300平米烧结机烧结厂设计说明

1、烧结矿在高炉炼铁生产中是很重要的一种含铁原料，它的质量好坏和产量的高低 直接影响高炉的冶炼效果。因此，设计一个合理的烧结工艺流程是非常重要的。在整个设计过程中吸收了很多国外先进厂家的经验和技术，根据所学的专业知 识，设计一台300分的烧结机。其技术指标为年产烧结矿307.48万吨,R=1.8,TFe57%, 成品矿粒度50-5 nun,转鼓指数$70%。本设计说明书中对所设计的烧结厂工艺进行了简要的介绍，并进行了物料平衡及 工艺流程的计算，设备选择计算，确定了含铁原料、熔剂、燃料等需要量，并选择了 与之相应的设备配置。全文分为：绪论；原料、熔剂和燃料；生产规模，工作制度及 产品方案；烧结工艺流

2、程及物料平衡；烧结物料平衡与热平衡计算；环境保护与综合 利用六个部分。本设计中，充分考虑了设备自动化控制及环境保护等方案的需要，选择了当前先 进的工业设备。在计算基础上又绘制了图纸说明并编写了设计说明书。关键词：烧结厂设计；工艺流程；自动化控制；环境保护AbstractIn blast furnace ironmaking, the sinter is an important iron materia1. The productivity and quality of the sinter have directly effect on blast furnace ironmaking So

3、 it is very important to design a sensible singtering craft.In the design prossess, Some advanced experience and technology of domestic and foreign manufactures has adopted According to the study of expertise, the requirement is to design a 300 nf of sintering craft The technical indicators is follo

4、wing： the year quantity of sinter is 307.48 ten thousand ton, R二 1.8, TFe57%, drum index is no less than 70%, finished mine size is from 50 mm to 5 mm.It is introduced the process of the sintering plant in the design specification. And calculation in material balance, process and equipment selection

5、, determine the ferrous materials, flux, fuel and other requirements, and selection of the corresponding fitness equipment configuration are displayed The thesis is composed of six sections： introduction； material of iron ores, fluxes, flues； capacity, working rules and production program of the sin

6、ter plant； process and material balance calculation； sintering material balance and thermal equilibrium calculation； environment protection and comprehensive utilization.The equipment autocontrol and environmentai protection are fully considered in the design The current advanced craft equipment was

7、 used On the base of calculation, the drawings were drawn and the design specification was complied.Keywords: Sintering plant design； Technical processing； Automated control；Environmentai protection；前 言11绪论2171烧结厂设计目的21.2烧结厂设计依据及概况21.3烧结厂设计要求21.4厂区概况及厂址特点31.4.1厂区概况31.4.2 厂址特点31.5设计特点32原料、熔剂和燃料42. 1概

8、述42.2 含铁原料42. 3熔剂42.4 燃料52.5 配比确定63生产规模，工作制度及产品方案73.1主要技术经济指标确定73.1.1 作业率确定73.1.2 利用系数确定73.1.3 其他经济技术参数73.2 生产能力确定83.2.1 日生产能力83.2.2 小时生产能力83.3工作制度83.4 产品方案83.5烧结厂厂房布置及设备布置93.5.1烧结厂设备配置原则93.5.2 工艺建筑配置原则93.5.3 原料车间配置103.5.4 烧结室配置103.5.5 抽风除尘系统的配置113.5.6烧结矿处理设备配置114烧结工艺流程及物料平衡134. 1工艺流程确定原则及特点134. 1.

9、1工艺流程134.1.2 工艺流程的原则134. 1.3工艺流程概述134.2 配料计算194.2.1烧结矿烧成率、全铁量、碱度194.2.2 混合料量204.2.3各种原料所需的干料量、湿料量、含水量204.2.4 外加水量214.2.5 返矿 7.214.2.6烧结沪年产量214.3烧结矿成分计算214.31各项成分计算214.3.2 烧结物料收支平衡表2444 物料平衡计算24441各种物料每小时配料量244.4.2 熔剂破碎筛分工艺流程及物料平衡244.4.3 配料工段物料平衡26444混合工艺物料平衡264.4.5 烧结工艺物料平衡264.4.6 冷却工艺物料平衡274.47整粒工艺

10、物料平衡275烧结物料平衡与热平衡计算285.1烧结物料平衡28511铺底料量28512点火所需燃料、空气量及废气组成2851.3烧结过程总物料收入345.1.4烧结过程总物料支出34515烧结过程机械损失345.2烧结热平衡计算355.2.1 烧结热量收入35522烧结热量支出36523烧结热量损失376主要设备选型计算3961工艺设备选型依据396.2熔剂破碎与筛分设备选型计算396.2.1 破碎设备39622熔剂筛分设备406.3燃料破碎设备选型计算40631粗碎设备选择406.3.2 细碎设备选择416.4配料设备选型计算416.4. 1给料设备416.4.2配料附属设备426.5混合

11、设备选型计算436.5. 1 次混合设备规格确定436.5.2二次混合设备规格确定446.6烧结机及附属设备选型计算456.7烧结矿热破碎设备选择486.8冷却设备选型计算486.9整粒设备选型计算516.10抽风除尘设备选型计算537环境保护与综合利用557. 1 环境保护的容557. 1. 1 环境除尘557.1.2 烟气战557. 1.3污水处理567. 2综合利用57参考文献58致 59附录A： 设计图纸明细表60烧结厂设计依据在手，根据矿石特性和试验研究成果，设计合理工艺流程，选择合 适工艺设备，进行合理工艺配置，确保生产正常进行。铁矿粉烧结是冶金工业的一个重 要组成部分，它能为髙炉

12、提供优质炉料，从而提高高炉冶炼效果。随着国外冶金技术的 迅速发展，我国大多数烧结厂引进消化和吸收了国外的先进技术，积累了丰富经验，为 我国冶金工业的发展作出了巨大的贡献。本次毕业设计，旨在要把所学专业知识综合起来，进来实践演练从而起到巩固，充 实和提高的作用，初步掌握编制设计说明书和绘制图的基本方法及CAD设计技能，学会 使用有关参考书、文献、手册、图表等设计资料，以及运用计算工具，识图、绘图和运 用图纸表达工程技术问题的能力，为今后走上工作岗位打下坚实的基础。四年中，我们在武钢四烧进行了认识实习，在马钢铁集团进行了生产实习，之后又 在、大冶铁矿、程潮铁矿等厂进行了毕业实习。通过上述实习，收集

13、了大量的生产实践 资料，为设毕业做了充分准备，在设计中将我们所学的知识融会贯通，提高我们运用综 合知识解决实际问题的能力。本次设计容是依据设计任务书而确立的，容主要包括理论计算、绘制CAD图纟氏、编 写设计说明书和英文翻译四大部分。本设计得到老师大力帮助和精心指导，在设计过程中老师们为我们提供了大量的资 料，并在百忙之中抽出时间耐心的指导我们进行计算、绘图和编写说明书，使我们收益 匪浅。此外，由于自己水平有限，加之对现场的了解不够深入，且经验不足，错误遗漏之 处在所难免，恳请老师和同学们批评、指正。1绪论1.1烧结厂设计目的随着我国工业突飞猛进的发展，钢铁企业生产能力及装备水平面临挑战。国外生

14、产 实践证明，高炉能否达到先进的技术经济指标，与原料的准备有很大的关系。所以，如 何改善原料的质量，达到精料的要求，确保高炉增产、降耗、增效的顺利实施，提高高 炉原料质量是烧结厂的首要任务。设计一个新的烧结厂，其基本容是：根据原料、熔剂、燃料的条件进行烧结试验， 设计合理的工艺流程，选择合理的工艺设备，进行合理的设备配置，根据厂地条件，力 求厂房布局合理，确保生产的正常进行，配备必要的劳动定员，以满足正常生产的需要。 要做到技术上可靠，经济上合理，技术经济指标先进，就必须具备超前的设计思路。因 此，烧结厂设计的目的就是要为高炉冶炼提供大量的优质高炉炉料，以满足高炉所需。鉴于我国的资源现状：贫矿

15、多、富矿少，大部分要经过选矿处理，而所选精矿粒度 小，烧结矿透气性差，而且我国矿产资源分散，烧结厂不可能使用单一原料，这势必造 成原料种类多，成分复杂，这对于设计者来说，在新厂设计时，就成为尤其要考虑的一 个重要问题。1.2烧结厂设计依据及概况本次设计根据指导老师安排的任务书，设计一台300m2烧结机的大型烧结厂的工艺 流程。服务年限为45年，建成投产以后，根据实际情况，还可以通过局部流程改造和 设备更新，可以扩产或延长其使用年限。本次设计选用国外较为先进、适应性强的设备，自动化程度较高。采用了先进的自 动监控技术。配备了电子计算机来进行配料、布料、烧结等环节，并配置了闭路电视监 控，尽量减轻

16、工人的劳动强度，改善了工人的劳动条件，使本烧结厂无论从技术还是经 济效益，产品质量和劳动环境较以前烧结厂有较大的技术优势。鉴于现行钢厂的实际情况及经验，含铁原料、熔剂、燃料的接受、贮存在原料车间 完成。本次设计的主要工艺流程有：熔剂、燃料的准备；配料工艺、混合制粒工艺、布 料工艺、烧结与冷却工艺、整粒工艺、除尘、余热利用、成品矿贮存、散料处理等工艺 环节。1.3烧结厂设计要求（1）设计原则和设计方案的确定应根据冶金建设行业的标准及符合国家现行标准 和行业标准。（2）对矿产资源应做到合理利用。（3）新建烧结厂均采用冷矿工艺和烧结矿整粒双系统工艺。（4）考虑建厂地区的施工力量和条件，以保证烧结厂的

17、建设顺利进行。（5）设备配置力求紧凑合理。（6）选用的设备、结构原件和建筑构件应力求做到通用化和标准化。1.4厂区概况及厂址特点1.4. 1厂区概况本厂位于市郊，交通便利，并建有专门铁路线、水运线，原料的运入，成品矿的输 出都很方便。厂区最高温度39 C,最低温度-5 C,年平均温度18 C,主要导风为东 南风，厂区面积充足。1.4.2厂址特点烧结厂设在钢铁公司高炉附近，燃料破碎系统、熔剂破碎筛分系统设在烧结厂，另 配有除尘设备、余热回收系统、废气回收系统。本厂厂址选择远离居民区，位于主导风 向的下方，不会污染生活区。厂址好、水况好，设在工业区。烧结厂有配套的原料混合 车间，用水为钢铁公司循环

18、水，电位钢铁公司电力系统，水电供应充足。1. 5设计特点本次设计是按照现代化标准设计的，具有明显的特点：大型化、连续化、自动化。 采用国外成熟的新工艺、新技术，控制操作集散系统和计算机信息管理水平达到国外近 代水平。烧结厂的自动化水平：（1）具备必要的工艺过程参数的自动检测、显示；（2）具备充分满足生产要求的自动系统；（3）配有与生产操作要求相适应的工况管理手段。2原料、熔剂和燃料2. 1概述由于本烧结厂具有以下特点：（1）原料种类多，数量大，仓库无法容纳；（2）原料分散，成分复杂，贮备一定数量后才能集中使用；（3）原料基地远，运输条件不能保证及时供料；因此，设置了一个混匀料场。设置混匀料场可

19、以简化烧结厂的贮矿设施和给料系统, 也取消了单品种料场，使场地和设备的利用得到了改善。实践证明，只有加强原料管理, 才能控制粒度以及减少化学成分的波动，稳定烧结操作，提髙烧结矿质量，以满足高炉 冶炼对精料的要求。所以，国外都很重视烧结前原料的贮存、预处理和混匀，并且一致 认为设置综合料场是一个节省劳动力，便于自动化控制和实现高产优质的有效措施。本厂的含铁原料、熔剂、燃料由皮带从混匀料场直接送往烧结厂。燃料、熔剂经处 理达合格粒度后，进入配料室。2.2含铁原料本设计烧结厂使用的含铁原料共三种：混合精矿，印度粉矿，澳粉。这三种含铁原 料由皮带从原料厂送入烧结厂，在配料室参加配料。含铁原料的化学成分

20、及物理性能见表2.1、2.2。富矿粉的粒度应为80 nun,以便于改善烧结矿质量。特殊粉矿根据试验确定。SiO2 波动应小于等于土0. 2%,铁品位波动应满足小于等于土0. 5%；含铁原料中的有害杂质应 根据要求加以限制。2. 3熔剂熔剂主要是指石灰石、白云石、生石灰等。熔剂是高炉冶炼过程中的造渣物质，加 入熔剂是为了使烧结矿熔剂化有利于冶炼，同时也能起到强化烧结过程和改善烧结矿质 量的作用。对于熔剂的入厂条件有以下要求：（1）生石灰粒度为W3 mm, CaO含量80%（2）石灰石粒度为800 mm, CaO含量$52%, SiO?含量W3%,水分含量4%.（3）白云石粒度为800 mm,水分

21、含量V3%, MgO含量19%, Si（L含量W4%.（4）本设计使用的熔剂有石灰石、生石灰，其物理性质见表2. 2。石灰石、生石灰均用火车运至综合料场堆存。石灰石用胶带机运至粗熔剂矿槽贮存，石灰石入厂粒度为800mm,生石灰由密闭罐送至配料槽一侧，经管道用压缩空气压入矿槽。熔剂的化学成分参见表2.1；表2. 1熔剂的物理性质参见表2. 2。原料、熔剂、燃料主要化学成分原TFeFeOSiQAhO；,CaOMrOIgSPFLO配比混合精矿64.426.02.801. 120. 501.802. 920. 280. 0211185173印度粉矿63.525.0391.281.271.962. 64

22、0. 360. 03106712751巴粉59.93. 827. 022. 500. 301. 104. 500. 150. 071023622澳粉65.00.513. 861.83-0. 980. 030. 48113710生石灰0. 940. 483. 150.8188.71.842. 00一0. 02一621石灰石1.30. 291.370.4041.910.039.6一0. 021348450无烟煤2. 161.577.72. 692. 100. 6982.80. 700. 066651表2.2原料、熔剂.燃料的物理性质原料种类混合精矿印度粉矿澳粉巴粉石灰石生石灰无烟煤堆比重t/m*2

23、.52.02.62.21.40.70.7动安息角。323434323230302.4燃料烧结过程中使用的燃料分为点火燃料和配燃料两种。本次设计使用的点火燃料为气 体燃料，包括焦炉煤气和高炉煤气；配燃料为固体燃料，本烧结厂所用固体燃料为无烟 煤，粒度为25、0 mm。对无烟煤要求如下：水分小于12%,灰分小于20%,挥发分小于18%,硫小于1%, 固定碳大于78%o无烟煤的物理性能见表2. 2；无烟煤的化学分析见表2. 3。表2. 3无烟煤化学分析成分固定碳挥发分灰分水分发热值KJ/m3含量(%)7& 203. 1718. 190. 44288002.5配比确定经参考实际配料经验，以及本次设计取

24、消热振筛工艺的要求，根据任务书技术参数:T57%、R=1.8及烧结矿质量要求：TfP57%、R=1.80. 08%,经多次计算得出如下配比 (表 2.3)：表2. 3原料配比原料 混合精矿 印度粉矿 巴粉 澳粉 生石灰石灰石无烟煤配产规模，工作制度及产品方案3.1主要技术经济指标确定3. 1. 1作业率确定根据同类型生产厂家的实践经验，并参阅烧结设计手册以及烧结球团厂设 计，所设计为大型烧结厂，烧结机作业率为90%。为保证作业率达到90%,采取了以 下措施：设有熔剂缓冲矿槽；采用了铺底料工艺；设置双系列整粒系统，并配有备用设备；设置电除尘，提高主轴风机的使用寿命；设置

25、成品矿仓，减少外部因素对作业率的影响；采用自动化水平较高的控制工艺设备；主要工作岗位和主要设备都设有较高标准的检修设施，保证设备及时检修和更换;取消热振筛，采用热返矿系统，利用热返矿预热混合料；采用美国先进集散系统并设置信息管理计算机系统。3. 1.2利用系数确定烧结机利用系数，原则上应该根据烧结试验确定，也可根据原料性质，参照类型经 验和生产数据确定。当以铁粉矿为主要原料时，烧结机利用系数一般为$1.30 t/m?h；当以铁精矿为主要原料时，烧结机利用系数一般为$1.20 t/mh；上述两种设计根据同类原料，再根据本烧结厂生产实践参数，将烧结机的利用系数 定为：q=l. 3 t/m ho3.

26、1.3其他经济技术参数烧结机有效面积：300 m2烧结机作业率：90%烧结矿铁品位：T,.-c57%烧结碱度：Ro=1.8O. 08%烧结机利用系数：1.3 t/n?h成品矿氧化亚铁含量：9. 0%1.0%烧结矿转鼓指数：270%3.2生产能力确定根据任务书的要求，本烧结机的有效面积300 m2,由以下公式确定烧结机年生产量: 公式：Qy=qXAXkX24X365(3. 1)式中：Qy生产能力A有效面积q利用系数1. 3 t/nf hk作业率(90%-94%)取90%则 Q、二 1. 3 X 300 X 90% X 24 X 365=307. 48 万 t/年(3.2)3.2. 1日生产能力Q

27、.,=Qv/(365X90%)(3. 3)=307. 48X107 (365X90%)=0. 936X10* t/d3.2.2小时生产能力Q产Qd /24(3. 4)=0. 936X10*724=390 t/h3.3工作制度烧结厂为连续工作制，每年365天，每日3班，每班工作8 h,按作业率90%计， 烧结厂主机每年工作330天，燃料和熔剂破碎筛分车间为每日3班，每班6h,设备作 业率为75%,各车间工作制度见表3.1表3. 1车间工作制度车间名称年工作日日工作班班工作时间/ h熔破车间33036燃破车间33036配料车间33038烧结车间330383.4产品方案烧结厂品位经过冷却、整粒后的烧

28、结矿。根据烧结原料条件及高炉对烧结矿的要求, 确定烧结矿为：碱度为1.8,成品烧结矿粒度为505 mm,烧结矿转鼓指数$70%。烧结矿化学成分见表3. 2,质量指标见表3. 3.表3.2烧结矿的化学成分（紀项目TrFeOSi02CaOMgOAI2O3SP%58. 92& 094. 4688.0321.3391.7700.0130.060表3.3烧结矿质量指标项目转鼓指数还原粉化率含粉率指标（%）27040ALO;1CaOMgOIgSP氏0配比混合精矿64.426.02.801. 120. 501.802. 920. 280. 0211185173印度粉矿63.525.0391.281.271.

29、962. 640. 360. 03106712751巴耕59.93. 827. 022. 500. 301. 104. 500. 150. 071023622澳粉65.00.513. 86L83一0. 980. 030. 48113710生石灰0. 940. 483. 150.8188.71.842. 00一0. 02621石灰石1.30. 291.370. 4041.910.039.6一0. 021348450无烟煤2. 161.577.72. 692. 100. 6982.80. 700. 0666514.2. 1烧结矿烧成率、全铁量、碱度(1) 烧成率(脱硫率取90%)Q,=Qi/E (

30、l-Ig-0. 9S)(4. 1)=18 X (1+2. 92%-0. 9X0. 287%) +6 X (1-2. 64%-0. 9X0. 365%)+23X (1-4. 50%-0. 9X0. 152%)+37X (1-0. 98%-0. 9X0. 030%)+6X (1-82. 85%-0. 9X0. 070%)=90. 10%(2) 全铁量Tpe=ETFeQi/Q,100%(4.2)= (18X64. 46%+6X63. 57%+23X57. 96%+37X65. 01+6X0. 94%+4X 1. 3%+6X2. 16% )/90. 10X100%=58. 92%(3) 碱度R=EQiCaO/EQiSiO2(4