【文章內(nèi)容簡介】 ...............................................................50 物料平衡表的編制 ......................................................................................................51 熱平衡計算 ..........................................................................................................................52 熱收入的計算 ..............................................................................................................52 熱支出的計算 ..............................................................................................................52 熱平衡表的編制 ..........................................................................................................53結(jié) 論 ..........................................................................................................................54參考文獻 ......................................................................................................................55謝 辭 ..........................................................................................................................56附 錄 ..........................................................................................................................57引言引 言進入 21 世紀，國際鋼鐵工業(yè)的共同的時代命題是市場競爭力和可持續(xù)發(fā)展問題。在走新型工業(yè)化道路，落實科學發(fā)展觀和建設資源節(jié)約環(huán)境友好型社會的時代背景下，提高質(zhì)量、經(jīng)濟效益，降低資源、能源消耗，減輕地球環(huán)境負荷，走綠色化道路，實現(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)境負荷支持我國的工業(yè)化過程是我國鋼鐵工業(yè)的歷史責任。鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè)之一， “對于經(jīng)濟競爭力和國家安全都是至關重要的” ，是“國家的經(jīng)濟命脈” 。21 世紀，鋼鐵工業(yè)是“很有魅力的工業(yè)” ，是世界上最高產(chǎn)、高效和技術先進的工業(yè)之一，鋼鐵產(chǎn)業(yè)是一個強大的、充滿活力的經(jīng)濟行業(yè)，并以環(huán)境友好、成本經(jīng)濟的方式為用戶提供高質(zhì)量的鋼材。21 世紀以來，國際鋼鐵工業(yè)的第二個高速增長期是由發(fā)展中國家，特別是中國鋼鐵工業(yè)崛起推動的。本世紀初的 5 年，世界鋼產(chǎn)量增加 億噸，其中中國增加量占 %。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程。2022 年中國粗鋼產(chǎn)量達到 35239 萬噸，2022 年中國粗鋼產(chǎn)量又進一步躍升到 億噸，約占世界粗鋼產(chǎn)量的 35%。這一歷史進程是艱辛而豐富多彩的。在 21 世紀，我國高爐煉鐵將繼續(xù)在結(jié)構調(diào)整中發(fā)展。高爐結(jié)構調(diào)整不能簡單的概括為大型化，應該根據(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。高爐大型化，有利于提高勞動生產(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，是污染容易集中管理，有利于環(huán)境保護。所有這一切都有利于降低鋼廠的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場競爭力。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，設計 320 萬噸的煉鐵生產(chǎn)車間，對唐山及各個地區(qū)的許多煉鐵廠都具有比較的借鑒作用。因此，本設計的深度和廣度都是比較適宜的。第一部分 第 1 章 緒論第一部分 設計說明第 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)濟建設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雜的物理化學過程獲得生鐵。其主要副產(chǎn)品有高爐爐渣和高爐煤氣。為實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)和延長爐齡，高爐本體結(jié)構和輔助系統(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?，F(xiàn)代化高爐已成為高度機械化、自動化和大型化的一種綜合生產(chǎn)裝置。高爐車間的設計也必須滿足高爐生產(chǎn)的經(jīng)濟技術指標，以期達到最佳的生產(chǎn)效益。 高爐生產(chǎn)主要經(jīng)濟技術指標（1）高爐有效容積利用系數(shù)( )：V?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? 有VPv??式中 高爐有效容積利用系數(shù)，噸鐵/ 米 3晝夜；v 高爐每晝夜的生鐵產(chǎn)量，噸鐵 /晝夜；P高爐有效容積，米 3。有V是高爐冶煉的一個重要指標，本設計 = 。 ?v?dmt?3/（2）焦比（ ）：K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?？捎孟率奖硎荆汉颖甭?lián)合大學輕工學院 PQK?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。K焦比可根據(jù)設計采用的原燃料、風溫、設備、操作等條件與實際生產(chǎn)情況進行全面分析比較和計算確定。當高爐采用噴吹燃料時，計算時必須考慮噴吹物的焦炭置換量。 本設計的焦比為 350 。tKg/（3） 煤比（ ）：Y冶煉每噸生鐵消耗的煤粉為煤比。本設計煤比為 150 。tKg/（4） 冶煉強度（ ）和燃燒強度（ ）：Ii高爐冶煉強度是每晝夜 1 有效容積燃燒的焦炭量,即高爐每晝夜焦炭消耗3m量與 的比值 ,本設計 = 。燃燒強度既每小時每 爐缸截面積有VIdt?/ 2m所燃燒的焦炭數(shù)量。本設計 = 。i?3（5） 休風率：休風率即因故休風的休風時間占作業(yè)時間的百分數(shù)。休風率反映高爐設備維護的水平，先進高爐的休風率小于 1%，實踐證明，休風率降低 1%，產(chǎn)量可提高 2%。（6） 生鐵合格率：高爐生產(chǎn)的生鐵其化學成分符合國家規(guī)定的合格生鐵占總產(chǎn)生鐵量的百分數(shù)為生鐵合格率。本設計為 100%。（7） 高爐一代壽命：高爐從點火開爐到停爐大修之間的冶煉時間稱為高爐一代壽命，即相鄰兩次大修之間的冶煉時間。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t費用的總和，單位為元/ 。t 高爐冶煉現(xiàn)狀及其發(fā)展：第一部分 第 1 章 緒論近兩年來中國生鐵產(chǎn)量高速增長,同時高爐煉鐵技術也取得了較大進步。2022年全國重點鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵焦比達到392kg/ t，熱風溫度達到1125℃，噴煤比達到137kg/ t，利用系數(shù)為2. 677 t/m3. d。這些指標創(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)技術進入成熟發(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；⑤提高高爐壽命；⑥加強二次能源回收。3）高爐自動化①爐頂裝料自動化；②熱風爐操作自動化；③噴煤操作自動化；④爐喉煤氣成分溫度檢測自動化。4） 工業(yè)環(huán)?；俸F含碳粉塵回收利用；②粉塵煙氣、工業(yè)廢水排放達標；③減少高溫直接熱輻射；④減少噪聲污染。 本設計采用的新技術，布料旋轉(zhuǎn)溜槽可實現(xiàn)多種方式布料。，有利于拱頂氣流分布和熱風溫度提高，隔墻間加耐熱鋼板防止蓄熱室氣體短路。河北聯(lián)合大學輕工學院第 2 章 高爐車間設計 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，不僅影響建設速度和投資，也影響到投產(chǎn)后的產(chǎn)品成本和經(jīng)濟效益，必須十分慎重。廠址選擇應考慮以下因素:a) 要考慮工業(yè)布局，有利于經(jīng)濟合作；b) 合理利用地形設計工藝流程，簡化工藝，減少運輸量,節(jié)省投資；c) 盡可能接近原料產(chǎn)地及消費地點，以減少原料及產(chǎn)品的運輸費用；d) 地質(zhì)條件要好，地層下不能有開采價值的礦物,也不能是已開采區(qū)；e) 水電資源要豐富，高爐車間要求供水、供電不得間斷，供電要雙電源；f) 盡量少占良地；g) 廠址要位于居民區(qū)主導風向的下風向或測風向。本設計對廠址選擇如下：（1）冶金工廠的原料和成品運輸及水電的消耗量很大，廠址應選在靠近鐵路接軌站，并應保證接軌的方便和避免復雜的線路建設工程。應靠近原料、燃料的基地和產(chǎn)品銷售的地點。近水源、電源，以縮短運輸距離和管線長度，以減少建廠的投資和運營費用。（2）廠址的面積和外形應能滿足生產(chǎn)工藝過程的需要，把所有的建筑物、構筑物合理地布置在廠區(qū)之內(nèi)，并應有一定的擴充余地，以供工廠發(fā)展之用。（3）廠址應位于城市和居民區(qū)主導風向的下風向，一般應有 1000 米以上的距離，并應與其他企業(yè)不相干擾。窩風的盆地不宜選擇為工廠廠址。（4）廠址應靠近城市和已有的工廠，以便在生活福利和公用設施上互相協(xié)作。（5）廠址的地勢最好是平坦的，廠址的地表應由中心向四周傾斜，以便使地面水能依自然坡度向外暢流，不需要大量的土方工程。（6）冶金工廠主要的建筑物、構筑物，大多需要較深的基礎和地下室，在建筑房屋和構筑物時廠址的土壤不需要復雜的基礎工程。地下水位盡可能低于地下建筑和構筑物基礎的深度，并無侵蝕性。第一部分 第 1 章 緒論（7）廠址不受洪水及大雨的淹沒，廠址最低處應該高出河流或海水漲潮的最高水位 。m第 2 章 高爐車間設計（8）廠址不應位于礦床或已開采的礦坑、溶洞和土崩的地層上，不應布置在各種有機廢物、化學廢物、舍棄物的附近。（9）廠址應有較容易棄渣的低洼地帶。（10）工廠的污水（符合國家環(huán)保法規(guī)定范圍的）應盡量排到城市的下游或取水點的下游。（11）布置廠址時應充分利用地形，不占或少占農(nóng)田。 高爐煉鐵車間平面布置應遵循的原則本設計的車間平面布置遵循了以下原則：1． 在工藝合理，操作安全，滿足生產(chǎn)的條件下，應盡量緊湊，并合理共用一些設備及建筑物，以求少占土地及縮短運輸線、管網(wǎng)線的距離。2． 足夠運輸能力，保證原料及時入廠和產(chǎn)品（副產(chǎn)品）及時運出。3． 車間內(nèi)部鐵路、道路布置要暢通。4． 要考慮到擴建的可能性，在可能的條件下留一座高爐的位置。在高爐大修、擴建時，施工安裝作業(yè)及材料設備堆放等不得影響其他高爐正常生產(chǎn)。 車間平面布置形式高爐煉鐵車間布置形式根據(jù)鐵路線的布置可以分為：一列式布置，并列式布置，島式布置和半島式布置。本設計車間布置形式采用半島式布置：半島式布置形式的高爐和熱風爐列線與車間調(diào)度線交角增大到 45176。，因此高爐距離近，并且在高爐兩側(cè)各有三條獨立的有盡頭的鐵水罐車停放線和一條輔助材料運輸線。出鐵場與鐵水罐車停放線垂直，縮短了出鐵場長度，設有擺動流嘴，出一次鐵可放置多個鐵水罐車。河北聯(lián)合大學輕工學院第 3 章 高爐本體設計 高爐數(shù)目及總?cè)莘e的確定高爐煉鐵車間建設高爐的座數(shù)，既要考慮盡量增大高爐容積，又要考慮企業(yè)的煤氣平衡和生鐵量的均衡，所以一般根據(jù)車間規(guī)模，由兩座或三座高爐組成即可。本設計選取高爐車間由兩座相同容積（2195 ）的高爐組成。3m由高爐煉鐵車間生鐵年產(chǎn)量除以年工作日，即得出高爐煉鐵車間日產(chǎn)量（ ）:t高爐煉鐵車間日產(chǎn)量＝ 年 工 作 日年 產(chǎn) 量根據(jù)高爐煉鐵車間日產(chǎn)量和高爐有效容積利用系數(shù)可以計算出煉鐵車間總?cè)莘e（ ） :3m高爐煉鐵車間總?cè)莘e＝ 高 爐 有 效 容 積 利 用 系 數(shù)日 產(chǎn) 量高爐有效容積利用系數(shù)一般直接選定。大高爐選低值（～ 左右） ，小高爐選高值（～ 左右） 。本設計為年產(chǎn)生鐵 305 萬噸的高爐車間，設計高爐一代壽命為 10 年，年作業(yè)率為 %，高爐有效利用系數(shù)為 = 。v?dmt?3/1 定年工作日: 365%=348 ；d日產(chǎn)量: = ＝9200 t總P348102?2 確定高爐容積: 選定高爐座數(shù)為 2 座,利用系數(shù) = v???dmt?3/ 每座高爐日產(chǎn)量 = = =4600P總290 每