钢铁公司年产60万吨铁项目可行性研究报告含附表(389页).doc
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2026-03-01
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1、XXXXXXXXXXXXX有限公司农业综合开发项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月369可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目录第一章 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 2、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41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3、排水966 动力998 土建1039 总图运输10610 环境保护10611 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134三 炼铁系统4、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190七 能源分析1911 概述1912 炼铁工序能耗1913 炼铁可比能耗191八 5、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2054 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206、9一 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2613 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2667、2 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2835 热力2836 转炉汽化冷却2837 压缩空气供应2848 高炉鼓风机房2849 4t/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8、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3085 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3269、1 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3331 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10、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3484 能源349附表350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11、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530m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12、氧枪系统、除尘设备、各种车辆等-连铸机设备-烧结机设备-高炉设备-制氧机设备-其它受专有知识产权保护的设备二 设计内容及工艺流程1 原料系统1.1 烧结机系统 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。 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600700mm烧结矿碱度2.02.2固体燃料消耗量 55kg/t气体燃料消耗量 60m3/t日历作13、业率90.4%烧结机年工作日 330d烧结矿年产量90万t 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: 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1 80m2烧结机工艺流程图 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、一14、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: 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6.267.5mCD13-18D电动葫芦2000圆盘给料机ZFB-15仓壁振动器ZFB-10仓壁振动器38m3料仓台3台台台个2燃料破碎室78m900700四辊破碎机CD15-9D电动葫芦台台3一次混合室19.210m320012000圆筒混合机5t手动单轨行车3t手动单轨行车台台台4二次混合室19.210m300012000圆筒混合机5t手动单轨行车3t手动单轨行车台台台5烧结机室15、5015m80m2带式烧结机15002750单辊破碎机10t电动单梁桥式起重机水封拉链机小格拉链机助燃风机台台台套套台台2台6中间仓9.615m90m2鼓风带式冷却机电振给料机台台7 冷矿筛分室8.57m1545二次冷筛2060一次冷筛CD12-12D电动葫芦台1台台8成品烧结矿落地间96m电液动扇形阀(A型)CD12-12D电动葫芦台台 主要技术经济指标80m2烧结机车间主要技术经济指标见表: 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/t0.16、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 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(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 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 车间组成及17、设备配置 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(6.15 m3)2. 1600园盘给料机4台3. 1000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. 2.412m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. 3.56.2m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1.1000园盘给料机6台2.4500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18、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 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 50104t4)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 12508)生球干燥温度 6009)竖炉排矿温度 50010)膨润土加入量 2%11)精矿粉含水量 10%1.3 白灰窑系统 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19、。 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.d0.654煤气耗量Nm3/h/座50005煤气压力KPa66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ml2602 炼铁系统2.1 设计内容本工程炼铁系统包括一座530 m3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20、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:2.3 主要技术经济指标530m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D mm51204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h4mm721、70010炉喉高度h5mm150011有效高度Humm1596012炉腹角82423713身角81342314风口数个1615铁口数个116渣口数个117风口间距mm114718Hu/D3.12530m3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/a405吨铁耗矿t/t1.86焦比t/t0.67入炉品位%TFe578送风温度11509炉顶压力MPa0.030.1510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22、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。 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、Q345 35t转炉主要技术参数公称容量35t平均出钢量35t炉口直径1460炉壳外径3960炉壳高度6270mm高径比1.583熔池直径2510mm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119t炉壳总重量523、0t3.4 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:3.5 技术参数 35t转炉炉型的主要24、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t353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/min0.131.316转炉倾动角度36017电机功率Kw455AC18转炉座数座13.6 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25、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*16/3.2t110t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*32/5t14出渣跨211261350/10t2*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6500m/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=20026、m3、P=2.0Mpa氮气球罐1个,作为制氧设备的辅助设施。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%Ar0.15 Mpa4.3 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27、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35000 Nm 3/h3空气分离装置1套产品氧气6500Nm3/h产品氮气9000 Nm 3/h产品氩气180 Nm 3/h4氧压机3台3600 Nm 3/h 3.0Pa二用一备5氮压机2台3600 Nm 3/28、h 3.0Pa6氧气球罐2个V=650m 3 P=2.85Pa7氮气球罐1个V=400m 3 P=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29、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。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。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,30、新建一座35t氧气顶吹转炉,新建一座6500m/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31、种货物运量见下表: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32、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0.5014.10总计:1848340t/a 5437.59t/d 其中:道路1348340t/a 4029.14t/d 铁路 500000t/a 1408.45t/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33、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34、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/a501047道路运量t/a135、34.8104其中:运入t/a74.2104运出t/a51.025104厂内t/a10.571048运输、称量设备100t电子汽车衡台4150t动态轨道衡台1JMY175kw(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C630410.1254kW3.4542普通车床C62044.12536、4kW2.2443牛头刨床B665242kW1.8524立式钻床X502524.6752kW2.125拴臂钻床Z35217.25kW4.326划线平台2000150020017矿轮机S3SL-40013kW0.4258交流电焊机BX1-300424KVA20.0949电动单梁起重机Q=2t L=12m14.2kW2.0110乙炔发生器Q3-110.1154 布置面积维修间1830=480m2铆焊间1424=288m25 劳动定员(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37、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% FeO12% 烧结矿碱度:可调烧结矿粒度:120m烧结矿温度1501.2 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;C38、aO80%。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 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(7239、0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80 m2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40、大于90万吨/年。2)烧结机作业率:90.4%(7920h)2.3.2 产品方案1)产量:Q=Atn=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,80m2 烧结机利用系数,1.4t(m2.h) t烧结机工作时间,7920h n 烧结机座数,1座 当=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%FeO12%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41、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% 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42、 性 %T FeFeOFe2O3SiO2Al2O3CaOMgOSP CMnO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62.22.542.80.400.140.0171.818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43、粉73.84.3921.8178.18煤粉灰分8.04630.43.51.512.5 工艺流程 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 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44、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45、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: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。 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46、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110050。2.6 主要设备选型计算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47、碎机台数可由下式计算:1=KQ/(33024q)=1.05280502/330240.7512=0.83(台)式中:1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/a破碎机效率,75%q破碎机台时产量,t/h 故选用一台900700四辊破碎机 一次混合机1) 主要性能参数处理能力:360t/h ,物料堆比重:1.70.1t/m3筒体转数:7转分,主电机功率:220kw2) 设备选型(1)混合能力Q=KnS=1.902282.2=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,m248、烧结机设备能力系数,t/m2.h取=2.2 t/m2.h(最大能力) (2)混合时间t1=L/ntg=11/3.1472.90.0608=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/min混合机有效内径,mtgtg=sin/ sin=sin2/sin35=0.0608混合机倾角,2 物料安息角,35(3) 填充率=(Qt1)/(0.471LD2)=(3002.84)/(0.4711.8112.92)=10.86(%)式中:填充率,%Q混合能力,t/ht1混合时间,S物料堆比重,t/m3L混合机有效长度,mD混合机直径,m 可见49、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300012000圆筒混合机符合生产需要。 二次混合机1) 主要性能参数处理能力:360t/h ,物料堆比重:1.70.1t/m3筒体转数:7转分,主电机功率:355kw2) 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。 (2) 混合时间t2=L/ntg=11/3.1472.90.0456=3.78(min) (3)填充率2=(Qt2)/60/(0.471LD2)=3003.78/(0.4711.8112.92)=14.46(%)可见二次混合机混合时间超过3mi50、n,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320012000圆筒混合机完全满足生产需要。 焦粉需要量:Q=5590=4950kg/h 选择900700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、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51、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:25001000700mm 台车数量:94个 布混合料厚度:600700mm布铺底料厚度:2035m52、m 不同利用系数时台车速度见表一表一 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 冷 却 系 53、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10010m3/min,总通风量9148572m3/min风机设计负压一般在10780-15680Pa;选用风机为SJ8500,风量8500m3/min,负压1800mmH2O P=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54、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:300012000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。 主要设备:320013000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12m,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55、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)15002860单辊破碎机1台3)300012000圆筒混合机1台 4)320013000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 7)SJ8500烧56、结风机1台 8)带式冷却机1台 9)900700四辊破碎机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(150150m),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。 57、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。 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58、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。(3)道路布置根据原、燃料运输、设备检修和安全消防需要,59、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860、0m2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59 m3/h,补充水量为18 m3/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180 m3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61、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(GBJ1588) 室外给水设计规范(GBJ1386) 室外排水设计规范(GBJ1487) 建筑设计防火规范(1997年新版)5.3 设计内容 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62、 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间断用水生产用水总量:1448m3/d,其中连续用水量:1416 m3/d,间断用水量32 m3/d,补水量:395 m3/d(取循环水量的8%)。 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63、)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。 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303)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。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64、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 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65、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。 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。 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。 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66、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。 除尘工艺设计方案.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 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67、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=81.5m 3)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。.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68、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。 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/m3 2)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:5000Pa 8)烧嘴前空气压力:5000Pa 9)烧嘴数量:17个8 电气8.1 设计范围及主要内容 本设计69、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70、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 配料部分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。 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。 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71、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10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72、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 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。 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73、参数进行监控。9.2 主厂房仪表 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 3)煤气事故切断 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74、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 设计依据与标准大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)工业窑炉大气污染排放标准(GB9087-1996)环境空气质量标准(GB3055-1996)建设项目环境保护设计规定(87)国环字第002号文。冶金企业环境保护设计若干规定(85)冶基字第(24)号文。关于发布环境保护设计若干规定(90)冶字环字第696号文。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75、排放浓度:悬浮物为70mg/L。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”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76、,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77、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。 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。10.3.278、 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 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0.079、2-0.033%,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80、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。 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81、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82、计暂行规定(88)治安环字第180号文。 建筑设计防火规范GBJ16-87 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。 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。 83、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。 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。 4)凡电气设备带电的金属外壳均作保护接地。 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。 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84、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。 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 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。 防暑防湿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85、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86、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87、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(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50104t。以改善88、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50104t 2)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 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 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TF89、eFeOSiO2MgOCaOS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%性能98%75.21427602.3.2 主要原燃料年需要量1) 铁精粉年需要量:50.25104t/a(干重)2) 膨润土年需要量:1.14104t/a3) 焙烧燃料采用高炉煤气,煤气量为1.8104m3/h,煤气总管温度402.4 1090、m2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=CPmS36524 =90.4%6.110.536524 =507214.5t/a式中:Q-竖炉年生产能力 t/a C-日历作业率 C=90.4% Pm-小时利用系数 t/m2h S-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 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 2.691、 物料平衡a.年产量50104tb.焙烧温度为1150c.生球干燥温度为600 d.竖炉排矿温度500e.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备注干湿干湿干湿焙烧前精矿粉50.2555.8315221692100511167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 50104t492、)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 11508)生球干燥温度 6009)竖炉排矿温度 50010)膨润土加入量 2%11)精矿粉含水量 10%2.8 主要车间组成10m2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7. 料仓4个(11.61m3),2个(6.15 m3)8. 1600园盘给料机4台9. 1000园盘给料机2台10. 铁精粉皮带称93、4台11. 膨润土皮带称2台12. 1#皮带机一台 烘干机室5. 2.412m园筒烘干机1台6. 助燃风机1台7. 皮带机1台8. 10t手动单梁吊车1部润磨机室4. 3.56.2m润磨机1台5. 皮带机2台6. 吊钩桥式起重机1台 2 生 球 系 统 造球室1.1000园盘给料机6台2.4500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7. 10m2球团竖炉 1座8. 布料车 1台9. 齿辊卸料器 1套10. 皮带机11. 电振给料机 2台12. 生球辊筛 1台成品卸料2. 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94、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 14.6m2 d.导风墙有效通风面积 1.35m2e.燃烧室温度 1050f.焙烧温度 1150g.冷却风耗量 48000m3/hh.助燃风耗量 18000 m3/h2.9.2 园筒烘干机.1 主要技术参数规格 2.412m电机型号 Y315L1-6功率 110kW转速 4r/min减速机型号 NGW112-8 i=30.57.2 生产能力核算 圆筒烘干机小时产量可按下式计算 AV G= 1-2 1000 100-1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95、参数影响因素很多,今取A=50; V烘干机容积,米3。对2.412m烘干机V=63.3米3 1湿精矿含水量的百分数,1=10; 2干精矿含水量的百分数,2=7; G=95t/h由物料平衡可知,小时精矿需要量为70.5t。故选用2.414m烘干机可满足生产要求。2.9.3 润磨机主要技术参数规格 3.56.2m电机型号 YR6303-8功率 800Kw转速 741r/min电压 10Kv主减速机型号 JDS80B.00() I=5 4500园盘造球机.1 主要技术参数成球盘直径 4500mm成球盘转数 9r/min成球盘倾角 40500成球盘高度 450mm电机型号 Y315S-8功率 55kW96、转速 750r/min减速机型号 ZQ850-15.75.2 造球盘生产能力核算 a生求小时需要量qhqh=Qh/式中:qh生球小时需要量,吨; Qh竖炉小时量最大产量,吨,Qh=65t 生球成品率,%,=90% qh=65/90%=72.2t/hb.造球机台数n 造球机台数n为 n=4qh/d2k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1.02.2t/m2.h; 今取k=1.2t/m2.h n=3.78台 本设计选用6台造球机。 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97、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 3600额定压力 6MPa 生球筛型式 园辊筛筛辊个数 45个筛辊外径 102x1420mm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22217液压站22217变电所22217煤气站22217鼓风98、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。 (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一99、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4。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100、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。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101、 3点4)汽化冷却汽包压力测量 3点汽包水位测量 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-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/220V 50HZ。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50104t。工艺设备冷却水及造球等总用水量为201.5102、m3/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1 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1650.435连续净环水2造球用水60.25连续生产新水3鼓风机冷却80.1535连续净环水4除尘风机冷却20.1535连续净环水5煤压机冷却20.1535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生103、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。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。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15.35.1m。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,104、开一备一;KQL32/1.25型加压泵2套,开一备一。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%。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。6.1.1 煤气加压站 根据甲方提供的煤气管网压力810Kpa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105、,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:CO213.80% CO27.20% O20.60% H20.13% CH46.60% N251.67%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3.5106、m3,上升管和下降管管径1596mm,汽包蒸汽出口直径1064mm,蒸汽送至分汽缸供厂区热用户。 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107、压:10KV7 暖通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1.04105m3/h;除尘后烟尘排放浓度6 KPa4.2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.d0.654煤气耗量Nm3/h/座50005煤气压力KPa66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ml2604.3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108、)、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。(5)白灰筛分破碎系统白灰经筛109、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515GJ/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110、,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。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-S7 400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111、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,112、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/m2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8140m3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113、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+243=75人 7 工程项目实施和建设周期114、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、8140m3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% 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/t10115、5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:66600=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。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,116、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。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117、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) 燃料供应设施原、燃料供应设施主要包括向高炉提供合格的烧结118、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119、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。(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120、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121、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;(3) 高炉矿槽及槽下供料设施;(4) 高炉槽上供料设施;(5) 球式热风炉设施;(6) 煤气布袋除尘设施;(7) 高炉重力除尘器设施;(8) 高炉渣处理设施;(9) 高炉出铁场、矿槽除尘设施;(1122、0) 高炉鼓风机设施;(11) 高炉冷却循环水泵站、冲渣水泵渣站;(12) 高炉区域其他采暖通风设施、给排水设施及热力设施;(13) 高炉区域供配电及仪表、控制设施;(14) 高炉区域总图运输及公用管线;(15) 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/a405吨铁耗矿t/t1.86焦比t/t0.67入炉品位%TFe578送风温123、度11509炉顶压力MPa0.030.1510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。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124、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55055055502球团矿01851816.5163焦炭0120257526244杂矿0300301.51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125、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。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126、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)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,127、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128、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/a405吨铁耗矿t/t1.86焦比t/t0.67入炉品位%TFe578送风温度11509炉顶压力MPa0.030.1510渣铁比t/t0.384规模及物料平衡高炉年产炼钢生铁40104t/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2.129、5t/ m3d。年产炼钢生铁40104 t/a。高炉铁水成份CSiSP4%0.50.6%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97000Nm/h,热风炉烧炉自用约70000Nm/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)(1130、)烧结矿TFe56%,铁份波动0.5%碱度R1.8,碱度波动0.05FeO8%,碱度波动0.75%转鼓指数TI76%粒度:550mm,5mm50mm=5%(2)球团矿TFe62%转鼓指数90%常温耐压强度2500N/个球还原后耐压强度450N/个球粒度:518mm,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: 75mm0.3Mpa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,300Nm3/131、h,压力p0.003Mpa。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530m3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 2350 Nm3/min进口压力 88kPa进口温度 27出口压132、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。1.2.2 鼓风机的工艺系统a吸风系统:空气经空气过133、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。 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。冷风外网由新建鼓风站接一根1220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134、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0.40.6Mpa,新建一座空压机站,内设二台Q=40m3/min,P=0.8 Mpa螺杆式空压机,开一备一;一台Q=40m3/min,P=0.8 Mpa干燥机,供仪表用气。 1.4热力外网由新建鼓风站接一根1220管道送至530m3高炉热风炉,总长50m。由空压机站接一根219x7管道、一根108x4管道送至各用户。由锅炉房接一根159x4.5管道并入273x7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135、炉煤气发热值为29303350KJ/Nm3,高炉最大煤气发生量约170000Nm3/h。高炉煤气温度100300,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: 17104Nm3/h煤气含尘量: 612g/Nm3煤气温度: 80300煤气压力: 30kPa150kPa2.2干式布袋除尘工艺流程简述a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136、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2009.8Pa(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137、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 DXLXf2 D12060002.26每个箱体过滤面积 m2 538设计选取过滤负荷 Nm3/m2.h 35每个箱体过滤煤气量 Nm3/h 1700010个箱体同时使用过滤负荷 Nm3/m2.h 31.59处理煤气量 Nm3/h 170000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138、煤气流动并通知高炉放散。正常使用条件下,滤袋寿命约1.5-2a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0.40.6Mpa.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)0.110.035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139、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405,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53104t/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,140、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GBJ15-88 1997年版室外给水设计规范 GBJ13-86 1997年版室外排水设计规范 GBJ14-87 1997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: 5260m3h。生产循环水量; 5150m3h。生产新水用量: 220m3h。生活水用量(最大量):m3h。生活污水量(最大量):m3h。(1)工艺设备用水要求见下表工艺设备用水要求序141、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19000.535净环连续2 热风炉冷却6000.535净环连续 3矿槽、炉顶、出铁场、热风炉布袋液压站冷却350.435净环连续4风口、渣口小套、无料钟冷却4001.035净环连续5鼓风机站冷却5000.335净环连续6铸铁机用冷却水3000.335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(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/15暂时硬度(以CaCO3计)mg/175PH值mg/179硫酸盐mg/1100总142、铁mg/11氯化物mg/1503.4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高炉净环水系统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。高炉冲渣水系统高炉炉渣采用水冲渣粒化,经冲渣沟进143、入水渣池沉淀分离。冲上渣水用量700 m3/h,冲下渣水用量1400 m3/h,用水压力0.2Mpa。3.4.3高炉安全供水系统()水处理系统采用双路独立电源供电()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,单路管道能保证的供水量()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144、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。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145、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=146、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=1820 m3/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=743 m3/h,H147、=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。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148、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530m3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149、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、21600kVA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、21250kVA变压150、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。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151、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152、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;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个高压配电室:153、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379m,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22路,2路供给主控楼;2路供给鼓风机。4.2.3 380V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154、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。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=1668kW Qjs=1251kVAR Sjs=2085kVA高炉主控155、楼(380V) Pjs=1208kW Qjs=556.6kVAR Sjs=1300kVA高炉鼓风机站(高压) Pjs=6720kW Qjs=5040kVAR Sjs=8400kVA 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。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156、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。P157、LC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;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158、: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159、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。(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。 防雷与接地生产厂房的防雷保护,系根据当地气160、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L505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10。室外煤气管道接地电阻值小于或等于10,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4。变压器中性点接地电阻值小于或等于4。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4。当电源线路超过50m时,在电源161、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10。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4。计算机接地应设独立的接地系统。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162、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163、量温度,并发出高低位报警信号送至电力,实现灰位控制。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164、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110#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); 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165、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166、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167、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GBJ9078-1996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168、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 169、风压: 3290Pa 转速: 960rpm电机:N=355KW6.4高炉出铁场除尘设施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。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170、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 350000 m3/h 烟气温度 80-100 烟气含尘浓度 0.35-3g/Nm3除尘设备选型a. 脉冲布袋除尘器 350000 m3/h 一台b.主引风机风机型号: G4-73NO.25D风量: 356000 m3/h风压: 4953Pa转速: 730rpm电机: N=630KW配用液力偶合器型号: YOTGC1000/7506.5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171、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530 m3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172、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63.75万173、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174、路总长约150m。采用6#工业企业道岔,铁路最小曲线半径采用60m,采用小型内燃机车作业。铁路运输量占总运量的25.47%。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%。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7.0175、m、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。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176、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14.7m。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177、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269m,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 600m2七、能源分析1178、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:(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179、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180、耗表(kg标准煤/吨铁)序号名称3)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429.39181、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);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182、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、183、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3.0 m3/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184、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。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185、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/Nm34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186、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: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187、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。(3)生活卫生用室设置本188、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97000N m3/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189、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190、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;防雷炼铁车间厂房、烟囱、高炉炉顶、放散塔等高大191、设施,按地区要求设置航空标志及避雷针。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。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192、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;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。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193、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194、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。防噪声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95120dB(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。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,195、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)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196、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: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)197、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198、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199、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200、“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:T201、RT: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202、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203、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55104t,合格连铸坯53104t。4.2产品大纲钢种:普碳钢、低合金钢。代表钢号:Q235、Q345。代表204、钢种化学成份见表1-1。 代表钢种化学成分 表1-1钢号主要化学成分 %CMnSiPSQ2350.140.220.300.650.300.0450.045Q3450.120.21.21.60.20.550.0450.045二 炼钢工艺1原材料供应1.1 铁水供应炼钢铁水由一座530 m3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)40.50.6-0.050.16421.2 废钢供应本工程设计废钢单耗150kg/t坯,年需废钢量为9.38104t。轧钢的切头尾及轧钢废品,在轧钢车间切205、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30040012001.5外购废钢3003008000.6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0.002%0.005%0.5%1%3%0.10%0.10%无爆炸物无密闭容器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72800.50.040.021050硅锰3.012.0600.31050锰铁2.02.5750.20.21050硅钙0.855650.040.041050铝AL0.8Cu55651.4造渣熔剂
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