【正文】 … … 57 風口平臺 …………………………………………………… ...………… … 57 出鐵場 …………………………………………………… ..………… … … 57 鐵水處理 …………………………………………………………………… … 57 渣的處理 …………………………………………………… ...…………… … 58 7 高爐煤氣處理系統(tǒng) …………………………………………… ……………… … 59 工藝流程 ………………………………………………… ...……………… … 59 煤氣除塵設備 ………………………………………… ...………………… … 59 粗除塵設備 —— 重力除塵器 …………………… ..…… ……………… … 59 精細除塵設備 —— 布袋除塵器 ……………… ..……………………… … 60 脫水器 ……………………………………… ..………………………… … 61 煤氣除塵系統(tǒng)附屬設備 …………………… ...…………………………… … 61 粗煤氣管道 …………………………… ..……………………………… … 61 調(diào)節(jié)閥組 …………………………… ..……………… ………………… … 61 煤氣遮斷閥 ……………………… ..…………………………………… … 62 煤氣放散閥 …………………… ..……………………………………… … 62 8 高爐噴吹煤粉系統(tǒng) …………… …… ………………………………………… … 63 噴煤系統(tǒng) ……………………… ...………………………………………… … 63 噴吹工藝 ……………………… ...………………………………………… … 63 主要設備 ……………………… ...………………………………………… … 64 混合器 …………………… ..……………………………………… …… … 64 分配器 ………………… ..……………………………………………… … 64 噴煤槍 ……………… ..………………………………………………… … 64 噴氧槍 …………… ..…………………………………………………… … 64 9 部分車間布置與總圖運輸 ………………………………………………… …… .65 車間平面布置 ………………………………………………………… ...… … 65 廠區(qū)選擇 65………………………………………………………… ..…… … 65 總圖運輸 …………………………………………………………… ...…… … 65 10 參考文獻 ……………………………………………………………… ...… … 66 致 謝 …………………………………………………………………… ……… … 67 專題 高爐冶煉低硅生鐵的主要工藝措施 ………………………………… … .… .79 第 頁 前 言 畢業(yè)設計是大學學習過程中的最后一個環(huán)節(jié)，對每個大學生的學習能力和以后的工作實踐能力都會有很大的幫助與提高。畢業(yè)設計是為了更好地將理論和實踐結合起來，達到學以致用的目的。 本設計說明書是 編者 赴 陜西 省 漢中 鋼鐵 集團有限 公司實習后，經(jīng)王苗 老師 悉心 指導的年產(chǎn) 480 萬噸生鐵的高爐的工藝設計 說明書 。 本設計參照了 近年來國內(nèi)外煉鐵工藝方面的資料。 本設計說明書著重以工藝角度論述生 鐵冶煉工藝所 涉及的基本流程和主要設備的基本結構，工作原理設計原則 及設計方法。 本設計說明書的設計原則是，擬建 兩座 高爐 其中每座高爐 有效容積 1807m3，盡可能采用通用的工藝和技術，關鍵工藝裝備水平達到國家同類型高爐水平，本設計說明書主要包 括高爐配料計算、高爐本體設計、料運系統(tǒng)方案設計、高爐爐頂、高爐鼓風機、 內(nèi)燃式 熱風爐、渣鐵處理系統(tǒng)及煤氣處理系統(tǒng)設計等幾大部分，同時對煉鐵的其他工藝流程式進行了設計說明。 其中高爐配料計算，先從原料入手，對各種原 料的化學分析結果進行成分處理。接著進行高爐配料計算，包括產(chǎn)品方案的確定， 對物料平衡的計算，生鐵爐渣性能指標的計算及校核等。高爐部分包括 高爐的選型及高爐內(nèi)型的計算，配磚的計算，冷卻設備及本體結構設計等，熱風爐部分包括熱工計算，結構設計。這兩部分作為煉鐵設計的主體部分。 其它工藝流程包括出鐵場的設計，渣鐵處理系統(tǒng)，高爐鼓風機，煤氣處理系統(tǒng)的工藝設計及主要設備的選型。 車間平面布置及總圖運輸方案，以聯(lián)合企業(yè)為背景，盡量使車 間布置趨向合理。 本設計說明書附有高爐磚量圖，熱風爐剖面圖，車 間平面布置圖各一張 。由于編者缺 乏實作 和 經(jīng)驗，如有疏忽和錯誤，還望見諒和批評 指正 ！ 第 頁 1 高爐配料計算 原始資料 配料計算所需的鐵礦石、爐塵、及噴吹物的整理成分見表 1表 1表1表 1表 15。 表 11 球團 礦和燒結礦的化學成分（ %） 類 型 TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 S P MnO 燒結礦 球團礦 表 12 塊礦的化學成份（ %） TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 S P MnO 表 13 焦炭工業(yè)分析表（ %） 固定炭 灰份 揮發(fā)份 硫 合計 游離水 100 表 14 焦炭 灰份分析表（ %） MgO SiO2 Al2O3 P2O5 CaO Fe2O3 SO3 FeO 合計 焦炭 100 煤粉 100 表 15 焦炭揮發(fā)份成分（ %） CO2 CO H2 CH4 N2 合計 第 頁 6 4 18 100 表 16 煤粉成分（ %） C Ad 灰份 S H2O 合計 100 表 17 生鐵成分表（ %） Si Mn P C Fe S 合計 100 表 18 爐渣成分表（ %） MgO SiO2 Al2O3 BaO CaO FeO S/2 MnO 合計 100 表 19 爐頂煤氣成分表（ %） CO2 CO H2 CH4 N2 合計 100 表 110 爐塵分析表（ %） 礦石的選配 高爐使用多種礦石冶煉時，應根據(jù)礦石的供應量及爐渣成分和渣量的要求選 T F e P S Fe2O3 Fe O CaO SiO2 Al2O3 MnO MgO BaO 固C 燒損 合計 重力塵 100 文氏塵 100 第 頁 擇適當?shù)谋壤?，本設計選用 75%的燒結礦和 15%的球團礦， 10%的塊礦。為計算方便，求 出混合礦的成分，計算時看作單一礦石。 在選配礦石時，應注意檢查 礦石 含磷量不得超過生鐵含磷量。冶煉鑄鐵時還應檢查礦石含錳量是否滿足生鐵的要求，否則應加錳礦。 注：燒結礦：球團礦：生礦＝ 75： 15： 10 原始資料的整理 配料計算所需的鐵礦石、熔劑 等的整理成分如下表 111。 表 111 原料整理 后的 成分 TFe P S FeO Fe2O3 SiO2 CaO 燒結礦 球團礦 塊礦 混合礦 溶劑 碎鐵 冶煉條件的確定 根據(jù)冶煉鐵種和原燃料成分，除確定礦石的配比外，尚需要定爐 渣堿度、焦比、噴物數(shù)量、塵、鐵成分與各種元素在渣鐵中的分配比 。 （ 1）各種元素在爐渣、煤氣、和生鐵中的分配比如下表 112。 MgO Al2O3 P2O5 S/2 MnO 燒損 合計 — 第 頁 表 112 各種元素在爐渣、煤氣、和生鐵中的分配比 產(chǎn)品 Fe Mn P S 生鐵 爐渣 0 煤氣 （ 2）預定生鐵成分，見表 113： 表 113 預定生鐵成分 Si P C Fe S 合計 （ 3）燃料使用量的假 定： ① 濕焦比為 480kg/噸鐵； ② 焦炭與噴吹燃料中總碳量的 ％與 H2生成 CH4； ③ 煤粉噴吹量為 150 kg /噸鐵； ④ 碎鐵使用量為 30 kg /噸鐵； ⑤ 選擇的爐渣堿度 CaO/SiO2=； ⑥ 冶煉強度 i=— /立方米晝夜； ⑦ 熱風溫度 t=1150℃，鼓風濕度φ =1％； ⑧ 爐塵吹出量為 20 kg /噸鐵； ⑨ 直接還原度γ d=；爐頂煤氣溫度 tr=150℃ (4) 根據(jù)鐵平衡求鐵礦石的量 kQ t z a c h j m ekF e F e F e F e F eFe? ? ? ?? ) ( ???????????? )( ???? 第 頁 1? 668 ㎏ 式中： kQ —— 石的需要量， kg/t(鐵 )； tFe —— 進入生鐵的鐵量， kg/t(鐵 )； zaFe —— 進入爐渣的鐵量 ， kg/t(鐵 )； chFe —— 進入爐塵的鐵量 ， kg/t(鐵 )； jFe —— 焦炭帶入的鐵量 ， kg/t(鐵 )； meFe —— 煤粉帶入的鐵量 ， g/t(鐵 )； kFe —— 礦石的含鐵量 ， kg/t(鐵 )。 (5)據(jù)氧化鈣的平衡求石灰石的需要量 LQ2 2 2 2 22[ ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ]( ) ( )k j m e S i c heeS io S io S io S io S io RC a O R S io? ? ? ? ?? ? 2( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )k j m e c heeC a O C a O C a O C a OC a O R S iO? ? ?? ? =[(1668 +480 +30 +150 60/2815 ) (1668 +480 )]/( ) = ㎏ 式中： LQ —— 熔劑的需要量 ， kg/t(鐵 )； 2()kSio —— 礦石所帶入的 SiO2量， kg/t(鐵 )； ()kCaO —— 礦石所帶入的 CaO 量 ， kg/t(鐵 )； 2()jSio —— 焦炭所帶入的 SiO2量 ， kg/t(鐵 )； ()jCaO —— 焦炭所帶入的 CaO 量 ， kg/t(鐵 )； 2()meSio —— 煤粉所帶入的 SiO2量 ， kg/t(鐵 )； ()meCaO —— 煤粉所帶入的 CaO 量 ， kg/t(鐵； 2()SiSio —— 還原硅所消耗的 CaO 量， kg/t(鐵 )； 2()chSio —— 爐塵所帶走的 SiO2量 ， kg/t(鐵 )； ()chCaO —— 爐塵所帶走的 CaO 量 ， kg/t(鐵 )； ()eCaO —— 熔劑中 SiO2含量 ， %； 第 頁 2()eSiO —— 熔劑中 CaO含量 %； R —— 爐渣堿度。 在計算時要考慮機械損失，一般原料機械損失列于下表 117： 表 17 原燃料的機械損失 原、燃料 機械損失 % 礦 石 熔 劑 焦 炭 2 1 1 每噸生鐵原燃料的實際