【正文】 年產(chǎn)200萬(wàn)噸煉鐵高爐車(chē)間設(shè)計(jì)摘要人類(lèi)獲得生鐵重要手段是通過(guò)高爐煉鐵，高爐煉鐵是鋼鐵冶金中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是最重要的環(huán)節(jié)。本設(shè)計(jì)任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)年生產(chǎn)能力達(dá)200萬(wàn)噸煉鐵高爐車(chē)間。本次設(shè)計(jì)的高爐 1100m179。高爐爐型為五段式，高爐爐襯設(shè)計(jì)依據(jù)各個(gè)部分的工作條件的不同以及爐襯破損的機(jī)理，選擇相應(yīng)的耐火材料。熱風(fēng)爐采用的傳統(tǒng)改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐，燃燒室為復(fù)合型斷面，熱風(fēng)爐數(shù)量為3座，關(guān)于熱風(fēng)爐的設(shè)計(jì)部分還包括熱風(fēng)爐的各種設(shè)備以及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)。上料系統(tǒng)采用的是可不間斷上料，原料破損率低的皮帶運(yùn)輸上料，爐頂裝料設(shè)備是并罐式無(wú)鐘爐頂。煤氣處理系統(tǒng)的功能是降低高爐煤氣粉塵含量，一般分為三個(gè)階段粗除塵、半精細(xì)除塵、精細(xì)除塵。煤粉噴吹系統(tǒng)采用了單管路串罐式直接噴吹工藝，這種工藝大大提高了噴吹效率，改善冶煉條件。本設(shè)計(jì)中還包括了其他一些環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，例如渣鐵處理系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)的同時(shí)，廣泛參考借鑒前輩的研究數(shù)據(jù)和國(guó)內(nèi)外同級(jí)別爐容的高爐的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，從理論和實(shí)踐并舉的角度出發(fā)，努力使本設(shè)計(jì)的高爐在技術(shù)操作上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)械化，并把對(duì)環(huán)境的損害降到最低。關(guān)鍵詞：高爐，冶金計(jì)算，熱風(fēng)爐，鼓風(fēng)機(jī)，煤氣處理，渣鐵處理目 錄前 言 1第一章 高爐煉鐵概況 2167。 高爐煉鐵的發(fā)展概況 2167。 高爐及其附屬設(shè)備 2167。 高爐煉鐵設(shè)計(jì)的基本原則 2第二章 高爐煉鐵綜合計(jì)算 4167。 原始資料 4167。 配料計(jì)算 5167。 物料平衡計(jì)算 8167。 熱平衡計(jì)算 12第三章 高爐煉鐵車(chē)間設(shè)計(jì) 17167。 高爐座數(shù)及容積設(shè)計(jì) 17第四章 高爐本體設(shè)計(jì) 18167。 爐型設(shè)計(jì) 18167。 爐襯設(shè)計(jì) 20167。 高爐冷卻設(shè)備 21167。 高爐冷卻系統(tǒng) 23167。 高爐送風(fēng)管路 23167。 高爐鋼結(jié)構(gòu) 23167。 高爐基礎(chǔ) 24第五章 附屬設(shè)備系統(tǒng) 25167。 供料系統(tǒng) 25167。 爐頂裝料系統(tǒng) 26167。 送風(fēng)系統(tǒng) 27167。 煤氣處理系統(tǒng) 30167。 煤粉噴吹系統(tǒng) 33167。 渣鐵處理系統(tǒng) 34第六章 高爐煉鐵車(chē)間平面布置 37167。 應(yīng)遵循的原則 37167。 高爐煉鐵車(chē)間平面布置的形式 37結(jié) 論 3838 / 41前 言隨著改革開(kāi)放打開(kāi)國(guó)門(mén)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，也促進(jìn)了鋼鐵業(yè)的飛速發(fā)展。但是由于其是資源消耗大戶(hù)，尤其是能源消耗，同時(shí)高爐所產(chǎn)生的廢氣廢渣等如果不做適當(dāng)?shù)睦没蛱幚恚瑢?duì)環(huán)境會(huì)形成極大的破壞，因此鋼鐵業(yè)的發(fā)展又面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了使得鋼鐵業(yè)朝向節(jié)能環(huán)保高效的方向發(fā)展，就必須對(duì)目前的煉鐵技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是年產(chǎn)200萬(wàn)噸的煉鐵高爐車(chē)間，在計(jì)算與設(shè)計(jì)時(shí)參考借鑒了許多前輩們的心血研究，以及國(guó)內(nèi)外同行的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，旨在設(shè)計(jì)出一座各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良，而且環(huán)保的煉鐵車(chē)間。此次設(shè)計(jì)結(jié)合了當(dāng)前世界高爐發(fā)展的趨勢(shì)，和考慮到我國(guó)減少農(nóng)田占用的基本國(guó)情，進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)。但由于專(zhuān)業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的不足，在設(shè)計(jì)過(guò)程中或多或少存在有偏差和錯(cuò)誤的地方，歡迎各位老師同學(xué)們向我提出您珍貴的建議和意見(jiàn)。第一章 高爐煉鐵概況167。 高爐煉鐵的發(fā)展概況鋼鐵一直以來(lái)都是人類(lèi)社會(huì)使用量最多，使用范圍最寬的重要材料。鋼鐵在我們的日常生產(chǎn)生活中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，人們所使用的生產(chǎn)工具和生活設(shè)施也都直接或間接地使用鋼鐵。衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志就是這個(gè)國(guó)家的鋼鐵產(chǎn)量，而且其鋼鐵質(zhì)量也影響著這個(gè)國(guó)家其他工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，所以鋼鐵業(yè)對(duì)一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。世界鋼鐵工業(yè)在20世紀(jì)迎來(lái)了前所未有大發(fā)展。20世紀(jì)前半葉，英國(guó)鋼鐵業(yè)在世界上獨(dú)占鰲頭；20世界中期，美國(guó)與前蘇聯(lián)兩大強(qiáng)國(guó)的鋼鐵工業(yè)在全球處于領(lǐng)先地位；上世紀(jì)后葉，隨著日本鋼鐵業(yè)在世界鋼鐵格局中異軍突起。近年來(lái)我國(guó)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別是經(jīng)濟(jì)危機(jī)以來(lái)，全球經(jīng)濟(jì)增速放緩，以及我國(guó)正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整期以及越來(lái)越重視環(huán)境問(wèn)題，大量高能耗的產(chǎn)業(yè)面臨著整改甚至關(guān)閉，去年河北就關(guān)閉了一些小型鋼鐵廠并炸毀部分高能耗的高爐，房地產(chǎn)市場(chǎng)的長(zhǎng)期低迷也使鋼鐵需求量持續(xù)下降，使得近幾年來(lái)我國(guó)的鋼鐵生產(chǎn)狀況供大于求。167。 高爐及其附屬設(shè)備冶煉生鐵的最主要設(shè)備是五段式高爐本體（爐缸、爐腹、爐腰、爐身、爐喉），外形為圓筒形，爐殼材料為鋼板，內(nèi)村耐火材料，在爐殼和耐火材料之間布置著冷卻設(shè)備。要想把鐵礦石轉(zhuǎn)變成鐵水，緊靠高爐本體是完不成的，還需要其它系統(tǒng)的配合，如供料、送風(fēng)、煤氣處理、渣鐵處理、噴吹燃料等附屬系統(tǒng)。167。 高爐煉鐵設(shè)計(jì)的基本原則新建煉鐵高爐在可行性、環(huán)保、安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面多做細(xì)致深入的考慮，可歸納為以下幾項(xiàng)基本原則[1]：（1）合法性 確保設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方案符合國(guó)家工業(yè)建設(shè)的方針和政策。（2）客觀性 以事實(shí)客觀的數(shù)據(jù)為設(shè)計(jì)依據(jù)，保證能成功地付諸實(shí)施。（3）先進(jìn)性 設(shè)計(jì)必須根據(jù)高爐的當(dāng)前以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，反映出鋼鐵研究領(lǐng)域的最新研究成果。（4）經(jīng)濟(jì)性 在綜合各方面的考慮的情況下，選擇單位產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益最佳的方案。（5）綜合性 在設(shè)計(jì)中，要從全局考慮，盡量做到各部分設(shè)計(jì)之間能相互協(xié)調(diào)，不沖突矛盾。（6）發(fā)展遠(yuǎn)景 必須充分考慮到車(chē)間將來(lái)增產(chǎn)擴(kuò)大規(guī)模的可能性，留有足夠的擴(kuò)建空間。（7）安全和環(huán)保 確保生產(chǎn)不會(huì)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞，并且保障各崗位工作人員的人生安全。（8）標(biāo)準(zhǔn)化 在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，這樣可以縮短建設(shè)時(shí)間，節(jié)約建設(shè)成本。第二章 高爐煉鐵綜合計(jì)算高爐煉鐵綜合計(jì)算包括配料計(jì)算、物料平衡計(jì)算和熱平衡計(jì)算。這是在設(shè)計(jì)一座新高爐時(shí)或者高爐采用新冶煉技術(shù)之前選擇各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)、確定各物料用量以及工藝參數(shù)的重要依。167。 原始資料冶煉一噸生鐵需要一定數(shù)量的礦石、熔劑和燃料。對(duì)于煉鐵設(shè)計(jì)的計(jì)算工藝，燃料的用料是預(yù)先確定的，是已知的量，配料計(jì)算的主要目的是求出在滿(mǎn)足爐渣堿度要求的條件下，冶煉規(guī)定成分生鐵所需的礦石和熔劑的數(shù)量。計(jì)算已知數(shù)據(jù)如下：一、原燃料成分如表21～23所示。二、煉鋼用生產(chǎn)，規(guī)定生鐵成分[Si]=%，[S]=%。原料FeMnPSFe2O3FeOCaOMgOSiO2燒結(jié)礦生礦混合礦石灰石原料Al2O3MnO2MnOFeS2FeSP2O5CO2H2O∑燒結(jié)礦生礦混合礦石灰石表21 原料成分表注：高爐采用兩種礦石混合冶煉，其中，燒結(jié)礦：生礦＝9：1。表22 焦炭成分表固定碳灰分（%）SiO2Al2O3CaOMgOFeOFeSP2O5揮發(fā)分（%）有機(jī)物（%）合計(jì)全硫游離水CO2COCH4H2N2HNS表23 煤份成分表灰分（%）合計(jì)100三、設(shè)計(jì)焦比K=390kg，煤比M=110kg。 四、爐渣堿度R=CaO/SiO2=。五、元素在生鐵、爐渣與煤氣中的分配率，如表24所示。表24 表元素分配率表項(xiàng)目生鐵爐渣0煤氣000六、選取鐵的直接還原度，氫的利用率。七、（濕風(fēng)）。八、熱風(fēng)溫度為1100℃。九、高爐使用冷燒結(jié)礦，爐頂溫度為200℃。十、高爐有效容積利用系數(shù)。167。 配料計(jì)算一、噸鐵礦石用量計(jì)算[2]燃料帶入的鐵量礦石用量 二、生鐵成分計(jì)算