560噸高爐煉鐵畢業(yè)設計說明書要點

1、河北聯(lián)合大學輕工學院QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY畢業(yè)設計說明書設計題目：設計年產(chǎn)560萬噸煉鋼生鐵的煉鐵廠學生姓名：張旭陽學號：201015091230專業(yè)班級：10冶金12班學部：材料化工部指導教師：閆亞坤 教授2014年5月31日按照設計說明書的要求，設計一座年產(chǎn)560萬噸的煉鋼生鐵的煉鐵廠。該廠 的高爐車間由2座有效容積3446m3的高爐，車間布置形式采用半島式布置。高爐煉鐵生產(chǎn)工藝流程主要包括六個系統(tǒng)：高爐本體系統(tǒng)、高爐車間原料系 統(tǒng)、高爐送風系統(tǒng)、高爐噴煤系統(tǒng)、煤氣除塵系統(tǒng)渣跳處理系統(tǒng)。其中高爐的爐襯設計方法采用的是均衡爐襯的方法

2、， 根據(jù)不同的冶煉條件砌 筑不同的磚。冷卻方式：爐身部分采用板壁結(jié)合的方式爐腰部分采用凸臺冷卻壁； 爐缸和爐底采用光面冷卻壁和水冷爐底結(jié)構(gòu)。設計的熱風爐采用傳統(tǒng)改進型內(nèi)燃式熱風爐。蓄熱式和燃燒室在同一爐殼內(nèi)。這部分同時包括熱風爐各種設備和閥門的選取計算。上料系統(tǒng)采用的皮帶機連續(xù)上料，同時增加了皮帶的速度和寬度，滿足高爐 冶煉的要求。爐頂裝料設備采用用罐式無料鐘爐頂裝料。 噴吹系統(tǒng)增加了煤的數(shù) 量，采用了單管路用罐式直接噴吹。煤氣處理設備采用的是濕法除塵設備。所涉及的計算有高爐和熱風爐尺寸的計算、高爐的物料平衡和熱平衡計算以 及熱風爐風機的選擇等。本設計依據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)驗結(jié)合國內(nèi)外先進生產(chǎn)技術， 對

3、設備及相應的參數(shù)進行 選擇并作了具體闡述和計算，同時對高爐車間工藝布置作了比較詳細的敘述， 并 繪制里高爐本體砌磚與冷卻設備圖、熱風爐剖面圖、高爐車間平面布置圖、高爐車間總剖面圖四張圖。關鍵詞 高爐；熱風爐；濕法除塵；工藝流；布置-I-引言AbstractThe design ' s task is to build an ironaking plant, which has two blast furnaces and each capacity is 3446m3. The plant generates5600,000 tons iron every year. There ar

4、e seven chapters in the design.The seven systems of the iron-making plant is follow: blast furnace systerm raw material system、blast air blowing system > fuel injecting system > gas dust removal system slag processing systemsThe BF lining adopted equalization lining method and was made of alum

5、ina brick and chayote in upper of BF and all carbon brick in the bottom of BF.The cooling methods were batten wall style in shaft, boss-cooling stave in bosh, smooth cooling stave in hearth and water-cooling stave in bottom of hearth.The air-stove was modified tradition style of internal combustion.

6、 The checker chamber and combustion chamber were in the same furnace shell and divided by heat insulation wall. And the combustion chamber was eye-style. Furthermore this part of the paper included the selection of various equipments and valves.The charging equipment used the belt machine to continu

7、ing supplying charge and the belt velocity and width were increased in order to meet the BF melting needs. The furnace roof equipment used string pot style of non-bell furnace roof. Injection system increased amount of coal and use single valve line sting pot direct injection. The gas treating syste

8、m used hydro filter equipment.The computes in the paper have size of BF and air-stave, charge balance, heat balance and fan of air-stave choice, etc.The design experience based on the existing domestic and foreign advanced production technology, equipment and the appropriate choice of parameters and

9、 were calculated in detail and at the same time on the blast furnace process layout of the workshop were described in more detail, and ontology mapping in blast furnace bricklayer and cooling equipment, maps, profiles of hot gas, blast furnace workshop floor plan, the total cross-section of blast fu

10、rnace workshop 4 maps.Keywords: blast furnace; process;plant;design;layout.-II-引言引言進入21世紀，國際鋼鐵工業(yè)的共同的時代命題是市場競爭力和可持續(xù)發(fā)展 問題。在走新型工業(yè)化道路，落實科學發(fā)展觀和建設資源節(jié)約環(huán)境友好型社會的 時代背景下，提高質(zhì)量、經(jīng)濟效益，降低資源、能源消耗，減輕地球環(huán)境負荷， 走綠色化道路，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展， 將是我國鋼鐵工業(yè)今后巨大的發(fā)展空間。 以較 少的能源、資源消耗，合理的鋼產(chǎn)量規(guī)模，高效的產(chǎn)品，以及較低的地球環(huán)境負 荷支持我國的工業(yè)化過程是我國鋼鐵工業(yè)的歷史責任。鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基

11、礎產(chǎn)業(yè)之一，”對于經(jīng)濟競爭力和國家安全都 是至關重要的”，是“國家的經(jīng)濟命脈”。21世紀，鋼鐵工業(yè)是“很有魅力的工業(yè)”，是世界上最高產(chǎn)、高效和技術先 進的工業(yè)之一，鋼鐵產(chǎn)業(yè)是一個強大的、充滿活力的經(jīng)濟行業(yè)，并以環(huán)境友好、 成本經(jīng)濟的方式為用戶提供高質(zhì)量的鋼材。21世紀以來，國際鋼鐵工業(yè)的第二個高速增長期是由發(fā)展中國家，特別是 中國鋼鐵工業(yè)崛起推動的。本世紀初的 5年，世界鋼產(chǎn)量增加2.848億噸，其中 中國增加量占78.6%。中國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了曲折、 徘徊和崛起的歷史進程。 2005年中國粗鋼產(chǎn)量達到35239萬噸，2007年中國粗鋼產(chǎn)量又進一步躍升到 4.8 億噸，約占世界粗鋼產(chǎn)量的3

12、5%這一歷史進程是艱辛而豐富多彩的。在21世紀，我國高爐煉鐵將繼續(xù)在結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)展。高爐結(jié)構(gòu)調(diào)整不能簡 單的概括為大型化，應該根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、 資源條件來確定高爐爐容。從目前 我國的實際情況來看，高爐的座數(shù)必須大大減少，平均爐容大型化是必然趨勢。 高爐大型化，有利于提高勞動生產(chǎn)率、便于生產(chǎn)組織和管理，提高鐵水質(zhì)量，有 利于減少熱量損失、降低能耗、減少污染點，是污染容易集中管理，有利于環(huán)境 保護。所有這一切都有利于降低鋼廠的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場競爭力。根據(jù)唐山地區(qū)的燃料條件和唐鋼的工藝以及環(huán)境條件， 設計一座年產(chǎn)560萬 噸的煉鐵生產(chǎn)車間，對唐山及各個地區(qū)的許多煉鐵廠都具有比較的借鑒作用。

13、 因 此，本設計的深度和廣度都是比較適宜的。-III-目 錄摘要 IAbstractII引言皿第1章緒論1.1.1 廠址選擇 11.2 原燃料條件 21.3 主要經(jīng)濟技術指標 3第2章工藝計算5.2.1 配料計算 52.1.1 原燃料成分的整理 52.1.2 預定生鐵成分 52.1.3 原燃料的消耗 62.1.4 渣量及爐渣成分的計算 62.1.5 生鐵成分的校對 72.2 物料平衡計算 72.2.1 風量的計算 72.2.2 爐頂煤氣成分的計算 82.2.3 物料平衡表 102.3 熱平衡 102.3.1 熱收入的計算 102.3.2 熱支出的計算 112.3.3 熱平衡編制表14第3章爐型

14、設計1.53.1 高爐數(shù)目及總?cè)萘康拇_定 153.2 爐型設計1.5第4章基礎和內(nèi)襯 194.1 爐基的形狀及材質(zhì) 194.2 爐底和爐襯的設計20第5章冷卻設備選擇和風口鐵口設計 225.1 爐底冷卻型式的選擇 225.2 高爐各部位冷卻設備選擇 225.3 高爐供水量和水壓的確定 225.4 風口數(shù)目及直徑24-IV-5.5 鐵口 245.6 爐殼及鋼結(jié)構(gòu)確定 24第6章原料系統(tǒng)266.1 焦礦槽容積的確定 266.1.1 .貯礦槽和附屬礦槽的布置及其數(shù)目和容積 276.1.2 .焦礦槽的布置及其數(shù)目容積 276.2 槽上槽下設備參數(shù)的設計 276.2.1 .槽上設備 276.2.2 .槽

15、下設備及參數(shù)選擇 276.3 皮帶上料機能力的確定28第7章送風系統(tǒng)297.1 高爐鼓風機的選擇 297.1.1 高爐入爐風量 297.1.2 鼓風機風量 297.1.3 高爐鼓風壓力 297.1.4 鼓風機的選擇 307.2 熱風爐 307.2.1 熱風爐座數(shù)的確定 307.2.2 熱風爐工藝布置 307.2.3 熱風爐型式的確定 317.2.4 熱風爐主要尺寸的計算 317.2.5 熱風爐設備 337.2.6 熱風爐管道及閥門 33第8章爐頂設備368.1 爐頂基本結(jié)構(gòu)： 368.2 布料方式 368.3 基本參數(shù)計算37第9章煤氣處理系統(tǒng)399.1 荒煤氣管道 399.1.1 導出管：

16、399.1.2 上升管： 399.1.3 下降管： 409.2 除塵系統(tǒng)的選擇和主要設備尺寸的確定 409.2.1 粗除塵裝置 409.2.2 半精細除塵裝置4.1-V-9.2.3 精細除塵裝置 419.2.4 布袋除塵器 429.2.5 附屬設備42第10章渣鐵處理系統(tǒng) 4310.1 風口平臺及出鐵場 4310.2 爐渣處理設備 4310.3 鐵水處理設備 4410.3.1 鐵水罐車 4410.3.2 鑄鐵機 4410.3.3 鐵水爐外處理設備 4410.4 鐵溝流咀布置 4410.4.1 渣鐵溝白設計 4410.4.2 渣鐵溝白設計 4510.5 爐前設備的選擇 4510.5.1 開鐵口機

17、 4510.5.2 堵鐵口泥炮 4510.5.3 爐前吊車4.6第11章高爐噴吹系統(tǒng)4711.1 煤粉制備系統(tǒng) 4711.1.1 煤粉制備工藝 4711.1.2 煤粉噴吹系統(tǒng) 4811.2 噴吹工藝流程 49第12章煉鐵車間平面布置5112.1 高爐煉鐵平面布置應遵循的原則 5112.2 車間平面布置形式51結(jié)論52參考文獻53謝辭55注釋56附錄57-VI-第1章緒論第1章緒論高爐煉鐵是獲得生鐵的主要手段，是鋼鐵冶金過程中最重要的環(huán)節(jié)之一， 在 國民經(jīng)濟建設中起著舉足輕重的作用。高爐煉鐵是以鐵礦石（包括天然富礦、燒結(jié)礦、球團礦）為原料，以焦炭、煤粉、重油、天然氣等為燃料和還原劑，以石 灰石等

18、為熔劑，在高爐內(nèi)通過爐料燃燒、氧化物中鐵元素的還原以及非鐵氧化物 造法等一系列復雜的物理化學過程獲得生鐵。其主要副產(chǎn)品有高爐爐渣和高爐煤 氣。高爐煉鐵車間的生產(chǎn)設備除高爐本體之外還必須有其他附屬系統(tǒng)的配合，包括：（1）供料系統(tǒng)：包括貯礦槽、貯焦槽、稱量與篩分等一系列設備，其主要任 務是及時、準確、穩(wěn)定地將合格原料送入高爐。（2）送風系統(tǒng)：包括鼓風機、熱 風爐及一系列管道和閥門等，其主要任務是連續(xù)可靠地供給高爐冶煉所需的熱 風。（3）煤氣除塵系統(tǒng)：包括煤氣管道、重力除塵器、洗滌塔、文氏管、脫水器 等，其主要任務是回收高爐煤氣，使其含塵量降至10mg/m3以下，滿足用戶對煤氣質(zhì)量要求。（4）渣鐵處

19、理系統(tǒng)：包括出鐵場、開鐵口機、堵渣口機、爐前吊 車、爐前吊車、鐵水罐車及水沖渣設備等，其主要任務是及時處理高爐排放的渣、 鐵保證高爐生產(chǎn)正常運行。（5）噴吹燃料系統(tǒng)：包括原煤的儲存、運輸、煤粉的 制備、收集及煤粉噴吹等系統(tǒng)，其主要任務是均勻穩(wěn)定地向高爐噴吹大量煤粉以 煤代焦，降低焦炭消耗。為實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)和延長爐齡，高爐本體結(jié)構(gòu)和輔助系統(tǒng)必須滿足耐 高溫，耐高壓，耐腐蝕，密封性好，工作可靠，壽命長，產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，產(chǎn)量高，消 耗低等要求?，F(xiàn)代化高爐已成為高度機械化、自動化和大型化的一種綜合生產(chǎn)裝 置。高爐車間的設計也必須滿足高爐生產(chǎn)的經(jīng)濟技術指標，以期達到最佳的生產(chǎn)效益。1.1廠址選擇確定廠址

20、要做多方案比較，選擇最佳者，廠址選擇的合理與否，不僅影響建 設速度和投資，也影響到投產(chǎn)后的產(chǎn)品成本和經(jīng)濟效益，必須十分慎重。廠址選擇應考慮以下因素：a.要考慮工業(yè)布局，有利于經(jīng)濟合作；b.合理利用地形設計工藝流程，簡化工藝，減少運輸量 ，節(jié)省投資；c.盡可能接近原料產(chǎn)地及消費地點，以減少原料及產(chǎn)品的運輸費用；d.地質(zhì)條件要好，地層下不能有開采價值的礦物，也不能是已開采區(qū)；e.水電資源要豐富，高爐車間要求供水、供電不得間斷，供電要雙電源；-1-第1章緒論f.盡量少占良地；g.廠址要位于居民區(qū)主導風向的下風向或測風向。本設計對廠址選擇如下：(1)冶金工廠的原料和成品運輸及水電的消耗量很大，廠址應選

21、在靠近鐵 路接軌站，并應保證接軌的方便和避免復雜的線路建設工程。應靠近原料、燃料的基地和產(chǎn)品銷售的地點。近水源、電源，以縮短運輸距離和管線長度，以減少 建廠的投資和運營費用。(2)廠址的面積和外形應能滿足生產(chǎn)工藝過程的需要，把所有的建筑物、 構(gòu)筑物合理地布置在廠區(qū)之內(nèi)，并應有一定的擴充余地，以供工廠發(fā)展之用。(3)廠址應位于城市和居民區(qū)主導風向的下風向，一般應有1000米以上的距離，并應與其他企業(yè)不相干擾。窩風的盆地不宜選擇為工廠廠址。(4)廠址應靠近城市和已有的工廠，以便在生活福利和公用設施上互相協(xié) 作。(5)廠址的地勢最好是平坦的，廠址的地表應由中心向四周傾斜，以便使 地面水能依自然坡度向

22、外暢流，不需要大量的土方工程。(6)冶金工廠主要的建筑物、構(gòu)筑物，大多需要較深的基礎和地下室，在 建筑房屋和構(gòu)筑物時廠址的土壤不需要復雜的基礎工程。地下水位盡可能低于地 下建筑和構(gòu)筑物基礎的深度，并無侵蝕性。(7)廠址不受洪水及大雨的淹沒，廠址最低處應該高出河流或海水漲潮的 最高水位0.5。(8)廠址不應位于礦床或已開采的礦坑、溶洞和土崩的地層上，不應布置 在各種有機廢物、化學廢物、舍棄物的附近。(9)廠址應有較容易棄渣的低洼地帶。(10)工廠的污水(符合國家環(huán)保法規(guī)定范圍的)應盡量排到城市的下游或 取水點的下游。(11)布置廠址時應充分利用地形，不占或少占農(nóng)田。1.2 原燃料條件原燃料是高爐

23、冶煉的基礎。為了使高爐實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、低成本，就 必須實行精料方針。精料是多快好省地發(fā)展冶金工業(yè)的重要技術政策。精料的主 要措施有：提高鐵礦石含鐵量，增加自熔性燒結(jié)礦和球團礦使用率，縮小粒度、 篩選粉礦，減少成分波動，以及提高原、燃料強度等。煉鐵所需原料包括鐵礦石(天然鐵礦石、燒結(jié)礦和球團礦)、鈕礦石、熔劑及輔助原料等。原料條件見表1,高爐使用的主要燃料是焦炭。高爐噴吹用的燃-2-第1章緒論料有重油、煤、天然煤氣等。計算原始數(shù)據(jù)如下：表1-1燒結(jié)礦化學成分（）TFeFeOCaO MgOSiO2Al 2O3SMnp燒結(jié)礦55.828.4910.112.075.841.080.010.150

24、.09球團礦63.530.730.690.318.201.210.010.110.07巴西礦63.591.890.210.132.790.670.010.080.02石灰心1.2352.310.651.610.46爐塵39.469.844.813.846.572.530.120.070.11C=14.87焦碳灰分3.873.621.2651.8938.01煤灰分2.093.941.3357.9732.571-2不性CdAdVdStdH2O焦碳86.0312.541.430.824.00煤粉71.949.8718.20.35表1-3預定鐵水成分（）FeSiMnSPC94.8520.310.120

25、.0270.0914.61.3 主要技術經(jīng)濟指標（1）高爐有效容積利用系數(shù)（1）：高爐有效容積利用系數(shù)即每晝夜生鐵的產(chǎn)量與高爐有效容積之比，即每晝夜1m3有效容積的生鐵產(chǎn)量?？捎孟率奖硎荆菏街小皏-高爐有效容積利用系數(shù)，噸鐵/米3 晝夜;P-高爐每晝夜的生鐵產(chǎn)量，噸鐵/晝夜；V有-高爐有效容積，米3。是高爐冶煉的一個重要指標，本設計=2.3 。（2）焦比（K）:-3-第1章緒論焦比即每晝夜焦炭消耗量與每晝夜生鐵產(chǎn)量之比，即冶煉每噸生鐵消耗焦灰重?？捎孟率奖硇?QkK 二P式中K-高爐焦比，千克/噸鐵；P-高爐每晝夜的生鐵產(chǎn)量，噸鐵/晝夜；Qk -高爐每晝夜消耗焦炭量，千克/晝夜。焦比可根據(jù)設計

26、采用的原燃料、 風溫、設備、操作等條件與實際生產(chǎn)情況進 行全面分析比較和計算確定。當高爐采用噴吹燃料時，計算時必須考慮噴吹物的 焦炭置換量。本設計的焦比為350。(3)煤比(Y):冶煉每噸生鐵消耗的煤粉為煤比。本設計煤比為 190 o(4)冶煉強度(I )和燃燒強度(i ):高爐冶煉強度是每晝夜1有效容積燃燒的焦炭量，即高爐每晝夜焦炭消耗量 與的比值,本設計=0.95。燃燒強度既每小時每爐缸截面積所燃燒的焦炭數(shù)量。 本設計 =1.05 。(5) 休風率：休風率即因故休風的休風時間占作業(yè)時間的百分數(shù)。休風率反映高爐設備維 護的水平，先進高爐的休風率小于 1%,實踐證明，休風率降低 1%,產(chǎn)量可提

27、 高2%。(6)生鐵合格率：高爐生產(chǎn)的生鐵其化學成分符合國家規(guī)定的合格生鐵占總產(chǎn)生鐵量的百分 數(shù)為生鐵合格率。(7)高爐一代壽命：高爐從點火開爐到停爐大修之間的冶煉時間稱為高爐一代壽命，即相鄰兩次大修之間的冶煉時間。大型高爐一代壽命為1015年。(8) 生鐵成本：生產(chǎn)1合格生鐵所需消耗的所有原料、燃料、材料、水電、人工等一切費用的總和，單位為元/t。-4-第2章工藝計算第2章工藝計算2.1配料計算2.1.1原燃料成分的整理表2-1原燃料成分的整理(%)TFeFeOFe2O3CaOMgOSiO2Al2O3SMnP燒結(jié)礦55.828.4970.3110.112.075.841.080.010.15

28、0.09校核56.7828.63671.52210.2842.1065.9411.099-球團礦63.530.7389.940.690.318.201.210.010.110.07校核62.6620.7288.7110.6810.3068.0881.193-巴西礦63.591.8988.740.210.132.790.670.010.080.02校核66.9891.99193.4830.2210.1372.9390.706-石灰心1.23-1.7652.310.651.610.46-校核1.247-1.78553.050.6591.6330.467-爐塵39.469.8445.434.813.

29、846.572.530.120.070.11校核44.69311.14551.4545.4484.3497.4412.865-復合礦58.906.8576.547.811.635.711.05-品種MnOMnO 2P2O51/2S3/2S燒損燒結(jié)礦0.19-0.210.005-98.305校核0.193-0.2140.005-100球團礦0.14-0.160.005-101.385校核0.138-0.1580.005-100巴西礦-0.1270.046-0.0150.30894.926校核-0.1340.048-0.0160.324100石灰心-41.81598.605校核-42.407100

30、爐塵0.09-0.2980.06-14.8788.292校核0.102-0.3040.068-16.842100復合礦0.160.020.180.004-0.051002.1.2預定生鐵成分-5-第2章工藝計算表2-2預定鐵水成分FeSiMnSPC94.8520.310. 120.0270.0914.62.1.3原燃料的消耗原燃料的消耗礦石和溶劑的計算：設生產(chǎn)每噸生鐵所用的復合礦為 X,熔劑 用量為Y,單位kg/t根據(jù)鐵平衡：Fe鐵+Fe渣+Fe =Fe礦+Fe焦+Fe煤948.52+948.52 0.003/0.997+20 0M4693=0.5890X+350 0.1254 0.0387+

31、190 X 0.0987 0.0209+0.01247Y堿平衡：(0.0781X+0.5305Y+350X0.1254 )0.0362+190 >0.0987 )0.0394-20 0.05448) /(0.0571X+0.01633Y+350 0X254 0.5189+190 0.0987 0.5797-20 007441-3.1 60/ 28)=1.1解得：X=1626.78 kg/tY=3.78 kg/t燒結(jié)礦1602.76 )0.75=1220.09 kg/t球團礦1602.76 )0.1=162.68 kg/t巴西礦 1602.76 )0.15=244.02kg/t2.1.4渣

32、量及爐渣成分的計算(1) CaO 量：GcaoS=Gcao渣=CaO礦+CaO 焦+CaO煤+CaO 熔劑一CaO塵=130.29kg (2) SiO2 量：Gsio215 =SiO2 礦+SiO2 熔劑+SiO2 焦+SiO2 煤一SiO2 塵一SiO2還=118.47kg(3) FeO 量：GFeo 渣=948.54)0.003/0.997 72/56= 3.67kg(4) MgO 量：GMgO 渣=MgO 礦 +MgO 熔劑 +MgO 焦 +MgO 煤MgO 塵 = 1626.78 0.0163+3.78 000659-20 0.04349+350 0J254 0.0126+190 0.

33、0987 0.01 33=26.47 kg(5) Al 2O3 量：Gai2O3 造=Al 2O3 礦 +Al 2O3 熔劑 +Al 2O3 焦 +Al 2O3 煤 一 Al 2O3 塵 = 1626.78 0.0105+3.78 000467+350 0J254 0;3801+190 0.0987 0.3257-20 0.028 65=39.32kg(6) MnO 量：GMnO 渣=0.5 >(MnO 礦-MnO 塵)=(1626.78 4.0016-20 0.00102) >0.5=1.29kg(7) 爐渣S含量：進入高爐的S: S礦+S焦+S煤-6-第2章工藝計算=1626.

34、78 0.00008+350 0082+190 灰0035=3.67 kg進入生鐵的S : 0.27 Kg進入煤氣的 S : 3.67 0.05=0.184 Kg進入爐塵的 S: 20>0.0014=0.028Kg進入爐渣的 S: Gs渣=3.67-0.27-0.184-0.028=3.19 kg表2-3爐渣成分表CaOSiO2Al2O3MgOMnOFeOS/2ECaO/SiO2kg130.29118.4739.3226.471.293.671.6321.11-%40.5736.8912.258.240.401.140.501001.1S=0.027%Si=0.31%Fe=94.852%

35、Mn=1.29 55/71 100/1000=0.10P= (1626.78 0.0018-20 0.00285) 62/142 100/1000=0.125C=100-0.027-0.31-94.852-0.10-0.125=4.5862.1.5生鐵成分的校對表2-4成分總結(jié)調(diào)整-FeSiSMnPc原來94.8520.310.0270.120.0914.6現(xiàn)在94.8520.310.0270.100.1254.5862.2物料平衡計算2.2.1風量的計算直接還原度rd=0.45鼓風濕度f=1.5%C燃=C焦+C煤-C直-C生鐵-cCH4-c塵進入高爐 C 總=350X0.8603+190 &

36、gt;0.7194=437.791 KgCCH4=0.7%C 總=437.791 >0.007=3.06 KgC 生鐵=1000X4.586%=45.86KgC 直=24/28 >3.1+12/55 0.10+1.25 60/62+948.52 0.45 X2/56-7-第2章工藝計算=95.55kgC 塵=20X0.16842=3.37 KgC 燃=437.791-3.06-45.86-95.55-3.37= 289.95Kg一3O2=0.21 41-0.015)+0.5 0.015=0.2144m3VO2=289.95 22.4/24=270.62 m風量：V 風=270.62

37、/0.2144=1262.22nf鼓風重量：1262.22 1.29=1628.26 Kg2.2.2 爐頂煤氣成分的計算(1) CH4炭生成的CH4=3.06 22.4/12= 5.71 m3焦炭揮發(fā)的CH4=350>0.0143 灰0388 22.4/16=0.27 m3生成總量 CH4=5.98 m3(2) H2鼓風帶入H2=1262.22 0.015= 18.93m3煤粉帶入H2=190>0.1819 0.4317 22.4/2=167.10 m3焦炭帶入H2=350>0.0143 0.2029 22.4/2= 11.37 m3還原消耗H2= (18.93+167.10

38、+11.37) >0.4=78.96 m3生成 CH4H2=5.71 次=11.42 m3爐頂 H2=18.93+167.10+11.37-78.96-11.42=107.02 m(3) CO2Fe2O3 一 F%O4 一 FeO:3CO2=(1626.78 0.7654+3.78 0.01785) 22.4/160=174.33 m-8-第2章工藝計算FeCH Fe:_3CO2=948.52 (1-0.45-78.96 56/22.4/948.52) 22.4/56=129 m石灰石分解CO2=3.78 0.42407 22.4/44=0.82 m3焦炭帶入CO2=350 >0.

39、0143 0.2302 22.4/44=0.59 m3煤粉帶人CO2=190 >0.1819 0.0369 22.4/44=0.65 m3進入爐頂CO2=174.33+129+0.82+0.59+0.65=305.39 n3(4) CO燃燒生成CO=289.95<22.4/12=541.24 m3直接還原CO=95.55X22.4/12=178.36 m3焦炭揮發(fā)份CO=350 0.0143 )0.2245 )22.4/28=0.9 m3煤粉揮發(fā)分CO=190 0.1819 )0.1342 )22.4/28=3.71 m3間接還原CO=174.33.52+129=303.33 m3

40、爐頂CO=541.24+178.36+0.9+3.71-303.33=420.88 m3(5) N2鼓風N2=1262.22 X(1-0.015) >0.79=982.20 m3焦炭帶入N2=350>0.0143 0.3036 22.4/28=1.22 m3煤粉帶入N2=190>0.1819 0.1474 22.4/28=4.08 m3爐頂帶入N2=982.20+1.22+4.08=987.50 m(6) 爐頂煤氣成分表2-5 煤氣成分表-CH4H2CO2CON2總體積m35.98107.02305.39420.88987.501826.77%0.335.8616.7223.

41、0454.06100煤氣重度 _ _3g=(0.0033 16+0.0586 2+0.1672 44+0.2304 28+0.5406 28)/22.4=1.305 Kg/m3煤氣重量1826.77 >1.305=2374.80 Kg-9-第2章工藝計算氫還原生成H2O=78.96 M8/22.4=63.45Kg2.2.3 物料平衡表表2-6物料平衡表收入項支出項名稱數(shù)量 kg百分比%名稱數(shù)量kg百分比%復合礦1626.7842.82鐵水100026.40石灰心3.780.10爐塵200.533509.21水分63.451.67煤粉1905.00煤氣(干)2383.9262.93鼓風16

42、28.2642.86爐渣321.118.48總計3798.82100總計3788.48100絕對誤差:3798.82-3788.48=10.34誤差校核：10.34/3798.82=0.27%<0.3% 符合要求。2.3熱平衡計算2.3.1 熱收入的計算(1)碳氧化：由C氧化生成1m3CO2放熱 17869.50KJ 由C氧化生成1m3CO放熱5241.72 KJQ1=(420.88-0.9-3.71) 5241.72+(174.33+129) 17869.50=7602326.22KJ(2)熱風：1150°C 的空氣熱容 1.4233KJ/ m3 C1150c水蒸氣的熱容1.

43、7393 KJ/ m3 C鼓風中98%進入熱風爐，2%用常溫噴吹煤粉31262.22 0.98=1236.976 m3-10-第2章工藝計算Q2=1236.976 (1-0.015) 14233+1262.22 0.015 1.7393 850=2032175.64 KJ(3) H2氧化放熱：1 m3 H2氧化成水蒸氣放熱10788.58kJQ3=78.96 >10788.58=851866.28 KJ(4)成渣熱：1千克氧化鈣和氧化鎂的成渣為1128.60KJQ4=(0.5305+0.00659) 3.78 1128.60=2291.28 KJ(5)礦帶入物理熱：25°C爐料

44、的熱容為0.6897KJ/ Kg CQ5=1626.78 >0.6897 (25-0)=28049.75KJ總的熱收入：Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=7602326.22+2032175.64+851866.28+2291.28+28049.75=10516709.17KJ3.1 .2熱支出的計算(1)氧化物的分解鐵氧化物分解FeO FesO4 (80%)2FeO SiO2 (20% )以2FeO SiO2存在的FeOFeO=1220.09：0.08636 0.2+350 0.1254 0.0498+190 0.0987 灰0269= 23.76Kg以FesO4存在的FeOFeO=1

45、220.09：0.08636 0.8+162.68 0.0072+244.02 0>01991=90.32Kg以Fe3O4存在的Fe2O3Fe2Os90.32 160/72=200.71Kg貝(J Fe3O4=90.32+200.71=291.03Kg-11-第2章工藝計算游離的 Fe2O3=1626.78 0.7654+3.78 OO1785-200.71=1044.49Kg已知： 分解1Kg以2FeOSiO2狀態(tài)存在的FeO消耗4068.52 KJ分解 1Kg Fe3O4 消耗 4791.78KJ分解 1Kg Fe2O3消耗 5144.28 KJ15鐵氧化物耗熱：G1= 23.76

46、4068.52+291.03 4791.78+1044.49 5144.28=7282164.79 KJ其他氧化物MnO 分解 1Kg Mn 耗熱 7950.53 KJ;SiO2 分解出 1KgSi 耗熱 31028.14KJ3CaO P2O5 分解出 1KgP 耗熱 35697.2KJ其他氧化物分解吸熱：G2=1.0 >7950.53+3.1 31028.14+1.25 35697.2=148759.26 KJY1=7282164.79+148759.26=7430924.05 KJ(2)脫硫吸熱CaO.脫硫耗熱 5392.20 KJ/ Kg； MgO.脫硫耗熱 8025.60 KJ/

47、 KgMnO 脫硫耗熱 6249.10 KJ/ Kg; FeO 脫硫耗熱 5496.70 KJ/ Kg平均耗熱：6290.90 KJ/ Kg脫硫吸熱：Y2=3.19 >6290.90=20067.97KJ(3)碳酸鹽分解吸熱CaCO3 分解 1Kg CaO 吸熱 4037.88 KJ;MgCO3 分解 1Kg MgO 吸熱 2482.92 KJ碳酸鹽分解吸熱：Y3=3.78 >0.5305 4037.88+3.78 000659 2482.92=8158.97KJ(4)水分分解吸熱-12-第2章工藝計算分解1m3水蒸氣吸熱10788.58KJY4=1262,22 )0.015 10

48、788.58=204263.42KJ(5)煤粉分解吸熱分解1Kg煤粉吸熱836KJY5=190 X836=158840KJ(6)游離水蒸發(fā)吸熱主要是焦炭帶入1KgH2O是由0 C升高到100 C吸熱418KJ;1Kg 1000 c H2O 變成 100 C 水蒸氣吸熱 2257.2KJY6=350X0.0400 640 M.18=37452.8 KJ(7)鐵水帶走1Kg1450 C鐵水帶走熱量1237.28KJY7=1000 X1237.28=1237280KJ(8)爐渣帶走1Kg1500 C鐵水帶走熱量1851.74KJY8=321.11 X851.74=594612.23KJ(9)煤氣帶走

49、的熱量-N2COCO2H2CH 4H2O1.31041.31041.78441.29961.81661.5086干煤氣帶走的熱量：干燥氣熱容:0.0033 1.8166+0.2304 1刈104+0.5406 1刈104+0.0586 位996+3 .0.1672 1.7844=1.391KJ/ m3 C-13-第2章工藝計算干燥氣帶走熱量：1826.77 X.391 X(200-0) =508207.41 KJ煤氣中水分帶走熱量：(350X0.04 )22.4/18) 乂 (200-100) X1.5086+78.96 X(200-0)X.5086=26452.13KJ爐塵帶走熱量：爐塵熱容

50、0.836 KJ/ Kg20 >0.836 X(200-0) =3344KJ則煤氣帶走熱量：Y9=508207.41+26452.13+3344=538003.54 KJ則帶總的熱支出為：Y=7430924.05+20067.97+8158.97+204263.42+158840+37452.8+12 37280+594612.23+538003.54=10229602.98KJ熱損失為：10516709.17-10229602.98=287106.19KJ3.2 .3熱平衡編制表表2-7 熱平衡表熱收入熱支出名稱數(shù)量 kJ%名稱數(shù)量 kJ%碳素氧化放熱7602326.2272.29氧化

51、物分解7430924.0572.64鼓風帶入熱2032175.6419.33脫硫吸熱20067.970.20氫氧化放熱851866.288.10水分解204263.422.00成渣熱2291.280.02游離水蒸發(fā)37452.80.37爐料物理熱28049.750.27鐵水帶走123728012.10總計10516709.17100爐渣帶走594612.235.81噴吹物分解1588401.55碳酸鹽分解8158.970.08煤氣帶走538003.545.26熱損失287106.192.81總計10229602.98100.00-14-第3章爐型設計第3章爐型設計3.3 高爐數(shù)目及總?cè)莘e的確定

52、高爐煉鐵車間建設高爐的座數(shù)，既要考慮盡量增大高爐容積，又要考慮企業(yè) 的煤氣平衡和生鐵量的均衡，所以一般根據(jù)車間規(guī)模，由兩座或三座高爐組成即 可。本設計選取高爐車間由兩座相同容積（3446）的高爐組成。由高爐煉鐵車間生鐵年產(chǎn)量除以年工作日，即得出高爐煉鐵車間日產(chǎn)量（t）：、一年產(chǎn)量高爐煉鐵車間日產(chǎn)量=二;年工作日根據(jù)高爐煉鐵車間日產(chǎn)量和高爐有效容積利用系數(shù)可以計算出煉鐵車間總?cè)莘e（m3）:高爐煉鐵車間總?cè)莘e=高爐有效容積利用系數(shù)本設計為年產(chǎn)生鐵550萬噸的高爐車間，設計高爐一代壽命為10年，年作業(yè)率為95%,高爐有效利用系數(shù)為nv=2.3 t/m3 d。定年工作日：365X95%=347 d .日產(chǎn)量：p=550X04/347=15850.14t確定高爐容積：選定高爐座數(shù)為2座，利用系數(shù) =2.3 t/（m3 d ）一、，、一、一P 總