炼铁工程


首钢国际工程公司在长期的设计实践与技术研究中,形成了一系列优势技术,尤其是精料技术及“无中继站”直接上料工艺,并罐无料钟炉顶及精准布料技术,高炉高效长寿技术,炉前设备及工艺技术,高风温综合技术,旋风除尘技术,高炉喷煤技术,高炉煤气干法除尘技术等。这些技术的综合运用,保证了高炉系统长寿、高效、 低耗 、环保的运行。

 

精料技术及“无中继站”直接上料工艺

(1)技术特点

 

  • 将高炉的入炉原燃料的上仓、转运、贮存、筛分、称量集中布置在同一建筑内,工艺布置简洁、集中紧凑、便于生产管理、整齐美观;
  • 高炉的供料、返矿和返焦系统合建在一起,流程简洁,节省投资;
  • 无中继站主胶带机直接上料工艺赶料能力大,减少了物料转运次数,降低入炉粉末,提高原燃料利用率,改善了高炉操作;
  • 采用烧结矿、焦炭分级入炉技术及矿丁、焦丁回收工艺;
  • 主胶带机采用液压驱动。

 

(2)专利技术

 

双质体共振筛、振动筛用激振器等。

 

并罐无料钟炉顶及精准布料技术

1979年,首钢国际工程公司在国内率先研发高炉并罐无料钟炉顶技术,并于当年12月成功应用于炉容为1327m3的首钢2号高炉。目前,该技术已经发展到第四代,并成功应用于首钢京唐公司5500m3高炉上,达到了国外同类技术的先进水平。

 

(1)技术特点

 

  • 布料溜槽传动齿轮箱的高效水冷技术;
  • 耐磨衬板的开发,大幅度提高了炉顶设备的寿命;
  • 新型布料溜槽锁紧装置;
  • 精准布料技术;
  • 多种优化的装料制度;
  • 烧结矿、焦炭分级入炉、中心加焦工艺以及多环布料、定点布料操作;
  • 特大型高炉炉料分布控制技术的优化。

 

(2)专利技术

 

高炉无料钟布料传感装置、高炉无料钟布料溜槽衬板固定装置、高炉无料钟炉顶布料传动齿轮箱的气封装置、高炉无料钟炉顶布料传动水冷齿轮箱密封装置、高炉无料钟炉顶布料溜槽更换装置、高炉无料钟炉顶布料溜槽锁紧装置等。

 

高炉高效长寿技术

(1)技术特点

 

  • 优化高炉内型设计,采用合理的矮胖炉型;
  • 冷却壁长寿技术:
  • ——高炉炉腹、炉腰、炉身下部采用铜冷却壁结构,冷却壁分段过渡技术;

    ——串级软水密闭循环分段冷却技术;

    ——全冷却壁的砖壁一体化薄壁炉衬结构,冷却壁热铸、热镶复合技术;

    ——冷却壁温度场和应力分析计算实现精准设计;

  • 高炉炉缸炉底结构的长寿技术。

 

(2)应用效果

 

首钢北京地区高炉炉龄统计

炉号

高炉容积(m3

开炉~停炉日期

炉龄

备注

首钢1号

2536

1994.8~至今

16年以上

生产中

首钢2号

1780

2002.5~2008.6

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因奥运会及北京市压产停炉

首钢3号

2536

1993.6~至今

17年以上

生产中

首钢4号

2100

1992.5~2008.1

15年8个月

因奥运会停炉,是当时中国最长寿的高炉,也是一代炉役产铁量最大的高炉

 

(3)专利技术

 

高效低耗的矮胖高炉、整体式铸钢冷却壁、高炉炉缸炉底内衬结构、高效长寿钢冷却壁、高炉冷却壁固定支撑装置、高效铜冷却壁、高炉拨风保护装置、高炉分段控制冷却装置等。

 

炉前设备及工艺技术

(1)技术特点

 

  • 圆形及矩形出铁场;
  • 出铁场平坦化;
  • 贮铁式主沟;
  • 液压泥炮与液压开口机;
  • 炉前操作机械化、自动化;
  • 大型铁水包车运送铁水的“一包到底”技术,达到节能、环保、高效的目的;
  • 环形吊车;
  • 全封闭一次、二次高效除尘。

 

(2)专利技术

 

全液压开铁口机、半钢性铰接型流体输送管路、一种高炉泥炮组合炮嘴、高炉出铁口铰接式顶吸除尘装置、高炉环行桥式吊车等。

 

超高风温综合技术

首钢国际工程公司通过长期的技术积累,冷态、热态试验,计算机仿真技术的深入应用,以及重点难题的反复研究与论证,在5500m3特大型高炉热风炉上单烧高炉煤气,实现了1300℃超高风温,并形成了一套完善的超高风温设计体系,为客户创造了巨大的经济效益、社会效益和环境效益。

 

(1)技术特点

 

  • 顶燃式热风炉高效旋流扩散式燃烧器;
  • 煤气、助燃空气高效预热工艺:
  • ——烟气余热预热煤气和助燃空气的低温预热技术;

    ——助燃空气高温预热技术;

  • 合理的热风炉工艺布置;
  • 热风炉炉体结构的优化设计:
  • ——燃烧室与环形陶瓷燃烧器;

    ——蓄热室结构与格子砖;

    ——耐火材料内衬结构;

  • 管道系统的设计:
  • ——合理布置管道系统;

    ——设计低应力、无过热的管道体系;

    ——合理设置热风管道波纹补偿器;

    ——热风管道内衬结构优化;

  • 热风炉自动燃烧技术。

 

(2)专利技术

 

大功率短焰燃烧装置、一种顶燃式热风炉的矩形布置结构、顶燃式热风炉高效旋流扩散式燃烧器、一种高风温长寿型两级双预热装置等。

 

高炉煤气干法除尘技术

首钢国际工程公司自主研发的高炉煤气干法除尘技术,拥有22项专利,净煤气含尘量小于5mg/Nm3,煤气质量更好,煤气热值更高,有效提高热风炉理论燃烧温度,与湿法除尘相比TRT发电量提高35~40%,具有显著的节水、节电、环保和减少工程占地与建设投资的优点 。

 

(1)技术特点

 

  • 全过程模拟分析设计;
  • 高效温度调节,适用于高炉顶温50-350℃,瞬时顶温500℃(小于30分钟)工况;
  • 高效、低耗粉尘输送;
  • 大型、高效、集约型除尘器,滤料最长使用时间达到30个月;
  • 完善的自动化操作系统。

 

(2)应用情况

 

  • 1996年,在成都钢铁厂成功应用后,迅速在中国钢铁企业推广应用;
  • 2004年,成功应用在首秦1200m3高炉上,开创了世界大型高炉煤气全干法除尘的先河;
  • 目前已成功应用于首钢京唐5500m3特大型高炉,为世界钢铁行业节能环保做出了突出贡献;
  • 2003年至今已完成10座1000~5500m3高炉煤气干法除尘总承包工程。

 

(3)专利技术

 

高炉煤气加热升温装置、高炉煤气余压气力输灰装置、低压脉冲带式除尘器、净煤气加压脉冲反吹稳压气源装置、高炉煤气干法除尘降温装置、高炉煤气干法除尘罐车输灰装置、高炉煤气重力除尘器、高炉煤气低压脉冲布袋除尘器、重力除尘器的罐车输灰装置、高炉煤气干法除尘热管升温装置、高炉煤气干法除尘蒸汽升温装置、大型高炉煤气干法除尘含尘量在线监测装置、高炉煤气布袋除尘系统、气体输灰装置、高炉煤气干法除尘安全放散装置、高炉煤气除尘灰自流式罐车输送装置、高炉煤气干法除尘煤气管道防腐装置、高炉煤气氯化物清除装置、一种高炉干法除灰专用料位开关、高炉煤气干法除尘热管升降温装置、大型高炉煤气干法一体化布袋除尘在线监测装置等。

 

全干式高炉煤气炉顶余压发电技术

全干式高炉煤气炉顶余压发电工艺技术可回收高炉余压,降低高炉区域环境噪声、减轻周边社会用电负荷压力,为发展循环经济社会友好钢厂做出积极贡献。

 

(1)应用情况

 

2004年,成功应用在首秦1号1200m3高炉上;

2007年,成功应用在首钢迁钢2号2650m3高炉上;

2009年,成功应用在首钢京唐1号5500m3高炉上。

 

(2)专有技术

 

全干式(或干湿两用)高炉煤气炉顶余压发电装置串并联工艺流程优化、全干式高炉煤气炉顶余压发电装置露天化、大型设备特征及附属设施紧凑型工艺布置优化技术等。

 

制粉喷煤技术

首钢是中国高炉喷煤技术的发明者,1963年开始对喷煤技术进行系统的研究与试验,1964年第一次成功应用,1966年开始在全公司高炉上推广,年平均喷煤量达159kg/t,创造了当时的世界纪录。目前,设计喷煤量可达250kg/t。首钢国际工程公司在喷煤系统紧凑型、长距离、国产化方面实现突破,多项技术刷新中国大型高炉之最,获多项国家级技术奖励。大型高炉紧凑型长距离制粉喷煤技术工艺开发与设计研究获2004年冶金科学技术二等奖。

 

(1)技术特点

 

  • 中速磨制粉工艺;
  • 高效低压脉冲煤粉收集器一级收粉工艺;
  • 并罐长距离直接喷吹工艺;
  • 高精度煤粉分配器、喷煤支管等阻损技术,实现煤粉的连续、均匀喷吹;
  • 全自动喷吹。

 

(2)专利技术

 

流态化喷煤混合器、管式皮带机上煤系统等。

 

高炉自动化控制技术

首钢国际工程公司拥有深厚的技术积淀,设计理念和控制系统均处于国内先进水平。高炉自动控制技术正向网络化、集成化、分布化、节能化的方向发展。主要控制软件及数学模型包括:

—高炉专家系统软件

—高炉布料模型

—高炉炉缸侵蚀模型

—高炉煤气分析系统

—高炉干法布袋除尘系统

—热风炉自动燃烧模糊推理软件

—热风炉自动燃烧控制软件