送入1800×3000单层振动筛，进行筛分，筛上料经皮带机、卸入贮矿槽，筛下粉料经皮带机运入中间粉料仓，返回烧结，重新配料使用。
②焦炭系统
合格粒度进厂的焦炭经受料坑、振动给料机、皮带机运至1800×3000单层振动筛进行筛分，筛上合格料经皮带机卸入贮料槽，筛下料经皮带机运至中间料仓，返回烧结使用。
③高炉贮矿槽共8个，贮矿槽有效容积160m3，两个焦炭槽（1#，2#），两个烧结矿槽（3#，4#），一个块矿槽，一个石灰石矿槽、一个白云石槽、一个锰矿槽，矿槽下设振动给料筛、称量斗、电子称，称量后的料经皮带机运到斜桥下料坑内的料车里，经斜桥卷扬机运往炉顶受料斗入炉。
7、渣铁处理及设施
1、高炉铁水从出铁口流入主铁沟，经撇渣器使铁渣分离后流入中间罐，经中间罐贮存缓冲调整流量后流入炉台一侧的铸铁机，铸成铁块，冷却后人工装车过磅入生铁库，铸铁块单重3×7kg,铸铁机为滚轮移动式，生产能力为40吨/时。
2、渣处理可采用水冲渣或干渣两种方式。
（1）水冲渣渣口流出的炉渣全都在炉台另一侧的冲渣沟冲成水渣，经渣沟流入过滤池，过滤后的水流入冲渣水池冷却后循环使用，水渣则由抓斗吊车抓出后放至堆渣场,定期汽车外运；
（2）干渣出铁时的渣经旁通流到冲渣沟外地面,冷却后用平车或汽车运到废渣场。
3、碾泥机室
设置供给泥炮和主铁沟用泥的碾泥机一台。
按吨铁耗泥量20公斤计，日需泥量为4000公斤。
8、其它设施
1、石灰石同样采用合格料进厂，厂内不设破碎筛分设施。
2、生铁入库设3t地磅一台。
二、动力系统
1、供电
1.1电压等级和负荷
1、负荷：
1×70m3高炉电气设备安装总容量为3081.5kW，其中工作容量为2110kW。
计算负荷为
P30=2600.45kW
Q30=1999.67kVAR
S30=2300.6kVA
自然功率因约0.84
在厂变电所45kV侧设置无功补偿，补偿后功率因数大于0.9。
2、电压等级：
①电源电压为交流45kV；
②高压系统电动机为交流8.9kV；
③低压交流电动机为交流1250V；
④照明为交流230V；
⑤检修照明为交流36V。
本工程要求双回路供电。
否则应设置柴油发电机组。
1.2供配电系统
根据全厂用电设备和负荷分布情况。
新设全厂变电所一座，该变电所位置与鼓风机站毗邻。
鼓风机站两台1250kW高压8.9kV电动机均采用变压器一电动机组供电方式，在45kV母线电压波动允许的情况下，启动方式采用直接启动。
厂变电所内设一台1250kVA，33kV／0.44kV动力变压器。
向高炉原料及全厂辅助用电设施低压负荷供电，0.4kV侧主结线采用单母线分段方式。
低压配电采用放射式引至各低压配电点。
1.3主要电气设备及传动控制
1、①高压45kV开关柜选用JYN2-33型
②合闸和保护电源采用镉镍电池直流屏（PZD10-20／220）
③低压开关柜选用JK型
④电力变压器选用节能Sl7型
2、传动控制
①高炉上料系统，布袋除尘的程序控制部分，采用PLC控制。
②原料贮运采用联锁集中控制及就地操作两种方式，逆物料运输方向启动，顺物料运输方向停车。
两条作业线各自形成一个单独的联动系统，同时设有现场单动和事故停车装置。
③炉前电气设备操作采用就地操作方式。
④循环水系统水泵为一用一备，自动投入。
⑤配备柴油发电机组作为循环水泵和照明电源的备用电源
为了保证高炉安全生产。
若发生33kV电源事故或故障情况下，应启动柴油发电机组保证高炉、热风炉冷却用水水泵供电，使高炉安全停炉。
。
1.4电气照明
照明电源引自照明盘。
对主要生产场所设工作照明和事故照明。
1.5防雷接地
1、按三类建构筑物设置防雷措施。
2、本工程采用中性点直接接地的低压电力网，所有电气装置采用接地保护。
接地电阻＜4Ω。
1.6自动化仪表装置
本设计的检测项目是以工艺专业要求为依据确定的。
设计主要包括高炉、热风炉、布袋除尘器、风机房等主要环节工艺参数的自动检测、自动控制和自动报警及联锁。
上料系统配备电子称。
控制系统采用PLC控制系统和现场测控仪表相结合的方式，同时采用声、光信号与各生产环节联络。
1、检测及控制方式
（1）检测方式
将生产过程需监控的工艺参数信号引到中央控制室内的PLC上，视其重要程度分别在PLC系统上进行指示、记录、报警及联锁等，参与经济核算的参数在PLC系统上进行累积。
（2）检测项目
①高炉部分
上升管压力（炉顶压力）、高炉供水压力；炉喉、炉身温度、炉基温度；热风压力、冷风压力、热风温度；冷风流量；料位检测。
②热风炉部分
热风炉炉顶温度；烟道温度；冷风压力、热风温度。
③除尘系统
荒煤气压力、荒煤气温度；净煤气压力、净煤气温度；荒净煤气差压值的计算及报警。
根据工艺要求，依照差压信号对布袋除尘器进行反吹控制。
当超过给定值时由可编程序控制器控制逐个反吹，同时设置就地控制。
④鼓风机房
两台鼓风机一台工作，一台备用。
设有风机进、出口风压力、冷却水压力、主油泵及电动油泵油压、进油器进水温度、轴承温度等。
超限信号需声光报警提请工作人员注意。
水压、油压信号用电气联锁，当水压、油压低于下限值时，鼓风机不能启动。
⑤仓下电子称
70m3高炉配有8个高位料仓，在每个料仓下部的称重料斗上，装有三个重力传感器，自动称重配料。
（3）控制系统的功能
仪表控制系统硬件总体配置采用PLC控制系统和现场测控仪表相结合的方式。
控制系统具有以下功能：
数据采集，调节控制，工艺流程显示，瞬时显示，历史趋势显示，报警及记录，历史数据存储，报表打印，运算等功能。
控制系统具有冗余、容错功能、开放性、安全性及自诊断功能。
为实现分散控制、集中管理的分布式控制模式，自动化系统主要包括以下三部分内容：
1．由SIMATICHMI组成的人机界面操作系统，实现对整个工艺过程的实时监控，集中管理，集中自动化控制。
2．由SIMATICS7-400组成的全冗余PCS7系统。
3．由SIMATICNET组成的100M冗余的工业以太网系统，实现HMI和A3414-H之间数据的传递。
每台HMI操作站都可以通过100M冗余的工业以太网来实现与冗余PCS7系统的所有数据交换，HMI能够实现监控和管理功能。
全套的AS416-2系统完全按照要求配置，采用强大的全冗余系统，实现CPU、电源，工业以太网的系统冗余，保证系统运行中任何部件出现故障，整套系统都会实现无忧切换。
HMI硬件系统为IPCRACKPC840。
软件系统为WINCC。
S7-400冗余系统由2个独立的中央控制器，每个中央控制器有1个CPU412-2。
（4）操作站上显示的应用画面种类如下
生产过程监视窗口画面；
过程数据历史趋势画面；
生产报表显示与操作画面；
报警、引导显示画面及棒图显示
（5）打印输出功能描述
报表打印应设有手动和自动打印设定“开关”。
报表自动打印在每日三班（S1，S2，S3）的最后时刻自动打印。
报表手动打印时，应将报表数据打印出来。
2、仪表设备选型
本着安全、可靠、经济、实用的原则，主要一次仪表选型选用传输信号为4-20mADC的国际标准信号，现场压力变送器选用智能电容式变送器。
各类仪表具体选型如下：
温度仪表选用热电偶及温度变送器；压力仪表选用压力变送器；流量计选用孔板流量计；料位记录采用超声波物位仪。
3、仪表设备在特殊环境及测量特殊介质时采用下述措施
处于易燃易爆场所的仪表，按设计规定选用与危险等级相应的仪表。
以隔爆型仪表为首选。
4、仪表电源
仪表电源由电力专业提供两路不同变压器的独立可自动切换的110V.AC，容量为20kw；并设置带有旁路隔离变压器不间断电源（UPS），容量为30kVA，后备电池时间30分钟，在突然停电保证操作员能进行必要的操作以保证工艺装置安全。
三、给水排水
1、用水量
1、总蓄水量10000m3/h
其中：
净循环用水量450.5m3/h
浊循环用水量120.5m3/h
2、新水用量672m3/d
3、消防用水量108吨/次
室内外消防用水量按10升/秒，一次灭火时间3小时计。
各用水户用水量详见用水量一览表。
用水量一览表
序号
用户名称
用水量m3/h
用水制度
水压
MPa
备注
循环水
新水
1
高炉冷却
90
4.5
连续
0.3
2
热风炉冷却
50
2.5
连续
0.3
3
铸铁机冷却
10
3
连续
0.3
4
冲渣水
86
3
连续
0.3
5
鼓风机
4.5
0.5
连续
0.3
6
化验室
3
间断
0.3
7
一次混料
0.5
连续
0.3
8
二次混料
1
连续
0.3
9
其它
10
间断
0.3
合计
340.5
28
2、给水系统
本工程共设四个给水系统：
1、净循环系统；2、浊循环水系统；3、鼓风机循环水系统；4、生活、生产及消防给水系统。
3、净循环水系统
净循环水主要包括高炉炉体冷却及热风炉冷却，循环水量为450.5m3/h，用水水压0.3MPa。
考虑到印度当地的气候条件，循环水采用冷却塔降温。
4、浊循环水系统
浊循环水系统主要包括冲渣用水及铸铁机用水，用水量为95.5m3／h，用水水压0.3MPa，高炉冲渣水及铸铁机用水，经冲渣池沉淀过滤后进入清水池，然后用泵打入循环管路使用，水渣用桥式吊车抓斗，装入车辆运走。
净循环与浊循环泵房合建，内设一台SG-1型手动吊车，泵房设计为地下自灌式，并设有一台排水泵，排除泵房内积水。
5、鼓风机循环水系统
鼓风机循环水主要为冷却用水，用水量为9m3/h，用水水压0.2MPa。
该系统冷却回水进入热水池。
用泵送入玻璃钢冷却塔，降温后再打入循环水管道循环使用。
其流程见下简图：
6、生活、生产及消防给水系统
生活、生产及消防给水采用枝状管网，加压泵房内设两台水泵，一备一用。
7、排水
本工程生产废水主要为生活排水及化验室排水，排水量为9m3／h，采用砼管道直接排入厂区废水管网。
雨水采用地面自然排放。
8、安全供水
四高炉鼓风机站
高炉鼓风机站内装二台D530型电动离心鼓风机，一用一备。
D530型离心鼓风机性能如下：
输送介质：
空气
进口容积流量：
530m3／min
进口压力：
0.98MPa／cm2（绝对）
出口压力：
0.98MPa／cm2（绝对）
配套电机：
JK1250型6600V，800kW
高炉鼓风机站采用单层布置，站内设有检修用的SDQ-10型手动双梁起重机一台。
主要技术经济指标
主要技术经济指标按方案一和方案二分别测算，列于下表中：
一座高炉主要技术经济指标
序号
项目
单位
数量
备注
方案一
方案二
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
高炉有效容积
高炉冶炼强度
高炉有效利用系数
焦比
年平均工作日
年生铁产量
原、燃料消耗
其中：
烧结矿
原矿
焦炭
石灰石
动力消耗
其中：
电
新水
氧气
水渣
煤气发生量
设备总重
装机总容量
占地面积
建筑面积
劳动定员
固定资产投资总额
其中:
中方
印方
m3
吨焦/m3·日
吨铁/m3·日
吨/吨铁
天
万吨
万吨/年
万吨/年
万吨/年
吨/年
kW·h/年
万吨/年
m3/年
万吨/年
万标m3/年
吨
kW
m2
m2
人
万元
万元
万元
70
2.125
3.5
630
340
5.525
6.6
2.2
4.7
830
1721.8×104
22.8
3.315
9216
504
3081.5
184
3268
70
1.71
2.3
850
340
3.978
9.47
3.78
2490
1721.8×104
22.8
3.1824
7412
504
3081.5
184
3268
五．环保予评价
5.1工程污染源确定
5.1.1施工期污染源确定
工程的建设期，主要的环境问题是施工过程中土方的挖掘填埋、物料运输、材料堆存等，这些都会产生粉尘和施工机械噪声。
由于建设期较短，所以工程扬尘的影响较小。
高噪设备中有冲击打桩机、空压机、推土机、混凝土搅拌机、混凝土泵、起重机等，这些设备均可产生噪声污染。
施工期间用水主要为混
升级会员 