湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文PAGE湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）題目容量為1800m3的高爐煉鐵車間設(shè)計院（系）湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程系專業(yè)班級冶金技術(shù)1211班學(xué)生姓名周旋學(xué)號201201010164指導(dǎo)教師施麗麗職稱講師評閱教師____職稱___2014年11月29日

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u中文摘要 IAbstract II1緒論 11.1高爐煉鐵技術(shù)的進步 11.2高爐冶煉現(xiàn)狀及發(fā)展 22高爐配料計算 32.1配料計算的目的 32.2配料計算時需要確定的已知條件 32.3計算方法與過程 63高爐物料平衡計算 83.1高爐物料平衡計算的意義 83.2高爐物料平衡計算的內(nèi)容 84高爐熱平衡計算 124.1熱量收入 124.2熱量支出 134.3熱平衡指標(biāo)計算 155高爐爐型設(shè)計 176高爐爐頂裝料設(shè)備 196.1受料漏斗 196.2稱量料罐、密封閥及卸料罐 196.3溜槽布料器系統(tǒng) 197高爐供料系統(tǒng) 207.1供料系統(tǒng)的型式與布置 207.2貯礦槽、貯焦槽及其附屬設(shè)備 207.3槽下篩分、稱量與運輸 207.4上料設(shè)備 218高爐送風(fēng)系統(tǒng) 228.1高爐鼓風(fēng)機 228.2熱風(fēng)爐設(shè)計 229高爐噴吹燃料系統(tǒng) 239.1煤粉噴煤系統(tǒng) 239.2噴煤應(yīng)注意的問題 249.3高爐噴吹廢塑料的應(yīng)用前景 2510高爐煤氣除塵系統(tǒng) 2611渣鐵處理系統(tǒng) 2711.1風(fēng)口平臺及出鐵場 2711.2鐵水處理設(shè)備 2711.3水渣渣處理工藝 2711.4爐前設(shè)備的選擇 29結(jié)語 31參考文獻 32致謝 33PAGEI中文摘要關(guān)鍵詞：高爐煉鐵環(huán)境鋼鐵冶金AbstractTheoriginaldesigncapacityforblastfurnaceironmakingprocessofblastfurnaceworkshop1800m3,theannualoutputis1453000tons,afterreadingalotofrelateddataindesign.Thedesigncontentmainlyincludestheironmakingprocesscalculation(includingtheburdencalculation,materialbalanceandheatbalance),theblastfurnaceprofiledesign,rawmaterialsystem,airsupplysystem,topequipment,gastreatmentsystem,ironslagtreatmentsystem,blastfurnaceinjectionsystem.Blastfurnaceisthemainmeanstoobtainpigiron,butalsooneofthemostimportantlinkintheprocessofironandsteelmetallurgy,playsanimportantroleinnationaleconomicconstruction.Theblastfurnaceisthemainequipmentoftheironsmelting,highyield,lowconsumptioninthequality,andenvironmentalpollutionguidelines,designandbuildcapacityforironsmeltingworkshopin1800m3.Designatthesametimealsowiththedomesticandforeignsamefurnacecapacityofblastfurnaceproductionofsomeadvancedoperationalexperienceandrelateddata,andstrivetomakethedesignoftheblastfurnacetoachieveahighdegreeofmechanization,automation,andlarge-scale,inordertoachievethebestbenefitofproduction.Keywords:blastfurnaceironmakingenvironmentferrousmetallurgyPAGE351緒論1.1.1高爐爐體結(jié)構(gòu)技術(shù)的進步1.1.2高爐無料鐘爐頂設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新1.1.3高爐煤氣全干式布袋除塵技術(shù)1.1.4研究開發(fā)助燃空氣高溫預(yù)熱技術(shù)2高爐配料計算2.2.1原始資料的收集整理2.2.2選配礦石2.2.3確定需要的冶煉條件表1-1原料成分（%）成分原料FeMnPSFe2O3FeOMnO2MnOCaO燒結(jié)礦天然礦混合礦56.6557.52570.090.170.090.050.020.040.030.130.0471.1367.6270.997.1814.29.1500.260.020.1200.1110.11.58.21成分原料MgOSiO2Al2O3P2O5FeS2FeSSO2燒損CO2合計燒結(jié)礦天然礦混合礦2.610.652.266.211.76.221.132.321.140.110.050.100.250.020.0900.070001.161.131.54100100100表1-2焦炭成分（%）固定碳灰分，11.08SiO2Al2O3CaOMgOFeOFeSP2O586.725.124.370.680.110.740.050.01揮發(fā)分，0.85有機物，1.35CO2COCH4H2N2H2N2S合計全S游離水0.330.330.030.060.100.40.40.551000.574.8表1-3噴吹物成分（%）成分品種CHO2H2ON2S煤粉76.245.074.460790.510.66灰分合計SiO2Ai2O3CaOMgOFeO7.483.420.60.320.45100表1-4生鐵成分（%）成分SiMnSPCFe合計%0.350.090.030.084.4595100（8）焦比370kg/t，煤比180kg/t，風(fēng)溫1100℃（9）元素分配率，見表1-5（10）爐渣堿度R=（CaO）/（SiO2）=1.05表1-5各種元素分配表元素FeMnP生鐵爐渣煤氣2.2.4配料計算的內(nèi)容2.3.1根據(jù)鐵平衡求鐵礦石需要量根據(jù)鐵平衡關(guān)系式得：表1-6每噸生鐵爐料實際用量名稱干料用量/kg機械損失/%水分/%實際用量/kg混合礦焦炭煤粉共計1666.613701802216.610.50.5——0.48—1666.61×1.005=1674.94370×1.053=387.611802244.552.3.2終渣成分及渣量計算表1-7終渣成分成分SiO2Al2O3CaOMgOMnOFeOS/2①合計Rkg128.5741.32140.4338.641.073.681.71355.41%36.1811.6239.5110.870.301.040.481001.092.3.3生鐵成分校核表1-8生鐵成分（%）FeSiMnPSC合計950.350.080.070.034.471003高爐物料平衡計算3.2.1根據(jù)碳平衡計算風(fēng)量3.2.2煤氣成分及數(shù)量計算表2-1煤氣成分表成分CO2CON2H2CH4總計Vg/V風(fēng)M3293.1484.281036.5265.8610.411890.171.422%15.5125.6254.843.480.55100.003.2.3編制物料平衡表序號收入項Kg序號支出項Kg1原燃料2216.611生鐵10002鼓風(fēng)1702.362爐渣355.413煤氣2495.024水分65.135爐塵8.758共計3917.97共計3924.31絕對誤差6.34%相對誤差0.16%4高爐熱平衡計算表3-1各種生鐵的熱焓值[2]生鐵熱焓值煉鋼生鐵鑄造生鐵錳鐵KJ/Kg1130.44-1172.361256.04-1297.911172.3-1214.17表3-2各種爐渣的熱焓值[2]爐渣熱焓值煉鋼鐵渣鑄造鐵渣錳鐵鐵渣KJ/Kg1716.59-1758.541884.06-2009.661842.192-1967.79表3-3200℃時爐頂煤氣比熱容[2]CO2CON2H2CH4H2O1.7871.3131.3131.3021.821.519表3-4熱平衡表序號收入項名稱KJ%序號支出項名稱KJ%1碳的氧化熱7761680.9772.691氧化物分解與脫硫6891737.5664.542熱風(fēng)帶入熱209188119.602碳酸鹽分解95156.580.93成渣熱36910.490.343水分分解21376.530.24爐料物理熱133328.81.254噴吹物分解2260982.125H2的氧化熱618032.315.805游離水蒸發(fā)46104.250.436CH4生成熱35634.490.336鐵水帶走117爐渣帶走625002.705.98煤氣帶走573268.695.49外部熱損失9.6共計10677468.06100.00共計10677468.06100.005高爐爐型設(shè)計設(shè)計容量為的高爐車間。高爐爐型設(shè)計合理，符合要求。表4-1爐型數(shù)據(jù)表序號 項目數(shù)值序號項目數(shù)值1有效容積Vu/m31795.479爐身高度h4/m13.52爐缸直徑d/m9.310爐喉高度h5/m23爐腰直徑D/m1111有效高度Hu/m264爐喉直徑d1/m7.212爐腹角α805死鐵層深度h0/m1.513爐身角β826爐缸高度h1/m3.914Hu/D2.47爐腹高度h2/m4.815鐵口數(shù)/個18爐腰高度h3/m1.816風(fēng)口數(shù)/個226高爐爐頂裝料設(shè)備7高爐供料系統(tǒng)高爐供料系統(tǒng)的職能是按照高爐工藝操作的要求，將爐后的各種原燃料按重量計量方式組成一定的料批，按規(guī)定的程序送到高爐爐頂裝料設(shè)備。供料系統(tǒng)包括：貯礦槽，貯焦槽，篩分機，稱量設(shè)施，斜橋，料車和膠帶運輸機等。本設(shè)計選用稱量漏斗、膠帶機上料。分別設(shè)置礦石稱量漏斗和礦石中間料斗，將料卸入到上料膠帶運輸機的膠帶上，焦炭靠設(shè)置在上料膠帶運輸機上的集中稱量漏斗稱量后，借助于自身的落差卸入到上料膠帶運輸機上，熔劑和雜礦設(shè)置一個稱量漏斗，靠落差卸入到上料膠帶運輸機的膠帶上運輸。7.2.1貯礦槽與貯焦槽7.2.2給料機7.3.1槽下篩分。7.3.2槽下運輸及稱量礦石稱量漏斗：主要安裝在貯礦槽下面，用來稱量燒結(jié)礦、球團礦及生礦石，礦石采用分散篩分分散稱量的方法。其優(yōu)點在于：布置操作靈活，備用能力大，便于維護。稱量后的爐料經(jīng)膠帶上料機運往高爐爐頂。8高爐送風(fēng)系統(tǒng)9高爐噴吹燃料系統(tǒng)9.1.1噴吹工藝流程9.1.2噴吹系統(tǒng)煤粉在高爐風(fēng)口回旋區(qū)內(nèi)的燃燒行為直接影響高爐噴煤效果和高爐生產(chǎn)過程。假如噴煤量較大，而風(fēng)溫、富氧水平較低,煤粉在高爐風(fēng)口回旋區(qū)內(nèi)的燃燒率較低,就會有大量的未燃煤粉存在。一部分未燃煤粉會隨爐頂煤氣帶出爐外,隨渣鐵排出爐外，起無效作用；另一部分未燃煤粉滯留在爐內(nèi)，參加滲碳、氣化、直接還原等,起有效作用。但當(dāng)滯留在爐內(nèi)的未燃煤粉超過一定量時，也會起到相反的作用，如爐缸內(nèi)未燃煤粉過多，就會影響爐缸內(nèi)爐渣的透液性，引起爐缸堆積，渣中帶鐵，大量燒壞風(fēng)口、渣口，爐渣流動性變差,不利于高爐出渣出鐵；如高爐上部滯留的未燃煤粉過多，就會影響整個料柱的透氣性、透液性，特別是對軟熔帶部位的透氣性影響極大，造成高爐風(fēng)壓升高，風(fēng)量降低，總差壓升高，易造成爐況難行；如大量的未燃煤粉粘于爐墻，就容易造成爐墻結(jié)厚，從而影響正常生產(chǎn)。10高爐煤氣除塵系統(tǒng)圖10.1全干式布袋煤氣除塵法工藝流程11渣鐵處理系統(tǒng)11.3.1英巴法沖渣工藝圖13.1英巴法水渣處理工藝流程圖11.3.2?；に?1.3.3過濾工藝11.3.4粒化水循環(huán)系統(tǒng)11.4.1開鐵口機11.4.2堵鐵口泥炮11.4.3堵渣機11.4.4換風(fēng)口機11.4.5換彎管機11.4.6爐前吊車11.4.7打夯機11.4.8出鐵場除塵設(shè)施結(jié)語本次設(shè)計以容量為煉鐵車間為課題，遵循現(xiàn)代高爐實用、先進、優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽、環(huán)保的設(shè)計思想,通過從高爐物料平衡，熱平衡、高爐本體設(shè)計以及煉鐵車間設(shè)備的選取，再次系統(tǒng)的回顧了大學(xué)三年以來所學(xué)習(xí)的相關(guān)知識，并對其進行了系統(tǒng)性的運用，從中獲益匪淺。（1）為了從理論上得出高爐中熱量的收支和利用情況，找出進一步降低燃料消耗的途徑，設(shè)計中根據(jù)能量守恒定律，按照全爐熱平衡方法，在物料平衡計算的基礎(chǔ)上，進行高爐熱平衡計算，分別計算出冶煉單位生鐵時收支平衡的各項熱能，分析和計算高爐生產(chǎn)全過程中各種熱量的收支情況。（2）高爐壽命與高爐設(shè)計密不可分，合理的高爐設(shè)計，對延長高爐壽命至關(guān)重要。高爐設(shè)計為適當(dāng)矮胖型，并加深死鐵層厚度。這有利于開通死料柱下部通道,從而減少出鐵時鐵水環(huán)流對爐襯的侵蝕,同時較深的死鐵層可貯存較多的鐵水,保證爐缸有充足的熱量儲備,穩(wěn)定鐵水溫度和鐵水成