冶金3270说明书设计题目年产万吨制钢生铁的高炉炼铁车间

摘 引 第一部分设计说明 绪 概 高炉车间平面布 高炉本体设 参 高炉车间原料系 给料 高炉送风系 燃烧 高炉喷煤系 煤粉的.......................................................................................................................... 磨煤 锁气 煤粉条 高炉煤气除尘系 概 文氏 布袋除 渣铁处理系 概 堵铁口泥................................................................................................................. 第二部分物料平衡及热平衡计 原始条 原条 工艺计 配料计 原的消 热平 结 参考文 谢 19961亿吨以来，连续稳居第一钢国的位置。200114892.72万吨。由于市场需求的拉动，炼钢能力的发展，2001年14540.96万吨。虽然多年来我国生铁产量居世界第一位，但是我21世纪，我国高炉炼铁将继续在结构调整中发展。高炉结构调整不能简活的重要物质是不必可少的。有P（t)与高炉有效容积V （m3)之比。是高炉冶炼的一个重要指标，越大，其高炉生产率越高。本设计取2.0有焦比（k)：焦比即每昼夜焦碳消耗量Qk（t或kg)与每昼夜生铁产量 下，冶炼强度越高，高炉产量越大。本设计取0.95 有用V 4000m3以上巨型高炉。有合理利用地形设计工艺流程，简化工艺，减少量,节省投资尽可能接近原料产地及消费地点，以减少原料及产品的费用冶金工厂的原料和成品及水电的消耗量很大，厂址应选在靠近料的和产品销售的地点。近水源、电源，以缩短距离和管线长度，以1000米以上的冶金工厂主要的建筑物、构筑物，大多需要较深的基础和室，在建筑房屋和构筑物时厂址的土壤不需要复杂的基础工程。水位尽可能低0.5m优点 岛式布置：每座高炉和它的热风炉，出场，铁水罐车，停放线等组成一个独立的体系。铁水罐车停放线与车间两侧的调度线成一定角度，一般为1-13度岛式布置的铁路线为贯通式，空铁水罐车从一端进入炉旁，装满铁水铁水罐车从一端驶出， 量大，并且设有 辅助材料线。45度，因此辅助材料线，出铁场和铁水罐车停放线垂直。缩短了出铁场长度，设有摆本设计车间布置形式采用设计一年产385万吨的高炉车间高炉一代为10年作业率为95%365×95%=347日产量：P总2，高炉利用系数每座高炉日产量：P=P总炉缸直径选定冶炼强度炉缸截面燃烧强度：i燃 d=0.23/(I×Vu/i燃 d=9.7①渣口高度：hz=1.27bP/(N.C.d².γ铁 h式中：N—昼夜出铁次数，12次；γ铁—铁水，7.1t/m³；C—渣口以下炉缸利用系数，0.55②风口高度： K=0.5hf= n=24④风口结构尺寸：选取则炉缸高度：h1hfa=2.9+0.5=3.4m选取 D=1.13×9.7=10.96 D=11选 h2=(D- 校核α：tgα=2*h2/(D-选取d1/D=0.68 d1=0.68×11=7.48 d1=7.5选取h5=2.0选取β=84º h4=(D-=(11-7.5)× 校核β：tgβ=2×h4/(D-选取 Hu=2.56D=2.56×11=28.16 =28.16-3.4-3.8-17-(7)炉缸体积：V1=л×d²×=251.12炉腹体积：V2=л×炉腰体积：V3=л×D²=190炉身体积：V4=л×炉喉体积：V5=л×d1²×=88.36 =1963误差：ΔV（Vu′Vu=（1963-=0.41%〈炉缸高度：渣 H=3.4m风口数目为24炉腰直径 炉腹角直径： h h总200mm9090度。3层砖错台一次砌筑。1400-1600摄氏度高温铁水的作用，同时也压力结合首钢1号高炉，集其，将“导热法”和“耐火材料法”两种炉衬设计系统结合345mm高铝砖,575mm的高铝砖,倾斜部分砌砌砖紧靠冷却壁,其缝隙用与砖相同成分的泥浆灌满,1mm。耐热混凝土，是由炉壳----厚壁----耐热混凝土构成的大型冷却模块组成。及间浇注耐热混凝土，混凝土层高出水面110—130mm，构成大型预制冷主要优点：炉身可提高1倍，明显降低炉身造价，缩短大修时间，高高炉炉衬侵蚀机理是复杂的和多因素的,高温软融是主要因一.而且诸多85%以上。促成炉衬内表面形成渣皮代替炉衬工作,延长炉衬在炉身和炉腹部位安装没有环形冷却水管，水管直径φ50—φ150mm距离100mm。冷却水经小孔喷射到炉壳上进行冷却，在炉壳上安装防溅板，冷廉。对大型高炉作为一种辅助冷却，防止炉壳变形和烧穿。24700—1500mm20mm的缝隙，并100—150mm填上炭素料。层，代替炉衬工作，3种结构形式：普通型，上部带凸台型和中间带凸台型。250—300mm，主要用于炉腹，炉腰和炉身下部冷却，炉腹新型冷却 铜冷却40X10mm200—300mm500mm50—100mm0.1MPa0.05MPa。供水排水管上安装有电磁流量计，将侧流量并自动。冷却设备可以延长使用，水垢的导热性差，容易使冷却设备过热而烧坏，故定期洗掉水垢是很重要的，一般3个月一次，也可以用0.7—1.0MPa的高压水或蒸汽。A字型和门型两种，本24-40mm厚钢板焊成或槽钢制成。1部 k D 本设计δ值，50°< ----炉壳有钢板制成，各部位炉壳厚度的计算如下k系数，mmm；根据弦带位置而定1沉量和倾斜率都有严格要求。开裂，400C700C时失去强度。过去由于没有耐热地表面积按下式计算A

PKS

1P---K---S---地基土质允许承载能力。现代高炉对原料系统的要求碎，筛分等。焦碳在过程中尽量减少破碎率。起原的储备作用矿槽长度随沟下形式而定，采用带式机时一般为5m；当用称量车时，5m矿槽宽度取决于高炉容积和槽上槽下的设备形式。大中型高炉一般为10~11m。当槽上用火车，槽下用称量车时，一般成双排矿槽。当槽上槽下都采用皮带时，一般都做成单排。取11m矿槽的高度取决于矿槽上部形式。当采用火车时，因受铁路坡度限制〈0.015，一般轨面标高为9~10m，如矿槽上部用胶带时，矿槽10m本设计设26矿槽，槽上槽下都采用皮带机V槽=1.5u=1.5*1945=2918m³每个贮矿槽容积为：V矿=2918/26=112112矿槽能力(小时18杂矿槽：400块矿槽：400取V焦/Vu=0.6V焦=0.6×1945=1167每个焦槽容积为：1167/4=291.2m³710m5m54°。本设计中采用电磁给料器。主要有槽体、激震器、减震器三部分组成。激震器与槽体用弹簧连接在一起，块矿、杂矿均设槽下给料器。槽下45°。12°2ms，皮带水平投影长度258m2000th。宽度选择如下：QBQ式中B—mK—K—输送带速度，取=2ms—物料堆

t/m3Ka—Ka—=1.0320*0.92*320*0.92*1.0*1.6*

=1.46取B=1.51988年PW公司进一步又提出了受料漏斗旋转的方案，以避免皮带上3—4m25mm的圆钢，自大料斗法兰处专180度，设置在大钟边缘和炉喉内壁之间，并且能够提升到大钟高炉送风系统包括鼓风机,冷风管路,热风炉,热风管路以及管的各种阀高炉鼓风机用来提供所必需的氧气、热空气和焦炭在风口燃烧所生成用于炉况的顺行与难行、冶炼强度的降低与提高、喷吹与富氧鼓风操作以炉入炉风量：式中：V0—标态入炉风量，m³/minv—每吨干焦消耗风量，m³/t2700。查表6—1，地区海拔高度应该属于第四类故

=(1+10﹪)×3464.53=3810.98V0'―k―送风系统漏风系数，对大型高炉为

高炉炉顶压力 Pt＝3.0×105Pa=0.30高炉料柱阻力损失 △PLS＝1.3×105Pa＝0.13高炉送风系统阻力损失：△PFS＝2×104＝0.02则:鼓风机出口风压 P=Pt+△PLS+△PFS风量修正系数 K

V'＝Vo K'

P'=K

2鼓风机种 功 传动方离心 6500m

0.5 5550r

6750 1945m³1945m³90m²/mm36mm；345mm113mm60mm，水渣—40mm共计345+113+60+40=558mm热风炉内径：d内=10000-558×2=8884m上部：230高铝砖+345高铝砖+20滑动缝下部：230高铝砖+345高铝砖+20滑动缝 选火井面积（包括隔墙28%ds内d

248.884261.956内内s井=s内×25%=61.596×28%=17.35蓄热室的截面积：s蓄=s内－s井=61.956-17.35=44.606743㎜，查表知：1m³38.06㎡m³ 1945×90=175050每座热风炉蓄热面积 175050÷4=437631m高蓄热室蓄热面积 1×44.406×38.06=1697.70 蓄 一座热风炉蓄热面积/1 高蓄热室蓄热面拱拱2热风炉拱脚内径 d拱脚=10000－2×40=9920据经验 h拱=0.6d拱脚=0.6×9920=5.952据经验 球冠弦长：L1=0.45d拱脚120˚C60˚C热风炉全高及高径比：大墙比燃烧室高:1.2m400高铝砖+230硅藻土砖+113填料层+40喷吐料=0.783H全校核 H全/d外 本设计是合理的量调节阀，充风阀，废风阀，以及冷量调节阀等。本高炉热风炉阀门量、冷量及混风的冷量等。放风阀和：位于鼓风机和热风炉组织间的冷风管道上。其作用提高的途工作原理：把带有翅片的金属管密封抽成真空后，灌入热，受热端置于热风炉烟道废气管路系统内，冷凝端置于助燃空气或煤气管路系统内。热在受热端吸热蒸发，在压差作用向冷凝端，在冷凝端放出潜热传给管外的助燃蒸汽连接管与液体连接管相连，热在受热端被热风炉烟道废气加热成蒸工作原理：热在循环泵的强制驱动入烟气换热器中的内而被热流入助燃空气换热器和煤气换热器的内，将热量传递给助燃空气和煤气，冷却后的热经过循环泵再次送入烟气换热器内加热，如此循环。优热的流量来调节预热助燃空气和预热煤气之间的热量。煤粉的包括原料卸车、、干燥、制粉、粉煤和输送到喷吹系统等工序。对粉煤的要求：粉煤-200目〈80%，H2O〈1%；粒煤–50mm〉烟气量减少，安全不易。缺点是：煤种要求苛刻，风口处易爆裂。原煤由火车或船运入煤场，按煤种堆放。用胶带机运至贮煤槽，槽下350℃。煤粉的允2%，因为湿度大的煤粉粘性大，会降低破碎效率，并且容易堵塞管60~300rpn/min。中速磨与高速磨相比有按喷吹罐的排列方式分为单罐并列式，双罐双列式及三罐单本设计采用双罐双列式喷吹装置双 双列式布置形式的优点是：当其中一个系列的喷吹装置发生故可用以下式中：T—喷吹量 式中：G—喷煤量，t/t

Q=1945×2.0×0.13/24=21.07Vp=0.5×21.07/0.62=16.99贮煤 Vc=Vp=16.99收集 Vs=Vpt＂/t＇=16.99*13/30=7.361.2~1.3螺旋泵\135~175mm，喷嘴的孔径3~6mm。一根内径为12~15mm的普通无缝或耐热。 煤粉条煤粉的三要素是：火源、气氛氧浓度和煤粉的悬浮浓度。空气中煤粉15~55g/m³1300~2000g/m³。一般烟煤，气体中含氧低于15%时，煤粉不会，但有的煤种要求更低。如果火源是1000℃的大面积火焰，则含氧量需低于10%，才能防止的。煤粉的300~4001000℃以上的火焰温度。7030g/m³,ω1、ω2分别为和出口煤气标态含尘量，g/m³或mg/m³压力降：为煤气压力能在除尘装置内的损失，以和出口的压力表45%53º，每个导出管的截面积：3.6m/s30%其总截面积为 每根管直径 d′=（4×19.08/3.14)=40º。（2总截面积为 21.25×80%=17每根上升管直径 d″=（17×2/3.14)1/2=3.29113mm12mm80%，流速v7m/s40º。总截面积为 17×80%=13.6内径 113mm圆筒部分直径式中 Q—煤气流量，Nv—圆筒内煤气流速，0.6~1.0m/s, 1.00~1.50800mgm3mgm3要求 密封性能良 作用：把高炉煤气系统与钢铁联合企业的煤气隔开本设计采用高炉TRT由于高炉煤气量很大，因此余压具有的作功能力是相当可观的。在和TRT。高炉TRT认的很有价值的二次能源回收装置。这种发电方式既不消耗任何，也不产这项工作，必须有完好的出铁、出渣设施及足够的能力。渣铁处理设备与必须有足够的炸铁处理和能力1.51150-125062～4个出铁场，本设计的高炉设有二个出铁场。11.49-12%10%利用渣铁的不同，用挡渣板把下渣挡住，只让铁水从下面穿过，达到5~6%10%806%炉前主要设备有：开铁口机、堵渣机、堵铁口泥、炉前吊车等本设计采用驱动泥。泥主要由打泥装置、压紧机构、转机构组成。转用马达，压和打泥用缸。泥具有活塞推动力大，能为了减轻炉前劳动强度，设置炉前吊车运送炉前的各种材料、更换 块。无论其铁水是送去炼钢还是铸块，都是利于铁水罐车的。本设计采用混铁炉式（或称罐式)铁水罐，它的上部开口小，散热量也小，有的上部还可加盖，但修理罐较。混铁炉式铁水罐车横向较长，容量200~600吨。1~2mm厚的石灰与煤泥的混合泥浆，以防止铁块与铁模粘结。膨渣：用作隔热材料，轻质水泥涂料，用于建筑捞出，外运。沉淀池不起作用，其大小应根据吊车能力、渣量大小及外运情况而定，一般沉淀池能一天以上的水渣量。冲渣沟应尽量加大坡度，以保证顺利，在不能保证足够的坡度时，应本设计采用水渣法。取消了炉前吊车线，简化了炉前铁路原是高炉冶炼的基础。为了使高炉实现高产、优质、低耗、低成本，粒度，筛除粉矿，减小成分波动，以及提高原、强度等。原条1品 烧矿矿石分表2工业分析（一煤-工业分析（二-烧结矿：团矿：巴西矿n=2.55 煤比 炉渣碱度: 炉尘:直接还原度: 鼓风湿度:原成分的整表 原成分的整SP矿矿矿石分∑SPC原的消原的消耗矿石和溶剂的计算：设消耗的矿石为X,消耗的溶剂为Y，1吨为基本单位。0.5956X+0.0139Y+310X碱度平衡

解得 则：烧结1144.80 球团矿168.20 巴西矿288.20CaO：0.0612X+0.5289Y+0.7245=106.14 106.14/1.1=96.49 945.16x0.003/0.997x72/56= 0.026X+0.0085Y+310x0.1276x0.01014+165x0.1093x0.0124- MnO

0.00201601.1271进入高炉的 0.00016X进入煤气的 进入生铁的 进入炉尘的 炉渣中的S 3.17-0.159-0.26-表 炉渣总∑%P:(1601.12*0.0012-20*0.003)62/142*100/1000=0.081SPC直接还原消耗的C2448121.60 燃烧消耗的C燃 310*0.8585+165×0.7663-1000×4.737%-62-945.16*12/56*0.45=235.33kg鼓风中氧气的含量 O2=0.21(1-0.015)+0.5*0.015=0.2144V风 G风 V风*R空1、风口燃 （310*0.8585+165*0.7663)0.7%22.4/12=5.13焦和煤的挥 .4/16=0.2342H4

焦和煤粉的挥发

(3101.39%40%生成CH4

(15.37109.04)40%

100.85853、

由

Fe2O3FeO22

由

22

CaCO3CaO

0.425214.0522.422

3101.39%23.02%22.422进入煤气CO24、

2235.3322.42

96..6222.4

3101.39%22.45%22.4 CO

180.35439.280.77334.39225N

1024.44(10.015)0.79797.17(3101.39%30.361650.12440.1474)22.4V2797.173.37N表 煤气成分%

160.036280.535720.0432440.22620.1913281.36kg/

1m3CO放 5241.721m3CO2放 17869.50Q=5241.72（286.01- Q风=[（vc风+Vc水]T热风[1.4233*1024.44*98%*98.5%+1.7393*1024.44*1.5%] QHOGHO Q物理热G0.6897热量总收入Q总 .71520 1kg中存在 4068.52 1kg中存在 4791.78 1kg中存在 Fe2O3游离态：0.7866*1601.12*158.6=1100.84Q总 .788Q=1.60*7350.53=11760.8Q[Si]%1000Q[P]%1000 Q总

Q4037.88QGH2OQ10001237.28Q291.791851.749干煤气带走 Q=1494.59*200*1.53=457344.54煤气中水分带走 310×0.0412×

×（200-炉顶煤气带走

q1q2q36839596.78

1q9995353.715%数量%热=100%-（4.75-世界金融使全球和中国钢铁工业受到严重由次贷的世界金融对实体经济的影响还在加深，世界钢铁工业受到了重大影响。2008102008115亿t1.13%。20091月开始出现了恢复性增长，34145.5万t147.7万t(5.25~5.3