某炼铁厂420立方米高炉扩容至530立方米改建项目可行性研究报告Word文件下载.docx
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热风炉系统：
由于现有场地狭小，增建热风炉很困难，建议将蓄热室内7孔格子砖改为19孔格子砖，以增加蓄热面积，以满足530m3高炉对风温的要求。
粗煤气系统：
现重力除尘器能力不足，需更换。
鼓风机室：
由于原鼓风机室跨度太小，需异地新建。
布置3台VA50轴流鼓风机，1台相同参数的离心鼓风机做备用。
煤气净化系统：
布袋除尘系统，框架及平台改造，扩大布袋箱体，增加布袋数量，以满足高炉生产要求。
三电：
原高炉、热风炉系统已采用微机控制，改造时尽量利于原有设施。
给排水系统：
环水泵站改造，给、排水管网改造。
通风除尘系统：
设备利旧，管网局部改造。
喷煤系统：
喷煤站改造，增加能力。
扩建氧气、氮气输送系统。
空压机站：
利用原空压机站扩建，增加能力。
2炼铁工艺及设备
二铁厂高炉3*420m3扩容到3*530m3，炉顶采用无料钟设备，热风炉改造，应用大风机，富氧喷煤，其余配套改造。
2.1高炉主要技术经济指标
高炉有效容积（m3）：
530
利用系数（t/m3.d）：
3.5
燃料比（Kg/t铁）：
焦比（Kg/t铁）：
420
煤比（Kg/t铁）：
150
渣铁比（Kg/t铁）：
350
炉顶压力（MPa）：
0.03-0.15
风温（0C）：
1100-1150
熟料比：
80%烧结矿＋10%球团矿＋10%块矿
入炉矿品位：
TFe>
59
年工作日（d）：
年产生铁（t/a）:
64.9*104
一代炉龄（a）:
8
2.2原燃料消耗量
烧结矿（入炉）Kg/t铁：
1288
球团矿（入炉）Kg/t铁：
161
块矿（入炉）Kg/t铁：
焦炭（入炉）Kg/t铁：
喷煤粉（入炉）Kg/t铁：
石灰石（入炉）Kg/t铁：
20
2.3产品及副产品（按一座高炉计）：
炼钢生铁t/a：
水渣t/a：
22.75*104
高炉煤气Nm3/h：
14.5*104
2.4高炉本体
高炉内型尺寸表：
序号
名称
符号
单位
数值
1
炉缸直径
d
mm
5650
2
炉腰直径
D
6650
3
炉喉直径
d1
4500
4
炉缸高度
h1
3273
5
炉腹高度
h2
3200
6
炉腰高度
h3
1600
7
炉身高度
h4
11000
8
炉喉高度
h5
1670
9
有效高度
Hu
20743
10
死铁层高度
h0
1121.5
11
风口高度
hf
2873
12
渣口高度
hz
1673
13
炉缸断面积
A
m2
25.06
14
炉腹角
α
81.1217°
15
炉身角
β
84.4209°
16
Vu/A
21.19
17
Hu/D
3.12
18
d1/D
0.677
19
D/d
1.478
20
d1/d
0.796
高炉炉体拆除新建530m3炉体。
炉体框架保留，炉体各层平台改造，高炉耐热基墩需局部加固，可以处理。
炉体结构采用原有框架自立式结构，设一个铁口，十四个风口，一个渣口。
炉体冷却设备由冷却板和冷却壁组成。
炉衬：
为了达到高炉强化冶炼的要求，按炉体各部位冶炼的功能，分别配置相应的耐火砌体，以达到高炉长寿的目的。
炉体冷却：
高炉炉体冷却系统利用循环水冷却方式，风口及渣口各套应用高压净工业水冷却，冷却水利用原系统。
炉体热工检测：
炉体设有温度及压力等常规检测，全部采用计算机进行数据采集。
炉身设静压差计和炉身透气性监测装置。
炉身中下部及炉腹设有炉衬厚度及在线温度监测系统。
应用炉喉煤气自动测温及综合煤气成分自动分析装置代替炉身煤气取样及人工煤气分析。
2.5上料系统
矿槽及料坑：
由于降低高炉整体高度不能使斜桥角度满足工艺要求，唯一的办法是将高炉中心线与料车受料点之间距离加大。
改造方案如下：
将槽下振动筛方向旋转180°
，在保留矿槽本体的情况下，槽下设备按5.0m3料车配套，并作相应的改造，使高炉中心线与料车受料点之间距离增加5000mm，这样按三铁530m3高炉工艺尺寸布置，斜桥角度降低到58.5°
以下，使高炉扩容改造成为可能。
料坑需拆除新建，困难较大，料坑上3米、8米平台需重新改建。
斜桥卷扬：
因斜桥角度和料车容积的变化，斜桥需重新设计制造。
卷扬机室需新建，卷扬机更换为12t。
炉顶设备：
炉顶装料设备采用串罐无料钟炉顶，可以降低炉顶高度，减小布料偏析。
气密箱采用水冷，水封煤气自平衡式，可以减少大量密封用氮气。
炉顶设计压力最高达0.15MPa，为高炉高压操作提供了良好条件。
炉顶各阀均为液压传动。
炉顶框架及各层平台利旧改造。
对于炉顶设备我们现在有两种选择：
一种是采用原三铁高炉炉顶；
另一种是采用河北华远冶金设备制造有限公司生产的HYWZ-C型无料钟炉顶。
该炉顶属新产品，我们考察后认为：
该产品设计先进，维修简单方便，现场使用情况良好。
但由于该产品推出时间不长，到目前为止，用户最长使用时间只有一年半左右，没有到一代炉龄的时间。
为稳妥起见，建议采用现有530m3高炉炉顶设备形式。
2.6风口平台出铁场
风口平台出铁场利旧加高约1米，重铺渣、铁沟。
炉前设备泥炮、开口机、堵渣机重新配套。
高炉控制室利用原有建筑，完善现有数据采集系统和人工智能系统，取消二次仪表。
2.7粗煤气系统
炉顶煤气上升管、下降管、重力除尘器全部更新。
2.8热风炉系统
热风炉主要技术指标见下表：
备注
高炉公称容积
m3
420
设计热风温度
℃
1100～1150
热风炉座数
座
热风炉直径
7830/6640/6500
热风炉全高
34850
蓄热室有效断面积
13.14
燃烧室有效断面积
2.46
格子砖加热面积
m2/m3
38.06
格子砖重量：
高铝砖
Kg/m3
1757
高荷软、低蠕变率RL-70
粘土砖
1487
一座热风炉总蓄热面积
13216
一座热风炉格子砖重量
t
508
每立方米高炉容积蓄热面积
104
每立方米高炉容积格子砖重量
t/m3
4.01
现5#、6#、7#高炉各配备3座内燃式热风炉，采用二烧一送工作制度，现有高炉单位炉容热风炉蓄热面积94.4m2/m3。
高炉扩容后，按现有热风炉蓄热面积计算，高炉单位炉容热风炉蓄热面积74.5m2/m3。
目前，国内大多数高炉单位炉容热风炉蓄热面积>
100m2/m3。
高炉单位炉容热风炉蓄热面积小，热风炉的供热风温度平均达不到1000℃，制约了高炉的生产能力。
因此，高炉扩容后热风炉系统需增建1座热风炉。
但由于原有场地狭小，增建热风炉很难。
建议将原蓄热室内7孔格子砖改为19孔格子砖，以增加蓄热面积，使高炉单位炉容热风炉蓄热面积达到90m2/m3，并使双预热装置真正发挥作用，使热风温度达到1100-11500C，为高炉高产低耗创造良好条件。
2.9鼓风机站
目前，鼓风机站内安装四台1400m3/min鼓风机。
高炉由3*420m3扩容到3*530m3，在采用富氧鼓风技术，富氧率为2%时，需要配套鼓风机风量1800m3/min，风压0.35MPa。
由于原鼓风机站场地太小，需新建鼓风机站。
安装3台AV50全静叶可调轴流式鼓风机供应3座高炉正常生产用风。
备用1台相同参数的离心风机备用。
如三铁二座450m3高炉先行改造成530m3高炉，可用原450m3高炉风机一台作为备用风机。
2.10喷煤设施
530m3高炉喷煤主要技术参数：
高炉生产能力：
64.9*104t/a
喷吹煤粉量：
150Kg/t铁
喷吹煤种：
烟煤
煤粉粒度：
<
0.088mm，占80-90%
水份：
1%
年耗煤粉：
32*104t/a
现高炉喷煤站安装了1台HRM1300型立式中速磨。
高炉扩容后，3座高炉年产生铁195万吨，烟煤喷吹量按150Kg/t铁计，年需要煤粉29.25万吨，原磨煤、喷煤系统能力不能满足高炉扩容后的要求。
建议在喷煤站贮煤场另一侧新建一个相同的喷煤站，这样，按三班作业，日工作20小时，年工作350天，年产煤粉30万吨，可以与高炉生产能力相匹配。
3燃气
3.1煤气
目前，现有3座高炉煤气净化装置采用干式布袋除尘煤气净化装置由干式布袋除尘器和卸灰输灰系统组成。
布袋除尘器技术性能：
箱体规格：
φ3000*15000
布袋规格：
φ130*6000
箱体个数:
8个
布袋条数:
960条
每个箱体布袋过滤面积：
294m2
工作温度：
120-3000C
净煤气含尘量：
<
10mg/m3
正常工作过滤负荷:
38.3m3/m2h。
高炉扩容到530m3，高炉煤气发生量将达14.5*104m3/h。
由于高炉扩容煤气发生量增加，原布袋除尘系统过滤负荷将达61.7m3/m2h，过滤负荷过大，净煤气含尘量将严重超标，这将直接影响到热风炉使用寿命和热风温度。
因此，对煤气布袋除尘系统应进行改造，既将布袋箱体直径由Φ3000改为Φ3400，每个箱体布袋条数由120条增加到192条，布袋材质和规格不变，工作过滤负荷调整为38.56m3/m2h，可以满足高炉正常生产的需要。
3.2氧气
为了降低高炉生产成本，增加喷煤量，以节约焦炭，需采用富氧鼓风技术。
为此需扩建氧气供应系统，氧气由氧气站供应。
3.3氮气
炉顶、煤气布袋除尘及喷煤系统应用氮气，需扩建氮气供应系统，氮气由氧气站供应。
3.4压缩空气
该区域供气由三烧空压站供给，新增压缩空气由原空压站扩建解决。
4给排水
4.1供水要求
3座530m3高炉用水量如下：
总用水量：
正常18000m3/h、最大20000m3/h
其中：
净水循环正常用水量：
15000m3/h
浊水循环正常用水量：
2700m3/h
工业水：
24m3/h
4.3给水系统
净水循环系统，主要供高炉炉体、风口、渣口、热风炉、鼓风机等，正常循环水量12000m3/h，最大循环水量15000m3/h。
现有净水循环泵站共安装7台泵，最大供水能力4300m3/h，净水循环系统不能满足高炉扩容后的生产需要，需扩建。
夏季净水循环系统回水温度高，应增加冷却塔数量，以保证高炉冷却水正常供水温度。
经核算水系统经过扩建和改造可以满足高炉扩容后的需要。
4.4安全、消防给水
安全、消防用水利用原有给水系统，可以保证高炉扩容后正常生产需要。
5电气及自动化仪表
5.1电力负荷
高炉扩容改造后，经电气专业核算，原有高压系统可满足除鼓风机室以外的电力需求。
鼓风机室的电力负荷需新建高压配电室。
5.2电气传动
用电设备除料车卷扬机和探尺卷扬机为直流电机传动外，其余均为交流传动。
5.3电控系统
在原有的PLC系统补充I/O模块和机架，采集和处理现场数据，并增设三个操作站及通讯接口，原料系统、上料系统、高炉本体及热风炉可以通过总线连网，相互调用数据和画面。
5.4仪控系统
高炉炉顶、喷煤站新设计，原料系统、上料系统、高炉本体、热风炉、风机室和泵站随高炉大修更新。
6环境保护及安全卫生
6.1环境保护
产生粉尘和烟尘污染源是原料系统的粉尘，出铁场的烟尘，除尘器排灰时产生的粉尘。
原料和出铁场粉尘、烟尘的治理利用原除尘系统，除尘器排灰口设加湿机润湿。
生活含油污水经处油后外排，粪便水经化粪池处理后外排。
气体放散管路加装消声器，产生强烈震动的设备加装减震垫，鼓风机加隔声罩，厂房噪音区控制室采取隔音设施。
6.2安全卫生
在工程设计中采取行之有效的措施，排除各种不安全因素，达到设备安全运行，操作人员安全作业，遵守操作规程，可保证安全生产。
7总图运输
7.1总图
原高炉系统总图布置已经形成，此次高炉扩容性大修只能建在原有位置，所有公用设施及建筑物利旧，只对影响高炉生产部分进行技术改造。
7.2运输
高炉生产的铁水、渣用铁路运输。
碎焦、碎矿、除尘灰及炮泥等采用汽车运输。
8．投资估算
本工程属于技术改造项目，设备费参照同类型高炉设备价格，建安估算指标按市场价格，其他费用按3%计取，拆除费用按2%计取，预备费按工程费、其他费和拆除费相加的4%计取，本工程静态投资估算20094万元。
序
号
工程和费用名称
估算价值（万元）
建筑工程
设备及
工具器具
安装工程
其他基
建工作费
总值
工程费用
1.1
炉顶及上料系统
165
726
77
968
1.2
高炉本体
2924
1417
307
4648
1.3
热风炉系统
1800
150
180
2130
1.4
燃气设施
825
750
90
1665
1.5
供电设施
250
820
1250
1.6
喷煤系统
460
730
170
1360
1.7
热力设施
520
3300
100
3920
1.8
给排水设施
200
1240
1540
1.9
出铁场及各平台
450
60
660
2.0
氧、氮系统估算
260
工程费用合计
18401
其它费用
552
拆除费
368
预备费
773
工程静态投资
20094
建议
经过此项可研工作，我室希望能够承担二铁420m3高炉改530m3高炉的设计工作。
理由如下：
1.我室对二铁厂情况比较熟悉。
二铁厂7#高炉是我室参照马钢院图纸设计完成的，7#高炉投产以来运行良好。
2.现在三铁厂530m3高炉图纸已经齐全，我室有能力参照其图纸完成对二铁厂高炉的大部分改造设计工作。
但由于我室缺少仪表、计算机等专业技术人员,这部分需外委设计。
3.由我室承担此项设计工作，不但可以为XX公司节约大量设计费用，还可以锻炼设计队伍，提高设计队伍的整体素质。
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