首钢京唐公司l号高炉
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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。电视剧排行榜古装>安贤洙为什么执教中国队
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 m
m)、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 
2020年三伏天从什么时候开始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:
全干法布袋除尘系统 
    首钢京唐l号高炉放弃大高炉常见的“十法备湿法”除尘Ir艺,采刚“低压脉冲干式布袋除尘工艺,共设置2列15个除尘箱体和1个大灰仓,标况流速1. 18 m/min。滤经旋风除尘器初步除尘后,高炉煤气进入干法布袋除尘器箱体进一步过滤。在于法除尘系统人口前并联3座散热塔控制荒煤气温度,使得布袋室人口温度在120~220 ℃,瞬时温度不大于260℃。反吹清灰系统选用定压差或定时脉冲反吹操作方式。当除尘器箱体进出口压差或过滤时间达到设定值时,程序自动启动脉冲反吹清灰系统通过压力为0.6 MPa的氮气反吹扫。吹落的除尘灰落到箱体下部灰斗,最后采用氮气吹送至灰仓集中,最后由密闭罐车定时排放。灰斗设置上下灰位指示计,达到上限,自动输灰;达到下限,停止输灰:    采用干法除尘工艺可以大幅降低水电消耗,而且比湿法除尘后的煤气热值高、TRT发电量高(约20%~30%)、
不需要污泥、污水处理设施?系统投入后运行良好,在解决了初期因氮气管路脏引气脉冲阀堵塞的问题后,箱体压差控制在2.5~3.0kPa,净化后净煤气含尘量在2~4 ㎎/m³,达到设计不大于5 mg/m³的要求,完全能满足生产需要,开创超大型高炉“干法备干法”全干法除尘的先例。
干法TRT
经旋风除尘器和干法除尘净化后的高炉净煤气进入l号高炉配置的干式TRT系统进行余压发电,和TRT系统并列布置的减压阀组作为辅助备用装置。引进的干式TRT系统是和干法除尘系统配套的新一代余压透平系统,能充分利用高炉煤气的热能、动能。TRT系统采用轴流干式上下分离全静叶可调的透平机,发电机的额定功率36.5 MW,设计发电能力为45 kW.h/t。8月13日TRT系统正式投产以来,高炉顶压调控稳定,TRT系统可靠性强,出力大,噪音小。
精华素怎么用
TRT装置根据高炉煤气条件进行了分析,结合多年国内外大型高炉建设TRT装置的先进经验,首先进行了主体工艺的优化设计。    TRT装置是在除尘装置下游的工艺技术承载位置,由于除尘工艺的不同,在TRT技术存在不同的工艺技术路线,其主要内容有:

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