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1、1180t/d双梁式石灰竖窑工程 技术设计方案及报价河北宏达绿洲工程设计有限公司2010年1月目 录 目录. 2 1 概述2 2 产品特性8 3 工艺流程图9 4 技术经济指标9 5 生产工艺说明10 6 供配电、三电系统 117 环境保护与综合利用 . 178 安全与工业卫生 . 199 技术经济分析 2110 工程总投资 2411 附表301、 概述11进入21世纪，我国钢铁行业奋发图强，步入划时代的发展阶段，钢产量超过2亿吨，处于世界领先地位，特别是近几年年产100-200万吨的钢铁企业，更是突飞猛进，高速发展，愈来愈显示出它的优势和生命力。随着我国国民经济持续、稳定、健康的发展，对钢的
2、质量要求愈来愈严格，而转炉炼钢已成为炼钢的主要工艺，为确保炼钢使用精料，提高钢质量，早在1983年全国炼钢会议上提出的质量规划中，将转炉炼钢使用活性石灰作为我国转炉炼钢技术发展的方向之一。目前我国很多中小钢铁企业使用普通石灰质量很差，活性度仅为120-180ml（4N-HCL、10min），CaO含量只有7380%，生过烧率达到25%。炼钢石灰消耗100/ t钢左右，有些厂家石灰的消耗达到了110/ t钢。另外，随着钢铁原料的“精料化”和“熟料化”的实施，国内各大钢铁企业，加大了烧结生石灰用量，估计烧结石灰用量已占到冶金石灰的三分之一。高活性石灰不但可以提高烧结机烧结速度和混合温度，实现节能降
3、耗，同时使烧结产量提高810%，烧结矿品位提高0.30.5%。活性石灰：炼钢过程使用活性石灰，反应速度快，反应能力强，性能活泼，具有：体积密度小：1.41.8g/cm2气孔率高：50%比表面积大：1.62/ g晶粒细小：3m活性度高：300ml(4N-HL-10min)CaO纯度高，一般大于90%炼钢使用活性石灰与使用普通石灰比较：1) 炼钢过程石灰消耗：4070/t钢，普通石灰消耗100/t钢；活性度每增加100 ml,石灰消耗降低815/ t钢2) 渣量减少3040%3) 提高金属收得率：0.51.0%,一般钢铁料消耗1080/t钢左右。4) 提高熔池温度,提高脱P、S效率,脱P、S率达到
4、90%,因而提高钢的质量。5) 缩短冶炼时间：降低氧气消耗,一般每炉钢缩短冶炼时间12分钟,因为活性度和CaO含量高，操作可以一次倒渣。6) 与钢水酸性杂质反应迅速快,增加钢产量,因而应用普通石灰反应速度一般都在35分钟,这样可以提高钢产量,经济效益十分明显。7) 提高炉龄,由炼钢过程使用活性石灰提高脱S率,减少渣量,操作可一次倒渣,缩短冶炼时间,炉龄一般提高3040%。我国目前煅烧活性石灰几种先进窑型我国从20世纪70年代开始陆续引进国外先进生产活性石灰窑设备和生产技术，如回转窑、双膛竖窑、套筒窑和梁式窑等，由于引进国外先进生产活性石灰设备和技术，促进了我国的钢铁行业的迅速发展。回转窑主要特
5、点：石料在不断运动中煅烧成石灰，热量分布均匀，石灰质量稳定，CaO92%，活性度380 ml，劳动生产率高等。缺点：石灰日产800 t以下，其规模效益有所降低，需高热值燃料，能耗高，热耗比其它窑型高20-30%。占地面积大，投资大。国内几家特大型钢铁企业先后引进回转窑生产活性石灰。 双膛式竖窑（maliz-shaffkiln）该窑型瑞士迈尔兹并流蓄热式双膛竖窑，是由两个结构相同垂直布置的窑膛，操作时一个窑膛煅烧，一个窑膛预热。具有热能耗低，一般为900kcal左右，活性度达到350 ml，占地面积小，一次性投资比回转窑低。适用于热值大于1600kcal/m3燃料，双膛窑的换向操作系统比较复杂,
6、对操作工人的素质要求高。窑体为正压操作生产过程检修困难。用煤粉作燃料使对煤的要求严格,一般地区不易解决。目前我国引进该窑型有太钢、唐钢、包钢、杭州等钢铁企业。该窑关键设备需引进，在国内该窑尚处于发展研究阶段。 套筒式竖窑（Annulay shaffkiln）引进德国贝肯巴赫窑炉公司的一种窑型，主要结构特点：石料在一圆形窑膛内煅烧，热量分布均匀，整个煅烧过程是在负压条件下进行，作业率低，占地面积、石灰活性度、能耗等与双膛窑相似，此窑型国内尚未开发移植。主要问题是炉体结构复杂,耐材异型砖太多，窑衬砌筑要求高施工困难，过桥在使用当中易发生坍塌,日常维护量大。适用高热值燃料，我国梅山、马鞍山、本钢、济
7、钢等企业引进该窑型。 双梁式石灰竖窑该窑型是由二层烧嘴梁组成燃烧系统，窑体上部设置一层窑气抽气管、窑体为准矩形。两层烧嘴梁之间设有周边烧嘴,用来补充梁式烧嘴所煅烧不到死角,这种煅烧方式使整个窑的段面温度均匀石灰生过烧率低、活性度高。主要特点：窑型为单筒竖窑结构简单、耐火材料无异型砖,相对于其它窑型此窑施工方便砌筑简单。燃烧采用梁式烧嘴系统,石灰产品质量稳定，活性度高，能耗低，适用于多种燃料，设备简单，操作弹性大，占地面积小，投资相对与其它窑型较低，被用户誉为“无故障”窑型。1.2 我公司开发的双梁式石灰窑主要技术特点 生产规模100600t/d圆型窑或矩型窑。窑操作弹性大，从50-110%任意
8、调节，均能实现稳定生产，而且不影响石灰质量和消耗指标。适用多种燃料、天然气、煤粉、焦炉煤气、混合煤气、高炉煤气（热值800 kcal/m3）或固液、固气混合燃料。热耗低，热能利用合理，二次空气通过冷却石灰预热，一次空气通过预热器预热进入燃烧梁，燃料完全燃烧，热值充分利用，能耗800-1000 kcal/kg。 采用低热值燃料，空气、煤气双预热；采用高热值燃料，只预热空气。应用低热值燃料，除保留原窑型双层烧咀梁外，还设置了周边燃烧系统，使煅烧截面更加合理。燃烧系统控制精确，每个烧嘴都能独立调控，使煤气充分完全燃烧，达到理想的“蓝达”指数。窑体结构特点：1）窑体呈准矩形，窑体设置上下两层烧咀梁和周
9、边烧嘴，窑体上部设置上层窑气抽出管（上吸气梁）,窑气抽出管上部为储备石灰石区域,抽气管至上层烧咀梁之间为预热区，利用高温煅烧后的窑气预热石灰石至煅烧的温度,上层烧咀梁至下层烧咀梁之间区域为煅烧区，石灰石均匀煅烧成活性石灰，此区域根据石灰质量、产量要求加以调节。2）下层烧嘴梁至出灰口之间为冷却区，二次空气（冷却空气）从底部入窑将石灰冷却至100以下出窑，被加热的二次空气则由下吸气梁抽出后经换热器将余热充分利用。3）当一定量石灰石通过窑顶加料门进入储备区，均匀分配于窑截面上，窑顶的两道密封门自动密闭阻止空气在加料时进入窑内，因而不影响窑顶的负压。石灰石加入窑内缓慢经5个区域往下移动，煅烧分解成产品
10、活性石灰。整个系统分为：储料带、预热带、煅烧带、后置煅烧带、冷却带。4）采用两层烧咀梁是该窑的技术诀窍和核心部分，烧咀梁采用导热油冷却。根据产量梁内设置若干个可调节的烧嘴，使多点供热的范围覆盖石灰窑整个横截面，通过调节各烧嘴的分配比来保证供热均匀，通过调节空燃比来保证燃烧效率。从而保证了石灰的生过烧率和高的活性度。5）窑上层设一层窑气抽出管即上吸气梁，梁下侧设有多个分布均匀的开口，窑气通过开口由吸气梁抽出，保证窑内整个截面的负压分布均匀，使该窑整个段面的气流分布均匀和顺畅,保持最佳燃烧效果和最低燃料消耗。6）窑体除横贯2层窑气抽出管，2层烧咀梁和出灰机构外无其他内件，耐火材料表面垂直规整无异型
11、，因而该窑结构简单，钢结构和耐材用量小，维修量小，操作费用低，热能耗、电耗比较低。7）炉窑操作配置PLC控制操作系统。 3路压力系统煅烧方式所谓“三路压力系统”就是在冷却带上方装置13根抽气梁，将冷却过石灰的热空气抽出窑外，经换热器将热量传递给助燃空气之后排空,下抽气梁也是由导热油冷却保护的。这样，在下层燃烧梁和下层抽气梁之间，形成了一个有足够高度的后置煅烧带（即并流煅烧带）。在后置煅烧带内，温度很高，但无压力干扰，在煅烧带基本烧成的石灰，进入后置煅烧带缓慢下移，使石灰品质特别是活性度得到极大的优化。其次，三路压力系统实现了“二次脱硫”。石灰石中所含硫分，在煅烧过程中被分解出来，悬浮于废气中。
12、因为梁式竖窑为单筒负压操作，废气很快排出。这样，废气中大部分硫分尚未来得及氧化钙反应，就随废气排出，是为“一次脱硫”。残存在窑内的硫分，与石灰表面发生反应，附着在成品灰表面。随着成品灰的向下运动，石灰表层被局部磨损，相当量的硫分附着在粉末中。下吸气梁向外抽及成品灰冷却空气时，同时将携带有硫分的石灰粉末抽出，经高效除尘器除尘，实现“二次脱硫”。即生产的成品灰中的含硫量十分低，这时炼钢用灰来讲是十分重要的。1. 3 工程建设规模根据贵公司的炼钢生产需求，拟建设180t/d梁式石灰竖窑1座。1. 4 原料生产冶金石灰原料是一种天然的碳酸钙（俗称石灰石），由于石灰石组成及物理机械性能不尽相同，粒度：4
13、080mm （其中大于80mm5%，小于40mm5%），其化学成份如下：（甲方提供） 1. 5 燃料本工程双梁式石灰窑使用甲方提供的高炉煤气。 高炉煤气 热值 800Kcal/m3 流量 75008500 m3/h.座 总管压力 1417KPaH2S含量50mg/ m31. 6 蒸汽（饱和蒸汽）主要作为煤气伴管和采暖用气 用量 20Kg/h 压力 0.2MPa1. 7 氮气（或压缩空气）供气压力 0.6MPa使用压力 0.2 0.6Mpa氮气品质：N2含量99.99流量： 30m3/min（含煤气吹扫用量）1. 8 设备冷却水甲方提供设备冷却用水（主要是风机、油泵及环境用水）冷却水（循环水）入口压力 0.20.4MPa入口温度：36总硬度： 15德国硬度流量： 40 50m3/ h2、产品特性在保证原料质量和燃料质量的条件下，双梁石灰窑是能够煅烧出均匀的残留CO2低、晶体小、气孔率大、体积密度小、表面积大、反应性能强的高活性石灰。3、工艺流程图石灰石料场原料筛分烟囱卷扬机料斗引风机上料斜桥高炉煤气废气布袋除尘窑顶布料器 燃气预热器上吸气梁180t/d双梁竖窑 空气预热器助燃风机窑底换热器小引风机旋风除尘器下吸气梁出料斗电磁振动给料机小助燃风机储料斗振动给料机平皮带输送机挡边皮带输送机可逆皮带机直线
