高炉炼铁工艺设计规范报批稿-1

2019-03-11 19:03:00 zixun
中华人民共和国国家标准 GB A GBXXX----2005 高炉炼铁工艺设计规范 Code Design Blast Furnace Ironmaking Technology 报批稿 2005-XX-XX 发布 2005-XX-XX 实施 中 华 人 民 共 和 国 建 设 1 部 发布 前 言 《高炉炼铁工艺设计规范》是根据建设部建标函[2005]124 号关于印发《2005 年工程建 设标准规范制订、修订计划(第二批)的通知》的要求,由中国冶金建设协会组织,中冶赛 迪工程技术股份有限公司(原重庆钢铁设计研究总院)会同有关单位制订的。 在编制过程中,规范编制组学习了有关现行国家法律、法规、政策及标准;进行了调查 研究,开展了必要的专题研究和技术论证;总结了多年高炉炼铁工艺设计的经验;广泛征求 了有关生产、设计、大专院校的意见,对全面贯彻高炉炼铁技术方针和疑难问题进行了反复 的研讨和修改,最后经审查定稿。 本规范共分 16 章,主要内容有:总则,术语,基本规定,原料、燃料和技术指标,能 源和资源利用,矿槽、焦槽及上料系统,炉顶,炉体,风口平台及出铁场,高炉炉渣处理及 其利用,热风炉,高炉煤气清洗及煤气余压发电,喷吹煤粉及富氧,节约用水,检测和自动 化、环境保护。 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文, 必须严格执行。 本规范由建设部归口管理和 对强制条文的解释。由中冶赛迪工程技术股份有限公司负责具体技术内容的解释。 在执行本规范的过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,随时将有关意见和建议反 馈给中冶赛迪工程技术股份有限公司(重庆市渝中区双钢路一号,邮政编码 400013,传真 电话:023-63548590) ,以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人: 主编单位:中冶赛迪工程技术股份有限公司 参编单位:宝山钢铁股份有限公司、鞍钢新钢铁有限责任公司、中冶京诚工程技术股份有限 公司、中冶南方工程技术股份有限公司、首钢设计院、鞍钢设计院、武汉钢铁(集团)公司、 本溪钢铁(集团)有限责任公司、中冶华天工程技术股份有限公司、中冶东方工程技术股份 有限公司、攀枝花钢铁(集团)公司 主要起草人:项钟庸、陶荣尧、汤清华、王 冬、彭安祥、陈映明、柳 萌、唐振炎、 苏 蔚、邵诗兵、王明强、马永武、韩忠礼、汤传盛、张 勇 2 目 次 1. 2. 3. 4. 总则 术语 基本规定 原料、燃料和技术指标 4.1 4.2 原料和燃料要求 高炉技术指标 1 1 2 3 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 能源和资源利用 矿槽、焦槽及上料系统 炉顶 炉体 风口平台及出铁场 高炉炉渣处理及其利用 热风炉 高炉煤气净化及煤气余压发电 喷吹煤粉及富氧 13.1 13.2 喷吹煤粉 富氧鼓风 14. 15. 16. 检测和自动化 环境保护 节约用水 本规范用词说明 3 1. 总则 为贯彻科学发展观和 《钢铁产业发展政策》 保证高炉炼铁工艺设计做到技术先进、 , 经济合理、节约资源、安全实用、保护环境,制订本规范。 本规范适用于高炉炼铁的新建和改造工程的工艺设计。 新建高炉的准入条件,有效容积必须达到 1000m3 及以上。沿海深水港地区建设钢 铁项目,高炉有效容积必须大于 3000 m3。 高炉炼铁工艺设计应以精料为基础,采用喷煤、高风温、高压、富氧、低硅冶炼 等炼铁技术。应全面贯彻高效、优质、低耗、长寿、环保的炼铁技术方针。 高炉炼铁工艺设计除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准、规范 的规定。 2. 术语 2.0.1 高炉有效容积 effective volume of blast furnace 高炉有效高度内包容的容积。 2.0.2 高炉有效高度 effective height of blast furnace 指高炉零料线至出铁口中心线之间的垂直距离。 2.0.3 高 炉 有效 容 积 利 用系 数 utilization coefficient of blast furnace , productivity coefficient,productivity 高炉日产量与高炉有效容之比。 2.0.4 作业率 operation rate 指高炉实际作业时间占日历时间的百分数。 2.0.5 焦比 coke ratio, coke rate 高炉冶炼每吨生铁所消耗的干焦炭量,也称入炉焦比。 2.0.6 煤比 coal ratio, coal rate 高炉冶炼每吨生铁所消耗的煤粉量。 2.0.7 小块焦比 coke nut ratio, coke nut rate 高炉冶炼每吨生铁所消耗的干小块焦炭量。 2.0.8 燃料比 fuel ratio, fuel rate 高炉冶炼每吨生铁所消耗的燃料总用量。 2.0.9 炼铁工序单位能耗 heat consumption per ton hot metal 高炉冶炼每吨生铁所消耗的各种能源量。炼铁工序单位能耗包括工序耗用的燃料和动 4 力等能源总量,折算成标准煤的消耗量。计算时应扣除回收二次能源外供量、利用余热外 供量和利用余能外供量。工序能耗可根据热能平衡表取得。炼铁工序单位能耗等于炼铁工 序净耗能量除以生铁产量。 2.0.10 富氧率 oxygen enrichment 富氧后鼓风中氧气含量增加的百分数。 3. 基本规定 3.0.1 高炉应分为 1000m3、2000 m3、3000 m3、4000 m3、5000 m3 炉容级别。每个级别 应代表一个高炉有效容积范围。 3.0.2 高炉炼铁工艺设计,应按本规范的要求落实原料、燃料的质量和供应条件。 3.0.3 高炉炉容应大型化,新建高炉车间或炼铁厂的最终规模宜为 2~3 座。 3.0.4 高炉炼铁工艺设计应结合国情、厂情进行多方案比较,经综合分析后,提出推 荐方案。 3.0.5 高炉炼铁工艺设计,必须设置副产物和能源的回收利用设施。节能、降耗和环保 设施应与高炉主体工程同时设计,同时施工,同时投产。 3.0.6 新建或改建的高炉及其附属设施应执行国家关于废气、废水、固体废弃物、噪声 等有关规定。 3.0.7 在选择高炉设备时应提高设备的可靠性和监控水平。 3.0.8 熔融状态的铁水、熔渣宜采用铁路或厂区道路运输。进入高炉的固体物料和运出 的物料宜采用胶带运输。 4. 原料、燃料和技术指标 4.1 原料和燃料要求 4.1.1 入炉原料应以烧结矿和球团矿为主。应采用高碱度烧结矿,搭配酸性球团矿或 部分块矿,在高炉中不宜加熔剂。 4.1.2 入炉原料含铁品位及熟料率,应符合表 4.1.2 的规定。 表 4.1.2 入炉原料含铁品位及熟料率要求 炉容级别(m3) 平 均 含 铁 熟 料 率 1000 ≥56% ≥85% 2000 ≥58% ≥85% 3000 ≥59% ≥85% 4000 ≥59% ≥85% 5000 ≥60% ≥85% 注:不包括特殊矿。 5 4.1.3 烧结矿质量应符合表 4.1.3 的规定。 表 4.1.3 烧结矿质量要求 炉容级别(m3) 铁 份 波 动 碱 度 波 动 铁份和碱度波 动的达标率 含 FeO FeO 波 动 转 鼓 指 数 +6.3mm 注:碱度为 CaO/SiO2。 1000 ≤±0.5% ≤±0.08 ≥80 2000 ≤±0.5% ≤±0.08 ≥85 3000 ≤±0.5% ≤±0.08 ≥90 4000 ≤±0.5% ≤±0.08 ≥95 5000 ≤±0.5% ≤±0.08 ≥98 ≤9.0% ≤±1.0% ≥71 ≤8.8% ≤±1.0% ≥74 ≤8.5% ≤±1.0% ≥77 ≤8.0% ≤±1.0% ≥78 ≤8.0% ≤±1.0% ≥78 4.1.4 球团矿质量应符合表 4.1.4 的规定。 表 4.1.4 球团矿质量要求 炉容级别(m3) 含 铁 量 1000 ≥63% ≥89% ≤5% ≥2000 ≥85% ≤15% ≤±0.5% 2000 ≥63% ≥89% ≤5% ≥2000 ≥85 ≤15% ≤±0.5% 3000 ≥64% ≥92% ≤4% ≥2000 ≥89% ≤15% ≤±0.5% 4000 ≥64% ≥92% ≤4% ≥2500 ≥89% ≤15% ≤±0.5% 5000 ≥64% ≥92% ≤4% ≥2500 ≥89% ≤15% ≤±0.5% 转鼓指数+6.3mm 耐磨指数-0.5mm 常温耐压强度(N/个球) 低温还原粉化率+3.15mm 膨 胀 率 铁 分 波 动 注:不包括特殊矿石。 4.1.5 入炉块矿质量应符合表 4.1.5 的规定。 表 4.1.5 入炉块矿质量要求 6 炉容级别(m3) 含 铁 量 1000 ≥62% - ≤±0.5% 2000 ≥62% - ≤±0.5% 3000 ≥64% ≤1% ≤±0.5% 4000 ≥64% <1% ≤±0.5% 5000 ≥64% <1% ≤±0.5% 热爆裂性能 铁 分 波 动 4.1.6 原料粒度应符合表 4.1.6 的规定。 表 4.1.6 原料粒度要求 烧结矿 粒度范围(mm) >50mm <5mm 5~50 ≤8% ≤5% 块矿 粒度范围(mm) >30mm <5mm 5~30 ≤10% ≤5% 球团矿 粒度范围(mm) 9~18mm <6mm 6~18 ≥85% ≤5% 注:石灰石、白云石、萤石、锰矿、硅石粒度应与块矿粒度相同。 4.1.7 焦炭质量应符合表 4.1.7 的规定。 表 4.1.7 焦炭质量要求 炉容级别(m3) M40 M10 反应后强度 CSR 反应性指数 CRI 焦炭灰分 焦炭含硫 焦炭粒度范围(mm) 大于上限 小于下限 1000 ≥78% ≤8.0% ≥58% ≤28% ≤13% ≤0.7% 75~20 ≤10% ≤8% 2000 ≥82% ≤7.5% ≥60% ≤26% ≤13% ≤0.7% 75~25 ≤10% ≤8% 3000 ≥84% ≤7.0% ≥62% ≤25% ≤12.5% ≤0,7% 75~25 ≤10% ≤8% 4000 ≥85% ≤6.5% ≥65% ≤25% ≤12% ≤0.6% 75~25 ≤10% ≤8% 5000 ≥86% ≤6.0% ≥66% ≤25% ≤12% ≤0.6% 75~30 ≤10% ≤8% 4.1.8 高炉喷吹用煤应根据资源条件进行选择。喷吹煤质量应符合表 4.1.8 的规定。 7 表 4.1.8 喷吹煤质量要求 炉容级别(m3) 灰分 Aad 含硫 St,ad 1000 ≤12% ≤0.7% 2000 ≤11% ≤0.7% 3000 ≤10% ≤0.7% 4000 ≤9% ≤0.6% 5000 ≤9% ≤0.6% 4.1.9 入炉原料和燃料应控制有害杂质量。其控制宜符合表 4.1.9 的规定。 表 4.1.9 入炉原料和燃料有害杂质量控制值(kg/t) K2O+Na2O Zn Pb As S Cl - ≤3.0 ≤0.15 ≤0.15 ≤0.1 ≤4.0 ≤0.6 4.2 高炉技术指标 4.2.1 高炉的设计年平均利用系数、燃料比和焦比应符合表 4.2.1 的要求。 表 4.2.1 设计年平均利用系数、燃料比和焦比 炉容级别(m3) 设计年平均利用系数(t/(m3.d)) 设计年平均燃料比(kg/t) 设计年平均焦比(kg/t) 1000 2.0~2.4 ≤520 ≤360 2000 2.0~2.35 ≤515 ≤340 3000 2.0~2.3 ≤510 ≤330 4000 2.0~2.3 ≤505 ≤310 5000 2.0~2.25 ≤500 ≤310 注:不包括特殊矿石炼铁的设计指标。 4.2.2 高炉设计年作业率宜为 96%。 高炉设计年产量应按下式计算: 高炉设计年产量(t)=高炉有效容积(m3)×设计年平均利用系数(t/(m3.d) )×设计年 作业率×年日历日数(d) (4.2.24) 4.2.3 高炉最高设备能力应按正常设计年平均利用系数增加 0.1~0.2 t/(m3.d)预留。大于 或等于 2000m3 高炉最高设备能力不应超过 2.5 t/(m3.d)。 8 4.2.4 炼铁工序单位能耗应符合表 4.2.4 的规定。 表 4.2.4 炼铁工序单位能耗 炉容级别(m3) 炼铁工序单位能耗 (kgce/t) 1000 ≤430 2000 ≤425 3000 ≤420 4000 ≤415 5000 ≤410 注:不包括特殊矿石炼铁的设计指标。 4.2.5 高炉鼓风流量应根据高炉物料平衡计算确定。当不富氧时,冶炼每吨生铁消耗 风量值宜符合表 4.2.5 的规定。 (此修改可否?) 表 4.2.5 冶炼每吨生铁消耗的风量值(不富氧) 燃料比(kg/t) 消耗风量(m3/t) 540 ≤1310 530 ≤1270 520 ≤1240 510 ≤1210 500 ≤1180 注:耗风量为标准状态。 4.2.6 在选择鼓风机时,应符合下列要求: (1) 应按设计的高炉产量、燃料比,以及由富氧率折算的每吨生铁消耗风量来确定 鼓风机的正常作业点。 (2) 应适当提高高炉的燃料比,或降低富氧率来计算鼓风机的最大入炉风量。如采 用鼓风机前富氧应考虑氧气通过鼓风机的量。 (3) 计算鼓风机的最大标准风量时,如热风炉换炉采取定风压操作时,还应考虑增 加的充风量。该点应为鼓风机的最大能力点。原则上??不考虑漏风损失。如未考虑热风炉 的充风量, 3000m3 及以上高炉的鼓风漏风损失应小于 1.5%; 则 小于 3000m3 高炉应小于 2%。 4.2.7 鼓风机的出口压力应满足高炉炉顶压力、炉内料柱阻力损失和送风系统阻力损 失的要求。 4.2.8 高炉均应采用高压操作,高炉的炉顶设计压力值宜采用表 4.2.8 的规定。 表 4.2.8 高炉的炉顶设计压力值 炉容级别(m3) 炉顶设计压力(kPa) 注:压力为表压。 1000 200 2000 200~250 3000 220~280 4000 250~300 5000 280~300 9 4.2.9 高炉的料柱阻力损失、送风系统阻力损失及高炉鼓风机出口压力值宜符合表 4.2.9 的规定。 表 4.2.9 高炉的料柱阻力损失、送风系统阻力损失 及高炉鼓风机出口压力值 炉容级别(m3) 料柱阻损(MPa) 送风系统阻损(MPa) 炉顶压力(MPa) 鼓风机出口压力(MPa) 1000 0.12~0.14 0.025 0.20 0.34~0.37 2000 0.14~0.16 0.025 0.20~0.25 0.36~0.44 3000 0.16~0.18 0.03 0.22~0.28 0.40~0.49 4000 0.18~0.20 0.035 0.25~0.30 0.45~0.54 5000 0.19~0.23 0.035 0.28~0.30 0.49~0.57 注:1 如果冷风管道长度较长,应适当增加送风系统阻力损失。 2 压力为表压。 4.2.10 在最终确定鼓风机最高出口压力时,还宜增加风压的波动值。小于或等于 3000m3 级高炉可提高 0.02MPa,4000 m3 及以上高炉可提高 0.04MPa。 5. 能源和资源利用 5.0.1 高炉炼铁设计应采取节约资源和能源的措施。 5.0.2 喷煤设施的喷煤量应按照最佳节能效果和经济效果来确定。 5.0.3 高炉炼铁设计应避免向大气排放高炉煤气。 5.0.4 高炉炼铁设计必须设置炉渣综合利用设施。 5.0.5 含铁尘泥必须回收利用,粗煤气灰和除尘灰应作为烧结原料,煤气清洗灰泥宜 在脱锌处理后作炼铁原料。 5.0.6 高炉冷却水、煤气清洗用水、冲渣水、干渣冷却用水等均应设置循环用水系统, 并应尽量少排放或不排放。 5.0.7 我国南方地区宜采用脱湿鼓风,北方地区宜采用调湿鼓风。 5.0.8 高炉炼铁设计应充分利用废热、废气和余压等。 5.0.9 高炉炼铁设计应采取防止能源介质泄漏和送风系统漏风的措施。 6. 矿槽、焦槽及上料系统 6.0.1 矿槽、焦槽数目应根据原料品种、贮存时间及清槽、检修等综合因素确定,并应 符合容积大、槽数少的要求。焦槽的贮存时间应为 8~10h。高炉烧结矿槽贮存时间宜为 10 10~14h。烧结矿分级入炉时,可采用上限值。其它原料的贮存时间应大于 12h。 烧结矿槽的最大跌落高度不宜大于 14m。 每座高炉的烧结矿筛不得少于 4 台, 小粒级烧 结矿或焦炭筛不得少于 2 台。 矿槽和焦槽应进行炉料的在库量管理。 烧结矿、焦炭在入炉前必须在矿槽、焦槽下进行过筛。 入炉原料、燃料均应设置称量误差补正和焦炭水分补正设施。 矿槽、焦槽的上下部均应采用胶带机运输设施,并应减少转运、跌落次数和落差。 上料形式应结合地形、总图运输、炉容大小和出铁场布置综合考虑。高炉的上料 形式宜符合表 6.0.6 的规定。 表 6.0.6 高炉的上料形式 炉容级别(m3) 上料形式 <2000 斜桥料车上料或胶带机上料 ≥2000 胶带机上料 上料系统的设计能力应满足不同料批装料制度和最高日产量时赶料的要求。新建 高炉按年平均利用系数和正常料批计算的上料设备作业率宜采用 65%~70%。 槽下矿石称量漏斗容积,按一台烧结矿筛检修时,其余烧结矿筛应保证正常供料 设置。 高炉炼铁设计宜采用烧结矿分级入炉,宜回收利用小粒度烧结矿,应回收利用小 块焦炭。小块焦炭宜加入矿石料批中混装入炉。 焦炭和矿石集中胶带运输机应设置金属检除装置。 车辆及人行通道设置在上料料车或主胶带机下部时,必须设置防止物料高空坠落 的防护设施。 7. 炉顶 7.01 高炉宜采用无料钟炉顶。 7.02 高炉装料设备的容积应根据矿石料批重量确定。高炉矿石料批重量宜符合表 7.0.2 的规定。 表 7.0.2 高炉矿石料批重量 炉容级别(m3) 正常矿石批重(t) 1000 30~60 2000 50~95 11 3000 80~125 4000 115~140 5000 135~170 最大矿石批重(t) 35~70 60~100 90~140 126~160 150~190 7.03 高炉炉顶装料系统的设计能力必须与高炉上料设备的能力相匹配, 并应满足不同料 批装料制度和最高日产量时赶料的要求。 7.04 高炉炉顶设备应设置完善的检修维护设施。 8. 炉体 8.0.1 高炉一代炉役的工作年限应达到 15 年以上。 在高炉一代炉役期间, 单位高炉容积 的产铁量应达到或大于 10000 t。 8.0.2 高炉炼铁设计应按照长寿技术的要求,选用冷却设备结构型式、材质、冷却介 质、耐火材料、砌体结构及监控技术。 8.0.3 高炉冷却设备应符合下列要求。 1 高炉炉底宜采用水冷。炉缸、炉底侧壁宜采用光面冷却壁。 2 炉腹宜采用铸铁冷却壁、铜冷却壁或密集式铜冷却板。 3 炉腰和炉身中、下部宜采用铸铁镶砖冷却壁、铜冷却壁或密集式铜冷却板,以及冷 却板和冷却壁组合的形式。 (表述太复杂,最终是推荐铜冷却壁,所以前面的是否都可以不 要) 4 炉身上部宜采用镶砖冷却壁。 5 主语??高炉宜采用全冷却壁薄炉衬炉体结构。 8.0.4 高炉炉体、炉底应采用软水密闭循环冷却。在水源充足、水质好的地区也可采 用工业水开路循环冷却。 8.0.5 高炉砌体的设计应根据炉容和冷却结构,以及各部位的工作条件选用耐火材料。 风口带宜采用组合砖结构。 炉缸、炉底应采用全碳砖或复合碳砖炉底结构,并应采用优质碳砖砌筑。 8.0.6 高炉采用的优质碳砖和碳块,除应提出常规性能指标的要求外,还应提出导热 系数、透气度、抗氧化性、抗碱性、抗铁水侵蚀性等指标的要求。 8.0.7 高炉采用的优质碳化硅砖,除应提出常规性能指标的要求外,还应提出导热率、 抗渣性、热震稳定性、抗氧化性、线膨胀系数等适宜炉身中、下部工作的指标要求。 8.0.8 高炉应采用自立式结构,并应设置炉体框架。1000 m3 级高炉也可采用不设高炉 炉体框架的集约型设计。 12 8.0.9 高炉风口数目的确定,应符合炼铁工艺要求,以及风口区炉壳开孔和结构设计 的可能性(含糊) (前面这句是否可以全删除?) ,风口数目宜符合表 8.0.9 的规定。 表 8.0.9 风口数目 炉容 (m3) 风口数目(个) 1000 16~20 1500 18~26 2000 24~28 2500 26~30 3000 28~32 3500 30~34 4000 34~38 4500 36~40 5000 40~42 9. 风口平台和出铁场 9.0.1 主沟长度应符合渣铁分离的要求,并应采用摆动流嘴缩短渣沟和支铁沟的长度, 同时应选用大容量鱼雷罐车或铁水罐车。 9.0.2 高炉应减少渣口数目,渣量小于 350kg/t 时应取消渣口。其铁口和渣口数目应按 高炉日产量计算,并应符合表 9.0.2 的规定。 表 9.0.2 高炉的铁口和渣口数目 炉容级别(m3) 铁口数目(个) 渣口数目(个) 1000 1~2 2~0 2000 2~3 0 3000 3~4 0 4000 4 0 5000 4~5 0 9.0.3 新建高炉的出铁场内设有两个出铁口时,两个出铁口之间的夹角应等于或大于 60o。 9.0.4 炉前泥炮和开口机的性能应满足高炉强化生产的要求, 并应满足对出铁口管理的 要求。 9.0.5 渣铁沟宜采用耐火浇注料或预制块。主沟宜采用固定式。 9.0.6 风口平台和出铁场应设置起重设备,以及专用机械。出铁场主跨起重机的起重 量,不宜按主沟整体修理的要求设置。 9.0.7 出铁场平台和风口平台面积应满足炉前操作的要求,出铁场平台面积宜符合表 9.0.7 的规定。 表 9.0.7 高炉出铁场平台面积 炉容级别(m3) 出铁场平台面积(m2/m3) 1000 ≤2.2 2000 ≤2.2 3000 ≤2.1 4000 ≤2.0 5000 ≤1.8 13 9.0.8 高炉炼铁设计除应满足通风除尘、炉前设备检修要求,尚应扩大风口平台的面 积。 9.0.9 高炉炉前采用鱼雷罐车时,应设置铁水液位检测装置。 9.0.10 新建大于 2000m3 级高炉宜采用道路上出铁场。 10. 高炉炉渣处理及其利用 10.0.1 在炉前冲制水渣时,应保证水渣的质量,并应满足节水的要求,冲渣水必须循环 使用。 10.0.2 水渣设施的能力应满足全部炉渣冲制水渣, 并应设置干渣处理设施或其它备用设 施。干渣处理设施的能力,宜满足开炉初期和水渣设施检修时高炉的正常生产。 10.0.3 炉前冲渣点应设置在出铁场外,并应设置必要的安全设施。 11.热风炉 11.0.1 热风炉系统应采取提高热效率、降低燃料消耗的措施。 11.0.2 热风炉采用的燃料应根据全厂煤气平衡确定。宜采用高热值煤气,有条件的企 业宜采用转炉煤气。 11.0.3 采用单一高炉煤气作燃料时,热风炉可采用自身余热、蓄热热风炉和前置炉等 方法预热助燃空气,也可采用各种换热器预热煤气。 11.0.4 热风炉设计应同时满足加热能力和长寿的要求。不同炉容级别的设计风温及热 风炉结构型式宜符合表 11.0.4 的规定。 表 11.0.4 不同炉容级别的设计风温及适宜的热风炉结构型式 炉容级别(m3) 设计风温(oC) 热风炉型式 1000 1200~1250 内燃或顶燃 2000 1200~1250 内燃、顶燃或 外燃 热风炉座数 设计拱顶温度(oC) 3 1300~1400 3~4 1350~1450 3~4 1350~1450 3~4 1450 3~4 1450 3000 1200~1250 内燃或外燃 4000 1250 外燃 5000 1250 外燃 11.0.5 热风炉的设计寿命应达到 25~30 年。 11.0.6 热风炉蓄热面积及格子砖重量,应按入炉风量为基准的传热计算确定,单位炉 14 容的蓄热面积宜为 65~75 m2,不得超过 85 m2 (不含球式热风炉)。 11.0.7 热风炉应采用致密性耐火材料及组合砖。 耐火材料除应提出常规 (常规性能??) (应与 8.0.6 前后一致)指标的要求外,还应提出抗蠕变性能指标要求。高温区的粘土质和 高铝质耐火砖的蠕变率均应小于 0.7%(1200~1500oC,50h,0.2MPa)。硅质耐火砖应控制残 余石英含量,不宜大于 1.0%,真比重不应大于 2.34,蠕变率应小于 0.5%(1500oC,50h, 0.2MPa)。 11.0.8 采用常规材料的炉箅子、支柱时,热风炉排出的烟气温度不得超过 350oC;采用 耐热材料时,可采用 400~450oC。热风炉排出烟气的余热应回收利用,设计中应配置余热回 收装置预热空气和煤气。采用干法除尘时,可不预热煤气。 11.0.9 用于热风炉的助燃空气的含尘量宜小于 10mg/m3。确定助燃风机压力时,应包 括余热回收装置在内的系统流路阻力损失。助燃空气压力值宜符合表 11.0.9 的规定。 表 11.0.9 助燃空气压力值 炉容级别(m3) 助燃空气压力(kPa) 1000 ≥10 2000 3000 4000 ≥12 5000 注:当采用热风炉自身预热、蓄热式热风炉或换热器预热助燃空气时,还应增加助燃 空气的压力。 11.0.10 管道上应设置伸缩管。 11.0.11 热风炉宜设置余压回收装置。 12 高炉煤气净化及煤气余压发电 12.0.1 高炉煤气发生量应根据高炉物料平衡计算确定,并应精确计算高炉的自耗用量。 12.0.2 炉顶煤气正常温度应小于 250oC,炉顶应设置打水措施,最高温度不应超过 300 o C。粗煤气除尘器的出口煤气含尘量应小于 10g/m3(标态) 。 12.0.3 粗煤气除尘器必须设置防止炉尘溢出和煤气泄漏的卸灰装置。 12.0.4 高炉必须设置炉顶煤气余压发电装置,并应与高炉同步投产。 12.0.5 高炉煤气净化设计应采用煤气干式除尘装置, 并应保证其? (??什么的可靠运 行??)可靠运行。煤气干式除尘系统的作业率应与高炉一致。 12.0.6 高炉煤气清洗及炉顶煤气余压发电系统应有效控制炉顶压力, 并应保证高炉安全 正常运行。 15 12.0.7 净煤气含尘量不应大于 5mg/m3。净煤气机械水含量不应大于 7g/m3。 12.0.8 湿式煤气清洗装置的净煤气温度,在并入全厂管网前不宜超过 40oC。 12.0.9 热风炉净煤气支管处的煤气压力,应由系统流路阻损的计算确定(应与 11.0.9 前后一致) ,并应包括余热回收装置的阻损在内。净煤气接点压力值(压力值?还是压力?) 应符合表 12.0.9 的规定。 表 12.0.9 净煤气接点压力值的要求 炉容级别(m3) 煤气压力(kPa) 1000 ≥8 2000 3000 4000 ≥10 5000 13 喷吹煤粉及富氧 13.1 喷吹煤粉 13.1.1 新建或改造的高炉必须设置喷煤设施。 13.1.2 高炉喷吹煤粉量应根据原料、燃料、风温、富氧、鼓风含湿和炉顶压力等条件, 以及煤粉的置换比确定。 13.1.3 高炉喷煤量宜符合表 13.1.3 的规定。 表 13.1.3 高炉喷煤量 富氧率(%) 每吨铁喷煤量(kg/t) 0~1.0 100~130 1.0~2.0 130~170 2.0~3.0 170~200 ≥3.0 ≥200 注:当采用自然湿度或加湿鼓风,热风温度为 1050~1100oC 时,可采用表中下限值;当 焦炭强度高、渣量低,并采用脱湿鼓风,热风温度为 1200~1250oC,炉顶压力超过 0.2MPa 时,可采用上限值。 13.1.4 喷煤设备的最大能力应以正常产量时的喷煤量为基础,富裕 15%。 13.1.5 小于 200 网目的煤粉粒度应大于 60%,含水量应小于 1.5%。 13.1.6 高炉喷煤宜采用直接喷吹方式,喷吹站宜靠近高炉。 13.1.7 煤粉仓的容积应与贮煤仓的容积统一考虑,煤粉仓的总容积应满足制粉系统发 生故障时高炉变料的要求。 13.1.8 喷吹罐的容量宜按维持喷吹 25~40min 的量设计。 13.1.9 喷吹煤粉应计量准确,分配均匀。 13.1.10 粉煤收集应采用一级负压布袋收集系统。各卸粉点应设置捕集罩,并应经净 16 化处理后,再经风机、消声器、烟囱向大气排放。排放气体含尘浓度应小于 50mg/m3。 13.1.11 输 送 介 质 可 采 用 氮 气 或 压 缩 空 气 , 到 达 风 口 前 的 压 力 应 高 于 热 风 压 力 50~100kPa。 当采用压缩空气时,应单独设置喷煤专用空气压缩机组。压缩空气应经脱水、脱油处 理。 13.1.12 当喷吹烟煤或混合煤时, 煤粉制备、 喷吹系统的设计应符合现行国家标准 《高 炉喷吹烟煤系统防爆安全规程》GB16543 的有关规定,并应设置安全设施。 13.2 富氧鼓风 13.2.1 高炉宜采用富氧鼓风,富氧率应经过技术经济比较确定。 13.2.2 高炉富氧氧气加入点可设置在鼓风机前,也可设置在鼓风机与放风阀之间的冷 风管道上。供给高炉的氧气压力,由鼓风站与氧气站的距离和加入点的压力确定。 新建钢铁企业宜采用鼓风机前富氧。 13.2.3 高炉富氧氧气的纯度应根据氧气供应条件确定,高炉可采用低纯度氧气。 14 检测和自动化 14.0.1 设计应根据生产工艺要求、工厂技术及管理水平与资金等条件,正确选择经济 实用、互相协调的电气、仪表及计算机系统。 14.0.2 高炉自动化应设置基础自动化级和过程控制级。有条件的高炉还可设置辅助生 产管理计算机系统。 14.0.3 高炉应配置电气、仪表及计算机一体化的自动化系统,以及测量仪表和特殊检 测仪表,并应采用计算机进行集中监视、操作、显示及故障报警。根据需要可设置必要的紧 急操作台。 14.0.4 高炉应根据实际情况设置实用、有效的数学模型。高炉人工智能应总结本厂或 本炉的操作经验,立足自主开发。 14.0.5 控制系统的设计应考虑系统结构的统一化及人机接口的统一化。 14.0.6 设备选型时,应充分考虑设备的先进性、实用性、可靠性、开放性、通讯接口 的标准化及联网能力。 14.0.7 高炉内衬、冷却设备和冷却系统,必须设置完善的监测和管理系统。 14.0.8 在高炉监测系统中,必须加强对能源介质的计量和管理,应设置炼铁厂级,以 及单个高炉的各种能源介质的计量。 17 15 环境保护 15.0.1 高炉炼铁设计宜选用无毒、无害的原料,并应采用资源和能源消耗低、污染物 排放少的清洁生产工艺、技术和设备。 15.0.2 高炉生产所产生的煤气、固体废弃物、废水等均应采取资源化措施予以利用。 15.0.3 高炉出铁场烟尘、矿槽、焦槽、炉顶装料、煤粉制备、均排压放散等设备和物 料输送系统的所有产尘点的粉尘都必须采取除尘措施, 并应回收利用, 同时应防止无组织排 放。烟气的排放必须符合相应的国家标准。采用蒸汽透平鼓风时,必须保证锅炉烟气排放符 合相应的国家标准(是否有具体标准?) 。高炉炼铁区域的所有建构筑物均不宜再考虑积灰 荷载。 出铁场主铁沟及渣铁沟必须设置沟盖,产生的烟尘必须采取除尘措施。应控制无组织 的烟尘排放,对紧靠出铁口的主铁沟宜设置移动沟盖,还宜收集和处理,当打开或封堵出铁 口时,移动沟盖未盖上的瞬间所产生的烟尘。 采用不经水洗的原煤时,煤场到高炉制粉间原煤运输、破碎、筛分产生的粉尘都必须 采取除尘措施,磨煤机、喷吹罐压力排放等也应采取防止粉尘污染的措施,并应考虑粉尘的 回收利用。 (此条分为 3 段过长,是否可拆分成 3 条??) 15.0.4 煤气清洗废水、冲渣废水、干渣冷却废水等含有毒有害物质的废水,必须处理 后重复利用,不得外排。 15.0.5 在采用水冲渣时, 应减少炉渣冲制过程和运输过程对环境的污染。 还应采取措施 回收冲水渣产生的蒸汽。 15.0.6 高炉、鼓风、热风炉冷风放风阀、助燃风机、排压阀、炉顶煤气余压发电透平、 调压阀组、煤气清洗、喷煤、除尘及其管道等系统,均应选用低噪声设备或采取噪声控制措 施,并应达到有关噪声标准的要求。 高炉炉顶必须设置均压煤气排压消音器。 高炉必须设置炉顶排压煤气除尘, 宜设置炉顶 排压煤气回收装置。 高炉喷煤系统中,磨煤机、喷吹罐压力排放阀和压缩空气机等,均应采取降低噪音的措 施。 (此条 3 段可否分为几条表述?) 15.0.7 环保设备应具有足够的可靠性,并应设置维修设施。当环保设备停机或出现故 障时,应采取必要措施避免对环境产生有害影响。 15.0.8 高炉炼铁设计宜设置一定比例的绿化面积。 18 16 节约用水 16.0.1 高炉炼铁应符合《中国节水技术政策大纲》和国家有关法规、标准的要求,必 须选择节约用水的工艺。 16.0.2 高炉设计应确保循环水水质稳定,并应减少水循环过程中的蒸发、风吹、泄漏 损失。 16.0.3 沿海钢铁厂宜利用海水作间接冷却水。 16.0.4 以江河水、湖水等地表水为原水,经常规处理产生低硬度的水时,高炉可采用 开路循环冷却水系统。在水质硬度高或较高的地区,应对生产新水进行软化,并应采用软水 密闭循环冷却水系统。在气象条件允许的地区,宜采用空气冷却器冷却循环水。 16.0.5 高炉应根据不同用水水质和水压要求,分别设置供水系统,并应根据不同水质 和水温的要求串级使用。 16.0.6 在正常生产时,高炉炉体冷却的闭路循环软水进口温度不宜超过 50 oC。在高 炉炉体峰值热负荷时,短时排水温度可提高到 70oC。 16.0.7 高炉必须设置安全供水系统。 16.0.8 安全供水系统宜采用柴油泵机组供水。对工业水冷却的高炉还可设置高位水池 或高位水塔。安全供水量应减少到正常供水量的 50%~70%。应急柴油机泵的启动时间不应 超过 10s。 16.0.9 炼铁区域消防系统的设置应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016 和《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414 的有关规定。 本规范用词说明 1 执行本规范条文时,要求严格程度的用词说明如下,以便执行中区别对待。 1) 表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须” ; 反面词采用“严禁” 。 2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应” ; 反面词采用“不应”或“不得” 。 3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词: 正面词采用“宜”或“可” ; 19 反面词采用“不宜” 。 2 条文中必须按指定的标准、 规范或其它有关规定执行的, 其写法为 “应按------执行” 或 “应符合------要求(规定)” 。非必须按照所指定的标准、规范(或其它规定)执行的,其写 法为“可参照------” 。 20
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