中国一冶

冶金生产工艺流程及冶金建设工程技术质量控制

2013年 10 月

目 录目 录一、钢铁冶金生产总流程 一、钢铁冶金生产总流程 二、焦化工程 二、焦化工程 三、焦化工程施工技术及质量控制 三、焦化工程施工技术及质量控制 四、炼铁工程四、炼铁工程五、高炉工程施工技术及质量控制五、高炉工程施工技术及质量控制六、热风炉工程施工技术及质量控制六、热风炉工程施工技术及质量控制七、炼铁工程其它设备简介、高炉鼓风机施工七、炼铁工程其它设备简介、高炉鼓风机施工 技术及质量控制技术及质量控制八、炼钢、连铸工程八、炼钢、连铸工程九、炼钢连铸工程施工技术及质量控制九、炼钢连铸工程施工技术及质量控制

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一、钢铁冶金生产总流程一、钢铁冶金生产总流程

中国一冶 1.11.1 钢铁冶金生产流程简图钢铁冶金生产流程简图

中国一冶1.21.2 典型的冶金生产工艺总流程典型的冶金生产工艺总流程

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二、焦化工程二、焦化工程

中国一冶2.1 焦化生产工艺流程图

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2.2 炼焦工段

炼焦原理：煤装入焦炉炭化室内 , 隔绝空气加热

至 950℃ ～ 1050℃ ，经过干燥、热解、熔融、粘结、

固化、收缩等阶段炼成焦炭，即煤的高温干馏。

中国一冶焦 炉 及 四 大 车

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焦炉炉体结构的特点 :

焦炉是庞大而复杂的工业炉 , 它与其

它工业炉的明显差别是砌体外没有钢壳包容，

而是由炉柱、保护板、拉条等另散的护炉铁

件与砌体紧密贴合而构成的有机整体。

中国一冶 煤气净化工艺 冷凝鼓风工段：采用横管初冷器，将煤气冷却至小

于 25℃ ，使煤气中的焦油和萘得到脱除。 脱硫工段：采用以氨为碱源， H.P.F为催化剂的焦

炉煤气脱硫、脱氰工艺。 硫铵工段：采用喷淋式饱和器，集酸洗、捕雾、结晶

为一体，饱和器采用高材质耐酸不锈钢，干操器采用振动硫化床干操器。 终冷洗苯工段：终冷采用高效板式外冷却器，洗苯采

用填料塔。 粗苯蒸馏工段：采用单塔生产轻苯的工艺，各槽器放

散气均接入鼓风机前吸煤气管道。 蒸氨及导热油工段：采用高效塔盘蒸氨塔。 酸库工段：设 2 个硫酸槽，硫酸采用汽车卸车方式。

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H.P.F 脱硫、脱氰工艺流程图

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干熄焦工艺流程

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三、焦炉工程施工技术及质量控制三、焦炉工程施工技术及质量控制

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3.1 焦炉工程施工特点： ⑴耐材量最大的工业炉，砌筑精度要求高。 ⑵焦炉大棚是主要临时设施。 ⑶焦炉炉体的每种设备数量多，定位精度要求高。 ⑷开始烘炉后，随着炉温升高，必须适时施工热态工程。

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1 、临时设施：大棚、耐材库、设备库2 、耐材品种：红砖、粘土砖、硅砖、断热砖、浇注料、耐火泥浆3 、砌筑顺序：放线→配列→砌砖→勾缝→保护→清扫→检查交接4 、两种砌筑方法：先立炉柱与后立炉柱5 、炉体砌筑的主要部位：水平烟道、炭化室、蓄热室、斜道、燃烧室、炉顶6 、混凝土工程：焦炉基础及埋管、抵抗墙、煤塔7 、炉体设备的安装：炉柱、保护板、炉门框、炉门、拉条、炉顶管道、炉下加热管道、废气阀、交换机及传动、四大车

3.2 焦炉施工技术及质量控制要点

中国一冶 控制要点： 1)焦炉耐材砌体验收及安装控制基准线； 2)保护板及炉柱中心线控制，对准炭化室，注意累积误差，控制磨板标高，炉柱、小炉柱及小横梁的外观控制；保护板及炉门框密封石棉绳加压控制； 3)上升管的垂直度控制，集气管的坡度控制；热态连接； 4)炉下加热管道及废气阀压力试验，炉下加热管道及废气阀的安装中心线、标高控制，特别是交换旋塞及废气阀的扳把应与交换机及传动拉杆在一条直线上；热态连接； 5)四大车液压传动管道油冲洗清洁度控制；轨道安装及热态连接；防止啃轨的措施 。8 、烘炉，热态工程

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护炉设备装配简图1 一拉条； 2 一弹簧； 3 一炉门框；

4 一炉柱； 5 一保护板； 6 一炉门挂钩

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荒煤气导出系统上升管集气管结构简图1 一吸气弯管； 2 一自动调节翻板； 3 一氨水总管；4 一吸气管； 5 一焦油盒； 6 一集气管； 7 一上升管；

8 一炉柱； 9 一隔热板； 10 一弯头与桥管； 11 氨水管； 12 一手动调节翻板

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下喷式焦炉的煤气管系l 一高炉煤气主管； 1 一焦炉煤气主管； 3 一煤气预热器；4 一混合用焦炉煤气管； 5 一孔板； 6 一放散管； 7 一水

封

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19

7

52

34

6

78

111010

1 2 5 80 型焦炉入炉煤气管道配置图1- 煤气下喷管；

2- 煤气横管； 3-交换旋塞； 4- 调节旋塞；

5- 焦炉煤气主管； 6- 煤气支管；7- 交换扳把； 8-交换拉条；

9- 小横管； 10-高炉煤气支管；11- 高炉煤气主管

中国一冶焦炉大棚、耐火砖砌筑、护炉铁件安装

作用：保护耐火砖及耐火灰浆不受雨雪侵蚀和受冻 ,在炉体烘炉温度达到 200℃ 以上拆除

⑵ 筑炉临时大棚

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1 、干熄焦本体1)钢结构框架制作、安装及连接质量；2)熄焦炉制作、安装防止变形的措施；干熄焦炉壳全焊透的焊缝需进行磁粉探伤，探伤比例100%，超薄锥形大直径壳体焊缝做渗透试验 ;3)装入吊轨道安装及防止啃轨的措施；4)氮气循环系统风机安装，管道安装。2 、余热锅炉安装3 、蒸汽透平发电机安装

3.2 干熄焦设备安装技术及质量控制要点

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干熄焦炉壳

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第五段上部大方型法兰及环形平台与壳板的组装及焊接

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1 、各类贮槽安装定位质量控制 ;2 、分馏塔安装定位质量控制 ;3 、煤气风机安装执行设备安装技术指导文件 ;4 、管道安装材料、连接、支架、焊缝、试压、外观、保温、涂层等质量控制。

⑶ 炉体砌筑

3.3 煤气精制设备、管道安装技术要点

中国一冶5 、分馏塔安装质量控制1)塔在出厂前应标识四条纵向组装线和基准圆周线 , 作为现场组装及安装的依据；2)塔盘安装前宜按图预组装；塔盘安装前，塔体应严密性试验；3)应控制塔体中心线、垂直度、塔圈法兰面的水平度、塔底座

中心线；底座标高 ( 塔类的垂直度检测应选在早晨进行 ) ；4)塔组装后焊缝应探伤检查；5)填料塔内的充填物应清洗干净，排列方式、高度和填充的体积符合设计和规范要求。6)塔盘、筛板、蛇形搭板、浮动喷射塔板的安装质量符合图纸

要求。7)圆形泡罩、条形泡罩和 S 型泡罩：泡罩及紧固件齐全，安装符合图纸要求。并分层全部进行鼓泡试验。8)塔盘安装及填料填充完毕，塔内清理后无遗留工具、紧固件

及杂物。塔壁、塔盘、塔底的表面清洁，无积垢。经专职质量检查员检查，并作隐蔽工程记录。9)进入塔内安装塔盘人员应遵守关的规定。

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四、炼铁工程

中国一冶4.1 4.1 高炉炼铁工艺流高炉炼铁工艺流程程

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4.2高炉炼铁原理 高炉炼铁是铁的还原过程，即使用焦炭作主要燃料和还原剂，在高温下将铁矿石和含铁原料中的铁从氧化物或矿物状态还原为液态生铁。生铁是含碳量在 1.7% ～ 4.3%

范围内的铁碳合金，同时还含有少量的硅、錳、硫、磷等杂质。

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五、高炉工程施工技术及

质量控制

中国一冶 高炉工程施工特点

1) 炉壳高、大、重、厚，壁厚在 50 ～ 120mm 间，

制作难度大，焊接要求高，局部焊缝需退火处理

2) 高炉基础混凝土量大，必须采用大体积混凝土施

工技术

3) 耐火材料砌体质量要求高

4) 吊装难度大， 对吊机和场地要求高

5) 大型构件、设备高空安装，立体、交叉作业多

中国一冶施工组织要点

⑴ 高炉本体是高炉工程施工的重点，在施

工资源、施工组织上应侧重考虑。

⑵ 高炉本体采取以炉壳为先导，炉壳、炉

身框架、水冷壁、水冷管，耐材同步施工。

⑶ 能源介质应先试车完，并投入使用。

⑷ 高炉鼓风机应在向热风炉送风前试车完。

⑸ 热风炉必须比高炉提前 25 天烘炉。

中国一冶 超厚大体积砼基础施工 高炉 (热风炉 )基础属大体积砼，防裂措施有：

1) 砼分层浇筑

2) 优化砼配合比，选用水化热较低的矿渣水泥

3) 降低砼的入模温度

4) 控制砼的温度应力

5) 安装温度传感器监视温差，安装水冷管控制砼内部水化热温升值

6) 砼表面及时保温、保湿 , 必要时安装保温棚

中国一冶炉壳结构制作安装主要技术及质量控制

1) 炉壳制作的材料、划线、下料及坡口、开孔 ( 风口、出铁口及冷却壁孔 ) 、卷制及压制、预组装、焊接及热处理、涂层、装运等质量控制；

2) 现场钢平台上组装、焊接成带，吊装到位并找平、找正、焊接及热处理等质量控制；

3) 炉壳的纵焊缝和横焊缝均采用二氧化碳气体保护焊焊接；

4)风口带制作焊接完毕后，应分段热处理；现场焊缝应现场焊后热处理；

5) 炉壳现场开孔 ( 风口带及围管开孔 ) 的质量控制。

中国一冶 高炉吊装 高炉吊装应考虑六大吊装难点，即风口带炉壳、热风围管、高炉煤气下降管、主上料皮带通廊最上段、炉身框架柱梁及炉顶吊车大轨梁。 a 选择有足够能力的主吊机。 b 主吊机应正确占位，采用塔吊，一

般要占用部分出铁场。 c 可采用双机抬吊。

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冷却壁试压、通球、安装的质量控制

1) 按设计和规范要求，冷却壁出厂前在厂内试压一次，在安装前工地再试压、通球一次。

2) 水冷壁联合试压时间应在炉底碳砖砌筑前。3) 水冷壁由主吊机吊装到炉内，用液压顶推

器安装在炉壳上。

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安装冷却壁的液压顶推器

中国一冶高炉耐材施工质量控制

1) 搭设高炉炉腹保护棚砌筑碳砖；2) 高炉风口为炉底碳砖运输进料口；3) 高炉水冷壁联合试压时间应在炉底碳砖砌筑前；4) 水冷壁压力灌浆、勾缝质量控制；5) 整体式陶瓷杯内衬、砖壁合一 ( 即镶砖冷却壁 )

炉衬、大块或超大块风口组合砖内衬砌筑技术和质量控制。

中国一冶 高炉设备安装及质量控制

1) 炉顶钢圈安装 2) 炉顶料罐安装

3) 炉顶水冷齿轮箱安装 (包括眼镜阀 )

4) 炉顶旋转溜槽安装 5) 炉顶液压站安装

6) 风口设备安装及试压 7) 泥炮安装

8) 开铁口机安装 9)揭盖机安装

10)摆动溜咀安装 11) 炉底液压站安装

12) 鼓风机安装 13)立式磨机安装

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六、热风炉工程施工技

术及质量控制

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几种不同结构形式的热风炉简图

a-半球形炉顶内燃式热风炉； b-悬链线形炉顶内燃式热风炉； c-新日铁式外燃式热风炉；d- 顶燃式热风炉；e-卡鲁金式热风炉；f- 地得式热风炉；g-马琴式外燃式热风炉；h- 球式热风炉1--蓄热室； 2--燃烧室；3-- 热风出口； 4--燃烧

器； 5-- 冷风入口。

中国一冶主吊机选择

热风炉吊装的主吊机应根据热风炉工艺平面、立面布置图选择塔吊或履带吊吊装。管道及钢架在炉壳安装完后安装。

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热风炉砌筑

在每个热风炉烟道侧各立一座卷扬塔。卷扬塔结构为 1.6m×1.6m井架，耐材用卷扬机提升罐笼至各层金属平台。

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七、炼铁工程其它设备简介、高炉

鼓风机施工技术及质量控制

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离心式 轴流式 斜流式 复合式

鼓风机分类

中国一冶电动鼓风机安装质量控制要点

1)垫板安装。2)转子水平度调整，轴颈与滑动轴承的配合调整，轴瓦紧力调整，下机室水平度调整。3)动、静叶间隙调整，气封、油封间隙调整，增速机齿间隙调整等。4) 联轴器同心度调整。

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轴流风机安装工艺流程

中国一冶电机安装、联轴器定心 1

电机粗找正定位后，精找正用三块百分表检测，一块用于径向，两块用于轴向，百分表固定在联轴器上。在两轴相对转动的条件下分 0°、 90°、 180°、 270° 四个位置读取百分表数值，通过反复调整电机或增速箱位置和增减调整垫板使三块百分表读数符合设计和规范要求。 还可用激光对中找正电机。

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八、炼钢、连铸工程

中国一冶8.1转炉炼钢流程

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中国一冶8.2 炼钢工艺原理

将铁水、废钢等通过转炉、电弧炉以及精

炼炉等的冶炼，炼成具有所要求的化学成分的钢，

并使钢具有一定的物理化学性能和力学性能。

炼钢的基本任务可归纳为“四脱”（脱碳、

氧、磷和硫）、“二去”（去气和去夹杂）、二

调整（调整成分和温度），采取的主要技术手段

为：供氧、升温、加脱氧剂和合金化操作。

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九、炼钢连铸工程施工技术及质量控制

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炼钢

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9.1转炉炼钢工程施工特点

1)厂房为多跨、高层钢结构厂房。

2) 钢结构制作、安装量大。

3) 高层钢结构框架安装时，穿插汽化冷却烟道

、大型设备及桥式起重机等安装。

4)安装设备体积大、重量重，吊运难。

中国一冶9.2转炉炼钢工程施工要点及质量控制

1)转炉基础大体积砼施工及倒罐坑、地下料仓、 RH精炼炉钢包顶升深基坑等支护质量控制；

2) 钢结构厂房安装质量控制；3) 汽化冷却烟道系统安装、焊接、试压、探伤等质量控制；

4)台车法和平移法转炉安装技术和质量控制；5)转炉耳轴轴承热装、主减速机切向键冷装质量控制；6)氧、副抢安装及其轨道安装定位技术及质量控制；7)氧气阀门室及氧、氮、氩管道安装、质量控制；

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8)电炉组装、安装技术和质量控制；9)变压器及短网安装技术和质量控制；10) 精炼炉及液压系统施工技术和质量控制； 11)铸造桥式起重机安装技术和质量控制；12)渣及水处理系统安装技术和质量控制；13) 合理配备大型吊装机械；14) 钢结构加工场地。

中国一冶 9.3电炉冶炼碳钢流程废钢

废钢堆场

废钢配料间

电磁吸铁起重机

废钢料槽

电炉

铁水 副原料及铁合金

鱼雷罐车

铁水倒罐站

铁水罐

KR脱硫

高位料仓 中位料仓

称量斗

地下料仓

上料皮带

称量斗

渣场

渣罐 RH CTS LF

钢水罐

碳钢板坯连铸机

钢水钢渣水冷烟道

水冷烟道

烟气

除尘除尘

中国一冶9.4电炉冶炼不锈钢流程

不锈钢废钢

废钢堆场

废钢配料间

高炉脱硅铁水

废钢抓斗

废钢料篮

辅原料及铁合金铁合金厂

鱼雷罐车

铁水倒罐站

铁水罐

铁水喷吹脱磷

液态铬铁罐

液态铬铁

汽车

地磅

地下料仓

皮带机

炉顶料仓

称量斗

电 炉

氩氧脱碳炉 (AOD)

钢 水 罐

VODLTS

不锈钢板坯连铸机

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电炉炼钢连铸厂

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电炉11 轨座；轨座；

22 弧形板；弧形板；

33 摇架平台；摇架平台；

44 炉壳；炉壳；

55 炉盖；炉盖；

66 除尘罩；除尘罩；

77 旋转框架平台；旋转框架平台；

88 旋转框架；旋转框架；

99 电极立柱支架；电极立柱支架；

1010 除钢槽；除钢槽；

1111 摇架摇架锁定装置。锁定装置。

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连铸

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9.6 连铸工艺原理

连续铸钢是将钢水连续浇铸成钢坯，再切

成一定长度的坯料，供轧钢用。分板坯连铸

机 (单流和双流 ) 、方坯连铸机和园坯连铸机 (多流 ) 。

中国一冶 连铸机各机形

中国一冶9.7弧形连铸的工艺流程

1. 引锭杆头送入结晶器。

2. 调好中间包水口位置、与

结晶器对位。

3. 钢包中的钢水注入中间包

4. 中间包内的钢液面达到

400mm 左右时，打开中间

包，水口将钢液注入结晶

器。引锭头

钢水包

中间包

结晶器

中国一冶5. 结晶器中钢水受到强烈冷却，冷凝形成坯壳。6. 坯壳达到一定厚度时启动扇形段或拉坯机，夹持引锭杆将铸坯从结晶器中缓慢拉出 ( 与此同时，开启结晶器振动装置 )

7. 铸坯经过二冷区喷水进一步冷却，使液芯全部凝固。8. 铸坯进入水平段时，脱去引锭装置，再由切割机将铸坯切成定尺，由运输辊道运出。

振动装置

二次冷却

运输辊道

铸坯

切割设备

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1.测量控制；2.旋流池深基坑支护质量控制；2. 钢水包回转台安装及质量控制；3. 铸流导向系统安装及质量控制；4.对弧调整及质量控制；5. 液压润滑系统安装及质量控制；6. 冷却水系统安装及质量控制。

9.8连铸工程施工要点及质量控制