年产60万吨铁项目工程项目可行性研究报告 350页

'包头市大安钢铁有限公司《年产60万吨铁项目工程》可行性研究报告二00七年三月十日46 第一章总论12一概述121设计原则及指导思想122设计范围12二设计内容及工艺流程141原料系统143炼钢系统264制氧系统315.工程建设外部条件335工程用地34三总图运输351概述352平面布置353运输354绿化375消防376人员编制377主要技术经济指标38四机修间401任务402工作班制403设备选择404布置面积405劳动定员41五生活设施4146 第二章原料42一烧结系统421概论422烧结工艺433总图运输584工业建筑605给、排水616通风除尘647燃气设施688电气699仪表7110环境保护7311工业安全与卫生7712消防8013节能81二竖炉系统821总论822工艺与设备823供配电934自动化仪表945给水排水966动力998土建1039总图运输10610环境保护10646 11安全与工业卫生10912能源消耗与节能11213消防114三白灰窑系统1171总论1172设计依据1173资源和市场1184生产工艺1195设计方案评估1236生产人员定置1247工程项目实施和建设周期1258经济技术指标及效益1259环保评价及措施12610结论127第三章炼铁128一总论1281设计依据1282设计原则及指导思想1283设计内容、范围与分工128二原燃料供应设施1331概述1332原、燃料用量1333高炉矿槽槽上供料1334安全与环保13446 三炼铁系统1351炼铁系统概述1352工艺技术特点1353高炉设计主要技术经济指标表1364规模及物料平衡1375产品及副产品1376主要原料燃产及消耗量1387高炉炼铁工艺流程1408主要工艺设备142四公辅设施1601热力设施1602燃气设施1623给排水设施1654高炉电力设施1715仪表检测与控制1786通风、除尘181五总图运输1851概况1852总平面布置1853运输设计1854厂区绿化1875消防188六土建1891主要建筑物概述1892主要建筑材料参考用量19046 七能源分析1911概述1912炼铁工序能耗1913炼铁可比能耗191八环境保护与综合利用1941设计依据1942工程概况1943主要污染源及污染物1944污染控制措施1955环境绿化1966环保管理及环境监测机构1967环保投资196九劳动安全卫生1981设计依据1982工程概况1983建筑及场地布置1984生产过程中职业危险、危害因素分析1995劳动安全卫生防范措施2006劳动安全卫生机构2037劳动安全卫生投资2038劳动安全卫生防范措施预期效果204十消防2051设计依据2052工程概况2053工程火灾因素分析20546 4防范措施2055消防设施投资2076消防措施预期效果207十一其他208第四章炼钢系统209一概述2091基本情况2092设计范围2093设计基本原则2094生产规模及产品大纲210二炼钢工艺2111原材料供应2122金属平衡及工艺流程2163车间组成及工艺布置221三连铸工艺2451建设规模及产品方案2452连铸机主要工艺及操作参数2463车间组成和工艺布置2474主要设备数量及作业面积2505主要原材料及动力消耗2536连铸设备及主要技术参数254四供配电2611设计范围2612设计原则26146 3电压等级2614供配电2615电气传动及自动化控制2636电气线路敷设2647防雷与接地2648照明265五自动化2661概述2662检测及控制项目2663仪表选型及控制要求2704控制室2705电源及接地270六给水排水2711概述2712设计基本条件2713用水水质指标及用水条件2724循环水系统设计简介2745给排水主要设施及设备2786给排水管道2807主要技术经济指标280七动力2821霞普气站2822氩气供应站2823炼钢车间内部燃气管道2824厂区燃气管道外网28346 5热力2836转炉汽化冷却2837压缩空气供应2848高炉鼓风机房28494t/h锅炉房285八通风除尘与采暖2871工程内容2872主要设计依据2873设计气象参数2874设计方案288九土建2951建筑设计2952炼钢车间结构设计295十安全与工业卫生3011设计依据3012工程概况3013主要危害及有害因素分析301十一环境保护3051主要污染源及污染物3052控制污染物的设计方案305十二消防3081设计依据3082工程概述3083生产过程中火灾因素分析3084设计采取的防火措施30846 5防范措施预期效果312十三能源消耗与节能3141概述3142能耗指标3143能耗分析及节能措施315十四抗震3171抗震设计原则3172抗震措施317十五总图运输3221概述3222总平面布置3223运输3234绿化325十六电信3261设计范围3262电信系统及主要设备选型326第五章制氧系统328一制氧工艺3281概述3282主要技术性能及设备供货范3283空气分离装置动力消耗3304工艺流程简述3315车间布置及组成332二自动控制33346 1概述3332设计原则3333过程控制及检测流程：3344仪表选型：3395控制室：3406电源：3407接地：340三安全与工业卫生3411设计依据3412主要危害及有害因素分析341四消防3441设计依据3442生产过程中火灾因素分析3443设计采取的防火措施344五供配电3461设计范围3462电压等级和负荷3463电气传动及自动化控制3464电气线路敷设3465防雷与接地3476照明347六其他3481制氧循环水系统3482制氧车间主要建筑物及构筑物简要说明3483噪声的控制34846 4能源349附表35046 第一章总论一概述1设计原则及指导思想1.1按照“一次规划、分布实施”的原则，建设兼顾今后发展的合理布局，尽量使工艺布置做到合理紧凑、物流顺畅，使厂区运输通道满足烧结、炼铁、炼钢、制氧及今后轧钢发展的需要。1.2在满足生产工艺要求，保证产品质量的情况下，对设备选型在技术上力求实用可靠，便于操作维护。在生产工艺上采用成熟的新技术，最大限度地做到节能降耗，同时做到低投资、早见效。1.3在设计中对炼铁生产过程中产生的“三废”给予了充分重视，可使“三废”排放量减少到最低限度，从而达到减少污染，保护环境，节约能源的目的。2设计范围1）提供一套55万吨铁、钢、材配套项目的初步设计。2）原料系统提供一座80m2烧结机及相关公辅设施的设计。一座10m2竖炉及相关公辅设施的设计。八座140m2白灰窑及相关公辅设施的设计。3）高炉系统提供一座530m³高炉及其附属设施的全套施工图设计（包括本体结构、冷却壁、风渣口、耐火材料等非标设计）.4）制氧系统提供一套6500m3/h制氧车间及其相关公辅设施的工厂设计。5）提供新建工厂的总图运输设计。6）设计范围中述及的非标设计项目主要包括：--转炉本体设备、氧枪系统、除尘设备、各种车辆等--连铸机设备--烧结机设备46 --高炉设备--制氧机设备--其它受专有知识产权保护的设备46 二设计内容及工艺流程1原料系统1.1烧结机系统1.1.1设计内容本工程烧结系统包括烧结机室、原燃料地下料仓、一次混合室、二次混合室、冷矿筛分室、成品烧结矿落地间、皮带运输机、主抽风机室、机头电除尘、机尾风机房、机尾电除尘、原料除尘、成品除尘等设施。1.1.2主要技术参数本工程新建一座80㎡烧结机，其主要技术参数如下：烧结机有效烧结面积80m2烧结机利用系数1.5t/m2.h台车宽度2.5m料层厚度600～700mm烧结矿碱度2.0～2.2固体燃料消耗量55kg/t气体燃料消耗量60m3/t日历作业率90.4%烧结机年工作日330d烧结矿年产量90万t1.1.3烧结工艺流程各种原料经配料皮带秤计量后，进入一次混合室和二次混合室，混合料入烧结机进行烧结，合格烧结矿通过单辊破碎机破碎，由带冷机输送至冷矿筛分室后入高炉贮矿槽。工艺流程见图：46 碎焦或无烟煤精矿粉白云石粉杂料生石灰燃料破碎室地下配料仓烟囱一次混合室二次混合室抽风机混合料仓机尾除尘器烧结机单辊破碎机机头除尘器抽风机∠5mm冷矿筛分室烟囱成品烧结矿落地间∠5mm高炉矿槽及槽下筛分图180m2烧结机工艺流程图1.1.4车间组成及设备配置80m2烧结机车间由地下配料室、燃料破碎室、燃料转运站、一次混合室、二次混合室、烧结机室及成品中间仓、冷矿筛分室、成品烧结矿落地间、粉料仓等组成。各主要建构筑物及设备配置见表：46 各主要工艺建构筑物及设备配置表序号主要作业室结构尺寸（m）主要设备配置设备台数备注1地下配料仓6.2×67.5mCD13-18D电动葫芦Φ2000圆盘给料机ZFB-15仓壁振动器ZFB-10仓壁振动器38m3料仓１台3台４台７台１３个2燃料破碎室7×8mΦ900×700四辊破碎机CD15-9D电动葫芦１台１台3一次混合室19.2×10mΦ3200×12000圆筒混合机5t手动单轨行车3t手动单轨行车１台２台１台4二次混合室19.2×10mΦ3000×12000圆筒混合机5t手动单轨行车3t手动单轨行车１台２台１台5烧结机室50×15m80m2带式烧结机Φ1500×2750单辊破碎机10t１台１台１台１套46 电动单梁桥式起重机水封拉链机小格拉链机助燃风机１套１台１台2台6中间仓9.6×15m90m2鼓风带式冷却机电振给料机１台２台7冷矿筛分室8.5×7m1545二次冷筛2060一次冷筛CD12-12D电动葫芦１台1台１台8成品烧结矿落地间9×6m电液动扇形阀(A型)CD12-12D电动葫芦１台１台1.1.5主要技术经济指标80m2烧结机车间主要技术经济指标见表：46 80m2烧结机车间主要技术经济指标序号项目单位指标备注一产品烧结矿万t/a62.7二主要原燃材料消耗电量精矿粉及返矿万t/a63.634烧结用熔剂kg/t306电kWh/t36.2水m3/t0.5蒸汽kg/t60高炉煤气m3/t60三工艺设备总重量t四总装机容量kW7439.851.2竖炉系统1.2.1设计内容工程为配套炼铁生产，设计一座10m2竖炉。年产量达50万吨球团。工程建设的主要内容（1）精矿仓库（2）烘干机室（3）润磨机室（4）造球室（5）生球筛分室（6）焙烧室46 （7）成品料通廊及料仓（8）鼓风机站（9）煤气加压站（10）循环水泵站及软水站（11）变电室（12）焙烧室除尘系统（13）转运站1.2.2竖炉工艺流程图精矿粉配料仓膨润土烘干混合室煤气转运站电除尘润磨机室造球室水生球筛助燃风焙烧室冷却风成品卷扬成品卷扬图2竖炉生产工艺流程图1.2.3车间组成及设备配置46 各系统主要操作室及设备配置序号系统主要操作室主要设备配置1精矿系统地下料仓1.料仓4个(11.61m3)，2个（6.15m3）2.Ф1600园盘给料机4台3.Ф1000园盘给料机2台4.铁精粉皮带称4台5.膨润土皮带称2台6.1#皮带机一台烘干机室1.Ф2.4×12m园筒烘干机1台2.助燃风机1台3.皮带机1台4.10t手动单梁吊车1部润磨机室1.Ф3.5×6.2m润磨机1台2.皮带机2台3.吊钩桥式起重机1台46 2生球系统造球室1.Φ1000园盘给料机6台2.Φ4500园盘造球机6台电动葫芦1台（CD1型）皮带机3成品系统成品上料间1.皮带机焙烧室1.10m2球团竖炉1座2.布料车1台3.齿辊卸料器1套4.皮带机5.电振给料机2台6.生球辊筛1台成品卸料1.2t料车卷扬机及料车1套1.2.4主要设计指标1）竖炉有效焙烧面积10.5m22）竖炉小时利用系数6.10t/m23)年产量50×104t4）吨球精矿消耗1.005t（干矿粉）46 5）吨球膨润土消耗21kg6)吨球电耗30kwh7)焙烧温度为1250℃8）生球干燥温度600℃9）竖炉排矿温度500℃10）膨润土加入量2%11）精矿粉含水量10%1.3白灰窑系统1.3.1设计内容工程为配套炼铁生产，设计八座140m3竖炉。日产量达600吨石灰。1.3.2主要技术指标主要技术参数序号项目单位指标备注1白灰窑容积m3/座1402白灰窑座数座83利用系数t/m3.d>0.654煤气耗量Nm3/h/座50005煤气压力KPa>66烧嘴数量个167喷嘴数量个168装机容量Kw/座~140未包括破碎系统9生过烧率%≤1010活性度ml＞26046 2炼铁系统2.1设计内容本工程炼铁系统包括一座530m3高炉及其所属的热风炉及送风系统系统、鼓风机站、贮矿槽及料坑、上料及炉顶装料、风口平台和出铁场、煤气除尘系统、水冲渣、铸铁机及相关附属设施。2.2工艺流程高炉生产所需烧结矿由烧结车间经转运站由皮带机（B=800mm，V=1.25m/s，Q=250t/h）运往高架料仓；焦炭由焦炭堆场经焦炭地仓（共4个）通过仓下电振给料机、皮带机（B=800mm，V=1.25m/s，Q=150t/h）运往高架料仓。球团矿及杂矿由球团矿地仓通过仓下电振给料机、皮带机（B=800mm，V=1.25m/s，Q=250t/h）运往高架料仓，经上料皮带送往高炉炉顶布料槽。工艺流程见图：46 46 2.3主要技术经济指标530m³高炉主要技术参数序号项目单位数值备注1高炉有效容积Vum35302炉缸直径dmm36503炉腰直径Dmm51204炉喉直径d1mm31505死铁层深度h0mm4506炉缸高度h1mm24107炉腹高度h2mm27008炉腰高度h3mm16509炉身高度h4mm770010炉喉高度h5mm150011有效高度Humm1596012炉腹角α82°42´37"13身角β81°34´23"14风口数个1615铁口数个116渣口数个117风口间距mm114718Hu/D3.1246 530m3高炉主要技术经济指标见下表。序号项目单位数量1高炉有效容积m35302高炉利用系数t/m3.d2.53高炉年工作日天3004生铁年产量104t/a~405吨铁耗矿t/t1.86焦比t/t0.67入炉品位%TFe≥578送风温度℃11509炉顶压力MPa0.03~0.1510渣铁比t/t0.383炼钢系统3.1设计内容本工程主要包括一座35t氧气顶吹转炉、钢水吹氩喂丝站、一台2机2流板坯连铸机、散装料系统、合金料系统及其它公辅设施。3.2产品大纲工程主要产品按照普碳钢、低合金钢等普通建材考虑。主要代表钢号：Q235、Q345。代表钢种化学成份见表1-1。46 代表钢号及主要钢种序号钢种代表钢号或钢种1碳素结构钢Q195-Q235、SS330、SS4002优质碳素结构钢H08、60#～70#3管线钢204低合金结高强度钢Q295、Q34535t转炉主要技术参数公称容量35t平均出钢量35t炉口直径Ф1460炉壳外径Ф3960炉壳高度6270mm高径比1.583熔池直径Ф2510mm熔池深度1000mm炉子有效容积25.3m3炉容比0.84m3/t新炉砌体厚度～685mm耐材总重量～119t46 炉壳总重量～50t3.4工艺流程转炉冶炼所需废钢由电磁吊装槽，经地中衡称量后，由废钢起重机兑入转炉。高炉铁水用火车运至炼钢车间，经称量后，由加料跨63/15t起重机兑入转炉。然后降氧枪开始吹炼，加入散状料造渣，一次拉碳后，摇炉测温、取样，检验钢水成份和温度。摇炉补吹出钢至钢水包，加入合金料，进行包内脱氧合金化。钢包车开至吹氩站，进行吹氩喂丝处理，均匀钢水成份、温度。然后由钢包车把钢包运到钢水跨。由钢水跨63/15t起重机送至连铸回转台上待用。钢渣由渣罐车运到渣跨处理。转炉出钢结束后，加入渣料，调整炉渣成份，吹氮，溅渣护炉，倒出尾渣。等待进入下一炉冶炼。工艺流程见图：46 3.5技术参数35t转炉炉型的主要技术参数序号项目名称单位参数备注1转炉类型顶底复吹转炉2转炉公称容量t3546 3转炉平均出钢水量t354转炉有效容积m340.55炉容比m3/t0.96炉壳外径mm46007转炉全高mm72008转炉全高与炉壳外径比1.5659炉口直径mm170010溶池直径mm316011溶池深度mm95012出钢口直径mm12013倾动装置最大静态力矩t.m14倾动装置最大输出力矩t.m15转炉倾动速度r/min0.13~1.316转炉倾动角度°±36017电机功率Kw4×55AC18转炉座数座146 3.6车间组成及工艺配置转炉车间主要包括加料跨、炉子跨、钢水跨、出渣跨等主要生产厂房以及散状料上料系统、合金料系统及其它公辅设施等。主厂房各跨间组成及起重机配置情况见：炼钢车间主厂房及起重机配置序号跨间名称主要尺寸（m)起重机配置备注跨度长度轨顶标高1加料跨2113217.59.063/15铸造×2*16/3.2t×110t电磁×1双层轨面2炉子跨1213217.53t悬臂吊10t吊钩×23钢水跨2113217.563/15t铸造×2*32/5t×14出渣跨211261350/10t×2*4制氧系统4.1概述根据炼钢生产的需要，并最大限度地满足转炉吹氧的需求，需新建一套6500m³/h制氧设备，同时为了满足炼钢生产中高峰低谷时的需氧量以及溅渣护炉吹氮的用氮量，还要新建V=400m3、P=3.0Mpa氧气球罐1个，V=200m3、P=2.0Mpa氮气球罐1个，作为制氧设备的辅助设施。46 4.2制氧设备的主要技术性能参数产品产量纯度出冷箱压力(绝压)氧气650099.6%O20.13Mpa氮气900099.99%N20.12Mpa氩气180(折合成气态)99.999%Ar0.15Mpa4.3工艺流程简述原料空气经空气过滤器除去灰尘和机械杂质后，进入空压机经加压后进入空冷塔进行冷却，然后进入分子筛吸附器，除去空气中的水份、二氧化碳和一些碳氢化合物。净化后的空气一部分进入增压膨胀机，另一部分进入空分塔进行精馏，根据氧、氮、氩沸点的不同，分离出产品氧、氮、氩。产品低压氧气从空分塔出来后进氧压机，加压至3.0Mpa后，进入氧气储存罐并经管道直接送炼钢车间。产品低压氮气经氮压机加压至3.0Mpa后送炼钢车间。产品氩气经加压汽化后去送炼钢车间。4.4车间布置及设备组成制氧车间厂房由主跨和付跨组成，主跨内设空压机1台、氧压机3台、氮压机2台。付跨一层为高低压配电室、膨胀机间、、空气预冷间、二层为主控室。车间组成及设备配置见表：车间组成及设备配置见表：序号名称数量技术参数及要求备注1空气过滤器1台2空压机1台35000Nm3/h46 3空气分离装置1套产品氧气6500Nm3/h产品氮气9000Nm3/h产品氩气180Nm3/h4氧压机3台3600Nm3/h3.0Pa二用一备5氮压机2台3600Nm3/h3.0Pa6氧气球罐2个V=650m3P=2.85Pa7氮气球罐1个V=400m3P=2.85Pa5.工程建设外部条件5.1主要原材料供应烧结所用原料主要是铁精矿粉。烧结填加熔剂石灰石、白云石、生石灰等，均可从附近采购。焦粉、返矿可利用高炉筛下物，烧结点火用气体采用高炉煤气。高炉采用100%熟料入炉，含铁原料采用高碱度烧结矿配加酸性球团矿，烧结矿由本工程80m2烧结机供给，酸性球团矿一期生产时需外部采购。高炉所需焦面料全部由市场采购二级冶金焦。炼钢铁水由本工程所建高炉供应，废钢使用本厂返回废钢，不足部分市场采购。铁合金，活性石灰、萤石及其它辅料全部外购。5.2供电条件本工程电压等级高压10kV，低压AC380/220，照明灯具端电压AC220V，安全照明电压AC36V，直流传动电压DC440V，DC660V。本工程在整个厂区设6个变电所，分别是烧结、高炉、炼钢、连铸制氧及水处理变电所。从本工程新建110kV变电站分别引到各变电所。5.3供排水条件本工程生产补充新水量409m3/h，由企业自行解决，生活饮用用水由市政管网解决。46 本工程设计生产排水，生活排水及雨水排水分别由厂区管网接到开发区市政管、沟。5工程用地由甲方公司负责。46 三总图运输1概述设计的内容为：新建一座80m2烧结机,10㎡竖炉一座，140m3白灰窑八座，新建一座530m3高炉，600吨混铁炉一座，新建一座35t氧气顶吹转炉，新建一座6500m³/h制氧机一套，。新建一台2机2流板坯连铸机，。使得大安钢铁有限公司将形成55万吨/年钢铁配套能力，具有一定市场竞争力的小型钢铁联合企业。2平面布置在满足工艺流程顺畅、运输合理、远近期结合、符合各种规范要求的前提下，为了少征地并节省投资，此次总平面布置非常紧凑。3运输新建钢铁厂厂内、外年运输量为184.8万吨/年。厂内运输除高炉铁水由铁路运输至炼钢车间外，其余采用胶带机、辊道运输为主、道路运输为辅的运输方式。厂外运输由甲方自行解决。厂内道路运出量为51.025万吨/年，运入量为74.2万吨/年，厂内运输量为10.57万吨/年。各种货物运量见下表：46 运量表序号物料名称装载地点卸车地点运输量104t/at/d烧结炼铁车间1精矿粉厂外烧结车间40.391224.002石灰石粉厂外烧结车间7.65231.823白云石粉厂外烧结车间5.10154.554生石灰厂外烧结车间1.5346.365焦碳厂外烧结车间2.8185.006返矿厂内烧结车间7.65231.827除尘灰厂内烧结车间2.0461.82炼钢车间炼钢车间8铁水高炉炼钢车间50.001408.49铁合金厂外炼钢车间0.9025.4010钢渣炼钢车间厂外7.50211.3011耐火材料厂外炼钢车间1.3538.0312连铸坯炼钢车间厂外48.031352.813废钢厂外炼钢车间4.00112.7014石灰厂外炼钢车间3.2591.5015铁皮厂外炼钢车间1.0028.2016萤石厂外炼钢车间0.257.0417垃圾炼钢车间厂外3.0084.5018备品备件厂外炼钢车间0.0123.4019生产污泥炼钢车间烧结车间0.8824.8020其它厂外炼钢车间0.5014.1046 总计：1848340t/a5437.59t/d其中：道路1348340t/a4029.14t/d铁路500000t/a1408.45t/d厂区主干道路面宽设计为9米、7米两种，车间主干道及车间引道路面宽设计为6米和4米。新建道路采用城市型，C30混凝土路面，主干道面层厚24cm，道路内侧最小转弯半径为6米。道路运输计算按汽车平均载重20吨考虑，汽车单次过磅时间按3分钟计算。厂区设两个出入口。分别位于厂区西北角和东南角，分设置两台电子汽车衡作为计量设备，实现计量空重分离。道路运输设备由社会运力及厂方原有设备解决，本次设计不予考虑。4绿化为减少工厂烟尘对周围环境的污染，减少噪声的影响，除车间内部采取措施外，厂区进行绿化美化，改善劳动条件，为职工创造良好的生产和生活环境。办公区和生活服务设施附近，进行重点绿化、美化，设置建筑小品；在道路两侧种植行道树；充分利用厂区内零散地段种植草皮。厂区绿化系数按35%计算。本设计不配备绿化人员，绿化采用的洒水车、喷药车等不另增加，厂区绿化管理由甲方绿化管理单位统一负责。5消防除在各车间和辅助设施内考虑了必要的消防设施外，在厂区道路旁设置有消火栓，消防车等设施由甲方消防队统一配备使用。6人员编制厂内总图运输人员编制详见表14-2。人员编制表46 序号工种中班白班晚班替班合计备注1铁水计量222282汽车计量4442143机车司机222284铁路管理22228合计1010108387主要技术经济指标主要技术经济指标见下表：总图运输主要技术经济指标表序号指标名称单位数量备注1厂区占地面积hm222.52建构筑物占地面积hm27.33建筑系数%32.44厂内道路m2353765厂内铁路m8376铁路运量t/a50×1047道路运量t/a134.8×104其中：运入t/a74.2×104运出t/a51.025×104厂内t/a10.57×1048运输、称量设备100t电子汽车衡台4150t动态轨道衡台146 JMY175kw(240ps)内燃机车台235吨铁水车辆69绿化占地面积hm24.510绿化系数%2011总图运输定员人35四机修间1任务46 机修车间主要承担烧结、炼铁、炼钢、制氧等车间设备的维修维护，设备的大、中修及备品配件的制作由公司统一考虑。2工作班制采用一班制，每班工作8小时，年工作330天。3设备选择序号名称规格及型号数量电容量（kW(KVA)备注1普通车床C630410.125×4kW3.45×42普通车床C62044.125×4kW2.24×43牛头刨床B66524×2kW1.85×24立式钻床X502524.675×2kW2.1×25拴臂钻床Z35217.25kW4.3×26划线平台2000×1500×2001——7矿轮机S3SL-40013kW0.4258交流电焊机BX1-300424KVA×20.09×49电动单梁起重机Q=2tL=12m14.2kW2.0110乙炔发生器Q3-110.1154布置面积维修间18×30=480m2铆焊间14×24=288m25劳动定员46 （1）机床工8人（2）焊工2人（3）电工2人（4）钳工2人（5）其它4人共计16人五生活设施根据任务书内容规定的精神，及与众冶商定的原则，本设计只考虑新区厂的行政生活设施，即食堂、浴室、更衣间、办公楼等设施，其标准参照《工业企业设计卫生标准》。第二章原料一烧结系统46 1概论1.1设计规模及产品方案新建一台80m2带式烧结机，设计年生产烧结矿90万吨，烧结矿的碱度可根据用户的要求进行调整。烧结矿含铁品位：56-58%FeO<12%烧结矿碱度：可调烧结矿粒度：≤120m烧结矿温度≤150℃1.2原料1.2.1铁精矿若烧结用的含铁原料全部外购，尽量固定购买厂家，以确保含铁原料的化学成分相对稳定。为烧结工艺创造一个良好的条件。1.2.2熔剂：生石灰，石灰石生石灰：在烧结过程中起到强化烧结的作用，可提高烧结矿的强度和生产率。对生石灰的要求是：粒度0-3mm；CaO≥80%。石灰石：粒度0-3mm(≥85%)1.2.3燃料：焦粉：烧结厂内设有焦炭破碎加工系统，采用四辊破碎机将焦粒破碎至合格料，破碎后的焦粉经过皮带机运到焦粉仓。1.3投资概算一台80m2带式烧结机，固定资产投资2600万元。其中：建筑工程费：500万元设备购置费：1400万元材料及安装调试费：100万元46 其它费用：100万元2烧结工艺2.1原料1）熔剂：生石灰，石灰石2）燃料：焦粉，高炉煤气焦粉：烧结厂内设有焦粉破碎加工系统，破碎成：粒度0-3mm（≥90%），并要求灰分<15%,硫<1.0%，或无烟煤粉。高炉煤气：烧结点火用气体燃料为高炉煤气，发热值大于3260kj/m3（720大卡/m3），含尘量<10mg/m3，车间接入点压力大于7kpa。2.2烧结规模及工作制度2.2.1烧结规模一台80m2带式烧结机，年生产烧结矿90万吨，烧结矿的碱度可根据用户的要求进行调整。2.2.2工作制度烧结厂生产线为连续工作制度，考虑主机的计划检修，每年工作330天（折7920小时）每天三班，每班8小时，作业率为90.4%。2.3主要参数确定及产品方案2.3.1主要参数的确定1）烧结机利用系数：烧结机投产后的过渡期间内，烧结机利用系数为1.2t(m2.h)，投产后经过过渡期间的培训与锻炼，积累了一定生产实践经验，逐步使烧结机利用系数达到1.4t(m2.h)以上，年产烧结矿大于90万吨/年。2）烧结机作业率：90.4%(7920h)46 2.3.2产品方案1）产量：Q=A×η×t×n=90万t/a式中：Q—烧结机生产能力，万吨/年A—烧结机实际有效面积，80m2η—烧结机利用系数，1.4t(m2.h)t—烧结机工作时间，7920hn—烧结机座数，1座当η=1.6t(m2.h)时，Q=101万t/a2）产品性能：烧结矿碱度：CaO/SiO2可调烧结矿粒度：≤120mm烧结矿温度：≤150℃烧结矿化学成分：TFe56-58%FeO<12%2.4物料平衡烧结工序物料平衡是以年产烧结矿90万吨，满足530m3高炉年产炼钢生铁70万吨的要求进行计算的。精矿粉按照地区群采矿和部分进口矿考虑，其平均含水量按10%计。烧结工序物料平衡见表2-3。烧结工序物料平衡表表2-3收入部分支出部分46 原料名称比例，%数量（万t/a）原料名称比例，%数量（万t/a）精矿粉57.5855.174烧结矿65.4462.7石灰石10.9310.469返矿8.838.46白云石7.226.916除尘灰3.032.78生石灰1.951.794水份7.076.77焦粉3.603.454烧损15.6315.107返矿8.838.46水份7.076.77除尘灰3.032.78合计10095.817合计95.817注：精矿按含水10%46 各种原料化学成分及物理特性表2-1性质种类化学成分%物理特性%TFeFeOFe2O3SiO2Al2O3CaOMgOSPCMnO挥发份灰粉烧损H2O铁精粉66.927.946.000.201.00.670.050.0180.072.510澳矿粉62.22４.542.80.400.140.0171.818高炉灰33.5619.925.6816.045.246.991.462.5石灰石0.473.750.472.610.0060.01341.583白云石1.610.5729.3521.640.0060.00645.863生石灰4.2577.969.678.0焦粉82.053.3614.5985.41焦炭灰分6.839.7130.362.43.17煤粉73.84.3921.8178.18煤粉灰分8.04630.43.51.5146 2.5工艺流程2.5.1烧结工艺流程烧结机系统：包括原燃料的输入，配料，混合，烧结，破碎，筛分，铺底料。烧结工艺流程图碎焦或无烟煤精矿粉白云石粉杂料生石灰燃料破碎室地下配料仓烟囱一次混合室二次混合室抽风机混合料仓机尾除尘器烧结机单辊破碎机机头除尘器抽风机∠5mm冷矿筛分室烟囱成品烧结矿落地间∠5mm高炉矿槽及槽下筛分349 2.5.2烧结工艺简述：1）原料准备与配料烧结原料包括含铁原料（原矿及精矿粉）、熔剂（生石灰、石灰石）、燃料（焦炭或无烟煤）、附加物（轧钢皮、钢铁厂回收粉尘）及返矿。这些原料除要求一定化学成分外，还要求一定的化学成分稳定性。经机械强制混合后的物料形成了不同粒径的小球，使物料具有良好的透气性。返矿的加入，有利于增加混合料的透气性。2）混合布料：配好的各种粉料进行混匀制粒，以保证获得质量比较均一的烧结矿，在混合过程中加入必须的水分使烧结料充分润湿，以提高烧结料的透气性，我们采用的是二次混合工艺，在一次混合主要是混匀并加入适当水润湿，二次混合时补足到适宜水分使混合料中细粉造成小球。采用宽皮带给料机沿台车宽度上均匀布料，以保证透气性一致，同时保证料面平正，并有一定松散性。3）点火控制烧结台车上的物料，经点火炉进行料面点火，从料面开始烧结，并在强制通风的情况下使混合料中配入的燃料从上至下燃烧达到烧结的目的。点火炉采用高炉煤气点火，节约了烧结矿的能耗，降低了成本。4）烧结矿的处理：349 对烧结矿进行破碎筛分，使结矿粒度均匀和除去部分夹生料，为高炉冶炼创造有利条件，筛子选用双层筛，其中6mm以下的作为返矿进入配料，6-20mm作为铺底料，20mm以上进入高炉矿仓。2.5.3主要工艺特点（1）配料过程采用半自动配料，既减少了工程投资又保证了配料操作的稳定和准确性。（2）由于单台烧结机生产，为提高产量，混料系统采用了较大的园筒混合机，使一混、二混总的混合时间超过6min，强化混合料的造球效果，提高混合料层的透气性；同时本设计采用热返矿工艺，二混通蒸汽，采用生石灰配消器使生石灰充分消化，这些措施的采用都有利于提高混合料的温度；为低温烧结工艺的实现提供了先决条件。（3）本设计提高了烧结台车拦板高度，料层厚度700mm，有利于实现低温烧结。（4）机头机尾采用高效静电除尘器，除尘效率高达99%以上，可以改善厂区环境，提高风机使用寿命。（5）主抽风机采用大风量高负压离心风机，有利于实现厚料层烧结技术。（6）采用高炉煤气、空气双预热点火炉，使烧结点火温度可以保证在1100±50℃。2.6主要设备选型计算349 2.6.1四辊破碎机1)主要性能参数生产能力：　无烟煤　16-20t/h焦粉　　10-12t/h设备作业率：75%2)设备选型破碎机台时生产能力12t，故破碎机台数可由下式计算：η1=KQ/（330×24×η×q）=1.05×28050×2/330×24×0.75×12=0.83（台）式中：η1——破碎焦粉、煤粉所需设备台数，台K——富余系数，取1.05Q——处理能力，t/aη——破碎机效率，75%q——破碎机台时产量,t/h故选用一台Φ900×700四辊破碎机2.6.2一次混合机1)主要性能参数处理能力：360t/h,物料堆比重：1.7±0.1t/m3筒体转数：7转／分，主电机功率：　220kw　349 1)设备选型（1）混合能力Q=K·n·S·η=1.90×2×28×2.2=300(t/台.h)式中：Q——混合机处理的原料量，t/台.hK——混合料与成品烧结矿的单位比值，取K=1.90n——混合机台数，台S——烧结机有效烧结面积，m2η——烧结机设备能力系数，t/m2.h取η=2.2t/m2.h（最大能力）（2）混合时间t1=L/π·n·Φ·tgβ=11/3.14×7×2.9×0.0608=2.84（min）式中：t1——混合机内原料混合时间，minL——混合机筒体有效长度，L=11mn——混合机转数，n=7r/minΦ——混合机有效内径，mtgβ——tgβ=sinα/sinΦ=sin2/sin35=0.0608α——混合机倾角，2°Φ——物料安息角，35°349 （3）填充率Φ=（Q×t1）/（0.471·γ·L·D2）=（300×2.84）/（0.471×1.8×11×2.92）=10.86（%）式中：Φ——填充率，%Q——混合能力，t/ht1——混合时间，Sγ——物料堆比重，t/m3L——混合机有效长度，mD——混合机直径，m可见一次混合机的混合时间大于2min，填充率10.86%,在10-20%的合理范围之间，故一台烧结机用一台Φ3000×12000圆筒混合机符合生产需要。2.6.3二次混合机1)主要性能参数处理能力：360t/h,物料堆比重：1.7±0.1t/m3筒体转数：7转／分，主电机功率：　355kw　2)设备选型（1）混合机能力二次混合机能力同一次混合机，均为300t/台.h。349 (2)混合时间t2=L/π·n·Φ·tgβ=11/3.14×7×2.9×0.0456=3.78(min)（3）填充率Φ2=（Q·t2）/60/（0.471·γ·L·D2）=300×3.78/(0.471×1.8×11×2.92)=14.46（%）可见二次混合机混合时间超过3min，填充率14.46%,在10-15%的合理范围之间。一、二次混合机总混合时间t=t1+t2=2.84+3.78=6.62min，超过5min。一台烧结机用一台Φ3200×12000圆筒混合机完全满足生产需要。焦粉需要量：Q=55×90=4950kg/h选择Ф900×700的四辊破碎机，处理能力为16-18t/h，将焦炭破碎至0-3mm。2.6.4带式烧结机1）工作原理：带式烧结机速度可调，自动点火。铁矿粉经配料室配料后送混合机混匀、349 造球；由皮带输送至烧结机混合料仓完成供料。布料装置将混合好的烧结料均匀地布在台车内，然后通过点火装置将烧结料表面点燃，开始烧结。随着台车的移动，在抽风状态下，料层由上自下的完成烧结过程。烧结过程结束后将料卸入单辊破碎机内进行破碎，进入带冷机进行冷却，冷却后的烧结矿由皮带输送机送至筛分室筛分，成品矿送至成品缓冲仓，铺底料由皮带输送机送至铺底料仓中。烟气通过降尘管，烟道至除尘系统，经抽风机排入大气中。较大的粉尘颗粒通过降尘管排到下部水封中，由水封拉链机拉出。烧结抽风系统，冷却抽风系统，其它扬尘点均配置除尘装置，有效减轻粉尘对环境的污染。2）设备选择选择80m2带式烧结机，有效烧结面积80m2，有效冷却面积90m2，设计台时产量90t/h。主要参数：台车规格：2500×1000×700mm台车数量：94个布混合料厚度：600～700mm布铺底料厚度：20～35mm不同利用系数时台车速度见表一表一349 推系速数料厚1.2t/(m2.h)1.4t/(m2.h)1.6t/(m2.h)H=600mm0.69m/min0.80m/min0.92m/min垂直烧结速度见表二表二垂直系烧结数速度料厚1.2t/(m2.h)1.4t/(m2.h)1.6t/(m2.h)H=600mm16m/min18.5m/min21.2m/min烧结时间见表三表三时系间数料厚1.2t/(m2.h)1.4t/(m2.h)1.6t/(m2.h)H=600mm37.8m/min32.5m/min28.3m/min不同利用系数时的冷却时间见表四349 冷却系时间数料厚1.2t/(m2.h)1.4t/(m2.h)1.6t/(m2.h)H=600mm49.3m/min42.50m/min37m/min2.6.5烧结风机的确定单位面积的设计风量为100±10m3/min，总通风量9148±572m3/min风机设计负压一般在10780-15680Pa；选用风机为SJ8500，风量8500m3/min，负压1800mmH2OP=2240KW2.7车间组成2.7.1配料室配料室为新建车间，共有13个配料仓，其中含铁原料仓3个，白云石粉仓1个，熔剂仓2个，燃料仓2个，返矿仓2个，杂矿仓2个，备用仓1个。电子皮带称11台双轴消化器2台调速配料螺旋称2台圆盘给料机3台2.7.2一次混合室一次混合室设在地坪上，混合时间2.02min。主要设备：Φ3000×12000滚轮传动圆筒混合机1台2.7.3二次混合室二次混合室设在地坪上，混合时间3.9min。349 主要设备：Φ3200×13000滚轮传动圆筒混合机1台2.7.4烧结室烧结室内设烧结机，铺料及点火装置。烧结成品矿通过筛分后10-20mm粒度的作为铺底料，铺底料厚50mm。混合料通过皮带输送机卸入混合料矿槽，矿槽容积12m³，贮料时间约8min，可满足由配料室起，皮带输送及混合时间，使烧结布料时不断料，保证生产正常进行。混合料布在台车上，经点火后，由推车机前推进入抽风烧结段，并在推车机的作用下，逐渐进入冷却段，然后经翻车机翻入破碎机，烧结饼经单辊破碎机破碎到≤150mm，由皮带输送机送入振动筛进行整粒，筛分。筛出小于6mm的返矿重新参与混料烧结；10-20mm的作为烧结铺底料送至烧结机的铺底料仓；大于20mm的烧结矿进入成品缓冲仓。为节约投资，降低生产成本，烧结废气净化设计烧结段采用静电除尘器，此类配置可满足使用要求，同时故障率小，维修方便。主要设备：1）80㎡带式烧结机1台2）Φ1500×2860单辊破碎机1台3）Φ3000×12000圆筒混合机1台4）Φ3200×13000圆筒混合机1台5）机头145m2电除尘器1台6）机尾90m2电除尘器1台349 7）SJ8500烧结风机1台8）带式冷却机1台9）Φ900×700四辊破碎机1台3总图运输3.1总平面布置本工程总平面系围绕烧结机为主体进行配套布置的，整个烧结区占地面积约22500m2(150×150m)，可满足烧结车间的原、燃料运输，设备维修和安全消防的要求。1）本工程是由生产设施、生产辅助设施及生产管理设施等三大部分组成。主要生产设施：烧结主厂房、配料室、抽风机房及总配电室、混料和成品皮带机通廊、一混、二混室及除尘设施等。生产辅助设施：给水排水、变配电、维修等设施（厂房外的给排水，电、煤气、蒸气管网由建设方自行按留头与原系统连接）。生产管理设施：车间管理系统设施和生活福利设施由建设方自行解决。2）平面布置的原则功能分区的特点：总平面布置是根据生产工艺、运输、消防、安全、卫生、施工等要求，结合厂区地形、地质、管线、绿化等进行布置的，力求紧凑合理，最大限度地节约用地，节省投资，进而达到有利生产、方便生活的目的。349 根据工序不同的功能，将工程分为配料系统、混料系统、烧结系统、成品运输系统等。水、电、气管网等各种生产辅助设施均力求靠近车间主生产线布置，同时在设计上采用集中与分散相结合的原则，尽可能达到节约用地和方便管理的目的。3）厂区通道宽度的确定及其考虑的主要因素设计中考虑到本工程的通路、通廊、地下管线等占地宽度、消防、卫生、绿化、采光、通风等要求及竖向设计布置的影响等因素，本厂主要道路宽度为10m，次要道路宽度为6m、4.5m。3.2布置特点带式烧结车间的工艺流程简单，烧结主厂房的布置高度较低，建筑面积小。3.3布置形式烧结车间方位大致与等高线平行，竖向设计采用平坡式布置。为确保场地不受洪水及内涝威胁，可使雨水迅速排出。结合车间场地地形并考虑到道路的布置形式，工艺排水设计为暗管，场地雨水通过道路或排水沟由场地西北方向的排洪沟排出厂外，场地排水坡度为5-8%。3.4车间运输（1）运输方式除原、燃料采用公路运输外，其它均为皮带输送机输送。（2）物料运输、职工通勤以及行政福利等用车原则上利用建设方原有运输设备。349 （3）道路布置根据原、燃料运输、设备检修和安全消防需要，厂内道路呈环形布置，分设主干道、次干道。（4）道路主要技术条件道路设计形式：公路式（便于排地表水）。路面宽度：主干道为10m，6m，次干道为4.5m。4工业建筑4.1设计工程工程项目内容：配料系统：采用地下仓上料。混料系统：由运输系统、配料皮带通廊、转运站、一次混合室、二次混合室和混料皮带机通廊等组成。烧结系统：由烧结主厂房、除尘器平台、抽风机房、总配电室及烟囱组成。成品及铺底料系统：由成品运输通廊、筛分室、成品缓冲仓及铺底料运输通廊等组成。生产辅助设施包括：循环水泵房、水池、除尘及运输系统。其它公用、生活福利设施由甲方自行安排解决。5给、排水5.1概述本设计为新建80m2带式烧结工程配套的给排水设计。该车间所需生产、消防及生活用水的水源均由厂房统一考虑。生活给水系统由厂区生活水系统供给，生产给水系统纳入厂区的生产水系统。生产总用水量为：66m3/h（富裕系数取总用水量的10%），其中连续用水量为349 59m3/h，补充水量为18m3/h。非生产给水系统（包括生活用水，道路洒水，绿化用水）采用串流方式并入厂区生活给水管网，消防用水单独自成系统，与生产给水系统合并。消防用水标准按一次火灾消防用水量25L/S计，一次火灾用水量为180m3次。本次设计的车间设备冷却水水量较大，冷却后仅水温升高，水质并未受到污染，经回水管道排至厂区的循环水池回收，然后循环使用。少量生产废水和生活污水汇合，根据现场情况可排入附近的地下水道或排水明沟或农田灌溉使用。生活废水水质情况主要是洗涤水，可不作处理。冲洗地坪水，本设计负责将其排至车间外适当位置，由厂方考虑是否集中处理回收利用。车间外部道路、场地的雨水排放，由总图运输统一考虑。5.2设计依据设计依据的法规性文件：《建筑给水、排水设计规范》（GBJ15—88）《室外给水设计规范》（GBJ13—86）《室外排水设计规范》（GBJ14—87）《建筑设计防火规范》（1997年新版）5.3设计内容5.3.1生产用水生产用水标准和用水量见下表：生产用水标准和用水量349 用水点名称设备名称单位用水量（m3/h台）设备数量（台）用水时间（h）用水量备注m3/hm3/d设备冷却用水轴承冷却单辊破碎机61246144连续用水轴承冷却机尾除尘风机2124248连续用水稀油润滑站冷却抽风机2012420480连续用水轴承冷却冷却风机51245120连续用水水封拉链槽水封拉链机612612间断用水一混加水圆筒混合机1812418432连续用水二混加水圆筒混合机81248192连续用水其它冲洗地坪2012020间断用水349 生产用水总量：1448m3/d，其中连续用水量：1416m3/d，间断用水量32m3/d，补水量：395m3/d（取循环水量的8%）。5.3.2生活用水：生活用水标准和用水量见下表：名称人数（最大班）用水时间（小时）用水标准（L/人班）平均时用水量(m3/h)最大时用水量（m3/h）小时变化系数日用水量（m3/d）职工用水308350.30.62.58办公室158250.090.122.00.8道路洒水绿化用水31.23.512.5按新设计车间岗位定员人数120人考虑，生活用水量：22m3/d。5.3.3水质、水压和水温根据车间生产工艺用水要求的水质、水温和水压力：1）悬浮物含量不超过50mg/L2）水温低于30℃3）水压：生产用水为设备冷却及工艺用水，车间内最高用水点约为20m，给水系统应保证车间进口压力不小于3.0kg/cm2的水压要求。349 6通风除尘6.1设计依据1）《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）2）《钢铁企业采暖通风设计手册》3）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）4）《工业窑炉大气污染物排放标准》（GB9087-1996）5）《冶金工业环境保护设计规范》（YB9066-95）6）《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）7）《冶金工业环境保护设施划分范围规定》（YB9067-95）8）《环境空气质量标准》（GB3055-1996）6.2除尘6.2.1概述80m2带式烧结机在抽风烧结过程中产生大量的废烟气，烟气中含有3-5g/m3的烟尘，如不进行净化处理，含尘烟气进入风机后会严重磨损风机叶轮，降低叶轮的寿命，增加生产成本。并且烟尘排入大气后会严重污染环境。其次，烧结矿在卸料、破碎、筛分等过程中会产生大量的粉尘，造成整个厂区烟尘弥漫，劳动环境十分恶劣，严重污染了环境，必须对其进行集中治理。6.2.2设计范围本设计包括以下内容：1）治理对象为抽风烧结过程中产生的废烟气。349 2）机尾除尘系统，主要粉尘治理点包括：机尾卸料点、单辊破碎机及筛分室等。3）配料室。6.2.3主要设计原则1）遵循技术成熟、经济、运行、检修方便的原则。2）设计方案所采用的工艺技术是经过实践检验的切实可行的技术，且长期运行可靠，便于维护管理。3）收集下来的除尘灰运输配置顺畅合理，降低工人劳动强度，改善工作条件和环境质量。4）设计方案符合除尘系统运行工况，减少运行费用和生产成本。5）除尘系统各扬尘点尽可能密封，并确保不影响正常工艺生产及操作，同时不妨碍设备的检修。6）性能价格比较，长期运行费用低，效果好。6.2.4除尘工艺设计方案6.2.4.1主机除尘系统除尘对象为烧结过程中产生的废烟气及抽风冷却产生的废气。配套1台SJ8000烧结抽风抽吸废气，主机下部的降尘管作为一级重力除尘器和风机前分别配置四套多管除尘器，用来净化废气。此类配置即可满足生产要求，同时投资少，维护费用低。1）含尘烟气性质（参考同类设备）含尘气体浓度：3-5g/Nm3烟气化学性质：CO2、CO、O2、N2、SO2等349 烟尘化学成分：TFe、FeO、SiO2、CaO、MgO、Al2O3、MnO、C等烟气温度：<150℃粉尘堆比重：1.7t/m32）主要设备造型：（1）机头电除尘器1套处理风量480000m3/h（2）机尾电除尘器1套处理风量540000m3/h（3）水封拉链机（输灰用）B=240，L=81.5m3）排气烟囱烧结过程中产生的废气及抽风冷却气体经除尘器净化后，分别由SJ8500风机抽出，通过烟道进入烟囱，烟囱高60m，上口内径4.5m，烟气出口流速15.5m/s。60米烟囱有利于烟气的扩散和降低SO2着地浓度，有利于环境保护。4）卸、输灰系统由降尘管收集下来的灰尘直接进入水封拉链中，再由水封拉链机拉出，为节省投资，考虑到灰尘量少，人工返回配料仓。6.2.4.2机尾除尘系统烧结机机尾各个除尘点共用一套除尘系统。除尘器选用静电除尘器，净化效果较好。除尘对象是烧结成品矿在卸料、破碎、筛分、转运等过程中产生的粉尘。粉尘浓度为12-15g/m3。349 1）含尘气体性质（参考同类设备）含尘气体浓度：12-15g/Nm3烟气化学性质：CO2、CO、O2、N2、SO2等烟尘化学成分：TFe、FeO、SiO2、CaO、MgO、Al2O3、MnO、C等烟气温度：<80℃粉尘堆比重：1.7t/m32）主要设备造型：除尘器选用除尘效率较高的静电除尘器。（1）静电除尘器1台处理烟气量：160000m3/h运行温度：<80℃入口含尘浓度：≤100mg/m3本体阻力：≤1500Pa（2）引风机型号：Y4-73NO20D流量：167127-320616m3/h全压：3600-2393Pa6.2.5其他配料室各卸料点设密闭罩，抽风除尘。除尘器选用袋式除尘器。6.3通风部分1）烧结机头部操作室，夏季温度高难度大，设置移动式风扇两台。349 2）变压器室通过门窗自然通风。3）抽风机房设局部排风外，在上部进行自然和机械式排风的全面换气，排风量按照每小时房间容积的4次换气量确定。7燃气设施7.1总体设计原则遵照《工业企业煤气安全规程》（GB6222-86），《钢铁企业燃气设计手册》等国家有关标准规范以及工艺专业提供的委托任务书。煤气由用户净煤气外网经加压后引至煤气用户前的安全水封，并且保证进水封后煤气压力为：6000-8000Pa，水封至点火煤气用管道输送。7.2点火炉烧结机用点火保温炉1台点火炉技术性能1）有效烧结面积：80m22）料层厚度：600-700mm3）台时产量：112.5t/h4）正常利用系数：1.5t/m3h5)点火温度：1050±50℃6）烧结机作业率：90.4%7）烧嘴前煤气压力：>5000Pa8）烧嘴前空气压力：>5000Pa9）烧嘴数量：17个349 8电气8.1设计范围及主要内容本设计包括烧结厂的所有电气设计，即高压配电室，低压配电室，配料配电室，烧结配电室，混料配电室，机尾除尘配电室。在烧结车间有以下配电室和电气控制室：1）总配电室：包括高压配电室、变压器室、低压总配电室三部分。（烧结机主厂房北侧）2）配料配电室（在配料室一端）3）机尾除尘配电室（机尾电除尘下部）8.2烧结车间负荷根据工艺专业提供用电设备负荷：总装机容量7439.85KW8.3供配电系统及电气设备的选择烧结厂高压电源来自总变电站，抽风机高压电动机变压器电源均由烧结高压配电室配出，厂内安装两台变压器。由低压总配电室分别送往配料、烧结、机尾除尘配电室，然后向各用点配电。各配电室均为单回路供电。高压开关柜选用XGN2型开关柜，高压断路器选用ZN63A（VS1）-12型断路器。总低压配电室选用GGD2型低压配电屏，其它各分配电室采用GGD2型低压配电屏。8.4电力传动及控制8.4.1配料部分349 配料部分采用微机自动配料，由工控机，变频器，可编程控制器，积算仪，皮带秤组成自控系统。8.4.2烧结主厂房：采用集中联锁控制，并能解锁单机就地操作，控制室装有模拟显示屏，用灯光显示设备运行情况。系统为逆流程联锁顺序自动启动运行。8.4.3其他抽风机、引风机采用转子接水电阻降压启动。8.5节能控制（1）中小型电机选用Y系统节能电机。（2）为提高功率因子，在高压配电室安装无功补偿电容器。（3）烧结厂变压器选用S11系列节能产品。8.6电气照明工作照明：电压～220V，检修照明电压-36V照明灯具：高大厂房采用高压汞钠混光灯，皮带输送机通廊采用白炽灯。控制方式：采用分区集中控制与就地控制相结合的方式。8.7信号及通讯各系统的开车与停车均设有声光信号联络，以及时反映生产流程情况。通讯由厂方自行解决。8.8防雷及接地烧结厂按第三类建、构筑物、采取防雷措施，在屋顶易受雷击部位安装金属避雷网，其冲击接地电阻不大于1349 0欧姆。电气装置的工作及保护共享一组接地装置，其接地电阻不大于4欧姆。为保证人身安全，电力变压器、电动机外壳，配电装置金属外壳，电缆接线盒，外皮，配线钢管，金属构架均需可靠接地。本设计遵从以下设计规范：1）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）2）低压配电装置及线路设计规范》（GBJ54-83）3）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）4）《建筑物防雷配电设计规范》（GB50057-94）5）并联电容器装置的电压容量选择标准》（CECS33:9）9仪表9.1设计内容9.1.1设计目的：为了控制和监测工艺参数，进行有效的生产操作和自动调节，保证生产顺利进行并提高产品质量和劳动生产率。9.1.2设计内容：设计分为主机部分和抽风机房部分。主机部分采用自动控制和工艺参数监控，并对主要工艺参数进行排印和记录。抽风机房部分因为离主控室较远，故单独设一控制站，对机组的主要工艺参数进行监控。9.2主厂房仪表9.2.1控制项目1）点火炉温度控制，自动和手动控制2）点火段煤气、空气比例调节349 3）煤气事故切断9.2.2检测项目1）点火炉温度指标、记录2）煤气压力指示、记录、报警3）煤气流量指示、记录4）空气压力指示、报警5）空气流量指示、记录6）风箱废气压力指示7）风箱废气温度指示8）除尘器前烟道废气压力指示、记录9）主要设备状态（开、停等）9.3抽风机房仪表1）抽风机前废气温度指示、记录、报警2）抽风机前废气压力指示3）抽风机前废气流量指示、记录、报警4）抽风机轴承温度指示、报警5）抽风机电机轴承温度指示、报警6）润滑油总管油压指示、报警、联锁7）冷却水压力指示8）抽风机风门调节9.4主厂房和抽风机房联系参数1）抽风机前废气温度指示、记录、报警349 2）抽风机前废气压力指示3）抽风机前废气流量指示、记录、报警4）抽风机启、停指示10环境保护10.1设计依据与标准①《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）②《工业窑炉大气污染排放标准》（GB9087-1996）③《环境空气质量标准》（GB3055-1996）④《建设项目环境保护设计规定》（87）国环字第002号文。⑤《冶金企业环境保护设计若干规定》（85）冶基字第（24）号文。⑥《关于发布环境保护设计若干规定》（90）冶字环字第696号文。⑦废水排放标准根据《钢铁工业水污染物排放标准》（GB13456-92）按二级标准执行最高允许排放浓度：悬浮物为70mg/L。⑧环境噪声标准：《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）。10.2工程环境概况与环境保护一台80m2带式烧结机，生产规模为年产烧结矿90万t/a。步进式烧结机虽然比土烧工艺对环境污染小得多，但烧结过程毕竟会产生大量的粉尘。为了减少新建烧结厂的环境污染，以保证环保部门制定的“总量控制”349 的环境目标，本次除尘工艺设计力求完善，选用高效除尘器，低噪声设备。设计针对每个污染源，采取行之有效的治理措施，使污染物排放量得到严格控制。10.3工艺流程及主要污染源、污染物烧结过程是把铁精矿、熔剂、燃料等物料按比例配合，并混合均匀，然后布到烧结机，用高炉煤气点火抽风烧结。混合料中的燃烧所产生的高温使物料局部熔融产生液相，将粉料粘在一起形成烧结矿，经过冷却、破碎、筛分得到成品烧结矿。本工程主要污染源，包括从原料运入到成品输出整个过程。即包括铁精矿、熔剂燃料的运入、贮存、配料、混合、烧结、破碎、筛分等环节。烧结过程的主要污染物有：大气污染物：主要是粉尘，二氧化硫等废水：主要是悬浮物固体废弃物：主要是污泥和除尘灰。噪声：主抽风机10.3.1粉尘治理10.3.1.1烧结过程产生的粉尘主要来源：1）抽风系统废气所携带的粉尘；2）成品系统，经卸矿、破碎、筛分产生的粉尘。所有这些粉尘散发在工作地点及烧结车间周围的大气中，严重地污染了工厂的环境，危害工人的身体健康，同时也浪费了原燃料。10.3.1.2对粉尘的污染治理对粉尘的污染治理，本设计采取如下措施。349 1）物料及成品运输均采用胶带机，尽量降低物料落差，减少由落差引起的扬尘。2）采用了大集中除尘方式。主抽风系统与水封拉链构成主机集中除尘方式。在卸矿、破碎、筛分等处构成机尾大集中除尘方式。3）高效除尘器在主抽风系统设有大烟道和静电除尘器，收集下来的除尘灰卸入水封拉链中，再由水封拉链机刮入混料皮带，参加混合再烧结，回收含铁原料。在机尾和筛分室设有高效静电除尘器，收集下来的除尘回收再烧结。4）各车间平台及通廊转运站均采用水冲洗地坪，以防二次扬尘。10.3.2二氧化硫的污染控制烧结过程中产生的二氧化硫，主要从主抽风系统进入大气中，绝大多数的二氧化硫从机头60m烟囱排出。目前国内外以废气中的二氧化硫治理，有三种措施。一是控制原燃料的含硫量，二是建设高烟囱，使二氧化硫充分扩散稀释以减轻对地面的影响，三是安装烟气脱硫装置。但是脱硫装置投资巨大，且运行费用高，因此根据我国的实际情况和生产厂家的具体情况，因地制宜的采取控制原燃料含硫量为主要措施。1）控制原燃料的含硫量349 本次设计要求使用的原燃料的含硫量与其它相比较低，烧结过程中脱硫率有一定限度，为此在前段工序中应严格控制硫的含量。根据搜集的资料可知，烧结原、燃料化学成分中含硫量均很少，精矿含硫只有0.02-0.033%，熔剂基本不含硫，焦末含硫量更低。因此，二氧化硫的排放浓度在500mg/m3左右，符合国家标准和建设方提出的低于550mg/m3的要求。2）建设适当高的烟囱虽然原、燃料含硫量都较低，二氧化硫的排放量低于国家标准，但考虑到国家对环保要求越来越严格，本工程设计烟囱高度为60m，更有利于烟尘和有害物的扩散，减少二氧化硫的着地浓度，减轻对环境空气的污染。10.3.3废水的治理为了节约投资，生产用水和设备冷却用水，均纳入总厂的原有水系统的设备冷却水回厂区流循环水池重复使用。1）生产废水基本不外排，水封拉链溢出少量水和冲洗地坪水（量也不大）直接排入明沟。2）生活废水，直接排入室外下水道或明沟。3）雨水排水，直接排入厂区明沟。10.3.4噪声的治理噪声主要来自一些高速运转设备，如主抽风机，混合机等，设计中考虑了配置消音器和减震措施。1）混合机采用齿轮传动，减少振动，降低噪音。349 2）由于建筑物、墙壁的阻隔及噪声随距离增加而衰减，因此到达厂界的噪声将会低于50DB，符合《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）的要求。10.3.5废渣治理烧结废渣来自两个方面，一是除尘灰（干），二是水封拉链污泥（湿）。因上述两项废渣的粒度组成和化学成份与烧结混合料相近似，故采用直接进入混合料的方法回收利用。烧结无废渣排放。10.4厂区绿化为美化厂区环境，减轻烟（粉）尘污染和噪声的危害，创建花园式工厂，设计时考虑厂区绿化，在厂区周围和主干道两侧种植当地生长的乔木、灌木等。10.5环境监测烧结厂不设监测站，对生产中的烟（粉）尘，噪声等污染物的日常监测及管理工作，由甲方统一考虑。11工业安全与卫生新建烧结厂整个生产过程由配料、混合、烧结、冷却、破碎、筛分组成，生产过程中职工身体健康危害较大的是粉尘，其次是高速运转设备的噪声，以及各种设备在运转过程中可能发生的机伤和电伤。11.1设计采用的主要安全卫生标准及规范《工业企业设计卫生标准》TG36-79《工业企业噪声控制设计规范》GBJ89-85国务院《关于加强防尘防工作的决定》国发（1984）97号文。《冶金企业安全卫生设计暂行规定》（88）治安环字第180号文。《建筑设计防火规范》GBJ16-87349 《工业与民用供电系统设计规范》GBJ52-83《建筑防雷规范》GBJ57-85《烧结球团安全规程》（88）治安环节366号11.2安全技术措施为了保障职工的安全和健康，提高劳动生产率，创造适宜的劳动环境，本次设计对生产安全与工业卫生，给予了高度重视，采取了有效措施。11.2.1防机伤、防人身坠落1）设备裸露的运转部分，设置防护罩或防护栏杆，在设备周围预留检修空间，设备维护信道宽度大于1.0m，净空高大于2.0m。2）胶带机设有防止逆转及清扫装置。3）胶带机设跨越部位设过桥，走梯设防护栏杆，平台上的吊装孔设有活动盖板及活动栏杆。4）过桥、信道及走梯采用花纹钢板制作以防滑，并设置防护栏杆。5）除尘设备爬梯、检修平台采用花纹钢板制作以防滑，并设防栏杆。11.2.2电气安全1）高压开关柜采用XGN2型手式高压开关柜，防误操作。2）10KV变电开关设有：过电流保护，单相接地保护。3）对主控制室和高压配电室除工作照明外，还设有事故照明。检修照明电压为36V和12V安全电压。349 4）凡电气设备带电的金属外壳均作保护接地。11.2.3防火防爆1）消防设计参见消防一节。2）各类厂房设计防火要求，严格执行《建筑设计防火规范》3）烧结煤气点火系统，严格按照《工业企业煤气安全规程》设置。11.2.4防雷1）高压配电室10KV母线上装设避雷器，以保护电气设备不受损伤。2）厂房、烟囱等建筑物高于20m时，设计考虑了直击雷保护，建筑物防雷保护按国家《建筑防雷设计规范》有关规定进行。烧结厂的建筑物均属三类防雷建筑，采用避雷带防直击雷。11.2.5防震本工程中，构筑物按地震基本裂度7度设防。11.3工业卫生11.3.1防尘和防有害气体1）在产尘的车间、转运站、通廊均设有冲洗地坪用水，防止二次扬尘。2）设计对各工序尘源采用密闭措施，或设抽风防尘点，使岗位粉尘浓度≤50mg/m3。3）对除尘器收下和粉尘采取密闭运输。11.3.2防暑防湿349 对于生产过程中散发热、蒸汽的车间、通廊，除设置自然通风外，高温段设移动式风扇。11.4安全卫生机构及福利设施1）安全卫生管理、安全卫生教育、安全卫生监测由甲方统一考虑。2）卫生所、女工卫生室、倒班休息室、电话、调度室等福利设施由甲方统一考虑。12消防12.1设计依据根据国家计委批准颁布的《建筑设计防火规范》GBJ16-87，总图设计中均有环形道路，厂区内消防车进出方便，有利于消防疏散。烧结厂区不设贮存氧气、乙炔气瓶库，所以烧结建筑厂房均为乙类。建筑物、楼板、柱等均为钢筋混凝土或钢平台；围护结构为砖墙、钢门窗，耐火等级均为一线。根据各厂房的防火要求，均设有楼梯、钢梯、操作平台、信息和屋面消防钢梯，以供消防和紧急疏散用。12.2主要措施厂房内布置的出口、入口，考虑了防火疏散要求。控制室及需要装修的房间，均采用非燃烧体和难燃烧体，保证建筑物的耐火等级。建筑防火设计能够保障生产正常进行，人民生命财产安全。根据建筑防火规范规定，室外为一股水柱，消防水量为25L/s，按火灾延续2小时考虑，一次消防水量180m3/次。在高大建筑物上设置避雷针。13节能349 近几年来，烧结生产工艺降低能耗和回收二次能源加以利用受到人们的普遍重视，本次设计将采取下列节能措施：13.1工艺方面采取改善料层的透气性，以提高烧结矿的质量。措施是烧结料层厚度500-700mm，混合料配加生石灰，提高混合料料温，提高了烧结速度，以下这些措施对节省能源很有利。力求短流程，减少工艺环节，以减少设备台数，降低功率消耗，达到节能的目的。13.2电气方面选用节能型电气设备，如变压器，Y型系列电机，这是节电的主要措施，效果显著。同时在高压侧和低压侧均设置集中电容补偿，减少了线路压降，降低了线路损耗，提高了变压器的负荷能力，提高了功率因子。二竖炉系统1总论1.1生产规模该工程为配套炼铁生产，设计一座10m2竖炉。年产量达50万吨球团矿。1.2工程建设的主要内容（1）精矿仓库（2）烘干机室349 （3）润磨机室（4）造球室（5）生球筛分室（6）焙烧室（7）成品料通廊及料仓（8）鼓风机站（9）煤气加压站（10）循环水泵站及软水站（11）变电室（12）焙烧室除尘系统（13）转运站（14）配料室2．工艺与设备2.1概述新建一座10m2球团竖炉，可年产球团50×104t。以改善环境提高球团质量。2.2主要设计原则及技术特点1）生产规模为年产量50×104t2）采用高炉煤气作焙烧燃料3）精矿仓库采用半地下料仓形式，以节省投资4）采用新型双速往复式布料车实现炉内均匀布料5）采用烘干床导风墙技术保证炉况顺行349 6）竖炉导风墙大梁采用汽化冷却，以提高冷却强度、延长导风墙寿命和节约能源2.3主要设计条件2.3.1主要原料供应10m2球团竖炉主要原、燃料及辅助材料有精矿粉、高炉煤气和膨润土。高炉煤气由炼铁高炉提供。煤气成份见下表：高炉煤气成分：%煤气成份CO2COCH4H2N2O2含量%13.8027.206.600.1351.670.60铁矿精粉成份：%精矿成份TFeFeOSiO2MgOCaOS含量%66.6121.186.060.790.700.008竖炉生产要求精矿粉粒度组成中-200目以下比例大于80%。凌源膨润土化学成份：化学成份SiO2CaOMgOAl2O3NaO2P含量%65.521.802.8013.700.510.02凌源膨润土物理性能：项目粒度-200目蒙脱石含量%膨胀倍数吸水量克/100克胶质价%349 性能>98%75.21427602.3.2主要原燃料年需要量1）铁精粉年需要量：50.25×104t/a（干重）2）膨润土年需要量：1.14×104t/a3）焙烧燃料采用高炉煤气，煤气量为1.8×104m3/h，煤气总管温度40℃2.410m2球团竖炉生产能力（指原材燃料优良的状况下）10m2球团竖炉为连续工作制，考虑到设备检修及事故，并参考国内先进指标，本设计日历作业率按90.4%计，竖炉小时利用系数取6.1t/m2.h，10m2球团竖炉生产能力为：Q=C·Pm·S×365×24=90.4%×6.1×10.5×365×24=507214.5t/a式中：Q-竖炉年生产能力t/aC-日历作业率C=90.4%Pm-小时利用系数t/m2·hS-竖炉有效焙烧面积m22.5工艺流程竖炉生产工艺流程见下图精矿粉配料仓膨润土烘干混合室煤气349 转运站电除尘润磨机室造球室水生球筛助燃风焙烧室冷却风成品卷扬成品卷扬2.6物料平衡a.年产量50×104tb.焙烧温度为1150℃c.生球干燥温度为600℃d.竖炉排矿温度500℃e.膨润土加入量2%f.精矿粉含水量为10%物料平衡见下表：项目种类104t/at/dkg/t备注干湿干湿干湿349 焙烧前精矿粉50.2555.831522169210051116．7湿矿水份10%膨润土1.031.1431.0634.5320.5122.79除尘灰0.5417.4221.6焙烧后球团矿5015151000返矿2.6379.7452.63除尘灰0.5417.4221.62.7主要设计指标1）竖炉有效焙烧面积10m22）竖炉小时利用系数6.10t/m23)年产量50×104t4）吨球精矿消耗1.005t（干矿粉）5）吨球膨润土消耗21kg6)吨球电耗30kwh7)焙烧温度为1150℃8）生球干燥温度600℃9）竖炉排矿温度500℃10）膨润土加入量2%11）精矿粉含水量10%2.8主要车间组成10m2349 球团车间由精矿系统、生球系统、成品系统、变电所、风机房、电除尘、水泵站及生活辅助设施等组成，生产系统主要操作室及设备配置见表1-1。各系统主要操作室及设备配置序号系统主要操作室主要设备配置1精矿系统地下料仓1.料仓4个(11.61m3)，2个（6.15m3）2.Ф1600园盘给料机4台3.Ф1000园盘给料机2台4.铁精粉皮带称4台5.膨润土皮带称2台6.1#皮带机一台烘干机室1.Ф2.4×12m园筒烘干机1台2.助燃风机1台3.皮带机1台4.10t手动单梁吊车1部润磨机室1.Ф3.5×6.2m润磨机1台2.皮带机2台3.吊钩桥式起重机1台2生球系统造球室1.Φ1000园盘给料机6台2.Φ4500园盘造球机6台电动葫芦1台（CD1型）皮带机3成成品上料间1.皮带机349 品系统焙烧室1.10m2球团竖炉1座2.布料车1台3.齿辊卸料器1套4.皮带机5.电振给料机2台6.生球辊筛1台成品卸料1.2t料车卷扬机及料车1套2.9主要设备选型2.9.1竖炉竖炉主要工艺参数：a.竖炉有效焙烧面积10m2b.竖炉有效容积100m3c.烘干床有效烘干面积14.6m2d.导风墙有效通风面积1.35m2e.燃烧室温度1050℃f.焙烧温度1150℃g.冷却风耗量48000m3/hh.助燃风耗量18000m3/h2.9.2园筒烘干机2.9.2.1主要技术参数规格Φ2.4×12m349 电机型号Y315L1-6功率110kW转速4r/min减速机型号NGW112-8i=30.572.9.2.2生产能力核算圆筒烘干机小时产量可按下式计算AVG=——————————ω1-ω2———————×1000100-ω1其中：G——烘干机小时产量，吨/小时；A——烘干机水份蒸发强度，公斤水/米3.小时；该参数影响因素很多，今取A=50；V——烘干机容积，米3。对Φ2.4×12m烘干机V=63.3米3ω1——湿精矿含水量的百分数，ω1=10；ω2——干精矿含水量的百分数，ω2=7；G=95t/h由物料平衡可知，小时精矿需要量为70.5t。故选用Φ2.4×14m烘干机可满足生产要求。2.9.3润磨机主要技术参数349 规格Φ3.5×6.2m电机型号YR6303-8功率800Kw转速741r/min电压10Kv主减速机型号JDS80B.00(Ⅳ)I=52.9.4Φ4500园盘造球机2.9.4.1主要技术参数成球盘直径Φ4500mm成球盘转数9r/min成球盘倾角40～500成球盘高度450mm电机型号Y315S-8功率55kW转速750r/min减速机型号ZQ850-15.752.9.4.2造球盘生产能力核算a．生求小时需要量qhqh=Qh/η式中：qh——生球小时需要量，吨；Qh——竖炉小时量最大产量，吨，Qh=65tη——生球成品率，%，η=90%349 qh=65/90%=72.2t/hb.造球机台数n造球机台数n为n=4qh/πd2k式中：n——造球机台数，台；qh——生球小时需要量，吨/小时；d——造球圆盘直径，米；k——造球盘利用系数，一般为1.0～2.2t/m2.h;今取k=1.2t/m2.hn=3.78台本设计选用6台造球机。2.9.5竖炉布料车布料方式直线双速往复式布料运行速度V=0.25m/s布料皮带速度V=0.8m/s布料皮带宽度B=650mm2.9.6齿辊卸料器及液压站齿辊个数7个传动方式液压传动传动装置往复式液压缸摆动角度3600349 额定压力6MPa2.9.7生球筛型式园辊筛筛辊个数45个筛辊外径Φ102x1420mm筛辊间隙6mm与18mm2.9.8劳动定员见下表：岗位工种甲乙丙替合计值班长1114膨润土上料工333211精矿上料工333311配料工22217生球筛分工22217烘干混合工22217润磨机工22217造球园盘工22217造球工333211竖炉布料工22217排料工22217化验室444113除尘工22217主控室值班员22217349 液压站22217变电所22217煤气站22217鼓风机室操作工22217值班电工22217日班检修电工2值班钳工22217热工仪表修理工11114合计1613.供配电3.1设计范围本设计包括整个竖炉系统高低压配电、电气传动、联动控制、照明以及防雷接地等。3.2供配电新建一高低压配电室。高压为10kV，供电给润磨机,除尘系统引风机，鼓风机房内风机、变压器等。低压供电需一台1600KVA变电器，低压总计算负荷为1040KVA。3.3电气传动（1）原料系统在造球机室设集中操作，系统联动及控制采用一小型PLC控制系统。且各设备设机旁操作。（2）造球机系统设机旁操作和集中操作。349 （3）布料系统在竖炉主控室设集中操作，系统联动及控制采用一小型PLC控制系统。且各设备设机旁操作。（4）排矿系统在竖炉一层设集中操作并设机旁操作。（5）煤气加压站、水泵站、电除尘、鼓风机房等均在各地设集中操作和各设备机旁操作。3.4线路敷设线路敷设视具体情况分别采用电缆沟、直埋、电缆桥架、局部穿管等。3.5电气照明照明电源采用与动力共用变压器方式，照明电压采用交流220V，检修照明采用交24V。3.6防雷与接地本工程的烟囱、竖炉及高层建筑、构筑物等属三类防雷等级，按有关规定设计必要的防雷设施。接地系统为防雷、接地混合系统，接地电阻≤4Ω。PLC系统设单独接地极。4.自动化仪表4.1概述本设计为球团竖炉工程仪表初步设计。检测及控制项目是根据工艺所提供任务书进行设计的，设计内容包括：竖炉本体，鼓风机、汽化冷却、烘干机等几部分的仪表检测及控制，具体内容详述如下：4.2控制方式竖炉本体、汽化冷却、用工控机控制，其它均为就地操作室仪表盘显示操作。349 4.3仪表检测及控制项目1)竖炉本体烘干床温度测量2点燃烧室温度测量4点混气室温度测量4点烟气管压力测量4点冷却风总管压力测量1点冷却水总管压力测量1点排矿温度测量2点冷却风总管压力测量1点焙烧带温度测量4点均热带温度测量4点2)烘干机烘干机温度测量2点3)鼓风机房送风流量测量2点送风压力测量2点轴承温度指示报警8点电机定子温度指示报警12点润滑油压力指示、报警3点4)汽化冷却汽包压力测量3点349 汽包水位测量2点蒸汽流量指示累计1点5)净环泵站冷水池水位显示及高低水位报警0点4.4主要设备选型整个系统采用研华ADAM系统，除专用仪表外其它仪表均选用国内DDZ-Ⅲ列电动单元组合仪表。4.5控制室和仪表电源竖炉主厂房内设有主控室,其它设施均设有各自的操作室，根据室内设备的不同，室内要求也做相应的变化。电源由电力专业提供～380V/220V50HZ。4.6接地仪表系统做接地装置,接地极接至电力接地网,接地电阻不大于4欧姆。5.给水排水5.1概述根据工艺要求，新建一座10m2球团竖炉，年产球团矿50×104t。工艺设备冷却水及造球等总用水量为201.5m3/h。为节约用水，保护环境。设备冷却水全部循环使用。该工程新水用量为31.5m3/h，由厂方统一考虑。5.2生产设备用水量及要求生产设备用水要求详见表1349 生产设备用水量及要求表表1序号用水户名称水量(m3/h)水压(Mpa)水温(℃)用水制度备注1竖炉冷却165>0.4<35连续净环水2造球用水60.25连续生产新水3鼓风机冷却80.15<35连续净环水4除尘风机冷却20.15<35连续净环水5煤压机冷却20.15<35连续净环水6竖炉汽化冷却20.8连续软水7煤气管道水封5间断生产新水8地面洒水3.50.25间断生产新水9煤气管道排水器8连续生产新水合计201.55.3设计的给排水系统及设施5.3.1生产新水系统生产新水系统主要用于净环水系统补充水、造球室用水、软水制备用原水、煤气水封、地面洒水等，总用水量为31.5m3/h，有厂区生产新水管网供给。349 5.3.2消防给水系统根据《建筑设计防火规范》，厂区采用低压消防给水系统，消防用水量按15L/S考虑，同一时间发生火灾次数为1次，厂区内设置SS100型地上式消火栓4套，保护半径为150m，间距不超过120m。5.3.3软化水系统软化水主要用于竖炉汽化冷却，用水量为2m3/h，由设在竖炉焙烧室底层的软水站供给。软水站平面尺寸为15.3×5.1m。采用一级钠离子交换水处理工艺流程，设有Q=6m3/h全自动软水设备1套；V=10m3软水箱1个；DL40-25X5型离心泵2套，开一备一；KQL32/1.25型加压泵2套，开一备一。5.3.4净环水系统净环水主要用于竖炉设备冷却、风机冷却等用水，总循环水量为177m3/h，循环水率为97%。5.3.5生产及雨排水系统根据厂区现状，生产排水和雨水采用合流制排水系统。煤气管道水封及排水器排水点均设置防漏积水坑，由厂方使用吸水罐车统一集中处理。其余不含有害物质的少量排水（约1m3/h）与雨水经厂区明沟或管道排入现有排水沟。6动力6.1燃气该部分燃气设施包括煤气加压站和煤气外网两部分。349 6.1.1煤气加压站根据甲方提供的煤气管网压力8~10Kpa及冶炼专业要求，球团竖炉焙烧室所需煤气压力29Kpa，流量15000m3/h。为满足竖炉生产的需要，故需增加煤气加压设施即煤压站。煤气加压站内设两台DM350型煤气加压机，工作制度为开一备一。煤气加压机的技术参数：进口流量：350m3/min进口压力：7.84Kpa(表压)进口最高温度：80℃介质：高炉煤气成份：CO2——13.80%CO——27.20%O2——0.60%H2——0.13%CH4——6.60%N2——51.67%最大升压：22Kpa6.1.2煤气外网竖炉车间煤气外网包括两部分，其中一部分煤气直接去烘干机室；另一部分煤气去煤气加压站，经加压后的煤气送焙烧室，供竖炉生产用气。6.2热力部分6.2.1汽化冷却汽化冷却由汽包，上升管，下降管，与汽缸及附属管道组成，汽包容积3.5m3,上升管和下降管管径Ф159×6mm，汽包蒸汽出口直径Φ349 106×4mm，蒸汽送至分汽缸供厂区热用户。6.2.2鼓风机房鼓风机房内设D900和D450风机各一台，D900风机供竖炉冷却风，D450风机供竖炉助燃风。每台风机进出口及放散均设消音器。风机房内设手动单轨小车一台，起重量Q=5t。鼓风机具体参数如下：（1）D900风机价质：空气进口温度：常温进口压力：常压进口流量：900m3/min升压：29Kpa配套电机：功率：630kW电压：10kV（2）D450风机介质：空气进口温度：常温进口压力：常压进口流量：450m3/min升压：29Kpa配套电机：功率：315kW电压：10KV7暖通349 7.1概述7.1.1主要设计内容和范围采暖通风主要设计内容为10m2球团竖炉，炉顶、下部出料口除尘点一起进入静电除尘器系统；总除尘风量为1.04×105m3/h；除尘后烟尘排放浓度<100mg/Nm3；满足环保要求。7.1.2设计依据《工业企业玫界噪声标准》GB12348-90《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996《钢铁工业污染物排放标准》GB4911-85《钢铁企业采暖通风设计手册》7.2气象资料冬季采暖室外计算温度-10℃冬季通风室外计算温度-6℃冬季空气调节室外计算温度-13℃夏季空气调节室外计算温度32.5℃冬季室外风速2.8m/s夏季室外风速2.2m/s冬季大气压102.34Kpa夏季大气压100.22Kpa7.3静电除尘器系统设计（1）系统概况349 本系统主要处理竖炉炉顶烟气，竖炉下部两个出料口处的烟。抽风点共三个，其中炉顶烟气量为70000m3/h，含尘浓度为15~25g/m3，竖炉下部两个出料口扬尘量为2x5000m3/h。（2）废气成份：烟气中主要所体成份为：CO2；N2；O2；H2O蒸气及少量SO2等（3）系统风量的确定根据工艺专业所提系统烟气量为Q=70000+2x5000=80000m3/h，折合成工况（80℃）下的总风量为Q80=80000x（273+80）/273=103443.2m3/h.（4）烟尘的其它性质SO2含尘在500～1000PPm之间，烟气工况温度80～140℃；粉尘堆积比重2000～2600kg/m3,真比重3800kg/m3，烟尘露点温度≥60℃，粉尘比电阻1010～1011Ω-cm；烟气含尘浓度5～15g/m3(工况）（5）除尘设备选择根据系统除尘风量及粉尘性质，设计选用静电除尘器，除尘器处理风量为：1.6×105m3/h，运行阻力小于500Pa，允许工作温度≤300℃。（6）引风机的选择根据工况风量1.6×105m3/h，(工况：80～140℃)估算系统阻力3Kpa，选用Y4-73№22D右0℃离心引风机，配用电机：N=630kW；10kV,引风机后设有消音器，消音量大于25dB，排放烟囱高35m。7.4采暖空调各休息室、操作室、办公室、设采暖；采暖热媒为95-70℃349 热水，热负荷为0.3MW；竖炉操作室高温辐射区设空调；空调为风冷分体式柜机；2台，输入功率2kW。本设计采暖外网、热源全厂统一考虑。8．土建8.1概况本工程为球团竖炉工程，新建精粉仓库、膨润土配加室、烘干机室、润磨机室、成品球上料仓、造球机室、焙烧室、皮带机通廊、除尘系统、动力系统、变电所、转运站等。8.2工程概况（1）精粉仓库：包括地下料仓和地上防雨棚。地下部分采用现浇钢筋混凝土结构，料斗采用钢结构，防雨棚采用排架结构，钢柱钢屋面。（2）膨润土配加室：包括地下料仓和地上防雨棚。地下部分采用现浇钢筋混凝土框架结构，料斗采用钢结构，防雨棚采用排架结构，钢柱钢屋面。（3）烘干机室:现浇钢筋混凝土框、排架结构，内设10t吊车，单层、层部两层，砖墙围护。（4）润磨机室:现浇钢筋混凝土框、排架结构,内设吊钩桥式起重机。（5）成品球上料仓：包括地下料仓和地上防雨棚。地下部分采用现浇钢筋混凝土结构，料斗采用钢结构，地上部分为现浇钢筋混凝土框架结构。349 （6）造球机室：现浇钢筋混凝土框架结构，共三层，砖墙围护。（7）焙烧室：现浇钢筋混凝土框架结构，共五层，内设软水站、配电室、操作室、液压站等。（8）皮带机通廊：预制钢筋混凝土支架，架空结构。（9）动力系统：1）煤气加压站：加压机室为排架结构，采用预制钢筋混凝土柱，钢筋混凝土薄腹梁，砖围护墙配电操作室为砖混结构，室外设现浇钢筋混凝土平台。2）鼓风机站：排架结构，采用预制钢筋混凝土柱、钢筋混凝土薄腹梁，砖围护墙。操作室为砖混结构。（10）除尘系统1）风机房：排架结构，采用预制钢筋混凝土柱、钢筋混凝土薄腹梁，砖围护墙。操作室为砖混结构。2）除尘平台：现浇钢筋混凝土框架结构，共三层，内设变电室。（11）变电所：砖混结构。（12）转运站：砖混结构。8.3气象资料气温最冷月平均气温-5.1℃最热月平均气温25.1℃极端最高气温36.4℃349 极端最低气温-21.9℃雨量日最大降雨量86mm一小时最大降雨量54mm风全年主导风向东风夏季主导风向南风冬季主导风向西北风8.4地震烈度七度8.5.设计计算数据基本风压0.35KN/m3基本雪压0.25KN/m3地震设防烈度七度冻土深度900mm冬季采暖室外计算温度-10℃夏季通风室外计算温度29℃9.总图运输9.1平面布置在满足工艺流程顺畅、运输合理、符合各种规范要求的前提下，布置非常紧凑。需新建上料、原料处理、焙烧、煤气加压、风机、配变电、除尘等系统的建、构筑物。349 新建竖炉车间布置在高炉的东南侧，竖炉上料地仓布置在精矿粉堆场的东南侧，煤气加压、风机、配变电、除尘等附属系统均靠近焙烧室布置。具体布置情况见附图9.2运输运输方式采用汽车运输，由厂方自行解决。10.环境保护10.1设计依据编写本设计所依据的主要规定和标准如下：（1）《冶金工业环境保护设计规定》（YB9066-95）（2）《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-96）（3）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）（4）《钢铁工业水污染物排放标准》（GB13456-92）（5）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）（6）《环境保护设计若干规定》（90）冶安环字696号文（7）《工业企业厂界噪声标准》GB12348-9010.2工程概述本工程为10m2竖炉工程。本工程主要内容为：新建一条年产50×104竖炉生产线，包括精矿料仓，烘干机室，润磨机室,造球机室，竖炉本体，成品料仓及其配套设施。349 该地区为暖温带半湿润大陆性季风气候，具有冬干夏湿，季风显著，四季分明的特点。冬季盛行西北风，雨雪稀少，夏季盛行东南风，天气闷热多雨，全年平均气温10-11℃，年平均降水600-700mm。根据有关监测资料，厂区附近大气环境中SO2浓度符合国家二级标准，TSP大部分地区超过三级标准20%以上。为了减少建设工程对环境的污染，本工程10m2竖炉采用了国内较先进的工艺流程，选用了高效除尘设备。对每个污染源都采取了行之有效的治理措施。使污染物排放量得到严格控制，以保护地区的生态环境。10.3主要污染源和污染物及控制措施10.3.1主要污染源和污染物1）主要污染源本工程的主要污染源为10m2竖炉。2）主要污染物本工程的主污染物为：大气污染物：粉尘、二氧化硫水污染物：悬浮物噪声：设备噪声10.3.2环境治理措施10.3.2.1粉尘治理（1）产生的粉尘主要来源于：10m2竖炉焙烧球团时产生的废气所携带的大量粉尘，其次是竖炉下部两个出料口部位，为消除粉尘对环境的影响，本设计采用60m2349 静电除尘器，使烟气排放时含尘浓度低于100mg/Nm3。该除尘灰TFe含量高达15%，有很高利用价值。设计回收此除尘灰用以球团配料。该治理措施社会效益良好，企业经济效果明显。（2）车间、通廊、转运站均采用水冲洗地坪，以防二次扬尘。集中除尘和所回收粉尘，经加湿处理后集中输送到配料室加以利用，形成了一套完整的闭路系统，既防止了二次扬尘，又有效地利用了资源。10.3.2.2废水的治理10m2竖炉生产用水共分三个系统，即设备冷却循环水系统（净环水）和冲洗地坪、除尘加湿系统（浊环水）以及生活、消防系统。(1)冲洗地坪及除尘加湿用水量为13m3/h(最大），其中除尘水量5m3/h。（2）生产废水送入水处理系统，经浓缩沉淀后，废水循环使用。脱水后的滤饼定期用汽车送至料场回收。因此，本工程外排生产废水量为零。（3）生活污水（包括职工生活用水、食堂、淋浴等）经化烘池处理后排入原雨水管网。10.3.2.3噪声的治理噪声主要来自各类风机、空压机、水泵等。设计中风机、空压机的吸排风口均配置消声器；噪音源（房）墙、顶设置吸音板，密封门窗等降低噪音强度；设备设置减震及隔声装置等，以降低对环境的噪声污染，达到国家噪声控制标准。349 10.4厂区绿化厂区绿化由钢铁厂自己考虑绿化设计，本设计不再考虑绿化设施。10.5环境监测和环境管理机构环境监测工作由钢铁厂环境监测站承担，环境管理工作由钢铁厂环保处负责，本设计不再考虑。11.安全与工业卫生11.1设计依据编写本设计所依据的主要规定、规范和标准为：（1）《冶金企业工业安全卫生设计规定》（冶生[1996]204号）（2）《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》（1996年劳动部第3号令）（3）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（4）《工业企业设计卫生标准》（TJ36-70）（5）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）（6）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（7）《工业企业煤气安全规程》（GB6222-86）11.2工程概述本工程是为满足高炉生产的要求，新建一条年产50×104t竖炉生产线包括精矿料仓，烘干机室、润磨机室、造球机室、竖炉本体、成品料仓及其配套工程。11.3主要危害及有害因素分析349 本工程生产过程中不安全因素有火灾、触电、人体坠落及机械伤害等。本工程生产过程职业危害因素主要有粉尘、噪声。1）火灾变电站及鼓风机站等部位存在火灾危险。2）触电电气设备如有漏电，存在人身触电电事故。3）人体坠落及机械伤害传动机械设备的外露部分易造成机械伤害设备操作平台、梯子、高空作业区及坑沟等可能发生人体坠落。4）粉尘竖炉焙烧球团时产生的烟气中含有大量的粉尘。5）噪声竖炉鼓风机房及煤气加压机房的生产过程中产生大量的噪声。11.4设计采取的安全防范措施（1）防触电本工程各平台的检修照明均采用安全电压，电气设备的外壳均可靠接地。（2）防人体坠落及机械伤害设备裸露运转部分设防护罩或防护栏，设备周围预留足够的检修空间及人行通道，设备跨越部分设有过桥，平台走梯设有防护栏，吊装孔及厂房内管道、污水沟等设置防护板及栏杆，并设有警告标志，过桥走梯采用花纹钢板制作以防滑。349 （3）防尘竖炉焙烧球团产生的烟尘本设计采用静电除尘器，使烟尘排放时含尘浓度小于150mg/Nm3（4）防噪声本工程所有的鼓风机房及空压机房采用密封门窗，鼓风机及空压机进出口管道加消音器。磨机以及各种电机采用加消音罩等措施使各种噪声控制在小于85dB以下，达到隔声降噪的目的，符合国家噪声控制标准。（5）安全供电及照明电源电缆过载流量的选择是当一回路发生事故或检修时另一回路能承担全部主要生产车间变压器容量，当一台变压器发生故障或检修时另一台变压器可承担全部生产负荷，对于低压电动机的过负荷保护一般选用具有断相保护的热继电器，以防单相运转烧坏电动机，主要生产厂房除有工作照明外，还有事故照明和局部检修照明。（6）防火设计已考虑了消防管网、消防水源、消防栓、消防水压及灭火器等一些消防设施。所有建筑物、构筑物的耐火等级均不低于二级，根据上述情况进行厂房防火间距、安全疏散、建筑构造上的设计。各类厂房的设计防火要求，严格执行《建筑设计防火消防篇》。（7）防雷建筑物防雷保护按国家标准《建筑防雷设计规范》有关规定进行设计，该厂可建筑属于三类防雷建筑，厂房高度大于15米349 时，考虑直击雷保护，并采用重点保护。（8）防震本设计建筑按地震基本裂度七度设防。11.5安全卫生机构由钢铁厂统一考虑。11.6安全与工业卫生投资安全与工业卫生设施大多与环保设施及生产设施有关，很难从功能上分开，因此安全与工业卫生设施投资包括在本工程各项投资费用中。11.7安全与工业卫生预期效果本次设计对生产过程中产生的不安全因素如：防机伤、人体坠落、防火、防震及防雷电等都采取了有效预防措施，并针对工程的职业危害特点，对产生的粉尘、噪声等都采取了有效措施。因此，本工程投产后，在实现安全卫生方面将达到一个新的水平，保障工人在安全与卫生的条件下工作。12.能源消耗与节能12.1设计依据本工程是依据《河北省建设和技术工程项目可行性研究报告增列“节能篇”实施细则》进行编制的。12.2工程概述本工程是为满足高炉生产的要求，新建一条年产50×104t349 竖炉生产线包括精矿料仓，烘干机室、润磨机室、造球机室、竖炉本体、成品料仓及其配套工程。12.3能源消耗本工程能源消耗见下表序号名称单耗折算系数折标准煤（kg)土烧球团竖炉球团土烧球团竖炉球团1水5kg/t108kg/t0.120.612.962电7.8kwh/t30.4kwh/t0.43.1212.163煤100kg/t714高炉煤气271m3/t0.1129.815压缩空气10.8m3/t0.040.4326蒸汽50kg/t0．029-1.45合计73.7253.9112.4节能措施（1）窑皮散热从窑体内部砌砖上做到保温减少热量损失，在耐火材料外砌一层保温砖以减少散热。（2）汽化冷却系统汽化冷却系统产生的蒸汽可以供暖从而节约标准煤1.45kg/t349 球，达到节能降耗目的。12.5节能效益（1）土烧球团与竖炉球团相比，每吨球团矿节约标准煤9.86kg（2）土烧球团与竖炉球团相比，可降低高炉焦比。13.消防13.1设计依据本设计所依据的主要规程和规范《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）《火灾自动报警系统设计规范》（GBJ116-88）《建筑灭火器本置设计规范》（GBJ140-90）《烧结安全规程》13.2工程概况本工程是为满足高炉生产的要求，新建一条年产50×104t竖炉生产线包括精矿料仓，烘干机室、润磨机室、造球机室、竖炉本体、成品料仓及其配套工程。13.3生产过程中火灾因素分析本工程存在的火灾隐患主要是：鼓风机站以及变电室。13.4设计采取的防火措施本设计认真贯彻执行“预防为主、防消结合”的消防工作方针及国家有关安全防火方面的规定，在总图布置、消防给水、易发生火灾场所的消防措施和建筑设计等方面，均按现行有关规定设计。349 13.4.1总图布置本工程总图布置符合建筑设计防火规范要求，根据生产、运输及厂区消防要求，重点防火单位设有环形防火通道。沿道路配置消火栓，其每两个消火栓之间间距不超过120m.13.4.2消防组织和消防给水（1）本工程的消防工作由现有消防站负责(2)消防给水：给水为低压给水，由厂区生活消防给水系统供给，通过厂区环形管网送至用户，消防时由消防车加压灭火。室外消防用水量为15L/S。室外消防栓间距不大于120m。13.4.3主要生产设施的消防措施根据国家或部颁发的设计规范规程及标准，本次设计中所有危及人身安全的工业厂房设相应的气体自动监测仪表，和火灾报警系统及消防联动系统。管道的吹扫采用压缩空气吹扫，涂色、安全标志符合国家相关规定。变电器室设置了灭火器、火灾自动报警及联动系统。13.4.4建筑物防火主厂房生产类别为丁类火灾危险性类别，建筑物按二级耐火等级设计。变电室按乙类火灾危险性类别，耐火等级按一级或二级考虑。13.5防范措施预期效果349 设计严格执行《建筑设计防火规范》GBJ16-87等有关规定，考虑了一系列的消防措施，在正常情况下，严格按照操作仙程进行工作，可避免火灾事故的发生，确保生产安全。一旦发生火灾，可利用较完善的消防手段，使灾情及时得到控制，把灾情造成的损失，减少到最低限度。三白灰窑系统1概述349 伴随着国内钢铁行业的发展，活性白灰(石灰)作为钢铁业必需的辅料，需求量增加，质量要求也越来越高，白灰市场出现了前所未有的发展机遇。市场调查结果证明，未来3~5年高品位、高活性度白灰市场价格将继续攀升，维持卖方市场地位，由于白灰质量对炼钢影响非常大，即使将来钢铁市场下滑，优质白灰也会挤占劣质白灰市场，留有足够的利润空间。我国虽然是能源大国，但由于工艺落后，尤其是旧窑型和土烧白灰窑(石灰窑)污染大、质量差、能耗高、产量低，达不到炼钢对白灰的质量要求，因此淘汰土烧白灰窑，推广能耗低、产量高、质量好的节能环保型白灰窑既是国家环保的要求也是目前的大势所趋。目前白灰窑70%是无任何环保措施的土窑，受地方保护得以生存。但各地区严重的各类工业污染问题引起国家环保总局高度重视，另加新闻媒体、群众举报等社会监督力量的作用，使土烧白灰窑在近几年将逐渐被淘汰、关停。节能环保型白灰窑具有广阔的市场前景和竟争力，是近期必需发展的。2设计依据依据钢铁工业生产配套和钢铁企业技术改造的需求，结合对该地区钢铁工业市场的调研和分析，依据承建单位白灰需求量，考虑建设日产650t白灰（CaO）生产线工程项目。我公司设计的140M3白灰窑利用系数大于0.65t/m3.d，白灰质量能够达到CaO含量≥84%，生烧率+过烧率≤10%（要求进厂石灰石CaO含量≥50%）。需建8座140M3白灰窑，日产白灰大于650吨。为满足烧结车间生产，配套设计白灰破碎系统。3资源和市场白灰，俗称石灰，主要成分是CaO，是钢铁企业炼钢和烧结生产主要添加剂之一。3.1资源349 3.1.1原料白灰生产主要原料为石灰石（天然CaCO3），白灰生产工艺要求石灰石CaO含量50%以上，粒度在40~80mm之间，含泥量和含水率≦2%。我国盛产石灰石，采石企业多，石质好，运距短，有充足的可利用空间。所以石灰石的采购、供应有优选的余地。3.1.2动力介质白灰生产主要选用的燃料有：煤气、焦碳和燃煤。依据本公司生产状况，煤气除满足烧结、炼铁单位等煤气用户的需求外，能够保证8座白灰窑的煤气用量，既解决了资源回收问题又解决了煤气排放污染，煤气、水、电等方面都能充分保证。3.1.3运输石灰石运距都在几十公里之内，汽车运输能保证供应。综上所述，白灰生产的原料（石灰石）和燃料（煤气）等均有充足供应保证，满足生产要求。从资源方面分析，该工程项目是可行的。3.2市场白灰（CaO）是钢铁生产不可缺少的辅助材料之一，随着我们钢铁生产企业的高速发展需求量将越来越大。特别是新建钢铁企业，一般采取先保证钢铁生产，后进行扩建和技术改造，自身生产辅助材料（白灰等）以达到降低成本，增加效益的目的。原有的钢铁生产企业根据扩产的需求，也要逐步扩大辅材（白灰等）生产，对企业进行技术改造，以适应钢铁生产的需求。新建白灰生产能力的项目是势在必行的。349 建设该工程项目从市场分析是可行的，具有远景市场优势。4生产工艺4.1生产原料要求4.1.1石灰石质量要求：石灰石含CaO成分50%以上，粒度为40~80mm之间，含泥量和含水率≦2%。按每吨白灰1.65t石灰石计算。4.1.2燃料（煤气）煤气耗量42000Nm3/h　（每座白灰窑煤气耗量7000Nm3/h）煤气压力>6KPa4.2白灰窑主要技术参数主要技术参数序号项目单位指标备注1白灰窑容积m3/座1402白灰窑座数座83利用系数t/m3.d>0.654煤气耗量Nm3/h/座50005煤气压力KPa>66烧嘴数量个167喷嘴数量个168装机容量Kw/座~140未包括破碎系统9生过烧率%≤10349 10活性度ml＞2604.3工艺原理石灰石粒度和煅烧时间成正比，粒度小煅烧时间短。在窑前首先对石灰石进行破碎（碎石则不须破碎）、筛分整粒，装入石灰石仓，有效提高白灰窑的料柱透气性，减少生烧、过烧。在仓下进行计量。计量后经斜桥料车提升至窑顶装入窑内。窑下鼓风机送入助燃风与煤气在烧嘴混合燃烧，石灰石在自重作用下经过预热带、煅烧带、冷却带完成全部煅烧经卸料口卸出窑外。4.4工艺过程（1）供料系统石灰石由堆场用装载机运至振动筛，筛分后由皮带机运至高架料仓。（2）上料系统石灰石由槽下电振给料机经输送带至料车，由料车卷扬系统运至白灰竖窑。（3）白灰竖窑石灰石在自重作用下经过预热带、燃烧带、冷却带完成全部煅烧经卸料口卸出窑外。（4）烧成排灰白灰经卸料口卸出窑外，经称量后由翻斗车运至白灰筛分破碎系统。349 （5）白灰筛分破碎系统白灰经筛分后30-60mm灰块用于炼钢，小于30mm白灰经破碎至<3mm白灰粉用于烧结。4.5工艺特点1、与传统的燃煤、焦炭白灰窑相比，燃煤气的白灰窑有效利用高炉煤气与助燃风充分混合燃烧分解石灰石，吨灰原材料成本、运行成本明显降低。2、煤气窑生产的白灰块杂质少，用于炼钢、烧结生产可降低灰耗，提高钢水及烧结矿质量。3、特种材料制作的耐热烧嘴，抗高温，耐磨损，寿命长，燃烧功率达5～15GJ/h。燃烧稳定可靠，寿命长且不易回火。4、经国内多个厂家几年的生产经验，成功的延长了预热和冷却时间，适应了白灰导热系数低的特点，减少了炉内气流阻力，解决了白灰窑低压煤气操作难题。5、白灰窑出灰系统、白灰破碎系统设干式除尘设备，除尘效果能够达到国家要求烟尘排放浓度标准（≤100mg/Nm3）,减少环境污染。因低压操作，炉顶无粉尘排出，废气满足国家标准。6、入炉原料经筛分入炉，大大提高入炉石灰石的粒度均匀性，可进一步提高白灰窑的料柱透气性，提高产量和质量。7、采用皮带机供料、排料，减少了扬尘和工人岗位定员，提高了机械化程度。349 现代化的白灰窑必须具有现代化的控制系统。实现白灰窑工艺称重配料和上石系统生产过程自动化。八座白灰窑选用一套SIMATIC-S7400的PLC和WINCC作为监控系统。逻辑控制比较复杂，对设备运行的连锁条件要求严格，需要有故障保护程序。合理运用定时触发和脉冲沿触发；PID回路调节较多，对调节质量有较高要求。需优化调节参数；通讯负担繁重，PLC站间、PLC与上位机之间都有大量数据交换。需要有高速网络连接。生产网要向管理网提供数据（包括数据和画面）。要保证生产网的安全稳定。依据控制对象的规模，兼顾性能与成本合理选型；生产网与管理网的集成，向管理网提供生产数据和画面。由于采用前述技术方案，提高了白灰窑的机械化程度，改善了环境，提高了白灰质量和产量，生烧率低于10%，活性度达260ml以上，并使白灰窑在低煤气压力下（6Kpa以上）,仍然可达到正常生产状态。该煤气白灰窑结构简单，运行可靠，易操作，投资低。5设计方案评估该工程项目设计拟建8座140m3白灰生产竖窑，并按设计和工艺要求形成生产线，日白灰产量为650t，预算总投资为1800万元（本投资为基础设施静态投资）。其主要配套工程包括8座140m3白灰生产竖窑和配套设备等。基建工程要求条件：地耐力150Kp/m2349 以上，水、电、路三通。根据实际地质勘察结果结合生产工艺要求，具体对土建工程进行设计和实施。该工程项目的投资是本着保证生产能力和质量的前提下进行的8×140m3白灰窑投资概算单位：万元序号项目金额备注1白灰窑本体800万元2土建工程600万元3标准设备300万元4电气仪表100万元5静态总投资1800万元设计方案及基础设施投资评估，综合分析设计方案适合市场工艺的要求，并且对传统生产条件有所改进，能保证生产能力和产品质量。基础设施总投资为1800万元，结合生产能力分析投资额是适合的，按设备折旧计算，每吨折旧费为3.0元/吨是可行的。（基础设施折旧期为30年，设备折旧期为12年）计算公式为：投资总额/折旧年限×（开工日/年）×日产量=折旧费/吨6生产人员定置349 根据工艺要求和生产条件进行以下生产车间配置各类工作人员和操作工人。车间管理人员：车间主任1人（兼管生产）车间经营管理（兼统计核算员）：1人车间设备管理（兼库房管理员）：1人车间生产人员：（车间生产安排三班连续生产）班长：1人操作人员：21人（包括上料、出料、卷扬操作）装载机司机：1人维护保养工：1人合计：3+24×3=75人7工程项目实施和建设周期1、项目实施项目实施程序包括：论证、审批、建设、验收、交付等几个程序2、项目建设内容：生产车间基础、8×140m3白灰窑基础、主体钢结构制造安装、竖窑主体制造、安装和砌筑，配套设施制造安装、总装调试。3、施工周期：120天。8经济技术指标及效益8.1经济技术指标1、设备完好率：95%349 2、生产开工率：90.4%（年开工日330天）3、产品合格率：95%4、设施折旧期：基建30年、设备12年5、成本变幅率：0～（-10%）之间8.2成本分析产品（白灰）吨成本计算序号项目消耗单价（元）成本（元）1原料石渣1.65t4269.32燃料煤气3电费5.5Kw.h0.84.44人工工资10元/t105生产消耗2.6元/t2.66设备折旧3.0元/t3.07不可预见费2元/t28总计成本130.98.3经济效益（增值）白灰市场平均价格为197元/t每吨产品增值：197元/t-130.9元/t=66元/t每日按产量600t增值：66×600=39660元/日年利润：39660元/日×330日=1308.7万元投资回收期：1800万元/1308.7万元≈1.37年说明：1、该产品企业内部转帐消耗无税金。349 2、经济效益分析计算符合经济技术指标要求。3、未包含不可预见因素影响。9环保评价及措施9.1环保评价该工程项目设计及工艺设计简单紧凑，对传统工艺有所提高，但适用、投资少、建设周期短、回报快，在项目环保措施方面不同程度存在以下问题：1、生产现场扬尘：主要来源风力扬尘，筛分作业扬尘和出料装卸扬尘等。2、炉窑排放的烟尘和硫化物，竖窑窑顶高温烟气具有排放量太、排放点高、污染范围广、含尘量高和温度变化大的特点。3、鼓风机等机械噪音。9.2改进措施1、生产现场扬尘改进措施：采用挡风抑尘墙设施，振动筛加设防尘罩等。2、炉窑排烟设除尘、脱硫设施。3、鼓风机等机械噪音加消音罩。10结论（1）技术简单、操作方便实用。（2）节能、环保。（3）投资少、建设周期短、收效快，经济效益显著。349 第三章炼铁一、总论1.设计依据包头市大安钢铁公司与本公司签订的“包头市大安钢铁有限公司530m3高炉工程“合同及其附件。2.设计原则及指导思想（1）总图布置做到工艺布置合理，紧凑，占地少，原料输入和产品输出流程顺畅。（2）本工程设计要在总结同级高炉设计的基础上，有提高、有改进、有创新。要求关键工艺设备及工艺控制水平达到或超过目前国内同类型高炉的先进水平。附属设施经济实用、可靠、减少不必要的投资、以获得良好的经济效益。（3）设计中考虑充分利用地方资源，发展地方钢铁工业。工艺流程及装备水平符合国家的行业政策。（4）做好环境保护、防火和安全卫生工作，“三废”治理项目与主体工程同时施工，符合国家环保要求的排放标准。3设计内容、范围与分工3.1设计内容（1）燃料供应设施349 原、燃料供应设施主要包括向高炉提供合格的烧结矿、球团矿、杂矿和焦炭运到矿槽区转运站，再将原料分别运往个矿槽储存。（2）炼铁工艺系统炼铁工艺系统主要包括高炉本体、热风炉、储矿槽、斜桥上料、炉顶装料、风口平台出铁厂、重力除尘器及粗煤气系统、水冲渣系统等设施。为实现高炉生产结构优化，提高投资效益，降低成本，本设计具有如下特点：（a）精料高炉入炉原料为高碱度烧结矿和酸性球团矿，做到入炉原料100%的熟料率。正常冶炼时基本不加石灰石。烧结矿和球团矿、焦炭进行槽下筛分后入炉，控制烧结矿和球团矿焦炭粉末<5%。（b）高风温措施：高炉采用三座球式热风炉及大功率短焰陶瓷燃烧器，确保1150℃的设计风温（c）高炉煤气采用干法布袋除尘。节电、省水，同时获得较高的煤气质量，有利于热风炉送风温度的提高。（d）高炉长寿改进炉体冷却系统，炉身下部采用板壁结合的冷却方案，使炉体结构合理化，在高炉不同的部位采用不同的耐火材料，保证高炉一代炉役达到8年以上。（e）无料钟炉顶，布料手段灵活，可改善炉料分布，能充分利用煤气的热能及化学能，有利于节焦增产。（f）自动化控制：对高炉矿槽及上料、热风炉、布袋除尘器及原燃料供应系统均采用PLC控制，所有参数用LCD画面显示，具有较高的自动化水平。349 （3）热力设施新建高炉鼓风机站，内设两台离心式三元流鼓风机，一用一备。高炉生产所需的压缩空气、蒸汽等由公司压缩空气、蒸汽管网供应。（4）燃气设施高炉燃气设施主要是高炉煤气除尘设施，本工程采用干式低压脉冲布袋除尘器。净化后的高炉煤气部分供热风炉烧炉用，剩余部分进厂内煤气外网，供厂内其他用户使用。高炉生产所需少量氧气、氮气等，由公司统一考虑提供高炉使用。（5）给排水系统两座高炉将设置一个集中的炉体冷却循环水泵站，高炉水冲渣滤池处设一个冲渣循环水泵站，鼓风机站、铸铁机单独建各自冷却水泵站。在各用户点设生产用水、生活用水及消防用水。在设计区内考虑雨水排放等设施。高炉冷却水循环水泵站设常压、高压两套循环水系统。高炉净环循环水量3000m3/h，水压0.5Mpa（炉前压力）。在净环水泵站设二次加压泵，供高炉风口、渣口小套及无料钟气密箱冷却用水。冲渣泵站供高炉冲渣用，高炉用水量为1400m3/h，水压为0.4Mpa。高炉鼓风机冷却水用量500m3/h，1x50m铸铁机循环水量为300m3/h。（6）供配电及电气传动系统高炉的原、燃料设施及槽下配料系统、料车上料和炉顶装料系统、热风炉系统、高炉循环水系统、高炉冲渣系统、矿槽除尘和出铁场除尘系统、煤气除尘系统、高炉鼓风机系统等的供配电及电气传动设计。3.2设计范围（1）高炉本体、炉顶、斜桥上料设施；（2）高炉出铁场设施；349 （1）高炉矿槽及槽下供料设施；（2）高炉槽上供料设施；（3）球式热风炉设施；（4）煤气布袋除尘设施；（5）高炉重力除尘器设施；（6）高炉渣处理设施；（7）高炉出铁场、矿槽除尘设施；（8）高炉鼓风机设施；（9）高炉冷却循环水泵站、冲渣水泵渣站；（10）高炉区域其他采暖通风设施、给排水设施及热力设施；（11）高炉区域供配电及仪表、控制设施；（12）高炉区域总图运输及公用管线；（13）炼铁厂、烧结厂总图布置及管网设计；3.3能源介质供应高炉系统所需的蒸汽、氮气、压缩空气、水等接到炼铁区边界。本设计不包括变电站、机械和电气维修间及生活福利设施的设计。高炉设计主要技术经济指标表序号项目单位数量1高炉有效容积m35302高炉利用系数t/m3.d2.53高炉年工作日天3004生铁年产量104t/a~405吨铁耗矿t/t1.86焦比t/t0.6349 7入炉品位%TFe≥578送风温度℃11509炉顶压力MPa0.03~0.1510渣铁比t/t0.383.4规模和物料平衡一座高炉年产炼钢生铁40万吨。高炉主要物料平衡如下：烧结矿+球团矿50+16杂矿1.0焦炭241x530m3高炉煤粉5.4碎焦碎矿煤气97000Nm3铁水40水渣15炉尘0.85注：计算单位：万吨/年;物料计算时，烧结矿Tfe=56%、球团矿TFe=62%，当Tfe变化时，原料消耗会相应变化。349 二、原燃料供应设施1概述高炉所用的原料有:烧结矿、球团矿、杂矿（石灰石、萤石等）、焦碳、煤粉等。从槽下运出饿额原料有：碎矿、粉焦。烧结矿、球团矿由本公司的烧结厂、球团厂供应。杂矿、焦炭可外购，在原料场堆存待用。碎矿、粉焦可用汽车往烧结车间综合利用。煤粉由新建的喷吹站供应。矿槽槽上运输采用胶带机向各矿、焦槽供料。2原、燃料用量主要原燃料用量见表。主要原、燃料用量序号物料名称粒度mm入厂量104t/a入炉量104t/a备注入厂入炉1烧结矿5~505~5055502球团矿0~185~1816.5163焦炭0~12025~7526244杂矿0~300~301.51349 合计99913高炉矿槽槽上供料为满足各种原燃料的加工、输送要求，高炉矿槽上料设有两条通路。球团矿、杂矿、焦炭系统：汽车将来自原料场的球团矿、杂矿卸至矿石地仓，再经胶带机运往指定的矿槽；汽车将外购合格焦炭，卸至焦炭地下受料坑，再经胶带机运往指定的焦炭槽。烧结矿系统，由烧结厂将烧结矿筛除粉末以后，把合格的烧结矿经胶带机输送到高炉矿槽转运站。4安全与环保为保障原燃料供应设施持续和安全生产，结合原料系统工艺特点，对安全和环保采取以下措施：（1）为确保在生产过程中人身安全和设备安全，在设备起动及料仓高低料位设有灯光和音响报警，在设备的必要部位设防护罩和防护围栏，带式输送机设跑偏检测器和拉绳开关等安全措施。（2）原料系统环境保护的重点是防止粉尘污染和噪声污染。对粉尘防治采取矿槽密闭除尘、带式输送机转运点抽风除尘等到措施。对噪声污染的防治采取噪声隔离等降噪措施。349 三、炼铁系统1炼铁系统概述新建530m3高炉，及相应的辅助设施，高炉包括：高炉本体、风口平台出铁场、热风炉及余热回收设施、矿槽及双料车斜桥上料系统、无料钟炉顶系统、水冲渣设施、重力除尘器及粗煤气系统、高炉主控室。与高炉配套的设施有：矿槽槽上供料系统、高炉鼓风机站、干式煤气布袋除尘系统、循环水泵房及高炉给排水设施、通风除尘设施、总图运输设施、供配电设施、电控及仪控系统、高炉区综合管线等部分组成。高炉生产所需的烧结矿由本工程新建的烧结厂供应，球团矿、焦炭和其他原料外购。2工艺技术特点(1)烧结矿、球团矿、焦炭上料系统均设有筛分设施，筛除小于6mm的粉末以提高料柱透气性，为提高冶炼强度、增产节焦创造条件。(2)349 炉顶及装料设备采用新二代JL型漏斗式炉顶，它具有布料均匀、密封性好的优点，能提高炉顶压力、操作稳定、煤气分布合理，且易于维修。(3)选择合理的高炉内型及耐火材料，采用低气孔自焙炭砖风冷综合炉底，高炉冷却采用光面冷却壁和镶嵌捣打料冷却壁的冷却形式。(4)高炉本体采用“自立式”结构以增大风口平台操作场地。(5)风口平台为敞开式，便于高炉炉底进行维修操作。(6)前采用液压矮泥炮，它具有炮身低、设备轻、操作灵活等特点。(7)贯彻综合利用方针，高炉炉渣全部冲成水渣，冲渣水循环利用。(8)煤气系统采用干式布袋除尘器，减少用水量，提高了煤气温度和煤气质量。(9)采用球式热风炉，有利于提高热风温度。(10)采用16个风口，有利于炉缸的均匀，并为强化冶炼创造了条件。3高炉设计主要技术经济指标表高炉设计主要技术经济指标表序号项目单位数量1高炉有效容积m35302高炉利用系数t/m3.d2.53高炉年工作日天3004生铁年产量104t/a~40349 5吨铁耗矿t/t1.86焦比t/t0.67入炉品位%TFe≥578送风温度℃11509炉顶压力MPa0.03~0.1510渣铁比t/t0.384规模及物料平衡高炉年产炼钢生铁40×104t/a高炉主要物产平衡如下：高炉主要物产平衡如下烧结矿+球团矿50+16杂矿1.0焦炭241x530m3高炉煤粉5.4碎焦碎矿煤气97000Nm3铁水40水渣15炉尘0.85注：计算单位：万吨/年5产品及副产品5.1产品高炉容积530m3，设计利用系数2.5t/m3·d。年产炼钢生铁40×104t/a。高炉铁水成份CSiSP349 ~4%0.5~0.6%0.05%0.16%5.2副产品（1）水渣高炉生产的炉渣在炉前全部冲制成水渣年产水渣约15万吨，水渣可供水泥厂作原料用。（2）高炉煤气一座高炉煤气发生量约97000Nm³/h，热风炉烧炉自用约70000Nm³/h，其余煤气可供厂内其它用户使用。6主要原料燃产及消耗量6.1主要原料高炉使用烧结矿和球团矿，设计高炉入炉酸性球团约占25%，高碱度烧结矿占75%（根据生产实际情况可相应修改）。正常生产时，只添加少量石灰石作为调节炉渣碱使用。其它熔剂如硅石、萤石等仅在炉况出现异常时使用。6.2原、燃料性能（参考值）（1）烧结矿TFe≥56%，铁份波动≤±0.5%碱度R≥1.8，碱度波动≤±0.05FeO≤8%，碱度波动≤±0.75%转鼓指数TI≥76%粒度：5~50mm，<5mm<=5%,>50mm<=5%（2）球团矿TFe≥62%转鼓指数≥90%常温耐压强度2500N/个球349 还原后耐压强度450N/个球粒度：5~18mm，<5mm<=5%（3）焦炭灰份≤12.99%水份<7.5%硫≤0.46%磷≤0.02%固定碳~85%转鼓强度：M40：~85%落下强度：M10：<6.5%粒度：15~70mm，>75mm<=10%6.3各种原燃料消耗量（入炉量）1×530m3高炉各种主要原燃料消耗量见主要原燃料消耗量表。主要原燃料消耗量表综合矿比=1：1.80年产炼钢生铁万吨：70万吨/年t/tHM1球团入炉量16.000.4442毛量16.500.4603烧结矿入炉量50.001.3494毛量55.001.4765焦炭入炉量24.000.6236毛量26.000.671349 7煤粉入炉量5.400.1508原煤耗量6.000.1679石灰石0.360.01010原燃料合计入炉量101.76注：物料计算时，烧结矿TFe=56%、球团矿TFe=62%，当TFe变化时，原料消耗会相应变化。6.4辅助材料消耗吨铁辅助材料消耗见下表：辅助材料消耗量表序号名称单位及数量备注1炮泥、沟泥5kg/t·HM由碾泥机生产或外购2焦粉1.0kg/t·HM3河沙4kg/t·HM4生粘土1.5kg/t·HM5熟料粉1.0kg/t·HM6耐火砖1.0kg/t·HM修铁水罐用7高炉炼铁工艺流程349 高炉生产工艺流程见下图：349 349 8主要工艺设备高炉炼铁车间由原燃料供应系统、高架料仓系统、炉顶和上料系统、高炉本体、风口平台出铁场、水冲渣、热风炉、粗煤气系统、煤气布袋除尘系统以及鼓风机房、高炉水循环系统等部分组成8.1高架料仓系统1)贮矿(焦)槽系统工艺特点：(a)设双排贮槽共18个，用于贮存焦炭和烧结矿、球团矿及杂矿，其中焦炭槽4个，烧结矿槽6个，球团矿槽4个，杂矿槽4个；(b)焦炭在槽下经过称量后装料车入炉(c)矿石系统采用胶带运输方式将称量后的料经装料车入炉；(d)矿石系统中烧结矿、球团矿槽下筛分后入炉，杂矿槽下不过筛，合格料装贮槽；(e)所有烧结矿、球团矿及杂矿贮槽下均设称量漏斗，由称量漏斗卸入矿石胶带运输机装入料车入炉。(f)碎矿采用胶带运输方式运至碎矿仓，用汽车外运；2)矿、焦贮槽设置数量、容积及贮存时间见表3-7。高架料仓数量及贮存时间表3-7序号料仓名称烧结矿球团矿焦炭杂矿1数量（个）64442单个有效容积（m3）7563120673贮存时间（h）1216.49.2226349 8.2炉顶和上料系统炉顶系统包括：炉顶设备、均压和均压放散系统、探尺、炉顶液压站、安装和检修设备等组成。上料系统采用斜桥式双料车上料和无料钟炉顶装料设备。料车有效容积为4m3。料车卷扬机为变频调速。炉顶装料设备的主要技术性能：无料钟炉顶设备主要包括受料漏斗、料罐、上阀箱、下阀箱、中心喉管、气密箱（包括溜槽传动装置）和溜槽等部分组成。无料钟形式串罐料罐有效容积16m3溜槽转速0~11转/分溜槽摆速0~1.6度/秒上、下密封阀直径DN700mm柱塞阀、下料闸直径DN650mm溜槽长度2000mm溜槽正常工作角度13~53°布料方式环形、定点各阀传动方式液压传动炉顶料罐均压采用氮气无料钟炉顶设备的气密箱采用水冷、氮气密封。探尺垂直软探尺2台探尺卷扬机2台探尺提升速度为0.8m/s最大测量范围5m卷筒直径271mm钢绳直径8.8mm349 直流电动机功率4kw电动机台数1台（每套探尺）均压阀Φ200均压放散阀Φ300料车的有效容积4m3×2料车卷扬机1台最大卷扬能力12t最大提升速度2.44m/s卷筒直径1850mm钢丝绳最大行程~65m钢绳直径32.5mm交流变频电动机功率250kw，电压380伏电动机台数1台（1）产操作制度装料制度基本装料制度有：00↓CC↓或CC↓00↓0C↓C0↓或C0↓0C↓000↓CCC↓或CCC↓000↓0C0↓C0C↓或C0C↓0C0↓0代表一车矿，C代表一车焦炭。↓表示开下密阀和节流阀，通过布料流槽往炉内布料。布料制度：布料方式有：环形布料（单环、多环布料），定点布料和扇形布料。349 （a）环形布料即料罐中的原料经布料溜槽由一个同心环（单环）或多个同心环（多环）装入高炉。环形布料包括单环和多环布料单环布料：在向炉内布一罐料的全过程中，布料溜槽始终用一个给定的倾角。多环布料：在布料过程中，倾角可变换多次，在每个倾角位置可只布一圈，也可布多圈，且原料应从外向里（高炉垂直中心线为里）布，在布完一罐料后，溜槽自动停止在最大工作倾角上。（b）定点布料布料溜槽按设定的平面角（或方位角β）及倾角（α角）定位，把原料布入炉内设定的某一点。（c）扇形布料布料溜槽在选定倾角（α角）位置及选好的平面角（或方位角β）位置为起点轴，以选定的摆幅来回摆动布料。环形料一般为自动操作；定点布料和扇形布料为手动操作。环形布料为无料钟炉顶设备最基本的布料方式。料罐的均排压制度无料钟炉顶料罐采用氮气均压。均压：按程序条件，料罐已装满料且放散阀、上、下密封阀、料流阀均为关闭状态，开均压阀，对料罐进行均压，均压达到设定值，均压完成。布料：开下密封阀，开料流阀，溜槽布料。排压（放散）：按程序条件，料罐布料完成，且均压阀、上、下密封阀、料流阀均为关闭状态，开放散阀，对料罐进行排压，排压达到设定值，排压完成。采用一套均压和放散系统，均压阀直径为Φ200，均压放散阀直径为Φ300，传动方式为液压传动。349 （1）探尺工作制度：基本工作制度：正常生产时为自动连续探测料面，探尺自动随料面下降，到达规定料线，提升探尺。辅助工作制度：当事故低料面或炉顶温度高时，为防止探头损坏，采取自动点测料面，定时放下探尺至料面后立即提升，按此反复进行，直至料线恢复正常。（3）顶上料系统的结构形式和平台布置炉顶采用框架式结构，无料钟装料设备通过炉顶小框架支撑在炉壳上。炉顶主要平台如下：1）大平台：它可通往炉顶其它各层平台。氮气罐放置在此平台上。2）受料漏斗平台3）料罐平台4）炉顶放散阀平台等5）料车卷扬机室高架在矿槽上，卷扬机室地坪标高约为20m。6）斜桥倾斜角度约为~56°8′56″，料车轮距1454mm。7）炉顶液压站设在矿槽上方、料车卷扬机室的后面，集中润滑站放在炉顶平台上。连接各层平台的走梯均为两条，两侧布置，以保证人身安装。（4）顶设备的检修设施1）钟装料设备的旋转溜槽采用专用吊装工具进行装卸。2）检修和更换气密箱时，用手拉葫芦移开和就位。将气密箱放在大平台上，然后利用汽车吊吊装气密箱。349 3）检修和更换料罐时，用汽车吊进行吊装。4）在炉顶放散阀上方安装有起重量为2t的电动葫芦，通过炉顶大平台可将炉顶煤气放散阀等设备吊装。5）在料车卷扬机室内设有安装维修用的5吨电葫芦一台。（5）上料和炉顶装料的控制高炉上料和炉顶装料设自动和手动二种操作方式。通过PLC连锁控制，各种数据和设备运行情况采用LCD画现显示和操作。8.3风口平台出铁场炉前出铁场为矩形，起重机行走方向与铁路线平行，厂房为钢屋面、混凝土立柱、屋面坡度为1：12。高炉设有一个铁口及16个风口。出铁场铁水罐上方设有排烟集尘罩，风口平台作业区设有移动式通风机，进行通风换气。风口平台标高为9.1m，铁口中心线标高为7.5m，主铁沟采用非贮铁式，主沟长约13m，坡度为6.5%，支铁沟的坡度为6~8%，设有4个35吨铁水罐位，其中一个为备用。高炉每天出铁12~15次，铁水用35吨铁水罐车经铁路线运往新建铸铁厂房铸块。渣口中心线标高为8.9m，主沟坡度为8～15％，下渣沟坡度为7％，高炉全部炉渣在炉前粒化冲成水渣。在铁口处布置有一台开铁口机和一台液压泥炮。泥炮、开口机为全液压控制，在铁沟同侧布置。渣口设有液压堵渣机一台，泥炮、开铁口机及堵渣机共用一个炉前液压站，便于集中管理和控制。出铁场内设一台起重能力为16/5吨的电动桥式吊车，跨度为22m，提升高度为16m，用于吊运炮泥、沟泥、砂子、炉前设备安装、维修和清理渣铁沟等。349 在热风围管下设有两台环行的载重量为2吨的手动单轨小车及配套的环链手拉葫芦。设备可通过出铁场桥式吊车倒运。同时为了便于更换风口，每一个风口在热风围管下均设有相应的换风口梁。风口平台的出铁场侧设有泥炮操作室，另一侧设主控楼，主控楼为三层建筑，一、二层电器室，三层为主控室。炉前工人休息室位于出铁场上，出铁场上设有吊装孔用于吊装各种泥料和备品备件，并将出铁场上产生的工业垃圾装入汽车运走。8.4高炉本体高炉本体是高炉生产设施的重要组成部分，为了适应高炉强化冶炼的要求以及实现高炉一代炉役寿命达到8年以上的目标。在炉体设计中采用成熟、先进、实用的技术是非常必要的。（1）高炉内型在高炉内型设计中，考虑到高炉的原燃料条件及高炉技术的发展方向，适当缩小炉腹角，加深死铁层，采用适宜的Hu/D、Vu/A、D/d炼条件下的低燃料消耗，保证高炉的稳定高产，同时为高炉条寿打下基础。高炉的公称容积为530m3，高炉设铁口一个，渣口一个，风口十六个。（2）高炉内衬选择耐材既要考虑节约投资又要考虑保证高炉长寿，因此根据高炉不同部位要求采用不同的耐火材料。炉底炉缸部位采用适于中小高炉使用的优质耐火材料——349 在炉底采用高导热性、高强度的半石墨质烧成炭块，在炉缸区域采用高导热、高强度、抗铁水侵蚀、能消除不均匀热膨胀的模压炭砖，并在炉底炉缸的热面采用小块陶瓷杯技术。铁口区采用复合棕刚玉砖砌筑，结合加深死铁层高度，减少铁水环流，可有效地减少炉底炉缸侵蚀，从而延长炉底炉缸寿命。在风口区炉缸用复合棕刚玉材质的风口组合砖。炉腹、炉腰至炉身中下部，采用能满足生产要求却价格低廉的高铝砖，在炉身上部采用耐磨性好、价格低廉的致密性粘土砖，并在炉身上部的炉壳内喷涂一层不定形耐火材料。炉顶封盖内壁采用焊接锚固和喷涂一屋耐热耐磨的不定形耐火材料。（3）炉体冷却设备炉体冷却结构为：炉底、炉缸区域采用4段光面冷却壁，冷却壁材质为普通铸铁，内铸单进单出Φ45×6的蛇形无缝钢管。炉腹、炉腰为带肋镶嵌式球墨铸铁冷却壁，内铸Φ60×6和Φ45×6双层冷却水管，肋槽内捣打导热性良好的炭素材料。炉腰冷却壁台上热负荷大，温度波动大，为保证此部位冷却强度，形成有效稳定的渣皮，炉腰冷却壁上部满铺一层铸铁冷却板，以保证炉身下部砖衬的有效支撑。炉身中下部采用板壁结合的冷却结构，冷却板的冷却强度大，能有效支撑炉衬。冷却壁安装时，炉皮开孔少，能有效保护炉皮，增强高炉密封性。炉身中下部以及炉腹炉腰的冷却壁选用QT400-8铁素体基球墨铸铁，内铸无缝钢管，冷却壁热面带有肋板，槽内捣打碳素材料。（4）高炉炉底采用水冷。349 为使整个炉体各部位满期足长寿要求，将高炉炉喉设计为两段，上段为普通结构，下段为水冷炉喉。这样，即避免了长条钢砖的变形损坏，又对下部的高温段进行冷却，提高了钢砖的强度，从而有效延长炉喉的工作寿命。（5）高炉炉体冷却。高炉采用工业水开路循环冷系统。设两个净循环水冷却系统。高炉常压工业水冷却系统（包括热风炉设备冷却），循环水冷却水量为Q=3000t/h，其中高炉炉体循环水冷却水量为2300t/h，热风炉设备循环水冷却水量为600t/h。炉前供水点压力0.5Mpa。高压工业水冷却系统。主要用于风渣口小套的冷却，循环水量为400t/h。风口平台处的供水压力为1.0Mpa。上述两个系统的排水，由风口平台上的集水箱收集，通过回水管流回水池冷却，然后经高炉循环水泵房供给高炉使用。炉体检测与控制高炉炉体检测包括炉衬温度、冷却壁温度、炉底温度、炉基温度的测量以及冷却不流量、压力、温度的测量、炉喉断面料面分布测量采用远红外料面仪，依靠这些检测手段可以检测各部位的温度、热氏负荷及炉顶煤气分布，为高炉布料、炉体维护及炉体设备保护提供信息。（6）高炉炉体框架及平台高炉炉体采用自立式结构，炉体各层平台和上料料斜桥由4根框架支柱支承，框架支柱中心线距为11×11m，炉体设5层平台，热风围管以上设双路走梯。（7）炉体主要附属设备风口设备：高炉采用16个风口，每个风口由大、中、小套组成。风口小套采用长寿贯流式风口。炉喉钢砖：采用二段式炉喉钢砖，其中下段采用水冷结构。349 炉顶喷水降温装置。当炉顶温度过高时，采用炉顶喷水降温措施。炉顶设置炉顶红外摄像装置，可观察料面煤气发展情况和显示料面温度。8.5贮矿（焦）槽系统（1）矿（焦）槽系统主要特点为设双排贮槽，分别贮存焦炭和烧结矿、球团矿、杂矿；焦炭在料坑前经过筛分后直接装入焦炭称量漏斗，然后装料车入炉、一座高炉设4个焦炭贮槽；矿石系统中烧结矿、球团矿经筛分后入炉，其余杂矿在槽下不过筛，合格料装贮槽；所有烧结矿及球团矿储矿槽下均设称量漏斗，杂矿装入对应的矿石称量漏斗内，由称量漏斗卸入矿石胶带运输机装入料坑矿石漏斗；除了炉顶料车和外运碎焦、碎烧结矿外，所有扬尘点均设罩封闭后抽风除尘，重点解决好烧结矿系统；设操作简便，不用砝码的电子称校秤装置。配料系统设有称量误差补正系统。（2）焦贮槽设置数量、容积及贮存时间见下表贮矿(焦)槽容积及贮料时间表炉料名称有效容积（m3）储存时间（h）349 数量（个）单个总容积焦碳4～120～4809.2烧结矿6～75～45012球团及块矿4～63～25216.4杂矿4～67～268注:烧结矿槽和球团矿槽的个数,可根据原料供应情况进行调配.焦炭系统的工作：焦炭振动筛直接安装在焦炭贮槽闸门之下，高炉每侧设两台振动筛，筛上焦炭装入同一个焦炭称量漏斗内，两台筛子可以同时工作，其中一台在快达到规定的重量时先停，另一台后停；也可以一台工作。烧结矿贮槽闸门、球团矿贮槽闸门下设有给料机、矿石振动筛，杂矿贮槽闸门下装有电机振动给料器，分别供给相应的矿石称量漏斗，再由称量漏斗往胶带运输机上供料，送入料坑矿石漏斗内。料坑矿石漏斗不作称量用，仅发有料或料空讯号。（1）要设备选型烧结矿和焦炭振动筛均带有小车可以手动推离安装位置进行维修、更换筛网。在高炉中心线两侧均留有备用设备或贮槽，故在检修时不会影响高炉正常上料。矿石振动筛的筛面为3m×1.3m。处理量80~150t/h；焦炭振动筛的筛面为2.4m×1.2m，外理量80~120t/h；运矿胶带机B=0.8m，V=1.6m/s，水平式；运碎焦、碎烧结矿胶带机B=0.65m,V=1.25m/s；焦炭称量漏斗和料坑矿石漏斗容积均为4m3；所有烧结矿、球团矿、杂矿的称量漏斗的容积均为4m3，一料车的矿料，应由1个矿石称量漏斗供给再配加其它杂矿；349 为了确保除尘效果，电动振动给料器配有防尘罩；料坑设有潜污泵排水；所有振动筛和电动振动给料器的上方均设吊装用工字钢或吊挂点供检修时吊装用。（4）矿槽液压站矿槽下的称量漏斗闸门采用液压传动，设置矿槽液压站。（5）矿槽控制设自动、手动操作方式，PLC连锁控制，称量漏斗称量和槽下设备运行情况可在LCD画面上显示。8.6热风炉系统（1）热风炉系统组成及特点每座高炉的热风炉系统由三座球式热风炉组成。热风炉设计风温1150℃，废气温度250～300℃，烧炉全部采用高炉煤气，热值3400kJ／Nm3以上，助燃空气予热至150℃以上。顶燃球式热风炉拱顶采用了结构稳定气流分配合理的悬链线型拱顶。拱顶采用独立支撑结构，拱顶砌体直接支托在炉壳上。热风炉大墙可自由膨胀，防止因不均匀膨胀造成的拱顶损坏。热风炉大墙和拱顶砌体间设置迷宫式滑动缝。为减少散热损失，砌体加强了保温措施，高温区炉壳内表面喷涂不定型耐火材料。每座热风炉设有两个对称布置的套筒燃烧器，可以强化燃烧。热风炉上部设有装球孔，下部设有卸球孔。热风支管、热风主管上设有波纹膨胀器，吸收管道的受热膨胀。热风出口及热风管道的三叉口采用了组合砖，以提高管道砌体的稳定性，拱顶大墙内燃烧口结构复杂，现场捣打为宜.（2）热风炉工艺参数:球床高度7m，上部采用φ60低蠕变高铝球以增加蓄热能力，下部为φ40高强度高铝球。低蠕变高铝球球床高3m349 ，高强度高铝球床高4m。热风炉主要技术性能见下表:球式热风炉主要技术性能指标表序号名称单位数量备注1热风炉座数座32热风炉全高m20.643热风炉钢壳内径上／下m8560/73104蓄热室断面积m230.685燃烧室断面积m240.60顶燃式6球床高度m77每座热风炉装球量t3448每座热风炉加热面积m2173409每m3鼓风加热面积m232.510每m3鼓风占有球量kg/m2215×311每m3炉容加热面积m2/m311612热风温度℃1150空气预热（3）热风炉系统操作a热风炉操作采用二烧一送工作制度，一座热风炉检修时采用一烧一送工作制度。每座热风炉的送风时间为0.75～1小时。b.热风炉系统的操作方式有全自动、半自动操作两种操方式，为方便设备检修调整和开、停炉操作还设有手动操作和事故。(4)操作(机旁操作)等方式。·全自动操作为根据选定的送风制度和时间设定器发出的换炉指令进行自动换炉，即各有关阀门按程序和联锁关系自动转换。·349 半自动操作为操作员手动发出换炉指令，热风炉各阀按规定程序和联锁关系自动完成转换。·手动操作是指操作员按各阀操作的联锁关系发出动作指令，阀门单个动作完成换炉程序。在此操作过程中，阀门联锁关系保持。·事故操作(机旁操作)指在检修调试时将各阀联锁关系解除，操作员在机旁通过操作开关开关阀门热风炉系统控制采用PLC控制，热风炉自动烧炉，即分别以热风炉拱顶温度和废气温度为控制目标值进行控制。在烧炉初期拱顶温度低于设定值时以较大的煤气量和空气量及合理的空燃比实现快速自动燃烧调节。当热风炉拱顶温度达到规定值后自动转为以拱顶温度为目标值的自动控制阶段，即保持煤气量，加大空气量维持拱顶温度。在废气温度接近设定值时，转为废气温度控制阶段，自动减少煤气量和助燃空气量。（5）热风炉附属设备·助燃风机采用2台9-19NO.16D型，1台工作，另1台备用，或2台轮换工作。电机采用10kv交流电机，户外工作。·助燃空气热管预热器预热器型式为整体式，换热器总长L=3600mm，烟气流量最大85000Nm3/h，入口温度（平均值）350℃，出口温度140℃。空气流量55000Nm3/h，入口温度25℃，出口温度200℃。8.7高炉水冲渣（1）工艺简介：高炉水冲渣不设热水池、热水泵房、冷却塔、储水池，只设冲渣沟、过滤池、冲渣泵房。高炉冲渣水沿冲渣沟流入过滤池，经过滤池过滤进入吸水井再进入冲渣泵组再打到炉前冲渣循环使用。349 （2）设计内容：530m3高炉在上渣、下渣2个熔渣沟端头下面分别设置1个粒化器，并分别接冲渣泵组供水总管，用水冲制水渣，每个粒化器供水管设置一个手动蝶阀和一个电动蝶阀以控制冲渣供水量。高炉冲制上渣、下渣的渣水通过冲渣沟汇集到一条冲渣沟内，进入过滤池，过滤池中过滤层使得渣水分离。过滤后的净水经过吸水井流入冲渣泵组入水口，经冲渣泵组加压打到炉前继续循环冲渣使用。冲渣停止后，冲渣水储存在过滤池中，等待下次冲渣时使用。水渣被留在过滤池中，用10t单梁抓斗门式起重机抓水渣装汽车外运。主要设备及参数：a.10t单梁抓斗门式起重机，1台工作制度:重级。跨度：18m起重量：Q=10t起升高度：Lh=12m抓斗容积：V=3m3b.冲渣水量：上渣：700t／h；下渣：1400t／hc.冲渣水压：0.3Mpa(粒化器入水口)（3）生产联系及控制：水冲渣生产在冲渣水泵房操作室内完成，采用手动操作按钮操作。在高炉出铁场设置信号箱，冲渣时由炉前向冲渣泵房发出信号。（4）开冲渣泵冲渣水量(4803高炉上渣：700t／h；下渣：1400t／h)b.停冲渣泵349 高炉冲渣泵房操作室根据高炉发来的上述各信号进行操作台手动按钮操作，冲渣生产原则为：冲渣开泵，不冲渣停泵。8.8粗煤气系统（1）粗煤气管道高炉产生的煤气由4根Φ内1450mm的导出管导出，经4根Φ内1450mm的上升管，然后汇成两根4根Φ内1800mm上升管、下降管，再合并成一根Φ内2250mm的下降管道进入重力除尘器。每座高炉煤气量最大为170000Nm3/h，压力正常为0.03~0.15Mpa，正常温度为100~300℃，最高为400℃。在高炉顶部的两根煤气上升管上各安装1个Φ550mm的放散阀，通过液压缸驱动。这样可以避免电动卷扬机钢丝绳穿越炉顶造成的诸多麻烦，减轻设备重量，缩小卷扬机室面积，在4根Φ内1450mm的导出管处各安装1个波纹补偿器，当钢质炉壳由于温度变化引起的升降时，波纹补偿器补偿这一变化，使得整个钢质粗煤气系统不受高炉炉壳升影响。波纹补偿器以上的上升管、下降管重量通过管道支座支撑在因承受太多的压力而产生变形、开裂等事故的发生，相应地延长了高炉寿命，保证了安全生产。（2）重力除尘器重力除尘器壳体内径Φ内9000mm，进入除尘器的直管直径为Φ内2300mm，为了保证在休风时将高炉与除尘器隔断，在除尘器上部安装有一个Φ1890mm煤气遮断阀，并由一台电动卷扬机操纵。此外，在重力除尘器顶部还安装有1根Φ200mm放散阀及1个Φ400mm放散阀，由电动卷扬机驱动，以供高炉长期休风放散煤气用，操作箱装在重力除尘器阀门卷扬机室内。所有的粗煤气管道及重力除尘器内均喷涂厚度50mm349 的耐磨喷涂材料。高炉粗煤气经过初步除尘后含尘量由~40g/Nm³降到6~12g/Nm³后，再送往布袋除尘器净化设施进行精除尘。除尘器下锥体端部装有粉尘加湿卸灰机，卸灰机下设有汽车通道。除尘器中的煤气灰通过排灰管进入装有喷水装置的卸灰机内，经喷水搅拌后，使干料变为均匀而潮湿的物料卸入汽车，防止粉尘飞扬，污染环境及空气。在除尘器锥体部位还设有事故旁通卸灰阀，在加湿卸灰机故障时使用。（3）设计管道流速见下表：设计管内气体流速（Nm3/S）导出管、上升管4根Φ内1450mm管6.96上升管、下降管2根Φ内1850mm管8.55下降管一根Φ内2250mm管11重力除尘器Φ内9000mm0.728.9铸铁机及修罐库设计考虑新建1个铸铁机车间，铸铁能力满足高炉生产；铁水罐砌筑、烘烤。车间内配置一台长约50m的双链滚轮固定式铸铁机，铸铁机最大生产能力为2200吨/天。铸铁机车间的工作流程是将高炉冶炼出的铁水用3349 5t铁水罐运至铸铁机头部，用75t吊车通过翻罐板钩将铁水缓慢倒入铁水溜槽中，铁水均匀流入铸铁机沿轨道运动的铁模中，经空气和喷水冷却后而凝固成铁块，铁模运动到尾部后所铸铁块沿机后摆动溜槽滑落至铁路上的60t铁斗平车里。机后设计两铁路，每条铁路上设铁斗平车一台。铁斗平车通过电动绞车牵引。铸铁机后部设有喷淋冷却装置。冷却后的铁块用15吨的电磁吊车放到生铁块仓库储存，或吊上汽车运出。为防止铁水粘铁模，在铸铁机下方设有制浆和喷浆装置。机前和机后分别新建机前操作和机后摆动溜槽操作室。新建水处理设施一套，铸铁过程中用于冷却铁块的水经沉淀后循环使用。铸铁机车间内设有修罐库和烤罐设施负责铁水罐的维修工作，烤罐采用天然气做烘烤气源。能源介质用量如下：·循环冷却用水：300m3/h，>0.3Mpa·生产用水：20t/h，0.3Mpa，间断使用（制备泥浆用）·生活用水：机前操作室、机后操作室·新水补充量：100m3/h·烤罐采用天然气做烘烤气源，所需天然气量，300Nm3/h，压力p>0.003Mpa。·铁水流槽烘烤用天然气，消耗量：10Nm3/h，压力>0.003Mpa·蒸汽：2t/h，>0.03Mpa·压缩空气：10t/h，>0.3Mpa·总装机容量：400kw四、公辅设施1热力设施1.1概述本工程新建530m3349 高炉一座，新建高炉鼓风机站1座，共安装电动离心鼓风机2台，其中1台备用。本工程炼铁区所需的蒸汽和压缩空气由原管网供至炼铁区边界处。1.2高炉鼓风机站1.2.1鼓风机的选型选用SJK2350-400/88“离心式三元流鼓风机组，主要技术规格如下：鼓风机型号SJK2350-400/88离心式三元流鼓风机组进口风量2350Nm3/min进口压力88kPa进口温度27℃出口压力0.40Mpa出口温度104.1℃主轴转速5252r/min主电机型号：YGF1000-4配电机功率:8600kW配电机电压10kV绝缘等级F级冷却方式上水冷鼓风机与电动机是通过齿式变速器串接起来的，其传动方式为：电动机通过齿式变速器带动鼓风机。鼓风机组设有报警及连锁保安系统，当鼓风机轴承、变速器轴承、电动机轴承的润滑油温度超限时报警，超高时连锁停机；鼓风机的轴位移值超限时报警，超高时连锁停机；动力油及润滑油压力值超限时报警，超低时连锁停机；鼓风机还设有防喘振、防阻塞放风阀。电动机采用水冷却系统。鼓风机配有动力油站、润滑油站及高位油箱。349 1.2.2鼓风机的工艺系统a吸风系统:空气经空气过滤器，再通过吸风管道进入鼓风机。b.供风系统:鼓内机出风管上设有曲管压力平衡补偿器，以满足管路系统热补偿，减少管路对鼓内机出口法兰的推力。鼓内机出口管路上还设有止回阀，以防止气体逆流。为防止鼓风机喘振及阻塞于鼓风机出口管路上设有电动放风阀。c.冷却水系统:高炉鼓风机站用冷却水由鼓风机水泵站供给，以满足鼓风机组的冷油器及电动机冷却水用水量的要求。1.2.3鼓风站布置鼓风机组采用岛式布置于鼓风站内，运转层标高5.00m，油站布置于3.00m，鼓风站设置一台Q=10t、L=13.5m双钩电动桥式起重机。1.2.4冷风外网由新建鼓风站接一根Ф1220管道送至530m3高炉热风炉，总长约50m。1.3压缩空气供应压缩空气用户的用量见下表：序号用户名称用量m3/min压力Mpa使用情况1高炉炉顶200.5间断2高炉渣口100.5连续349 3合计304漏损1.2由上表可知压缩空气用量为30m3/min，压力为0.4～0.6Mpa，新建一座空压机站，内设二台Q=40m3/min，P=0.8Mpa螺杆式空压机,开一备一；一台Q=40m3/min，P=0.8Mpa干燥机，供仪表用气。1.4热力外网由新建鼓风站接一根Ф1220管道送至530m3高炉热风炉，总长50m。由空压机站接一根Ф219x7管道、一根Ф108x4管道送至各用户。由锅炉房接一根Ф159x4.5管道并入Ф273x7总管送至各用户。2燃气设施2.1煤气除尘设施设计参数高炉煤气发热值为2930~3350KJ/Nm3，高炉最大煤气发生量约170000Nm3/h。高炉煤气温度100~300℃，最高400℃。重力除尘器出口高炉煤气含尘量高压时6g/Nm3，常压时12g/Nm3。热风炉烧炉使用煤气量最大60000Nm3/h，要求净煤气含尘小于10mg/Nm3。剩余的高炉煤气110000Nm3/h并入全厂煤气管网全厂平衡。高炉煤气清洗设施采用干式布袋除尘。主要设计参数如下：煤气量：17×104Nm3/h煤气含尘量:6~12g/Nm3煤气温度:80~300℃煤气压力:30kPa~150kPa2.2干式布袋除尘工艺流程简述a349 荒煤气由重力除尘器出来，进入布袋除尘器荒煤气总管，经各支管上的手动蝶阀、盲板阀进入各除尘筒体。灰尘被阻在滤袋外面，过滤后的净煤气由筒体下的净气室进入净支气管。通过手动盲板阀、液动蝶阀流入净煤气总管，并输至煤气调压阀组送出。b当过滤一定时间，滤袋压差达到200×9.8Pa（设定值，可调）时，布袋过滤器开始清灰。一般采取定时自动控制。c清灰方式为低压脉冲离线清灰即轮流关闭各除尘器出气支管上的液动蝶阀，这时启动氮气脉冲阀，氮气进入滤袋内，并抖动，使滤袋外面的灰尘除掉，进入下部灰斗，再进入中间灰斗，中间灰斗贮满，通过加湿卸灰机直接卸灰。由汽车运走。d除尘器筒体内设有装滤袋的骨架，安装方便，滤袋寿命长。筒体上揭盖换袋时，顶面平台上设有单梁吊轨，挂猫头小车，3t手动葫芦，以备起吊可拆卸的上揭盖封头，进行换袋操作。确保维修人员安全、卫生、省力。2.3脉冲布袋除尘器的主要工艺参数：箱体台数台10每个箱体的滤袋数条238滤袋规格DXLXf2D120×6000×2.26每个箱体过滤面积m2538设计选取过滤负荷Nm3/m2.h35每个箱体过滤煤气量Nm3/h1700010个箱体同时使用过滤负荷Nm3/m2.h31.59处理煤气量Nm3/h170000滤袋采用高温合成纤维刺毡，商品名称nomex或metamex。使用温度100-200℃，瞬时可达250℃。因此温度适中是本除尘器使用的关键所在，温度过高或过低到达设定值，应关闭净煤气蝶阀，阻止煤气流动并通知高炉放散。正常使用条件下，滤袋寿命约1.5-2a349 以上。操作过程中可通过检漏仪镜片检测煤气含尘情况，及时发现滤袋破损并更换。2.4高炉氮气供用氮气主要用户为高炉炉顶齿轮密炉顶均压及煤气布袋除尘反吹。平均量约为700Nm3/h。其中齿轮箱密封200Nm3/h；炉顶均压1200Nm3/h；煤气布袋除尘反吹150Nm3/h。供气压力0.4~0.6Mpa.由厂方负责供应。1座高炉氮气用量表序号用户名称小时平均量Nm3/h小时最大用量Nm3/h使用压力Mpa使用方法备注1炉顶气密箱密封20010Nm3/s(瞬时)0.11~0.035管道连续用2炉顶料罐均压12000.2管道间断用3布袋除尘用氮气1500.4管道间断用4煤气管道吹扫6000.2管道检修用合计15502.5氧气供应349 铁口临时用氧,由公司氧气管网供应.出铁场供氧管线的管径为40×5,接点位置高炉风口平台.3给排水设施3.1概述本工程建设530m3高炉一座,设计年产炼钢生铁53×104t/a。给排水设计范围为一座530m3高炉系统配套工程的生活给水、生产给水、消防给水、生活排水、生产排水、污水系统及污泥系统设施，厂区内的给排水管道设计。设计所需生产、生活、消防用水由厂方按设计要求提供至该工程区域边界交接位置。生产、生活、雨水排水均排入厂区排水系统，由厂方负责排出厂外。全厂建有综合的生产、生活、消防给水管网；生活污水、雨水排水管网，沿道路设置消防栓。全厂除生活污水、雨水外无其它污水外排。3.2设计依据《建筑给排水设计规范》GBJ15-881997年版《室外给水设计规范》GBJ13-861997年版《室外排水设计规范》GBJ14-871997年版《建筑设计防火规范》GBJ16-87、97年版含2001年局部修订条文《工业循环冷却水处理设计规范》GB5005-95《泵站设计规范》GBLT50265-973.3给排水设计条件设计需要的给排水量生产总用水量:5260m3／h。349 生产循环水量；5150m3／h。生产新水用量：220m3／h。生活水用量（最大量）：　　６m3／h。生活污水量（最大量）：　　５m3／h。（1）工艺设备用水要求见下表工艺设备用水要求序号用户名称用水量(m3/h)压力Mpa入口温度℃水质要求用水制度1高炉炉体冷却19000.5≤35净环连续2热风炉冷却6000.5≤35净环连续3矿槽、炉顶、出铁场、热风炉布袋液压站冷却350.4≤35净环连续4风口、渣口小套、无料钟冷却4001.0≤35净环连续5鼓风机站冷却5000.3≤35净环连续6铸铁机用冷却水3000.3≤35净环间断7加湿机、清扫等150.3净环间断小计37508冲渣用水700-14000.3浊环间断9洒水10新水8未预计100新水349 (2)生产供水水质生产新水水质检测项目单位指标悬浮物含量mg/1≤5暂时硬度(以CaCO3计)mg/1≤75PH值mg/17～9硫酸盐mg/1≤100总铁mg/1≤1氯化物mg/1≤503.4高炉给排水系统本工程在生产过程中需要大量的冷却水，各用户对水质、水温、水压、水量的要求各不相同，且使用后水的污染程度不同，如净环水使用后仅水温升高，而浊环水使用后不仅水温升高还将大量的烟尘、炉渣等带入水中，因此需要设计不同的水处理系统，以满足工艺要求。设计的水处理系统如下：高炉净环水系统高炉冲渣水系统高炉安全供水系统生产、消防给水系统生活给水系统排水系统3.4.1高炉净环水系统349 此系统主要供高炉炉体、热风炉的冷却用水，其回水流入热水回水井，经冷却塔泵组加压送至冷却塔，冷却后自流至冷水吸水井内，再经循环泵组供各用户循环使用。3.4.2高炉冲渣水系统高炉炉渣采用水冲渣粒化,经冲渣沟进入水渣池沉淀分离。冲上渣水用量700m3/h，冲下渣水用量1400m3/h，用水压力0.2Mpa。3.4.3高炉安全供水系统（１）水处理系统采用双路独立电源供电．（２）高炉炉体、热风炉及鼓风机站要求安全供水，设计采用又管路供水，单路管道能保证６０～７０％的供水量．（３）循环水泵站泵组除设有备用泵外还设有柴油机泵供给安全水。3.4.4生产、消防给水系统生产用水除向循环水系统补充新水外，还需向矿槽槽下平台、矿仓、碎焦仓等地提供清扫用水以及高炉区域的消防用水，消防用水跟据《建筑设计防火规范》GBJ16-87(1997修订版)，在厂区主要道路旁设置室外消火栓，间距不大于120m。同时发生火灾的次数按一次考虑，室内消防水量为10L/S，室外消防水量为20L/S。消防给水采用低压消防给水系统，室外采用SS100型地上式消火栓。3.4.5生活给水系统新建530m3高炉所需生活用水约为6m3/h。供生活用水和检、化验等用水。3.4.6排水系统厂区生活污水（排水量约为2.5m3/h）。经化粪池处理后与生产废水（排水量约为23m3/h）一并排入厂区排水管道内。厂区雨污分流，雨水单独排出。349 3.4.7给排水主要设施及设备（1）高炉净环水泵站高炉供水泵组出水管上设有压力指示、低压报警仪表、温度指示，供冷却塔泵组出水管上设有压力指示、低压报警和温度指示，热水和冷水吸水井内各设有水位指示和高底水位报警仪表。所有仪表在操作室显示，各泵组及冷却塔的控制可在操作室也可在机旁就地操作。循环水泵房长70m，宽12m，高7m,泵房为地上式建筑。冷却塔置于水池顶上。泵站内设三组供水泵：常压循环供水泵组，高压循环供水泵组，加压送冷却塔泵组常压循环供水泵组供高炉炉体、热风炉、鼓风机站、液压站等用户的冷却用水，共5台，开4备1；一期安装3台,开2备1型号为KQSN500-M9/675型，Q=2020m3/h，H=59m，配电机Y450-6型，N=450KW，V=10000v。高压循环供水泵组供高炉热风口、渣口小套及炉顶无料钟等用户的冷却用水，共3台，开2备1；一期安装2台,开1备1型号为KQSN250-M6/410型，Q=346m3/h，H=60m，配电机Y280M-4型，N=110KW,V=380v。加压送冷却塔泵组，共5台，开4备1,一期安装3台,开2备1型号为KQSN500-M13/461,Q=1820m3/h，H=27.5m，配电机Y355M3-6型，N=185KW,V=380v。为满足循环水水质的要求，在高压系统供水管上设一台自清洗过滤器。（2）高炉冲渣水泵站349 冲渣水泵组在高炉炉前主控室内的操作台集中控制，在泵房机旁设手动操作控制开关，泵组出水管上设压力指示仪表。泵房与渣池为一体地下式构筑物，长20m，宽7m，深5m。泵站内设一组供水泵，供水泵设有三台离心泵，为KZJ250-68型渣浆泵，Q=743m3/h，H=41.9m，配电机Y355M-8，N=132KW,V=380v。每座高炉冲上渣时开一台，冲下渣时开两台。3.4.8给排水管道（1）给水回水管道给水回水管道全部采用焊接钢管，埋地敷设并做加强防腐。（2）生产、生活及雨水排水管道本工程生产和生活排水量少，排水管道采用排水铸铁管，雨水管道沿道路敷设，在路边设雨水口收集雨水，采用钢筋混凝土管。3.5消防给水系统设计依据：《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92《建筑设计防火规范》GBJ16-87(1997修订版)本工程需设置防火设施的地点主要为主厂房、附属设施等区域范围。室内外均设置消火栓，室内消火栓设置间距不大于50m，室外消火栓间距不大于120m，消火栓管网以环状布置分布整个工程区域，水源为两路独立供水源。同时发生火灾的次数按一次考虑，室内消防水量为10L/S，室外消防水量为20L/S。消防给水采用低压消防给水系统，室外采用SS100型地上式消火栓。4高炉电力设施4.1设计范围及设计原则本工程的设计范围:揭阳泰都钢铁有限公司新建一座530m3349 高炉，及附属设施设计，其中包括高炉炉顶、上料、矿槽系统、煤气布袋除尘系统、出铁场风口平台部分，热风炉，高炉循环水泵站和水冲渣系统，矿槽电除尘，出铁场除尘及原料厂设施，鼓风机站设施，高炉中心电气室及电力外部线路等。负责上述部分设备设计及施工设计。预留高炉喷煤系统。供配电、电力传动及基础自动化系统，本着合理、可靠和经济的原则配置及选型，系统结构便于操作和维护。基础自动化部分电仪合一。4.2供配电系统4.2.1供配电设施高压10Kv，低压380V/220V在530m3高炉区域内，设一座高炉中心电气室，内设一套高压开关柜、一套电容补偿装置、一套高压微机监控系统、2×1600kVA变压器一套低压配电屏，高炉中心电气室主要向本区域内的10kV高压负荷及二座高炉的热风炉、布袋除尘、一号出铁厂除尘、高炉鼓风机站的低压负荷等以及周围附近的低压负荷供电，其两路10kV电源分别由总降压变电所内两段不同的10kV母线上引来。另外在高炉区域内设一座高炉循环水泵房变电所，内设一套高压开关柜、一套直流屏及信号屏、2×1250kVA变压器、一套低压配电屏，主要向循环水泵房的高压电动机及循环水泵房内的低压电动机等负荷供电。高炉循环水变配电所的两路10kV电源引自高炉中心电气室。热风炉的电气室及煤气布袋除尘的电气室，分别设在热风炉附近，由高炉中心电气室低压配电屏PCC供电。349 鼓风机站设鼓风机站配电所，鼓风机站的电动机率为10Kv、8600kW，共两台，鼓风机站变电所10kV高压电源引自总降压变电所，鼓风机电动机高压开关柜及星点启动柜、水电阻柜等电气设备均安装在鼓风机站变电所内。由于鼓风机站的低压负荷较小，其二路低压配电屏也安装在鼓风机站变电所内。鼓风机设有报警及连锁保护系统。当鼓风机轴承、变速器轴承、电动机轴承的润滑油温度超限时报警，超高时连锁停机；鼓风机的轴位移值超限时报警，超高时连锁停机；动力油及润滑油压力值超限时报警，超低时连锁停机。鼓风机站的低压控制系统随机械设备成套供货。鼓风机站设鼓风机站主电所，鼓风机站的电动机率为10kV、8600kW，共两台，鼓风机站变电所10kV高压电源引自总降压变电所，鼓风机电动机高压开关柜及星点启动柜、水电阻柜等电气设备均安装在鼓风机站变电所内。由于鼓风机站的低压负荷较小，其二路低压配电屏也安装在鼓风机站变电所内。鼓风机设有报警及连锁保护系统。当鼓风机轴承、变速器轴承、电动机轴承的润滑油温度超限时报警，超高时连锁停机；鼓风机的轴位移值超限时报警，超高时连锁停机；动力油及润滑油压力值超限时报警，超低时连锁停机。鼓风机站的低压控制系统随机机械设备面套供货。本区域有10KV高压电机共9台，即高炉矿槽除尘风机电动机约355x2kW，1台；高炉出铁厂除尘风机电动机约630x2kW，1台；高炉热风炉助燃风机电动机约315x3kW，2台；高炉水泵电动机约450x5kW，3台；高炉鼓风机电动机约8600x2kW，2台；349 其中4台高压电动机由高炉中心电气室供电，即二座高炉的矿槽除尘风机电动机、二座高炉的出铁场除尘风机电动机、二座高炉的热风炉助燃风机电动机。另外3台高压电动机由循环水泵房电气室供电。鼓风机站的2台高压电动机由鼓风机站电气室供电。4.2.2高压供电设施本工程拟建３个高压配电室：高炉主控楼变电所、高炉循环水配电室和高炉鼓风机站配电室。高炉主控楼变电所占地37×9m，设在高炉主控楼，一层内设高压配电室、变压器室；二层内设电缆夹层，三层内设低压配电室。高炉循环水配电室，设在高炉循环水泵站，负3台高压水泵电机的供电。高炉鼓风机站二台8600kw鼓风机，拟采用液体电阻启动。高压电源拟由厂区域变电所引来2×2路，2路供给主控楼；2路供给鼓风机。4.2.3380V低压配电设施本工程拟建7个380V电气室。高炉电气室设在高炉主控楼三、四层，负责高炉主控楼系统、主卷扬系统、布料器系统、重力除尘系统、槽上供料系统、出铁场除尘系统、热风炉系统、煤气布袋除尘系统、槽下配料系统、水冲渣系统供电。槽下电气室，负责高炉矿槽和焦槽、矿槽液压站、矿槽除尘系统供电。矿槽除尘电气室，负责电除尘系统、槽上除尘阀门供电。出铁场除尘电气室，负责该系统的低压供电。热风炉电气室，负责热风炉系统及液压站供电。布袋除尘电气室，负责该系统的低压供电。349 高炉循环水电气室，负责该系统的低压供电。4.2.4负荷计算一座530m3高炉区域总装机容量45369kW，总计算负荷为35278kVA。不含鼓风机站的计算负荷为17368kVA，自然功率因数0.82。加电容器补偿后计算负荷为15498kVA，功率因数为0.92。·高炉主控楼(高压)Pjs=1668kWQjs=1251kVARSjs=2085kVA·高炉主控楼(380V)Pjs=1208kWQjs=556.6kVARSjs=1300kVA·高炉鼓风机站(高压)Pjs=6720kWQjs=5040kVARSjs=8400kVA4.2.5电气传动及控制高炉主卷扬电动机的电气传动采用2套交流变频装置。一套工作，另一套备用。当工作变频器故障时，将切换柜内的开关转换到备用变频器。炉顶布料器的倾动和旋转电动机亦采用2套交流变频装置。探尺电动机采用2台直流调速装置控制。349 主卷扬机的控制装置，布料器和探尺的控制装置均安装在高炉主控楼电气室内。不调速的低压电动机采用继电器、接触器控制，一般为直接起动。高压电机采用真空断路器控制。高压开关柜的操作采用DC220V直流电源，弹簧操作机构。矿槽系统液压站、热风炉系统液压站、炉顶系统液压站的电磁阀和阀门接近开关的电压等级均为AC220V。各电动机传动装置上的编码器，其信号直接输入给PLC系统。高炉正常生产时，上料系统和热风炉系统均在主控楼中央操作室集中自动操作。在事故或检修时，在现场机旁箱操作。为了保证PLC可靠工作，对于给MCC控制系统和控制电磁阀的输出点，要设置隔离继电器。在交流控制电源中，采用控制变压器与供电系统隔离。4.2.6基础自动化基础自动化部分共分为4个系统：高炉上料PLC系统、高炉本体PLC系统、热风炉PLC系统、煤气布袋除尘器PLC系统。鼓风机站和出铁场除尘系统的PLC由制造厂家成套供给。PLC设备和中央操作室设在高炉主控楼的四层。在主控楼中央操作室设有HMI设备，分别监控高炉上料系统、高炉本体系统、热风炉系统和布袋除尘器系统。以上各系统间数据交换，通过网络实现。4.2.7主要电气设备选型·高压开关柜：KYN28A-12(Z)型户内金属铠装抽出式开关设备，内装真空断路器，采用弹簧操作机构，操作电压DC220V；·动力变压器：S9型节能型；·起动装置：液体电阻起动器；349 ·低压配电屏：GGD型固定柜；·MCC屏：GGD型固定柜；·继电器屏：金属密闭自立式，防护等级不低于IP43;·直流传动柜：数字式直流装置，防护等级不低于IP43;·交流传动柜：数字式变频装置，防护等级不低于IP43;·动力配电箱：户外金属密闭自立式，防护等级不低于IP43;·直流电源屏：全密封．免维护型铅酸电池屏;·事故信号屏：金属密闭自立式，防护等级不低于IP43;·现场操作箱：金属密闭自立式，防护等级不低于IP54;·低压电气元件以选择国产新型高质量产品为主。经常操作和部分重要的设备选择进口或合资企业产品；·防爆区域内选择适当等级的防爆器材。4.2.8电缆敷设厂区高压电缆线路采用YJV-10KV电力电缆（个别场合需埋地敷设时采用YJV22-10kV型）。低压动力电缆采用VV-0.6/1kV。控制电缆采用KVV-500型，屏蔽电缆采用KVVP型。吊车供电采用安全滑触线。电缆敷设方式一般采用电缆桥架，车间室内底层平面采用穿管埋地敷设。在高温区域采用阻燃桥架及耐高温电缆。所有电缆设施均按规范要求采取阻火封堵、分隔等防火措施。4.2.9照明（1）照明电源照明网络电压为AC380/220V;照明灯具电压为AC220V；检修照明电压为AC36V。349 （2）照明灯具及线路车间室内照明一般采用广照型工厂灯。厂房高度超过6m时采用深照型工厂灯或节能型混光灯。办公室、会议室、控制室等房间采用荧光灯或白炽灯。胶带机通廊、除尘器平台、环冷机平台等户外场合采用防水防尘灯。室内照明线路采用VV-0.6/1kV电缆穿钢管敷设。室外照明线路采用VV22-0.6/1kV电力电缆直接埋地敷设。4.2.10防雷与接地生产厂房的防雷保护，系根据当地气象条件和具体厂房的建筑尺寸和高度，经计算后确定。通常高度在15m以上的建筑考虑防雷保护。防雷装置采用避雷带与避雷针相结合的方式。引下线采用直径不小于10mm的圆钢沿建筑物外墙敷设，接地体采用L50×5角钢。条件允许时利用建筑物立柱内钢筋作为防雷引下线，并利用建筑物的外墙基础内主钢筋作为接地体。接地阻值不大于10Ω。室外煤气管道接地电阻值小于或等于10Ω，且间隔25m左右接地一次。电除尘高压整流设备设置独立的接地系统，其接地电阻值小于或等于4Ω。变压器中性点接地电阻值小于或等于4Ω。所有电气设备均需作保护接地，与其它金属管路、金属构件构成接地网，其接地电阻值小于或等于4Ω。当电源线路超过50m时，在电源线进入车间的入口处应作重复接地，其接地电阻值小于或等于10Ω。计算机系统的接地应按设备资料要求设置，应满足规定的电阻值。当无确切要求时应小于或等于4Ω。计算机接地应设独立的接地系统。349 5仪表检测与控制5.1概述本工程自动化过程检测与控制项目，主要包括高炉本体、热风炉本体、高炉矿槽及上料系统、煤气除尘及出铁场除尘系统、鼓风机站（三台）、水系统等自动化控制系统。本设计以“自动化技术先进且经济实用”为原则，确保炼铁生产过程稳定运行。5.2控制与装备水平高炉、热风、矿槽及上料系统拟采用“三电”一体化、网络化的PLC控制系统，实现高炉生产过程的检测与控制。系统由控制站、操作站及通讯总线形成局域网络。控制站接受一次仪表或电气设备采集的现场信号（模拟和开关量），经PID运算、处理控制现场执行机构及设备动作，操作站完成数据参数显示、报警、趋势记录、生产报表等任务，实现生产工艺参数及设备运行状况的动态监视及远程操作。鼓风机站采用独立PLC控制系统。其它系统均设置常规仪表。5.3过程检测及控制项目a.高炉本体·压力测量：通过自动方式改变调压阀组开度以达到稳定炉顶压力目的；料罐均/排压采用电动调节阀实现自动控制；气密箱、热风、冷却水及氮气罐的压力测量。·温度测量：热风温度控制；炉顶上升管、炉喉、炉身、炉缸、炉底、炉基温度测量。·流量测量：氮气主管、冷却水流量。·重力除尘器灰位测量：采用两支带接点双金属温度计测量温度，并发出高低位报警信号送至电力，实现灰位控制。349 ·料位、流槽转角及料流阀开度测量：由自整角机发送器带动控制室内的自整角机接受器接受送入PLC系统，实现料位、流槽转角及料溜开度的测量与控制。b.热风炉系统·压力测量：煤气、空气压力控制；热风、冷风、助燃风、冷却水、烟气换热器前后、空气换热器的压力测量。·温度测量：拱顶、废气、热风、冷风、烟气换热气前后、空气换热气前后、燃烧室炉墙、煤气总管、助燃空气温度测量。·差压测量：烟道阀、冷风阀前后差压控制。·流量测量：煤气/空气比例控制；冷风、空气、助燃风、煤气及冷却水流量计量。c.高炉矿槽·球团矿、烧结矿、焦碳及矿石称重系统。各原料重量由称重传感器采集数据，经变送器转换为4-20mA信号送PLC系统。·料仓料位检测。d.煤气除尘及出铁场（电除尘）除尘·差压测量1～10#箱体设差压检测（10点）；·压力测量荒、净煤气总管，氮气总管、减压阀后氮气压力测量（10点）；·温度测量：煤气进出口；除尘器进出口；液力偶合器进出口油温（6点）；·流量测量：净煤气总管流量（1点）；e.鼓风机站：·过滤室差压显示报警(3点)；·风机排风压力、温度显示报警（各3点）；349 ·送风流量、压力、温度显示（各3点）；·润滑油总管压力、温度显示报警连锁（各3点）；·冷却水总管压力显示报警（各3点）；·轴位移显示报警联锁（各3点）；·轴承轴瓦温度显示报警联锁（各27点）；·主油泵出口压力显示（各3点）；·风机防喘振控制；·风机定风量定风压控制；·其它工艺参检测；f.水系统：均设置水位、压力、流量检测系统；5.4系统设计特点及设备选型系统特点：系统为三电一体化结构，操作方便、灵活，运行可靠稳定；性价比最优。b.设备选型：·压力及差压变送器采用智能变送器。·测温元件采用热电偶、热电阻、双金属温度计。·二次仪表采用智能数显仪表。·气体流量测量采用孔板或内藏式双文丘利管、冷却水选用电磁流量计；·执行机构采用国产全电子式；·分析仪采用国产引进设备；·物位采用超声波料位计检测；·其它采用常规仪表；5.5控制室349 在出铁场旁设集中控制室（高炉、热风炉、矿槽共用），内设操作室及PLC室面积约为120平方米。b.鼓风机站及水系统分别设置各自操作室。5.6电源仪表电源为380/220三相四线交流电源，其容量约为30VA，其过程控制系统（PLC）设不间断电源（UPS），停电后可持续供电15分钟。5.7接地PLC控制系统单独制作接地极，接地电阻小于4欧姆。其它常规仪表系统与电气共用接地极。5.8通讯设全厂调度200门电话总机一部，担负全厂的生产调度和通讯联系。在必要场所设有线广播系统。6通风、除尘6.1概述本工程通风、除尘主要设计内容有：530m3高炉:贮矿槽除尘设施、出铁场出铁口、铁水罐位除尘、喷煤系统转运站除尘、附属设施通风、空调。6.2主要设计依据《采暖通风与空气调节设计规范》及局部修订条文（2001年）GBJ19-87《大气污染物综合排放标准》GBJ16297-1996《采暖通风与空调工程施工及验收规范》GB50243-97《工业炉窑大气污染物排放标准》GBJ9078-1996349 《钢铁企业采暖通风设计手册》《钢铁工业污染物排放标准》6.3.高炉贮矿槽除尘设施高炉贮矿槽由矿槽和焦槽两部分组成，为了解决高炉原料、燃料在卸入槽内以及槽下给料、筛分、称量、落料、转运等工艺过程中产生的扬尘问题，工艺设备在产生粉尘的各部位均设有密闭罩，用以进行抽风除尘，为便于维护管理，减少除尘设备投资和占地面积，将贮矿槽槽顶及槽下所有除尘点合成一个集中除尘系统，含尘气体经过管道送入电除尘器进行净化，净化后的气体含尘浓度≤120mg/Nm3,再经风机排入大气。贮矿槽槽上每种原料贮槽一次仅有一个在受料，而每个槽的仓顶除尘抽风量较大，为减少系统的抽风量，贮矿槽槽上除尘采用移动密封装置技术，槽下各产尘点按同时及不同时工作，采用手动阀与电动阀进行调节与切换。为了减少占地面积并使除尘器输灰通畅，脉冲布袋除尘器采用高架布置，电除尘器的下部为主引风机的风机房及工人休息室、电控室等。电除尘器收集下来的粉尘用立体管式输送机送入贮灰仓中，为了防止粉尘的二次污染，贮灰仓中的粉尘经加湿搅拌机加湿后送至烧结料场回收利用。贮矿槽除尘系统主要设备：脉冲布袋除尘器一台，除尘系统风量：～25万m3/h。主引风机一台，风机型号：G4-73NO.20D风量：254670m3/h风压：3290Pa转速：960rpm电机：N=355KW6.4高炉出铁场除尘设施349 6.4.1工艺流程高炉出铁场除尘主要是捕集和净化出铁过程中各污染源产生的烟尘，如：出铁口、铁水罐等、加盖、罩设抽风点进行除尘。工艺流程为：烟尘由出铁口、铁水罐等设置的抽风罩捕集，经管道进入脉冲布袋除尘器，净化后的气体由风机送入烟囱排至大气。由于高炉每天出铁所用时间为6h，为节约能源，风机配液力偶合器，实现高炉出铁时风机高速运行，不出铁时风机按设定转速运行。6.4.2粉尘运输处理为简化运输环节、减少故障率、节省占地，除尘器收集的粉尘采用除尘器高架布置（除尘电器室等布置在除尘器下面），由卸灰阀、立体管式输送机直接把粉尘送到高位贮灰仓，经加湿机加湿后外运。基本技术数据烟气参数烟气量350000m3/h烟气温度80-100℃烟气含尘浓度0.35-3g/Nm36.4.3除尘设备选型a.脉冲布袋除尘器350000m3/h一台b.主引风机风机型号：G4-73NO.25D风量：356000m3/h风压：4953Pa转速：730rpm电机：N=630KW配用液力偶合器型号：YOTGC1000/750349 6.5通风空调根据建筑物的使用性质,及工艺对通风空调的要求，设通风空调设施，满足生产环保要求。炉顶液压站、出铁场液压站、矿槽液压站、热风炉液压站、卷扬机室、TRT控制室、以及水冲渣阀室等均选用轴流风机进行机械通风。高炉风口平台、出铁场等高温操作区域设有移动式喷雾风机进行通风降温。高炉主控室、炉前工人休息室、矿槽工人休息室及相关的电器操作室，PLC室等设空调设施。循环水泵房及冲渣水泵房进行机械通风。五、总图运输1概况530m3高炉工程是新区内统一规划建设设计炼铁厂、烧结厂，该区四周设施布置合理，道路运输条件便利。2总平面布置2.1平面布置349 本工程总平面本着生产工艺流程顺畅、运输合理、厂容美观、节省用地等原则进行设计。本高炉工程由下列各设施组成：高炉本体（包括出铁场）、热风炉、矿槽、煤气除尘、水冲渣设施（包括渣池、冲渣泵房、渣场）、高炉水处理设施（包括水池、冷却塔、泵房）、供配电设施（包括高炉区域变电所、矿槽低压配电室、高炉水处理变电所、高炉水冲渣变电所，鼓风机站电气室）、鼓风机站、矿槽上料除尘及出铁场除尘系统。2.2竖向设计及场地排水本工程布置在已经平整的场地上，高炉及公铺设施用同一室外地坪标高。铁水采用铁路运输，考虑到铁路轨顶标高与铸铁车间轨顶标高一致，方便铁水运输。场地雨水排水采用暗管排水方式，通过道路的雨水口排入厂区排水管网。工业污水排入厂区部排水管网出厂外。3运输设计3.1运输量新建530m3高炉年产铁水40万t，运输物料品种为铁水、水渣、烧结矿、球团矿、焦炭、焦丁、杂矿、炮料、河沙、工业垃圾等。运输总量为157.05万t/a，其中运入量为93.3万t/a，运出量为63.75万t/a。具体运量见下表运输量表序号物料名称卸载地点运输量（万t/a）备注运入1球团矿矿槽16汽车2焦碳矿槽24汽车349 3烧结矿矿槽50胶带机4焦丁矿槽1.5胶带机5杂矿受料槽1汽车6河沙出铁场0.4汽车7泥料出铁场0.4汽车小计93.3运出1铁水铸铁车间40火车2水渣厂外15汽车3返矿烧结车间5.5汽车4碎焦烧结车间2汽车5炉尘烧结车间0.85汽车6工业垃圾厂外0.4汽车小计63.75合小157.053.2运输方式3.2.1铁路高炉铁水产量为40万t/a采用准轨铁路运输，铁水接入出铁场，为配罐需要外侧加设一条停罐作业线。设计采用43kg/m准轨铁路，结构为钢筋混凝土轨枕1680根/km，道床厚度30cm，线路总长约150m。采用6#工业企业道岔，铁路最小曲线半径采用60m349 ，采用小型内燃机车作业。铁路运输量占总运量的25.47%。3.2.2胶带机球团矿16万t/a，由汽车运至矿槽；烧结矿50万t/a，由烧结机直接采用胶带机运至矿槽；其他炉料焦炭、焦丁合计25.5万t/a。胶带机运输量占总量的～50%。3.2.3道路除铁路、胶带机运输外，其它物料采用道路运输。主要为水渣15万t/a，采用汽车运输。除尘灰采用罐车运输,运量约0.85万t/a.其他如外来碎焦、返矿、工业垃圾、杂矿、河沙、泥料的运输总量子力为4.2万t/a。道路运输量占运输总量的～15%。为配合汽车运输本设计在有汽车出入的场所，结合管线通廊和消防需要设置宽7.0m、4.5m、3.5m城市型道路，采用砂石路基，厚度为240cm的水泥混凝土路面。4厂区绿化为了减少高炉区烟尘对周围环境的污染，减弱噪声的影响，美化厂容，改善劳动条件，保护地区人民和工厂职工的健康需要。除对废水、废渣和废气按规定排除外，设计考虑在主要生产和附属设施附近、新建道路两侧及可利用的地点，选择适宜的花草树木对厂区进行了绿化。设计绿化用地率为15%。5消防现厂区消防工作由城市消防部门协助解决。本高炉区的消防除有关位置设置消火栓外，其它消防设施由有关部门统一考虑。349 六、土建1主要建筑物概述1）高炉本体采用钢结构。包括各层钢平台、上料斜桥、粗煤气管道、重力除尘支架、灰仓和热风管道等。2）高炉出铁场：长30米、跨度24米、建筑面积149㎡，内设16t桥式吊车一台，吊车轨面标高14.7m349 。钢筋混凝土柱、吊车梁及基础，柱距6米为主。钢结构屋架、天窗架、檩条、压型钢板。出铁场墙半封闭，采用钢檩条压型钢板。出铁场平台及风口平台采用钢筋混凝土结构。平台上铺120厚耐火砖面层，砂垫层，水泥焦渣找坡层。3）高炉主控楼：长37米，宽9米三层钢筋混凝土框架结构。基础为钢筋混凝土独立基础。砖墙、外墙巾帖面砖，保温卷材防水屋面。内装修要求较高，铝合金门窗，防静电活动地板和水磨石、地板砖等地面。4）贮矿槽：采用钢筋混凝土结构，部分采用钢结构，钢结构檩条、屋架，屋面及挡雨板采用压型钢板。贮矿槽基础采用钢筋混凝土独立基础及钢筋混凝土地坑。贮矿槽除尘：包括风机房一座，平面尺寸26×9m，高10m，采用钢筋混凝土框架结构，砖墙围护，钢门、钢窗，内外粉刷；电除尘器设置在风机房屋顶上。30m高炉烟囱一座，上口直径2m，下留出灰口门，要求做钢筋混凝土风道。还包括有27m3贮灰仓支架及各层平台、防地雨棚、楼梯和管道支架。5）鼓风机站：采用钢筋混凝土结构。砖墙围炉护钢门窗，保温卷材防水屋面。6）水冲渣泵房、渣池、渣场：采用钢筋混凝土结构。7）高炉循环水泵房：采用钢筋混凝土结构。砖墙围护钢门窗，保温材防水屋面。2主要建筑材料参考用量1）水泥用量5400吨2）钢材用量2830吨3）木材用量600m2349 七、能源分析1概述为了降低炼铁生产过程中的能耗，本高炉设计采取了如下的节能综合措施：349 （1）高炉使用的烧结矿和球团均进行槽下筛分，使入炉料粉末控制在〈5%，为高炉操作顺行，增产节焦创造有利条件。此外对入炉的原、燃料的称量误差进行补偿，以保证高炉操作的稳定。（2）高炉采用小高压操作（炉顶压力120kPa），可较好地改善炉内煤气利用，降低燃料消耗。（3）提高热风主管的保温绝热效果，尽量降低管道系统的热损失。（4）采用热风炉废气余热回收技术，回收废气中的热能用以预热助燃空气，提高风温和提高热风炉的热效率，可进一步节能。（5）本设计的煤气精除尘采用了干法布袋除尘方式，与采用湿法除尘相比，可以节水、节电、净煤气温度也得到提高，有利于高炉送风温度的提高。2炼铁工序能耗炼铁工序能耗计算包括：高炉生产工艺过程中和辅助生产等系统中的各种能源消耗，按标准煤计算折合成每吨生铁的工序能耗。由计算可知，本设计的炼铁工序能耗为447.69公斤标准煤/t铁，达到了国家规定的炼铁工序能耗一等水平（≤490kg），炼铁工序能耗计算见下表。3炼铁可比能耗将炼铁前的焦化和烧结工序和炼铁工序能耗一起计入，得出吨铁可比能耗。在计算中，烧结矿生产的能耗按80kg标准煤/t，焦炭生产能耗按200kg标准煤/t计算，经计算得出炼铁的可比能耗为659.69kg标准煤/t铁。由此可见，炼铁的工序能耗和可比能耗均达到目前国内同级高炉的先进水平。炼铁工序能耗表（kg标准煤/吨铁）349 序号名称单耗（kg.kwh.Nm3）折算系数标准煤kg/t铁备注1入炉焦炭5300.69365.72喷煤1300.9117含水4%3高炉煤气8500.1193.54电300.40412.125鼓风13500.02837.86蒸汽350.124.27水400.114.48压缩空气200.0360.729氮气300.061.810氧气0.150.360.05411回收高炉煤气18900.11-207.9合计429.39吨铁可比能耗计算表面化序号项目吨铁消耗量折合成标准煤的能耗(kg/t)备注1焦炭消耗量0.4t80按入炉焦比计2熟料消耗量1.65t132烧结和球团矿3炼铁工序能耗429.39349 4641.39八、环境保护与综合利用1设计依据编写本设计所依据的主要规定和标准为：1）《冶金工业环境保护设计规定》（YB9066-95）；2）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；3）《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）；349 4）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）。2工程概况本工程为530m3高炉，年产铁水40万吨。配套设施有：热风炉3座，高炉的上料系统、冲渣系统、煤气净化系统等相应配套设施和除尘等公用设施。高炉炼铁主要生产工艺过程为：将烧结矿、焦炭等原料通过上料系统送入高炉，热风炉向高炉送热风，烧结矿在高炉内经过高温熔炼生成铁水，冶炼过程中产生的炉渣采用炉前水冲渣法处理，并外销综合利用，产生的煤气经除尘净化后回收利用。3主要污染源及污染物（1）废气主要有高炉上料系统产生的粉尘、炉前水冲渣产生的少量有害气体（H2S等）、热风炉燃烧用高炉煤气产生的少量SO2等。炼铁生产过程中产生大量高炉煤气，主要成分为CO等。（2）废水主要是高炉冲渣水，但无外排，循环使用（3）固体废物主要有高炉炉渣、瓦斯灰以及各除尘系统收集的粉尘。（4）噪声主要有高炉冷风管放风阀、高炉炉顶均压放散阀、高炉鼓风机、热风炉助燃风机、煤气减压阀组、煤气加压机、除尘风机等设备噪声。4污染控制措施4.1烟气治理349 高炉上料系统烧结矿槽、块矿矿槽、球团矿槽贮槽口和槽上的卸料小车等及槽下的振动筛、皮带转运点及中间卸料等部位生产时都产生大量粉尘。设计在储矿槽振动筛、胶带机受料点、出铁口、铁水罐等易产生粉尘、烟气处采用密闭抽风，含尘气体通过电除尘器或布袋净化后，排入大气。上述外排气体含苞欲放尘浓度均小于100mg/Nm3，符合《大气污染物综合排放标准》要求。高炉产生的煤气经重力除尘器除尘后送往煤气净化设施，经布袋除尘器除尘后进入煤气管网供用户使用。4.2废水处理本工程生产过程不产生废水，高炉冷却及冲渣水全部循环使用生活用水量约3.0m3/h,经化粪池处理后排入厂区排水管网。4.3固体废物的处置和利用高炉熔融渣粒化后的水冲渣约15万t/a，是很好的水泥原料，水冲渣经过滤池脱水后运往水渣堆场，作为水泥原料综合利用。高炉上料系统及各皮带转运点除尘系统收集的粉尘，可直接送原料场掺入混匀料，供烧结利用。高炉各除尘系统和煤气净化系统产生的瓦斯灰等由于其含铁量较高，可作为烧结原料送原料场利用。高炉无干渣外排。4.4噪声控制1）高炉系统噪声高炉冷风管放风阀，设消声器降噪。热风炉助燃风机吸风口设消音器。2）煤气系统噪声控制炉顶区压力的减压阀组产生的噪声，设消声器降噪处理。349 3）高炉鼓风机站噪声高炉鼓风机置于机房内，并设计隔声罩降噪处理。上述设备噪声经隔声、消声等降噪措施控制，并经厂房隔和距离衰减后，对厂界噪声影响不大，其厂界噪声可基本维持现状。有关本工程的主要污染源、污染物及其控制措施详见表1。5环境绿化本工程绿化面积预约为3000㎡，绿化用地系数约为15%。6环保管理及环境监测机构本工程环保管理工作由厂现有环保部门承担，环境监测委托当地环境监测站承担。7环保投资本工程环保投资占工程静态投资的13.41%。主要污染源、污染物及其控制措施和排放量序号污染源污染物污染控制措施排放浓度及排放量排放标准备注1上料系统粉尘密闭抽风加电除尘器≤100mg/Nm3100mg/Nm32烟气重力除尘系统瓦斯灰全部送烧结厂作原料3热风炉SO2采用60m高烟囱排放≤85mg/Nm385mg/Nm3349 4炉前水冲渣系统H2S、SO2在烟囱内进行喷水抑制少量废水采用过滤法处理，密闭循环使用不外排亏水运行水渣15万t/a全部作为水泥原料使用九、劳动安全卫生1设计依据编写本设计所依据的主要规定、规范和标准为：349 1）《冶金企业安全卫生设计规定》（冶生（1996）204号文颁发）；2）《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》（劳动部1996年第3号令）；3）《生产过程安全卫生要求总则》（GB12801-91）；4）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，97年版）；5）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）；6）《工业企业煤气安全规程》（GB6222-86）；7）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）；8）《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）；9）《炼铁安全规程》（冶生（1996）205号文颁发）。2工程概况本工程为530m3高炉，年产铁水40万吨。配套设施有：每座高炉配热风炉3座，高炉的上料系统、冲渣系统、煤气净化系统等相应配套设施和除尘等公用设施。高炉炼铁主要生产工艺过程为：将烧结矿、焦炭等原料通过上料系统送入高炉，热风炉向高炉送热风，烧结矿在高炉内经过高温熔炼生成铁水，冶炼过程中产生的炉渣采用炉前水冲渣法处理并外销综合利用，产生的煤气经除尘净化后回收利用。3建筑及场地布置（1）运输道路安全铁路运输系统设置完善的通信设施和照明设施，铁路道口按规范要求设置安全栏杆及声光安全信号装置。新建厂房周围设有环形通道，路宽约6m。（2）建筑物设置本工程的厂房采用自然采光，窗户采用外开式。349 （3）生活卫生用室设置本工程按《工业企业设计卫生标准》的要求，在各工段设置休息室，其他如浴室、更衣室、厕所、食堂等生产、生活卫生用室应统一考虑。4生产过程中职业危险、危害因素分析4.1有关原料及产品分析本工程产生的高炉煤气具有危害性（含大量CO），产生量约97000Nm3/h。4.2危险及危害因素分析本工程存在的主要危险及危害因素产生部位和场所如下：1)火灾爆炸变电所、电气室、电缆桥架、煤气净化回收系统等部位易发生火灾；高炉冷却壁破裂、铁水在转运过程中遇水、高炉炉顶压力控制不当等，均可能引起爆炸。2)雷电事故高大建筑物易遭雷击发生安全事故。3)设备事故高炉等设备，中断冷却水供给可造成设备损坏。4)机械伤害和人体坠落事故裸露的机械传动设备在运行过程中容易造成人身机构伤害事故，起重机检修平台等高空作业区以及地面暗井、坑、沟、池等容易造城人体坠落事故。5)岗位粉尘及有害烟气349 高炉上料系统、出铁场等均产生大量烟尘、粉尘；热风炉生产时产生少量SO2，水冲渣系统会产生H2S有害气体；高炉煤气放散以及高炉煤气设施密封不严亦会有CO等有毒气体逸出，可能造成人员中毒。6)噪声除尘风机、鼓风机、水泵、冷风放风阀、均压放散阀及煤气调压阀等可能对人体产生较强噪声的危害。7)热辐射高炉出铁场对其周围环境产生高温热辐射。5劳动安全卫生防范措施5.1劳动安全防范措施5.1.1防火、防爆有关防火设计内容见消防篇，防爆内容如下：1）防高炉煤气爆炸为防止高炉系统煤气爆炸，高炉炉顶、重力除尘器入口设遮断阀；炉顶、遮断阀上面和除尘器出口设放散阀；热风炉前净煤气管设煤气切断阀，热风炉采用阀门开关程序联锁，安装自动点火及火焰检测装置，混风管上设混风切断阀等；煤气总管和主要用户煤气管道设置煤气低压报警装置；对可燃气体的法兰，轴封严密设计和制作，水封的有效高度按现行的有关安全规程要求进行设计；对厂房内可能逸出可燃性气体的地带设有自动检测报警装置，其电气装备和线路按2级区域的防爆要求进行设计。2）防铁水爆炸对渣铁沟设计将考虑防止进水并设可自动倾翻残铁罐，下渣沟中部设沉淀坑以防止铁水进入冲渣系统，引起冲渣时爆炸；5.1.2防雷349 炼铁车间厂房、烟囱、高炉炉顶、放散塔等高大设施，按地区要求设置航空标志及避雷针。5.1.3安全供电及供水高炉电气室、矿槽电气室、循环水电气室和煤气操作室管理室均设置两路独立电源供电。电缆系统采取过负荷保护及短路保护措施。高温区采用阻燃性耐热电缆，并有防止电缆延燃措施。对高炉等不允许中断供水的各用户，每组水泵均设有一台备用泵，该水泵由双路电源供电，并设柴油机驱动的水泵一台，保证停电时的事故用水。供水系统设有流量、水压、水温、水位（水塔、水池）等监控设施，其中水位可连续显示，并设有高、低水位报警装置。5.1.4电气安全及照明各电气室、操作室的电气设备布置，均留有足够的安全距离；对安装高度低于2.4m的固定或移动的照明灯具，如炉顶、炉体各层平台、矿槽平台的检修照明，均采用36V或12V安全电压供电；室内外由滑触线供电的起重机，其走行轨道均接地；所有电气设备不带电的金属外壳均可靠接地，以防漏电发生人身触电事故；带电导体的裸露部分设保护网；厂区所有工作场所的照明均按（GB50034-92）《工业企业照明设计》进行设计；各重要场所如主控室、电气室、操作室、出铁场等均设事故照明或带有充电电池的应急灯；各爆炸危险场所，采用防爆型照明器材；349 厂房内设照明设施，重要场所、危险地点设应急照明和检修照明。5.1.5防机械伤害和人体坠落为防止机械伤害和人体坠落，车间内所有存在不安全因素的区域，远门凤有相应的防护措施，如出渣、出铁口两侧设安全通道，在需跨越越渣、铁沟外设安全过桥；对裸露的传动设备，设有安全防护罩、防护栏杆或防护挡板，可保证操作人员的人身安全；所有高空作业区的平台、炉体车周、走梯以及坑、沟、池、井均设安全走道、防护栏杆或盖板；为了确保起重机检修时的人身安全，在起重机两端设置安全走台，厂房端头设置检修平台；对相聚在危险的工作区域设安全标志。5.2劳动卫生防护措施5.2.1防有害气体及尘毒高炉上料系统各产生尘点设置密闭抽风除尘系统，含尘气体经除尘器净化后排放；对生产中有可能泄漏煤气、氮气的设备和工作场所设监测和报警装置，并设置强制通风装置，以防止煤气中毒及氮气窒息；对煤气、氮气易泄漏区域设安全警示标志；操作室内的氮气、煤气仪表采用二次仪表；经采取上述有效的控制措施，各生产岗位粉尘浓度≤10mg/m3，CO浓度≤30mg/m3，符合《工业企业设计卫生标准》的规定。5.2.2防噪声349 本工程各种设备噪声的控制措施，详见《环境保护与综合利用》篇。对冷风放风阀、均压放散阀、煤气减压阀组、热风炉助燃风机、高炉除尘风机等较强的噪声源（声值为95~120dB(A)），分别采取设置消声器、隔声罩、独立风机房等方法降噪，使各类噪声源噪声均控制在90dB(A)以下；高炉炉前值班室、工人休息室等均采用隔声门窗，使室内噪声控制在70dB(A)以下；对噪声较大的作业场所岗位人员采用个人防护措施，如佩戴耳罩或耳塞。5.2.3防暑降温及采暖对于各高温辐射区，如高炉出铁场等采取局部送风降温措施，并对铁沟等加盖以降低热辐射强度，操作工人穿戴必要的防热辐射工作服和鞋帽；各主控室、操作室、仪表室内均设置空调器降温；高炉中心电气室、主控室、循环水泵站等各主要工作场所均设置通风降温设施；冬季对有人工作的工作间和休息室如水冲渣室、循环水泵站、炉前液压站等处均设置采暖设施。6劳动安全卫生机构本工程劳动安全卫生管理和检测工作均由厂现有劳动安全卫生部门负责。7劳动安全卫生投资本工程可独立分出的劳动安装卫生投为131.55万元，投资分项见下表：劳动安全卫生设施投资明细表序号设施名称投资（万元）349 1安全供水设施1502照明设施37.83防暑降温及采暖设施21.75合计209.558劳动安全卫生防范措施预期效果本设计严格执行国家有关劳动安全卫生规定，根据高炉炼铁生产工艺特点，对可能发生的火灾、爆炸、雷电、电气安全、设备事故、机械伤害等隐患，均采取了有效的安全防范措施；对粉尘、有害气体、噪声、热辐射等污染源采取了相应的控制措施。因此操作人员的身体健康和安全及设备的安全均可得到保障。十、消防1设计依据编写本设计所依据的主要规定、规范及规程有：349 1）《冶金企业安全卫生设计规定》（冶生（1996）204号文颁发）；2）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，97年版）；3）《钢铁企业总图运输设计规范（试行）》（YBJ52-88）；4）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）5）《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）6）《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）7）《工业企业煤气安全规程》（GB6222-86）8）《炼铁安全规程》（冶生（1996）205号文颁发）。2工程概况本工程为530m3高炉，年产铁水40万吨。配套设施有：热风炉3座，高炉的上料系统、冲渣系统、煤气净化系统等相应配套设施和除尘等公用设施。高炉炼铁主要生产工艺过程为：将烧结矿、焦炭等原料通过上料系统送入高炉，热风炉向高炉送热风，烧结矿在高炉内经过高温熔炼生成铁水，冶炼过程中产生的炉渣采用炉前水冲渣法处理并外销综合利用，产生的煤气经除尘净化后回收利用。3工程火灾因素分析高炉煤气操作管理室等高炉煤气设施属乙类生产火灾危险性，其电气设备和线路属2级区域防爆等级。高炉电气室、电缆桥架以及液压站等属丙类生产火灾危险性，者是较容易发生火灾的场所。4防范措施4.1总图布置349 各建筑物和构筑物之间的防火间距严格按照《建筑设计防火规范》和《钢铁企业总图运输设计规范》的规定进行设计。新建厂房周围设置环形道路，路宽约6m。4.2建筑设计本工程各生产车间厂房，如变电所、电气室等在建筑上均按乙类生产火灾危险性的一、二级耐火等级设计；主厂房按丁类生产火灾危险性的一、二级耐火等级设计。控制室、变压器室、电气室、液压站等各建筑物的门均向外开。4.3消防给水本工程的消防给水由公司统一考虑供应。4.4电力设施消防设计1）电力设施消防措施部分区段电缆表面涂防火涂料，电缆孔洞用防火堵料封堵；第台室内变压器均设有事故贮油池；在变电所内的电气室、主控楼内的电气室、热风炉液压站、炉顶液压站、矿槽液压站等处设置感烟、感温探测器及手动报警按钮，报警控制器设在高炉主控室内。并在上述场所设置一定数量的可移动式灭火器材。2）防雷厂房、烟囱、高炉炉顶、煤气放散塔等高大建筑物按有关规范设置防雷接地保所装置，变电所设独立避雷针或均压网，以防直击雷。3）应急照明对重要场所出入口设置蓄电池式的应急照明灯具，便于火灾发生时的紧急疏散。4.5易燃介质消防措施349 液压设置机械通风换气装置降低室内温度，并设置感烟火灾自动报警装置，按规范要求配备足够的CO2或干粉等手提式灭火器及其它消防器材。各易燃介质区域均“严禁烟火”警示牌。4.6其它消防措施设计为防止火灾发生后蔓延，有关通风及空调系统均与火灾报警装置联锁，一旦确认火灾发生，在发出火灾报警信号的同时，将关闭所有的联锁系统装置。5消防设施投资本工程火灾报警系统投资15.6万元。6消防措施预期效果本设计严格按照《建筑设计防火规范》等有关规定进行设计，对易发生火灾的部位分别设置了一系列的防火、灭火设施，在正常生产条件下，严格按照操作规程进行操作，可避免火灾事故的发生和蔓延，一旦发生火灾可以及时扑救，确保人身安全及设备安全。十一、其他349 由于是新区建厂，许多辅助设施应该给予考虑，在必要的时候，在合适的位置，将这些辅助设施应早完善。有以下设施未在本次设计之内：·TRT：高炉煤气余热、余压发电。·高炉煤气柜：富余高炉煤气存储。·检化验室：各种取样分析。·全厂综合办公楼：各职能部门办公。·工人宿舍、食堂、浴室、厕所：生活设施。·氧气站：炼钢、炼铁等用氧气。·空压站：炼钢、炼铁等用空气。·锅炉房：炼钢、炼铁等用蒸气。·机修厂：机车等大型设备检修。第四章炼钢系统一概述349 1基本情况工程计划建设一座35t顶底复吹转炉，年产钢55万吨。炼钢车间建设的主要项目有：1）一座35t顶底复吹转炉2）一座600t混铁炉3）一台2机2流板坯连铸机4）以及与之配套的公辅设施2设计范围1）35t转炉炼钢主厂房2）车间变电所3）转炉烟气一次除尘、二次除尘4）转炉水处理及水泵房5）散状原料和铁合金供料系统6）空压站7）软水站8）转炉主控楼（包括操作室、化验室、电气室等）9）氢氧源站11）R8m弧二机二流板坯连铸机一台3设计基本原则349 1）所建炼钢厂起点要高，积极采用新技术、新工艺、新装备，对生产工艺和设备配置按照先进、合理、安全、经济的原则进行优化配置，达到国内同类型企业的先进水平。炼钢系统的主要流程为：顶底复吹转炉→钢包吹氩→连铸机。2）按照可持续发展战略和循环经济的要求，搞好节能降耗、环境保护和资源的综合利用。推广和应用清洁生产工艺技术，认真贯彻国家和地方政府关于节能、环保、安全和消防等法律，转炉一次除尘和二次除尘风机均配置液力偶合器，以降低电耗，对生产过程中所产生的废气、废水、噪声和固体排放物均采取有效处理措施，“三废”的排放物达到国家和行业的排放标准。3）在总图布置上，在确保工艺布置合理、物流顺利地情况下，力求做到总图布置紧凑合理。在符合设计规范的前提下，尽可能减少各系统的占地面积，增加土地的建筑系数，节约土地资源。4）节约工程投资、降低工程造价、提高投资效益，各生产系统所选用的设备原则上立足国内，但对一些关键的生产环节，也可以适量考虑少量引进一些国外的先进技术。主、辅系统能分期建设的尽可能分期建设。4生产规模及产品大纲4.1生产规模炼钢车间设计能力为年产合格钢水55×104t，合格连铸坯53×104t。4.2产品大纲钢种：普碳钢、低合金钢。代表钢号：Q235、Q345。代表钢种化学成份见表1-1。代表钢种化学成分表1-1349 钢号主要化学成分%CMnSiPSQ2350.14~0.220.30~0.65≤0.30≤0.045≤0.045Q3450.12~0.21.2～1.60.2～0.55≤0.045≤0.045二炼钢工艺1原材料供应349 1.1铁水供应炼钢铁水由一座530m3高炉供应，由火车运到炼钢车间。铁水吨坯单耗为930kg，要求铁水成份及数量见表1-2。铁水化学成份及数量表1-2C%Si%Mn%S%P%数量（104t/a）～40.5～0.6-<0.05<0.16421.2废钢供应本工程设计废钢单耗150kg/t坯，年需废钢量为9.38×104t。轧钢的切头尾及轧钢废品，在轧钢车间切成合格块度后供炼钢。另一部分大块渣钢、废连铸坯及其它机械废钢，经废钢处理间切割，破碎成合格块度后供转炉用。其余部分外购。入炉废钢形状、重量要求见表1-3。入炉废钢形状、重量要求表1-3项目厚度，mm宽度,mm长度,mm单重,t厂内废钢<300<400<1200<1.5外购废钢<300<300<800<0.6含有大量Cu的废钢和合金钢等特种成分的废钢应与一般废钢分别堆存、分类管理。废钢的质量要求见表1-4。废钢的质量要求表1-4油脂类涂料类土沙木材水分SP其它≤≤≤≤≤≤≤无爆炸物349 0.002%0.005%0.5%1%3%0.10%0.10%无密闭容器1.3铁合金转炉车间各种合金合计单耗为：18kg/t坯，年需各种铁合金总量约8100t。炼钢所用各种铁合金按合格的粒度及国标成份由市场采购。运输过程应防雨淋。各种合金均需外购解决。转炉生产对铁合金成分及粒度要求见表1-5。铁合金成分及粒度要求表1-5成分%品种CSiMnPS粒度mm硅铁72～80≤0.5≤0.04≤0.0210～50硅锰≤3.0≥12.0≥60≤0.310～50锰铁2.0～2.5≥75≤0.2≤0.210～50硅钙≤0.855～65≤0.04≤0.0410～50铝AL≥0.8Cu≤55～651.4造渣熔剂转炉冶炼用活性石灰全部外购，石灰及萤石通过自卸汽车由料场运到转炉车间，储存在地下料仓。1）活性石灰活性石灰吨钢单耗65kg/t坯，年需要量为3.39×104t。所需石灰全部外购。运输、储存过程应防雨淋。其成分及活性度见表1-6。活性石灰成分及活性度表1-6349 成分CaOMgOSiO2PS活性度粒度%≥90≤5≤2.5≤0.02≤0.1≥3505～50石灰的水分<1%，水和性≥350ml/4N-HCl，水化率：≮72%。2）其它辅料炼钢用铁皮等均由公司内部供应，要求去油去水处理。不足部分可用烧结矿或进口富矿代替。1.5耐火材料品种、规格、性能及主要成分1）转炉炉衬耐火材料年用量约420吨，包括：转炉永久层：烧成镁砖转炉工作层：镁碳砖出钢口：电融镁砖其理化性能技术指标见表1-8。转炉炉衬耐火材料理化性能技术指标表1-8名称化学成分%体积密度g/cm3显气孔率%常温耐压强度（Mpa）静态抗折强度1400℃30minMPaMgOC电融镁砂Mg-C砖≥72≥18≥2.75≤3≥40≥12≥87CaO≥3.0≤19≥40349 烧成镁砖≤3电融镁砖≥98≥3.0（油浸）≤4≥252）转炉热喷补料：转炉热喷补料年用量约450吨，其理化性能技术指标见表1-9。转炉热喷补料理化性能技术指标表1-9耐火度（℃）化学成分%粒度组成MgOCaO>1mm1~0.044mm≤0.044mm≥1850≥7810~1422%49%≥29%水和结合剂在喷补机中加入。水量为40~50%，结合剂为六偏磷酸钠。3）铁水罐耐火材料：粘土砖、蜡砖年用量约295吨。其理化性能技术指标见表1-10。铁水罐粘土砖理化性能技术指标表1-10Al2O3%SiO2%耐火度℃0.2Mpa荷重软化点℃重烧线变化%1400℃2h显气孔率%常温耐压强度MPaCN-42≮42≮1750≮14300/-0.3≯18≮39.2349 蜡砖≤23≥70>1580体积密度2．15g/cm3<15≥304)钢水罐耐火材料：年用量约2800吨，其中包括：永久层采用高铝砖。工作层为镁铝浇注料。滑动水口滑板采用铝碳质。上下水口使用刚玉质。2.金属平衡及工艺流程2.1金属平衡35t转炉工程设计年生产合格连铸坯：53×104t，年产合格钢水55×104t。其金属平衡情况见图2-1。高炉铁水53.5废钢9.3840t铁水罐1×35t转炉55349 吹损0.55渣损0.5540t钢水罐53.9合金料0.94吹氩、喂丝连铸钢水532.2转炉作业率计算（1）转炉平均冶炼周期转炉平均冶炼周期间表2-3。表2-3转炉平均冶炼周期序号作业内容作业时间（min）备注1加废钢1.52兑铁水1.53吹氧144测温、取样等待3.5349 5补吹1.56打出钢口0.57出钢38倒渣及溅渣护炉3.59堵出钢口1合计30（2）转炉作业率的计算转炉全年非作业时间：定期检修和集中检修时间17d转炉车间年作业天数348d转炉非作业时间32d其中：设备故障、修炉及生产事故10d补炉及修补出钢口12d生产不均衡耽误10d转炉全年有效作业天数=348－32=316（d）转炉全年有效作业率=316÷365×100%=86.58%（3）转炉年产钢水的计算×104t/a其中：316转炉年有效作业天数（d）1转炉座数1440每天分钟数（min/d）36转炉平均出钢量（t）349 30平均出钢周期（min）2.3工艺流程设计本着工艺先进、产品结构合理、能源消耗低、经济效益好、总体规化分步实施的原则。建设一座35t氧气顶吹转炉，钢水吹氩喂丝后直供一台2机2流连铸机，主要产品为普碳钢和低合金钢。下面的工艺流程图皮带通廊、筛分室改为斗提机，转炉改为35吨349 2.4要工艺过程简述废钢由电磁吊装槽，经地中衡称量后，由废钢起重机兑入转炉。高炉铁水用火车运至炼钢车间，经称量后，由加料跨63/15t起重机兑入转炉。然后降氧枪开始吹炼，加入散状料造渣，一次拉碳后，摇炉测温、取样，检验钢水成份和温度。摇炉补吹出钢至钢水包，加入合金料，进行包内脱氧合金化。钢包车开至吹氩站，进行吹氩喂丝处理，均匀钢水成份、温度。然后由钢包车把钢包运到钢水跨。由钢水跨63/15t起重机送至连铸回转台上待用。钢渣由渣罐车运到渣跨处理。转炉出钢结束后，加入渣料，调整炉渣成份，吹氮，溅渣护炉，倒出尾渣，等待进入下一炉冶炼。3车间组成及工艺布置3.1车间组成炼钢厂由主厂房、公用系统和辅助设施等组成。3.1.1厂房炼钢车间主厂房由炉渣跨、加料跨、转炉跨、钢水跨、浇铸跨、出坯跨组成。3.1.2及辅助设施公用系统及辅助设施组成如下：—车间变电站—给排水及污水处理设施—散状料地下料仓及皮带机通廊—一次除尘装置349 —二次除尘装置—主控楼3.2主要生产设施1）钢渣运输与处理该工程设计能力为年产合格钢水55×104t。转炉渣及钢包渣均用8m3渣罐经渣罐车运至渣跨，然后热泼处理，废钢返回，废渣汽车外运。钢渣经处理后，每年可回收废渣钢1.5×104t,其中粗选渣钢约1.0×104t可直接返回转炉车间利用。0.4×104t细磨钢渣可供烧结厂利用，其余尾渣则外售用于铺路或其它建筑原料。2）铁水运输高炉铁水由火车从炼铁厂运到炼钢厂。3）废钢供应设施轧钢及连铸返回的废钢经加工后由自卸汽车运到转炉加料跨南侧废钢区。废钢区内设有一长150m，宽29m的废钢坑，大约可堆存3000t废钢，可满足5～6天的用量。废钢区内设有一部10t低轨（轨面标高为9m)电磁吊，负责废钢管理和装槽。废钢槽容积3.2m3,容量6.4t。废钢槽经地中衡称量,由32/10t天车加入转炉内。4）合金料供应设施炼钢合金料主要包括硅铁、锰铁、硅锰合金。这些合金料在仓库装入底开式料罐，经汽车运至转炉车间炉子跨内，用天车加入349 料仓备用。铁合金经电振给料机加入称量漏斗，称量后加入铁合金料罐备料，由2t叉车将合金料送至旋转溜槽，合金料加入钢包。5）散状料供应设施炼钢散状料主要包括:活性石灰、烧结矿、白镁球。散状料由自卸汽车运至炼钢厂散状料地下料仓储存，然后由斗式提升机转运至主厂房炉子跨内的高位料仓。散状料加入系统包括：8个高位料仓、插板阀、电振给料机、称量斗、上插板阀、汇总漏斗、下插板阀、下料管、氮封环等。6）转炉及附属设施转炉位于炼钢主厂房中部的多层厂房—炉子跨内。转炉公称容量为35t，有效容积28.7m3,炉容比0.82m3/t。采用顶吹氧冶炼方式，吹氧时间15分钟，平均冶炼周期30分钟。转炉炉型为锥球形，炉体结构为活炉底。炉壳与托圈间采用三点球面绞接的联接方式。倾动机构采用单点啮合全半悬挂传动方式，全正力矩操作，并采用一套扭力杆和事故挡座的组合装置，以解决设备倾翻不平衡的问题。非驱动侧耳轴轴承座采用铰接方式，倾动装置采用交流变频驱动。转炉采用下修炉，烟罩及烟道为固定式。活动烟罩升降采用机械驱动。氧枪采用三孔喷头氧枪，最大供氧强度可达160m3/min。同时采用双小车氧枪升降和电动推杆式横移换枪机构，以实现快速换枪。转炉采用钢包在线预热、挡渣出钢和溅渣护炉技术。349 预留采用未燃法回收煤气的条件，煤气回收量为95m3/t。除尘系统采用OG法。转炉兑铁水、出渣及出钢过程中产生的烟气，经炉口上方的二次除尘烟罩汇集，进入二次除尘系统处理，以改善环境质量。转炉控制系统采用计算机实时数据采集、控制，预留计算机静态控制的可能。7）分析及化验设施炉前化验室配备直读光谱分析仪、碳硫仪和化学分析仪器。炉前化验室进行铁水、钢水成份分析检验，以确保最终产品质量。3.3工艺布置炼钢车间主厂房布置见转炉炼钢车间工艺平面布置图。确定炼钢区域总体工艺布置时主要考虑了下列因素：（1）充分考虑总图运输条件，在满足系统流程要求的前提下，在总体布置时应可能的紧凑。（2）车间建设1座35t顶吹转炉、一台2机2流连铸机。3.3.1炉渣跨转炉渣、铁水渣、钢包余渣由渣车运往炉渣跨处理。炉渣跨布置有1条转炉渣车轨道、1条电动平车轨道。炉渣在炉渣跨倒运。3.3.2加料跨349 加料跨的两端分别布置了铁水准备区、废钢区，中间为转炉炉前作业区。在加料跨铁水准备一端布置了600t混铁炉、铁水罐接受线及铁水罐烘烤区。铁水通过铁水运输线由高炉运输到加料跨，兑入混铁炉，再由混铁炉倒入转炉铁水包，然后进行称量、用63/10t吊车吊运兑入转炉。加料跨配备有63/10t吊车2台、50/10t吊车1台、32/10t吊车、10t电磁吊各1台，100/30t吊车主要担负铁水的吊运和向转炉兑铁水的作业，50/10t吊车负责向转炉兑铁水作业，32/10t吊车主要担负向转炉加废钢的作业，10t电磁吊主要担负废钢装斗。加料跨共有3层平台。加料跨各平台的标高及功能见表2-5。表2-5加料跨各平台标高和功能序号平台标高功能15.700m平台转炉兑铁水、加废钢、测温、取样、拆炉等223.800m平台氧气阀门站和氮气阀门站等327.500m平台3.3.3转炉跨炉子跨共有6层平台，各层平台的标高及功能见表2-6。表2-6炉子跨各层平台的标高及功能序号平台标高功能15.700m平台布置转炉、挡渣车、二次除尘管道及进行炉后操作211.300m平台布置转炉活动烟罩及提升机构、除尘装置316.800m平台349 布置转炉汽化冷却烟道和除尘装置、散装料汇总仓419.900m平台布置称量斗、转炉汽化冷却烟道、除尘装置、523.800m平台布置转炉冷却烟道、散装料仓、卸料车皮带机627.500m平台汽包3.3.4钢水准备跨钢水准备跨主要布置了热修包位、冷修包位、钢包离线烘烤区。3.3.5浇铸跨钢水在此跨内进行浇铸，另外在连铸机一侧还布置了备件储备区。3.3.6出坯跨出坯跨主要用于连铸机出坯及钢坯的精整存放。3.4工艺操作说明3.4.1铁水供应铁水通过铁水运输线由高炉运输至加料跨，兑入混铁炉，由混铁炉倒入铁水包后，再用50/10t或63/10t吊车吊运兑入转炉。3.4.2废钢供应加工合格的废钢由自卸汽车运至加料跨，视废钢种类，分类存放。废钢跨内配备了1台10t磁盘吊车，担负废钢的装槽作业。废钢的堆存量可以满足2座转炉2天的用量。废钢种类、重量等参数输入计算机，送往转炉主控室。3.4.3铁合金供应349 铁合金由汽车从铁合金库运往转炉跨用行车吊运至铁合金料仓。在每座转炉的5.700m炉后平台上设有台秤1台，用于铁合金加入量的调整。其调整加入的合金，人工加入到旋转溜槽中。3.4.4散状材料A.上料系统石灰、白云石、萤石、镁球、氧化铁皮、矿石、返回渣等散状料由自卸汽车运至上料系统地下料仓，经过皮带运输机运至转炉炉顶料仓储存。B．散状原料加料系统加料系统布置在转炉的上方，每座转炉有一套炉顶料仓。为了防止转炉吹炼时，煤气外溢，在集中斗和加料溜管上均设有氮封装置。炉顶料仓参数见表2-7表2-7炉顶料仓参数序号名称单耗(kg/t)堆比重(t/m3)每炉最大耗量(t/炉)料仓容积(m3)平均贮存时间(h)料仓贮存量(t)几何容积有效容积1.矿石或氧化铁皮252.62.11.252.镁101.80.5349 球1.石灰60132.石灰60133.白云石1510.75加料系统在转炉主控室内进行操作控制，操作模式有计算机、自动和手动三种。各种散状料的加料批次、批料量等操作实绩自动采集到计算机系统，并在转炉主控室的CRT监控画面上显示。3.4.5转炉操作和控制（1）顶底复吹工艺（改为转炉顶吹工艺）顶底复吹技术兼有顶吹和底吹转炉的优点，如钢中[O]含量低，钢铁料、铁合金和石灰等物料消耗下降，冶炼时间缩短，吹炼平稳。转炉复吹工艺的类型较多，经过分析比较后确定：转炉采用顶吹氧气、底吹氮气和氩气搅拌型的复吹工艺。选用该工艺主要是考虑到如下因素：可以根据不同的钢种，在不同的时期吹入不同的气体量；投资省；操作安全、可靠、冶炼平稳；能冶炼从低碳到高碳的钢种；设备简化、操作简便、成本低。转炉底部初步确定布置4个底吹透气元件，透气元件均布在炉底的同心圆上。底部供气的主要技术参数：349 供气强度：0.01~0.1m3/t.min气源：压缩空气、氮气、氩气（2）转炉吹炼操作控制转炉系统的操作控制采用基础自动化控制系统和生产数据自动采集汇总系统。基础自动化级控制系统承担铁水供应及铁水预处理系统、废钢系统、散状料上料系统、散状料加料系统、铁合金加料系统、氧枪及供氧系统、底吹系统、转炉倾动系统、转炉烟汽冷却及净化系统以及车间能源介质的检测及控制任务，完成转炉数据检测、操作控制、报警处理等，同时将生产数据上传至数据服务器，由数据服务器生成实时报表。（3）操作控制转炉主操作平台上设有主控室、炉前操作室、炉后操作室。各操作室（台）功能如下：A.转炉主控室主要控制转炉倾动、兑铁水、加废钢、氧枪升降及横移、裙罩升降、活动挡火门的开闭、窥视孔的开闭、散状料的称量和加入、铁合金的称量、烟气净化系统、汽化冷却烟道和底吹系统以及采集各种冶炼数据。B.炉前操作室控制转炉倾动、活动挡火门的开闭、炉下渣盘车的运行。C.炉后操作室349 控制转炉倾动、铁合金加入、炉下钢包车运行。D.其它转炉冶炼过程中的钢样分析由炉前快速分析室进行。为保护转炉内衬，延长转炉炉龄，出钢后进行溅渣护炉。转炉的烟气采用汽化冷却烟道进行冷却，产生的蒸汽进行回收利用。3.4.6出钢为减少下渣量，在转炉炉后设有挡渣塞投放装置，实施挡渣出钢。转炉出钢前，开动钢包车，将内衬预热到~1200℃的钢包运至转炉下方等待出钢,钢包车同时由炉后操作室操作。当钢包车到达预定位置后，转炉向炉后方向倾动将钢水倒入钢包运输车上的钢包内，并通过布置在炉后的铁合金旋转溜槽将铁合金加入钢包内。转炉出完钢后，由起重机吊至连铸机大包回转台进行浇注。3.4.7出渣转炉钢渣倒入炉下备好的渣盘内，由渣盘车运至炉渣跨；用吊车将渣盘倾倒，喷水冷却后用汽车外运。3.4.8修炉由于转炉采用溅渣护炉后，炉龄大大延长，每年修炉次数很少，因此修炉采用简易下修工艺，并相应配置了冷却风机、拆炉机、切砖机、修炉塔、炉底车等。其具体的修炉工艺流程如下：转炉停炉→通风冷却→拆炉机拆除耐火材料→349 将耐火砖运到转炉内进行修炉。转炉在使用过程中所产生的局部侵蚀，采用半干喷补机对炉衬进行局部修补。3.5主要工艺和设备选择及配置3.5.1．转炉本体转炉倾动机构按全正力矩设计。转炉倾动机构采用半悬挂单点传动和扭力杆平衡装置，传动装置结构紧凑、占地面积小、设备重量轻、传动效率高、且平稳、运行可靠。转炉采用了扭力杆平衡装置，使传动装置的基础不受或少受倾翻力矩的冲击。转炉非传动侧的轴承座采用铰链式结构，以适应托圈沿耳轴中心线方向的热膨胀。转炉炉口、炉帽、耳轴均采用水冷结构，大大提高了这些关键部位的寿命，减少维修工作量。停电事故时的安全措施；炼钢厂考虑两路电源供电，当一路电源发生故障时，另一路备用电源能很快投入，保证转炉能继续进行操作。此外，车间还设有UPS作为事故电源，一旦车间两路电源均发生故障时，可利用UPS供电松开倾动电机抱闸，使转炉依靠自重自行复位。转炉炉型的主要技术参数见表2-8。349 表2-8转炉炉型的主要技术参数序号项目名称单位参数备注1转炉类型顶吹转炉2转炉公称容量t353转炉平均出钢水量t354转炉有效容积m328.75炉容比m3/t0.826炉壳外径mm46007转炉全高mm72008转炉全高与炉壳外径比1.5659炉口直径mm170010溶池直径mm316011溶池深度mm95012出钢口直径mm12013倾动装置最大静态力矩t.m14倾动装置最大输出力矩t.m15转炉倾动速度r/min0.74916转炉倾动角度°±36017电机功率Kw2×55AC18转炉座数座13.5.2．氧枪系统349 氧枪系统采用双小车双枪（一支工作，一支备用）、双钢丝绳、二次定位装置，钢丝绳上设置张力传感器、升降小车设止坠装置，以保证快速自动换枪和安全。每套卷扬装置采用双电机驱动。正常情况下，采用大电机驱动，设有高、低两种速度；当事故停电或在其他故障的情况下，采用直流电源向小电机供电，低速提升氧枪。氧气阀门站也采用直流控制，保证在停电时有效。氧枪采用的是三孔拉瓦尔喷头。为了实现快速换枪，吹氧管和冷却水管接头采用快速接头，每座转炉设有两套氧枪升降装置，分别安装在两台横移台车上。氧枪的升降采用交流电机传动，横移台车采用电机传动；借助行程开关和二次定位装置，可以实现自动换枪操作。为了检修氧枪提升小车在氧枪待机位置设有检修氧枪提升小车的支座。3.5.3转炉托圈与倾动机构托圈高度1420mm托圈厚度400mm炉壳与托圈最小间距60mm转炉耳轴轴承座中心距6000mm倾动机构型式半悬挂倾动机构传动方式变频调速正常工作最大倾动力矩72t·m最大非正常力矩216t·m倾动角度±360°349 倾动速度0.749r/min倾动减速装置总传动比742.248倾动电机型号YZPB250M1-8变频范围10～50HZ功率4×30kw电压380V同步转速750rpm稀油润滑站电动机型号XYZ-125G(自带控制箱)功率4kw3.5.4钢水包钢水包容量40t上口外径Φ2400mm罐体总高2590mm耳轴中心至上口距离1050mm适用板钩钩距2800mm包脚底面至上口距离2950mm板钩厚度<120mm3.5.5铁水罐铁水罐容重40t上口外径Φ2400mm349 罐体总高2590mm耳轴中心至上口距离1050mm适用板钩钩距离2800mm包脚底面至上口距离2950mm板钩厚度<120mm3.5.640t钢包车最大载重75t自重14t运行速度29.7m/min轨距2470mm轮距3400mm电机型号Y225M-8功率22Kw转速n=718rpm供电方式卷缆3.5.7渣盘车载重75t运行速度29.7m/min轨距2470mm轮距3400mm电机型号Y225M-8功率22kW349 转速694rpm3.5.9钢包烘烤装置烧嘴能力200×104J/h燃烧介质转炉煤气压力3000～4000Pa3.5.10修炉车工作平台结构型式：折叠式电动卷扬升降机构提升能力12t平台升降速度0.7m/min平台升降行程6.0m提升电机型号Y132M-4功率N=7.5kW转速n=1440rpm提升卷扬能力2t提升速度18m/min提升高度9m轨距2470mm3.5.11炉底车：最大顶力80t最大行程1050mm起升速度0.35m/min轨距2470349 3.6车间主要起重机作业率计算3.6.1加料跨起重机作业率加料跨起重机作业时间见表2-10。表2-10加料跨起重机作业时间序号作业项目一次作业时间（min）备注1将铁水罐吊至混铁炉倒铁水42将铁水罐吊至转炉并兑铁水83将铁水罐吊出等待3合计15加料跨兑铁水吊车2台，主要作业是吊运铁水罐。其作业率计算如下：作业率=×100%=34.375(%)式中48——每天最大冶炼炉数，炉/d15——每次作业时间，min1440——每日时间，min/d1.1——吊车工作量系数0.8——吊车的有效作业系数2——吊车台数加料跨加废钢吊车1台，主要作业是向转炉加废钢。其作业率计算如下：349 作业率=×100%=36.67(%)式中48——每天最大冶炼炉数，炉/d8——每次作业时间，min1440——每日时间，min/d1.1——吊车工作量系数0.8——吊车的有效作业系数1——吊车台数3.6.2废钢装槽起重机作业率计算条件：转炉座数：1座行车台数：1台转炉每天最大冶炼炉数：48炉转炉最大出钢量：38t废钢及生铁块消耗量：150kg/t钢水每炉加入废钢及生铁块量：38×0.15=5.7t每次吸取废钢及生铁块量：2t每炉行车配料次数：3次每次行车配料时间：1.2min每天配料费时：3×48×1.2=172.8min吊车作业率=100%=16.5%349 3.6.3钢水跨起重机作业率计算条件：转炉座数：1座转炉每天最大冶炼炉数：48炉行车台数：2台钢包滑动水口滑板寿命：2炉钢包寿命83炉钢水跨63/10t起重机作业表见表2-11。表2-11钢水跨63/10t起重机作业表序号项目名称一次作业时间min日作业次数次/d日作业时间min1将钢包从钢包车吊至热修位5482402将钢包从热修位吊至钢包车5482403其它作业(包括吊砖、检修等)100合计580吊车作业率=100%=27.69%3.6.4炉渣跨起重机作业率349 计算条件：转炉座数：1座转炉每天最大冶炼炉数：48炉行车台数：2台每炉转炉渣装0.5渣盘炉渣跨20/5t起重机作业表见表2-12。表2-12炉渣跨20/5t起重机作业表序号项目名称一次作业时间min日作业次数次/d日作业时间min1将渣盘吊至渣盘车3481442将渣盘吊出摆放3481443将渣盘吊运到汽车上415604将渣盘翻渣615905吸取废钢1010100合计538吊车作业率=100%=25.693.7炼钢厂主要技术经济指标及消耗指标3.7.1炼钢厂主要技术经济指标炼钢厂主要技术经济指标见表2-13。炼钢厂主要技术经济指标349 序号名称单位指标备注1转炉公称容量t352转炉型式顶吹3转炉座数座14车间经常生产炉座座15转炉平均出钢量t356转炉冶炼周期min30其中：纯吹氧时间min1414~177车间日平均出钢炉数炉488车间最大出钢炉数炉9车间年作业天数d34810转炉年有效作业天数d31611转炉年有效作业率%86.5712车间年产钢水量104t5313车间劳动定员人3.7.2炼钢厂主要原材料消耗指标转炉主要原材料消耗指标见表2-14。表2-14转炉主要原材料消耗指标序号项目名称单位指标备注一原材料349 1钢铁料kg/t钢水1120其中：铁水kg/t钢水970废钢及生铁块kg/t钢水1502石灰kg/t钢水603镁球kg/t钢水104白云石kg/t钢水155铁矿石kg/t钢水256萤石kg/t钢水37铁合金及铝kg/t钢水15其中：硅铁kg/t钢水5锰铁kg/t钢水5硅锰合金kg/t钢水3铝kg/t钢水0.8其他合金kg/t钢水1.28耐火材料kg/t钢水12其中：炉衬砖(镁碳砖)kg/t钢水0.5铁水包砖(粘土砖)kg/t钢水1.5钢包砖(铝镁碳砖)kg/t钢水5.5补炉材料kg/t钢水0.5其他耐火材料kg/t钢水49钢水覆盖剂kg/t钢水110焦碳kg/t钢水0.02349 11渣罐及附件kg/t钢水112测温探头个/炉4二动力及燃料消耗13氧气m3/t钢水68其中冶炼用5814氮气m3/t钢水2515氩气m3/t钢水0.2916压缩空气m3/t钢水1017煤气GJ/t钢水0.2218工业净水m3/t钢水15循环使用19电kwh/t钢水2020回收部分1）转炉煤气m3/t钢水1002）转炉烟尘kg/t钢水253）蒸汽kg/t钢水1004）废钢kg/t钢水10三连铸工艺1建设规模及产品方案349 连铸生产的主要钢种为普碳钢及低合金钢,代表钢号是Q235、Q345。金属平衡是以新建一台连铸机年产53×104t/a合格铸坯为基础进行计算的。在平均连浇15炉钢水的条件下，合格铸坯的收得率96%。金属平衡见图。单位：t/a清理废品2668合格坯52.8×104废品2668转炉钢水550000中间罐残钢5445铁皮损失2178切头切尾3267连铸坯533610钢包浇余3850事故回炉钢水1650钢包钢水5500000.7%99%99%0.3%中间罐钢水5445000.4%98%0.6%1.0%0.5%99%0.5%2连铸机主要工艺及操作参数2.1连铸机技术参数　　　连铸机机型　　　　　　　　　　　　　全弧型349 　　　外弧半径　　　　　　　　　　　　　　R8m连铸机数量1台　　　单台铸机流数　　　　　　　　　　　　2机2流铸坯断面尺寸　　　　　　　　　　　　150×330㎜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　165×225㎜　　　连铸机作业率　　　　　　　　　　　　87%　　　年产合格铸坯量　　　　　　　　　　　45.1×104t/a2.2每罐钢水浇铸时间　　为保证实现多炉连浇，每罐钢水的浇铸时间应与转炉冶炼周期一致。本设计取平均每罐钢水浇铸时间30min。2.3每台连铸机小时浇钢量小时浇钢量=38÷30×60≈76（t）即小时产合格铸坯量=76×96%=73(t)2.4平均拉坯速度在R8m连铸机上浇铸普碳钢和底合金钢时,各断面铸坯平均工作拉速见表。不同断面铸坯的平均拉速铸坯断面㎜×㎜单重t/m平均拉速m/min349 150×3300.3811.2165×2250.291.63车间组成和工艺布置3.1车间组成连铸系统主厂房及起重机配置见表项目厂房尺寸起重机轨顶标高m起重机吨位×台数备注长宽钢水跨1322117.7963t/10t×250t/10t×2连铸机1322717.7932t/5t×2出坯跨1322411.0016t/3.2t×43.2工艺布置连铸机在炼钢主厂房内采用横向布置,钢包回转台布置在钢水跨和连铸跨间的柱列线上,实现钢水包过跨浇钢,连铸浇钢平台尺寸为18×30m,平台标高为8m和3m。连铸机一侧为中间罐维修、备品及备件区。出坯跨内设有连铸坯堆存空冷区和旋流沉淀池。3.3工艺流程3.3.1中间罐的修切与烘烤浇注后的中间罐用32t/5t起重机从中间罐车上吊至中间罐凝钢处理台架,喷水冷却或放在存放台架上空冷。然后人工松动中间罐内残钢和工作层内衬,而后送到水口对中台架进行冷却、砌装水口、安装塞棒机构,新中间罐在浇注前2h吊到浇钢平台的中间罐车上继续进行烘烤,内衬温度达到1200℃左右便可使用。3.3.2送引锭杆349 操作工将引锭杆操作室中的控制选择开关打到送引锭位置,引锭杆存放装置动作,当引锭杆进入拉矫机的拉坯辊时,拉矫辊自动压下,引锭杆存放装置停止转动。通过拉矫机将引锭杆送入二冷室，当引锭杆上升到距结晶器下口约500㎜时，改用人工点动按钮将引锭杆送入结晶器，送引锭杆过程完毕。3.3.3浇注由转炉送来的合格钢水,经吹氩处理后,再用钢水跨63t/10t起重机运到大包回转台上。大包回转台将钢包旋转到浇注位置。浇注准备就绪后,打开钢包水口，钢水进入中间罐。当中间罐内钢水液面达到一定高度(约300㎜)时开启中间罐水口,钢水注入结晶器。当结晶器内钢水液面上升到距离结晶器上口约100～200㎜时,启动振动装置、二次冷却系统及拉矫机,浇注开始进行。当引锭杆连同热坯穿过拉矫机到达脱坯位置后,脱坯辊压下使引锭杆与铸坯分离。然后,引锭杆被送入存放装置存放。铸坯在拉矫机的作用下继续前进,经过火焰切割机,铸坯被切割成所需定尺,经辊道向前输送,铸坯端部碰到固定挡板后,推钢机将铸坯移到冷床上,由出坯跨16t/3.2t起重机装车送至轧钢系统加热炉或辊道热送进行后续轧钢处理。如果轧钢系统出现故障,将冷床上的热坯吊下堆存到一旁空冷。如果发生漏钢或结晶器溢钢事故造成浇注中断,拆下的结晶器、二冷等设备在连铸机设备检修区清除粘附的钢渣后重新总装。349 中间罐到结晶器的钢流采用浸入式水口保护,防止钢水的二次氧化。在浇注过程中,向结晶器内加入保护渣,防止钢水与结晶器壁粘连及钢水的二次氧化。保护渣在钢液面区造成一个还原气氛,并减少结晶器与铸坯之间的摩擦。铸坯在二冷区采用喷嘴冷却。二冷区设在冷却室内,冷却期间产生的蒸汽用风机抽出。连铸工艺流程图35t氧气顶吹转炉钢包吹氩调温钢包回转台中间罐结晶器二次冷却拉矫机火焰切割机出坯辊道推钢机冷床堆垛空冷检查及人工清理4主要设备数量及作业面积4.1连铸跨起重机数量及作业率a.设计条件349 平均每日浇钢炉数48炉平均连浇钢炉数30炉中间罐寿命8炉a.起重机作业周期连铸起重机主要用于吊运中间罐至连铸平台及中间罐检修区作业起重机等待及吊起中间罐时间2.5min吊运中间罐至中间罐车时间2min从中间罐车吊起中间罐时间2.5min吊运中间罐至中间罐台架时间2min吊运中间罐至检修区时间2min其它作业时间28min合计39minc.日最大工作次数48/8≈6d.起重机作业率起重机作业率=39×6×100%/1440≈16%因此,连铸跨一台起重机满足使用要求。4.2出坯跨起重机数量及作业率a.设计条件平均每炉钢水量35t单台连铸机最大日浇钢炉数48炉日最大合格铸坯产量35×48×96%=1613(t)b.起重机的出坯周期349 走行至冷床的时间0.5min夹起铸坯的时间0.25min吊运至堆坯处时间0.5min卸坯时间0.25min合计1.5minc.起重机作业率起重机作业率=(起重机出坯周期×连铸机最短出坯周期时的出坯次数/1440/台数×100%)=1.5×24×72/1440/2×100%=90%出坯跨需四台起重机。4.3单台连铸机中间罐数量及修砌面积a.中间罐周转时间烘烤120min送到浇钢位置及等待5min浇钢(连浇8炉)224min排余钢并运到冷却位置30min冷却及清除残砖180min修砖180min装塞棒及包盖90min运至平台烘烤位置30min合计859minb.中间罐数量349 中间罐周转数量X1计算公式如下:X1=PT/(N×1440)式中:T—中间罐周转时间，minP日最大浇钢炉数,炉N连浇炉数,炉X1=48×859/(8×1440)×100%=3.6(个)取4个修理中的中间罐数量X2=2个备用中间罐数量X3=2个合计中间罐数量=X1+X2+X3=8个c.中间罐修砌区面积中间罐修砌包括中间罐冷却、凝钢处理、修砌、干燥、存放等作业内容。每个中间罐占用面积11.22㎡。各种作业中间罐数量及占地面积见表。序号项目作业数量面积系数占地面积123456789冷却及排残钢中间罐修砌中间罐干燥中间罐存放中间罐维修耐火泥料堆存汽车卸料耐火材料堆存外运渣钢及其它合计122214.52.52.02.02.5282845282830405040327连铸机一侧长24m为中间罐作业区,面积为500㎡。4.4铸坯堆存区面积计算349 本设计铸坯按堆垛考虑,每垛共12层,每层10根,故每垛铸坯根数为120根,每垛堆重为220t(按180×450考虑)每垛占地面积为81m2(占地系数2)出坯跨内可占用面积为1000m2垛堆数1000/81=12(垛)堆存铸坯总量12×220=2640(t)铸坯堆存能力相当于两台连铸机1.5天的产量,摊检面积为300m2。5主要原材料及动力消耗连铸机生产主要原材料及动力消耗情况见表。序号项目单位单耗备注12345123456主要原材料消耗钢水中间罐耐火材料测温头结晶器铜管保护渣主要动力消耗氧气氩气煤气新水电煤气kg/t个/tkg/tkg/tkg/tm3/tm3/tm3/tm3/tkw·h/tm3/t104270.20.04250.071211536连铸设备及主要技术参数6.1连铸机型式全弧型349 外弧半径R8.0m连铸机台数1台连铸机流数2机2流流间距1400㎜铸坯断面165×225㎜、150×330㎜定尺长度9m工作拉速0.8～2.5m/min送引锭杆总速度3.0m/min连铸机日生产能力1613t6.2单台连铸机钢包回转台承载能力2×90t回转速度1.0r/min电动机型号YZR160L-8(2台,一台工作,一台备用)转数942r/min功率13kw6.3中间罐容量16t钢水深度500㎜外形尺寸5100×1920×1070㎜砌砖厚136～179㎜6.4中间罐车349 运载能力33t走行速度高速～21.4m/min低速～1.6m/min中间罐升降速度～1.9m/min中间罐升降行程300㎜中间罐横调行程120㎜中间罐车轨距2500㎜最大走行距离15m走行电机快速2台ZD31-4、3kw慢速2台ZD21-4、0.8kw升降电机4台Z2-31-8、7.5kw供电方式发条式电缆卷筒6.5中间罐烘烤装置喷嘴数量2个每个烧嘴能力550Nm3/h煤气特性发热值7536kJ/Nm3压力2942Pa风机风量3521m3/h风压3982Pa6.6结晶器结晶器长度～900349 结晶器型式弧型管式、抛物线型材质紫铜表面镀铬水缝面积3760㎡水缝厚度5㎜冷却水流速9.4m/sec冷却水水量130t/h冷却水压力6.7结晶器振动装置振动类型正弦曲线振动机构形式全板簧型振幅2.5～8㎜频率50～300次/min电动机型号YTA180L-6(单向运转)功率15kw减速机型式锥齿传动速比3.226.8二次冷却装置型式水条材质不锈钢管段数3段6.9拉矫机拉速范围0.4～4m/min349 适应钢种普碳钢、低合金钢最低矫直温度750℃拉矫辊辊径Φ360㎜辊身长280㎜电动机型号Y160L-6功率11kw转速70r/min台数4台减速机型号A260×2、TP220速比12.7、40台数4台、8台拉坯液压缸直径Φ180㎜行程200㎜工作压力5.6MPa(送引锭)3.5MPa(拉坯)矫直液压缸直径Φ180㎜行程3700㎜工作压力6.3MPa(送引锭)6.10拉矫液压站油箱公称容积1.5m3系统最大工作压力7MPa油泵工作流量300L/min349 工作介质水乙二醇6.11火焰切割机火焰切割机主要由切割装置、同步装置、压紧装置、切割枪、能源介质箱等机构组成。铸坯切割定尺9m切割断面尺寸150×330㎜165×225㎜切割介质氧气-氢氧发生器6.12刚性引锭杆及存放装置引锭杆运行速度3m/min引锭头断面尺寸150×330㎜165×225mm引锭杆断面尺寸195×465电动机型号Y112M-6功率2.2kw转速940r/min减速机型号KDAB-200A速比2246.13辊首及附属设备辊道线速度32m/min辊子参数Φ265×300㎜辊距1100㎜传动电机型号YZ160L-8349 功率7.5kw转速705r/min传动方式链式分组集中传动减速机型号ZL425-10速比19.996.14推钢机推钢小车行程20最大推力10tf6.15冷床结构形式固定滑轨式冷床长度9000㎜冷床宽度9000㎜冷床容量65t6.16滑动水口液压站油箱公称容积325L油缸工作压力14MPa最大供油量22L/min油泵Y2B-A26C-FF公称压力14MPa公称流量23ml/min电动机型号Y160M-6功率7.5kw349 转速970r/min四供配电1设计范围本炼钢工程新建一座35t转炉；新建一台R8m2349 机2流板坯连铸机；工艺设备及相应附属配套设施的高低供配电、电气传动、电气PLC控制系统、照明防雷接地等电力设计。2设计原则（1）为转炉、连铸机及其配套设施供配电设备（2）控制投资规模，降低资金投入。（3）在保证一定电气控制水平的前提下，选用可靠、安全、质优价廉、经济实用、有实际运行经验的设备及材料。3电压等级本工程所有用电设备额定电压：高压10kV；低压AC380/220V；照明灯具电压AC220V；安全照明电压AC36V；直流操作电源电压DC220V。4供配电根据总图及工艺布置并充分考虑将变电所设置在用电负荷中心，减少电缆敷设投资，该工程拟新建三个变电所。即转炉炼钢变电所；连铸变电所；水处理变电所4.1转炉炼钢变电所转炉炼钢变电所由上级变电站引为二路10kV独立电源，每路电源均可带该变电所全部负荷。该变电所选用三台1250KVA起重运输变压器开二备一；选用三台1250KVA动力变压器开二备一。变电所为三层结构，一层为变压器室和高压关室，二层为电缆夹层，三层为低压配电室和控制室。4.2连铸变电所349 连铸变电所由上级110kV变电站引来二路10kV独立电源，每路电源均可带该变电所全部负荷。该变电所选用三台1250KVA动力变压器开二备一。变电所为三层结构，一层为变压器室和高压开关室，二层为电缆夹层，三层为低压配电室和控制室。4.3水处理变电所水处理变电所由上级110kV变电站引来二路10kV独立电源，每路电源均可带该变电所全部负荷。该变电所选用三台1250KVA动力变压器开二备一。变电所为三层结构，一层为变压器室和高压开关室，二层为电缆夹层，三层为低压配电室和控制室。4.4高压开关柜选型10kV高压开关柜选用KYN-28型五防固定式开关柜。供配电高压开关柜断路选用VS1型真空断路器，用于控制高压电机的高压开关柜断路器选用真空断路器。4.5其他根据总图位置布置拟将一次除尘风机高压电机高压开关柜及二次除尘风机高压电机高压开关柜放置于10kV高压配电室。各变电所合闸及控制回路电源采用微机监控免维护直流电源，合闸及控制回路电源电压为DC220V。各变电所设置值班室，采用控制屏、信号屏操作与显示，人工抄表。5电气传动及自动化控制5.1转炉炼钢系统349 1）转炉炼钢系统转炉倾动、氧枪升降采用全数字交流变频调速传动，其它设备为一般交流传动。2）转炉炼钢系统基础自动化硬件选用性能稳定、质量可靠、寿命长、操作方便的仪电一体的PLC控制系统，用以完成各设备的顺序逻辑控制、PID调节回路控制、信号采集、过程数据处理、与操作站及其它PLC的通信功能。根据转炉炼钢系统工艺流程，转炉炼钢系统分为如下子系统：——转炉倾动系统——氧枪升降系统——散状料投料系统——汽化冷却系统——烟气净化系统——散状料上料系统——合金料上料系统3）操作方式采用自动/手动/机旁三种操作方式。自动方式：各系统按照工艺顺序流程由PLC完成设备的动作及联锁。手动方式：本系统内各设备间保留必要的安全联锁，各设备可通过PLC单独操作。机旁方式：独立于PLC的由设在能看得见设备运转情况的地方进行操作，以便调试维修和处理故障。349 4）转炉炼钢系统在中央操作室的操作采用CRT+键盘操作方式；转炉倾动及氧枪升降在中央操作室操作为操作台操作；转炉倾动操作采用主令控制器；氧枪升降操采用按钮。其它辅助系统在本系统操作室内操作仍采用常规操作台操作。5.2连铸系统连铸系统的拉矫机和结晶振动装置根据工艺要求采用全数字交流变频调速传动，其它设备为一般交流传动。连铸系统选用性能稳定、质量可靠、寿命长、操作方便的仪电子一体的PLC控制系统，用以完成各设备的顺序逻辑控制、PID调节回路控制、信号采集、过程数据处理及与其这PLC的通信功能。连铸系统的操作为一般操作台操作5.3其他其它系统均为一般交流传动，操作为一般操作台操作。6电气线路敷设电气线路敷设采用电缆隧道、电缆沟、电缆桥架、电缆直埋、局部穿水煤气管相结合的敷设方式。7防雷与接地生产厂房的防雷保护，根据当地气象条件和具体厂房的建筑尺寸和高度，经计算后确定。通常高度在15m以上的建筑考虑防雷保护。防雷装置采用避雷带与避雷针相结合的方式。引下线采用直径不小于10mm的圆钢沿建筑物外墙敷设，接地体采用L50×5角钢。条件允许时利用建筑物立柱内钢筋做为防雷地下引线，并利用建筑物的外墙基础内主钢筋做为接地体。接地阻值不大于30Ω。349 室外煤气管道接地电阻值小于或等于10Ω，且间隔25m左右接地一次。电除尘高压整流设备设置独立的接地系统，其接地电阻值小于或等于4Ω。变压器中性点接地电阻值小于或等于4Ω。所有电气设备均需做保护接地，与其他金属管路、金属构件构成接地网，其接地电阻值小于或等于4Ω。当电源线路超过50m时，在电源线进入车间的入口处应作重复接地，其接地电阻值小于或等于10Ω。计算机系统的接地应按接地设备资料要求设置，应满足规定的电阻值。当无确切要求时应小于或等于4Ω。计算机接地应设独立的接地系统。8照明车间室内照明一般采用广照型工场灯。厂房高度超过6m时采用深照型工场灯或节能型混光灯。办公室、会议室、控制室等房间采用荧光灯或白炽等。胶带机通廊、除尘器平台、带冷机平台等户外场合采用防水防尘灯。室内照明线路采用VV-0.6/1KV电缆穿钢管敷设。室外照明线路采用VV22-0.6/KV电力电缆直接埋地敷设。五自动化1概述本设计根据工艺专业要求，为一座30t349 转炉炼钢车间自动化仪表设计。主要包括转炉本体、一次除尘、二次除尘、汽化冷却、水系统等几部分2检测及控制项目2.1转炉本体部分转炉本体部分主要包括炉体冷却、钢包吹氩、稀油润滑站、辅原料、合金料、氧枪口氮封、氧枪冷却、氧枪氧气阀门站、氧枪氮气阀门站等。铁水温度显示1点钢水温度显示2点炉口冷却水进水压力显示、报警1点炉口冷却水出水压力显示、报警1点炉口冷却水进水温度显示1点炉口冷却水出水温度显示、报警1点炉口冷却水进水流量显示、报警1点耳轴冷却水进水压力显示、报警1点耳轴冷却水出水压力显示、报警1点耳轴冷却水进水温度显示1点耳轴冷却水出水温度显示、报警1点耳轴冷却水进水流量显示、报警1点氩气总管压力显示2点氩气总管流量显示、累积1点氩气总管流量调节1点压缩空气总管压力显示1点稀油润滑站冷却水进水压力显示1点稀油润滑站冷却水进水温度显示1点稀油润滑站冷却水出水温度显示、报警1点稀油润滑站冷却水出水流量显示1点辅原料高位料仓料位显示、报警5点辅原料称量斗称重显示5点合金料料仓料位显示、报警6点349 合金料称量斗称重显示2点氧枪冷却水供水压力显示1点氧枪冷却水供水温度显示1点氧枪冷却水供水流量显示、报警2点氧枪冷却水供水快速切断2点氧枪冷却水回水压力显示、报警2点氧枪冷却水回水温度显示2点氧枪冷却水回水流量显示、报警2点氧枪冷却水回水快速切断2点氧枪冷却水回水流量调节2点氧气总管压力显示1点氧气总管温度显示1点氧气快速切断1点氧气压力显示、调节1点氧气流量显示、调节1点氧枪前氧气快速切断2点切断阀后氧气压力显示、报警2点氮气总管压力显示1点氮气总管温度显示1点氮气快速切断1点氧气压力显示、调节1点氧气流量显示、调节1点氧枪前氮气快速切断2点切断阀后氮气压力显示报警2点氧枪口氮封压力显示、报警1点氧枪口氮封流量显示、报警1点CO含量显示、报警6点2.2转炉一次除尘部分转炉一次除尘部分主要包括转炉喉口、一文、二文、引风机、液力耦合器、V型水封、三通阀、风机房等。转炉喉口微差压显示1点349 二文喉口开度液压控制1点一文后温度显示1点一文后压力显示1点二文前温度显示1点二文前压力显示1点二文后温度显示1点二文后压力显示1点一文供水压力显示1点一文供水流量显示、累计1点二文供水压力显示1点二文供水流量显示、累计1点引风机入口温度显示1点引风机入口压力显示1点引风机出口温度显示1点引风机出口压力显示1点V型水封液位显示、联锁1点风机轴承温度显示、报警及联锁3点电机定子温度显示、报警及联锁3点风机、电机润滑油系统入口油压显示、报警、连锁1点风机、电机润滑油系统入口油温显示、报警1点液力偶合器入口油温显示、报警1点液力偶合器转速控制1点引风机后O2、CO浓度显示、联锁1点风机房内CO检测报警2点2.3转炉二次除尘部分转炉二次除尘部分主要包括除尘器、风机、液力耦合器等。除尘器入口压力显示1点除尘器入口温度显示1点除尘器出口压力显示1点电机定子温度显示、报警及联锁3点风机轴承温度显示、报警及联锁2点349 电机轴承温度显示、报警及联锁2点液力偶合器入口油温显示、报警及联锁1点液力偶合器出口油温显示、报警及联锁1点液力偶合器出口油压显示、报警及联锁1点液力偶合器油量控制1点风机风量控制1点液力偶合器输出轴速度显示1点2.4汽化冷却部分汽化冷却部分主要包括汽包、蓄热器、给水系统、蒸汽外网等。汽包压力显示、报警2点汽包给水流量显示1点汽包水位显示、报警2点汽包压力调节1点给水总管压力显示1点蓄热器压力显示2点蒸汽外网蒸汽压力显示1点3仪表选型及控制要求常规仪表选用国产先进型设备，特殊仪表及关键部位仪表选用进口设备。转炉炼钢车间自动化系统设一套PLC控制系统，下设若干个远程I/O站，除水系统、二次除尘外，其它各参数的检测、显示、控制、报警均由PLC控制系统实现4控制室本设计设转炉主控制室、一次除尘风机房操作室各一个，其它系统均设独立控制室。5电源及接地349 AC220V，50Hz电源由电气专业提供。计算机控制系统与仪表控制系统分别做接地系统，接地电阻不大于4欧姆。选用常规仪表实现霞普气站出口总管流量、压力、温度测量。在霞普气站设可燃气体报警装置。349 六给水排水1概述给排水设计范围包括一座35t转炉、一台2机2流板坯连铸机、6500m3/h制氧机及配套工程的给排水设施，厂区内的给排水管道设计。工程生产总用水量为4178m3/h。生产生活总新水用量251m3/h，制软化水用量22m3/h；生产生活总排水量为22m3/h。设计所需生产、生活、消防用水由厂方按设计要求提供至该工程区域边界交接位置。生产生活雨水排水均排入厂区排水系统，由厂方负责排出厂外。2设计基本条件2.1气象条件通风室外计算温度:冬季2℃夏季29℃空调室外计算温度:冬季-3℃夏季37.1℃室外风速:冬季0.9m/s夏季1.1m/s全年主导风向:冬季ESE季夏E2.2水源水质分析报告分析项目含量mg/l国家标准分析项目含量mg/l国家标准349 PH值8.5钙12.1碳酸盐6.67镁1.81重碳酸盐236铅未总碱度205锌未氯化物5.51镉未硫酸盐13.6铁未硝酸盐氮未锰未亚硝酸盐氮0.003高锰酸盐指数1.5氨氮0.23铝氟化物0.82挥发酚未二氧化硅14.4氰化物未矿化度200六价铬未磷酸盐0.069砷0.00068钾1.5汞未钠91.5总硬度37.7铜未暂时硬度37.73用水水质指标及用水条件3.1用水水质指标序号名称单位净环水转炉浊环水连铸浊环水1PH值7-97-97-92悬浮物mg/l<50<100<1003总硬度Mg-N/l<10<10<104氯化物CL-mg/l<270<270<4005油mg/l<0.5<5<0.56颗粒直径mm<0.2<0.2<0.23.2用水条件349 序号用户名称用水量（m3/h）压力Mpa温度水质要求工作制度入口出口入口出口1转炉氧枪130（260）1.2<35<50净环连续2空压机冷却20（40）0.33240净环连续3风机液压液偶冷却73（146）净环连续4转炉设备冷却120（240）0.3-0.4净环连续5一文水冷壁10（20）软水连续6稀油润滑站冷却9（18）0.2-0.3连续7连铸结晶器660（1320）净环连续8连铸冲铁皮200（400）浊环间断9连铸二次喷淋360（720）浊环连续10转炉一文二文140（320）0.4浊环连续11转炉水封脱水器20（40）0.3浊环连续12生活用水6深井水间断13转炉汽化冷却10（20）软水连续14制氧机用水500（500）0.432净环连续15车间洒水等52（54）349 合计2390（4178）4循环水系统设计简介本工程在生产过程中需要大量的冷却水，各用户对水质、水温、水压、水量的要求各不相同，且使用后水的污染程度不同，如净环水使用后仅水温升高，而浊环水使用后不仅水温升高还将大量的烟尘、氧化铁皮和废油等带入水中，因此需要设计不同的水处理系统，以满足工艺要求。设计的水处理系统如下：转炉、连铸循环水系统转炉除尘浊环水系统连铸浊环水系统制氧机循环水系统软化水系统给排水系统水量平衡图见图0268.3初设水-14.1转炉、连铸循环水系统此系统循环水量为1012(2024)m3/h。主要供给转炉氧枪、转炉设备、连铸结晶器、连铸设备及其附属设备冷却等。由于各设备用水压力及用水条件不同，设计考虑选用不同的泵组供水，以满足用户要求。349 净环水使用后仅水温升高，水质未受污染，回水利用余压经管道送至冷却塔，冷却后的水回到吸水井内，再由各泵组加压送至用户循环使用。由于净环水在冷却塔中与大气接触，水质受到一定污染，在系统结晶器供水管线上设置一台自清洗过滤器，既能保证结晶器用水要求，又能起到系统循环水旁滤的作用。循环水在运行中不仅水温升高，而且还有一定的蒸发，使水中碳酸盐含量加大，产生结垢现象，降低设备的冷却效果。为保证生产的正常运行，可根据实际运行情况投加一定量的水质稳定剂。系统的补充水量为28(56)m3/h，循环水率为97.23(97.23)%。4.2连铸浊环水系统连铸浊环水系统水量为560(1120)m3/h，主要供给铸坯二次喷淋冷却、设备直接冷却等，回水不仅水温升高，而且还被大量氧化铁皮和少量润滑油污染，而用户对水质要求较高，因此必须对回水进行严格处理，其水处理工艺流程如下：经用户使用后的回水均排入铁皮沟并自流至旋流沉淀池，水中杂质（主要为氧化铁皮）在重力及向心力的作用下沉入池底。经初步沉淀后的水用提升泵送至二次平流沉淀池，经二次净化后的水由泵送至转炉连铸循环水泵站浊环水池上的冷却塔，冷却后的水到吸水井内，经泵组加压循环使用。为防止二次喷淋系统喷嘴堵塞，在供水管上设一台自清洗过滤器。旋流池设在车间内，池中铁皮由车间内起重机用抓斗抓至铁皮池中进一步脱水，再由汽车外运，回收利用。349 浊环水在使用中有部分蒸发及风吹损失，并有少量排污，需补充一定量的生产新水，补充水量为21(42)m3/h，循环水率为96.25(96.25)%。，4.3转炉除尘浊环水系统转炉除尘浊环水系统循环水量为240(480)m3/h，主要供水用户为一文、二文、水封脱水器反洗等，回水不仅水温升高，而且还含有大量的烟尘，其水处理流程如下：经一文二文脱水器使用过的水排入泥浆槽，自流入粗颗粒分离机内，大颗粒烟尘被分离出来，分离机出水自流至斜板沉淀池进行沉淀处理，沉淀后的水靠高差自流到除尘水池的热水池内，由水泵送至冷却塔冷却后进入冷水池，经加压泵送至用户循环使用。该系统补充新水12(24)m3/h，循环水率为95(95)%污泥处理系统是除尘水斜板沉淀器沉淀的泥浆由气动隔膜泵加压送至污泥处理间，再由分配器搅匀后自流至各带式压滤机进行压榨，脱水后的泥饼被刮至储泥斗，由汽车外运。为保证泥浆的脱水效果，在泥浆进入压滤机前投加凝聚剂，在斜板沉淀池上方的泥浆槽上设磁水器，并适当投加凝聚剂来增加沉淀效率。被压滤机压出来的水和滤布反洗水排至集水池内，由液下式泥浆泵送至斜板沉淀池继续沉淀。4.4软化水系统软化水用户为烟罩汽化冷却、一文水冷壁用水，用水量为10m3/h，拟建一座软水站，即生产新水经全自动软化水设备软化后，进入一个15m3的软水箱，由水泵加压送至用水点使用。349 4.5安全供水措施为保证各冷却设备的不间断供水，各泵站均设两路电源及备用泵，结晶器冷却供水除设有两路供水管道，在突然断电的情况下由高炉区的安全水塔向结晶器供水，安全供水量为140m3。4.6制氧循环水系统本系统总循环水量为500(1000)m3/h，主要供水用户为空压机组、氮气预冷系统、氧压机、氮压机等。循环水使用后仅水稳升高，水质未受污染，回水利用余压经管道送至冷却塔，冷却后的水回到吸水井内，再由泵加压送至用户循环使用。该系统需补充生产新水15(30)m3/h，循环水率为97%。4.7消防给水系统设计依据：《炼钢安全规程》冶生（1997）483号《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92《建筑设计防火规范》GBJ16-87(1997修订版)本工程需设置防火设施的地点主要为主厂房、附属设施等区域范围。室内外均设置消火栓，室内消火栓设置间距不大于50m，室外消火栓间距不大于120m，消火栓管网以环状布置分布整个工程区域，水源为两路独立供水源。同时发生火灾的次数按一次考虑，室内消防水量为10L/S，室外消防水量为20L/S。消防给水采用低压消防给水系统，室外采用SS100型地上式消火栓。5给排水主要设施及设备349 5.1转炉、连铸循环水泵站主要包括泵房、吸水井、冷却塔、配电操作室等，泵站长51m、宽7.5m、吸水井长46m、宽8m。泵站内设以下供水泵组（1）转炉氧枪供水泵组：D155-30x6型，Q=155m3/h，H=174m，配电机Y315M1-4型，N=132KW，2台，开1备1，（2）转炉设备及其它附属设备冷却供水泵组：200S63型，Q=280m3/h，H=63m，配电机Y280S-2型，N=75KW，2台，开1备1，（3）连铸结晶器供水泵：D280-43x4型，Q=280m3/h，H=163.2m，配电机Y355M1-4型，N=220KW，3台，开2备1，出水管设自清洗过滤器一台。（4）连铸浊环供水泵组：D155-30x5型，Q=155m3/h，H=145m，配电机Y315MS-4，N=110KW。3台，开2备1，出水管设自清洗过滤器一台。5.2旋流沉淀池连铸旋流沉淀池设在炼钢车间内部出坯跨内，内径13.6m，深13.5m，泵站在旋流池内部，设有两台立式浊环水泵，10LPT-35型，Q=450m3/h，H=35m，配电机Y280S-4-V1，N=75KW，开1备1，冲渣泵一台，6LPT-20x2型，Q=150m3/h，H=40m，配电机Y200L-4-V1，N=30KW，池内铁皮由车间内天车配0.5m3抓斗定期抓出外运。5.3连铸二次平流沉淀池平流沉淀池分为两格，每格长30m，宽6.5m，深349 3，每格沉淀池设有一台GYZ-6.3型刮油刮渣机，沉淀池出水端设有一个吸水井，长13m，宽4.5m，上部设有两台立式泵，Q=450m3/h，H=35m，N=75KW(户外型电机)，向冷却塔供水，开一备一，在平流池进水端设有电动单粱起重机一台，配0.3m3抓斗。5.4斜板沉淀池斜板沉淀器采用JH-HXC-90型，共四格，长22m，宽12.5m，沉淀器配带螺旋输泥机四台，功率N=5.5KW，沉淀池底部设有两台PD-20型气动隔膜泵，开一备一。粗颗粒分离机一套。5.5转炉除尘浊环水泵站及污泥处理间转炉除尘浊环水泵站及污泥处理间为共建一座二层厂房，厂房外部设有循环水池和冷却塔，厂房长28.8m，宽5.5m，水池长28.8m，宽7m。泵站设有两组泵：上冷却塔水泵200S42A型，Q=270m3/h，H=36m，N=37KW，开一备一，除尘浊环供水泵200S95型，Q=280m3/h，H=95m，N=132KW，两台开一备一，液下式泥浆泵65QV-SP，Q=51m3/h，H=28.3m，N=15KW，两台开一备一。电动单梁起重机一台，LX2-6型，LK=3m，Q=2t。污泥处理间主要设备：DYQ-2000型带式压滤机两台，处理能力1-4m3/h，泥饼含水率为29%-31%，主电机N=4KW，副电机N=1.5KW，开一备一。药剂搅拌罐两台，V=6m3，配搅拌机三台，N=4KW349 。高位泥浆分配器一台。每台压滤机出泥端设有V=4m3储泥斗一个，并配有电液动卸料装置。二层污泥处理间设有电动单梁起重机一台，LX2-14，LK=6m，Q=2t。循环水池上设有GFNL-300型污水冷却塔一座。5.6软化水站软化水站长12m，宽9m，内设一套双机双罐全自动软化器一套，V=20m3软水箱一个，供水泵IS80-50-315B型，Q=26.3m3/h，H=98m，N=30KW，两台开一备一。6给排水管道6.1给水回水管道生产新水和循环水管道在车间内部埋地或沿平台吊拉架空敷设，除尘水用钢制泥浆槽沿厂房柱和室外支架敷设至斜板沉淀池。所有管道均采用焊接钢管，架空管做保温，埋地钢管做加强防腐。6.2生产、生活及雨水排水管道本工程生产和生活排水量少，排水管道采用排水铸铁管，雨水管道沿道路敷设，在路边设雨水口收集雨水，采用钢筋混凝土管。7主要技术经济指标生产总用水量4870m3/h总循环水量4124m3/h新水用量251m3/h349 软化水用量22m3/h水重复利用率96.63%349 七动力设计内容霞普气站、氩气供应站及高炉煤气、霞普气、氧气、氮气、氩气车间内部管道和外部管网。1霞普气站根据冶炼专业提供的要求霞普气用量约44m3/h用气压力≥0.15Mpa，主要用于连铸坯切割。考虑炼钢车间检修用气及漏损，本设计选用20头一组的霞普气汇流排共六组，三组供气，另三组换瓶，总供气能力60m3/h。站房尺寸21X12m，室内净高3.5m，沿长边有3m宽的装卸台。2氩气供应站氩气主要用于钢包吹氩和连铸机中包注流保护浇注，总用气量12m3/h，用气压力0.4~0.8Mpa，由于用量较小，若由氧气站增设提氩设备供应，则需增加投资约300万元，本设计采用外购液氩储存汽化供应的方式供应氩气，即在炼钢车间内靠近用气点的位置建设一座氩气供应站，该站不需建设站房也不耗电不耗水，将外购液氩注入液氩储罐通过汽化器汽化后，用管道送至用气点。液氩储罐参数：V=5m3P=0.8Mpa空浴式汽化器：Q=15m3/hP=0.8Mpa3炼钢车间内部燃气管道炼钢车间内部燃气管道主要由高炉煤气、霞普气、氧气、氮气、氩气管道组成。高炉煤气管道干管管径φ820X6，管道设有可靠切断，吹扫采用氮气吹扫，放散管均接至室外。氧气管道干管管径φ349 273X8，高压氮气管道干管管径φ219X8，低压氮气管道干管管径φ159X6，霞普气干管管径φ89X4，氩气干管管径φ57X3.5，所有管道管径均已考虑二期用量。管道设计均严格执行相关规范，以确保安全可靠。管道沿厂房梁、柱、平台架空敷设至各用气点。4厂区燃气管道外网厂区燃气管道外网主要由高炉煤气、霞普气、氧气、氮气管道组成。高炉煤气主要用户为烧结车间、炼钢车间、4t/h锅炉房。高炉煤气由高炉区接出（φ1420X6），分别送往烧结车间（φ630X6），炼钢车间（φ820X6），4t/h锅炉房（φ530X6）。管道总长约900m全部架空敷设至各用户，入户前均设切断阀门及流量计量，管道设计均严格执行相关规范，以确保安全可靠。5热力热力部分设计主要内容为炼钢车间转炉汽化冷却系统，全厂压缩空气供应，高炉鼓风机房和4t/h锅炉房。6转炉汽化冷却6.1工程内容及主要参数本工程转炉炼钢设一座公称30t转炉，转炉烟道采用汽化冷却方式，工程内容有煤气冷却烟道、汽化冷却烟罩、汽包本体设备、蓄热器本体设备、汽水系统的工艺管道及烟道本体支吊架。本系统的蒸汽参数：压力P=1.0Mpa温度T=203℃,产量Q平=6t/h6.2汽化冷却烟道的结构349 汽化冷却烟道分四段：活动烟罩、固定烟罩、烟道、未段弯头。各段采用独立下降上升的自然循环。整个汽化冷却采用集中供软水系统，汽包的上水由电磁阀控制，电磁阀及水泵的开启与氧枪联锁。烟道结构采用膜式壁，冷却管采用Φ45×4无缝钢管，钢管之间以筋板相连。烟道直径Φ1680mm。烟道汽包、蓄热器等设保温层和保护层。6.3汽化冷却系统流程简述软水干管→软水箱→给水泵→汽包→下降管→各段配水联箱→上升管→汽包→蓄热器→蒸汽主干网。349 八通风除尘与采暖1工程内容（1）转炉一次除尘系统——即转炉煤气净化回收系统。该系统采用国内可两级文氏管、三级脱水湿法除尘工艺。（2）转炉二次除尘：主要处理转炉在总铁水，加废钢吹入同时炉口外逸的烟气及散状料合金料，石灰车转运时的扬尘。该系统采用低压脉冲布袋除尘器负压除尘工艺。（3）方坯连铸机，二冷排汽，设计选用耐腐蚀玻璃钢离心引风机将废汽排至厂房外。（4）采暖热煤按90℃-70℃热水采暖设计，热源由公司统一考虑，采暖热680kW。（5）主操作室、主控制室、拉矫机、剪切机操作室分别设计了空调装置。考虑生产中煤气回收系统主引风机的重要地位，先期工程设计了两套主抽风机系统，将两个风机入口用旁通管联接，中间加阀门互为切换。2主要设计依据《钢铁企业采暖通风设计手册》《氧气转炉煤气净化设计参考资料》《钢铁工业污染物排放标准》GB4900-85《工业企业煤气安全规程》GB6222-863设计气象参数349 最冷月平均气温-4℃最热月平均气温26.9℃极端最高气温36.6℃极端最低气温-22.9℃最小相对湿度（2月）43%最大相对湿度（7月）81%年最大降雨量年最小降雨量日最大降雨量小时最大降雨量全年主导风向西南夏季主导风向东南冬季主导风向西北夏季平均气压950.4hpa地震设防烈度8度冻土深度60cm4设计方案4.1一次除尘设施煤气净化系统1）主要设计原始参数转炉公称容量30t转炉最大装入量35t平均冶炼周期30min/炉349 吹氧时间14-16min供氧强度4.6m3/min.t最大降碳速度0.45min烟气量22000Nm3/h烟气含尘浓度110g/Nm32）工艺过程简述本系统采用可靠的两级文氏管湿法净化工艺，该工艺是转炉炼钢的吹炼中期，通过调节二文喉口开度，使炉口处于0～20Pa左右的微正压状态，使炼钢过程中产生的CO尽量少燃烧。该系统由两级文氏管和脱水器，90°弯头脱水器，脱水器等设备组成。第一级文氏管采用溢流水封定径文氏管，转炉烟气经汽化冷却烟道降温冷却后，温度由1450℃-1600℃降到900℃左右，进入一级文氏管，经洗涤降温后，烟气温度降至饱和70℃左右，并得到粗除尘。第二级文氏管采用矩形线性可调文氏管，该文氏管调节方式由炉口微差压装置，通过液压回服机构，对喉口的开度进行自动调节，以适应烟气量的变化，控制波动的烟气高速通过喉口进行精除尘，经过二文精除尘后烟气温度降至60℃左右。饱和烟气经过90℃349 弯管脱水器，湿旋脱水器分离气中的水份。为进一步分离烟气中的剩余的水份，沿途设有排除凝水装置净化后的烟气由引风机排出，排放烟气与回收煤气的转换是通过时间程序控制，控制气动三通阀进行自动切换来实现的，在冶炼初期与未期CO浓度不高，三通阀切向排放档，烟气进放散烟囱排入大气，在吹氧中期CO含量高，三通阀切向回收档，煤气经水封送止阀，流量计和U型水封阀送入煤气柜贮存备用，放散时，水封逆止阀切断，以阻止煤气柜内煤气回流，为节约用电，转炉除尘的引风机用液压偶合器进行调速，在非吹炼期引风机降速运行。考虑两个风机互为备用，两风机入口外设一连通管，连通管加阀门互为切换。2）一次除尘主要设备选择第一级文氏管采用溢流水封定径文氏管，一文除尘用水，分碗形喷嘴供水和溢流供水两部分。这样的供水方式，可以有效防止收缩段同壁产生干湿交界面一文喉口设计流速60m/s，运行阻力3kPa。一文收缩段采用可焊性字强度钢板，螺旋形喷嘴及供水管采用不锈钢。第二级文氏管采用矩形线性可调文氏管，该文氏管喉口设有椭圆形挡板，二级文氏管空喉设计流速80m/s，使用时，实际流速调至100-120m/s。煤气回收期二文的阻力损失控制在8-9kPa，放散期阻损调至12-13kPa。二文喷水方式采用外喷式，喷孔布置在喉口两侧，每侧上下两排交错布置，在非吹炼期用氮气捅针对喷孔进行自动清扫。为降低二文阻损在椭圆挡板上部设置分流板，二文处于高速多尘的烟气流中，各部件均选择低合金、高强度钢。OG系统的引风机是一次除尘系统的动力中枢。本设计选用D型煤气鼓风机，经计算烟气至鼓风机入口处温度为40-65℃，系统全压30kPa，机前气体浓度为0.812kg/m3，工况风量为900m3/min349 。为了提高引风机耐磨性能，叶轮主侧板采用合金钢，叶片采用不锈钢。为防止叶片上灰，引风机叶轮上方设4只喷水嘴，材料为不锈钢，在非吹炼期，风机降低转速，对叶轮进行水冲洗。3）除尘系统流程转炉→活动裙罩→固定烟罩→汽化冷却烟道→一级文氏管→重力脱水器→二级文氏管→90°弯头脱水器→湿旋脱水器→引风机→消声器→旁通阀→放散烟囱气动三通阀煤气柜←V型水封←流量计←逆止水封阀4.2二次除尘系统转炉在兑铁水、加废钢，吹炼时，合金料储罐、散状料转运及混铁炉合并一起后统称为二次除尘系统。1）基本工艺参数烟气温度<120℃含尘量5g/Nm32）二次除尘系统主要设备选择转炉二次除尘器XCP9600型，过滤面积9800m2转炉二次除尘与混铁炉除尘是分开二套设备转炉二次除尘风机Y4-73;电机YKK450-4；功率220KW混铁炉除尘风机T4-73-1A；风量425000m3/h；电机YKK560-6；功率710KW除尘器选择按转炉吨位计算及参考相关资料，转炉部铁水、铁合金及散装料转、混铁炉等合计烟气量为29×104m3/h，烟气80℃。过滤风速按0.77m/min计，需过滤面积6300m2，选用LHFSF大气反吹风袋式除尘器一台，除尘器阻力为1500-1800Pa。349 引风机的选择计算风量Qf=K1×K2×Q=1.1×1.05×29×104=33.50×104m3/h计算风压Pf=（K3ΔP1+ΔP2）K4ΔP1——管道系统阻力1-2kPaΔP2——除尘器阻力1.5kPaK3、K4附加系数Pf=（1.2×1.2+1.5）×1.08=3.2kPa选用Y4-73-11No22D，风量：1900-36000m3/h风压：3900～2730Pa。配用电机Y450-6型功率：N=780kW。粉尘输送收集后的粉尘经过Fu链机，斗提机送入1.5m3灰仓，然后经加湿机处理后由汽车运出。消音器为消除风机由于露天布置产生的噪声对周围环境的影响，在二次除尘风机出口设消音器，其型号为TYX-16A型。满足《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90。选用液力偶合器为YOTGC875/1000型。4.3连铸二冷风机选择349 合格钢水经水口注入结晶器的坯壳，进入二次冷却区后，通过冷却水喷淋吸热，才能形成钢坯，因此在二冷区有大量的水蒸汽产生，为排除这些蒸汽，在二冷区设置抽风点，蒸汽经抽风口入风管，再经过挡水板脱水器脱水，脱水后的汽体由离心风机经过管道排入大气。根据工艺资料设计每台连铸机二冷区产汽量45000m3/h，经计算系统阻损为2.0kPa，故选用G4-68No10D型离心引风机，风量：50000m3/h，风压2.0kPa，配用电机Y225-4，N=37kW。4.4通风1）一次除尘风机房通风一次除尘风机房由于有可能产生煤气泄漏，故在风机房内设事故通风，换气次数在大于12次/h，选用防爆轴流风机通风，风机型号BT35-11No5，功率N=0.37kW。2）水泵站通风转炉连铸循环水泵站、转炉污泥处理间、浊环水泵站、净环水泵站、软水站与为消防水泵工作时散发的余热，设置机械通风设施。换气次数太小于每小时5次。3）操作通风连铸操作平台及转炉平台、强辐射区设置将动式轴流风机埋局部通风降温。4）变电所电气室通风为消除室内电气设备散发的余热，设置轴流风机进行通风。5）液压站通风349 为了消除液压设备及管道散发余热，每个液压站均设有局部排风。6）一次除尘排水水封槽局部通风为了稀释一文排水水封槽、二文排水水封槽、湿旋脱水器水封槽内CO，设置局部通风，槽上设吸风罩，通过离心风机排出室外。7）辅助及公用设施通风为消除辅助及公用设施内部余热、余湿及有害气体均设置了机械通风设施。4.5空调为保证转炉控制室、主电室、连铸控制室、拉矫剪切机操作室电气设备及计算机等精密仪表的正常工作，以上各部分均设置了空调装置，空调机的性能分别按的不同要求确定。4.6采暖各辅助建筑及办公设施均采用热水采暖，供水温度95℃，回水温度70℃，采暖热负荷682kW。349 九土建1建筑设计生产厂房室内外高差为150mm。厂房墙体围护形式：厂区内建筑物外墙为240mm轻质材料墙，大型单层厂房采用100mm厚彩色涂层聚胺夹心压型钢板围护。钢通廊围护结构采用100mm厚彩色涂层聚胺夹心压型钢板。屋面：捣制屋面为平屋面，预制屋面为平屋面，坡度为1/10。屋面保温隔热材料；采用50mm厚聚苯乙烯板，容重为18kg/m3。屋面找坡材料；采用1：8白灰炉渣找2-3%坡、最薄30mm，容重为1000kg/m3。地面、楼面材料：生产厂房采用水泥砂浆或混凝土地面、水泥砂浆楼面：主控楼等采用水磨石地面、楼面。门窗：采用钢门、钢窗及玻璃钢采光带（透光率≥70%）。外砖墙面装修：水泥砂浆抹面，中灰色外墙涂料。门窗刷油：生产厂房房门为棕红色油漆，栏杆及其他金属结构表面为绿色，2炼钢车间结构设计2.1概述349 炼钢车间主要建筑物及构筑物：主厂房（由炼钢、连铸连续三跨厂房和出渣跨单跨厂房组成）、转炉主控室、转炉连铸循环水泵房及循环水池、转炉除尘污泥处理间及转炉除尘浊环水泵站、转炉除尘斜板沉淀池、连铸浊环水旋流沉淀池、软水站、连铸二次平流池、200m3钢筋混凝土倒锥壳保温水塔一座、一次除尘风机房、二次除尘器基础、转炉散状料上料系统地下料仓、筛分室、皮带机通廊、转运站、合金料系统平台、料仓、炼钢变电所、连铸车间变电所、水处理变电所、霞普气站等。2.2转炉连铸车间主要建筑物及构筑物简要说明主厂房由以下部分组成：（1）炉渣跨：跨度21m，长度126m，柱距6m、12m。（2）加料跨：跨度21m，长度132m，柱距12m、18m。（4）转炉跨：跨度12m，长度132m，柱距12m、18m。（5）钢水跨：跨度21m，长度132m，柱距12m、18m。（6）浇铸跨：跨度30m，长度132m，柱距12m、18m。（7）出坯跨：跨度33m，长度132m，柱距12m、18m。各跨厂房的吊车类型及轨顶标高见工艺图。车间柱距以12m为主，炉子部分为18m。转炉跨为多层钢框架厂房，其余为单层排架厂房。基础：厂房柱基础为钢筋混凝土独立基础，35t转炉基础、钢包回转台基础，连铸机基础为大块式钢筋混凝土基础，砖墙基础为钢筋混凝土条形基础。柱：炉子跨多层部分为钢结构框架柱，其余为钢筋混凝土柱。所有墙架柱均为钢柱。349 吊车梁：各跨吊车梁均为钢吊车梁。吊车外均设安全走道及吊车检修平台和单轨葫芦。安全走道钢梯以斜梯为主，个别为斜、直混合梯。墙：车间外墙采用压型彩色钢板，板型为V-125，板厚0.6mm。车间外墙▽0.600以下采用砖墙。屋面：屋面承重结构为钢结构、钢梁、钢托架。炉子跨范围内屋面板为压型钢板，其余为预应力钢筋混凝土大型屋面板。天窗：屋里设有横向通风天窗，承重构件为钢天窗架，天窗屋面为W-550型压型钢板，板厚为1.0mm.屋面排水：屋面排水采用有组织排水。屋面坡度为1：10，屋面防水材料有良好的防水性能，并能清灰，不漏雨。屋面清灰：屋面集灰荷载要求≤30kg/m2，应避免集中荷载，要及时清灰。屋面设有灰、落灰管。利用木锨人工清灰，袋装。门窗：除屋面天窗挡风板门有门窗外，其余门均为门洞，不装门扇。所有窗均为立转钢侧窗。玻璃钢采光带：采光带采用1.2mm厚浅蓝色玻璃钢瓦，瓦型同V-125型墙板一致，并与V-125型墙板配套使用，玻璃钢要求透光阻燃，透光率要在75%以上，阻燃氧指数在30以上。地面：出坯跨采用碎石地面，其余地面采用素混凝土地面。楼面：6.700平台板为钢筋混凝土楼板，面层为细石混凝土。转炉前操作区、连铸机浇钢平台操作区铺设铸钢板，其余各层平台均为钢平台。349 隔热：炉子周围、钢包回转合周围高温区厂房结构均采取隔热措施。2.3附属建筑物及构筑物转炉主控楼：共四层，首层架空。屋面采用卷材防水，加气砼块保温隔热,轻钢龙骨石膏板吊顶木门塑钢窗,抗静电地板,内墙面装修采用涂料,外墙面为清水砖墙.结构形式采用钢筋混涨土框架结构,现浇钢筋混凝土梁板,钢筋混凝土独立基础。转炉变电所：共四层，框架结构，建筑面积1100m2。连铸变电所：9m×21m，框架结构。连铸主控室及主电室：顶棚采用轻钢龙骨石膏板吊顶，用岩棉保温隔热。木门塑钢窗，抗静电地板，内外墙面装修均为采用涂料。结构形式采用框架结构。转炉散状料上料系统：本系统由地下料仓、料仓防雨棚、筛分室、转运站、皮带机通廊及支架行等组成。地下料仓为钢筋混凝土壁板结构，料仓漏斗为钢筋混凝土。防雨棚为筒易钢排架。筛分室为钢筋混凝土现浇框架结构，漏斗仓为钢结构。通廊支架一般采用钢筋混凝土结构，当支架顶高大于18m时采用钢支架，座落在炉子跨屋顶处的转运站及皮带机通廊采用钢结构。连铸旋流沉淀池：内径为13.6m,深为16m，采用地下钢筋砼结构，不排水沉井施工工艺，铁皮沟，为钢筋混凝土结构。泥浆槽为钢结构。2.4动力、除尘系统349 霞普气站：简易钢排架结构。平面尺寸12m×21m。一次除尘风机房：平面尺寸30m×12m，二层钢筋混凝土排架结构，轨顶标高13.5m,风机基础为高架式钢筋混凝土基础。室外管道支架为钢结构钢筋混凝土独立基础。室外平台平面尺寸为11.8m×14m，高为2.5m，单层现浇钢筋混凝土平台。电控室平面尺寸6m×123m，层高3.6m，为两层现浇钢筋混凝土框架结构。二次除尘：包括除尘器钢筋混凝土条形基础、风机基础、储灰仓、斗提机基础、35m高钢烟囱。2.5水系统转炉、连铸循环水泵站及循环水池：水泵站平面尺寸54m×8m,主要包括泵房、吸水井、冷却塔。采用框架结构，钢门窗。净环水池平面尺寸为46m×6m,钢筋混凝土结构。转炉除尘污泥处理间及转炉除尘浊环水供水泵站：平面尺寸28.8m×9m，吸水井平面尺寸24m×7m。采用框架结构，钢门窗。软水站：平面尺寸12m×9m，采用砖混结构，钢门窗。斜桥沉淀池：平面尺寸22.5m×11.4m，采用钢筋混凝土结构。二次平流池：平面尺寸36.5×14.5m，采用地下钢筋混凝土结构。349 安全水塔：V=200m3有效高度H=32m安全水塔。采用钢筋混凝土结构。349 十安全与工业卫生1设计依据《冶金企业安全卫生设计规定》【冶生（1996）204号】《工业企业噪声控制规范》（GBJ87—85）《工业企业煤气安全规程》（GB6222—86）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058—92）《建设项目（工程）劳动力卫生监察》（劳动部96年第3号令）《建筑设计防火规范》（GBJ16—87）（97修订版）《建筑抗震设计规范》（GBJ11—89）《建筑防雷设计规范》（GB50057—94）《炼钢安全规程》【冶生（1997）483号】《轧钢安全规程》【（87）冶安环字第805号】2工程概况本工程炼钢部分主要建设30t转炉炼钢车间、连铸车间、净环水泵站、浊环水泵站、变电所、污泥间、斜板沉淀池、风机房、煤气柜、煤压站、空压站、霞普气汇流排室、锅炉房等生产及辅助设施。3主要危害及有害因素分析3.1可能产生的自然危害因素分析可能产生的自然危害有：洪水、暴雨、雷电、地震。不良地质地段及气温等。地震具有破坏力巨大的特点，可能对建筑物及工艺管道等产生破坏，进而危及设备和人员的安全。349 雷电可能对建筑、设备、人员等产生危害，并可能导致火灾和爆炸事故的发生。暴雨、洪水由于本工程建在高差较大地形上，可能威胁生产的正常进行。自然气温对人员的工作会产生一定影响。3.2生产过程中的职业危险、危害因素分析在生产过程中的不安全因素主要有：爆炸、火灾、触电、高空坠落、机械伤害、钢水灼伤深冷液灼伤等。职业危害主要有：粉尘、热辐射、中毒、窒息、设备运转噪声等。火灾、爆炸：煤气为易燃易爆介质，其浓度达到爆炸极限，遇高温或明火、静电等易发生爆炸。其危险主要存在于煤气的贮存、输送、使用设施。变配电室、电缆隧道、液压站、润滑小库等易发生火灾事故。触电：在各种高低用电设施内易发生触电事故。机械伤害：各种裸露的传动设备操作、运转过程中易发生机械伤害事故。高空坠落：在各运转、操作平台以及沟、井、梯子等作业区易发生高空附落事故。钢水灼伤、深冷液灼伤；钢水中间缸溢流、制氧深冷液易对人体造成灼伤。粉尘：在炼钢生产过程中存在粉尘危害。热辐射：炼钢、连铸、轧钢等高温作业区。349 噪声：风机、空压机等设备运转产生的噪声。中毒、窒息：煤气泄露等可能使人员中毒。缺氧工作环境可能使人员产生窒息。3.3安全卫生技术措施（1）防火、防爆煤气加压站、煤气柜、煤气管道、氧气贮罐、氧气管道按有关规定设有气体自动监测仪表及报警信号。管道按国家相关标准涂色并设有安全阀作可靠切断及氮气吹扫设施。转炉除尘风机入口设防爆阀，风机等设备选用防爆新产品。加热炉设火监测、熄火保护措施。（2）防触电所有用电设备作可靠接地，各工作平台检修照明采用安全电压。（3）防高空附落及机械伤害在所有传动设备裸露运转部位加设防护栏、防护罩，所有作业平台、走梯、坑井、沟等设安全通道、防护栏或盖板设有溢流槽等设施，防止中间罐钢水溢流。深冷液体做严格密封。（4）粉尘防治在转炉上料及烟气排放设有除尘装置。（5）噪声防治选用低噪声设备并对产生噪声设备设消声器、隔声罩等措施，使噪声排放达到国家标准。（6）防热辐射、中毒、窒息在作业区设必要的通风设置。设置煤气泄露报警装置。349 3.4安全及工业卫生管理机构劳动安全卫生管理、职工安全教育及安全卫生检测由相关部门负责。3.5安全及工业卫生投资相关投资包含在工程各项投资中无细分。3.6预期效果本工程严格执行国家有关安全与工业卫生设计标准，针对可能产生的危害及危险因素采取了有效的控制和防范措施，在严格执行操作规程和规章制度的情况下，可以保证安全正常的生产的工作员的身体健康。349 十一环境保护1.主要污染源及污染物1.1废气炼钢：；转炉冶炼过程中产生的烟气：转炉在兑铁水、出渣、出钢时产生的烟气；混铁炉兑、出铁水时产生的烟气；铁合金料仓及铁合金转专家、烘烤时产生粉尘及烟气：连帮二冷区喷水冷却时产生的大量水蒸汽。1.2废水炼钢：氧枪、烟罩等设备冷却水；转炉烟气除尘废水、设备冷却水；连铸结晶器及设备间接冷却水、设备直接冷却水、冲氧化铁皮废水。生活污水。1.3固体废弃物炼钢：钢渣、工业垃圾、除尘器捕集的含铁尘及转炉污泥；连铸机产生的切头切尾、机修产生的切屑。1.4噪声各除尘风机、水泵、空压机运转时产生的噪声。空压机放风时产生的噪声。架热炉风机、水泵及轧线设备等产生的噪声。2控制污染物的设计方案2.1废气的治理炼钢系统：一次烟气除尘解决了转炉吹炼时产生的大量高温烟尘。煤气回收利用，拟采用湿式净化回收系统，其系统流程：转炉烟罩经汽化冷却后进入“两方一塔”349 进行净化处理，经风机加压后，满足回收条件时回收利用，不满足条件时进行高空放散，放散烟囱高度为50m。二次烟气除尘系统用于排除转炉在兑铁水时所产生的烟尘及转炉吹炼时一次烟气除尘系统不能收集的烟尘。其中所含主要有害物为CO、CO2，氧化铁、石墨等。采用一台脉冲袋式除尘器进行废气的净化，净化后的废气高空进行排放，烟囱高度为30m。散状料除尘系统为散状料的转运和配料时的扬尘点的除尘。采用一台脉冲袋式除尘器进行废气的净化，净化后废气高空进行排放，烟囱高度为30m。铁合金料仓除尘系统解决了合金料仓配料、称量的除尘。料仓和卸料点不同时工作点采用电动阀门进行连锁控制。采用一台脉冲袋式除尘器进行废气的净化，净化后的废气高空进行排放，烟囱高度为30m。以上除尘系统的排放浓度均为国家排放标准小于100mg/Nm3考虑。连铸二冷室蒸汽采用离心风机直接高空排放。2.2废水的治理本工程的设备间接冷却水直接循环使用；设备的直接冷却水进入浊水循环系统进行沉淀、过滤、去渣、去油、降温后循环使用；转炉的烟气洗涤水进入螺旋分离机后进入斜流沉淀池处理后循环使用，沉淀池的泥浆进入浓缩池进行处理后送至压滤机脱水处理。整个工程的水循环率达到94%。生活污水直接排至工业区的污水管网。349 雨排水系统排至工业区的排水管网。2.3工业废渣的处理除尘设施收集的粉尘均作为烧结的配料。沉淀池浓缩后污泥制成泥饼后作为炼铁的原料。各种耐火材料回收再利用。钢渣、铁渣送渣场处理或进行深加工。2.4噪声的治理对各运转设备采用低噪声设备专门的机房，操作室采用隔音操作室，对各种空气的动力性噪声设置消音器进行降噪。2.5环境监测及环境保护管理本工程拟设安全环保处，设置有工作人员10名负责本工程的的日常环境保护工作。各车间设置安全保科，负责各车间的环境保护工作。日常的环境监测外委解决。十二消防349 1设计依据本设计所依据的主要规定、规范和标准为：《冶金企业安全卫生设计规定》[冶生（1996）204号]《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，1997年局部修订条文）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）《工业企业煤气安全规程》（GB6222-86）《火灾自动报警系统设计规范》（GBJ116-88）《建筑灭火器配置设计规范》*GBJ1400-90，1997年局部修订条文）《炼钢安全规程》2工程概述本工程内容包括：一座35t转炉、一台2机2流板连铸机以及相应配套设施和公用设施。生产能力为年产钢55×104t。3生产过程中火灾因素分析本工程存在的火灾隐患主要有：霞普气站、液压站、变电所、电磁站、主控室、风机房等。4设计采取的防火措施本工程认真贯彻执行“预防为主、防消结合”的消防工作方针及国家有关安全防火方面的规定，在总图布置、消防给水、易发生火灾场所的消防措施和建筑设计等方面，均按现行有关规范要求进行设计。4.1总图布置349 本工程总图布置符合建筑设计防火规范要求，根据生产、运输及厂区消防要求，建筑距重点防火建筑间距，汇流排车间距厂内铁路距离20m以上。道路设计通畅，重点防火单位设有环形防火通道。沿道路配置消火栓，其每两个消火栓之间间距不超过120m。4.2消防给水消防给水：给水为低压给水，由厂区生活消防给水系统供给，通过厂区环形管网送到用户，消防时由消防车加压消火。室内消防用水量为10l/s，室外消防用水量为20l/s。室外消防检间距不大于120m。4.3主要生产设施的消防措施根据国家或部颁发的设计规范、规程及标准，本设计中凡存在爆炸、火灾介质的管道，如：煤气、氧气、霞普气等管道均进行静电接地并设置防雷措施，所有危及人身安全的工业厂房或场地，均设相应的气体自动监测仪表、火灾报警系统及消防联动系统。管道的吹扫采用氮气或蒸汽吹扫涂色及安全标志符合国家有关规定。4.3.1转炉烟气冷却系统：转炉烟气冷却设备在生产过程中存在大量煤气，如果煤气浓度在其爆炸极限内就有可能发生爆炸引起火灾。措施：烟罩升降、转炉倾动、供氧系统及三通阀等连锁，保证炉口微正压不外泄，前后期燃烧后排放。4.3.2氧气供应系统：氧气为易燃、易爆介质，如氧气汇漏遇明火、雷电、静电震动或流速过高时可能发生火灾引起爆炸。349 措施：氧气管道除静电接地防雷外，主管道设置了阻火器，其流速、架设位置符合规范要求。氧气调压室消防：根据《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90规范，氧气调压室的危险等级为重危险级，火灾种类为C类。经计算，需配置MFB4型干粉灭火器具。4.3.3转炉烟气烟气为易燃、易爆、有毒介质，如其浓度达到爆炸极限，遇明火、雷电或静电等就会发生爆炸引起火灾。措施：烟气气管道切断均采用蝶阀加水封或盲板阀作可靠切断，烟气除尘风机房分别设置CO监测，超过30mg/m3报警所有电气、仪表等设备均为防爆产品。烟气一次除尘风机房：灭火等级为中危险级，采用卤代烷（1211）手提式灭火器，编码MLY2，15具。厂房换气：正常8次/小时、事故20次/小时。4.3.4霞普气霞普气为易燃、易爆介质，遇火源、雷电、静电等易发火灾。措施：根据《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90，霞普气站的危险等级为严重危险级，火灾种类为C类，站外附近除设置消火栓外，室内必须配置消防器材，经计算霞普气站应配置型号为MFN4型干粉灭火器8具，每4具一组存放。霞普气设置气体浓度监测及报警设置了强制通风，正常3次/小时、事故8次/小时。4.3.5电缆系统349 电缆系统采取过负荷保护及短路保护措施，高温区采用阻燃性耐热电缆，并有防止电缆延燃措施。在电缆隧道内设缆式探测器。在大包回转台液压站、拉矫机液压站、冷床液压站、转炉主控室、连铸主控室，设置感温感烟探测器，分别接入相应的火灾自动报警系统。4.3.6空压站消防根据消防规范，空压站属轻危险级，火灾种类为C类，经计算，需配置MFN1型干粉来火器15具。4.3.7氮气加压站的消防根扰《建筑灭火器配置规范》GBJ140-90，氮气加压站的危险等级为轻危险级，火灾种类C类，经计算，室内需配置型号为MFN1型干粉来火器材15具，分三组存放，室外还设有消火栓。厂房换气：正常3次/小时、事故8次/小时。4.3.7液压站系统液压站系统需配置灭火器数量及型号（1）大包回转台液压站：10具型号为：干粉MFN8。（2）拉矫机液压站：15具型号为：干粉MFN8。（3）冷床液压站：10具型号为：干粉MFN84.3.8其他变电所、电磁站、主控室、操作室、主控楼分别配置了手提干粉式灭火器，共78具。详细如下：场所灭火器个数（具）（1）炼钢变电所9（2）炼钢主控室6349 （3）钢包车电磁站2（4）合金料电磁站2（5）散状料电磁站2（6）一次除尘风机房操作室3（7）水处理电磁站8（8）连铸变电所9（9）连铸主控室3（10）连铸№1操作室4（11）连铸№2操作室4（12）水处理变电所9（13）污泥处理变电所3炼钢变电所、连铸变电所、水处理变电所、除尘变电所、污泥变电所分别设置了火灾自动报警及联动系统。4.4建筑物防火主厂房生产类别为丁类火灾危险性类别，建筑物按二级耐火等级设计。变电所、信号楼、主控楼、电缆隧道等均为乙类火灾危险性类别，耐火等级按一级或二级考虑。5防范措施预期效果349 设计严格执行《建筑设计防火规范》GBJ16-87等有关规定，考虑了一系列的消防措施，在正常情况下，严格按照操作规程进行工作，可避免火灾事故的发生，确保生产安全。一旦发生火灾，可利用较完善的消防手段，使灾情及时得到控制，把灾情造成的损失，减少到最低限度。十三能源消耗与节能349 1概述本工程年设计生产能力为50×104t/a。转炉可进行煤气及蒸汽回收，转炉工序能耗很低（大转炉可实现转炉工序负能炼钢）。同时铸坯直接热送可降低轧钢工序能耗。从而实现改善能源及物料消耗指标，提高经济效益的目的。2能耗指标转炉连铸工序能源消耗种类及指标见表11-1。表11-1单位：kg标煤序号介质名称单耗折算系数能耗1氧气84m3/t0.433.62电36kwh0.40414.53新水2.4m3/t0.120.294压缩空气25m3/t0.041.05氩气0.6m3/t0.50.36氮气21m3/t0.051.057霞普气0.5m3/t1.630.8158转炉煤气40m3/t0.228.89蒸汽20kg/t0.1292.5810回收煤气95m3/t0.22-20.911回收蒸汽65m3/t0.129-8.3812折减-8.0合计25.65349 3能耗分析及节能措施3.1能耗分析由表11-1可知，炼钢厂进行蒸汽回收和煤气回收后，吨钢能源消耗降低20kg标煤。工序能耗为一级。随着产品结构的调整，生产水平的提高，炼钢将逐步完善钢水炉外精炼，计算机动态控制等技术措施，能源消耗将进一步降低，工序能耗将逐步达到特等工序标准。3.2节能措施炼钢厂以提高技术装备水平降低物料及能源消耗和生产成本为目标，设计中采取了转炉烟道汽化冷却蒸汽回收、煤气回收、连铸坯热装热送（预留）以及计算机自动控制等技术措施，以期达到节能降耗的目的。1）设计中一律不采用已公布淘汰的机电产品2）转炉煤气经一文、二文和湿旋脱水器后回收利用。3）转炉采用汽化冷却烟道，所产蒸汽回收利用。4）连铸采取低温快铸方式，降低转炉钢水低过热度，减少转炉工序能耗。同时降低连铸拉漏、断流事故，降低连铸工序能耗。5）采用节能型蓄热煤气烘烤烧嘴，降低工序能耗6）提高成材率和生产率349 转炉采用氮气炉衬渣补和综合砌炉技术，提高炉役炉衬寿命，减少转炉停炉时间，从而提高年作业率。分阶段进行供氧强度控制，减少单炉冶炼时间，提高单炉作业率。采用高效化连铸技术，提高连铸作业率。精确控制转炉终点温度和成分，提高终点命中率，稳定转炉工序从而稳定连铸工序，提高铸坯成材率。成材率和生产率的提高可大大降低工序能耗。十四抗震349 1抗震设计原则为贯彻执行地震工作以预防为主的方针，经抗震设防后，减轻生产设施破坏，避免人员伤亡，减少经济损失。当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损失或不需修理仍可继续使用；当遭受高于本地区设防烈度预估的罕遇地震影响时，不至倒塌或发生危及生产设施的严重破坏。2抗震措施2.1土建工程抗震措施（1）建筑的平面布置规则、对称，建筑的质量分布和刚度变化均匀。（2）建筑的防震缝按建筑结构的实际需要设置，伸缩缝、沉降缝符合防震缝的要求。（3）抗震结构体系符合下列各项要求：具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。设有多道抗震防线，避免因部分结构或构件破坏，而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力。具备必要的强度、良好的变形能力和耗能能力，具有合理的刚度和强度分布，避免因局部消弱或突出变形薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中；对可能出现的薄弱部位，采取措施提高抗震能力。（4）混凝土构件，合理选择尺寸和配筋，避免剪切先于弯曲破坏，混凝土的压溃先于钢筋的屈服，钢筋锚固粘结先于构件破坏。349 （5）钢结构构件合理控制尺寸，防止局部或整个构件失稳（6）构件节点的承载力不低于其连接构件的承载力。（7）预埋件的锚固承载力不低于连接的承载力。（8）抗震支撑系统能保证地震时结构稳定。（9）附属的结构构件，与主体结构有可靠的连接或锚固，避免倒塌伤人或砸坏重要设备。（10）装饰材料与主体有可靠连接，避免塌落伤人，有可靠的防护措施。（11）钢结构单层厂房，横向采用刚架或屋架与柱有一定固结的框架，厂房结构和构件保证整体稳定和局部稳定。构件在可能产生塑性铰的最大应力区内，避免焊接接头，节点的破坏不先于构件全截面屈服，支撑杆件应采用整根材料。厂房的围护结构采用压型钢板或部分砖墙。2.2电气设备及电气设施的抗震措施（1）选用抗震型电气设备。（2）在条件允许的情况下，尽量降低电气设备的安装高度。（3）为了减少绝缘子、设备套管等瓷件在地震时所承受的导线拉力，其连接导线选用软导线，导线所留裕度适宜。当采用硬导线连接时，经软连接的过渡接头与硬导线连接。（4）349 为防止地震时变压器移位倾倒，需对变压器进行加固，将变压器拆下滚轮，直接安装在钢轨上，采用槽钢将变压器牢固地与钢轨联接在一起。变压器排油设施确保畅通。变压器潜油泵及其管道与基础台的净距大于0.2m。变压器的基础台宽一般不小于0.8m。（5）断路器、隔离开关应满足下列要求：对水平回转隔离开关有防止接点震开的措施。断路器等设备与基础连接时，采用高强度螺栓固定，并加弹簧垫圈或减震胶垫。手车式断路器对底座及滚轮采取防滑措施。当采用高压开关柜型式的配电设备时，向制造厂提出对设备的抗震要求，安装时相邻柜间用螺栓连接成整体。断路器本体与操动机构的基础设在同一底板上，以防断路器之间、断路器和操动机构之间发生错动。屏柜上的仪表和断电器等设置减速震垫。线路的陶瓷横担采用V型横担。桥架配线牢固可靠，其桥架本身满足抗震要求。浮放的电力容器，将其耳环用螺栓固定在与基础相连的支架上。电缆隧道采用钢筋混凝土结构，确保电缆安全。安装在柜中的电力电容器，可用支架将电容器夹固在柜的支架上；如为成套订货时，此项加固工作由制造厂承担，在订货时，提出抗震的基本烈度要求。2.3给排水、燃气和热力工程抗震措施（1）合理布局给水、排水和燃气、热力系统。（2）349 选择技术上先进、经济上合理的抗震结构方案，并力求体形简单，重量、刚度对称和均匀分布。（3）保证结构的整体性并使结构和连接部分具有较好的延性。（4）根据具体条件，对地下管道采用以柔性连接或加强结构的整体刚度。（5）给水、煤气干线宜敷设成环状，两热源的主干线之间尽量连通。（6）排水系统的方案选择，采用分区布置，就近处理和分散出口。（7）排水系统间或系统内主干线及干线，尽量设置连通管。（8）地下直埋管道尽量采用钢管和具有较好柔性接口构造的管材。（9）管道穿过建筑物的墙或基础时：在墙或基础上设置套管，管道与套间的缝隙内采用柔性填料。当穿越的管道必须与墙或基础嵌固时，穿越的管道上就近设置柔性连接。（10）热力管道除与设备附件连接处外，均采用焊接。（11）热力管道在弯管补偿器，弯头及分支管处，不采用螺旋焊缝钢管。（12）架空管道不架设在设防标准低于7度的建筑物上。（13）管网的阀门及给水消火栓的设置，合理布置，便于养护和管理，煤气厂出口处设置紧急关断阀，地下管网的阀门设置阀门井。349 （14）地下直埋承插式管道和地下管沟，在下列部位设置柔性连接：地质土质有突变处。穿越铁路及其它重要的交通干线两端。架空管的弯头两侧。承插式管道的三通、四通、大于45度的弯头等附件与直线管段的连接处。（15）架空管道的活动支架，采取防止管道地震时侧向甩落的措施，如设挡板等。十五、总图运输349 1概述总图规划设计的内容为：新建1座35t氧气顶吹转炉。新建1台2机2流板坯连铸机。新建1座6500m3制氧车间。1.1总图运输设计原则(1)在满足工艺流程顺畅、运输合理，符合消防规范要求，同时不征地、少拆迁的前提下，炼钢车间、连铸车间、制氧车间及辅助生产设施在厂区布置。(2)按照“一次规划，分布实施”的原则，统筹考虑总图布局及运输设计，前期建设最大限度的为后续工程留有足够的场地。(3)在不影响现有设施正常生产的前提下，充分利用既有设施或对其加以改造，以节省投资。1.2总图运输设计范围(1)炼钢车间、连铸车间、制氧车间以及相应辅助生产设施的总平面布局和整个厂区的竖向设计。(2)炼钢车间、连铸车间、制氧车间生产所需原料及成品运输设计。2总平面布置本工程平面布置根据场地地形及全厂工艺流程，按照物料流程顺畅、短捷、连续贯通原则布置。2.1主要车间组成本工程包括炼钢车间、连铸车间、制氧车间以及相应生产辅助设施等几部分组成。349 炼钢车间由出渣跨、加料跨、炉子跨以及散装料上料系统、主控楼、废钢堆场等组成。连铸车间由钢水跨、连铸跨、出坯跨等组成。制氧车间由主厂房、汽化器、分馏冷却塔、氧气球罐、调压间等组成。生产辅助设施包括变电站、一次除尘风机、二次除尘风机、煤气柜、转炉连铸泵站、污泥间及除尘泵站、斜板沉淀池、连铸平流池、安全水塔、循环水泵站等。2.2总平面布置新建炼钢车间依次是出渣跨、加料跨、炉子跨、钢水跨、连铸跨、出坯跨。主控、配电室布置在出渣跨、加料跨之间。霞普气车间、空压站布置在出渣跨东侧，之间有道路间隔。散装料仓布置在新炼钢车间的东侧，紧靠原厂区料场，便于运输。二次除尘系统、转炉浊环系统、污泥处理系统布置在炼钢车间出渣垮的北侧，加料垮的东侧，一次风机房及预留的煤气回收系统布置在炼钢车间的南侧。转炉连铸循环泵站、二次平流池布置在炼钢车间的西侧。新建设施氢氧源气站、制氧车间、一次除尘风机房、煤气回收系统、110kv总降变电站等危险区域均用围墙封闭形成各自独立区域。炼钢连铸车间考虑了将来向南发展的余地，其余生产辅助设施如制氧车间、水设施等均预留了将来发展的可行性。炼钢车间与高炉由铁路连接，中间设一计量装置。3运输新建钢铁厂内、外年运输量为600×104349 t/a。厂内运输除高炉铁水由铁路运输至炼钢车间外，其余以胶带机、辊道运输为主，道路运输为辅的运输方式。厂外运输为汽车运输，由用户自备车解决。新建铁路采用P-50kg/m钢轨，道床厚25cm，7号复式交分及交叉渡线，钢铁混凝土轨枕1760根/公里。厂区主干道路面宽设计为9m、7m两种，车间主干道及车间引道路面宽设计为6m和4m。新建道路采用城市型。C30混凝土路面，主干道在层厚24cm，道路内侧最小转弯半径为6m。各种货物运量见表14--1：货物运量表表14--1序号物料名称装载地点卸车地点运输量运输方式104t/at/d炼钢车间1铁水高炉炼钢车间40.001142.9铁水罐2铁合金厂外炼钢车间1.0028.6汽车3钢渣炼钢车间厂外4.80137.1汽车4耐火材料厂外炼钢车间0.4813.7汽车5连铸坯炼钢车间厂外40.001142.9汽车6废钢厂外炼钢车间3.2091.4汽车7石灰厂外炼钢车间2.6074.3汽车8铁皮厂外炼钢车间0.6017.1汽车349 9萤石厂外炼钢车间0.205.7汽车10垃圾炼钢车间厂外0.8022.9汽车11备品备件厂外炼钢车间0.020.6汽车12生产污泥炼钢车间烧结车间0.8022.9汽车13连铸保护渣厂外炼钢车间0.082.3汽车总计：945800t/a2702.4t/d其中：道路545800t/a1559.4t/d铁路400000t/a1142.9t/d4绿化为减少工厂烟尘对周转环境的污染，减少噪声的影响，除车间内部采取措施外，厂区进行绿化美化，改善劳动条件，为职工创造良好的生产和生活环境。办公区和生活服务设施附近，进行重点绿化、美化，设置建筑小品；在道路两侧种植行道树；充分利用厂区内零散地段种植草皮。厂区绿化系数按20%计算。十六电信349 1设计范围转炉车间、连铸车间及其附属设施的电信设施及本工程厂区范围内电信线路。主要包括：电信设施的设置行政管理电话调度电话系统工业电视系统广播扩音系统火灾自动报警2电信系统及主要设备选型2.1行政管理电话根据工艺要求，在转炉车间的车间调度室、转炉主控室及操作室、污泥处理间、变电站等部位设置行政管理电话；在连铸车间的主控室、电气室、变电室等部位设置行政管理电话。拟设置行政管理电话10部。所需行政管理电话由泰钢总机或当地市话局供线。2.2调度电话系统在连铸车间的主控室、电气室、液压站、拉矫剪切操作室、出坯室、净环泵室、浊环泵站、转炉车间的车间调度室、操作室、高压水泵房、除尘风机房、氧气站、污泥处理间、污环泵站、净环泵站、散状料第一、二操作室等处设置调度电话。调度室内设置一台64门国产程控调度电话总机，所需调度电话均由其供线。349 2.3工业电视系统在转炉车间设置工业电视，监视转炉炉下、氧枪、氮封口汽包、氧枪机构等部位。监视器布置在转炉主控室。2.4扩音设备在调度室设置广播扩音设备，对连铸、转炉车间进行广播扩音。2.5火灾自动报警系统本工程在润滑站、液压站、主控室、变配电室、电缆夹层、电缆沟等有火灾危险的场所设置火灾检测探头，在总调度室内设置火灾自动报警控制器。第五章制氧系统349 一制氧工艺1概述本工程新建一座35t顶吹转炉及相应的连铸设施，年产量为55×104t/a。根据炼钢工艺要求，转炉生产所需氧气平均耗量为6000m3/h，最大氧气耗量为6400m3/h,转炉溅渣护炉用氮最大瞬时耗量150m3/min,每炉吹3min。考虑制氧机建成后主要服务于本工程所属的炼钢、连铸和其他设施，因此决定增建一套KDDN-6500/9000型空分装置。同时为解决生产中氧气使用不均衡峰值需要以及溅渣护炉瞬时氮气耗量要求，本设计还需建设二个中压氧气球罐V=650m3，P=2.85Mpa，一个中压氮气球罐V=400m3，P=2.85Mpa。2主要技术性能及设备供货范2.1技术指标产品在标准状态下（0℃,101.3KPa）,压力均为绝压的技术指标如下：产品氧气6500m3/h，纯度99.6%O2，出冷箱压力0.13Mpa。产品液氧100m3/h（折合气态），纯度99.6%O2，出冷箱压力0.15Mpa。产品氮气：9000m3/h，纯度<10×10-6O2，出冷箱压力0.12MPa。装置启动时间：（从膨胀机启动到氧产品达到纯度指标）约36小时。解冻时间：约36小时。运转周期（两次大加温间隔期）≥两年。349 2.2主要设备供货范围1）空气过滤器1台2）空气压缩机组1套3）UF-35000/6.0型空气预冷系统1套4）HXK-35000/6.0型分子筛纯化系统1套5）FON-6500/9000型分馏塔系统1套其中包括：主换热器1组（3只）上塔1台下塔（包括主冷）1台热虹吸蒸发器1台过冷器1台液氧喷射蒸发器1台氧气放散消音器1台氮气放散消音器1台电加热器2台保冷箱及箱内工艺管道1套阀架、管架、设备支架1套保冷箱楼梯平台、栏杆1套6）增压透平膨胀机组1组（2台）7）氧压机ZW-58/30型3台（2用1备）8）氮压机ZW-58/30型2台349 9）液氧贮罐及汽化系统1套10)液氧贮罐及汽化系统1套11）仪控系统1套12）电控系统1套3空气分离装置动力消耗3.1电力消耗（均指轴功率）空压机4000kW/台氧压机630kW/台×3台氮压机630kW/台×2台电加热器585kW/台×2台空气预冷设备270kW（水泵4台，冷水机组1台）空分设备22.4kW3.2冷却水消耗空压机450t/h·台氧压机110t/h·台×3台氮压机110t/h·台×2台氮水预冷系统200t/h·台膨胀机组20t/h·组3.3启动用仪表空气Q≥300m3/hP≥0.5MPa349 4工艺流程简述原料空气在空气过滤器中去除了灰尘和机械杂质后，进入空气透平压缩机中，供助中间冷却器进行中间冷却，将空气压缩至约0.6Mpa（A），然后进入空气冷却塔中冷却。空气经空冷塔与水换热后降温至～10℃,进入交替使用的分子筛吸附器，在分子筛吸附器中清除空气中水份、二氧化碳和一些碳氢化合物，从而获得纯净空气。净化后的空气分成两路：一路空气首先进入增压机增压，增压后的空气被冷却至～12℃时进入空分塔主换热器，经返流气冷却后从主换热器的中部抽出进入透平膨胀机中，膨胀后的空气进入上塔中部参加精馏。另一路空气直接进入主换热器被冷却至露点温度进入下塔参加精馏。经过上塔、上塔的精馏，利用氧、氮、沸点的不同，最后在上塔底部获得纯度为99.6%的氧气，在上塔的顶部获得纯度<10×10-6O2的氮气，经主换热器复热至～12℃后送出冷箱。出冷箱的产品氧气送至氧压机加压，加压后的氧气经中压氧气球罐和管道送炼钢车间。出冷箱的产品氮气，一部分进入预冷系统，一部分送入氮压机加压，加压后的氮气送中压氮气储罐，并经管道直接送炼钢车间，用于溅渣护炉用氮气。产品液氧出冷箱后进入液氧贮存、汽化系统。5车间布置及组成349 6500m3/h制氧机布置具体位置详见总图专业图纸。其中包括制氧车间和中压氧气、氮气球罐。5.1制氧车间由主厂房和空分区组成。主厂房分为主跨和付跨。主跨长66m，宽18m，二层建筑。一层地坪相对标高为±0.000m，二层地坪相对标高为±5.000m。内设20/5t桥式双梁起重机一台，空压机二层布置，氧压机、氮压机均为单层布置。副跨长66m，宽7.5m，二层建筑。一层地坪相对标高±0.000m，二层平台标高为+5.000m。其中主控室，化验室、更衣室、仪表值班室等布置在二层，氮水预冷水泵房、膨胀机室、配电室布置在一层。空分区包括分馏塔、分子筛吸附器、空冷塔、水冷塔、电加热器、放空消音器、空气喷射蒸发器、液体储罐等均布置在厂房外一侧，具体详见制氧车间布置图。5.2中压氧气球罐中压氧气球罐二个，V=650m3，P=2.85Mpa，直径为Φ10700。5.3中压氮气球罐中压氮气球罐一个，V=400m3，P=2.85Mpa，直径为Φ9200。二.自动控制349 1概述本设计根据工艺专业要求，包括6500m3/h制氧系统空分装置、空压机、氧压机、氮压机和外网部分的仪表检测和控制。2设计原则2.1空分系统空分装置的测量和控制以中控室DCS操作站为主，必要的操作和紧及停车也可在就地操作箱上进行，所有过程参数在中控室的DCS操作站中显示、记录、报警。空分装置正常运转时，在DCS上完成显示操作和控制。分子筛吸附器和膨胀机设置机旁仪表柜，机旁仪表柜设置必要的参数显示、控制、报警及手操器。各设备或工艺管道上还设置必要的就地指示仪表。主要工艺参数的显示、记录、调节、分子筛吸附器的顺序控制及各机组设备的启动和事故联锁保护，生产过程各主要工艺参数均由DCS完成。当工艺参数越限参数越限时DCS系统能发出声光报警。分析室设置在线分析仪柜和分析阀盘，在线分析的主要工艺参数送入DCS系统显示或报警。2.2空压机系统：本系统的测量和控制设置机旁和中控室两种方式。重要的参数在中控室显示、记录、报警及完成操作和控制。其它工艺参数的显示、控制设置在就地仪表盘。2.3氧压机和氮压机系统349 本系统的测量和控制设置机旁和中控室两种方式。重要的参数在中控室显示、记录、报警及完成操作和控制。其它工艺参数的显示、控制设置在就地仪表盘。3、过程控制及检测流程：3.1空分装置部分3.1.1空气预冷系统：（1）空冷塔、水冷塔下部液位调节2点（2）温度检测点3点（3）流量检测点2点（4）压力检测点1点（5）液位检测点2点3.1.2空气纯化系统：（1）进加热器污氮再生气量调节、进纯化器污氮冷吹气量调节、进水冷塔污氮气量调节。（2）分子筛纯化器自动切换控制（12点）、分子筛纯化器就地电磁阀柜、电加热器温度控制（2点）。（3）分子筛的进出口压力检测点2点（4）污氮冷吹气量检测点1点（5）温度检测点7点3.1.3增压膨胀机系统：（1）增压机(1)(2)进口气量调节、膨胀机(1)(2)进口气量调节、膨胀机(1)(2)可调喷嘴开度调节。349 （2）膨胀机(1)(2)进/出口压力检测点3点（3）增压机(1)(2)进/出口压力检测点2点（4）膨胀机(1)(2)喷嘴压力检测点2点（5）膨胀机(1)(2)轴承油压检测点2点（6）膨胀机(1)(2)密封气压检测点、增压机(1)(2)密封气压检测点2点（7）增压机(1)(2)进口流量检测点1点（8）膨胀机(1)(2)转速2点（9）温度检测点8点3.1.4氧氮精馏系统1)污氮去水冷塔压力控制、下塔液空液面调节、产品氧气去用户流量调节、氮气出冷箱流量调节、进分馏塔空气流量调节、出换热器底部增压空气气量调节。2)空进、氧、氮气出冷箱压力3点3)仪表空气压力1点4)上、下塔压力4点5)下塔阻力1点6)下塔液空液面1点7)主冷凝器液氧液面1点8)进分馏塔空气流量1点9)氧气出冷箱流量1点10)氮气出冷箱流量1点349 1)温度检测点16点3.1.5氩精馏系统1)液氩回流至粗氩塔II压力调节、氮气出纯氩塔冷凝器压力调节、液氩入粗氩塔I上部调节、液空入粗氩塔II冷凝器调节、液氮入粗氩塔液化器调节、液氮入精氩塔冷凝器调节、液氩进液氩储罐调节、粗氩出粗氩塔II流量调节。2)液氩泵出口压力2点3)氮气出纯氩塔冷凝器压力1点4)纯氩塔上部压力1点5)粗氩塔（2）阻力1点6)粗氩冷凝器液空侧压力1点7)出粗氩塔（2）粗氩流量1点8)粗氩塔（2）液位1点9)粗氩塔（2）主冷凝器液位1点10)精氩冷凝器液氮液位1点11)精氩塔下部液氩液位1点12)液氩储槽液位1点13)粗氩塔Ⅱ基础温度1点3.1.6产品分析1)纯化器后空气中CO2分析1点2)产品氧纯度分析1点349 1)产品氮纯度分析1点2)氩馏分中氩含量分析1点3)高纯氧纯度分析1点4)粗氩塔（1）含氧量分析1点5)粗氩塔（2）出口含氧量分析1点6)精氩中微量氮分析1点7)精氩中微量氧分析1点3.2空压机1)末冷后压力控制2点2)1级进气压力1点3)2级排气压力1点4)末冷后压力1点5)油过滤器出口压力1点6)油过滤器阻力1点7)冷却水流量1点8)1、2、3、4、5级排气温度5点9)1、2、3、4、5级进气温度5点10)大、小齿轮前、后轴承温度4点11)空压机轴承温度、止推轴承温度3点12)电机前、后轴承温度2点13)电机定子温度3点14)油冷却器出油温度1点349 3.3氧压机1)油压检测1点2)压缩机组排气压力1点3)压缩机组进气压力1点4)压缩机组排气温度3点5)齿轮箱内油温1点6)温度（多路巡检仪）1点7)电机前、后轴承温度2点3.4氮压机1)油压检测1点2)压缩机组排气压力1点3)压缩机组进气压力1点4)压缩机组排气温度3点5)齿轮箱内油温1点6)温度（多路巡检仪）1点7)电机前、后轴承温度2点4、仪表选型：压力、差压变送器选用国产智能型；二次仪表采用DCS或PLC系统的集中控制方式。5、控制室：各主要生产机组控制室/操作室，电控、仪控设备尽量统一布置。6、电源：349 空分设备装置的DCS系统的供电由UPS电源供给，分两段进线，并联输出。膨胀机就地仪表柜采用220VAC电源，由UPS统一供电。空压机和氧压机系统的供电由电力专业提供~220v,50HZ电源。7、接地：控制系统及一切用电设备均设安全接地极，接地电阻不大于4欧姆。电缆桥架和工艺有关设备均与防静电接地相连。三.安全与工业卫生1设计依据冶金企业安全卫生设计规定》[冶生（1996）204号]《工业企业噪声控制规范》（GBJ87-85）《工业企业煤气安全规程》（GB6222-86）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）349 《建设项目（工程）劳动卫生监察》（劳动部96年第3号令）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（97修订版）《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）《建筑防雷设计规定》（GB50057-94）2主要危害及有害因素分析2.1可能产生的自然危害因素分析可能产生的自然危害有：洪水、暴雨、雷电、地震、不良地质地段及气温等。地震具有破坏力巨大的特点，可能对建筑物及工艺管道等产生破坏，进而危及设备和人员的安全。雷电可能对建筑、设备、人员等产生危害，并可能导致火灾和爆炸事故的发生。自然气温对人员的工作会产生一定影响。2.2生产过程中的职业危险、危害因素分析在生产过程中的不安全因素主要有：爆炸、火灾、触电、高空坠落、机械伤害等。职业危害主要有：窒息、设备运转噪声等。火灾：制氧车间防火。触电：在各种高低用电设旋内易发生触电事故。机械伤害：各种裸露的传动设备操作、运转过程中易发生机械伤害事故。349 高空坠落：在各运转、操作平台以及沟、井、梯子等作业区易发生高空坠落事故。噪声：风机、空压机等设备运转产生的噪声。2.3安全卫生技术措施（1）防火、防爆氧气贮罐、氧气管道按有关规定设有气体自动监测仪表及报警信号。管道按国家相关标准涂色并设有安全阀。（2）防触电：所有用电设备作可靠接地，各工作平台检修照明采用安全电压。（3）防高空附落及机械伤害在所有传动设备裸露运转部位加设防护栏、防护罩，所有作业平台、走梯、坑、井、沟等设安全通道、防护栏或盖板。（4）噪声防冶选用低噪声设备并对产生高噪声设备设消声器，使噪声排放达到国家标准。2.4安全及工业卫生管理机构劳动安全卫生管理、职工安全教育及安全卫生检测有包头市相关部门负责。2.5安全及工业卫生投资相关投资包含在工程各项投资中无细分。2.6预期效果349 本工程严格执行国家有关安全与工业卫生设计标准，针对可能产生的伤害及危险因素采取了有效的控制和防范措施，在严格执行操作规程和规章制度的情况下，可以保证安全正常的生产和工作员的身体健康。四.消防1设计依据本次设计所依据的主要规程和规范《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（97年修订版）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）《建筑防雷设计规范》（GB50057-94）349 2生产过程中火灾因素分析存在的主要火灾隐患有：变配电室、电缆隧道及夹层、主控室等。3设计采取的防火措施本次设计认真贯彻执行“预防为主、防消结合”的消防工作方针及国家有关安全防火方面的规定，在总图及管线布置、消防给水、易发生火灾场所的消防措施等方面，均按现行有关规定、规范进行设计。3.1总图布置工程总图布置按防火规范要求设计，各主要建筑物设有环形消防通道，沿道路布置各种管线，沿道路配置消火栓，消火栓间距不超过120m。3.2建筑防火各建筑耐火等级均按一、二级设计。3.3消防给水车间内消防给水采用低压消防系统，接自车间内循环给水管网，给水量10l/s。厂区消防管网设置消火栓，间距小于120m，保护半径不大于150m，给水量30l/s。3.4主要生产设施的消防措施制氧车间设有通风设施。贮存、输送过程充分考虑油与氧隔离、液氧和其它有机涂层的隔离措施。3.5电力设施防火各车间厂房、变电所等设有防雷接地系统。349 所有电气设备均做可靠接地。高低压配电等设有风机降温。选用阻燃电缆，设有过负荷保护及短路保护措施。3.6灭火器配置各车间及配电室按规定设有配置灭火器具。3.7消防措施的预期效果本次设计充分考虑了一系列消防措施，在正常情况下，严格按各种规章制度操作，可以避免火灾发生，在出现意外火灾事故时，能及时灭火，保证安全生五供配电1设计范围本工程新建一座6500制氧；其中有空压机、氧压机、氮压机和水泵房，变电所、电力电网等，以及整个工程的高、低压配电、传动、控制、照明、防雷接地等。2电压等级和负荷2.1负荷等级及供电电压等级所有用电设备负荷等级按钢铁行业规范执行。349 用电设备电压等级：交流电压：10KV，380V，220V，等直流电压：220V等2.2计算负荷本工程计算负荷为：P=6687KW,Q=2334.5Kvar,S=7082.8KVA（功率因数补偿到0.93）2.3供配电系统根据总图及工艺布置并充分考虑将变电所设置在用电负荷中心，减少电缆敷设投资，变电所建在主厂房和现场中间位置。设置一个10KV配电室及低压变电所。3电气传动及自动化控制空压机、氧压机和氮压机及其附属设备控制，高、低压开关柜等由工艺厂家成套供货4电气线路敷设电气线路敷设采用电缆沟、电缆桥架、电缆直埋、局部穿水煤气管相结合的敷设方式。5防雷与接地接地采用防雷接地与保护接地共用接地方式，电气设备正常情况下不带电的金属外壳及主厂房金属构架、吊轨道等均应与接地体做好可靠电气连接，接地电阻不大于1Ω。氧气管道等设防静电接地，接地电阻不大于10Ω。PLC系统设单独接地体，接地电阻不大于1Ω。349 6照明照明电源采用与动力电源共用变压器的方式，工作照明采用380V/220V三相四线制供电电源。主厂房采用金属卤化物照明光源，电气室、操作室等采用荧光灯。电气施工应严格按照氧气站设计GB50030-91施工。六其他1制氧循环水系统本系统总循环水量为1200m3/h，主要供水用户为空压机组、氮气预冷系统、氧压机、氮压机等。循环水使用后仅水温升高，水质未受污染，回水利用余压经管道送至冷却塔，冷却后的水回到吸水井内，再由泵加压送至用户循环使用。该系统需补充生产新水10m3/h，循环水率为99%。349 2制氧车间主要建筑物及构筑物简要说明（1）主厂房：建筑面积（±0.000)为1188m2，跨度为18m，厂房的吊车类型及轨顶标高见附图。车间柱距6m。结构形式为钢筋混凝土排架结构，钢筋混凝土柱、单独基础、吊车梁、予应力大型屋面板、钢屋架，外墙采用砖砌体。厂房内设▽5.0m钢筋混凝土平台。该厂房生产类别属乙类，耐火等级为二级。（2）设备基础：主要包括：空分塔基础（1个）、空压机基础（1个）、氧压机基础（3个）、氮压机基础（2个）、空气冷却塔基础（1个）、水冷塔基础（1个）、分子筛吸附器基础（2个）、液氧储槽基础（1个）、液氩储槽基础（1个）、V=650m3氧气球罐基础（2个）、低压氧气缓冲罐基础（1个）、低压氮气缓冲罐基础（1个）、V400m3氮气球罐基础（1个）。3．噪声的控制在风机出口、氧、氮压机出口处均设有消声器降噪。4.能源制氧车间空分设备的综合电耗为0.59kWh/m3O2（不包括压氧、压氮系统）电耗指标明显低于同类型制氧设备指标。水耗约为6m3/h，循环水量为：1200m3/h，补充水量为循环水量的1%，水耗指标优于同类型制氧设备指标。制氧车间采用先进分子筛流程，全低压、规整填料上塔，从而降低了制氧电耗。349 制氧车间采用进口活塞式冷水机组，压缩机各级间设有铜制大套片式结构的冷却器，换热效果好，达到节水、节电的目的。附表349 附表1：劳动定员表转炉车间劳动定员表附表1-1序号定员名称定员小计备注常日班甲乙丙丁一转炉炼钢车间1.原料工（1）合金料准备22228（2）料仓22228（3）废钢准备22228小计6666242.转炉工段（1）主任11（2）值班主任11114（3）工艺技术员22（4）炼钢工11114（5）助手22228（6）炉前工22228（7）炉下操作工22228小计8888353.钢水罐准备（1）热修22228小计222284.渣罐工（1）渣处理22228小计222285.混铁炉操作工333312小计3333126.辅助（1）化验22228（2）调度22228（3）修炉、包、烘烤88小计84444247.小班维修（1）值班电工22228349 （2）值班钳工22228小计4444168.天车司机666624小计666624二外围辅助1.汽车、机车司机6666242.水泵站6666243.除尘风机房222284.汽化冷却、煤压站333312小计1717171768合计1152525252219三候补11小计1111总计2252525252230连铸车间劳动定员表附表1-2349 序号定员名称定员小计备注常日班甲乙丙丁1工长112值班工长111143大包浇钢工111144中包浇钢工4444165中间罐准备工111146主控室操作工111147拉矫、剪切操作工3333128连铸配水工222289主电室值班工2222810中间罐修砌工8811工艺技术员2212钢坯精整工2222813天车司机44441614值班电工、仪表工2222815值班钳工22228合计1125252525111缺勤候补66总计117制氧车间劳动定员表附表1-3349 序号定员名称定员小计备注常日班甲乙丙丁1空压工11112氧压工11113氮压工11114空分工22225水泵工11116化验工22227仪表工11118电工22229钳工111110焊工111111维修212班长111113车间主任214总计61高炉劳动定员表附表1-4349 序号岗位及工种甲乙丙丁小计11#高炉工长22228炉前工666624卷扬工22228料坑及槽下333312布袋除尘工22228热风炉工33331222#高炉工长22228炉前工666624卷扬工22228料坑及槽下333312布袋除尘工22228热风炉工3333123看水工222284铸铁工6666245煤气取样222286碾泥工222287仪表工222288电气工222289维修工3335141卸灰工22411鼓风机站2222812空压站1111413供料皮带工33331214装载司机2222815配电室2222816净环泵站2222817浊环泵站2222818煤气安全员219管理及服务人员15合计227349'