1、年產(chǎn)250萬噸煉鋼生鐵的高爐煉鐵車間工藝設(shè)計專 業(yè)：冶金工程學(xué)生：楊鵬程指導(dǎo)老師：王啟銘設(shè)計總說明本初設(shè)計年產(chǎn)250萬噸生鐵的高爐煉鐵車間工藝，高爐有效容積為3500小。 在經(jīng)過翻閱大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上進行設(shè)計的。設(shè)計內(nèi)容主要包括八大部分： 礦焦槽系統(tǒng)設(shè)計、高爐本體設(shè)計、鼓風(fēng)機選型設(shè)計、熱風(fēng)爐工藝計算設(shè)計、煤 氣除塵及凈化系統(tǒng)設(shè)計、出鐵廠設(shè)計、噴煤系統(tǒng)設(shè)計、除塵系統(tǒng)設(shè)計。焦槽、 礦槽合并設(shè)置，燒結(jié)礦、球團礦、生礦分散篩分、分散稱量，焦炭分散篩分、 集中稱量，設(shè)置小焦塊回收系統(tǒng)；高爐爐頂采用無料鐘爐頂設(shè)備，設(shè)置兩個鐵口， 無渣口及32個風(fēng)口；出鐵廠風(fēng)口平臺平坦化，配備泥泡、開口機等設(shè)備；采用 四

2、座內(nèi)燃式熱風(fēng)爐，設(shè)計風(fēng)溫為1100C,熱風(fēng)爐的燃燒為高爐煤氣；采用重力 除塵器對煤氣進行粗除塵，采用干法布袋除塵設(shè)施凈化煤氣；爐渣處理采用沖 水渣工藝，成品水渣渣采用膠帶機外運；噴煤系統(tǒng)采用并列罐噴吹主管直接噴 吹，輸送和噴吹介質(zhì)采用壓縮空氣。本設(shè)計特點是采用了精料入爐，提高了了 原料入爐品位。煤氣采用干法布袋除塵，節(jié)電、省水，同時能得到高質(zhì)量的煤 氣。采用新型全底慮法水沖渣工藝，流程短，投資少，可靠安全。本設(shè)計附有 三張圖紙：高爐砌磚圖、熱風(fēng)爐砌筑按圖、高爐車間平面工藝布置圖。關(guān)鍵詞：高爐，熱風(fēng)爐，噴煤，除塵Annual output of 9.0million of pig iorn bl

3、ast furnace plantprocessProfessional: METALLURGICALENGINEERINGStudent: YANG PengchengInstructor: WANG QimingAbstractThe initial design of an annual output of 9.0 million tons of pig iron in blast furnace plant processiEffective volume of 3005m3 blast furnace.After reading in a lot of relevant inform

4、ation based on.Design elements include eight most:Ore Groove System,Design of blast furnace body,Blower Type Design,Stove Design Process CalculationQust and gas cleaning system,The Iron Design,PCI System Design,Coke channel, mine shafts in combination,Sintered ore, pellets, ore scattered sifting, we

5、ighing scattered, dispersed coke sieving, weighing focus,Set small coke recovery system block,Furnace top with bell-less top equipment,Set of two iron mouth, no residue, and 28 outlet port,Flattening out of Iron outlet platform, with mud bubble, opening machines and other equipment,With four interna

6、l combustion hot stove, the design air temperature is 1100 C , for the blast furnace gas combustion stovBy flush slag slag treatment process, finished product of water fluxes using tape machine Sinotranse,Of gravity for coarse dust filter on the gas used to dry cleaning facilities, gas bag filter,Co

7、al injection system uses direct injection parallel can charge injection, transport and injection medium using compressed air.This design feature is the use of the concentrate into the furnace to improve the quality of raw material into the furnace. Gas by Dry Bag, saving, saving water, also can get

8、high-quality gas. Consider using the new method of water will end all Java technology, process short, less investment, reliable and secure. The design with three drawings: blast furnace brick map, masonry stove according to plan, shop flat blast furnace process layout.Keywords: Blast furnace, Stove,

9、 PCI, Cleaning System目錄1概述61.1 設(shè)計依據(jù)61.2 設(shè)計范圍及內(nèi)容 61.3 設(shè)計原則61.4 建設(shè)規(guī)模和主要技術(shù)指標(biāo) 61.5 本體設(shè)計81.1 高爐內(nèi)型設(shè)計81.1.1 高爐總年產(chǎn)量的計算 81.1.2 高爐有效容積的確定 81.1.3 高爐內(nèi)型尺寸確定 91.2 高爐內(nèi)襯設(shè)計111.2.7高爐爐喉鋼磚選型 121.3 高爐爐體冷卻設(shè)備 121.3.1 外部噴水冷卻 121.3.2 冷卻壁的選擇 121.4 高爐爐體系統(tǒng)151.5 高爐冷卻水系統(tǒng) 151.5.1 軟水系統(tǒng)151.5.2 凈環(huán)水系統(tǒng) 151.6 軟水站系統(tǒng)151.7 爐體附屬設(shè)備162高爐鼓風(fēng)機選

10、型及熱風(fēng)爐工藝計算 172.1 高爐鼓風(fēng)機工藝計算 172.1.1 高爐入爐風(fēng)量與鼓風(fēng)機出口風(fēng)量 172.1.2 高爐鼓風(fēng)壓力 172.1.3 高爐鼓風(fēng)機能力的確定（鼓風(fēng)機工況的計算） 182.1.4 鼓風(fēng)機的選型 182.1.5 鼓風(fēng)站工藝流程 192.1.6 鼓風(fēng)機站布置 192.2 高爐熱風(fēng)爐工藝計算 192.2.1 內(nèi)燃式熱風(fēng)爐 192.3 熱風(fēng)爐工作制度 262.4 熱風(fēng)爐主要設(shè)施 263礦焦槽系統(tǒng)273.1 原燃料質(zhì)量要求及用量 273.2 礦焦槽布置及工藝參數(shù) 273.3 小焦塊回收273.4 供料及返料系統(tǒng) 273.5 礦焦槽及供料除塵系統(tǒng) 274上料系統(tǒng)284.1 概述284

11、.2 上料主皮帶機主要性能 284.3 膠帶機頭輪清掃 285爐頂系統(tǒng)295.1 爐頂均排壓系統(tǒng) 295.2 爐頂液壓站及干油集中潤滑站 295.2.1 爐頂液壓站295.2.2 爐頂干油集中潤滑站 295.3 布料溜槽傳動齒輪箱冷卻設(shè)施 295.4 除塵295.4.1 概述295.4.2 除塵系統(tǒng)配置 296出鐵廠系統(tǒng)316.1 風(fēng)口平臺316.2 出鐵廠平臺 316.3 主鐵溝、渣鐵溝耐材 316.4 出鐵廠除塵316.4.1 概述317爐渣處理系統(tǒng) 327.1 概述327.2 水渣輸出系統(tǒng) 328 煤氣除塵及凈化 338.1 設(shè)計條件338.2 煤氣粗除塵338.2.1 煤氣除塵工藝 3

12、38.2.2 煤氣除塵設(shè)施 338.3 煤氣凈化系統(tǒng) 348.3.1 高爐煤氣干式布袋除塵系統(tǒng) 349高爐煤氣與壓發(fā)電裝置 369. 1 工藝組成3610煤粉制備與噴吹系統(tǒng) 379.1 1干煤棚及供煤系統(tǒng) 379.2 2制粉系統(tǒng)379.2.1 1 制粉系統(tǒng)的設(shè)計條件及要求 379.3 3主要工藝流程 389.4 4主要設(shè)備選型 389.5 5制粉噴吹站的消防與安全措施 3811環(huán)境保護 4011.1 主要污染源、污染物及其控制措施 4011.1.1 廢氣4011.1.2 廢水污染源、污染物及控制措施 4111.2 綠化4112勞動定員4212.1 編制原則4212.2 編制結(jié)果4213能源評價

13、4413.1 設(shè)計中采取的節(jié)能措施 44參考文獻 45致謝46專題47概述1設(shè)計依據(jù)本設(shè)計是在龍鋼學(xué)習(xí)后時，根據(jù)龍鋼所收集的各種數(shù)據(jù)以及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l 件為主要參考資料進行初步設(shè)計。2設(shè)計范圍及內(nèi)容本初設(shè)計范圍及內(nèi)容主要有：設(shè)計一座 3500m高爐及其公用輔助設(shè)施，包 括設(shè)備的選擇、自動化控制系統(tǒng)及相應(yīng)的水、風(fēng)、氣、供配電等公輔設(shè)施的設(shè) 計、總平面布置，該項目的環(huán)境保護、公共安全與衛(wèi)生、消防、能源分析、投 資概算及成本測算等。高爐工程范圍是從原、燃料供應(yīng)到鐵水、水渣輸出的主體設(shè)施及為高爐配 套的輔助設(shè)施。3設(shè)計原則(1)遵循國家、行業(yè)和地方法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，貫徹有關(guān)環(huán)保安全、勞動 衛(wèi)生及消防等國

14、家、行業(yè)及地方有關(guān)法規(guī)。(2)先進、經(jīng)濟、實用、可靠，裝備達到國內(nèi)先進水平。(3)新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料要在成熟、可靠、節(jié)能、環(huán)保、性 能好、維護方便的原則下采用。4建設(shè)規(guī)模和主要技術(shù)指標(biāo)每座高爐有效容積為3500m3,共1座，年產(chǎn)煉鋼鐵水2.5 X 106t/a。高爐的主要技術(shù)指標(biāo)見表一所示。5高爐車間設(shè)計(1) 設(shè)計采用半島式平面布置，其特點是高爐有獨立的鐵運停放線，運輸不受周邊其他高爐影響，每座高爐為一個獨立的單位。(2) 整個車間設(shè)有一座高爐，高爐附帶有4座熱風(fēng)爐，并伴有獨立的除塵凈化系統(tǒng)和獨立的上料備料系統(tǒng)。表一每座高爐主要技術(shù)指標(biāo)項目單位指標(biāo)備注高爐有效容積m33500年產(chǎn)

15、煉鋼鐵水萬t250平均日產(chǎn)量t/d.座7000作業(yè)率%98利用系數(shù)d/(m 3 - d)2.0焦比kg/t500煤比kg/t150設(shè)備能力200渣比kg/t入爐品位55.52%熱風(fēng)溫度C1100c入爐風(fēng)量m3/min（標(biāo)態(tài)）鼓風(fēng)濕度g/m3（標(biāo)態(tài)）富氧率2%設(shè)備能力3%爐頂壓力kPa0.18設(shè)備承壓能力0.25高路一代壽命A151高爐本體設(shè)計1.1 高爐內(nèi)型設(shè)計設(shè)計年產(chǎn)250萬噸的煉鋼生鐵的高爐煉鐵車間的工藝設(shè)計。1.1.1 高爐總年產(chǎn)量的計算本設(shè)計的高爐全年的生鐵任務(wù)P =250萬噸1.1.2 高爐有效容積的確定(1)由以上確定高爐全年的生鐵任務(wù)為：p=250(萬t/a) (2)計算高爐日產(chǎn)

16、量pP p 二365M (1 - )式中M一高爐座數(shù)，座，本設(shè)計為3;。一高爐休風(fēng)率，,本設(shè)計取2%Pp 二365M (1- )_900365 3 98% =0.8387 (萬 t) =8387(t)(3)計算高爐有效容積Vup p KVu = 一 =n n 式中K 每噸生鐵的焦比，t/t,本設(shè)計取430kg/tI 冶煉強度,t/(m3 d),本設(shè)計取1.2則:高爐的有效容積p p K 83 8 7 0.4 33、=-=3005 ( m )n I1 .21.1.3高爐內(nèi)型尺寸確定高爐內(nèi)型各部位尺寸確定如下：(1)爐缸1) 爐缸直徑(d/m)d = 0.32X V：.45=0.32X 30050

17、.45 =11.75(m)取 d=11.8(m).2)爐缸高度。 謂口高度(hz/m)：hz =1.27父"一2N C t d式中b生鐵產(chǎn)量波動系數(shù)，本設(shè)計取 1.2；p生鐵日產(chǎn)量，t;N 晝夜出鐵次數(shù)，取10;C渣口下部爐缸容積利用系數(shù)，為 0.550.6,爐容大、渣量大時取 較低值，本設(shè)計系數(shù)取0.58;鐵水密度，一般取7.27.4,本設(shè)計取為7.3;爐缸直徑。h =1 27 bp z則：hzN C t d2=1.27X1.2 8387210 0.58 7.3 11.82=2.168(m)取 hz =2.2(m) 風(fēng)口高度(hf/m):hf =展k式中k渣口高度與風(fēng)口高度之比，一

18、般為 0.50.6,本設(shè)計取為0.52h.2 2則：hf = 一 =4.23(m)k 0.52取 hf =4.3(m)風(fēng)口數(shù)目的確定：按照經(jīng)驗公式n = 2(d+2)=2X (11.8+ 2)=27.6 取風(fēng)口數(shù)目為28。去風(fēng)口結(jié)構(gòu)尺寸f=0.37(m)爐缸高度：h1 =hf + f =4.3 + 0.37=4.67(m)取 hi =4.6(m)3)死鐵層的高度(ho/m)(1)死鐵層高度爐喉高度：根據(jù)大型高爐一般死鐵層高度為100 A 2000mm則：取死鐵層高度為：h0=1.0(m)(2)爐腰。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)值，3005m3取D/d=1.10。則：爐腰直徑：D=1.10X11.8=12.98(

19、m) 取 D=13.0(m)爐腰高度按如下經(jīng)驗公式計算：(3)爐腹。爐腹角a值一般取79°83°之間。本設(shè)計取80.5o 爐腹高度：, D-d , h2 = x tan a2=3.585(m)取 h2 =3.6(m)2h22 3.6校核 a :tana = 6D -d 13.0 -11.8則：a=80.5°(4)爐喉1)爐喉直徑(d1/m)0取經(jīng)驗值d/D=0.640.73本設(shè)計選d/D=0.7則：d1=0.64XD=0.7X 13.0=9.1(m)取為 d1 = 9(m)2)爐喉高度(h5/m),選取爐喉高度h5 =3.3 (m)(5)爐身、爐腰高度。1)爐身角

20、B。 P =80.5°85.5°,本設(shè)計取B =83°2)爐身高度(h4/m) o1 h4 = -(D -d1)t an-=0.5X (13.0 9) x tan83°=16.28(m)取 h4=16.5(m)2h42 16.5 校核 B :tan P =8.25D -d113.0 -9則：p =83.1°3)爐腰高度(h3/m)0選取叢=2.45 D則：Hu =2.45X13.0 =31.85(m)取 Hu =31.5 (m)則：爐腰高度h3 = H u - hi - h2 - h4 - h5=31.5 4.6 3.6 16.5 3.3=3.

21、5 (m)取 h3 =3.5 (m)(6)校核爐容。V1 =-d2h1 =3.14 + 4X 11.82X4.6 =502.7 (m3)二 _ 2 _222、V2 = h2(D2 +Dd +d2) =3.14+12X3.6X (13+13X11.8+ 11.8) 123、=434.8 ( m )惠 2_23、V3 = D2h3=3.14+ 4X 132 x 3.5=464.3 (m3)22622V4 =h4(Dd1 +D2 +d；)=義16.5 父(132 +13父8.3+ 8.32)12123、=1492.95 (m3)V5 =-d12h5=3.14-4X 8.32X3.3=178.46 (

22、m3)貝 U：VU =V1 V V3 V4 V5 =502.7+434.8+464.3+1492.95+178.463、 =3073.21 (m3)Vu -V3005-3073.213005= 2.3% <3.0%1.2高爐內(nèi)襯設(shè)計高爐爐襯世按照設(shè)計的爐型用耐火磚材料砌筑而成的。表 1-1列出了高爐 用耐火磚尺寸通用磚的標(biāo)準(zhǔn)。表1-1高爐用耐火磚尺寸通用表尺寸/cmabb1c直形科G-123015075G-234515075G-723015075G-834515075契形磚G-323015013575G-434515013075G-523015012075G-634515011075本設(shè)

23、計的高爐容積為3005m3 ,以下計算中所用到的爐體各部位尺寸均為前面高爐內(nèi)型設(shè)計所得。表1-2高爐內(nèi)襯特征爐容 /m3部位爐底爐缸爐腹?fàn)t腰爐身下部爐身上部材 質(zhì)厚度/mm材質(zhì)厚度/mm材質(zhì)厚度/mm材質(zhì)厚度/mm材質(zhì)厚度/mm材質(zhì)厚度/mm3005鋁碳磚3600NMA炭科1300NMD炭科345SIC科575NMD炭科575NMD炭科5751.2.7 高爐爐喉鋼石專選型本設(shè)計采用塊狀爐喉鋼磚，選用適合本設(shè)計高爐容積的爐喉鋼磚尺寸如表1-3所示表1-3 爐喉鋼磚尺寸爐容 /m3形式每塊質(zhì)量/kg材質(zhì)高/mm寬/mm壁厚/mm連接螺栓縫隙/mm3005塊狀16320200595/71370M30

24、201.3 高爐爐體冷卻設(shè)備高爐爐襯必須冷卻。冷卻介質(zhì)通常為水、汽水混合物及空氣1.3.1 外部噴水冷卻1.3.2 冷卻壁的選擇冷卻壁的選擇如表1-4所示表1-4高爐冷卻壁的選擇爐容/m3爐底爐缸爐腹?fàn)t身下、中部上部3500水冷光面冷卻壁鑲磚冷卻壁板壁交錯冷卻鑲磚冷卻壁光面冷卻壁和鑲磚冷卻壁尺寸(1)冷卻壁的長度取2.3m。(2)風(fēng)口區(qū)冷卻壁數(shù)目為風(fēng)口數(shù)量的兩倍，即32X2=64。(3)渣口上下段各兩塊冷卻壁。 冷卻壁蛇形管采用小44.5mmx 6mm,中心距為150mm。蛇形管只有一個接 頭，且不放在彎曲段上。(5)冷卻壁材質(zhì)選用 GB976-67、牌號HT15-33的灰鑄鐵，蛇形管用 YB

25、231-64冷拔無縫昂管，材質(zhì)為200(6)冷卻壁之間及冷卻壁與爐殼之間的間隙： 同一段每塊之間的垂直縫為 20mm,上下端水平縫為30mm,上下兩端 冷卻壁間垂直縫隙相互錯開，縫隙用鐵質(zhì)焊接材料焊接嚴(yán)密。 光面冷卻壁與爐殼之間留20m縫隙，用稀泥灌滿，與磚襯間留縫100 150mm,填以炭素料。表1-5光面冷卻壁尺寸爐容/m33500部位爐底爐缸部位高/mm19752670寬/mm742850/780厚/mm120120每圈塊數(shù)6048固定螺栓直徑/mm3636個數(shù)44水管材質(zhì)鋼號2020管徑/mm44.544.5壁厚/m66最小彎曲半徑/9075進出水管管徑/mm6560壁厚/mm7.56

26、長度/mm190170質(zhì)量/kg13001660表1-6鑲磚冷卻壁尺寸爐容/m33005尺寸部位爐腹高/mm2470寬/mm662/661厚/mm350醇厚/mm150醇面積/m20.82鐵面積/m20.73磚鐵面積比11.2每層塊數(shù)60水管管徑/mm44.5壁厚/mm6最小彎曲半徑/mm75螺栓直徑/mm42個數(shù)4質(zhì)量/kg26601.4 高爐爐體系統(tǒng)爐體系統(tǒng)由爐體框架、爐殼、冷卻設(shè)備、冷卻水系統(tǒng)、耐火材料及相關(guān)附 屬設(shè)施構(gòu)成。高爐設(shè)置2個鐵口，32個風(fēng)口，無謂口。1.5 高爐冷卻水系統(tǒng)爐體冷卻水系統(tǒng)由軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)和凈水循環(huán)系統(tǒng)組成。1.5.1 軟水系統(tǒng)高爐冷卻設(shè)備（冷卻壁、冷卻板、爐底

27、水冷管）和熱風(fēng)爐設(shè)備（熱風(fēng)閥、混風(fēng)發(fā)）采用軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)。軟水系統(tǒng)的漏損通過設(shè)置在系統(tǒng)最高水位處 脫氣罐上的水位進行檢測。各支管的漏損則通過分區(qū)流量計、單管流量計及每 根排水管上的旁通氣閥來進行檢測。1.5.2 凈環(huán)水系統(tǒng)高壓凈環(huán)水系統(tǒng)向風(fēng)口小套、爐頂霧化噴水供水。中壓凈環(huán)水系統(tǒng)向風(fēng)大、 中套、爐役后期爐殼灑水供水。1.6 軟水站系統(tǒng)軟水系統(tǒng)用冷卻軟水，供水溫度三45C。系統(tǒng)為密閉循環(huán)，補充水量6m3/h 回水經(jīng)表面蒸發(fā)冷卻器將水溫從 57c冷水冷卻到45C。系統(tǒng)設(shè)置了應(yīng)急柴油機 泵，當(dāng)系統(tǒng)停電時自動啟動向軟水系統(tǒng)供水。軟水系統(tǒng)設(shè)置有加藥設(shè)施，向循環(huán)水系統(tǒng)投加藥劑，減緩水質(zhì)變化導(dǎo)致設(shè) 備和管

28、道的腐蝕。1.7 爐體附屬設(shè)備爐體附屬設(shè)備包括紅外線攝像裝置、爐頂霧化噴水裝置、送風(fēng)支管、風(fēng)口 設(shè)備等。2高爐豉風(fēng)機選型及熱風(fēng)爐工藝計算2.1 高爐鼓風(fēng)機工藝計算2.1.1 高爐入爐風(fēng)量與鼓風(fēng)機出口風(fēng)量(1)高爐入爐風(fēng)量。高爐入爐風(fēng)量是指在高爐風(fēng)口出進入高爐內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 下的鼓風(fēng)流量。高爐入爐風(fēng)量可由下列公式計算：Vf =31440(風(fēng)量=高爐有效容積X 4 即3005X 4=10020 (m3/min)式中 Vf'高爐入爐風(fēng)量(標(biāo)態(tài))，Vu高爐有效容積，本設(shè)計為3005m3;I 冶煉強度，t/(m3 d),本設(shè)計中選取1.2;v 每噸干焦耗風(fēng)量(標(biāo)態(tài))，m3/do1440日歷分鐘數(shù)，m

29、in/d。其中v選取2750 (m3)。VfVu I v 3005 1.2 27 5 03=6 8 8(7n /mini144014 4 0(2)鼓風(fēng)機出口風(fēng)量。風(fēng)機出口風(fēng)量包括高爐入爐風(fēng)量與送風(fēng)管路系統(tǒng)中漏風(fēng)損 失的總和，即：Vo =(1 K)Vf式中 V0'風(fēng)機出口處的風(fēng)量，m3/min ；Vf高爐入爐風(fēng)量，m3/min ；K送風(fēng)管路系統(tǒng)漏風(fēng)損失系數(shù),本設(shè)計取K=0.15。貝U:Vo =(1 K)Vf =(1 0.15) 6 8 8 7 7 9 2(m3/min)2.1.2 高爐鼓風(fēng)壓力高爐鼓風(fēng)壓力取決于爐頂壓力、爐內(nèi)料柱和送風(fēng)系統(tǒng)的阻力損失。(1)爐頂壓力。表2-1高壓操作的爐頂

30、壓力高爐容積/m325562010001500>2000爐頂壓力/kPa50 8060 120100150150250本設(shè)計選取高壓操作的高爐爐頂壓力為180kPa(2)爐內(nèi)料柱及送風(fēng)系統(tǒng)的阻力損失。表2-2設(shè)計風(fēng)壓選擇爐容/m3料柱損失p料柱/ kPa送風(fēng)系統(tǒng)阻損p送風(fēng)/ kPa爐頂壓力p爐員 / kPa300514020150貝1：P風(fēng)機=Ap送風(fēng)+Ap料柱+P爐頂=140+20+ 150=310(kPa)2.1.3 高爐鼓風(fēng)機能力的確定(鼓風(fēng)機工況的計算)(1)鼓風(fēng)機工況點風(fēng)量的計算。將鼓風(fēng)機出口風(fēng)量換算為鼓風(fēng)機工況的體 積流量的公式為：k式中 Q鼓風(fēng)機特性曲線上工況點的體積流量(

31、標(biāo)態(tài))，m3/min；V0股風(fēng)機出口風(fēng)量(標(biāo)態(tài))，m3/min；k風(fēng)量修正系數(shù)，本設(shè)計取 k=0.83。3則：Q = 7920/0.83 =9542(m /min)(2)鼓風(fēng)機工況點風(fēng)壓的計算。鼓風(fēng)機壓力以絕對大氣壓標(biāo)示時， 工況點壓 力可以采用近似計算：p =k'.p風(fēng)機式中 k 風(fēng)壓修正系數(shù)，本設(shè)計選 0.91。則:p =310X 0.91 =282.1(kPa)2.1.4 鼓風(fēng)機的選型本設(shè)計選取軸流式鼓風(fēng)機，根據(jù)前面計算得出的工況點和風(fēng)量和風(fēng)壓，選 擇合適本設(shè)計的鼓風(fēng)機型號為：全靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機。表2-3鼓風(fēng)機配置鼓風(fēng)機型號風(fēng)量風(fēng)壓轉(zhuǎn)速功率傳動方式全靜葉可調(diào)軸流式88000.5

32、148000同步電動2.1.5 鼓風(fēng)站工藝流程空氣一過濾一電動鼓風(fēng)機一止回閥一出口消聲器-電動送風(fēng)閥一配風(fēng)閥一 送風(fēng)母道一熱風(fēng)爐。2.1.6 鼓風(fēng)機站布置主廠房采取雙層布置，第一層布置油站、風(fēng)機進出管道二層為操作層， 布置電動鼓風(fēng)機組、高位油箱等。風(fēng)機縱向布置。主廠房外布置空氣過濾器、風(fēng)機進出風(fēng)管、防風(fēng)消聲器、事故油箱等。2.2高爐熱風(fēng)爐工藝計算2.2.1 內(nèi)燃式熱風(fēng)爐熱風(fēng)爐實際上是一個熱交換器。現(xiàn)代高爐普遍采用蓄熱式熱風(fēng)爐。由于燃風(fēng)和送風(fēng)交替進行，為保證向高爐爐連續(xù)供風(fēng)，本設(shè)計每座高爐配置4座熱風(fēng)爐，采用“兩燒兩送”工作制度。2.2.1.1 計算原始數(shù)據(jù)計算原始數(shù)據(jù)如下：(1)高爐入爐風(fēng)量：

33、已知高爐有效容積Vu=3005m3;高爐冶煉強度1=1.2噸干焦耗風(fēng)量(標(biāo)態(tài))v=2750m=413187.5(m /h)(2)熱風(fēng)出口平均溫度：tR產(chǎn)1100C；(3)冷風(fēng)入口溫度：心=80C；(4)規(guī)定的拱頂?shù)臒煔鉁囟龋簍y1 = 1300C(5)平均廢氣出口溫度：ty2 =250C(6)凈煤氣溫度：tm=35C(7)助燃空氣溫度：tk=20C(8)熱風(fēng)爐座數(shù)：n=4(9)熱風(fēng)爐工作制度為“兩燒兩送”，其中送風(fēng)周期時間rf=1h，燃燒周 期時間 =2h,換爐占用時間At =0.15h,總的周期時間% =%+At = 1+2 + 0.15 =3.15h;(10)高爐煤氣成分表/tV. i v

34、則：局爐入爐風(fēng)量 Vf => =(3005X1.2X2750)/24表2-3煤氣成分及數(shù)量化學(xué)成分CO2CON2H2CH4總計體積/m3333.81494.601123.5463.3210.972026.24體積分?jǐn)?shù)/%16.3324.2055.833.100.54100(11)焦?fàn)t煤氣成分表3(12)干爐煤氣所市的機械水：15g/m表2-4焦?fàn)t煤氣成分化學(xué)成分CO2CON2H2CH4C2H4總計體積分?jǐn)?shù)/%2.06.56.557.02.82.81002.2.1.2燃燒計算2.2.1.2.1 煤氣成分換算凈煤氣在35c時飽和水含量為47.45g/m3,1m3干煤氣的總含水量:m(H2O)

35、 =47.45+ 15=62.45 (g/m3)換算成水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)：(H2O)=100m(H2O)803.60 m(H2O)100 62.45803.60 62.45= 7.2%則濕煤氣成分的換算系數(shù)：100- (H2O) 100-7.2 m- = 0.93100100配以焦?fàn)t煤氣，按照焦?fàn)t煤氣():高爐煤氣(尸10 : 90,則濕煤氣的 體積含量如表2-5所示。表2-5濕煤氣的體積含量成分體積分?jǐn)?shù)/%CO6.5X 0.1 + 24.20X 0.93X 0.9=20.91CO22.0X 0.1 +16.33X 0.93X 0.9=13.87H257.0X 0.1+ 3.10X 0.93X

36、0.9=8.30CH425.2 X 0.1+ 0.54X 0.93X 0.9=2.97N26.5X 0.1 +55.83X 0.93X 0.9=43.38H2O7.2 X 0.9=6.48C2H22.8X 0.1=0.28總計100%2.2.1.2.2煤氣發(fā)熱值計算 煤氣低發(fā)熱值：_ H_ _Qp =30.2 (CO) 25.7 (H2) 85.8 (CH4) 142 (C2H4) 553 (H2S)=30.2X 20.91 + 25.7X 8.3+ 85.8X 2.97+ 142X 0.28+ 55.3X 0一一一3=1139.38kcal/m一21 取空氣過剩系數(shù)a =1.06，則實際空氣

37、需要量： 3L=aL0=1.06X 1.02 =1.08(m3/m3)2.2.1.2.4燃燒1m3煤氣生成的煙氣量及煙氣百分?jǐn)?shù)組成(助燃空氣帶入的水分 忽略不計)計算Vy,m -(CO2) "(H2O) "(N2) V(O2) V(SO2)式中 V(CO2) = 0.01X (CO)(CO2) (CH4)(C2H4)=0.01 X 20.91 + 13.87+ 2.97+ 0.28 =0.38V(H2O) = 0.01X2 (CH 4) 2 (C2H4)(H2)(H2O)=0.01 X2X 2.97 + 2 義 0.28+ 8.30+6.48=0.2128V(N2) = 0

38、.01X 甲(N2)+97L =0.01 X (43.38+ 79X1.08) =1.287V(O2) = 0.21 X (a- 1)L =0.21X0.06X 1.08 =0.0136Vy,m = 0.01 X 0.38 + 0.2128+ 1.287+ 0.0136=1.8934則煙氣成分如表2-6所示。表2-6煙氣成分表 3=4785.40kJ/m32.2.1.2.3每燃燒1m3煤氣的空氣需要量計算理論空氣需要量：,0.5 (H 2) 0.5 (CO) 2 (CH 4) 3 (C2H 4)L0 二210.5 8.30 0.5 20.91 2 2.97 3 0.28成分體積分?jǐn)?shù)/%CO20

39、.381/1.8934 X 100 =20.07H2O0.2128/1.8934 X 100 =11.24N21.287/1.8934 X 100 =67.97O20.0136/1.8934 X 100 =0.72總計100%2.2.1.2.5理論燃燒溫度與實際燃燒溫度計算A煙氣的始Hyo的計算煙氣在35c時的平均熱容量見表2-7。表2-7 35 C時煤氣的平均熱容成分CO2COH2CH4H2ON2C2H4熱容量,，3/kCal (mc)0.39530.3110.30610.38140.35710.31050.450煤氣在35c時帶入的顯熱Cmtm及助燃空氣在20c時帶入的顯熱CktkL按公

40、式計算如下：cmtm =0.01tm(中(CO2)，。2 + 中(CO) %。+中(HJ Ch2$CH4)QH4 )+0.01tm (H2O) CH2O(N2)CN2(C2H4) Cc2H4=0.01 X35X (13.87X 0.3953+20.91X0.311 + 8.30X0.3061 +2.97X 0.3814)+ 0.01 乂 (6.48X 0.3571+ 43.38X 0.3105+ 0.28X 0.45)3=11.05(kcal/m )3=46.41(kJ/m)當(dāng)不記助燃空氣中水汽時，20c時助燃空氣的平均熱容量Ck =0.3109kcal/(m3 C )=1.30587kJ/(

41、m3 C)則20c時助燃空氣帶入的顯熱：33CktkL =0.3109X 20X0.94 =5.845(kxal/m )=24.549(kJ/m 煤氣)一 HQPCmtmCktkLHy0故煙氣的燃量：Vy,m1139.38 11.05 6.72331A甘一、=611.15kcal /m ) = 2566.83(kJ /m 煤氣)1.8934B燃燒溫度的計算當(dāng)tx =1520C時煙氣中各成分的燃量(1m3煙氣)計算如下：HCO2 =0.2007 859.67 =172.54 (kcal/m3) =724.67(kJ/m3)Hh2o =0.1124 669.34 =75.23 (kcal/m3)

42、=315.98kJ/m3)HN2 =0.6797 525.95 =357.49 (kcal/m3) =1501.45(kJ/m3)Ho2 =0.0072父556.54 =4.0(kcal/m3) =16.8(kJ/m3)則：Hx =Hc。2HH2o Hn2 H q =172.54 75.23 357.49 4 = 609.26(kcal/m3)Hx與Hy0的值相對誤差為0.33%小于5.0% 。故按下式計算理論燃燒溫度：t0 MH0 =1520 611.15 =1 525c)Hx609.26考慮到實際燃燒溫度比理論燃燒溫度低7090C ,以及數(shù)據(jù)取整的必要，實際燃燒溫度為：ty1 =t0 -7

43、9=1525- 75=1450c溫度為ty1時的煙氣燃量(1m3/煙氣)：Hy1 =0.2007 814.68 0.1124 632.75 0.6797 499.51 0.0072 528.63 = 577.95(kcal/m3) =2427.39 (kJ/m3) 通過熱風(fēng)爐散失的熱量：qw =Hy° -Hy1 =2566.83-2427.39 =139.44 (kJ/m3)相當(dāng)于散失熱量百分?jǐn)?shù)：w =幾 10%= 1 39.4彳 00%5.4% Hy02 566.832.2.1.3熱平衡的計算2.2.1.3.1 鼓風(fēng)從80c提高到1100c所增加的燃量(1m3)計算Hf = Hf1

44、00 -H：° =374.0-24.85 =349.15(kcal/m3) =1466.43(kJ/m3)2.2.1.3.2 加熱1m3鼓風(fēng)需要的煤氣量的計算當(dāng)廢氣溫度ty2 =250C時的燃量(1m3廢氣)為:Hy2 = (CO2) Hco2(H2O)HH2o(N2)HN2(O2)Ho2=0.2007X 110.65+ 0.1124X 91.34+ 0.6797X 77.98+ 0.0072X 80.59=86.06(kcal/m3) =361.45(kJ/m3)計算熱風(fēng)爐的總熱效率：Hv -Hv, -qwyoyw 100%Hy。; 2566.83 36"139.44 1

45、00% =80.49%2566.83則加熱1m3鼓風(fēng)消耗的煤氣量為：Vm,fHf349.15R q 0.8049 1003.33= 0.4323(m3/m3)2.2.1.3.3 周期煤氣消耗量及煙氣量的計算 周期中加熱鼓風(fēng)的總流量為：Vz,f =V；Z =413187.53.15=1 30 1 5.6(m3/周期)周期中煤氣總消耗量為：Vz,m =Vz,f Vmf =130154Q6M0.432 356 2 6 5m3/周期)采用“兩燒兩送”工作制度時，通過一座熱風(fēng)爐的平均小時鼓風(fēng)流量:VfVf 41 3 1 8573一 =4131 .57m3 /h)通過每座熱風(fēng)爐的平均小時煤氣消耗量:413

46、187.5 0.43 2 33= 8 9 3 15(m3/h)則通過每座熱風(fēng)爐的平均小時煙氣量：Vy =Vm Vy,m = 89310.5父 1.8934 = 169100.45(m3/h)3.2.1.4蓄熱室熱工計算2.2.1.4.1熱工計算的原始條件格子磚的熱工參數(shù)設(shè)計中采用二段式蓄熱式結(jié)構(gòu)：格子磚上部高溫區(qū)域采用高鋁磚和硅磚， 格孔為：60mm x 60mm、格磚厚40mm.的平板型格子磚；下不溫度較低的區(qū)域 米用黏土磚。格子磚熱工參數(shù)如表所小表2-8格子磚熱工特性參數(shù)醇型/m2 , m31 一 j/m . mdh/ms =2 8 /mf/m2 , m3g-2/kg m丫-3/kg -

47、m平板型0.360.640.060.053324.0015362400波形轉(zhuǎn)0.360.640.060.053326.4013442100燃料燃燒及熱平衡計算熱風(fēng)爐直徑的確定Vy3600 ： wy蓄熱室內(nèi)煙氣流速采用wy=1.6(m/s)。蓄熱室的斷面積為:16910Q42、=81.54(m )3600 0.36 1.6燃燒室采用“蘋果型”結(jié)構(gòu)，煙氣流速采用wyR=4.3(m/s)。則，燃燒室斷面積：AR =Vy169100.453600wyR 3600 4.3= 10.92(m2)燃燒室隔墻及蓄熱室死角約占4.1m2,則熱風(fēng)爐的總斷面積為: . 一 一一 / 2、A =81.54+ 10.9

48、2+ 4.1 = 96.56(m2)則熱風(fēng)爐內(nèi)經(jīng)：I4 96.56；3.14(四)蓄熱室各部位的煙氣及鼓風(fēng)溫度為了減少計算帶來的誤差，將蓄熱室分為I、n田三段計算。設(shè)蓄熱室各部 位的煙氣溫度和相應(yīng)的各部位鼓風(fēng)溫度如表 2-9所示。表2-9各部位鼓風(fēng)溫度段別I段II段III段部位上端下端上端下端上端下端煙氣溫度/C1300900900500500250鼓風(fēng)溫度/C1100708.50708.50317.66317.66802.2.1.5熱風(fēng)爐流體阻損計算2.2.1.5.1計算中采用的原始數(shù)據(jù)(1)熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)尺寸參看前面?zhèn)鳠嵊嬎悖?2)助燃空氣及燃燒煤氣量參見前面燃燒計算；(3)煙道的最大長度36

49、m，假定煙道降低溫度為2C/m；(4)熱風(fēng)爐各部位有關(guān)尺寸見前面計算；(5)煙道以90o轉(zhuǎn)彎進入煙囪；(6)假定大氣溫度為30C ;(7)煙囪為紅磚結(jié)構(gòu)，假定降溫為iC/m；(8)燃燒器連接管長度為2.6m；(9)熱風(fēng)爐工作制度為“兩燒兩送”，采用上述工作制度時，通過一座熱風(fēng)爐 的煙氣量為 Vy =169100.45m3/h =46.97m3/s。2.3 熱風(fēng)爐工作制度工作制度為“兩燒兩送”，即兩座熱風(fēng)爐向高爐送風(fēng)，其余兩座熱風(fēng)爐處于 燃燒狀態(tài)。2.4 熱風(fēng)爐主要設(shè)施熱風(fēng)爐系統(tǒng)主要由爐殼、管道、附屬設(shè)備、框架及平臺、耐火材料等構(gòu)成。3礦焦槽系統(tǒng)3.1 原燃料質(zhì)量要求及用量3.2 礦焦梢布置及工

50、藝參數(shù)礦、焦槽合并布置。礦槽系統(tǒng)采用分散篩分、分散稱量，焦槽采用分散篩 分、集中稱量。同時采用小塊焦回收工藝。礦、焦槽的數(shù)量及貯存能力工藝參數(shù)表3-1高爐礦焦槽工藝參數(shù)序 號物 料數(shù) 量每個倉合計密度貯存時間容積/m3貯存量t容積 /m3貯存量tt/m 3h1燒結(jié)礦167001200320072001.842.342球團礦3360460100013802.232.43生礦224068070013602.2122.14混合礦:2300530142210601.622.15小塊焦136045100450.51565420325120016150.4519.47碎礦倉11701303001300.5

51、530.23.3 小焦塊回收焦塊經(jīng)篩分后，粒度20mmi勺焦炭經(jīng)上料膠帶機入爐。焦槽槽下碎焦經(jīng)焦振動篩將粒度為1020mm勺小焦塊回收送至小塊焦槽貯 存。3.4 供料及返料系統(tǒng)供料系統(tǒng)是指從接口轉(zhuǎn)運站向高爐礦焦槽供料的設(shè)施。返料系統(tǒng)是指高爐 槽下的粉焦、粉礦從粉焦槽、粉礦槽輸出的設(shè)施，本工程采用膠帶機輸送。3.5 礦焦梢及供料除塵系統(tǒng)礦焦槽槽上、槽下振動篩、稱量漏斗、膠帶輸送機轉(zhuǎn)運站、礦石中間漏斗、 焦炭集中稱量斗等產(chǎn)點集中設(shè)除塵設(shè)施。槽上料倉采用切換抽風(fēng)，條形卸料口處采用膠帶密封。槽下各除塵點同時 集中抽風(fēng)除塵。4上料系統(tǒng)4.1 概述高爐采用皮帶機上料。主皮帶通廊采用全封閉式，設(shè)置中間臺架，具結(jié)構(gòu) 形式采用高架鋼結(jié)構(gòu)，主皮帶機傳動室為混凝土框架結(jié)構(gòu)并設(shè)置檢修用行車。4.2 上料主皮帶機主要性能表5-1上料機主要指標(biāo)膠帶寬/mm帶速-1/m . min水平長度/m傾角，一-1能力/t - h點擊容量臺數(shù)/kW 臺-1200014534310。34'3300150X44.3 膠帶機頭輪清掃頭輪清掃采用壓縮空氣吹掃，吹掃氣體及粉塵進入頭輪除塵風(fēng)罩5爐頂系統(tǒng)高爐爐頂由用罐無料鐘裝料設(shè)備、 料罐均排壓設(shè)施、傳動齒輪箱水冷設(shè)施、 爐頂探尺、爐頂液壓站及潤滑站、檢修設(shè)施及爐頂框架等組成。