【正文】 a n2 a n2 02 ??? ?? ?dDh m 取 h2= m (5) 爐喉直徑、爐喉高度 選取 d1/D=, 則 d1== = m 取 d1= m 選取 h5= m (6) 爐身角、爐身高度、爐腰高度 選取 β =84176。高爐冶煉的實(shí)質(zhì)是上升的煤氣流和下降的爐料之間進(jìn)行傳熱傳質(zhì)的過程，因此必須提供燃料燃燒的空間，提供高溫煤氣流與爐料進(jìn)行傳熱傳質(zhì)的空間?！?)。 1kg 硫的平均耗熱 = ／ ＋ 1／ = kJ Q 脫硫 = = kJ （ 3）爐料游離水蒸發(fā)吸熱 Q 汽 =G 焦 H2O 2862= 4％ 2862= kJ 式中 2862—— 1kg 水由 0℃ 變?yōu)?100℃ 水汽吸熱， kJ?！?)。通過熱平衡計(jì)算可以了解冶煉過程的能量利用情況，找出改善熱量利用焦比的途徑，指導(dǎo)高爐生產(chǎn)。 m3) 燃燒強(qiáng)度 (d位于省 湖南 中部。 （ 4）渣鐵處理系統(tǒng) 包括出鐵場(chǎng)、開鐵口機(jī)、爐前吊車、鐵水罐車及水沖渣設(shè)備等，其任務(wù)是及時(shí)處理高爐排放的渣、鐵，保證高爐生產(chǎn)正常進(jìn)行。 目 錄 第一章 緒 論 ???????? ??????????????? 1 高爐煉鐵 任務(wù) 及工藝流程 ??????????????? 1 高爐生產(chǎn)的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn) ???????????????? 2 設(shè)計(jì)原則和指導(dǎo)思想 ????????????????? 2 廠址及建廠條件論證 ????????????????? 3 第二章 煉鐵工藝計(jì)算 ???????????????????? 4 配料計(jì)算 ?????????????????? ???? 4 根據(jù)鐵平衡求鐵礦石需要量 ?????????????? 6 渣量及爐渣成分計(jì)算 ????????????????? 6 物料平衡計(jì)算 ???????????????????? 7 熱平衡計(jì)算 ????????????????????? 8 第三章 高爐本體 ?????????????????????? 14 高爐爐型 ?????????????????????? 14 高爐爐襯 ?????????????????????? 16 爐體冷卻方式 ???????????????????? 16 冷卻系統(tǒng) ?????????????????????? 19 高爐鋼結(jié)構(gòu)及高爐基礎(chǔ) ???????????????? 20 第四章 爐頂裝料系統(tǒng) ??????????????????? 23 串 罐式無鐘爐頂裝料設(shè)備 ??????????????? 23 串罐式無鐘爐頂?shù)奶攸c(diǎn) ??????????????? ? 25 第五章 供料系統(tǒng) ?????????????????????? 26 高爐供料系統(tǒng) ????????????? ??????? 26 儲(chǔ)礦（焦）槽及其主要設(shè)備 ?????????????? 27 槽下運(yùn)輸及爐料稱量 ???????????? ???? 30 第六章 送風(fēng)系統(tǒng) ?????????????????????? 31 鼓風(fēng) 機(jī)的選擇 ???????????????????? 31 熱風(fēng)爐 設(shè)計(jì) ???????????????????? ? 32 熱風(fēng)爐常用耐火材料 ????????????????? 34 燃燒器及送風(fēng)制度的選擇 ??????????????? 34 熱風(fēng)爐主要管道直徑的 選定 ?????????????? 35 第七章 渣鐵處理系統(tǒng) ???????????????????? 36 風(fēng)口平臺(tái)及出鐵 場(chǎng) ?????????????????? 36 爐前設(shè)備 ?????????????????????? 37 爐渣處理 ?????????????????????? 39 第八章 煤氣除塵系統(tǒng) ??????????????????? 41 第九章 噴吹 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ??????????????????? 42 主要設(shè)備 ?????????????????????? 43 噴煤 車間 設(shè)備 ????????? ??????????? 43 第十章 車間布置形式 高爐 車間 平面 布置 ????????????????? 46 結(jié)束語 ?????????????????????? ????? 48 主要參考文獻(xiàn) ?????????????????? ????? 49 1 緒論 高爐煉鐵的任務(wù)及工藝流程 高爐煉鐵的任務(wù)是用還原劑（焦炭、煤粉）在高溫下將鐵礦石或 含鐵原料還原成液態(tài)生鐵的過程。它是以鐵礦石是為原料，焦炭煤粉作為燃料和還原劑，在高爐內(nèi)通過 燃料燃燒，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。雖然現(xiàn)在高爐并不是以后煉鋼的發(fā)展趨勢(shì)，但高爐冶金是獲得生鐵的重要手段。望各位給予指正。 （ 3）煤氣除塵系統(tǒng) 包括煤氣管道、重力除塵器、洗滌塔、文氏管、脫水器等，其任務(wù)是將高爐冶煉所產(chǎn)生的煤氣，經(jīng)一系列的凈化使其 含塵量降至 10mg/m3以下，以滿足用戶對(duì)煤氣質(zhì)量的要求。 婁底市，是湖南的能源、礦產(chǎn)和化工重鎮(zhèn)，也是省內(nèi)重要的鐵路樞紐，有 ” 世界銻都 “ 、 ” 百里煤海 “ 之稱。 m3) 利用系數(shù) t/(d 表 29 物料平衡表 收入項(xiàng) kg % 支出項(xiàng) kg % 鐵礦石 生鐵 焦炭 爐渣 鼓風(fēng) 煤氣 煤粉 煤氣中水分 重油 爐塵 總計(jì) 總計(jì) 相對(duì)誤 差 = ? 100％ =％＜ ％ 熱平衡計(jì)算 高爐熱平衡是按照能量守恒定律以物料平衡為基礎(chǔ)來計(jì)算的。 （ 5）爐料物理熱 80℃ 冷燒結(jié)礦比熱容為 kJ/(kg 10 所以， Q 氧化物分解 = Q 鐵氧化物總分解 ＋ Q 錳氧分 ＋ Q 硅氧分 ＋ Q 磷鹽分 =＋ ＋＋ = kJ （ 2）脫硫吸熱 由于 CaO脫硫耗熱為 kJ/ kg S， MgO脫硫耗熱 為 kJ/ kg S，二者差別很大，故取其渣中成分比例 :≈ :1 來計(jì)算平均脫硫耗熱。 11 （ 9）爐塵帶走熱 Q 塵 =G 塵 200=20 200= kJ 式中 —— 爐塵比熱容， kJ /(m3 高爐爐型 高爐是豎爐，高爐內(nèi)部工作空間的形狀稱為高爐爐型或 高爐內(nèi)型。 d) 則 ???? AUJIVd m 校核 3 0 52 ?? ??AA U 合理 風(fēng)口數(shù)目 n=2(d+2)=2 (＋ 2)= 取 n=26 個(gè) 14 2) 爐缸高度 選取 e=， C=， γ =,nc=10,則渣口高度 22 ???? ???? dCn ePh rz ?m 取 ?zh m 取風(fēng)口、渣口中心線的高度差為 a= m,安裝風(fēng)口結(jié)構(gòu)尺寸 b= m,則 爐缸高度 h1=hf＋ b=hz＋ a＋ b=＋ ＋ = m (3) 死鐵層厚度 選取 h0= m (4) 爐腰直徑、爐腹角、爐腹高度 選取 D/d=,則 D= = m 選取 α =80176。 （ 2） 適當(dāng)加高爐缸高度 高爐在大噴煤操作條件下，爐缸風(fēng)口回旋區(qū)結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化。 爐體冷卻方式 長(zhǎng)壽爐缸爐底的關(guān)鍵是必須采用高質(zhì)量的 碳磚并輔之合理的冷卻。這兩種技術(shù)體系都必須采用 16 具有高導(dǎo)熱性且抗鐵水滲透性能優(yōu)異的炭磚。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國用國產(chǎn)銅冷卻已在首鋼 2 號(hào)高爐 1726（上標(biāo)）上試用，取得了顯著的應(yīng)用效果。 銅冷卻壁是高爐長(zhǎng)壽的關(guān)鍵技術(shù)之一，銅冷卻壁的應(yīng)用使高爐在不中修的條件下，壽命達(dá)到 15~20 年成為可能。 17 近年來，我國高爐軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)進(jìn)行了許多優(yōu)化 和改進(jìn)：①根據(jù)冷卻器的工作特點(diǎn)，分系統(tǒng)強(qiáng)化冷卻，單獨(dú)供水；②根據(jù)高爐不同部位的熱負(fù)荷情況，在垂直方向上分段冷卻，如爐缸、爐底設(shè)計(jì)為一個(gè)冷卻單元，爐腹、爐腰和爐身下部設(shè)為一個(gè)冷卻單元；③ 為便于系統(tǒng)操作和檢漏，采用圓周分區(qū)冷卻方式，在高爐圓周方向分為 4 個(gè)冷卻區(qū)間；④軟水串聯(lián)冷卻，軟水經(jīng)爐底、冷卻壁后，分流一部分升壓在冷卻風(fēng)口、熱水閥等。大型高爐爐腹、爐腰、爐身下部采用銅冷卻壁，爐身中部采用此種結(jié)構(gòu)，爐身上部設(shè) 2~3 段 C型光面水冷壁，這應(yīng)是一種配置合理的長(zhǎng)壽爐體結(jié)構(gòu)。爐喉采用爐喉鋼磚。 爐體維護(hù)技術(shù) 用含鈦物料護(hù)爐，是由于在高溫條件下還原生成 TiC、 TiN 或 Ti（ C、 N）等高熔點(diǎn)化合物，沉積在爐缸爐底，對(duì)其形成保護(hù)層。高爐鋼結(jié)構(gòu)是保證高爐正常冶煉的重要設(shè)施。由于取消了爐缸支柱，風(fēng)口平臺(tái)寬敞，爐前操作方便。爐殼開口處需補(bǔ)焊加強(qiáng)板，從這一點(diǎn)考慮，應(yīng)采用插入式冷卻板對(duì)爐殼強(qiáng)度損傷大，而冷卻壁則小。高爐基礎(chǔ)下沉引起高爐鋼結(jié)構(gòu)變形，管路破裂；不均勻下沉將引起高爐傾斜，破壞爐頂正常布料，嚴(yán)重時(shí)不能正常生產(chǎn)。高爐基礎(chǔ)一般應(yīng)建在 S 允大于 的土質(zhì)上，如果過小，基礎(chǔ)面積將過大，厚度也增加，使基礎(chǔ)過于龐大。料罐的圓柱段和圓錐段的襯板均由盧森堡 PW公司提供。料罐下部設(shè)有三個(gè)防 扭轉(zhuǎn)裝置、兩個(gè)抗震裝置和三點(diǎn)吊掛裝置并用三個(gè)電子秤稱量料罐重量。開口度由液壓比例閥控制。 ) α 角傾動(dòng)速度/(176?，F(xiàn)代高爐對(duì)高爐供料系統(tǒng)的要求是： 1）保證連續(xù)地、均衡地供應(yīng)高爐冶煉所必需的原料，能適應(yīng)高爐強(qiáng)化生產(chǎn)的供料要求和原料品種變化的要求； 2）在儲(chǔ)運(yùn)過程中應(yīng)考慮為改善高爐冶煉所必須的處理環(huán)節(jié)，如混勻、破碎、篩分等，焦炭在運(yùn)輸過程中應(yīng)盡量減少破碎率 ； 3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、易于維護(hù)，對(duì)大中型高爐應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，提高配料、稱量的準(zhǔn)確度； 4）抗磨性能好，機(jī)械強(qiáng)度高，并能在高溫、多粉塵條件下長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)工作； 5）原料各轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)和落料點(diǎn)都有灰塵產(chǎn)生，應(yīng)有通風(fēng)除塵設(shè)施。 表 52 儲(chǔ)礦（焦）槽容積與高爐容積的關(guān)系 項(xiàng)目 高爐有效容積 /m3 2020 2500 儲(chǔ)礦槽容積與高爐容積之比 儲(chǔ)焦槽容積與高爐容積之比 ~ ~ 焦槽個(gè)數(shù) ≥ 2 ≥ 2 為了 保護(hù)儲(chǔ)礦槽內(nèi)表面不被磨損，一般要在儲(chǔ)礦槽 內(nèi)加襯板，儲(chǔ)焦槽內(nèi)襯以廢耐火磚或厚 25~40mm 的輝綠巖鑄石板，在皮鐵槽內(nèi)襯以舊鐵軌，在儲(chǔ)礦槽內(nèi)襯以鐵屑混泥土或鑄鐵襯板。為了減少礦槽上面的環(huán)境污染，在揚(yáng)塵點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置密封式吸塵罩，或在供料膠帶機(jī)兩側(cè)的礦槽口設(shè)置密封膠帶覆蓋。 ) 80 槽下運(yùn)輸及爐料稱量 稱量漏斗 按照稱量傳感運(yùn)力不同，可分為杠桿式稱量漏斗和電子式稱量漏斗。 我國新建 1000m3 以上的高爐，均采用軸流式鼓風(fēng)機(jī)。 每噸干焦的耗風(fēng)量與焦炭的灰分含量和風(fēng)的濕度有關(guān)，焦炭灰分為 10%~16%時(shí)，每噸干焦的耗風(fēng)量一般為 2750~2604 m3/t。 據(jù)經(jīng)驗(yàn)，圓形燃燒室斷面積（包括隔墻）占熱風(fēng)爐截面積的 28%，則熱風(fēng)爐的截面積： A= 32? = (m2) 熱風(fēng)爐內(nèi)徑為 d= ?= (m2) 確定熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)及外徑 下部： 大墻（黏土磚） 345mm 隔熱磚（輕質(zhì)黏土磚） 114mm 填料層（石棉填料或纖維板） 50mm 不定形噴涂料 40mm 砌筑磚縫 2mm （大墻與隔墻之間） 共計(jì) 345＋ 114＋ 50＋ 40＋ 2=551 （ mm） 熱風(fēng)爐外徑（不包括爐殼 ）： d 外 =7518＋ 2 551=8620 （ mm） 燃燒室隔墻結(jié)構(gòu)： 上部 230 低蠕變高鋁磚 ＋ 345低蠕變高鋁磚 ＋ 20滑動(dòng)縫 下部 230 高鋁磚 ＋ 345 高鋁磚 ＋ 20 滑動(dòng)縫（內(nèi)襯 6mm耐熱不銹鋼板） 燃燒室面積（包括隔墻）： S 燃 =S 內(nèi) 28%= 28%= （ m2） 32 燃燒室內(nèi)徑為（ 141 ???） 2= （ m） 選取鋼殼厚度：中部段為 20mm，下部段為 25mm，上部段為 30mm，底板厚度為 36mm。