【正文】 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一座年產(chǎn)生鐵275萬噸的高爐車間學(xué)生姓名：孟祥松學(xué) 號(hào)：200915090113專業(yè)班級(jí)：09冶金1班學(xué) 部：材料化工部指導(dǎo)教師：蔣武鋒 講師2013年05月24日55 / 61摘 要本設(shè)計(jì)是根據(jù)唐山地區(qū)條件設(shè)計(jì)的一個(gè)年產(chǎn)275萬噸的高爐煉鐵車間。整個(gè)車間的平面布置采用半島式平面布置形式。設(shè)計(jì)的高爐有效容積是1982m3。其中高爐的爐襯設(shè)計(jì)方法采用的是均衡爐襯的方法，根據(jù)不同的冶煉條件砌筑不同的磚。上部采用的磚型有高磚，下部采用的是全碳磚爐底。冷卻方式：爐身部分采用板壁結(jié)合的方式爐腰部分采用凸臺(tái)冷卻壁；爐缸和爐底采用光面冷卻壁和水冷爐底結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)的熱風(fēng)爐采用傳統(tǒng)改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。蓄熱式和燃燒室在同一爐殼內(nèi)，中間用隔熱墻隔開；采用眼睛型燃燒室。這部分同時(shí)包括熱風(fēng)爐各種設(shè)備和閥門的選取計(jì)算。上料系統(tǒng)采用的皮帶機(jī)連續(xù)上料，同時(shí)增加了皮帶的速度和寬度，滿足高爐冶煉的要求。爐頂裝料設(shè)備采用串罐式無料鐘爐頂裝料。噴吹系統(tǒng)增加了煤的數(shù)量，采用了單管路串罐式直接噴吹。煤氣處理設(shè)備采用的是濕法除塵設(shè)備。所涉及的計(jì)算有高爐和熱風(fēng)爐尺寸的計(jì)算、高爐的物料平衡和熱平衡計(jì)算以及熱風(fēng)爐風(fēng)機(jī)的選擇等。關(guān)鍵詞：高爐；熱風(fēng)爐；濕法除塵；風(fēng)機(jī)；無鐘爐頂AbstractA blast furnace plant of million tons product annual was desigened in the in the paper according to Tangshan area condition. The horizontal layout of the whole plant is peninsula type layout.The dischargeable capacity of the BF in this design is it, the BF lining adopted equalization lining method and was made of alumina brick and chayote in upper of BF and all carbon brick in the bottom of cooling methods were batten wall style in shaft, bosscooling stave in bosh, smooth cooling stave in hearth and watercooling stave in bottom of hearth.The airstove was modified tradition style of internal bustion. The checker chamber and bustion chamber were in the same furnace shell and divided by heat insulation wall. And the bustion chamber was eyestyle. Furthermore this part of the paper included the selection of various equipments and valves.The charging equipment used the belt machine to continuing supplying charge and the belt velocity and width were increased in order to meet the BF melting needs. The furnace roof equipment used string pot style of nonbell furnace roof. Injection system increased amount of coal and use single valve line sting pot direct injection. The gas treating system used hydro filter equipment.The putes in the paper have size of BF and airstave, charge balance, heat balance and fan of airstave choice, etc.Key word: blast furnace, airstove, hydro filter, fan, nonbell furnace roof目 錄摘 要 IAbstract II第一部分 設(shè)計(jì)說明書 1引 言 2第1章 緒論 3 概述 3 高爐生產(chǎn)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 3 高爐冶煉現(xiàn)狀及其發(fā)展 4 本設(shè)計(jì)采用的新技術(shù) 5第2章 高爐車間設(shè)計(jì) 6 廠址的選擇 6 高爐煉鐵車間平面布置應(yīng)遵循的原則 7 車間平面布置形式 7第3章 高爐本體設(shè)計(jì) 8 高爐數(shù)目及總?cè)莘e的確定 8 爐型設(shè)計(jì) 8 參數(shù) 11 爐襯設(shè)計(jì)及高爐基礎(chǔ) 11 高爐爐基的形狀及材質(zhì) 1設(shè)計(jì)和砌筑 13 14 14 1水壓的確定 15 17 17 17第4章 原料系統(tǒng) 19 焦礦槽容積的確定 19 貯礦槽和附礦槽的布置、容積及數(shù)目的確定 19 焦礦槽的布置、容積及數(shù)目的確定 20 槽上、槽下設(shè)備及參數(shù)的確定 20 槽上設(shè)備 20 槽下設(shè)備及參數(shù)選擇 20 皮帶上料機(jī)能力的確定 20第5章 送風(fēng)系統(tǒng) 22 高爐鼓風(fēng)機(jī)的選擇 22 22 鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量 22 高爐鼓風(fēng)壓力 22 鼓風(fēng)機(jī)的選擇 23 熱風(fēng)爐 23 熱風(fēng)爐座數(shù)的確定 23 熱風(fēng)爐工藝布置 23 熱風(fēng)爐型式的確定 23 熱風(fēng)爐主要尺寸的計(jì)算 23 熱風(fēng)爐設(shè)備 26 熱風(fēng)爐管道及閥門 26第6章 爐頂設(shè)備 28 爐頂基本結(jié)構(gòu)： 28 布料方式 28 基本參數(shù)的計(jì)算 29第7章 煤氣處理系統(tǒng) 30 荒煤氣管道 30 30 30 31 除塵系統(tǒng)的選擇和主要設(shè)備尺寸的確定 31 粗除塵裝置 31 半精細(xì)除塵裝置 32 精細(xì)除塵裝置 32 布袋除塵器 32 附屬設(shè)備 32第8章 渣鐵處理系統(tǒng) 34 風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場(chǎng) 34 爐渣處理設(shè)備 34 鐵水處理設(shè)備 34 鐵水罐車 35 鑄鐵機(jī) 35 鐵水爐外脫硫設(shè)備 35 鐵溝流咀布置 35 渣鐵溝的設(shè)計(jì) 35 流咀的設(shè)計(jì) 36 爐前設(shè)備的選擇 36 開鐵口機(jī) 36 堵鐵口泥炮 36 堵渣機(jī) 36 換風(fēng)口機(jī) 36 爐前吊車 36第9章 高爐噴吹煤粉系統(tǒng) 37 煤粉制備系統(tǒng) 37 煤粉制備工藝 37 煤粉噴吹系統(tǒng) 38 噴吹工藝流程 40第二部分 物料平衡及熱平衡計(jì)算 41第10章 原始條件 42 原燃料條件 42 42第11章 工藝計(jì)算 44 配料計(jì)算 44 44(%) 44 原燃料的消耗 44 45 46 物料平衡 46 風(fēng)量的計(jì)算 46 爐頂煤氣成分的計(jì)算 46 物料平衡表的編制 48 熱平衡計(jì)算 48 熱收入的計(jì)算 48 熱支出的計(jì)算 48 熱平衡表的編制 50結(jié) 論 52參考文獻(xiàn) 53致 謝 54第一部分 設(shè)計(jì)說明書引 言進(jìn)入21世紀(jì)，國際鋼鐵工業(yè)的共同的時(shí)代命題是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展問題。在走新型工業(yè)化道路，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和建設(shè)資源節(jié)約環(huán)境友好型社會(huì)的時(shí)代背景下，提高質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益，降低資源、能源消耗，減輕地球環(huán)境負(fù)荷，走綠色化道路，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，將是我國鋼鐵工業(yè)今后巨大的發(fā)展空間。以較少的能源、資源消耗，合理的鋼產(chǎn)量規(guī)模，高效的產(chǎn)品，以及較低的地球環(huán)境負(fù)荷支持我國的工業(yè)化過程是我國鋼鐵工業(yè)的歷史責(zé)任。鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，“對(duì)于經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和國家安全都是至關(guān)重要的”，是“國家的經(jīng)濟(jì)命脈”。21世紀(jì)，鋼鐵工業(yè)是“很有魅力的工業(yè)”，是世界上最高產(chǎn)、高效和技術(shù)先進(jìn)的工業(yè)之一，鋼鐵產(chǎn)業(yè)是一個(gè)強(qiáng)大的、充滿活力的經(jīng)濟(jì)行業(yè)，并以環(huán)境友好、成本經(jīng)濟(jì)的方式為用戶提供高質(zhì)量的鋼材。21世紀(jì)以來，國際鋼鐵工業(yè)的第二個(gè)高速增長期是由發(fā)展中國家，特別是中國鋼鐵工業(yè)崛起推動(dòng)的。本世紀(jì)初的5年，%。中國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了曲折、徘徊和崛起的歷史進(jìn)程。2005年中國粗鋼產(chǎn)量達(dá)到35239萬噸，約占世界粗鋼產(chǎn)量的35%。這一歷史進(jìn)程是艱辛而豐富多彩的。在21世紀(jì)，我國高爐煉鐵將繼續(xù)在結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)展。高爐結(jié)構(gòu)調(diào)整不能簡(jiǎn)單的概括為大型化，應(yīng)該根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、資源條件來確定高爐爐容。從目前我國的實(shí)際情況來看，高爐的座數(shù)必須大大減少，平均爐容大型化是必然趨勢(shì)。高爐大型化，有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、便于生產(chǎn)組織和管理，提高鐵水質(zhì)量，有利于減少熱量損失、降低能耗、減少污染點(diǎn)，是污染容易集中管理，有利于環(huán)境保護(hù)。所有這一切都有利于降低鋼廠的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù)唐山地區(qū)的燃料條件和唐鋼的工藝以及環(huán)境條件，設(shè)計(jì)275萬噸的煉鐵生產(chǎn)車間，對(duì)唐山及各個(gè)地區(qū)的許多煉鐵廠都具有比較的借鑒作用。因此，本設(shè)計(jì)的深度和廣度都是比較適宜的。第1章 緒 論 概述高爐煉鐵是獲得生鐵的主要手段，是鋼鐵冶金過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著舉足輕重的作用。高爐煉鐵是以鐵礦石（天然富礦、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦）為原料，以焦炭、煤粉、重油、天然氣等為燃料和還原劑，以石灰石等為熔劑，在高爐內(nèi)通過爐料燃燒、氧化物中鐵元素的還原以及非鐵氧化物造渣等一系列復(fù)雜的物理化學(xué)過程獲得生鐵。其主要副產(chǎn)品有高爐爐渣和高爐煤氣。為實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)和延長爐齡，高爐本體結(jié)構(gòu)和輔助系統(tǒng)必須滿足耐高溫，耐高壓，耐腐蝕，密封性好，工作可靠，壽命長，產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，產(chǎn)量高，消耗低等要求。現(xiàn)代化高爐已成為高度機(jī)械化、自動(dòng)化和大型化的一種綜合生產(chǎn)裝置。高爐車間的設(shè)計(jì)也必須滿足高爐生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，以期達(dá)到最佳的生產(chǎn)效益。 高爐生產(chǎn)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)（1）高爐有效容積利用系數(shù)()：高爐有效容積利用系數(shù)即每晝夜生鐵的產(chǎn)量與高爐有效容積之比，即每晝夜1m179。有效容積的生鐵產(chǎn)量?？捎孟率奖硎荆? 式中 高爐有效容積利用系數(shù)，噸鐵/米3晝夜； 高爐每晝夜的生鐵產(chǎn)量，噸鐵/晝夜；高爐有效容積，米3。是高爐冶煉的一個(gè)重要指標(biāo)，本設(shè)計(jì) = （2）焦比（）：焦比即每晝夜焦炭消耗量與每晝夜生鐵產(chǎn)量之比，即冶煉每噸生鐵消耗焦炭量?？捎孟率奖硎荆? 式中 高爐焦比，千克/噸鐵； 高爐每晝夜的生鐵產(chǎn)量，噸鐵/晝夜；高爐每晝夜消耗焦炭量，千克/晝夜。焦比可根據(jù)設(shè)計(jì)采用的原燃料、風(fēng)溫、設(shè)備、操作等條件與實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行全面分析比較和計(jì)算確定。當(dāng)高爐采用噴吹燃料時(shí)，計(jì)算時(shí)必須考慮噴吹物的焦炭置換量。 本設(shè)計(jì)的焦比為350 。（3） 煤比（）：冶煉每噸生鐵消耗的煤粉為煤比。本設(shè)計(jì)煤比為170 。（4） 冶煉強(qiáng)度（）和燃燒強(qiáng)度（）：高爐冶煉強(qiáng)度是每晝夜1有效容積燃燒的焦炭量,即高爐每晝夜焦炭消耗量與的比值,本設(shè)計(jì) = 。燃燒強(qiáng)度既每小時(shí)每爐缸截面積所燃燒的焦炭數(shù)量。本設(shè)計(jì) = 。（5） 休風(fēng)率：休風(fēng)率即因故休風(fēng)的休風(fēng)時(shí)間占作業(yè)時(shí)間的百分?jǐn)?shù)。休風(fēng)率反映高爐設(shè)備維護(hù)的水平，先進(jìn)高爐的休風(fēng)率小于1%，實(shí)踐證明，休風(fēng)率降低1%，產(chǎn)量可提高2%。（6） 生鐵合格率：高爐生產(chǎn)的生鐵其化學(xué)成分符合國家規(guī)定的合格生鐵占總產(chǎn)生鐵量的百分?jǐn)?shù)為生鐵合格率。本設(shè)計(jì)為100%。（7） 高爐一代壽命：高爐從點(diǎn)火開爐到停爐大修之間的冶煉時(shí)間稱為高爐一代壽命，即相鄰兩次大修之間的冶煉時(shí)間。大型高爐一代壽命為10～15年。（8） 生鐵成本：生產(chǎn)1合格生鐵所需消耗的所有原料、燃料、材料、水電、人工 等一切費(fèi)用的總和，單位為元/ 高爐冶煉現(xiàn)狀及其發(fā)展：近兩年來中國生鐵產(chǎn)量高速增長,同時(shí)高爐煉鐵技術(shù)也取得了較大進(jìn)步。2007年全國重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵焦比達(dá)到392kg/ t，熱風(fēng)溫度達(dá)到1125℃，噴煤比達(dá)到137kg/ t，利用系數(shù)為2. 677 t/m3. d。這些指標(biāo)創(chuàng)造出我國歷史最好水平。寶鋼、武鋼、首鋼、鞍鋼等企業(yè)的大高爐生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)入成熟發(fā)展階段，煉鐵燃料比低于500kg/ t。但是,中國煉鐵產(chǎn)業(yè)集中度低，煉鐵企業(yè)發(fā)展不平，先進(jìn)與落后共存。尚有6000多萬t/年生產(chǎn)能力屬于淘汰之列，造成中國煉鐵技術(shù)發(fā)展不平衡。1） 爐容大型化2） 生產(chǎn)高效化①精料；②高溫化；③高壓爐頂操作；④噴吹燃料與富氧鼓風(fēng)；⑤提高高爐壽命；⑥加強(qiáng)二次能源回收。3）高爐自動(dòng)化①爐頂裝料自動(dòng)化；②熱風(fēng)爐操作自動(dòng)化；③噴煤操作自動(dòng)化；④爐喉煤氣成分溫度檢測(cè)自動(dòng)化。4） 工業(yè)環(huán)?；俸F含碳粉塵回收利用；②粉塵煙氣、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)；③減少高溫直接熱輻射；④減少噪聲污染。 本設(shè)計(jì)采用的新技術(shù)，布料旋轉(zhuǎn)溜槽可實(shí)現(xiàn)多種方式布料。，有利于拱頂氣流分布和熱風(fēng)溫度提高，隔墻間加耐熱鋼板防止蓄熱室氣體短路。第2章 高爐車間設(shè)計(jì) 廠址的選擇確定廠址要做多方案比較，選擇最佳者，廠址選擇的合理與否，不僅影響建設(shè)速度和投資，也影響到投