【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 燃燒強(qiáng)度JA=25 t/(m2d) [9]爐缸直徑為 校核 結(jié)果合理 選取e=，C=，,=, 則渣口高度取= m 風(fēng)口計(jì)算取風(fēng)口、渣口中心線的高度差為a=，安裝風(fēng)口的結(jié)構(gòu)尺寸b=則爐缸導(dǎo)讀為 ++=風(fēng)口數(shù)目 2（+2）= 取n=24個(gè) 死鐵皮層厚度 =取 = m 爐腰直徑、爐腹、爐腹高度計(jì)算選取 D/d= 則 =選取=81176。 則 =tan81176。= 取h2=校核 tan== =81176。8′爐喉直徑、爐喉高度選取 則 == 取=選取 = 爐身角、爐身高度、爐喉高度選取 =82176。30′則 30′= 取=16m校核 tan = =83176。51′選取 =則 == 取=27m求得== 校核爐容爐缸體積 V1=π/4D2h1== m3 爐腹體積 =231爐腰體積 =爐身體積 =1000爐喉體積 =高爐容積 ==+231++1000+ =誤差 =%﹤1%爐型設(shè)計(jì)符合要求。爐型尺寸參數(shù)見表：項(xiàng)目尺寸有效容積，Vu′/ m3爐缸直徑，d/㎜爐腰直徑，D/mm爐喉直徑，d1/mm有效高度，Hu/mm渣口高度，hz/mm風(fēng)口高度，hf/mm死鐵層厚度，h0/mm爐缸高度，h1/mm爐腹高度，h2/mm爐腰高度，h3/mm爐身高度，h4/mm爐喉高度，h5/mmHu/DD/dd1/D爐腹角α爐身角β18009590105507200270001500500180033002900280016000200081176。8′83176。51′第四章 高爐噴煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇和計(jì)算高爐噴煤系統(tǒng)包括煤粉的制備、噴吹、輸送三部分組成。高爐噴煤可分為間接和直接噴吹兩種模式。直接將煤粉通過管道和噴槍噴人高爐。這種工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，投資省，適用于單座高爐噴吹。間接噴吹工藝是指將制粉系統(tǒng)和噴吹系統(tǒng)共建在一個(gè)廠房?jī)?nèi)．不設(shè)煤粉轉(zhuǎn)運(yùn)站．。本設(shè)計(jì)采用直接噴吹工藝。 高爐噴煤規(guī)模和設(shè)備能力的確定結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算。在確定高爐噴煤裝置的能力時(shí)，一般采用下式計(jì)算[10]：Qh=VuηQ/24 =1800150/24 =30375kg/h式中 Qh——小時(shí)噴煤量，kg/h； Vu——高爐有效容積 ，m3； η——高爐有效容積利用系數(shù)，t/(dm3)； Q——噸鐵噴煤量，kg/t； 原煤需求量的確定原煤需求量一般采用下列公式計(jì)算: 式中 Qy——原煤的小時(shí)需求量，kg/h。 Qh——高爐小時(shí)噴煤量,kg/h。 Ky——工藝流程中的煤損失系數(shù)。 Wy——原煤中水分的含量，一般取8%~12%,本設(shè)計(jì)取10%； Wf——煤粉成品中的水分含量，一般取1%~%，本設(shè)計(jì)取1%；第五章 高爐煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計(jì)煤粉制備工藝是指通過磨煤機(jī)將原煤加工成粒度及水分含量均符合高爐噴煤要求的煤粉工藝過程。制粉系統(tǒng)主要由干燥氣系統(tǒng)、磨煤系統(tǒng)及煤粉收集等三大部分組成。設(shè)計(jì)噴吹煤質(zhì)為高揮發(fā)強(qiáng)爆破性煙煤：灰分（A）＜12％，原煤中水分含量（Wy）≤10％，可磨性系數(shù)（HGI）=80，煤粉加工質(zhì)量要求粒度﹣200目（）≥80％[11]。 工藝流程一般噴吹用的煤粉要求粒度較細(xì)，主要是便于煤粉在風(fēng)口前能迅速而完全燃燒，因此，需要將原煤磨制成粉狀。制粉系統(tǒng)包括原煤裝卸、貯運(yùn)、磨煤、干燥和煤粉收集等設(shè)施。煤粉制備是把原煤加工成粒度200目占80%，并把煤粉輸送到煤粉倉(cāng)。制粉系統(tǒng)的工藝流程見圖51。圖51 制粉系統(tǒng)的工藝流程 制粉設(shè)備近年來鋼鐵廠多采用的中速磨制粉主要生產(chǎn)兩種中速磨煤機(jī)，一種是MPS輥盤式磨煤機(jī)；另一種是RP碗式磨煤機(jī)。依據(jù)磨制煤粉的煤質(zhì)和制粉能力核算。決定選用MPS 1713型中速磨 。但此中速磨是為火力發(fā)電廠正壓磨制煤粉而設(shè)計(jì)。為了滿足高爐制粉系統(tǒng)負(fù)壓運(yùn)行的要求,設(shè)計(jì)制造了MPS 1713型中速磨煤機(jī)(F表示負(fù)壓操作)。 磨煤機(jī)出力按下式計(jì)算：式中 Qy——原煤的小時(shí)最大需煤量，t/h。 Tm——磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)，一般選用2臺(tái)以上，當(dāng)一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)突然事故不能運(yùn) 行時(shí)，還有一臺(tái)繼續(xù)運(yùn)行，這樣可以防止突然停止供煤，但磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)不宜過多，一般從互為備用和操作維護(hù)考慮，本設(shè)計(jì)取2臺(tái)； Tn——磨煤機(jī)備用臺(tái)數(shù)，按磨煤機(jī)正常檢修維護(hù)時(shí)間選擇備用臺(tái)數(shù)，~。Tm值小時(shí)，Tn取高值；Tm值大時(shí)，Tn取低值。本設(shè)計(jì)取1臺(tái)。影響磨煤機(jī)出力的三個(gè)參數(shù)：原煤的煤粉細(xì)度、可磨性系數(shù)和原煤水分，可磨性系數(shù)影響最大。ZGM、MPS磨煤機(jī)的實(shí)際出力計(jì)算如下：式中 Q——磨煤機(jī)實(shí)際出力； Qa——磨煤機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)出力； fW——哈氏可磨度修正系數(shù)，； fF——煤粉細(xì)度修正系數(shù)，； fW——原煤水分修正系數(shù)，；由式可知在磨機(jī)選型時(shí)了解到中速磨對(duì)煤質(zhì)比較敏感，為保證設(shè)計(jì)的可靠性，委托沈重進(jìn)行了磨煤試驗(yàn)。經(jīng)試磨,給出了試驗(yàn)煤種的碾磨易損件的金屬耗率，制粉出（20~22t/h）、煤粉細(xì)度等主要數(shù)據(jù)。與球磨機(jī)相比,采用中速磨制粉,具有如下顯著優(yōu)點(diǎn) 。（1）占地面積小。中速磨為立式布置，又自帶雷蒙分離器。（2）噪音小。由于其為靜力支承系統(tǒng)，運(yùn)行較為平穩(wěn)，故噪音小。（3）電耗低。中速磨由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的優(yōu)越性 ,制粉比球磨機(jī)制粉平均 電耗約低10~15KWh/t。（4）漏風(fēng)少。其設(shè)計(jì)精密，封閉性較好，故漏風(fēng)少。（5）壽命長(zhǎng)。由于其采用特殊的硬質(zhì)合金，故磨損均勻，提高了其使用的壽命。因此本設(shè)計(jì)選用MPS 1713型中速磨。（如圖52） 收粉設(shè)備傳統(tǒng)的高爐噴煤制粉系統(tǒng)收粉多采用多級(jí)收粉工藝 。一般布袋除塵器的入口濃度僅允許≤30g/m3,而從磨機(jī)出來的煤粉風(fēng)一般含粉量均大于 400g/m3.經(jīng)研究制粉間選用一臺(tái)朝陽重型機(jī)器廠引進(jìn)美國(guó)富樂(Fuller)公司技術(shù)生產(chǎn)的PPCS962*6型氣箱式脈沖袋收塵器 ,作為一級(jí)收粉設(shè)備 ,該收塵器允許最大入 口濃度≤1000g/m3，出口排放濃度。 該收塵器的主要特點(diǎn)是清灰和過濾分別在不同室進(jìn)行、自動(dòng)按周期連續(xù)進(jìn)行，避免清灰的二次揚(yáng)塵。該收塵器可根據(jù)需要裝設(shè)防爆裝置，并可不停機(jī)更換各室濾袋 。根據(jù)要求 ,對(duì)該設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，使其承受負(fù)壓能力由5000Pa提高到11000Pa。還對(duì)集灰斗的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了改造，取消了螺旋運(yùn)輸機(jī)，增加了防爆門。本設(shè)計(jì)選用PPCS962*6型氣箱式脈沖袋收塵器。（如圖53） 輸粉設(shè)備選定制粉間輸送煤粉選用了浙江電力修造廠生產(chǎn)的CD142400型上出料倉(cāng)式泵。它以壓縮空氣為輸送介質(zhì)和動(dòng)力 ,氣體分三路入泵 ,泵內(nèi)有一套較好的流態(tài)化裝置 ,使其具有性能可靠 、輸送阻力小、輸送濃度大 、輸送距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)選用CD142400型上出料倉(cāng)式泵。 鎖氣器是一種只能讓煤粉通過而不允許氣體通過的設(shè)備，本設(shè)計(jì)采用球形鎖氣器。球形鎖氣器采用軟密封，其優(yōu)點(diǎn)是：調(diào)節(jié)靈活、密閉性好，避免一些原因造成的漏氣現(xiàn)象、粉塵泄露現(xiàn)象的發(fā)生，故球形鎖氣器是一種安全、新型高效、節(jié)能、無污染的一種鎖氣器。 圖52 MPS磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 圖5 3氣箱式脈沖袋收塵器結(jié)構(gòu)示意圖氣箱式脈沖布袋收粉器的特點(diǎn)是處理粉塵濃度高，分離效果好（排放氣體含粉塵濃度在100mg/m3以下，%) ，布袋過濾速度高，~，布袋的使用壽命長(zhǎng)，并具有較高的清灰效率。 干燥氣系統(tǒng)干燥氣系統(tǒng)是為磨煤機(jī)提供干燥劑和輸送介質(zhì)的加熱裝置。通常用干燥爐或燃燒爐完成。燃燒爐干燥氣是將高爐煤氣引入燃燒爐內(nèi)燃燒，再兌入一定量的冷空氣，再經(jīng)磨煤機(jī)入口的負(fù)壓，抽入磨煤機(jī)中干燥煤粉。燃燒爐干燥氣用的燃料一般可以是固體燃料和氣體燃料。固體燃料有原煤和煤粉；氣體燃料有高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣。但由于固體燃料燃燒污染空氣，因而已不再使用，而高爐煤氣具有發(fā)熱值低，適 合制粉需要300℃以下的干燥氣的要求。另外，高爐冶煉又自產(chǎn)煤氣，這樣還可以廢物利用。因此，采用燃燒爐干燥氣。干燥爐或燃燒爐的作用是，向磨煤設(shè)施提供熱煙氣來作為煤粉的輸送氣和干燥劑。制粉干燥氣分為燃燒爐干燥氣、熱風(fēng)爐煙氣干燥氣和混合干燥氣3種。本設(shè)計(jì)采用燃燒爐干燥氣。高爐噴吹對(duì)干燥氣的要求是：（1）給制粉系統(tǒng)提供足夠的熱量用于降低煤粉中的水分；（2）具備一定的運(yùn)動(dòng)速度以攜帶煤粉進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)和分離；（3）能降低煤粉制備系統(tǒng)的含氧濃度。因此本設(shè)計(jì)選用燃燒爐干燥氣。 研磨系統(tǒng)給煤機(jī) 圖54 研磨系統(tǒng)給煤機(jī)對(duì)煤粉制備系統(tǒng)給煤機(jī)的要求是：（1）能滿足制粉煤量的要求，并能靈活準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)煤量。（2）密封性能好，漏風(fēng)率低，對(duì)生產(chǎn)高揮發(fā)分易燃易爆煤種尤為重要。（3）設(shè)備堅(jiān)固耐用，壽命長(zhǎng)，易維護(hù).因本設(shè)計(jì)噴吹煤種為強(qiáng)爆破性煙煤，密封性要求較高，可以調(diào)節(jié)料速，同時(shí)還可以發(fā)出料空料滿信號(hào)，并設(shè)有過載保護(hù)要求。第六章 高爐煤粉噴吹系統(tǒng)設(shè)計(jì)噴吹裝置包括集煤管、貯煤罐、噴吹罐、輸送系統(tǒng)及噴槍。按噴吹罐工作壓力可分為常壓噴吹裝置和高壓噴吹裝置兩種。本設(shè)計(jì)采用高壓噴吹[12]。 噴吹用煤 噴吹用煤的確定應(yīng)根據(jù)原煤的價(jià)格、運(yùn)輸條件和原煤的質(zhì)量來綜臺(tái)考慮，以獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益為原則根據(jù)昆鋼的實(shí)際情況，確定噴吹煤種為無煙煤，噴吹用煤的質(zhì)量要求見下表。 表41 噴吹用無煙煤的質(zhì)量要求 本設(shè)計(jì)用無煙煤 ,粒度0~25mm，%~% 高爐噴吹方式的選擇高爐噴煤可分為直接和間接噴吹兩種噴吹方式。新建大型高爐大多采用直接噴吹工藝，它是指將制粉系統(tǒng)和噴吹系統(tǒng)共建在一個(gè)廠層內(nèi)．不設(shè)煤粉轉(zhuǎn)運(yùn)站．直接將煤粉通過管道和噴槍噴人高爐。這種投資少、工藝簡(jiǎn)單，適用于單座高爐噴吹，多座高爐等高爐距制粉車間較近的企業(yè)。 噴吹罐組設(shè)計(jì) （1）噴吹罐組有效容積一般按向高爐持續(xù)噴吹半小時(shí)左右的噴吹量來考慮。噴吹罐的最低料面以下還要保留2~3t煤粉，而最高料面離頂部球面轉(zhuǎn)折處也還要留出800~900mm的距離，在最低和最高料面間所占空間為噴吹罐的有效容積，可用下式確定[11]： m3式中 Vp——噴吹罐有效容積，m3； τ——倒罐周期h，； Qh——小時(shí)煤粉噴吹量，t/h。 γ——煤粉堆比度，t/m3；~,； （2）貯煤罐的有效容積設(shè)計(jì)貯煤罐的有效容積一般與噴吹罐相近或略大于噴吹罐。貯煤罐最低料面是種閥或蝶閥，最高料面距該罐球面交界處留800~1000mm，最低與最高料面間的容積即為該罐的有效容積。本設(shè)計(jì)與噴吹罐的容積相同。噴吹罐容積20m3，共3臺(tái)，在煤比200 kg／t時(shí)每20分鐘倒一次罐，三罐重疊的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)氮?dú)饣厥眨獨(dú)饣厥盏脑硎牵寒?dāng)一罐噴吹完畢后不直接泄壓，罐內(nèi)含塵氮?dú)馔ㄟ^管道及閥門排到另一個(gè)裝滿煤但還未充壓的噴吹罐內(nèi)，當(dāng)兩罐均壓完畢后再將剩余氣體排至布袋除塵器內(nèi)，通過氮?dú)馔盏膽?yīng)用，在噴吹40 t／h的狀況下，每小時(shí)可以節(jié)約480m3氮?dú)?。這樣可以節(jié)約大量的氮?dú)?，減輕了其他設(shè)備的些許負(fù)擔(dān)。按噴吹管路的多少，可分為單管路和多管路噴吹[13]。單管路噴吹是指每座高爐只設(shè)一根噴煤主管與設(shè)置在高爐爐臺(tái)上的煤粉分配器連接，由分配器分出的若干根噴煤支管與風(fēng)口噴煤槍連接。煤粉通過噴煤主管、分配器、支管、及噴槍噴入高爐內(nèi)。多管路噴吹是指從噴吹罐引出多條噴吹管。如圖61所示。本設(shè)計(jì)采用多管路布置方式。 圖61 多管路噴吹煤粉工藝流程示意圖 噴吹罐出粉方式多管路噴吹按出料方