【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 .............................................................. 61 高爐爐頂余壓發(fā)電 ........................................................................................ 61 熱風(fēng)爐煙道廢氣余熱回收 ............................................................................ 61 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 62 專題研究 ...................................................................................................................... 63 外文翻譯 ...................................................................................................................... 77 附錄 .............................................................................................................................. 91 致謝 ................................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 1 頁(yè) 緒論 在近代國(guó)家是否發(fā)達(dá)的主要標(biāo)志是其工業(yè)化及生產(chǎn)自動(dòng)化的水平，即工業(yè)生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占的比重以及工業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化程度。而勞動(dòng)生產(chǎn)率是衡量工業(yè)化水平極為重要的標(biāo)志之一。為達(dá)到較高的勞動(dòng) 生產(chǎn)率需要大量的機(jī)械設(shè)備。鋼鐵工業(yè)為制造各種機(jī)械設(shè)備提供最基本的材料，屬于基礎(chǔ)材料工業(yè)的范疇。鋼鐵還可以直接為人民的日常生活服務(wù)，如為運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)及民用品提供基本材料。故在一定意義上說(shuō)，一個(gè)國(guó)家鋼鐵工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r也反映其國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的程度。 衡量鋼鐵工業(yè)的水平應(yīng)考察其產(chǎn)量（人均占有鋼的數(shù)量）、質(zhì)量、品種、經(jīng)濟(jì)效益及勞動(dòng)生產(chǎn)率等各方面。縱觀當(dāng)今世界各國(guó)，所有發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)一不是具有相當(dāng)發(fā)達(dá)的鋼鐵工業(yè)的。 鋼鐵工業(yè)的發(fā)展需要多方面的條件，如穩(wěn)定可靠的原材料資源，包括鐵礦石、煤炭及某些輔助原材料，如 錳礦、石灰石及耐火材料等穩(wěn)定的動(dòng)力資源，如電力、水等。此外，由于鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模大，每天原材料及產(chǎn)品的吞吐量大，需要龐大的運(yùn)輸設(shè)施為其服務(wù)。一般要有鐵路或水運(yùn)干線經(jīng)過(guò)鋼鐵廠。對(duì)于大型鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō)，還必須有重型機(jī)械的制造及電子工業(yè)為其服務(wù)。此外，建設(shè)鋼鐵企業(yè)需要的投資大，建設(shè)周期長(zhǎng)，而回收效益慢。故雄厚的資金是發(fā)展鋼鐵企業(yè)的重要前提。 鋼鐵之所以成為各種機(jī)械裝備及建筑、民用等各部門(mén)的基礎(chǔ)材料，是因?yàn)樗邆湟韵聝?yōu)越性能，并且價(jià)格低廉： （ 1）有較高的強(qiáng)度及韌性； （ 2）容易用鑄、鍛、切削及焊接等多種方式進(jìn)行加工 ，以得到任何結(jié)構(gòu)的工件； （ 3）所需資源（鐵礦、煤炭等）貯量豐富，可供長(zhǎng)期大量采用，成本低廉； （ 4）人類自進(jìn)入鐵器時(shí)代以來(lái)，積累了數(shù)千年生產(chǎn)和加工鋼鐵材料的豐富經(jīng)驗(yàn)，已具有成熟的生產(chǎn)技術(shù)。自古至今，與其他工業(yè)相比，鋼鐵工業(yè)相對(duì)生產(chǎn)規(guī)模大、效率高、質(zhì)量好和成本低。 到目前看不出，有任何其他材料在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，能代替鋼鐵現(xiàn)在的地位。 遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 2 頁(yè) 1 高爐冶煉綜合計(jì)算 概述 組建煉鐵車間或新建高爐，都必須依據(jù)產(chǎn)量以及原料和燃料條件作高爐冶煉綜合計(jì)算包括配料計(jì)算、物料平衡計(jì)算和熱平衡計(jì)算。從計(jì)算中得到原料、燃料消耗量 及鼓風(fēng)消耗等，得到也了主要產(chǎn)品（除生鐵以外）煤氣及爐渣生產(chǎn)量等基本參數(shù)。以這些參數(shù)為基礎(chǔ)作煉鐵車間或高爐設(shè)計(jì)。 計(jì)算之前，首先必須確定主要工藝技術(shù)參數(shù)。對(duì)于一種新的工業(yè)生產(chǎn)裝置，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室研究、半工業(yè)性試驗(yàn)、以致于工業(yè)性試驗(yàn)等一系列研究來(lái)確定基本工藝技術(shù)參數(shù)。高爐煉鐵工業(yè)已有 200 余年的歷史，技術(shù)基本成熟，計(jì)算用基本工藝參數(shù)的確定，除特殊礦源應(yīng)做冶煉基本研究外，一般情況下都是結(jié)合地區(qū)條件、地區(qū)高爐冶煉情況予以分析確定。例如冶煉強(qiáng)度、焦比、有效容積利用系數(shù)等。 計(jì)算用的各種原料、燃料以及輔助材料等必須做工業(yè) 全分析，而且將各種成分之總和換算成 100%，元素含量和化合物含量要相吻合。 將依據(jù)確定的工藝技術(shù)參數(shù)、原燃料成分計(jì)算出單位產(chǎn)品的原料、燃料以及輔助材料的消耗量，以及主、副產(chǎn)品成分和產(chǎn)量等，供車間設(shè)計(jì)使用。配料計(jì)算也是物料平衡和熱平衡計(jì)算的基礎(chǔ)。 依據(jù)質(zhì)量守衡定律，投入高爐物料的質(zhì)量總和應(yīng)等于高爐排出物料的質(zhì)量總和。物料平衡計(jì)算可以驗(yàn)證配料計(jì)算是否準(zhǔn)確無(wú)誤，也是熱平衡計(jì)算的基礎(chǔ)。物料平衡計(jì)算結(jié)果的相對(duì)誤差不應(yīng)大于 %。 配料計(jì)算 原燃料條件 原料成分（原始成分為燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、天然 礦 、石灰石 以及爐塵，表中只顯示計(jì)算后的綜合礦）見(jiàn)表 ； 燃料成分，見(jiàn)表 、表 ； 確定冶煉條件；預(yù)定生鐵成分（ %），見(jiàn)表 。 遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 3 頁(yè) 表 成分（ %） 原料 TFe Mn P S FeO CaO MgO SiO2 綜合礦 爐塵 石灰石 原料 Al2O3 MnO P2O5 FeS Fe2O3 燒損 Σ H2O CO2 綜合礦 爐塵 C= 石灰石 注：綜合礦 =70%燒結(jié)礦 +20%球團(tuán)礦 +10%天然礦 。 表 焦炭成分（ %） 表 噴吹燃料成分（ %） 品種 C H O H2O N S 灰分 Σ SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO 煤粉 100 表 生鐵成分（ %） Fe Si Mn P S C 固定炭 灰分（ ） 有機(jī)物（ ） 揮發(fā)份（ ） Σ 水 SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO H2 N2 S CO2 H2 CO CH4 N2 100 遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 4 頁(yè) 其中 Si、 S 由生鐵質(zhì)量要求定分別為 、 ； Mn、 P 由原料條件定為 、。 C＝ － － － ＋ 某元素在生鐵、爐渣、爐氣中的分配率（ %），見(jiàn)表 。 表 元素分配率 Fe Mn S P 生鐵 爐渣 爐氣 0 50 50 0 — — 5 100 0 0 燃料消耗量（ kg/t 生鐵） 焦炭 （干） 310 焦炭（濕） 317 煤粉 145 置換比 鼓風(fēng)濕度 12g/m3 相對(duì)濕度 Φ＝ 12/1000＝ % 風(fēng)溫 1150℃ 爐塵量 20 kg/t 生鐵 入爐熟爐料溫度 80℃ 爐頂煤氣溫度 200℃ 焦炭冶煉強(qiáng)度 (dm3) 綜合冶煉強(qiáng)度 (dm3) 利用系數(shù) 2t/(dm3) 計(jì)算礦石需要量 G 礦 燃料帶入的鐵量 GFe燃 首先計(jì)算 20 kg 爐塵中的焦粉量： G 焦粉 ＝ G 塵 C%塵 /C%焦 ＝ 20＝ 高爐內(nèi)襯參加反應(yīng)的焦炭量為： G 焦 ＝ 310－ ＝ 遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 5 頁(yè) 故 GFe 燃 ＝ G 焦 %焦 FeO%56/72＋ G 煤 FeO%煤 56/72 ＝ %56/72＋ 145%56/72 ＝ 進(jìn)入爐渣中的鐵量： GFe 渣 ＝ 1000 Fe%生鐵 %/%＝ 1000%%/%＝ 式中 %、 %分別為鐵在爐渣和生鐵中的分配率 需要由鐵礦石帶入的鐵量為： GFe 礦 ＝ 1000 Fe%生鐵 ＋ GFe 渣 － GFe 燃 ＝ ＋ － ＝ 冶煉 1噸生鐵的鐵礦石需要量。 G 礦 ＝ GFe 礦 / Fe%礦 ＝ ＝ 考慮到爐塵吹出量，入爐鐵礦石量為： G`礦 ＝ G 礦 ＋ G 塵 － G 焦粉 ＝ ＋ 20－ ＝ 計(jì)算熔劑需要量 G 熔 設(shè)定爐渣堿度 R＝ CaO/SiO2＝ 制鋼生鐵： R＝ ~；鑄造生鐵： R＝ ~ 石灰石的有效熔劑性 CaO%有效 ＝ CaO%熔劑 － RSiO2%熔劑 ＝ － %＝ % 原料、燃料帶有的 CaO 量 GCaO. 鐵礦石帶入的 CaO 量為： GCaO 礦 ＝ G 礦 CaO%礦 ＝ %＝ 焦炭帶入的 CaO 量為： GCaO 焦 ＝ G 焦 CaO%焦 ＝ %＝ 煤粉帶入的 CaO 量為： GCaO 煤 ＝ G 煤 CaO%煤 ＝ 145%＝ 故 GCaO＝ GCaO 礦 ＋ GCaO 焦 ＋ GCaO 煤 ＝ ＋ ＋ ＝ 原料、燃料帶入的 SiO2 量 鐵礦石帶入的 SiO2 量為： 礦 ＝ G 礦 SiO2%礦 ＝ %＝ 遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 6 頁(yè) 焦炭帶入的 SiO2 量為： 焦 ＝ G 焦 SiO2%焦 ＝ %＝ 煤粉帶入的 SiO2 量為： 煤 ＝ G 煤 SiO2%煤 ＝ 145%＝ 硅素還原消耗的 SiO2 量為： 還 ＝ 1000Si%生鐵 60/28＝ 1000%60/28＝ 故 ＝ 礦 ＋ 焦 ＋ 煤 － 還 ＝ ＋ ＋ － ＝ 熔劑（石灰石）需要量為： G 熔 ＝ （ R GCaO） /CaO 有效 ＝（ － ） /%＝ 爐渣成分的計(jì)算 原料、燃料及熔劑的成分見(jiàn)表 。 表 每噸生鐵帶入的有關(guān)物質(zhì)的量 爐渣中 CaO 的量 GCaO 渣 。 由表 ： GCaO 渣 ＝ kg 原燃料 數(shù)量 kg CaO MgO SiO2 Al2O3 MnO S % kg % kg % kg % kg % kg % kg 綜合礦