【正文】 … … 57 風(fēng)口平臺(tái) …………………………………………………… ...………… … 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(shè)備 ………………………………………… ...………………… … 59 粗除塵設(shè)備 —— 重力除塵器 …………………… ..…… ……………… … 59 精細(xì)除塵設(shè)備 —— 布袋除塵器 ……………… ..……………………… … 60 脫水器 ……………………………………… ..………………………… … 61 煤氣除塵系統(tǒng)附屬設(shè)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(shè)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(yùn)輸 ………………………………………………… …… .65 車間平面布置 ………………………………………………………… ...… … 65 廠區(qū)選擇 65………………………………………………………… ..…… … 65 總圖運(yùn)輸 …………………………………………………………… ...…… … 65 10 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………… ...… … 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(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，對每個(gè)大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和以后的工作實(shí)踐能力都會(huì)有很大的幫助與提高。畢業(yè)設(shè)計(jì)是為了更好地將理論和實(shí)踐結(jié)合起來，達(dá)到學(xué)以致用的目的。 本設(shè)計(jì)說明書是 編者 赴 陜西 省 漢中 鋼鐵 集團(tuán)有限 公司實(shí)習(xí)后，經(jīng)王苗 老師 悉心 指導(dǎo)的年產(chǎn) 480 萬噸生鐵的高爐的工藝設(shè)計(jì) 說明書 。 本設(shè)計(jì)參照了 近年來國內(nèi)外煉鐵工藝方面的資料。 本設(shè)計(jì)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(shè)備的基本結(jié)構(gòu)，工作原理設(shè)計(jì)原則 及設(shè)計(jì)方法。 本設(shè)計(jì)說明書的設(shè)計(jì)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(shù)，關(guān)鍵工藝裝備水平達(dá)到國家同類型高爐水平，本設(shè)計(jì)說明書主要包 括高爐配料計(jì)算、高爐本體設(shè)計(jì)、料運(yùn)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、高爐爐頂、高爐鼓風(fēng)機(jī)、 內(nèi)燃式 熱風(fēng)爐、渣鐵處理系統(tǒng)及煤氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)等幾大部分，同時(shí)對煉鐵的其他工藝流程式進(jìn)行了設(shè)計(jì)說明。 其中高爐配料計(jì)算，先從原料入手，對各種原 料的化學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行成分處理。接著進(jìn)行高爐配料計(jì)算，包括產(chǎn)品方案的確定， 對物料平衡的計(jì)算，生鐵爐渣性能指標(biāo)的計(jì)算及校核等。高爐部分包括 高爐的選型及高爐內(nèi)型的計(jì)算，配磚的計(jì)算，冷卻設(shè)備及本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，熱風(fēng)爐部分包括熱工計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這兩部分作為煉鐵設(shè)計(jì)的主體部分。 其它工藝流程包括出鐵場的設(shè)計(jì)，渣鐵處理系統(tǒng)，高爐鼓風(fēng)機(jī)，煤氣處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)及主要設(shè)備的選型。 車間平面布置及總圖運(yùn)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(shè)計(jì)說明書附有高爐磚量圖，熱風(fēng)爐剖面圖，車 間平面布置圖各一張 。由于編者缺 乏實(shí)作 和 經(jīng)驗(yàn)，如有疏忽和錯(cuò)誤，還望見諒和批評 指正 ！ 第 頁 1 高爐配料計(jì)算 原始資料 配料計(jì)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(tuán) 礦和燒結(jié)礦的化學(xué)成分（ %） 類 型 TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 S P MnO 燒結(jié)礦 球團(tuán)礦 表 12 塊礦的化學(xué)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(jì) 游離水 100 表 14 焦炭 灰份分析表（ %） MgO SiO2 Al2O3 P2O5 CaO Fe2O3 SO3 FeO 合計(jì) 焦炭 100 煤粉 100 表 15 焦炭揮發(fā)份成分（ %） CO2 CO H2 CH4 N2 合計(jì) 第 頁 6 4 18 100 表 16 煤粉成分（ %） C Ad 灰份 S H2O 合計(jì) 100 表 17 生鐵成分表（ %） Si Mn P C Fe S 合計(jì) 100 表 18 爐渣成分表（ %） MgO SiO2 Al2O3 BaO CaO FeO S/2 MnO 合計(jì) 100 表 19 爐頂煤氣成分表（ %） CO2 CO H2 CH4 N2 合計(jì) 100 表 110 爐塵分析表（ %） 礦石的選配 高爐使用多種礦石冶煉時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦石的供應(yīng)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(jì) 重力塵 100 文氏塵 100 第 頁 擇適當(dāng)?shù)谋壤驹O(shè)計(jì)選用 75%的燒結(jié)礦和 15%的球團(tuán)礦， 10%的塊礦。為計(jì)算方便，求 出混合礦的成分，計(jì)算時(shí)看作單一礦石。 在選配礦石時(shí)，應(yīng)注意檢查 礦石 含磷量不得超過生鐵含磷量。冶煉鑄鐵時(shí)還應(yīng)檢查礦石含錳量是否滿足生鐵的要求，否則應(yīng)加錳礦。 注：燒結(jié)礦：球團(tuán)礦：生礦＝ 75： 15： 10 原始資料的整理 配料計(jì)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(jié)礦 球團(tuán)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(jì) — 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(yù)定生鐵成分，見表 113： 表 113 預(yù)定生鐵成分 Si P C Fe S 合計(jì) （ 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(qiáng)度 i=— /立方米晝夜； ⑦ 熱風(fēng)溫度 t=1150℃，鼓風(fēng)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(jìn)入生鐵的鐵量， kg/t(鐵 )； zaFe —— 進(jìn)入爐渣的鐵量 ， kg/t(鐵 )； chFe —— 進(jìn)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(jì)算時(shí)要考慮機(jī)械損失，一般原料機(jī)械損失列于下表 117： 表 17 原燃料的機(jī)械損失 原、燃料 機(jī)械損失 % 礦 石 熔 劑 焦 炭 2 1 1 每噸生鐵原燃料的實(shí)際