三安转炉3#施工图方案说明书总Word格式.docx
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18
336
90/25t×
1铸造吊、(32+16)t×
全程运行
2
钢水接受跨
24
90/40t×
1铸造吊
3
炉渣跨
65.4
12
1569.6
50/20t×
4
材料库
54
10
540
2t单梁吊
共计
说明:
各跨起重机需经结构专业核算后方能确定。
1)加料跨
加料跨向北延长16m,同时新增一条铁路线进入车间,加料跨新增90/25t铸造吊采用四梁双小车形式,有利于转炉及混铁炉兑铁水。
加废钢起重机新增一台32+16t起重机。
2)钢水接受跨
钢水接受跨新增90/40t铸造起重机用于吊运钢水,并在8#柱与1#转炉出钢线之间增设50t平车一台。
3)炉渣跨
炉渣跨布置在主厂房的西南面,3#由转炉主控室、PLC室布置在炉渣跨和加料跨之间。
3#转炉有一条渣线通往炉渣跨。
3.通风除尘及空调部分
3.1设计依据及气象参数
3.1.1设计依据:
《采暖通风与空气调节设计规范》
《工业企业煤气安全规程》
《转炉煤气净化回收技术规程》
《工业企业设计卫生标准》
《大气污染物综合排放标准》
各专业设计任务委托书
3.1.2气象参数
冬季采暖室外计算温度8℃
夏季通风室外计算温度33℃
夏季空调室外计算温度34.9℃
夏季空调室外计算湿球温度28℃
夏季大气压力100.27kPa
冬季大气压力101.78kPa
夏季室外平均风速1.6m/s
冬季室外平均风速1.6m/s
3.2设计原则
Ø
为了便于除尘系统的维护管理,除尘系统尽量采用集中式系统;
对物料在转运、筛分过程中的扬尘点,由工艺对其设备严格密闭的条件下设置抽风点,含尘气体通过管道进入除尘器进行净化处理;
由于吸尘点多,且又不同时工作,对不同时工作的各吸尘点采用电动或气动阀门进行切换,并与工艺设备联锁,减少系统处理风量,降低动力消耗,确保除尘效果;
在高温和辐射热影响的操作地点,为改善其操作环境,在操作点处设移动式轴流通风机;
在集中式除尘系统风机出口设置消声器,以减轻风机噪声对环境的影响;
为了避免二次扬尘,对各除尘器排下的灰尘均采用密闭,加湿后用汽车运走。
由于总图位置受限,大多数除尘系统布置尽量采用高架式,即将除尘器架高,除尘器平台下部布置风机房、控制室,以减少除尘站占地面积。
3.3设计内容及范围
福建三安钢铁有限公司200万吨技改工程项目,新建40t转炉一座。
本设计包括新建40t转炉的所有工艺设施及其它公辅设施的除尘系统和通风空调系统。
3.4转炉主要技术参数
转炉公称容量×
座数40t×
1座
转炉铁水平均装入量45t
转炉铁水最大装入量50t
平均吹炼周期28min
纯吹氧时间12~14min
最大供氧强度4.83m3/min.t钢水
最大脱碳速度0.5C%/min
最大炉气量31000Nm3/h
炉气温度(燃烧期)1450~1600℃
炉气温度(回收期)1200~1400℃
炉气含尘量120~150g/Nm3
炉气成份CO86%;
CO210%;
N23.5%;
O20.5%;
烟气成份
燃烧期CO23%;
CO235%;
N241%;
O21%;
回收期CO70%;
CO215%;
N214.5%;
O20.4%;
其它0.1%;
年作业天数350d
3.5转炉烟气净化及煤气回收系统(OG装置)
(1)转炉烟气净化系统简述
转炉在吹炼过程中产生的烟气及粉尘,由活动烟罩进行捕集,转炉冶炼中采取“未燃法”降罩操作。
由于烟气中CO含量高,能源价值高,根据国家关于转炉煤气净化回收的规定,对烟气进行净化并实现煤气自动回收。
转炉烟气净化除尘系统采取全湿法“OG”系统。
高温烟气(1200~1400℃)经汽化冷却烟道冷却,烟气温度降为~900℃,然后通过一文进行饱和冷却降温、除尘,温度降至71℃左右。
冷却后的烟气经重力脱水器脱水后进入二文进行精除尘,烟气以高速与喷入二文内的水滴碰撞,烟气中尘粒由于扩散、惯性作用与水珠结合凝聚而被除下。
出二文的烟气经带挡水板弯头脱水器脱水、再经挡板脱水器脱水后经管道送至离心鼓风机,由离心鼓风机升压去三通切换阀。
当烟气符合回收条件时,烟气由三通阀切换至水封逆止阀,经过水封逆止阀和气柜进口水封后被送往煤气柜,然后由煤气加压站的加压风机将煤气加压送往各用户;
当烟气不符合回收条件时,烟气经旁通阀、三通阀切换至放散烟囱,然后通过排放烟囱点火放散。
在回收期,通过罩内微差压装置调节第二级文氏管喉口阀芯开度,以适应烟气量的变化,提高回收煤气的质量。
为节约电力消耗,鼓风机采用调速液力偶合器进行调速,在转炉非吹炼期鼓风机以低速运转。
(2)转炉烟气净化系统流程
OG系统流程如下:
转炉活动烟罩固定烟罩汽化冷却烟道溢流文氏管(一文)重力脱水器矩形线性可调喉口文氏管(二文,R.D型喉口,液压伺服装置)带挡水板弯头脱水器挡板脱水器空心塔煤气鼓风机三通切换阀(旁通阀)放散烟囱(点火)
三通切换阀水封逆止阀“V”型水封干式贮气柜用户
(3)转炉烟气净化系统主要设计参数
(a)原始数据
转炉炉气量(最大)31000Nm3/h
转炉烟气量35000Nm3/h
回收煤气的成份如下:
COCO2N2O2其它
70%15%14.5%0.4%0.1%
(b)一文主要设计参数
进口烟气量(工况)150500m3/h
出口饱和烟气量69650m3/h
进口温度900℃
出口温度72℃
喉口截面0.32m2
溢流水量20m3/h
喷水量110m3/h
阻损3500Pa
(c)二文主要设计参数
进口饱和烟气量69650m3/h
出口饱和烟气量62700m3/h
进口温度72℃
出口温度65℃
空喉口截面0.221m2
最小喉口截面0.145m2
喷水量90m3/h
阻损1000014700Pa
(d)煤气回收
吨钢回收煤气量90Nm3/t钢
回收煤气CO浓度40~70%
回收煤气条件CO35%,O21.0%
当铁水比为90%时,回收煤气可达约100Nm3/t钢。
(e)主要设备性能参数
离心鼓风机:
D1000-131台
流量:
1000m3/min
压力:
27440Pa(工况)
转速:
2975rpm
配用电机:
Y450-2型1台
功率:
900KW,10kv
液力偶合器:
YOTCS450型1台
输入转速:
3000r.p.m
功率范围:
390~970KW
(4)转炉烟气净化系统主要设计说明
(a)一文
溢流文氏管(一文)采用手动定径文氏管,溢流文氏管(一文)供水采用溢流和喷水相结合的供水方式。
(b)二文
在转炉煤气回收系统中,可调喉口文氏管(二文)兼有调节气量和净化煤气两种功能,是转炉煤气回收的关键性设备。
矩形线性可调喉口文氏管由四部分组成,即文氏管壳体、上下水箱、氮气捅针和可转动的椭圆形阀芯。
通过椭圆形阀芯的转动(阀芯转角的大小是根据转炉炉口微差压自控仪表,控制液压伺服机构进行调节),来控制回收煤气量;
文氏管供水量是通过上下水箱经过喷嘴喷入喉口,净化烟气;
通过氮气捅针的往复运动来清扫喷嘴的积垢与污物,以保证喉口的正常供水。
(c)二文液压伺服机构及炉口微差压装置
液压伺服执行机构传动平稳,响应速度快,能高速启动、制动与反向运动,并可根据信号大小进行无级调节,调速范围宽,控制精度高。
在转炉煤气回收系统中,用于控制二文的可调“R-D”阀的喉口开度,能保证整个回收系统良好的传递特性和稳定的微差压讯号。
炉口微差压仪表及自动调节装置由微差压变送器、位置发送器、调节仪表和液压伺服机构组成。
转炉烟罩内的压力与外界大气压力之差的变化反映烟气在炉口的吸冒状况,连续测定压力差,并将差压信号经调节器调节之后作为指令信号输给伺服放大器,同位置发送器送来的阀位开度反馈信号进行差动放大后控制液压伺服机构,调节二文喉口的椭圆阀芯,从而调节煤气净化回收系统的气量,使烟罩内的压力保持在微正压的很小波动范围内。
当转炉停止吹氧期间,椭圆阀芯置于固定开度,当吹炼开始烟罩下降后,延时数秒钟,调节装置自动运行。
当炉口微差压装置的测量值与设定值之差超过上限(+5mmH2O),有报警信号,椭圆阀芯置于最大。
(d)液力偶合器
在鼓风机和电机之间配置调速液力偶合器,有以下优点:
1)转炉在冶炼生产过程中,炉气的发生量是变化的,吹氧冶炼时间炉气量大,非吹炼时间炉气量很小,而且吹炼和非吹炼时间几乎各占一半;
这样,由于风机在非吹炼时间低速运行,可节约电能约25%;
2)由于配置了液力偶合器,提高了风机的启动性能,即减小了启动力矩和启动电流;
3)在风机低速运行时,对风机叶轮进行冲洗,防止风机叶轮积灰,减小风机不平衡震动;
4)非吹炼时间系统吸入冷空气量减少,降低了汽化冷却烟道的热损失,提高了汽化冷却烟道的使用寿命;
(5)系统设计技术特点
烟气净化系统采用OG系统,二文采用矩形线性可调喉口(RD型),调节性能好,阻力小,净化效率高;
在转炉罩口设炉口微差压装置,自动调节二文喉口阀芯开度,实现煤气自动回收,保证回收煤气的数量和质量;
在鼓风机和电机之间配置调速液力偶合器,节约电能,提高系统的安全可靠性;
三通切换阀由两台密闭型蝶阀组成,用压缩空气驱动。
该阀由程序控制对转炉煤气进行回收或放散。
为防止阀体积灰,由程序控制自动清洗;
水封逆止阀设于三通切换阀之后,以防止在检修时或非吹炼时煤气从煤气柜倒流或空气侵入煤气柜。
在不回收煤气时,用水封逆止阀切断,回收时打开。
全部操作用程序自动进行。
水封逆止阀由压缩空气驱动;
旁通阀由密封蝶阀组成,在煤气从回收过渡到放散时,打开旁通阀,使煤气经过三通阀及旁通阀进入放散烟囱,阀板由压缩空气驱动;
在停炉时为检修水封逆止阀及其前面的设备,设置“V”形水封,以切断通往煤气柜的煤气管路;
放散烟囱顶部设置有燃烧器,采用低电压直接点火方式,且设有大、小火炬检测。
用转炉煤气点火,煤气由煤气柜供给,或直接用混合煤气经旁通管供给。
放散烟囱顶部设航空障碍灯。
放散烟气平均排放浓度≦100mg/Nm3。
(6)仪表检测
一文进口烟气温度
一文出口烟气温度
二文进口烟气温度
二文出口烟气温度
一文进、出口压差
二文进、出口压差
一文除尘水量
二文除尘水量
除尘供水压力
风机进、出压力
风机高、低转速
一氧化碳含量连续测定
微氧量连续测定
炉口微差压自动控制
(7)一次除尘系统设置
三安钢铁有限公司现有转炉炼钢车间已建成40t转炉两座,现增建第三座40t转炉,增加一套转炉一次除尘系统,并对原有的一次除尘风机房进行扩建,将3台风机(两用一备)增加一台,变成4台风机(三用一备)。
3.6转炉二次烟气除尘系统
三安钢铁有限公司转炉炼钢车间现有的转炉二次除尘系统包括两座转炉的二次除尘系统与两座混铁炉除尘系统。
两个除尘系统共用一套除尘器与风机等除尘设备,除尘系统除尘工况总风量为2×
376000m3/h。
新建3#转炉后将对二次除尘系统进行改建,原有二次除尘系统除尘站保留,并新上一个除尘系统,满足新旧转炉工艺设备的除尘要求。
(1)转炉二次烟气
转炉二次烟气除尘系统用于排除转炉兑铁水所逸出的烟尘、转炉吹炼时OG烟罩不能收集到的烟尘、输送转炉铁合金料产尘、切割转炉氧枪上粘钢的产尘、转炉停产切割粘钢产尘等。
三座转炉二次除尘并入同一个除尘系统,除尘风量按照三座转炉一座转炉兑铁水或出钢、两座冶炼考虑。
转炉二次烟气量:
兑铁水或出钢时除尘烟气量220000Nm3/h
冶炼时除尘烟气量2×
150000Nm3/h
烟气温度90~110℃
(2)散状料除尘系统
炼钢原料(活性石灰、氧化铁皮、焦碳等散状料)由斗提机、胶带机送至高位料仓,卸料时产生大量粉尘,在每个料仓顶部和卸料小车卸料口处设置吸尘点,由气动阀门控制定位吸尘;
高位料仓下料口、称量漏斗和振动给料机工作时产生一定量的粉尘,分别设置吸尘点,散状料除尘总风量为40000m3/h。
所有以上吸尘点合并设置并入原有的散装料除尘系统中。
(3)吹氩站除尘系统
吹氩站的作用是把氩气吹到钢包中,起到搅拌作用,将杂物充分上浮使钢水成分均匀。
在搅拌的过程中会有大量的烟尘外溢,为了防止高温烟尘降落到设备上破坏正常的生产并给工人提供更好的工作环境,设置吹氩站除尘系统。
3座转炉共有3座吹氩站,吹氩站除尘系统的烟气量按照1座吹氩站所需风量考虑,不考虑3座吹氩站同时工作,用阀门进行切换。
吹氩站除尘烟气量30000Nm3/h
烟气温度120~150℃
(4)混铁炉除尘
混铁炉用来贮存从高炉运来供炼钢转炉用的铁水。
混铁炉除尘系统用于排除当向混铁炉兑铁水和混铁炉向铁水罐倒铁水时铁水中的部分碳析出而形成的石墨粉尘,防止石墨粉尘降落到吊车轨面上和铁路线上破坏正常运输。
由于兑、倒铁水不可能同时进行,兑、倒铁水除尘共用一个除尘系统交替使用,用阀门进行切换,系统风量按照两种工作状态较大风量确定。
混铁炉除尘烟气量
兑铁水时除尘烟气量200000Nm3/h
倒铁水时除尘烟气量160000Nm3/h
烟气温度80~100℃
(5)铁水倒罐站除尘
脱硫后的铁水运至转炉车间倒入铁水罐内,在倒铁水的过程中有大量的高温烟气外溢,铁水中的部分碳也会析出而形成石墨粉尘。
为了给工人提供更好的工作环境,保护工艺设备的正常运转,设置铁水倒罐站除尘系统。
铁水倒罐站除尘烟气量180000Nm3/h
烟气温度80~120℃
(6)除尘系统设置
转炉炼钢车间新增40t转炉(3#转炉)1座,吹氩站一个,铁水倒罐站一个,以及相应的辅助设施。
本次设计将1#、2#、3#转炉二次除尘、吹氩站除尘合并为一个除尘系统,除尘系统的除尘站利用原有的转炉二次除尘系统除尘站。
散装料除尘并入原有的散装料除尘系统中。
原有的两座混铁炉取消一座,铁水倒罐站除尘与留下的混铁炉除尘合并为一个新的除尘系统,除尘系统风量分配如下:
转炉二次除尘系统:
(按照1座转炉兑铁水或出钢、2座冶炼考虑)
吹氩站除尘烟气量:
30000Nm3/h
烟气温度120~150℃
除尘系统总风量:
550000Nm3/h
烟气温度100℃
除尘系统工况总风量750000m3/h
主要设备选型:
风机、除尘器等除尘设备均利旧。
新的除尘系统:
混铁炉除尘烟气量200000Nm3/h
铁水倒罐站除尘烟气量:
180000Nm3/h
烟气温度80~120℃
380000Nm3/h
除尘系统工况总风量520000m3/h
风机:
Y4—73-11型双吸双支撑锅炉引风机
风量:
520000m3/h
风压:
6000Pa
730r.p.m
配用电机:
YKK630-8型
功率:
1400KW,10kv
除尘器:
长袋大型脉冲滤袋除尘器
过滤面积:
6900m2
布袋规格:
Φ1606000
为节约用电,除尘风机采用变频器进行调速。
系统采用新型长袋大型脉冲滤袋除尘器,过滤面积为6900m2,滤袋规格为Φ160×
6000,滤料采用涤纶针刺毡。
该型除尘器由滤袋室、灰斗、进出风管、清灰装置、压缩空气系统、电控等部分组成。
清灰采用压缩空气喷吹离线清灰,清灰设差压控制,时间控制和单机手动控制。
该型除尘器具有过滤风速高、占地少、清灰能力强等特点。
输灰系统采用埋刮板输灰机,灰尘用贮灰仓集中,加湿后用车外运。
在进除尘器前管道上安装一只混风阀,当烟气温度超过设定值时,打开混风阀向系统内混入冷风,以确保除尘器的安全。
系统排放浓度≦50mg/Nm3。
3.7连铸二冷室排汽
在连铸机浇铸过程中,高温铸坯进入二冷室喷水冷却,二冷室产生大量水蒸汽,因此在二冷室侧面设置一套排汽系统,将水蒸汽排出车间屋面。
二冷室蒸汽量:
60000m3/h
二冷室蒸汽温度:
7090℃。
设备选型:
G4—73—11型锅炉引风机№14D型
74600m3/h
2754Pa
960r.p.m
Y280S-4型
75Kw,380v
3.8通风与空调设施
为改善工人操作条件,在转炉、连铸车间等热操作区域设移动式轴流风机进行人体降温;
值班室、工人休息室夏天设吊扇进行防暑降温;
转炉复吹阀门室、水处理循环泵房、高、低压配电室等夏季采用T35-11轴流风机进行通风换气;
主控室、电器室、计算机、各操作室、控制室等房间根据具体要求分别设置空调机组进行空调以满足仪表、设备对温湿度的要求。
4.给排水
4.1概述
三安钢铁有限公司现有转炉炼钢车间已建成40t转炉2座,600t混铁炉1座,R6m四机四流方坯连铸机两台,以及相应的公辅设施。
三安钢铁有限公司决定对现有的转炉炼钢车间进行改造,增加60t转炉一座,R6m四机四流方坯连铸机一台。
相应水处理设施在原已有水处理设施上进行改扩建。
改扩建内容如下:
1)改造原中心循环泵房为三座转炉及连铸二冷水用循环泵房,另地新建一座连铸净环水泵房;
2)扩建原斜板沉淀池及污泥脱水间达到三座转炉污水处理能力;
3)新建3#连铸机一次铁皮沉淀池,供新增的3#连铸机浊水处理;
4)新建化学除油沉淀器设施,供新老三台连铸机浊水处理;
5)新建快速过滤器设施,供三台连铸机浊环水处理;
6)新建连铸净环水循环泵房一座;
6)新增增加的3#转炉及3#连铸的供排水管道系统,并与老系统在外部并管。
局部改造老系统外部管道。
4.2水源
改造后生产所需生产用水取自厂区生产消防给水管网,生活用水直接接自厂区生活给水管网。
4.3用水量、水质要求
4.3.1用水量
根据炼钢、设备等各专业提供的用水资料,各用户的用水量、水压和水质要求等参数详见表-1。
表-1转炉炼钢车间用水量表(改造后三座转炉总用水量)
用水户名称
水量
m3/h
用水点处水压(MPa)
进水水温
℃
出水水温
水质
工作
制度
一、转炉部分
1.
高压水
300
0.8-1.2
≤35
≤50
净环水
连续
2.
中压水
270
0.5-0.6
3.
低压水
240
0.3-0.4
4.
转炉一文隔热水套
65
0.4-0.6
5.
除尘系统风机、电机、液力耦合器冷却水
140
6.
转炉风机房稀油站用水
90
7.
转炉风机房设备冲洗水
30
8.
转炉液压站用水
9.
氧枪口、下料口水冷
45
10.
活动烟罩密封
11.
冲洗高压水包
315
≤40
浊环水
间断
12.
转炉一文、二文除尘水
930
≤55
二、连铸部分
13.
连铸结晶器冷却水
1560
0.8
≤45
14.
连铸设
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- 转炉 施工图 方案 说明书