高炉富氧系统电气测控及改造
摘 要：本文对高炉新增富氧喷吹系统的电气仪表检测控制系统及其
改造进行了说明和建议。
关键词：高炉富氧 调节控制 改造与建议
一、前言：
今年五月，我厂对4座高炉新增了富氧喷吹系统，之前富余的氧气都放散到大气中，对环境造成很大污染，引响周围居民的生活，将这些富余的氧气用于高炉生产，不仅起到环保的作用，还能提高高炉的生铁产量3%左右，可谓一举两得。但氧气存在易燃易暴的特点，故在高炉应用中，须加强这方面的控制措施，下面就根据我厂实际情况介绍电气测控系统和改造内容。
二、概述：
1、新增富氧管道及仪表测控点如下图： 放散氮气放散阀手动阀
氧气总管
调节阀阀前压力
阀后压力切断阀流量计
冷风管 仪表测控系统中的主要配件采用广东明珠生产的气动调节阀和
快速切断阀，智能型数控仪表采用昆山仪表，再配用ZPD-2000系列电动阀门定位器等组成。
2、工作过程：
原设计采用精确控制体系，二路仪表控制线路，根据调节阀前后压力组成压力检测控制，对氧气压力进行控制；另一路对进入高炉冷风管道的富氧流量检测控制，同时也可以切断氧气流量。
三、存在的问题：
1、原快速切断阀也用于流量调节，在实际时，不利于控制和切断，因无反馈，开断不清楚；
2、原来是根据冷风压力低于60KPa来控制快速切断阀，但有时候需临时休风或不需要输送热风时，氧气会持续输入造成氧气浪费等；
3、快速切断阀在实际使用过程中，定位器输出气压变化较慢，不利于快速切断的需要，且动作时有不可靠的打不开或关不死现象存在。
四、改造措施：
1、取消快速切断阀的调节控制，通电即开，断电则关，并加装切断阀通断指示灯，灯亮表示切断阀打开，灯灭表示切断阀关闭；
2、取自冷风压力控制切断的信号改到取热风压力信号；
3、取消快速切断阀的定位器，减少气源控制的中间环节，快速切断更可靠和快速。
4、将快速切断开关和清扫反吹装置合成一个开关，使控制更方便直
观，控制电路如图
切断阀
注: 电源开关 快速切断、清扫开关
热风压力控制继电器触点
阀前压力控制继电器触点
五、改进后工作过程：在正常供电时，当手动阀A和B打开后，氧气压力大于0.35MPa，热风压力大于60KPa时，快速切断阀自动打开，调节阀起作用，调节仪表可控制富氧流量的大小。反之，当氧气压力低于0.35MPa或热风压力低于60KPa时，快速切断阀自动关闭，调节阀不起作用。当氧气压力高于 1.4MPa，调节阀自动关闭，调节也不起作用，关键时刻也可立即拨动转换开关快速关闭切断阀。当需要反吹清扫管道时，关闭手动阀A和B，再打开手动放散阀C，将转换开关拨到清扫位置，调节阀开到100%，再手动打开氮气管道手动阀D 即可进行清扫。
六、尚待改进的几点建议：
1、在富氧控制的前端需要增加自力式调节阀，自动控制输入氧气的压力大小。有时几座高炉都没富氧时，氧气压力常常高于 1.8MPa，造成调节阀不能开启；
2、在氧压站供氧时，要增加控制装备，当氧气压力大于1.4MPa时，
停止供氧，且高于1.4MPa要能自动放散，氧气总管压力太大（出现过几次2.8MPa），也很危险；
3、在调节阀和快速切断阀上并手动调节阀，以防其阀出现故障时，无法给高炉富氧；
4、在切断阀后增加止回阀，可防止冷风回流，同时提高阀门开启的可靠性和流量的准确性；
5、设计和安装设备要考虑设备的维护方便和使用寿命。现在的安装位置不太理想，如4号炉的安装位置震动很大、3号炉的环境环境温度很高，2号炉的安装位置也不便检修。
黄光华陈光
2007年11月12日
高炉富氧炼铁前景 来源：张化义文章发表时间：2010-12-21 时至今日，通过增加喷煤量和提高生产率以降低铁水生产成本仍然是高炉炼铁生产的焦点。目前，最好的高炉利用系数已超过3t/m3d，典型的低焦比为260 kg/tHM ~270kg/tHM。Corus IJMuiden高炉富氧炼铁已达到35%~40%。实践证明，与传统的Rankine循环相比，利用高炉炉顶煤气进行联合循环发电可提高热效率35%~40%，有利于进一步降低铁水成本。联合循环发电可有效利用低发热值（约4500kJ/Nm3）高炉煤气。通过富氧满足“高炉贫N2操作”，降低焦比，提高生产率和减少CO2排放。 1 前言 在未来许多年里，高炉炼铁仍将继续占据着主导地位，其主要原因是： 1）替代高炉炼铁工艺的研究进展缓慢。考察了冶炼-还原工艺后认为，至今仍然只有Corex、Finex和HIsmelt工艺达到了商业生产水平。因为商业投资风险比BF大，因而替代炼铁工艺的应用可能继续受到限制。 2）因为维修和更新现有高炉需要的投资，比建设一座全新的替代高炉及其附属设备的投资低许多。 3）提高现代高炉炼铁生产率和降低铁水成本方面还存在着很大的潜力。 因此，未来几年将从以下几个方面对高炉炼铁进行深入研究： 1）降低铁水生产成本。如果铁矿石成本一定，铁水成本主要取决于还原剂（焦炭与煤）的消耗量和高炉利用率。因此，研究如何将喷煤量（PC1）和高炉利用率分别提高到230kg/tHM和3t/m3d以上是节约能源、降低铁水成本的关键。 2）减少CO2排放。通过资源的有效利用，也就是减少能源损失，提高能源和再生资源的使用效率以减少CO2排放将是研究工作的重点。为此本文将重点介绍高炉低N2运行前景，即提高热风炉送风含氧量，即超过喷煤需要的最低含量。 2 当前的粉煤喷吹和热风富氧量 表1是利用物质和热量平衡模型计算获得的消耗参数和冶炼1吨铁水的操作消耗
振昌工业废渣综合利用有限责任公司 2#高炉技术改造工程 高炉炉顶设备拆除、安装专项施工方案 方案编号：ZCGLGZ-001 宝冶建设工业炉工程技术有限公司 总承包工程项目部 （盖章） 2011年8月5日发布 受控态：受控版本：A版发放编号：
编号：ZCXZCL- 工程项目实施策划文件审核单 （QG/SBC TX 8-2009/D-3） 工程名称：振昌工业废渣综合利用有限责任公司2#高炉技术改造工程 文件名称振昌高炉炉顶设备拆除、安装专项施工方案 项目部宝冶建设工业炉工程技术有限公司总承包工程项目部编制人蒋传星审核者审核意见签名/日期 项目经理 项目总工 副经理 部 部 部 部 说明：1、本表供各级项目部使用，由项目部负责组织形成； 2、参与审核的要素管理者由项目总工根据项目部职能分工确定； 3、栏目空格不够可加A4规格附页。
目录 一、工程概况 (4) 二、编制依据/标准 (4) 三、作业围及工程量 (4) 四、所需具备的条件和工期以及施工进度计划 (5) 五、施工人员配备计划 (5) 六、施工主要机具及材料、设备 (5) 七、工艺流程图 (6) 八、施工技术 (6) 九、安全及文明施工 (10)
一、工程概况 振昌工业废渣综合利用有限责任公司2#高炉因存在大量问题致使高炉不能进行正常的生产活动，如冷 却壁存在漏水现象、炉顶上料设备密封性能差，压力上不去、炉底炉缸温度高，已采取炉壳打水外冷、炉 壳密封件煤气泄漏严重、粗煤气系统磨损并存在堵塞现象等，为此振昌公司决定对2#高炉进行停炉大修。本方案主要是炉顶设备的拆除、安装方案。 二、编制依据 a)由业主提供的有关图纸和相关的技术要求。 b)国家及行业部门颁发的现行工程施工验收规、规程、标准以及有关安全、防火、环境保护卫生 的规定； c)省市有关基本建设的方针、政策、法令、法规及有关的行业规章制度； d)施工现场场地情况，周围环境及现有设备情况。 国家现行的建设工程法律、法规、规、标准等。 机械设备安装工程施工及验收通用规 GB50231-2009 建筑安装工程质量检验评定统一标准 GB50300-2002 起重机械安全技术监察规程 TSG Q0002-2008 炼铁机械设备工程安装验收规 GB50372-2006 三、作业围及工程量主要作业围：高炉炉顶+37.5M平台/+34M平台、部分楼梯拆除，料钟式炉顶及附属 设备拆除（至炉壳拐点），高炉无料钟炉顶设备安装及平台恢复等。 四、所需具备的条件和工期以及施工进度计划 高炉炉顶设备及平台的拆除必须在彻底停炉之后进行，计划工期7天。 施工进度计划： 日期 工序1天3天5天7天施工准备 +37.5M平台拆除 炉顶设备柱塞阀的拆除 中间过渡平台拆除 受料斗拆除 +34M平台、料罐拆除 大小钟、密封阀及附属设备拆除 收尾
某某炼铁有限公司某某高炉大修项目 耐材砌筑施工方案 某某 2012年4月22日
一、编制依据 二、工程概况 三、质量方针、目标 四、质量管理 五、安全管理 六、主要施工方法 七、主要施工机具，材料 八、劳动力计划 九、施工进度 十、施工平面布置
一、编制依据 1.1某某设计研究总院设计的高炉炉体砌砖总图；热风炉砌砖图；轧铁沟砌筑图。 1.2《工业炉砌筑工程及验收规范》GBJ211-87 1.3《工业炉砌工程质量检验评定标准》GB50309-92 1.4《筑炉手册》冶金工业出版社 二、工程概况 某某炼铁有限公司新建三座450m3高炉，9座顶燃式热风炉，3座热风竖管，以及配套的热风管道，粗煤气系统、烟道管、渣铁沟。 高炉本体净高27.495m，炉底直径φ7780m。高炉炉体内衬采用“微孔焙烧碳块加模压碳块及塑性相结合刚玉莫来石陶瓷砌体”砌筑炉底和炉缸；铁口区域采用塑性相结合刚玉莫来石组合砖砌筑；风口区域采用塑性相结合棕刚玉莫来石组合砖砌筑；炉腹、炉腰和炉身中、下部采用微孔烧成铝碳砖和高铝砖混合砌筑；炉身上部采用磷酸盐浸渍粘土砖砌筑。该高炉设置1个铁口，14个风口，1个出铁场，炉顶标高为29.37m。 高炉热风炉为顶燃式热风炉。热风炉全高35.528m，蓄热室直径φ6324/φ5200mm、φ6556/φ5200mm，拱顶直径φ7760/φ6140。格子砖砌筑标高为▼28620，全高25.5m，用三种材质的格子砖分为三段砌筑。 热风竖管全高25.527m，下部炉壳内径φ2364，上部内径φ2974；一座高炉热风主管70.89m，管壳内径φ1984；热风支管长6.6m，管壳内径φ1884；围管34.54m，管壳内径φ1984。 三、质量方针、目标 3.1方针
高炉机前富氧 技 术 方 三、验收标准及技术要求： 1、GB50316-2000《工业金属管道设计规范》 2、TSG D0001-2009《压力管道安全技术监察规程-工业管道》
3、GB16912－2008《深度冷冻法制取氧气及相关气体安全技术规程》 4、GB50235-2010《工业金属管道施工及验收规范》 5、GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》 6、HG20202-2000《脱脂工程施工及验收规范》 7、JB/T5902-2001《空气分离设备用氧气管道技术条件》 8、JB/T6896-2007《空气分离设备表面清洁度》 10、 四、 1 左右。 ，送入高2 1 通过低压管道送至炼铁厂的1#、2#、高炉风机，利用风机自然吸气与空气混合，进鼓风机压缩送高炉富氧。 工艺简图（虚线为改造后）：
现在提出的鼓风机前富氧，主要现有设备基础上的改造。因为前面提到当氧气达到一定比例时鼓风机会发生爆炸。那么这年氧气的比例是多少才能引起爆炸呢.。我们对此进行了试验。试验是通过一个小的旧通风机进行逐步加氧模拟而进行的。证明氧气含量在27%以下是安全的。同时由于各种设备状况的不同，为了安全保险，我们建议机前富氧，含氧量不超过25%，是绝对安全的。为了保证含氧量不超 25% （根
设计方案 1#、2#高炉富氧总量为10000Nm3/h，氧气总管流量考虑最大为：12000Nm3/h，进口压力8kPa,主管道采用DN800mm，设计流速v=5.0m/s，当量距离L=1000m，设计理论压损ΔP=585Pa。 3、主要设备及材料的使用规范 选用管材：主管及送气支管采用焊接钢管（YB231-70)。 采用阀芯、 商业机 wincc 1 2 3 4 6 通过对含氧量的检测，系统可以自动判断是否达到预设指令的富氧率，通过PLC 控制器可对氧气调节阀自动调节阀门开关位置，也可用PID自动控制模式自动跟踪控制富氧率。 氧气系统发生故障时，由PLC根据所检测到的参数，自动迅速关断气动快速切断阀并打开保安氮气切断阀。
1#高炉大修工程 施工方案 编制 审核 批准 施工单位：**************************
目录 一.工程概况 (1) 二.编制依据 (1) 三.施工进度计划 (2) 四.施工现场管理 (2) 五.施工准备 (5) 六.施工方案 (5) 七.技术要求 (21) 八.安全专项方案 (24) 九．质量管理与质量保证措施 (28) 十.文明施工管理 (30) 十一.机具计划 (33) 十二.人力计划 (34) 十三.安保体系图 (35) 十四.组织机构图 (36)
一.工程概况 工程名称: ********************************。 工程地点：*********************************。 1#高炉大修工程工期紧，工程量大，各工种穿插作业多，针对本工程特编制此方案。 主要项目有： 1．原有炉砖、冷却壁、冷却板、炉喉钢砖更换。 2．热风围管、热风支管管路内砖拆除砌筑。 3．第五、六段炉皮更换。 4．炉底碳砖、炉缸微孔刚玉砖、炉身炉腹耐火砖砌筑。 5．炉顶气密箱拆除返厂修理、安装。 6．热风阀更换、管路补焊、局部更换。 二．编制依据 1．《工业金属管道工程施工规范》 GB50235-2010 2．《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011 3．《炼铁机械设备安装工程施工及验收规范》GB50372-2006. 4．《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GB50211-2004 5．《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 6．施工图纸。 7．设备安装说明书。
1#高炉检修的安全管理及保障措施 1 检修前的安全准备工作 （1）炼铁厂成立检修指挥部，由李小东厂长任总指挥，指挥部下设检修办公室，同时成立检修安全领导小组，小组成员分工明确，规定检修期间每天下午召开一次检修安全例会。 （2）检修前，由检修指挥部总指挥组织召开一次工程安全会议，进行检修动员，并与参修单位签订高炉检修安全协议书。 （3）车间、班组安全员制定各自检修项目的安全技术措施，炼铁厂安全科审查并报总指挥批准后实施。 （4）检修期间在现场进行巡回检查，营造良好的安全氛围。 （5）各参修单位要结合实际进行一次检修安全措施的安全教育，并根据各专业、各班组工作的性质、特点，分别有的放矢地组织安全规程、岗位安全预案预控书及施工安全措施的学习，不参加安全措施安全教育的不准参修。 （6）检修中雇用的外来队伍（包括临时工），要进行三级安全教育，签订安全协议。开工前要到安全处办理入厂及开工手续。 （7）检修中所用的汽车吊、电动工具、安全带、绝缘鞋等，一切起重设备、安全用具、劳保用品进行一次全面检查、校验及维修，不合格者严禁使用。 2 检修现场施工作业安全措施 （1）厂部、车间、专业队及班组要严格执行安全生产“五同时”的原则。每日开工时，施工工程技术人员、班组长要向工作人员交代安全措施和注意事项，每日收工时要总结安全工作。 （2）各施工单位每天的检修项目，需认真写明作业项目的名称、安全措施、具体监控人和落实情况，措施落实到位，经具体监控人签字后，交检修指挥部备案。 （3）施工现场严格执行停送电工作票制度、安全互保联保制度、班组安全管理制度、设备设施检维修安全管理规定、煤气设施操作检修安全管理规定、有限空间作业安全管理等相关制度。班组兼职安全员认真履行其监督职责。
目录 1 概述 (3) 1.1 工程概况 (3) 1.2 工程特点 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4质量目标 (3) 1.5安全施工目标 (3) 1.6文明施工目标 (4) 2施工对策 (4) 2.1加强施工准备 (4) 2.2配备足够的资源 (4) 2.3技术措施考虑到位 (4) 2.4加强质量安全管理 (4) 3施工部署 (4) 4 施工进度计划 (5) 5主要施工方案 (5) 5.1高炉热风主管封堵方案 (5) 5.2高炉热风围管耐材拆除 (7) 5.2高炉热风主管耐材拆除 (7) 5.3耐材砌筑 (8) 6施工资源配置 (10) 6.1主要施工机械、机具使用计划 (10) 6.2主要劳动力资源配置计划 (10) 7项目管理组织机构 (11) 7.1 项目管理组织机构设置 (11) 7.2 项目管理组织机构管理人员配置 (11) 8 施工现场平面规划和管理 (12) 8.1施工平面管理 (12) 8.2施工用电管理 (12) 8.3施工用水管理 (12) 8.4施工道路管理 (12) 9.进度、安全、质量、文明施工、环境保护特殊 (13) 9.1 进度保证措施 (13) 9.2 安全施工管理体系及保证措施 (13) 9.3 工程质量管理体系 (15) 9.4 文明施工管理及保证措施 (16) 9.5 环境保护管理及保证措施 (16) 10.应急救援方案 (17) 10.1应急救援指挥小组 (17) 9.2事故应急救援 (18)
十、现场平面图 (19) 附件一：施工进度计划 (19)
1 概述 1.1 工程概况 一号高炉大修改造工程在高炉停炉放残铁后，需要将热风炉围管及部分热风主管更换改造。改造前，需要在改造部分与现有热风主管之间封堵挡火墙，在管内温度降低允许人工作业需要温度后，才能进入管内进行耐材拆除，拆除后进行该部分管道更换，进行喷涂和重新耐材砌筑，砌筑完毕后拆除封堵墙，进行管道烘烤。整个作业时间短，主管隔热墙的砌筑和拆除是难点，作业中，必须准备充分，措施到位，确保施工安全。 1.2 工程特点 由于本工程属大修改造工程，这就决定了工程的特点：与炉前设备拆除作业交叉；工期紧张；施工平面相对分散；绝对狭窄。 1.3编制依据 1）原沙钢1#号高炉出铁场系统、热风管道施工图纸。 2）《工业炉砌筑工程施工及验收规范》(GB50211-2004) 3）国家现行的规范和标准。 4）《建设工程安全生产管理条列》。 5）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）。 6）建设部建质[2004]213号《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》的通知 7）工程技术有限公司设计的图纸。 8）工程管理的相关管理文件和制度。。 9）本公司承担类似工程的建设经验及参加各类高炉建设后留存有关档案资料。 10)建设有限公司建设工程施工安全技术操作规程。 1.4质量目标 本工程质量目标是：单位工程一次验收合格率为100% 1.5安全施工目标 工亡率为零；重伤率为零；千人轻伤率 0.3‰；无恶性险肇事故。
1 1350m3高炉大修施工方案 编制单位：2 编制： 审核： 审批： 编制日期： 2016 年 11 月4日
目录 一、工程概况 二、质量目标 三、人员组织机构 四、施工方案 （一）高炉停产前 （二）高炉停炉后 （三）施工方案综述 （四）拆除工程 （五）安装、砌筑工程 五、施工人员与施工进度计划 六、技术组织措施计划 七、施工质量保证措施 八、安全保证措施 九、施工机具 十、附件 1、施工网路计划图
一、工程概况 11350m3高炉大修是为了增加其生产能力和保证正常生产而进行的一次综合性的改造大修工程。大修项目主要有高炉本体的内部耐材拆除，重新砌筑、更换水冷壁、水管道等。我单位承担了以上各项的施工。高炉大修项目多，施工场地狭窄，工期紧张，需要多工种交叉作业，为确保安全、优质、按期完成大修各项任务，需要各专业协调配合、统一调度，故而制定此施工方案。 二、质量目标 大修工程中各单项工程合格率100%。 三、人员组织机构 项目经理 安装队长安全员预算员炉窑队长电工队长 四、施工方案 （一）高炉停产前 （1）准备制作好安装和砌筑时所需要的各种防护措施，保护棚及吊盘等。 （2）将大修时所需要用的水、电、气连接至施工现场，准备好各种大修时的机械设备与工具。 （3）与甲方结合，确认所到的各种备件及各种耐材。 （二）高炉停炉后
施工顺序：预休风降料面→放残铁→开炉门（安装溜槽）→扒炉料（炉内有结镏放炮）、搭设上层吊盘→耐材自上而下拆除至第一层碳砖→耐材清理→拆除水冷壁、冷却板、炉喉钢砖→封炉门→炉体耐材砌筑（8-10带水冷壁回装）→试水打压→炉体耐材喷涂 （三）施工方案综述 休风降料面后，搭设放残铁平台，放残铁，放残铁结束后，具备施工条件首先拆放残铁平台、开炉皮大门（安装扒料溜槽），扒残料至炉底第一层碳砖、安装吊盘、拆除中套；吊盘提升至钢砖上侧，炉喉钢砖及水冷壁拆除（水冷壁拆除同时在下层钢砖底部焊接挡板安装上层环梁、环轨）；8-10带水冷壁、钢砖清理，剩余碳砖清理；同时中套回装；下部保护棚环轨、电动葫芦安装，封炉门，炉体砌筑开始，同时冷却壁、钢砖由溜槽检修孔回装；炉体水冷管随水冷壁安装同步进行、仪表热电偶钢管随砌筑同步进焊接。 （四）拆除工程 1．高炉耐材拆除 1.1放残铁 在东侧出铁厂一层冷却壁炉皮上采用气割把将炉皮切开φ150圆孔，采用吹氧工具将冷却壁切开φ100圆孔，采用钻机斜30度钻至第三至四层碳砖处，钻至深度大约3米，采用钢管将残铁放入提前准备好的铁水罐中；甲方提前准备好炉皮板和水冷壁一块。 1.2开大门 放残铁结束且炉体冷却以后，在高炉一东侧开大门（具体位置以冷却壁分界线
炼铁厂1#高炉大修方案、检修计划、检修网络图及备件计划 单位负责人： 2007年月日
炼铁厂1#炉大修方案 炼铁厂1#炉自2006年以来，炉缸和炉底温度迅速升高的情况不断出现，现均处于温度超高状态，随时都有烧穿的危险。特别是自3月30日中班后期4.6m标高中心温度呈不断上升趋势，至3月31日16：00升至1064℃，比3月30日的950℃上升了116℃，并且炉缸及炉底四周各测温点热电偶示值均不同程度的升高，有五点测温在1000℃以上。针对这种现象炼铁厂采取了加钒钛矿护炉，提高炉温，降低冶强，控制生铁含硫等操作手段，取得一定的效果。但是炉底炉缸温度上升的趋势没有得到控制，至4月10日炉底4.6米标高中心温度上升到1092℃。 根据现在1#炉炉况及各种监测数据来判断，近期1#炉炉底和炉缸温度迅速升高的主要原因是：陶瓷杯消失和部分炭砖漂移所造成的。前一时期陶瓷杯虽然受到严重侵蚀，但是还存在，所以炉底和炉缸部位温度升高的速度不大。近几天温度的突然快速升高则是被严重侵蚀的陶瓷杯绝大部分遭到破坏消失，甚至有部分炭砖已经发生漂移，由于炭砖的导热系数相对较高，导致了温度的快速升高。 炉缸及炉底水温差近期也有不断上升的趋势，其中铁口附近二层冷却壁水温差上升幅度较大，最高达到 1.7℃，比3月初上升了0.3---0.5℃，其它部位略有升高，约上升0.2℃左右。虽然水温差上升的幅度不大，但是现在冷却水压在300kpa以上，冷却强度相对较高。如果在此种状态下炉缸周围和炉底炭砖再有漂移，则水温差的快速升高将不可避免。 1#炉近期的状况已经严重影响了炼铁厂的正常生产，包括生铁成本、产量、安全形势等各个方面。 为避免炉底和炉缸温度严重超标，高炉必须大修时的各项工作能够有条不紊的进行，以免因准备不足而影响公司的整体效益，炼铁厂在尽量保证1#炉大修前安全生产的同时，作此大修方案。
北台高炉富氧的技术经济分析 朱翔宇 （本溪北营集团公司炼铁厂10#高炉作业区 117017） 摘要：从理论上分析了高炉富氧技术的优点；结合北钢利用炼钢富余氧气进行高炉富氧喷煤方案，分析了高炉富氧带来的可观效益；提出了高炉富氧技术中有待探讨的几个问题。 关键词：高炉富氧氧气放散效益问题 Summary:The advantage that analyzed a blast furnace rich oxygen technique from the theory;Combine Beitai iron and steel group exploitation to make steel rich remaining oxygen carry on a blast furnace rich the oxygen spray a coal project and analyzed a blast furnace rich the oxygen bring of considerable efficiency;Put forward a blast furnace to enrich a few problems that need to be inquired intos in the oxygen technique. Keyword:The blast furnace enriches oxygen;Oxygen;Put to spread;Efficiency;Problem 1、引言 北钢集团现有13座高炉 (其中1～4#高炉容积为350m3，5～7#高炉容积为420, 8#、9#高炉容积为450m3、10#～13#高炉容积为530m3)，年产生铁800万吨。北台钢铁集团高炉富氧喷煤起步于2005年，目前煤比已达到150kg／tFe的水平，创造了可观的经济效益。但随着喷煤量的增加，喷煤所带来的一些不利因素也愈显严重，特别是喷吹量增加，理论燃烧温度降低，从而对高炉顺行产生不利影响。据资料介绍和众多厂家实践，高炉富氧是进行热补偿的最有效措施。制氧厂生产的氧气供给炼钢有富余，特别是转炉生产不均衡使氧气有较大放散，以及制氧厂的潜力。有关部门把放散氧的利用和喷煤量的增加两者综合考虑，提出了高炉富氧的初步方案。笔者对其经济性和相关问题进行了初步探讨。 2高炉富氧的优点 2．1 提高高炉产量 富氧鼓风时，由于在风口前燃烧单位碳量所需的风量和产生的煤气量减少，因而可以提高冶炼强度，在焦比变化不大的情况下，可以提高高炉利用系数。按富氧1％计算，理论上高炉富氧后可提高产量0．01／0.21=4．76％
1. 工程概况 1.1简介 某某小高炉大修工程位于某某镇某某厂区内的海力码头。 其中管道安装包括燃气管道、热力管道、除尘管道等，内容分别如下： a)燃气设施有高炉区域内的高炉煤气、焦炉煤气、氧气、氮气的供应； b) 热力设施：鼓风机站、空压站及高炉区域内的蒸汽、压缩空气的供应； c) 通风除尘设施：高炉区域内各项除尘设施及各建筑物的通风与空调设施; 1.2 工程量： 根据目前到图统计，除尘管道及煤气管道共计2000余吨，氧气、氮气等压力管道共计80余吨。详见下表： 1.3 施工依据 1.3.1 中冶华天工程技术有限公司设计的有关图纸及设计变更；
主要施工图纸如下： 1#、2#、高炉矿槽除尘系统516.4.60风2、风12、风22 1#、2#、3#高炉出铁场除尘管道516.4.62风2、风12、风22 3*380m3高炉除尘管道外线图516.4.57风1 煤气干法除尘工艺设施图516.4.68燃1 1#~4#高炉净煤气管线516.4.68燃2 高炉外部热力管线图516.4.57热1 高炉鼓风机外部冷风管道516.4.57热2 1#、2#高炉蒸汽及压缩空气管道516.4.62铁6、铁16 1.3.2 某某有关技术文件、规定、企业标准； 1.3.3某某及某某项目部网络计划； 1.3.4 相关规范： 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97； 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98； 《工业金属管道工程质量检验评定标准》GB50184-93； 《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002 1.3.5 某某相关作业指导书。 2. 施工顺序 熟悉图纸及有关技术资料材料采购卷管、弯管及管件加工、检验支架制作及安装管道组对、焊接阀门的安装管道的检验交工验收 3. 使用机具、辅材一览表 管道工程施工机械及辅助材料表
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 高炉大修的安全管理及保障措 施(最新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
高炉大修的安全管理及保障措施(最新版) XXX铸铁管有限公司2001年上半年承担了1#120m3高炉和XXX 总公司第二炼铁厂1#120m3高炉大修任务，两座高炉大修都保质、保量提前圆满完成，大修期间无任何人身伤害和其它事故的发生。济钢第二炼铁厂高炉大修只用了16天时间，创造了全国冶金行业同等类型高炉大修记录。高炉大修点多、面广、立体交叉作业多、作业环境差，并且动用大量的人力、材料、工器具，容易发生人身伤害、设备损坏、火灾、爆炸等事故。为此，铸管公司针对高炉大（中）修可能遇到的问题和容易发生各类事故的一些环节，认真总结以往高炉大（中）修的经验与教训，编制了高炉大修的安全保障措施，较好地解决了大修的安全问题。 1大修前的安全准备工作 （1）铸管公司成立大修指挥部，由一名副总经理任总指挥，大修指挥部下设大修办公室，同时成立大修安全领导小组，小组成员
分工明确，规定大修期间每天下午召开一次工程安全例会。 （2）大修前，由大修指挥部总指挥组织召开一次工程安全会议，进行大修动员，并与参修单位签订高炉大修合同书。 （3）车间、班组安全员制定各自检修项目的安全技术措施，安全部门审查并报总指挥批准后实施。 （4）大修期间在现场利用横幅、标语、黑板报、广播等各种宣传方式，营造良好的安全氛围。 （5）各参修单位要结合实际进行一次安全教育，并根据各专业、各班组工作的性质、特点，分别有的放矢地组织安全规程、岗位安全预案预控书及施工安全措施的学习和考试，不及格者不准参修。 （6）大修中雇用的外来队伍（包括临时工），要进行三级安全教育，签订安全合同，并缴纳一定数额的施工安全风险抵押金。开工前要到安全、保卫等部门办理入厂及开工手续。 （7）大修中所用的汽车吊、电动工具、安全带、绝缘鞋等，一切起重设备、安全用具、劳保用品进行一次全面检查、校验及维修，不合格者严禁使用。
北京科技大学科技成果——高炉大修项目的可视化管理 项目简介 1、项目的简单概述 项目的可视化管理，指的是项目团队和项目相关人员为了更加有效地收集和传递信息，更好地对项目进行管理，而采用一些可视化技术，使项目管理过程可以用图形、图像、动画、视频等方式展现出来。 高炉大修项目的可视化管理主要有以下几个方面的内容： （1）在IE浏览器上实现高炉大修项目进度二维可视化的动态显示和跟踪，Web上的二维图形能同时反映出计划进度和实际进度，并具有一定的统计功能，自动生成所需要的各种统计图表； （2）利用实时数据和可视化三维建模技术，建立高炉的三维数字化模型，采用三维模型各模块的动态化组装来动态反映大修工程的进度，在IE浏览器上实现B/S模式下的高炉大修过程三维可视化的动态显示，并可以在IE浏览器上对高炉信息进行查询和浏览； （3）能够对拖期工作进行报警和初步的原因分析；自动调整项目计划，如果对某个子项目的进度计划进行调整，则系统将根据自定义的规则对项目整体计划和项目跟踪情况进行自动调整。 2、项目来源 本项目的来源是北京冶金设备研究院为上海宝钢的高炉大修工程开发的“高炉大修工程计算机管理系统”中的项目进度管理模块，功能是提供B/S模式下基于Web的项目进度可视化管理，包括二维可视和三维可视。
3、项目的最新进展、所达到的水平 传统的项目管理系统是非可视化的，不能直观明了地表达项目管理过程，从而导致项目团队和项目管理人员不能在日常工作中方便有效地使用相关信息。在项目管理中采用可视化技术，可以使项目相关人员及能够更好地了解项目活动的内容和项目的进展情况，及时发现问题，对项目进行适时有效的调整，使项目保持合理的进展状态。 基于B/S模式，根据高炉大修项目的实际进度在IE浏览器上动态显示高炉的三维模型，在技术上属于国内外首创。 4、项目的关键数据 基于B/S模式，根据高炉大修项目的实际进度在IE浏览器上动态显示高炉的三维模型，并可以在IE浏览器上对高炉信息进行查询和浏览，系统还具有一定的统计分析和进度预警功能。 经济效益及市场分析 1、项目的应用范围、领域 传统的高炉大修项目管理分散并且手段落后，为了适应现代化高炉大修项目管理的要求，北京冶金设备研究院与北京科技大学物流工程系合作开发了一套新型的“高炉大修工程计算机管理系统”。该系统可以有效的提高高炉大修项目的管理水平，整合项目资源，降低项目成本。 系统具有良好的可扩展性，经过适当升级改造后就可以应用于其它冶金企业的高炉大修项目管理中。系统中的可视化管理模块，其技术手段还可以应用于其它项目中的可视化管理中。
关于1#高炉大修推迟后安全生产运行的保障 方案 为确保2014年生产经营目标的完成，按照1#高炉原计划2月 10日开始为期54天的大修推迟至12月份乃至2015年元月份实 施（400烧结机大检修同步推迟）的工作计划。生产系统组织相 关单位对1#高炉安全运行及400烧结矿保供的方案进行了讨论制 定。具体如下： 一、1#高炉设备评估及保障措施 1、装料系统： 1.1存在问题： 气密箱布料器已到更换周期五年，现滑道、绳轮磨损严重，布料器旋转轴承齿轮异响精度较低，中心落料管、多段波纹补偿器及上下料罐衬板磨损量较大。 1.2保障措施：监护运行，利用月计划检修分步处理。 2、冷却系统 2.1存在问题：
高炉冷却壁烧损严重，截止14年1月9日1#炉共计损坏37块冷却壁，67处烧损点，损坏根数67根，占到总根数48%，且集中于4#-13#风口之间的炉身部。具体见附表: 2.2保障措施: 2.2.1高炉操作方面 A、选择合适冶强: 产量按2800~2850吨/天组织，适当控制冶强，坚决避免“开快 车”的行为。氧气使用3000~3500 m3/h，氧气波动上限不超过 4000 m3/h。 B、保障炉况稳定: 1#高炉在大修前，尽可能的落实“精料”方针，稳定炉料结构。 ①焦碳采用全一级焦碳，不使用焦丁。 ②保证烧结矿入炉率67~70%，最大程度降低落地矿使用。 ③酸性料更变品种、配比≤2次/月。
④各类原燃料理化成分合理，严格控制锌负荷≤0.7Kg.Fe，碱负荷≤3.2Kg.Fe（不含燃料），钛负荷≤5Kg.Fe。不得以任何理由突破厂控标准。 C、稳定操作炉型: ①针对目前冷却壁漏水，造成炉墙结厚，影响炉况顺行，高炉适当发展边缘，处理炉墙结厚。 ②炉墙结厚消除后，采取适当抑制边缘适当抑制边缘，发展中心气流。炉渣碱度控制1.1-1.15之间，保持渣皮稳定。稳定炉温，保持高炉顺行，避免崩、悬料发生。 ③保证充沛的炉缸温度和良好的炉缸工作状态，[Si]控制 0.35~0.65，铁水物理热≥1480℃。 ④严格执行炉况管理制度，制度调整、萤石洗炉、风口面积调整必须得到公司级炉况管理批准后方能进行。 D、控制高炉休风:
2#高炉大修方案（讨论稿） 根据高炉现状，计划于2011年一季度对2#高炉进行大修，具体方案如下，请公司领导批示。 一、2#高炉冷却设备现状： 1、2#高炉（原一期）从2003年2月投产以来，至今已经使用近8年了，现在炉缸侵蚀严重，北侧及铁口两侧二、三带冷却壁处炉墙碳砖产生裂缝，2010年8月24日三层7冷却壁处炉皮开裂，先期跑煤气，于10月12日炉缸从该裂缝烧穿，同时将该处冷却壁烧损，铁水喷出，高炉紧急休风处理；从炉缸烧穿部位观察，炉缸碳砖呈环状侵蚀，最薄处不足250mm。 2、2#炉于2010年6月底进行了小修喷涂，对5、6带及炉身及其上部冷却壁部分（共10块）进行了更换，高炉停炉前工作正常，无烧损现象；从炉缸烧穿处换下来的冷却壁断面看，冷却大管不存在侵蚀减薄和结垢现象，但考虑到新一代炉龄的重要性，应将二、三、四带冷却壁全部予以更换，风口大套部分予以更换。炉身冷却板有部分需更换；炉喉钢砖有三块烧损，多数变形，应全部更换。 3、炉底冷却管最北侧一组有漏水现象，这次大修不做处理，所有炉底冷却水管均不予更换。 4、从本次停炉看，风口组合砖、渣铁口组合砖、炉腰炉腹及炉身下部砖衬侵蚀严重，需整体砌筑。 5、炉底中心温度偏高，最高时已达到530℃，炉缸底部大碳砖侵蚀严重。 6、铁口两侧的冷却壁进出水温差偏高，最高时已达到2.8℃。
二、2#高炉大修方案： 1、冷却设备 1）、更换二、三、四带冷却壁（二带26块、三带24块、四带28块），其余不作更换； 2）、更换风口中、小套（14套），部分风口大套（根据拆下来后实际情况而定； 2）、更换炉身冷却板45块（支撑砌砖用）； 3）、更换部分炉喉钢砖（勾头砖），18块水冷炉喉钢砖全部更换； 2、冷却水管路 1）、更换部分腐蚀严重的供排水主管路及各层环管（净环至高炉架空管道除外）； 2）、开挖破除地面，检查高炉至净环地下回水主管路腐蚀情况，确定是否需要更换； 3）、各冷却设备进出水管路全部更换； 3、炉内砖砌筑 1）、炉底耐热砼浇注，碳素找平层捣打； 2）、炉底大碳砖及棕刚玉砖砌筑； 3）、炉缸环碳及陶瓷杯砌筑； 4）、风口、铁口组合砖砌筑； 5）、炉腰炉腹铝碳砖砌筑，炉身高铝砖及致密粘土砖砌筑； 6）、炉喉缓冲泥浆填充。 4、炉喉钢砖上部及上升下降管喷涂。 5、炉外灌浆。
对高炉富氧鼓风的几点认识 （刘卫国） 1、概述 富氧鼓风一种高炉强化冶炼技术。在高炉大气鼓风中加入工业氧，以提高鼓风含氧浓度，强化风口区燃料燃烧，从而提高生铁产量。1913年比利时乌格尔厂第一次进行了高炉富氧鼓风试验，鼓风含氧增加到23%，产量提高12%，焦比降低2.5%~3%。60年代以来，随着高炉喷吹燃料技术的发展，我国鞍山钢铁公司、马鞍山钢铁公司、上海钢铁厂等先后在高炉上采用富氧鼓风。 2、富氧对高炉生产的影响 2.1 对高炉内热平衡的影响 单位碳素燃烧生成的热量升高，高炉内气固相比减少，因此炉缸热状态好转、炉缸和炉腹下部温度升高，煤气量减少，风口前理论燃烧温度上升。但由于煤气体积减少，会使中温区相对缩短，从而使低温区扩大。从总体看，由于单位生铁的鼓风量减少，热风带入的热量也会减少；但煤气量减少使顶温降低，可减少热支出；同时因富氧1%，可增产4%左右，单位生铁各部热损失也可以减少一些，所以总的热量消耗仍然是降低的。炉腹下部、炉缸温度上升，对硅、锰等一些难还原元素十分有利，因此适宜于冶炼锰铁、硅铁等铁种。 2.2 对回旋区的影响 高炉一般通过控制风速和鼓风动能来稳定回旋区的形状，达到稳定煤气流的目的。首先在风量不变时，随鼓风中含氧量增加，炉腹煤气量时逐渐增加的，为保证炉况顺行，应控制好炉腹煤气量和炉腹煤气流速。因
此在大量富氧时，应适当减少入炉风量。其次是富氧使炉缸的煤气量减少，炉缸温度上升。这两方面的原因导致高炉富氧后的回旋区缩短，使煤气流的初始分布趋向于边缘。故富氧后要调整布料制度以维持合理的煤气流分布。 2.3 对料柱透气性的影响 富氧后，炉缸煤气体积少，煤气对炉料下降的阻力也减少，但是富氧鼓风使燃烧带的焦点温度提高，炉缸半径方向的温度分布不合理，以及产生SiO气体剧烈挥发，到上部重新凝结，大大的降低了料柱透气性。 2.4 对燃料比的影响 A、随鼓风中含氧量的提高，煤气中CO浓度增加，煤气的还原能力提高，有助于间接还原过程的发展，有利于降低燃料比。 B、富氧后因煤气量减少，在某种程度上扩大了低于700℃的区域，又限制了间接还原的发展，但可通过喷吹燃料来抵消煤气量减少的因素。 C 、富氧可提高喷吹燃料的燃烧率，有利于提高燃料比 根据冶炼条件的不同，维持适合高炉炉型的富氧率使可以降低燃料比的。 2.5对喷吹燃料的影响 富氧鼓风使风口前理论燃烧温度提高，为了控制正常冶炼时的适宜理论燃烧温度，富氧后可适当增加喷吹燃料数量。为保证喷吹燃料在风口前充分燃烧，需要由一定氧的过剩系数。当喷吹燃料量较少时大气
高炉富氧的最大效果是提高产量。富氧鼓风将给炉内带来二个方面的变化,一是风口前理论燃烧温度(Tf)的升高,二是吨铁煤气量的下降。另外,增加富氧率,也有利于改善煤粉的燃烧。 鼓风中氧的浓度增加，燃烧单位碳所需的鼓风量减少；鼓风中氮的浓度降低，也使生成的煤气量减少，煤气中CO浓度因此而增大。这些变化，对冶炼过程产生多方面的影响： 1）、由于煤气体积少，煤气对炉料下降的阻力也减少，为加大鼓风量、提高冶炼强度创造了条件。 2）、随鼓风中含氧量的提高，煤气中CO浓度增加，煤气的还原能力提高，有助于间接还原过程的发展，但因煤气量减少，在某种程度上扩大了低于700℃的区域，又限制了间接还原的发展。所以富氧能否降低燃料消耗，要由实际生产结果来定，不同冶炼条件，结果也不相同。 3）、富氧鼓风改变了冶炼中的热平衡。从分区看，由于富氧提高了理论燃烧温度，下部高温区热交换显著改善，热量集中于炉腹以下。但由于煤气体积减少，会使中温区相对缩短，从而使低温区扩大。从总体看，由于单位生铁的鼓风量减少，热风带入的热量也会减少；但煤气量减少使顶温降低，可减少热支出；同时因富氧1%，可增产4%左右，单位生铁各部热损失也可以减少一些，所以总的热量消耗仍然是降低的。 4）、富氧鼓风对顺行产生影响。因为富氧鼓风使燃烧带的焦点温度提高，炉缸半径方向的温度分布不合理，以及产生SiO气体剧烈挥发，到上部重新凝结、降低料柱透气性，从而破坏炉况顺行。所以在富氧又采用高风温时，用喷吹燃料控制理论燃烧温度是经济合理的。若无喷吹燃料装置，则应采用加湿鼓风。 高炉富氧鼓风的特点和作用[文秘家园-www,https://www.doczj.com/doc/795281438.html,,找范文请到文秘家园] 高炉冶炼是高温物理化学反应，参与反应的主要元素是Fe-C-O。Fe来源于矿石，包括烧结矿、球团矿、块矿等。碳来源于燃料，包括焦炭及各种喷吹物。O2来源于高炉鼓风和富氧。原先矿石和燃料是由高炉上部装入的，而从高炉下部进入炉内的仅是鼓风，后来发展高炉综合鼓风技术，即从高炉下部进入炉内的不仅有鼓风，还有富氧及各种可燃的碳氢化合物，甚至还有含铁、含CaO的粉状物质。 富氧的目的原先主要为提高风中含氧，强化高炉冶炼，后来由于喷吹燃料技术发展，高炉喷吹的天然气、重油或煤粉量过大时，导致高炉理论燃烧温度过度下降，使高炉过程困难，同时也难于继续提高喷煤量。而高炉富氧之后，可以相应提高理论燃烧温度，提高反映区的氧化气氛，形成富氧喷吹技术，特别是富氧喷煤技术，更适合国内的实际。 现在国内高炉喷煤量已普遍达到100kg/t，而宝山高炉达到200kg/t的国际水平，还有一大批高炉煤比超过了150kg/t，从高炉喷吹煤粉的实践可知道，在无富氧的条件下，煤比一般能达到100kg/t，个别可达到120kg/t，若想达到更高的水平必须配备富氧，否则将导致高炉喷煤置换比降低。目前国内高炉富氧一般在1—3%的水平，个别可能高些。国外有的国家电力充足，富氧可达到10%，甚至更高。敬业高炉这次富氧仍然是用炼钢余氧，但更大的目的在强化高炉冶炼，多出铁，当然也应相应提高煤比，所以一旦富氧，立即达到较高水平，
2#高炉大修停炉及残铁排放方案2#高炉计划2014年11月1日18时开始打水降料面停炉。要求料线降至风口以下，为确保停炉安全，制定此方案。 一、组织机构 二、准备工作 1、制作四进四出分配器，放于风口平台，分配器进水管接在风口给水环管上保证全开，出水管接∮25mm白钢阀门，末端作成梢口，各阀门做好标记，降料面过程中力争四个出水管打水均匀。 2、制作喷水枪四支，要形成雾状，安装前必须在取样孔平台处试验喷水情况，打水压力要大于炉顶压力0.05MPa。打水控制阀门置于风口平台。 所需材料:∮25mm、长4000mm焊管4根，∮32mm胶管160m，∮25mm白钢阀门4个。 喷水枪制作要求：将4000mm焊管一端焊死，一端作成梢口。从焊死端头开始至另一端1400mm长度内，每隔75mm钻一个∮3mm 的圆孔，交错分布共三排，相临两排之间夹角为45°。 3、休风前校验炉顶温度、荒煤气温度电偶是否准确，如不准预休风时必须处理准确。 4、准备对讲机一对。 5、预休风检查炉顶四个打水枪喷头，并试水调试。 6、制作1把长度15米、标记明确的软探尺。（由李耀军负责） 负责人签字＿＿＿＿＿＿ 7、预休风时将通炉顶蒸汽盲板撤掉，并将水排净。
8、提前一周将1#风口捅开，[Si]按0.5%左右控制，按正常风速提高风量，活跃炉缸。 9、提前一天安排清理炉顶油污及易燃物，保持现场整洁。 10、提前3天将所有矿槽轮流倒空一遍。 三、降料面工艺操作 2、1日14时左右，变全焦冶炼（考虑预休风送风后风温降低，要多加焦炭）负荷按控制，18时停喷煤。[Si]按0.6～1.0%控制，[S]按0.030～0.050%控制。高炉工段提前一天通知喷煤工段，便于喷煤工段做好停煤前的准备工作。 3、停煤粉后即停止富氧，关A、B阀并加盲板。 4、加盖面焦约15t。 5、1日18时左右，开始料车打水降料面，要求提前测量料车打水量，以料车不流水为准。控制炉顶温度翻料，尽最大能力降料面。提前与原料工段联系好，将部分矿槽倒空，预休风前要倒空所有矿槽及中间斗、料车、受料斗、料罐等。 6、1日20时左右，预休风炉顶点火安装喷水枪等相应设备（喷水枪要带水安装）。炉顶点火时要注意安全。喷水枪安装要求打水孔向上，插入深度 3.2m，外部与打水预留孔焊死密封。制作软探尺一个，以测量料面深度。此过程预计2小时。 7、打水枪安装完毕后送风（不引煤气，两侧炉顶放散都打开），把α角调至最小角度，全开炉顶气密箱冷却水及氮气，开始打水降料面，预计10个小时后料面降至风口。 8、炉顶温度控制在＜450℃，切煤气前保证荒煤气温度≤260℃。 9、休风前要仔细检查蒸汽系统、冷却设备情况，漏水的冷却壁、冷却板要将阀门关闭，破损的风口休风后要进行更换，炉皮开裂处要彻底补焊。打水降料面时要避免休风，轻微风口破损，可关小进水，解开出水管，进行外部打水喷淋。如风口破损严重，必须休风时，先停止炉顶打水并炉顶点火。坐料时必须停止炉顶打水。 10、打水降料面时炉顶、除尘器通蒸汽。发生炉顶爆震或着火时，要采取减风，调整打水量，控制炉顶温度，间隔开关炉顶