【正文】 P2O5 FeS2 FeS SO2 燒損 合計(jì) 燒結(jié)礦 0 0 球團(tuán)礦 0 0 塊礦 0 0 混合礦 0 焦炭成分分析見(jiàn)表 表 焦炭成分 （ %） 固 灰分 揮發(fā)分 定 碳 SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO FeS P2O5 CO2 CO CH4 H2 N2 續(xù)上表 有機(jī)物 ∑ 全 S 游離水 H2 N2 S 100 重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) C， P 元素一般操作不能控制， 而 Si,Mn,S 等元素可以改變操作條件加以控制。 式中 的 Fe， FeO 為分析所得燒結(jié)礦的全鐵和氧化亞鐵的百分含量 ， FeS 為換算所得的硫化亞鐵量。因 此，應(yīng)該先確定元素在原料存在的形態(tài)，然后進(jìn)行核算， 使總和為 100%。 開(kāi)發(fā)非高爐煉鐵 技 術(shù)裝備，促進(jìn)煉鐵技術(shù)的發(fā)展 目前非高爐煉鐵技術(shù)有了較大的發(fā)展，但是仍然競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)高爐煉鐵，是煉鐵技術(shù) 的發(fā)展方向，應(yīng)以予以高度重視，有條件的鋼鐵企業(yè)可進(jìn)行研究、試驗(yàn)。我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平的熱風(fēng)溫度差距在 100℃ 左右 ,是我國(guó)煉鐵技術(shù)指標(biāo)中與國(guó)際差距最大的地方。由于提高了助燃空氣、煤氣的物理熱 ,使熱風(fēng)爐拱頂溫度也相應(yīng)提高 ,從而可以有效地提高送風(fēng)溫度。 20xx年 1月 ,中國(guó)自主開(kāi)發(fā)的高爐煤氣全干式低壓脈沖布袋除塵技術(shù)在遷鋼 2號(hào)高爐 (2650m179。 1 車(chē)間 共有 1498m179。 I II二是國(guó)內(nèi)的耐火材料技術(shù)已經(jīng)達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平，這包括熱風(fēng)爐使用的硅磚和高爐爐缸使用的 剛玉莫來(lái)石磚、復(fù)合棕櫚剛玉磚、微孔剛玉磚以及爐身使用 的 SiC磚、鋁碳磚等 高爐無(wú)料鐘爐頂設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新 采用無(wú)料鐘爐頂裝料設(shè)備是現(xiàn)代化高 爐的重要技術(shù)特征。 風(fēng)爐只能使用低熱值的高爐煤氣 ,為了實(shí)現(xiàn)高風(fēng)溫 ,開(kāi)發(fā)了助燃空氣高溫預(yù)熱技術(shù)。左右。特 別是高爐煉鐵工序占總能耗的 % ，是鋼鐵企業(yè)節(jié)能工作的主攻方向，重點(diǎn)工作是降低煉鐵的燃料比。對(duì)于生產(chǎn)高爐的工藝計(jì)算，各種原料的用量都是已知的，從整體上說(shuō)不存在配料計(jì)算的問(wèn)題，但有時(shí)需通過(guò)配料計(jì)算求解 礦石的理論出鐵量、理論渣量等，有時(shí)因冶煉條件變化需要作變料計(jì)算 [1]。它們的換算為： S──FeS ω(FeS)=ω(S)3288 % P──P2O5 ω(P2O5) =ω(P)62142 % Mn─ ─ MnO ω(MnO)=ω(Mn)5571 % 式中 的 S， P， Mn 等元素皆為分析值 （ 百分含量），當(dāng)要計(jì) 算 Fe2O3 時(shí)，需要從生鐵 （ TFe）中扣 除 FeO 和 FeS 中 的 Fe，再進(jìn)行換算。 ω[Mn]=ηMn ω(Mn)礦 m(Fe)鐵 /ω(Fe)礦 式中 ： ω[Mn] ── 生鐵含錳量， % ω(Mn)礦 ── 混合礦含錳量， % ηMn ── 錳的回收率，一般為 ～ m(Fe)鐵 ── 礦石帶入的生鐵的鐵量 ， kg/t 鐵 ω(Fe)礦 ── 混合礦含鐵量， % 3）冶煉錳鐵時(shí)，為保證其含錳量，必須檢查礦石含鐵量是否大于允許范圍。 量，若爐 料含堿金屬還應(yīng)該兼顧爐渣排堿要求。 2 高爐配料計(jì)算 計(jì)算冶煉每噸生鐵爐料的實(shí)際用量 冶煉每噸生鐵爐料的實(shí)際用量計(jì)算 見(jiàn) 表 表 冶煉每噸生鐵爐料的實(shí)際用量 名稱 干料用 量 kg 機(jī)械損失 % 水分 % 實(shí)際用 量 kg 混合礦 — 焦炭 360 煤粉 160 — — 160 合計(jì) 終渣成分 及渣量 計(jì)算 （ 1）終 渣 S 含量 爐料全部 含 S 量 = +360 +160 = 進(jìn)入生鐵 的 S 量 = 進(jìn)入煤氣 的 S 量 = = 進(jìn)入爐渣 的 S 量 == （ 2）終渣 的 FeO 量 = ? = （ 3）終渣 的 MnO 量 = ? （ 4）終 渣 的 SiO2 量 = +360 +160 = （ 5）終渣 的 CaO 量 = +360 +160 = （ 6）終渣 的 Al2O3 量 = +360 +160 = （ 7）終渣 的 MgO 量 = +360 +160 = 終渣成分見(jiàn)表 表 終渣成分 成分 SiO2 Al2O3 CaO MgO MnO FeO S/2① 合計(jì) R Kg % 100 ① 由于分析所 得 Ca++都折算 成 CaO，但其中一部 分 Ca++卻 以 CaS 形式 存在 ， CaS 和 CaO2 高爐配料計(jì)算 重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 校驗(yàn)高爐冷風(fēng)流量，核定煤氣成分和煤氣數(shù)量，并能檢查現(xiàn)場(chǎng)爐料稱量的準(zhǔn)確性，為熱平衡及燃料消耗計(jì)算打基礎(chǔ)。 據(jù)原料供應(yīng)情況，本高爐僅噴煤，將上式分別進(jìn)行計(jì)算： 鼓風(fēng)含氧濃度 =+= m3/ m3 風(fēng)口 前 C 燃燒所需氧量 == m3 燃料帶入氧量 =160（ +1816 ） = m179。 4 高爐熱平衡計(jì)算 熱平衡計(jì)算的目的 熱平衡計(jì)算的目的是為了了解高爐熱量供應(yīng)和消 耗的狀況。 12 上述 1， 2， 3 原條件已經(jīng)由配料計(jì)算給出，本例 僅 假定其余各項(xiàng)未知條件，分別為鼓風(fēng)濕 度 f=%（ 12g/m3 ），富氧率 %，氧氣濃度 98%。 3 高爐物料平衡計(jì)算 高爐物料平衡計(jì)算的意義 通過(guò)高 爐配料計(jì)算確定單位生鐵所需要的礦石、焦炭、石灰石和噴吹物等數(shù)量，這是制定高爐操作制度和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)所不可缺少的參數(shù)。 之質(zhì)量差 為 S/2，為了質(zhì)量平衡 ， Ga++仍 以 CaO 存在， 而 S 則只 算 S/2[2] 爐渣堿 度 R =,符合規(guī)定值 。 確定生鐵成 分 根據(jù)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)要求假定的生鐵成分 ， 規(guī) 定 Si=， S=， Mn=，P=， R=， 由公式 [C]=[Si][P]+[Mn],可 得 C=，F(xiàn)e=。 確定燃料比應(yīng)該依據(jù)冶煉鐵種，原料條件，風(fēng)溫水平和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等全面衡定，在有噴吹條件下，力爭(zhēng)多噴燃料。 確定 需要 的冶煉條件 (1）根據(jù)原料條件，國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn) 和 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 等確定生鐵成分 。 4 配料計(jì)算 時(shí) 需要確定的已知條件 生產(chǎn) 中 原始 資料 分析常常不完全 ， 或元素分析和化合物分析不 相 吻合，加之分析方法不同存在分析誤差，以致各種化學(xué)組成之和不等于 100%。近年來(lái)，一些鋼鐵企業(yè)對(duì)精料將方針重視不夠，沒(méi)有善待高爐，使高爐生產(chǎn)處于被劫狀態(tài)，造成多方面損失。 高 風(fēng) 、 溫 低 燃料比 國(guó)際領(lǐng)先水平的熱風(fēng)溫度為 1300℃ ，國(guó)際先進(jìn)水平為 1250℃ 左右。預(yù)熱爐燃燒溫度在 1000℃以上 ,助燃空氣可以被預(yù)熱到 600℃以上 ,同時(shí)利用熱風(fēng)爐煙氣余熱預(yù)熱高爐煤氣到 200℃。 高爐煤氣全干式布袋除塵技術(shù) 高爐煤氣干式布袋除塵技術(shù)已有 30多年的發(fā)展歷程。 furnace which series of advanced and applicable technologies were adopted, such as full cooling stave, thin inner lining of integrated bricking and staves, carbon bricks bined furnace bottom with ceramic cup, closed loop soft water circulation and cooling system, bell less top with central charging hopper, inner bustion burner type hot air stove, dry bag gas dedusting etc. The design program consist of abstract、 foreword、 technological calculate（ contain blastfurnace burden、 material balance calculate and thermal equilibrium calculate） ，the choose of furnace lining and cooling plant， the design of furnace lines， tuyere and casting house， material system， blast system furnace roof system， gas dispose system，iron and slag dispose system， fuel injection system and the disposition of ，the design also consult some advanced produce experience and data from home and abroad similar furnace to make the design achieve best. Key words: ironmaking； Ironmaking calculation； blast furnace design； bellless top；dry bag gas dedusting； inner bustion burner type hot air stove 1 緒論 本著 優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和對(duì)環(huán)境污染小的方針， 設(shè)計(jì)建造年產(chǎn)量為 130萬(wàn) 噸的煉鐵車(chē)間。 中文 摘要 高爐煉鐵是獲得生鐵的主要手段， 也 是鋼鐵冶金過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著舉足輕重的作用。 ABSTRACT Pig iron is main from blast furnace， furnace ironmaking is also a important process in iron and steel making， and it?s play an important role in the construction of national economy. based on the target of high productivity, high quality, lowconsump tion, long campaign and environment design is aim at design a furnace which produce 1300 thousands pig iron per year， the plant has a 1498m179。首鋼自主設(shè)計(jì)研制的無(wú)料鐘爐頂設(shè)備經(jīng)歷了 20多年的創(chuàng)新發(fā)展歷程 ,結(jié)合大型高爐生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步 ,在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化創(chuàng)新 ,攻克了大型高爐無(wú)料鐘爐頂布料裝置、齒輪箱冷卻、設(shè)備工作可靠性及設(shè)備使用壽命等關(guān)鍵性技術(shù)難題 ,成為中國(guó)自主設(shè)計(jì)制造全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化并具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵技術(shù)裝備。 其 原理是 :設(shè)置兩座助燃空氣高溫預(yù)熱爐 ,通過(guò)燃燒低熱值的高爐煤氣將預(yù)熱爐加熱后 ,再用來(lái)預(yù)熱熱風(fēng)爐使用的助燃 空氣。 另外 我國(guó)燒結(jié)機(jī)、焦?fàn)t、高 爐的裝備容積偏小且數(shù)量太多，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定和能耗高，企業(yè)效益受到影響。 精料技術(shù) 的 提高 高爐煉鐵應(yīng)當(dāng)以精料為基礎(chǔ)，精料技術(shù)水平對(duì)高爐煉鐵的影響率占 70%，高爐操作占 10%，設(shè)備影響占 10%，管理水平占 5%，外界因素（包括上下工序，運(yùn)輸和動(dòng)力 )占 5%。 配料計(jì)算 的 目的 配料計(jì) 算的目的，在于根據(jù)已知的原料條件和冶煉要求來(lái)決定礦石和熔劑的用量，以配制合適的爐渣成分和獲得合格的生鐵。 ω(Fe2O3)= (112162ω(Fe)ω(FeO) 7256 ω(FeS) 8856 )% 重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) ω(Fe) 礦 =(100ω[Mn]ω[C]ω[Si]ω[P])/100 (ω[Mn]/ωMn 礦 ηMn) 式中 ： ω[Mn],ω[Si],ω[C],ω[P]表示錳鐵中該元素含量 ， % ω(Mn)礦 ── 錳礦含錳量， % ω(Fe)礦 ── 錳礦允許含鐵量， % ηMn── 錳回收 率，通常為 ～ 4）適當(dāng)控制堿金屬 [2]。 (4）燃料比 確定 。 7 9 10 (1) 原料全分析并校正為 100%（ 表 ；表 ； 表 ）； (2) 生鐵全分析；（表 ） (3) 各種原料消耗量（表 ）； (4) 鼓風(fēng)濕度 ， f=%； (5) 本次計(jì)算選擇直接還原 度 rd=； (6) 假定焦炭和噴吹物 含 C 總量的 %與 H2 反應(yīng)生 成 CH4。 每噸生鐵鼓風(fēng)量 = ? = m3 煤氣成分及數(shù)量計(jì)算 (1) 計(jì) 算 CH4 量 由燃料帶入 的 C 生 成 CH4 的量 = = m3 焦炭揮發(fā)分 含 CH4 量 =360 = m3 進(jìn)入煤氣 的 CH4 量 =+= m3 重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1