年产量280万吨炼钢生铁40万吨铸造生铁的炼铁车间设计

1、首钢工学院成教学院本科毕业设计题目年产量 280 万吨炼钢生铁 40 万吨铸造生铁的炼铁车间专题：高炉专家系统模型的应用及发展首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-1 -年产量 280 万吨炼钢生铁 40 万吨铸造生铁的炼铁车间摘要本设计是设计年产280万吨炼钢生铁，40万吨铸造生铁的高炉炼铁车间。在设计中采用了2022m3的高炉2座，不设渣口，2个出铁口，采用矩形出 铁场。送风系统采用四座新日铁式外燃式热风炉，煤气处理系统采用重力除尘器、 文氏管和电除尘。渣铁处理系统采用拉萨法水淬渣（RASA）处理，特殊情况采 用干渣生产，上料系统采用皮带上料机，保证高炉的不间断供料。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。在

2、设计中，首先做了物料平衡、热平衡，炉型的设计与计算，以及设备的选 择；设计中应用了许多先进的工艺，这些工艺在实行大喷煤技术提高传热效率， 节能，提高生产率方面起了重要的作用。 在设计中，广泛吸收前人技术革新和国 内外科学研究成果。根据实际需要及可能性，尽量采用先进设备、结构、材料及 新工艺。做到技术上先进，经济上合理，又减少环境污染。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。车间总体布置形式为半岛式。关键词：高炉，物料平衡，热平衡，半岛式首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-2 -Design of an ironmaking workshop with annual output of2.8 million to

3、ns of steelmaking iron and 0.4 million tons ofCasting iron残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。AbstractThe assig nment is the desig n of the 2.8 milli on tons annual product ion capacityof steel-mak ing pig iron, 0.4milli on of blast fur nace cast pig iron workshop. I desig n3two 1800 m blast furnaces, and set up two tap hol

4、es with no slag hole,which userectangular field of iron. Blast system 4 Nippon external combustion hot stoves Dustcatcher system uses gravity precipitators, venturi tube and electrostatic precipitator.The methods of slag iron processing system use water quenching residue Lhasa(RASA), special circums

5、ta nces use dry slag product ions to deal with. The chargi ngsystem is using belt feeding machine to ensuring uninterrupting charging of blastfurnace. In the design, first of all, calculating the material balanee, heat balanee, and thefurn ace structure, as well as the choice of equipme nt; the desi

6、g n of the applicati on ofa nu mber of adva need tech no logy, these processes in the impleme ntati on of largepulverized coal inject ion tech no logy to enhance heat tran sfer efficie ncy，to saveenergy，to improve productivity ,which played an important role. The design has broadlyabsorpted tech no

7、logical inno vati ons and the results of scie ntific research at homeand abroad. According to the actual needs and possibilities use advaneed equipmentas far as possible, advaneed structure, advaneed materials and so on. Achievetechnically advaneed and economically rational，and reduce environmental

8、pollutio n.The form of workshop with the overall layout is penin sula.酽锕极額閉镇桧猪訣 锥。Key words:blast furn ace, material bala nee, eheat bala nee, penin sul彈 贸摄尔霁毙攬砖卤庑。目录绪论.错误！未定义书签。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-3 -1高炉冶炼综合计算 .-8 -厦礴恳蹒骈時盡继價骚。1.1概述.8 -茕桢广鳓鯡选块网羈泪。1.2配料计算.-.8 -鹅娅尽損鹤惨歷茏鴛賴。1.2.1原燃料条件.8 -籟丛妈羥为贍

9、债蛏练淨。1.2.2计算矿石需要量G矿.-10 -預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。1.2.3计算熔剂需要量G熔.-11渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。1.2.4炉渣成分的计算 .-12 -铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。1.2.5校核生铁成分 .-14 -擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。1.3物料平衡计算 .-15 -贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。1.3.1风量计算 .-15 -坛搏乡囂忏蒌鍥铃氈淚。1.3.2炉顶煤气成分及数量的计算.-17 -蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。1.3.3编制物料平衡表 .-21 -買鯛鴯譖昙膚遙闫撷凄。1.4热平衡计算.-.22 -綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。1.4.1热量收入q收.-22 -驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。1.4.

10、2热量支出q支.-24 -猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。1.4.3热平衡表 .-27 -锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。2高炉本体设计 .-.29 -構氽頑黉碩饨荠龈话骛。2.1高炉炉型.-29 -輒峄陽檉簖疖網儂號泶。2.2炉型设计与计算 .-29 -尧侧閏繭絳闕绚勵蜆贅。2.3高炉炉衬设计.-33 -识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。2.3.1炉底的炉衬设计与砌筑 .-33 -凍鈹鋨劳臘错痫婦胫籴。2.3.2炉缸设计的炉衬设计 .-34 -恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。2.3.3炉腹、炉腰和炉身下部的炉衬设计 .-35 -鯊腎鑰诎漣鉀沩懼統庫。2.3.4炉身上部和炉喉的炉衬设计.-37 -硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。2.4高炉冷却设

11、备 .-38 -阌擻輳嬪諫迁择植秘騖。2.4.1冷却设备的作用.-38 -氬嚕躑竄贸恳彈濾颔澩。2.4.2冷却介质及水的软化.-38 -釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。2.4.3冷却方式 .-39 -怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。2.4.4高炉冷去卩系统 .-40 -谚辞調担鈧谄动禪泻類。首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-4 -2.5高炉送风管路.-41 -嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。2.5.1热风围管.-42 -熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。2.5.2送风支管 .-42 -鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。2.5.3直吹管.-42 -纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。2.5.4风口装置 .-43 -颖刍莖峽饽亿顿裊赔泷。2.6高炉钢结构.-.4

12、4 -濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。2.6.1高炉本体钢结构 .-44 -銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。2.6.2炉壳.-44 -挤貼綬电麥结鈺贖哓类。2.6.3炉体框架 .-45 -赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。2.6.4炉缸炉身支柱、炉腰支圈和支柱坐圈.-45 -塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。2.7高炉基础.-46 -裊樣祕廬廂颤谚鍘芈蔺。2.7.1高炉基础的负荷 .-46 -仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驚。2.7.2对高炉基础的要求 .- 47 -绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。3高炉炼铁车间供料系统 .-48 -骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。3.1车间的运转.-48 -瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。3.2贮矿槽、贮焦槽及槽下运输筛分称量.-49 -鎦诗

13、涇艳损楼紲鯗餳類。3.2.1贮矿槽与贮焦槽 .-49 -栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。3.2.2槽下运输称量 .-50 -辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。3.3上料设备.-.50 -峴扬爛滾澗辐滠兴渙藺。4炉顶装料设备.-.51 -詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。4.1无钟式炉顶装料设备 .-51 -则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。4.1.1串罐式无钟炉顶装料设备 .-51 -胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。4.1.2无钟式炉顶的布料方式 .-51 -鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。4.2探料装置.-.52 -稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。5送风系统 .-.54 -陽簍埡鮭罷規呜旧岿錟。5.1高炉用鼓风机.-54 -沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。5.1.1高炉冶炼对

14、鼓风机的要求 .-54 -钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。5.1.2高炉鼓风机的工作原理和特性 .-55 -懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。5.1.3高炉鼓风机的选择 .- 56 -謾饱兗争詣繚鮐癞别濾。首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-5 -5.2热风炉.-.57 -呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。5.2.1外燃式热风炉 .-57 -莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。5.2.2外燃式热风炉的特点 .- 58 -麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。6高炉喷吹煤粉系统.-59 -納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。6.1煤粉的制备.-.59 -風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。6.2高炉喷煤系统.-59 -灭暧骇諗鋅猎輛觏馊藹。6.2.1三罐单列式高炉喷煤系统.-59 -铹

15、鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。6.2.2喷吹罐组有效容积的确定 .-59 -攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。6.3煤粉喷吹的安全措施.-61 -趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。6.3.1制粉系统的安全措施 .- 61 -夹覡闾辁駁档驀迁锬減。6.3.2喷吹系统的安全措施.- 61 -视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖栃。7高炉煤气处理系统.-63 -偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。7.1煤气管道.-.63 -緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。7.2粗除尘装置.-.63 -騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。7.2.1重力除尘器除尘原理 .- 63 -疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。7.3半精细除尘装置.-64 -镞锊过润启婭澗骆讕濾。7.4精细除尘装置.-64 -榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛

16、。7.4.1文式管.-64 -邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。7.4.2静电除尘器 .-65 -嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。7.5脱水器.-.66 -该栎谖碼戆沖巋鳧薩锭。8渣铁处理系统 .-.67 -劇妆诨貰攖苹埘呂仑庙。8.1风口平台及出铁场设计 .-67 -臠龍讹驄桠业變墊罗蘄。8.1.1风口平台及出铁场 .- 67 -鰻順褛悦漚縫輾屜鸭骞。8.1.2渣铁沟和撇渣器 .-68 -穡釓虚绺滟鳗絲懷紆泺。8.1.3摆动流嘴 .-68 -隶誆荧鉴獫纲鴣攣駘賽。8.2炉前主要设备.-69 -浹繢腻叢着駕骠構砀湊。8.2.1开铁口机 .-69 -鈀燭罚櫝箋礱颼畢韫粝。8.2.2堵铁口泥炮 .-69 -惬執缉蘿绅颀

17、阳灣愴鍵。8.2.3炉前吊车 .-69 -贞廈给鏌綞牵鎮獵鎦龐。首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-6 -8.3铁水处理.-69 -嚌鳍级厨胀鑲铟礦毁蕲。8.3.1鱼雷罐车 .-70 -薊镔竖牍熒浹醬籬铃騫。8.3.2铸铁机.-70 -齡践砚语蜗铸转絹攤濼。8.4炉渣处理设备.-70 -绅薮疮颧訝标販繯轅赛。8.4.1拉萨法水淬渣 .-70 -饪箩狞屬诺釙诬苧径凛。8.4.2干渣生产 .-70 -烴毙潜籬賢擔視蠶贲粵。9能源回收利用.-.72 -鋝岂涛軌跃轮莳講嫗键。9.1高炉炉顶余压发电 .-72 -撷伪氢鱧轍幕聹諛詼庞。9.2热风炉烟道废气余热回收.-72 -踪飯梦掺钓貞绫賁发蘄。参考文献

18、.-.73 -婭鑠机职銦夾簣軒蚀骞。专题研究.-.74 -譽諶掺铒锭试监鄺儕泻。夕卜文翻译.-.83 -俦聹执償閏号燴鈿膽賾。致 谢.错误！未定义书签。缜電怅淺靓蠐浅錒鵬凜。首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-7 -刖言在近代国家是否发达的主要标志是其工业化及生产自动化的水平，即工业生产在国民经济中所占的比重以及工业的机械化、自动化程度。而劳动生产率是衡量工业化水平极为重要的标志之一。为达到较高的劳动生产率需要大量的机械设 备。钢铁工业为制造各种机械设备提供最基本的材料，属于基础材料工业的范畴。 钢铁还可以直接为人民的日常生活服务， 如为运输业、建筑业及民用品提供基本 材料。一定意义上，一个国

19、家钢铁工业的发展状况也反映其国民经济发达的程度。骥擯帜褸饜兗椏長绛粤。衡量钢铁工业的水平应考察其产量（人均占有钢的数量）、质.量、品种、经 济效益及劳动生产率等各方面。纵观当今世界各国，所有发达国家无一不是具有 相当发达的钢铁工业的。癱噴导閽骋艳捣靨骢鍵。钢铁工业的发展需要多方面的条件，如稳定可靠的原材料资源，包括铁矿石、 煤炭及某些辅助原材料，如锰矿、石灰石及耐火材料等；稳定的动力资源，如电 力、水等。此外，由于钢铁企业生产规模大，每天原材料及产品的吞吐量大，需 要庞大的运输设施为其服务。一般要有铁路或水运干线经过钢铁厂。 对于大型钢 铁企业来说，还必须有重型机械的制造及电子工业为其服务。此

20、外，建设钢铁企业需要的投资大，建设周期长，而回收效益慢。故雄厚的资金是发展钢铁企业的 重要刖提。鑣鸽夺圆鯢齙慫餞離龐。钢铁之所以成为各种机械装备及建筑、 民用等各部门的基础材料，是因为它 具备以下优越性能，并且价格低廉。1、有较高的强度及韧性。2、 容易用铸、锻、切削及焊接等多种方式进行加工，以得到任何结构的工 件。3、 所需资源（铁矿、煤炭等）贮量丰富，可供长期大量采用，成本低廉。4、 人类自进入铁器时代以来，积累了数千年生产和加工钢铁材料的丰富经 验，已具有成熟的生产技术。自古至今，与其他工业相比，钢铁工业相对生产规 模大、效率高、质量好和成本低。榄阈团皱鹏緦寿驏頦蕴。到目前看不出，有任何

21、其他材料在可预见的将来，能代替钢铁现在的地位。首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-8 -1 高炉冶炼综合计算1.1 概述组建炼铁车间或新建高炉，都必须依据产量以及原料和燃料条件作高炉冶炼 综合计算，包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算。从计算中得到原料、燃 料消耗量及鼓风消耗等，也得到了主要产品（除生铁以外）煤气及炉渣生产量等基本参数。以这些参数为基础作炼铁车间或高炉设计。逊输吴贝义鲽國鳩犹騸。计算之前，首先必须确定主要工艺技术参数。对于一种新的工业生产装置， 应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本 工艺技术参数。高炉炼铁工业已有200余年的历史，技术基本成熟

22、，计算用基本 工艺参数的确定，除特殊矿源应做冶炼基本研究外，一般情况下都是结合地区条 件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。幘觇匮骇儺红卤齡镰瀉。计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须做工业全分析， 而且将各种成 分之总和换算成100%，元素含量和化合物含量要相吻合。誦终决懷区馱倆侧澩赜。将依据确定的工艺技术参数、原燃料成分计算出单位产品的原料、 燃料以及 辅助材料的消耗量，以及主、副产品成分和产量等，供车间设计使用。配料计算 也是物料平衡和热平衡计算的基础。医涤侣綃噲睞齒办銩凛。依据质量守衡定律，投入高炉物料的质量总和应等于高炉排出物料的质量总和。物料平

23、衡计算可以验证配料计算是否准确无误，也是热平衡计算的基础。物料平衡计算结果的相对误差不应大于0.3%。胪当为遙头韪鳍啰晕糞。1.2 配料计算1.2.1 原燃料条件1、原料成分（原始成分为烧结矿、球团矿、天然矿以及炉尘，表中只显示 计算后的综合矿）见表1.1;2、燃料成分，见表1.2、表1.3;3、确定冶炼条件；预定生铁成分（%），见表1.4。首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-9 -表 1.1 原料成分（%原料TFeMnPSFeOCaOMgOSiO2综合矿59.620.030.0320.0316.107.6331.9855.357炉尘43.390.240.0260.0915.308.301.9

24、913.80原料Al2O3MnOP2O5FeSFe2O3烧损艺H2OCO2综合矿1.510.0390.0730.08367.22100.00炉尘1.310.310.060.24344.771.967C=11.95100.00注：综合矿=70%=70%烧结矿+20%+20%球团矿+10%+10%天然矿表 1.2 焦炭成分（%）固定炭灰分（13.51）有机物（1.32）挥发份（0.43）水SiO2Al2O3CaOMgOFeOH2N2SCO2H2COCH4N284.747.614.560.520.140.680.30.250.770.150.0260.160.0170.0771004.00表 1.3

25、 喷吹燃料成分（%）品种CHOH2ONS灰分SiO2Al2O3CaOMgOFeO煤粉77.832.352.330.830.460.307.156.830.690.300.93100表 1.4 生铁成分（%）FeSiMnPSC95.140.650.030.0350.0254.12其中Si、S由生铁质量要求定分别为0.65、0.03；Mn、P由原料条件定为0.03、0.035。C=4.3-0.27Si0.329P- 0.032S+0.3Mn=4.12Fe=100-Si-MnP-S-C%。某元素在生铁、炉渣、炉气中的分配率（%），见表1.5。燃料消耗量（kg/t生铁）;焦炭345首钢工学院成教学院毕

26、业设计（论文）-10 -煤粉150置换比0.7表 1.5 元素的分配率FeMnSP生铁99.750一100炉渣0.350一0炉气0050鼓风湿度12g/m1222 4相对湿度1.493%1000 18风温1150C炉尘量20 kg/t生铁入炉熟炉料温度25r炉顶煤气温度200 C焦炭冶炼强度0.79t/(d m3)综合冶炼强度1.03 t/(d m3)利用系数2.3 t/(d m3)1.2.2 计算矿石需要量 G矿1、燃料带入的铁量GFe 燃首先计算20 kg炉尘中的焦粉量:高炉内衬参加反应的焦炭量为:G焦=345-2.82 =342.18kg隹矿FOOCFe%生铁GFe渣-GF/燃G矿、,G

27、矿G矿=G矿G尘Fe%r故Gcao 二玄前Gcao 焦Gca。煤kg故Gso =GMgo 渣 +GSO 焦*GSO 煤-GAMgOG焦粉G尘C%尘C%焦二20 11.9584.74= 2.82 kg首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-11 -=85.48+26.04+10.73-13.93 =108.32kg2、进入炉渣中的铁量:0.3%0.3%GF渣=1000Fe%生铁1000 95.14%Fe渣生铁99.7%99.7%=2.863kg考虑到炉尘吹出量，入炉铁矿石量为：G矿=G矿G尘-G焦粉=1595.7220-2.82-1612.9kg1.2.3 计算熔剂需要量 G熔1、设定炉渣碱度R二C

28、asiO2 =1.15制钢生铁：R=1.10-1.2;铸造生铁：R=1.01.12、原料、燃料带有的CaO量Gca。铁矿石带入的CaO量为：Gcao矿=G矿CaO%矿=1595.72汉7.633%=121.8kg焦炭带入的CaO量为：GC。隹=G焦CaO%隹二342.18 0.52%a=1.78kg煤粉带入的CaO量为：GCa。煤=G煤CaO%煤=150X0.69%二1.04 kg3、需要 由铁矿石带入的铁量为:GF矿=1000Fe%生铁 GF渣-G燃=951.4 2.863-2.89= 951.37kg4、冶炼1吨生铁的铁矿石需要量：E矿Fe%矿951.3759.62%=1595.72kg首

29、钢工学院成教学院毕业设计（论文）-12 -故Gcao=Gcao矿+Gcao焦十Gca0煤=121.8 + 1.78+1.04=124.62kg3、原料、燃料带入的SiO2量GSQ2铁矿石带入的SiO2量为：GSiO2矿=6矿SiO2%矿= 1595.72 5.357%=85.48 kg焦炭带入的 SiO2量为：GSiO隹=6隹SiO2%隹=342.18 5.66%2=26.04 kg煤粉带入的 SiO2量为：GSiO2煤-G煤SiO2煤-1507.15%-10.73kg硅素还原消耗的 SiO2量为：Gs还=1000Si%生铁6028=1000 0-65%6028=13.93kg故GSiO2=G

30、SiQ矿GSiO2焦GSiO2煤-GSiQ还=85.4826.04 T0.73-13.93=108.32kg1.2.4 炉渣成分的计算原料、燃料及熔剂的成分见表1.6。表 1.6 每吨生铁带入的有关物质的量原燃料 数量 kgCaOMgOSiO2Al2O3MnOS%kg%kg%kg%kg%kg%kg综合矿 1595.72 7.633 121.81.985 31.675 5.357 85.481.5124.090.03 0.620.030.48焦炭342.180.521.780.140.487.6126.044.5615.60.772.635煤粉1500.691.040.30.457.1510.7

31、6.8310.250.300.45124.6232.605122.2549.9450.623.565首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-13 -1、炉渣中CaO的量GCO渣a由表1.6:GCO渣=124.62kga一2、炉渣中SiO2的量GSQ渣GSiO2渣=122.25-13.93 = 18.32kg式中122.25原、燃料带入SiO2的总量，kg（见表1.6）;13.93还原消耗SiO2的量（Gsio2还），kg。3、炉渣中AI2O3的量GAI2O3渣由表1.8：GAL，O渣-49.95kg4、炉渣中MgO的量GMO渣由表1-8:GMgO渣=32.61kg5、炉渣中MnO的量GMnoMno

32、渣。由表1.8:GMno渣=0.62X50%=0.31kg式中0.62原、燃料带入MnO的总量，kg（见表1.6）;50%锰元素在炉渣中的分配率（见表1.5）。&炉渣中FeO的量GFeoFeo渣进入渣中的铁量为：Fe渣=2.863kg，并以FeO形式存在，故而72GFeO渣二2.8633.68kg-567、炉渣中S的量，GS渣原、燃料带入的总硫量为：GS=3.565kg（见表1.6）进入生铁的硫量为：GS生铁二1000S%生铁二1000 0.025%=0.25kg进入煤气中的硫量为：-14 -首钢工学院成教学院毕业设计(论文)Gs煤气=Gs5% =3.565 5%=0.178kg=3.

33、14kg炉渣成分见表1.7表 1.7 炉渣成分组元CaOMgOSiO2Al2O3MnOFeOS/2CaO/ SiO2kg124.6232.61108.3249.950.313.681.57321.061.15%38.8210.1633.7415.560.101.150.49100.00表中S/2：渣中s以CaS形式存在，计算中的Ca全部按CaO形式处理，氧 原子量为16，s原子量为32，相当已计入S/2，故表中再计入S/2。鸪凑鸛齏嶇烛罵奖 选锯。将CaO、SiO2、AI2O3、MgO四元组成换算成100%，见表1.8表 1.8 四种渣成分CaOSiO2Al2O3MgO38.8233.7415

34、.5610.1698.2839.5034.3315.8310.34100.001.2.5 校核生铁成分1、生铁含磷P，按原料带入的磷全部进入生铁计算 铁矿石带入的磷量为：GP渣二G矿P%矿二1595.72 0.032% = 0.51kg 1故P=0.510.051%10002、 生铁含锰Mn， 按原料带入的锰有50%进入生铁计算， 原料共带入MnO为0.62kg，见表1.8。筧驪鴨栌怀鏇颐嵘悅废。故Mn =0.62 50%55人価=0.024%3、生铁含碳C二100 -(95.14 0.65 0.25 0.051 0.024)% = 4.11%4、生铁含硅Si=0.65%。5、生铁含硫S=0.

35、025%。故Gs渣 二Gs-Gs生铁_Gs煤气= 3.565-0.25-0.178首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-15 -校核后的生铁成分（）见表1.9表 1.9 校核后生铁成分成分FeSiMnPSC含量95.140.650.0240.0510.0254.111.3 物料平衡计算1.3.1 风量计算1、风口前燃烧的碳量GC燃。燃料带入的总碳量：GC总=GC焦C%焦G煤C%煤=342.18 84.74%150 77.83%=406.71kg溶入生铁中的碳量为： GC生铁=1000C% =1000 4.11%=41.1kg生成甲烷的碳量为：燃料带入的总碳量约有1%1.5%与氧化合生成甲烷,取1

36、%。GC甲烷=1%GC总=0.01 406.71 = 4.07kg直接还原消耗的GC C直:锰还原消耗的碳量为：1212Gc 锰=1000Mn %1000 0.024%匚5555二0.05kg硅还原消耗的碳量为：= 1000Si %24=1000 0.65%丝28 28=5.57 kg磷还原消耗的碳量为:= 1000P %60=1000 0.051%6062 62=0.49 kg铁直接还原消耗的碳量为：GC 硅Gc 磷首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-16 -12、Gc铁直=1000Fe% r d56rd =巾- rH2rd一般为0.40.5,本计算取0.45。rH2/?2【G（H2%焦挥发

37、州 2%焦有机）七煤出煤审8（V凡爭822.4出煤出。煤）仏那000【Fe%rH2 占562【342.18（0.026% 40.3%）出50 X2.35%乡8（1200如493% 0%2.4书50 x0.83%） X0.35 x.9（100=21%（1 -1.493%） 0.5 1.493%-21.43%2Gc燃燃烧需要氧的体积为:首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-17 -VQ二Gc 燃22.4（212）-275 92 x 22.4/一275.92（2 12）-257.53m33煤粉带入氧的体积为：16 22 416 22 4VO2煤=6煤（0%煤 H2O% ）150（2.33% 0.83%

38、）2183218323= 3.22m4需鼓风供给氧的体积为：VO2风二 VO2-VO2煤=257.53-3.22= 254.31m31.3.2 炉顶煤气成分及数量的计算1、甲烷的体积VCH41由燃料碳素生成的甲烷量为-7.6m32焦炭挥发份中的甲烷量为:22 422 4VCH4焦=G焦CH4%焦342.18 0.017%16 163=0.081m故VCH4=7.6 0.081 = 7.681m32、氢的体积VH H21由鼓风中水分分解产生的氢量为：故 VCH4=7.6 +0.081 =7.681m3VH2分二V风=1186.7 1.493% = 17.72 m32焦炭挥发份及有机物中的氢量为:

39、VO2风_ N254.3121.43%3=1186.7m22.412= 4.0722.412二 GC甲烷首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-18 -= 342.18 （ 0.026% 0.3%）3= 12.49m3煤粉分解产生的氢量为:222 4VH2煤 二6煤（H2%煤H2O%煤）二-218 2222 4= 150 （ 2.35% 0.83%）-18 23=41.03m4炉缸煤气中氢的总生产量为：VH2总二VH2分VH2焦VH2煤=17.7212.49 41.0371.24m35生成甲烷消耗的氢量为：VH2烷=2VCH4=2 7.68 15.36m36参加间接还原消耗的氢量为：VH2间二VH

40、?总 H2= 71.24 0.35 = 24.93m3GFe2O3=G矿Fe2O3%矿=1595.72 67.22% = 1072.64kg3、二氧化碳的体积VCOCO21由CO还原Fe2O3为FeO生成的CO2:Vcoco?还由矿石带入的F62O3的质量为：GFe2O3=G矿Fe2O3%矿=1595.72 67.22% = 1072.64kg参加还原Fe2O3为FeO的氢气量为：2 2 GH2还二VH2总 H2（1-：）71.24 0.35（ 1-0.9）-22.422.4=0.22kg由氢还原F62O3的质量为：” 160 160GFe2O3 GH2还0.2217.6kg2 3 22 2由

41、CO还原的质量为:VH2焦=6焦（H2%焦挥发 H2%焦有机）22.4222.42首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-19 -GFe2O3二GFe2O3-GFe2O3= 1072.64- 17.6=1055.04 kg22 43Vc2还=1000 Fe%1-rd-rH2】m56首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-20 -故 Vc2=VCO2还VCO2还VCO2W= 147.71 209.310.26= 357.28m3VCO2挥=G焦CO2%焦22.422.4342.18 0.15%44443=0.26 m3由CO还原FeO为Fe生成的CO2量为:22 4 VCO2还=1000 Fe% 1-r

42、d-rH25622.4 = 951.4 1 -0.39 -0.0656= 209.31m焦炭挥发份中的CO2量为：VCO2挥22 422 4-G隹CO2%隹342.18 0.15%焦焦4444=0.26 m3故VcQ二VCO+VCQ+VCS=147.71+209.31+0.26=357.28m34、一氧化碳的体积Vco风口前碳素燃烧生成CO量为:VCO燃=GC燃=22.412= 275.92224123= 515.05m直接还原生成CO量为：VCO直=GC直22.412=85.6222.412=159.82m3首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-21 -3焦炭挥发份中CO量为:VCO挥二G焦C

43、O%22.428 =342.18 0.16%22.428二0.44m34间接还原消耗的CO量为:Vco 间=VCO还+VCO2还=147.71+209.31=357.02m3GH2OVCO间=VCO还+VCO2还=147.71+209.31=357.02m3= 515.05 159.82 0.44-357.023= 318.29m5、氮气的体积N21鼓风带入的N2量为：VN2风=7 风（1 -人）N?%风= 1186.7（1-1.493%）79% -923.5m32焦炭带入的N2量为VN2焦二6焦（N2%焦挥发N2%有机）22.428= 342.18（0.077%0.25%）22.428= 0

44、.9m33煤粉带入的N2量为VN2煤=G煤N2%煤22.428 -150 0.46%22.428=0.55m3故 VN2二 VN2风VN2焦VN2；煤= 923.5 0.9 0.553=924.95m煤气成分见表1.10。表 1.10 煤气成分CO2CON2H2CH4故VCO-VCO燃VCO直VCO挥-VCO间首钢工学院成教学院毕业设计（论文）-22 -体积 m3357.28318.29924.9530.957.681639.15%21.819.4256.431.890.47100.001.3.3 编制物料平衡表1、鼓风质量的计算1m3鼓风的质量为：r_ 0.21（1八：）320.79（1-：

45、）28 18：r=22.4二0.21 0.985 32 0.79 0.985 28 18 1.493%一/22.4 = 1.28鼓风的质量为:G风=V风r风= 1186.7 1.28-1518.98kg2、煤气质量计算1m3煤气的质量为:= 44CO2% 28CO% 28N2% 2H2% 16CH4%一/22.444 0.218%28 0.1942%28 0.5643% 2 0.0189% 16 0.0047%/ 22.4煤气的质量为:G气=y r气-1639.15 1.381二2263.67kg3、煤气中的水分GH2O1焦炭带入的水分为：GH2O 焦二G焦H2。焦= 342.18 4.0%-