【正文】 2600（上標(biāo)）爐腹角已降低到 。 （ 3）加深鐵口深度 鐵口是高爐 渣鐵排放的通道，鐵口區(qū)的維護(hù)十分重要。理論研究和實(shí)踐表明，死鐵層深度一般為爐缸直徑的 15%~20%。 15 高爐爐襯 優(yōu)化高爐爐型 我國(guó)煉鐵工作者歷來(lái)重視高爐爐型設(shè)計(jì)，通過(guò)研究總結(jié)高爐破損機(jī)理和高爐反應(yīng)機(jī)理，優(yōu)化高爐爐型設(shè)計(jì)的基本理念已經(jīng)形成。 d)，燃燒強(qiáng)度 JA= t/(m3 高爐座數(shù) 選擇高爐座數(shù)時(shí)，必須考慮全廠平衡和煤氣平衡，一般選 2－ 4座，本設(shè)計(jì)選 3 座。高爐本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的先進(jìn)、合理是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)、長(zhǎng)壽的先決條件，也是高爐輔佐系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選擇的依據(jù)。 表 211 熱平衡表 熱收入 kJ % 熱支出 kJ % 碳素氧化熱 氧化物分解 熱風(fēng)帶的熱 脫硫 氫氧化放熱 水分解 甲烷生成熱 游離水蒸發(fā) 物料物理熱 鐵水帶熱 1214000 總計(jì) 爐渣帶熱 噴吹物分解 261294 煤氣帶走熱 爐塵帶熱 熱損失 總計(jì) 熱利用系數(shù) KT: KT=總收入量 － （煤氣帶走熱 ＋ 熱損失 ＋ 爐塵帶熱） =100％－ （ ％＋ ＋ ％ ） =％ 12 對(duì)于一般中小型高爐， KT 值為 80％－ 85％ ；近代高爐，由于大型化和原料條件的改善，可以達(dá)到近 90％ ?！?) N2 CO2 CO H2 CH4 H2O 1） 干煤氣帶走的熱量 Q 煤氣干 Q 煤氣干 = ＋ ＋ ＋ ＋ = kJ 2）煤氣中水汽帶走的熱量 Q 水 Q 水 = GH2O (200－ 100)= (200－100)= kJ 所以 Q 煤氣 =＋ = kJ （ 8）水分分解吸熱 Q 水分 Q 水分 =（ V 風(fēng) Φ ＋ G 煤 H2O＋ 30 3％ ） =( ％ 18/24＋ 180 ％＋ 30 3％ ) = kJ 式中 —— 水分分解吸熱， kJ/ kg。 （ 5） 爐渣帶走的熱 Q 渣 Q 渣 = 1800= kJ 式中 1800—— 爐渣熱容量， kJ/ kg。 4）磷酸鹽分解吸熱 Q 磷鹽分 =％ 1000 = kJ 式中 —— 由 Ca3(PO4)2分解產(chǎn)生 1kg 磷吸收的熱量， kJ。因此： GFeO 硅酸鐵 = ％ 20％＋ 340 ％＋ 180 ％ = kg GFeO 磁鐵 礦 = ％ 80％ = kg GFe2O3磁鐵礦 = 160／ 72= kg GFe2O3自由 = － = kg 故 GFe3O4=＋ = kg 依據(jù)每公斤鐵氧化物分解熱即可算出總的分解熱。 （ 4）甲烷生成熱 QCH4=VCH4碳 = 16／ = kJ 式中 —— 甲烷生成熱， kJ/kg。 計(jì)算熱量收人 Q 收 （ 1）碳氧化放熱 QC 1）碳氧化為 CO2放出的熱量 QCO2 碳氧化產(chǎn)生的 CO2的體積為： VCO2 氧化 =VCO2煤氣 － VCO2=－ = m3 QCO2= VCO2 氧化 = 12／ = kJ 式中 —— C氧化為 CO2放熱， kJ/kg。 表 28 煤氣成分表 成分 CO2 CO N2 H2 CH4 ∑ 體積 ％ 編制物料平衡表 （ 1）鼓風(fēng)質(zhì)量的計(jì)算， 1m3鼓風(fēng) 的 質(zhì)量為 ????? ???? 1828)1()1(風(fēng)? kg/m3 鼓風(fēng)的質(zhì)量為 G 風(fēng) = = kg （ 2）煤氣質(zhì) 量的計(jì)算， 1m3煤氣的質(zhì)量為 ?????? %16%2%28%28%44 4222 CHHNCOCO煤氣? kg/m3 煤氣的質(zhì)量為 G 煤氣 = = kg （ 3）煤氣中的水分 GH2O 1) 焦炭帶入的水分量 = 4％ = kg 8 2) 氫氣參加還原生成的水分量 =VH2間 ?= 2／ 18／ 2= kg 故 GH2O=＋ = kg 由以 上計(jì)算結(jié)果編制物料平衡表，見表 29。在按照生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定爐渣堿度 R，然后根據(jù)堿度平衡求出 a,b,c。 m3) 綜合冶煉強(qiáng)度 t/(d高速公路方面，二廣高速婁底段、婁新高速、新溆高速建設(shè)如火如荼；長(zhǎng)婁、婁益、婁衡高速進(jìn)入了省里的建設(shè)，我市東、南、西、北四個(gè)高速出口即將全面打通，一個(gè)面向湘西、大西南的綜合交通樞紐城市日益顯現(xiàn)在公眾面前。 2 廠址及建廠條件論證 本設(shè)計(jì)是針對(duì)婁底地區(qū)設(shè)計(jì)的。 高爐生產(chǎn)的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn) 特點(diǎn)：（ 1）高爐是一個(gè)多相復(fù)雜的巨型 高溫化學(xué)反應(yīng)器 ； （ 2） 爐內(nèi)兩股逆向流動(dòng)是一切反應(yīng)的基礎(chǔ)； （ 3）高爐壽命長(zhǎng)； （ 4）連續(xù)作業(yè)率高； （ 5）熱效率高； （ 6）生鐵質(zhì)量穩(wěn)定。 （ 2）送風(fēng)系統(tǒng) 包括鼓風(fēng)機(jī) 、 熱風(fēng)爐及一系列管道和閥門等，其任務(wù)是連續(xù)可靠地供給高爐冶煉所需要的熱風(fēng)。 高 爐生產(chǎn)是借助高爐本體和其輔助設(shè)備來(lái)完成的。然而，由于本人水平有限，設(shè)計(jì)中難免有不足和紕漏之處。也有了越來(lái)越嚴(yán)格的要求。生鐵除了少部分用于鑄造外，絕大部分是作為煉鋼原料。煉鐵方法主要有高爐法、直接還原法、熔融還原法等，其原理是礦石在特定的氣氛中（還原物質(zhì) CO、H C；適宜溫度等）通過(guò)物化反應(yīng)獲取還原后的生鐵。隨著冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)其冶煉的關(guān)鍵設(shè)備 —— “高爐”。本次設(shè)計(jì)中得到了王建麗老師的悉心指導(dǎo)和幫助，本人表示非常的感謝。高爐生產(chǎn)要求以最小的投入獲得最大的產(chǎn)出，即做到高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)、低耗、有良好的經(jīng)濟(jì)效益。 1 （ 1）供料系統(tǒng) 包括貯礦槽 、 貯焦 、 稱量與篩分等一系列設(shè)備，其任務(wù)是將高爐冶煉所需要原料通過(guò)上料系統(tǒng)裝入高爐。 （ 5）噴吹燃料系統(tǒng) 包括原煤的存儲(chǔ)、運(yùn)輸、煤粉的制備、收集罐車及煤粉噴吹，以煤代焦，降低焦炭消耗。 （ 1） 積極采用成熟的生產(chǎn)工藝，設(shè)備和結(jié)構(gòu)； （ 2） 學(xué)習(xí)總結(jié)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，移植適用可行的先進(jìn)技術(shù)； （ 3） 在現(xiàn)有條件允許的情況下，留足夠的發(fā)展余地； （ 4） 充分考慮節(jié)約能源，資源的綜合利用，改善勞 動(dòng)條件和環(huán)境保護(hù)。 鐵路建設(shè)方面，滬昆客運(yùn)專線經(jīng)過(guò)婁底，并在婁底城區(qū)和新化設(shè)站；婁邵鐵路既有線改造開工建設(shè)。 表 21 礦石成分 % Fe Mn P S FeO Fe2O3 CaO MgO SiO2 Al2O3 TiO2 MnO Zn P2O5 生 鐵 礦 4 6 3 2 59 6 3 4 5 6 燒 結(jié) 礦 2 1 29 2 7 9 球 團(tuán) 礦 3 8 9 2 41 6 2 6 9 1 1 綜 合 礦 03 2 7 9 8 97 7 8 1 9 1 3 2 表 22 焦炭成分 % 灰分（ ） 揮發(fā)分（ ） 有機(jī)物（ ） ∑ 游離水 SiO2 Al2O3 CaO FeO MgO CO CO2 CH4 H2 N2 H2 N2 S 100 4 表 23 煤粉成分 % C H N S O H2O 灰分（ ） SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO 3 5 6 0 3 3 5 3 9 0 3 100.0 表 24 預(yù)定生鐵成分 % Fe Si Mn P S C 表 25 常見元素分配率 % 原料 Fe Mn S P 生鐵 50 — 100 爐渣 50 — — 煤氣 — — 5 — 冶煉條件的確定燃料消耗量 焦比 340kg/t 煤比 180kg/t 重比 30kg/t 置換比 鼓風(fēng)濕度 12g/m3 相對(duì)濕度 % 風(fēng)溫 1200℃ 爐塵量 20kg/t 入爐熟料溫度 80℃ 爐頂煤氣溫度 200℃ 焦炭冶煉強(qiáng)度 (d m3) (3) 根據(jù)堿度平衡求鐵礦石配比 根據(jù)原料條件，假設(shè)生鐵礦的配比為 a，燒結(jié)礦的配比為 b，球團(tuán)礦的配比為 c。 高爐內(nèi)參加反應(yīng)的焦炭量為 G 焦 =340－ = kg 故焦，煤帶入的鐵 GFe 燃 =（ %＋ 180 %） 56／ 72= kg （ 2） 進(jìn)入爐渣中的鐵量 GFe 渣 =% 1000 %／ %= kg （ 3） 需要由鐵礦石帶入的鐵量 G 礦 =1000[Fe] ＋ GFe 渣 － GFe 燃 =＋ － = kg （ 4） 冶煉 1t生鐵的礦石需要量 G 礦 =G 礦 ／ Fe 礦 =／ %= kg 考慮到爐塵吹出量，入爐礦石量為 G 礦入 =＋ 20－ = kg 渣量及爐渣成分計(jì)算 ∑ CaO=340 ＋ 180 ＋ = kg ∑ SiO2=340 ＋ 180 ＋ － = kg ∑ Al2O3=340 ＋ 180 ＋ = kg ∑ MgO=340 ＋ 180 ＋ = kg 渣中 MnO 量 = = kg 渣中 FeO 量 = %／ % 72／ 56= kg 每噸生鐵含硫量 =340 ＋ 180 ＋ = kg 進(jìn) 入生鐵中的硫 =1000 = kg 進(jìn)入煤氣中的硫 = = kg 進(jìn)入渣中的硫 =－ － = kg 表 26 爐渣成分 組元 CaO SiO2 Al2O3 MgO MnO FeO S／ 2 ∑ R kg % 100 校核生鐵成分 [S]=%； LS=2 ／ = [Si]=49% [P]= 1／ 1000=% [Mn]= 55／ 71 1／ 1000=% [Fe]=% [C]=100%－ %－ %－ %－ %=% 6 表 27 校核后生鐵成分 % Fe Si Mn P S C 物料平衡計(jì)算 風(fēng)量計(jì)算 (1) 燃料帶入總 C量 GC總 =G焦 C焦 ＋ G煤 C煤 = %＋ 180 %＋ 30 %= kg (2) 溶入生鐵中的 C量 GC 生鐵 =1000 %= kg (3) 生成甲烷 的 C量 GC 甲烷 =% = kg (4) 直接還原消耗的 C量 1) 錳還原消耗的 C 量 GC 錳 =1000 % 12／ 55= kg 2）磷還原消耗的 C 量 GC 磷 =1000 % 60／ 62= kg 3）硅還原消耗的 C 量 GC 硅 =1000 % 24／ 28= kg 4）鐵直接還原消耗的 C 量 GC 鐵直 =1000 % 12／ 56 = kg 故 GC 直 =＋ ＋ ＋ = kg 風(fēng)口前燃燒的 C量 =－ － － = kg (5) 計(jì)算鼓風(fēng)量 V 風(fēng) 1) 鼓風(fēng)中的氧濃度 =21%（ 1－ %）＋ %=% 2) GC 燃 燃燒需要的氧為 Vo2= ／ 24= m3 3) 煤粉帶入氧量 Vo2=180 (%＋ % 16／ 18) ／ 32= m3 4) 重油帶入氧量 Vo2=30（ %＋ % 16／ 18） = m3 (6) 需鼓風(fēng)供給的體積 Vo2風(fēng) =－ － = m3 故 V 風(fēng) =／ %= m3 爐頂煤氣成分及數(shù)量計(jì)算 (1) 甲烷的體積 VCH4 1) 由燃料碳生成的 CH4量 VCH4= ／ 12= m3 2) 焦炭揮發(fā)分中的 CH4量 VCH4= ％ ／ 16= m3 故 VCH4=＋ = m3 (2) 氫的體積 VH2 1) 由鼓風(fēng)中水分分解產(chǎn)生的 H2量