1 炼铁工程的监理要点一、炼铁工艺及主要设备简介（一）炼铁工艺炼铁的传统工艺是采用高炉将铁矿石熔炼成生铁。铁矿石是氧化铁与杂志的混合物或化合物。在高炉冶炼工程中， 铁矿石被煅烧到熔融状态，通过还原作业，除去氧化铁中的氧元素，并通过铁元素吸收碳元素的渗碳作用生成液态生铁，同时，脉石与铁分离生成熔渣。在传统的钢铁联合企业中，高炉炼铁是标志性项目，它的生产能力决定了企业的产能高炉炼铁系统一般由原料系统、冶炼系统、渣铁处理系统、除尘和煤气清洗系统、能源介质及公用系统、辅助材料制备和装运储存系统及铸铁机等组成。冶炼系统中的高炉和热风炉是炼铁厂的核心。（二）炼铁主要设备1、主要机械设备高炉炼铁主要由如下系统和工艺设构成：（1）原燃料储运系统主要设备：矿槽、焦槽、辅助原燃料槽、槽下设备（闸门、电动给料机、振动筛、称量漏斗、溜槽）、矿焦输送皮带机、铁片检除装置、焦炭及矿石取样装置。（2）上料系统主要设备：上料皮带机及检修起重机设备。（3）炉顶系统主要设备：无料钟炉顶装料设备（旋转料罐或布料器、称量料罐、下阀箱、齿轮箱及溜槽）、炉顶煤气排放设备、炉顶均压设2 备、布料齿轮箱水冷设备、探料尺、炉顶框架、炉顶液压设备、集中润滑设备、炉顶检修设施。（4）炉体系统主要设备：炉体框架、炉壳、冷却设备、冷却水系统、耐火材料、炉体检测以及相关辅助设备。（5）热风炉系统主要设备：热风炉炉壳、耐火材料、燃烧系统设备、换炉系统设备、送风系统设备、余热回收设备以及检修起重机设备。（6）风口平台出铁场系统主要设备：风口大套、中套、小套、直吹管、泥炮、开口机、移盖机、炉前液压站、出铁场主跨桥式起重机、摆动溜嘴、主沟、铁沟、渣沟、混铁车、出铁场除尘。（7）煤粉制喷系统主要设备：煤制粉喷吹框架、煤粉罐、中间罐、喷吹罐、磨煤机、检修设备及辅助设备。（8）渣处理系统分别为炉渣冲制系统和干渣系统。炉渣冲制系统主要设备：水渣冲制箱、水渣分配器、水渣缓冲槽、转鼓过滤器、皮带输送机、水渣槽及框架、 水渣皮带机及水系统设备。 干渣系统主要为干渣坑。（9）炉顶煤气除尘及清洗系统主要设备：除尘器、煤气清洗装置、炉顶煤气调压阀站。（10）碾泥系统主要设备：碾泥机及生产和检修用起重机。（11）铸铁机设备。2、主要电气、仪表设备炼铁主要电气、 仪表设备包括10KV高压配电装置、有载调压油浸式电力变压器、无功补偿成套装置、综合微机保护装置、低压负荷中心、3 马达控制中心、机旁操作箱、照明配电箱、职能化仪表设备、基础自动化设备、过程控制计算机。二、炼铁工程项目特点（一）土建工程特点1、大体积混凝土基础施工控温防裂是重点高炉本体基础和热风炉本体基础都是大体积块体混凝土基础。某特大型高炉基础底面积为45M*30M=1350M2，基础埋深 -4.5M，基础顶面+3.99M，总高度达 8.49M，混凝土总量 6500M3; 热风炉本体基础底面形状为长方形，基础底面积25M*56.8M=1420M2，体形为棱台状，基础埋深-3.9M，总高为 6M ，混凝土总量 5240M3. 这类基础属于上部荷载特别大，且又处于高温、振动环境下的大体积混凝土工程，必须按大体积混凝土施工的技术要求来组织施工，严格控制因水泥水化热引起的温度应力变化造成混凝土有害裂缝的发生。2、桩基工程施工难度大、质量要求高炼铁区域根据使用部位、 荷载特征的不同， 桩基一般采用钢管桩、PHC 桩、PC桩和 RC桩。尤其是高炉、热风炉和矿槽等荷载大、沉降控制要求严格的重要部位，设计多采用超深、超送的钢管桩。桩的布置相当密集，施工难度大，质量要求高。3、地下工程复杂，深基施工多炼铁区施工区域相对狭小， 构筑物布置非常紧凑， 深基坑又较多，深基坑围护的问题相当突出，深基坑施工的危险性必须引起足够重视，4 必需对施工顺序作合理安排，对危险源作严格控制。应要求施工单位编制专项施工方案，并进行认真审查，必要时要请专家作科学论证。4、预埋螺栓施工要求高高炉本体基础四角各有1 个炉缸支座， 热风炉基础顶面设有4 个安装热风炉的圆形台座，上面均设有多个大型号预埋螺栓，在其他设备基础中也有很多预埋螺栓。这些螺栓的埋设需要采取有效措施确保其牢固、稳定，中心位置和标高准确，以满足设备安装的要求。（二）设备安装和耐火材料工程特点炼铁生产系统由一系列具有各种必要功能的工艺设备组成。其设备安装和耐火材料工程具有如下特点：1、设备类别多、非标准设备量大在大型高炉炼铁工程中，设备类别多，除冶炼工艺设备外，主要有散装物料连续输送设备、起重机设备、液压设备、压力容器设备、冷却设备、空气分离设备、风机设备、压缩机设备、泵、阀门、烟气除尘设备、水处理设备、余压发电设备、余热回收设备等，机械设备重量在7 万 T以上，其中非标准工艺设备达到70% 左右。2、耐火材料品种多、用量大高炉炼铁属典型的火法冶炼，许多工艺设备都在高温环境下运行，要具备耐热保温性能。大型高炉系统的高炉本体、热风炉本体、热风管道、煤气管道、铁沟、渣沟等，共需砌筑、喷涂、浇筑定型或不定型耐火材料上十种、达几万吨，而且使用大量砖型复杂的组合砖。3、炉体高，安装施工难度大5 铁矿石在高炉中需要一个还原和冶炼周期，因此要求高炉炉体有必要的高度。一座4000M3的特大型高炉本体和炉顶设备的总高度达到110M左右。炉体如此高， 炉体框架、 炉体本身、 煤气上升下降管以及炉顶设备等安装都是高空作业，设备与耐火材料施工要实行立体交叉平行流水作业，大大提高了施工组织难度和安全防护要求。4、占底面积大，施工生产线长尽管炼铁厂在设计上经过优化总平面均采取紧凑型布置，但根据高炉生产工艺要求，一座4000M3的特大型高炉占地面积仍达到15HM2左右，物料的水平和垂直运输工作量非常大。比如，采用皮带机向高炉炉顶连续供料的方式，从配料槽到高炉炉顶，生产线长达800M左右。（三）钢结构工程特点1、构件形式各异。体型大，安装难度高炼铁工程的钢结构主要包括高炉及热风炉炉壳、高炉炉体框架及各层平台、出铁场厂房、热风炉燃烧台架、焦槽、矿槽和煤粉喷吹的框架及平台，以及各种通廊桁架等，其构件形式各异，形状不规则，体型较大。 除出铁场厂房结构类同于一般厂房钢结构外，其他多为工艺钢结构，依据冶金行业标准和设计院的A检大纲来进行制作和安装。尤其是高炉炉体框架箱邢截面给安装连接带来了较大难度，空间尺寸不易保证，多通过预拼装来达到控制安装精度的目的。大中型高炉的炉体框架在安装过程中还被作为其他设备的承重支持结构，所以对监理工作的过程控制也要求比较高。2、炉壳厚板焊接是技术关键6 高炉及热风炉炉壳， 就其性质而言属设备， 但就其施工工艺来看，一般归类为钢结构安装。大型高炉本体可分为炉底板、炉缸、风口、炉腹、炉腰、炉身、炉顶封板和炉顶法兰等部分，共有13 带炉壳组成。大部分炉壳都采用50MM 以上厚板，炉壳厚度最大达到90MM 。炉壳先在工厂预制成型，经预拼装后运到现场，在现场二次组装焊接而成。现场厚 板焊接，无论是立缝还是横缝焊接都有一系列专业技术问题要解决，经常采用许多新技术、新材料、要预先制定周密的施工作业方案，注重焊接工艺评定，施工中严格遵守工艺纪律。（四）管道工程特点根据高炉不同部位的工作条件及出铁场、炉体周围的各用户之需要， 炼铁工程设置有各种给水排水管道、送风管道和能源介质管道等。1、各种工业给水管道的特点工业给水管道包括工业净化水、软水和纯水（脱盐水）。高炉给水排水系统要求比较严格，供水系统必须安全可靠。大中型高炉设有两条供水主要管道及两套供水管网。供水管道直径应按供水量计算而定，其正常条件下供水管道内水流速为0.7-1.0M/S 。 供水管道上除安装一般阀门外，还有安装逆止阀门，防止冷却设备烧坏时，煤气进入冷却管道系统内。高炉排水一般由冷却设备出水头引至集水槽，而后经排水管道送至集水池。由于出水头有水力冲击作用而产生大量气泡，所以要求排水管道直径应是给水管道直径的1.5-2 倍。排水管道标高应高于冷却设备，以保证冷却设备内充满水。串联冷却设备时要7 由下往上，保证断水时冷却设备内留有一定水量。所以管道、阀门布置安装必须方便操作。高炉给水排水的工艺流程应是：水源水泵供水主管滤水器各层给水围管配水器冷却设备及喷水管环形排水槽、排水箱集水池。2、高炉送风管道的特点高炉送风管道由热风总管、热风围管、 与各风口相连的送风支管（包括直吹管）及风口（包括风口中套、风口大套）等组成。热风总管与热风围管的直径相同，管径相当大， 并且与高炉容积相关，如： 1513M3高炉，其热风总管与热风围管内径为1522MM ；4063M3高炉，其热风总管与热风围管内径则为2100MM 。送风支管的作用是将热风围管送来的热风通过风口送入高炉炉缸，还可通过它向高炉喷吹燃料。送风支管长期处于高温、多尘的环境中，工作条件极为恶劣。要求送风支管密封严密可靠，压力损失小，热量损失小。3、各种能源介质管道和热力管道特点各种能源介质管道和热力管道包括氧气管道、煤气管道、氮气管道、压缩空气管道、蒸气管道、热风炉管道等。其中氧气是一种助燃气体，具有易燃易爆的特性，工作压力大；煤气是一种易燃易爆的气体，又是无色、有害有毒的气体，漏气率控制要求比较严格。氧气管道、煤气管道的施工过程，管道组对、焊接、除锈酸洗和脱脂除油、焊缝探8 伤等各工序， 均必须严格按设计要求和工业金属管道工程施工及验收规范进行。此外，上述管道安装工程还有如下特点：（1）管道安装场地分散：基本在厂房钢结构工程安装后，才能沿着钢结构的跨、 柱列走向安装， 一般管道安装标高在 +20.000M左右，最高标高可达 +30.000-+40.000M.(2)管道施工程序烦琐：有埋地管道施工的土方开挖、配合土建专业浇筑混凝土隐蔽、电缆隧道和地下管廊的辅助照明以及搭拆栈桥等工作，尤其氧气管道的酸洗除锈、脱脂去油、探伤、试压等，有多种辅助工序。（3）管道施工难度相对较大：由于管道安装分散，且沿钢结构跨、柱列的安装，管道本体搬运和吊装量较大，必须借助卷扬机和手拉葫芦将管道吊装就位；高空焊接量较大；对安全监管和质量控制工作加大。（4）管道施工工期相对较紧：管道专业施工基本在土建工程交接完毕，钢结构工程安装结束，机械设备进场和安装完毕，才能安装管道。留给管道安装的工期非常紧张，往往在后期工程形成全面铺开施工的场面，势必造成多施工点和多作业面，给管道施工管理、技术管理、质量管理、安全管理造成极大难度。（5）管道安装面广、线长：各种机械设备均需要给水排水和能源介质，根据工艺流程分布到处都有管道，因此管道施工必然是面广线长，工程实物量非常大，一般情况均以数十千米或数百千米计算。（五）电气、仪表工程特点9 高炉是一级用户，供电的可靠性、控制的复杂性成为炼铁工程电气、仪表工程的一大特点。现以某大型高炉系统为例分述如下。1、供配电系统特点炼铁区工程采用高压35KV两回路电源供给中央控制楼。大型炼铁工程总装机总量约30831KW ，设主变压器两台，型号SF10-31500/35、35KV/10KV ，变压器一次侧为35KV电缆进线，二次侧为 10KV封闭母线。 10KV采用单母线两段形式，中间用母联开关联结，使供电安全。10KV高压开关柜，采用无功补偿。 高压柜内设真空断路器，过电压保护器，直流操作，微机综合保护装置。10KV进线、母线、电力变压器、电动机、电容器、馈线的保护功能，电压、电流、有功、无功、功率因素的数据采集功能，各种参数及供配电系统画面的显示功能，断路器进行开关的控制功能，故障信号报警功能，按日、月、季、年打印电力负荷曲线报表的功能，配置以太网通信接口或RS232/485接口，与其他系统进行通信，实现数据交换的通信功能。中控楼 10KV两回路电源送到水处理电气室，电气室内设10KV高压柜，主要是为煤气清洗供水、 机械冷却水供水、 水冷壁冷却水供水、二次冷却水供水、上塔供水设备供电。水处理电气室的微机综合保护，微机监控后台是监控断路器的状态，保护、测量、信号送入PLC控制系统的 CRT监视，并单独设有柴油发电机作为应急电源。供配电范围还