【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3 污水處理 ...................................................................................................... 54 綜合利用 ................................................................................................................ 55 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 56 致 謝 ................................................................................................................................. 57 附錄 A： 設(shè)計(jì)圖紙明細(xì)表 ............................................................................................. 58 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 前 言 燒結(jié)廠設(shè)計(jì)依據(jù)在手，根據(jù)礦石特性和試驗(yàn)研究成果 ，設(shè)計(jì)合理工藝流程，選擇合適工藝設(shè)備，進(jìn)行合理工藝配置，確保生產(chǎn)正常進(jìn)行。鐵礦粉燒結(jié)是冶金工業(yè)的一個(gè)重要組成部分，它能為高爐提供優(yōu)質(zhì)爐料，從而提高高爐冶煉效果。隨著國(guó)外冶金技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)大多數(shù)燒結(jié)廠引進(jìn)消化和吸收了國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，為我國(guó)冶金工業(yè)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，旨在要把所學(xué)專業(yè)知識(shí)綜合起來(lái)，進(jìn)來(lái)實(shí)踐演練從而起到鞏固，充實(shí)和提高的作用，初步掌握編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和繪制圖的基本方法及 CAD 設(shè)計(jì)技能，學(xué)會(huì)使用有關(guān)參考書(shū)、文獻(xiàn)、手冊(cè)、圖表等設(shè)計(jì)資料，以及運(yùn)用計(jì)算工具，識(shí)圖、繪 圖和運(yùn)用圖紙表達(dá)工程技術(shù)問(wèn)題的能力，為今后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 四年中，我們?cè)谖滗撍臒M(jìn)行了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，在 馬鞍山 鋼鐵集團(tuán)進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)，之后又在 鄂州 、大冶鐵礦 、程潮鐵礦 等廠進(jìn)行了畢業(yè)實(shí)習(xí)。通過(guò)上述實(shí)習(xí)，收集了大量的生產(chǎn)實(shí)踐資料，為設(shè)畢業(yè)做了充分準(zhǔn)備，在設(shè)計(jì)中將我們所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，提高我們運(yùn)用綜合知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容是依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)而確立的，內(nèi)容主要包括理論計(jì)算、繪制 CAD 圖紙、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和英文翻譯四大部分。 本設(shè)計(jì)得到 老師 大力幫助和精心指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中 老師們 為我們提供了大量 的資料，并在百忙之中抽出時(shí)間耐心的指導(dǎo)我們進(jìn)行計(jì)算、繪圖和編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，使我們收益匪淺。 此外，由于自己水平有限，加之對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的了解不夠深入，且經(jīng)驗(yàn)不足，錯(cuò)誤遺漏之處在所難免，懇請(qǐng)老師和同學(xué)們批評(píng)、指正。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 1 緒論 燒結(jié)廠設(shè)計(jì)目的 隨著我國(guó)工業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)能力及裝備水平面臨挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)踐證明，高爐能否達(dá)到先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，與原料的準(zhǔn)備有很大的關(guān)系。所以，如何改善原料的質(zhì)量，達(dá)到精料的要求，確保高爐增產(chǎn)、降耗、增效的順利實(shí)施，提高高爐原料質(zhì)量是燒結(jié)廠的 首要任務(wù)。 設(shè)計(jì)一個(gè)新的燒結(jié)廠，其基本內(nèi)容是：根據(jù)原料、熔劑、燃料的條件進(jìn)行燒結(jié)試驗(yàn)，設(shè)計(jì)合理的工藝流程，選擇合理的工藝設(shè)備，進(jìn)行合理的設(shè)備配置，根據(jù)廠地條件，力求廠房布局合理，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行，配備必要的勞動(dòng)定員，以滿足正常生產(chǎn)的需要。要做到技術(shù)上可靠，經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)，就必須具備超前的設(shè)計(jì)思路。因此，燒結(jié)廠設(shè)計(jì)的目的就是要為高爐冶煉提供大量的優(yōu)質(zhì)高爐爐料，以滿足高爐所需。 鑒于我國(guó)的資源現(xiàn)狀：貧礦多、富礦少，大部分要經(jīng)過(guò)選礦處理，而所選精礦粒度小，燒結(jié)礦透氣性差，而且我國(guó)礦產(chǎn)資源分散，燒結(jié) 廠不可能使用單一原料，這勢(shì)必造成原料種類多，成分復(fù)雜，這對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，在新廠設(shè)計(jì)時(shí)，就成為尤其要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。 燒結(jié)廠設(shè)計(jì)依據(jù)及概況 本次設(shè)計(jì)根據(jù)指導(dǎo)老師安排的任務(wù)書(shū)，設(shè)計(jì)一臺(tái) 300 m2燒結(jié)機(jī)的大型燒結(jié)廠的工藝流程。服務(wù)年限為 45 年，建成投產(chǎn)以后，根據(jù)實(shí)際情況，還可以通過(guò)局部流程改造和設(shè)備更新，可以擴(kuò)產(chǎn)或延長(zhǎng)其使用年限。 本次設(shè)計(jì)選用國(guó)內(nèi)外較為先進(jìn)、適應(yīng)性強(qiáng)的設(shè)備，自動(dòng)化程度較高。采用了先進(jìn)的自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)。配備了電子計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行配料、布料、燒結(jié)等環(huán)節(jié)，并配置了閉路電視監(jiān)控，盡量減輕工人的 勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工人的勞動(dòng)條件，使本燒結(jié)廠無(wú)論從技術(shù)還是經(jīng)濟(jì)效益，產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)環(huán)境較以前燒結(jié)廠有較大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 鑒于現(xiàn)行鋼廠的實(shí)際情況及經(jīng)驗(yàn)，含鐵原料、熔劑、燃料的接受、貯存在原料車間完成。本次設(shè)計(jì)的主要工藝流程有：熔劑、燃料的準(zhǔn)備；配料工藝、混合制粒工藝、布料工藝、燒結(jié)與冷卻工藝、整粒工藝、除塵、余熱利用、成品礦貯存、散料處理等工藝環(huán)節(jié)。 燒結(jié)廠設(shè)計(jì)要求 （ 1）設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方案的確定應(yīng)根據(jù)冶金建設(shè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)及符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 （ 2）對(duì)礦產(chǎn)資源應(yīng)做到合理利用。 （ 3）新建燒結(jié)廠均 采用冷礦工藝和燒結(jié)礦整粒雙系統(tǒng)工藝。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 （ 4）考慮建廠地區(qū)的施工力量和條件，以保證燒結(jié)廠的建設(shè)順利進(jìn)行。 （ 5）設(shè)備配置力求緊湊合理。 （ 6）選用的設(shè)備、結(jié)構(gòu)原件和建筑構(gòu)件應(yīng)力求做到通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。 廠區(qū)概況及廠址特點(diǎn) 廠區(qū)概況 本廠位于市郊，交通便利，并建有專門鐵路線、水運(yùn)線，原料的運(yùn)入，成品礦的輸出都很方便。廠區(qū)最高溫度 39 ℃ ，最低溫度 5 ℃ ，年平均溫度 18 ℃ ，主要導(dǎo)風(fēng)為東南風(fēng)，廠區(qū)面積充足。 廠址特點(diǎn) 燒結(jié)廠設(shè)在鋼鐵公司高爐附近，燃料破碎系統(tǒng)、熔劑破碎篩分系統(tǒng) 設(shè)在燒結(jié)廠內(nèi)，另配有除塵設(shè)備、余熱回收系統(tǒng)、廢氣回收系統(tǒng)。本廠廠址選擇遠(yuǎn)離居民區(qū)，位于主導(dǎo)風(fēng)向的下方，不會(huì)污染生活區(qū)。廠址好、水況好，設(shè)在工業(yè)區(qū)。燒結(jié)廠有配套的原料混合車間，用水為鋼鐵公司內(nèi)循環(huán)水，電位鋼鐵公司電力系統(tǒng)，水電供應(yīng)充足。 設(shè)計(jì)特點(diǎn) 本次設(shè)計(jì)是按照現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有明顯的特點(diǎn)：大型化、連續(xù)化、自動(dòng)化。采用國(guó)內(nèi)外成熟的新工藝、新技術(shù)，控制操作集散系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)信息管理水平達(dá)到國(guó)外近代水平。 燒結(jié)廠的自動(dòng)化水平： （ 1）具備必要的工藝過(guò)程參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)、顯示； （ 2）具備充分滿足生產(chǎn)要求 的自動(dòng)系統(tǒng)； （ 3）配有與生產(chǎn)操作要求相適應(yīng)的工況管理手段。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 2 原料、熔劑和燃料 概述 由于本燒結(jié)廠具有以下特點(diǎn)： （ 1）原料種類多，數(shù)量大，倉(cāng)庫(kù)無(wú)法容納； （ 2）原料分散，成分復(fù)雜，貯備一定數(shù)量后才能集中使用； （ 3）原料基地遠(yuǎn)，運(yùn)輸條件不能保證及時(shí)供料； 因此，設(shè)置了一個(gè)混勻料場(chǎng)。設(shè)置混勻料場(chǎng)可以簡(jiǎn)化燒結(jié)廠的貯礦設(shè)施和給料系統(tǒng)，也取消了單品種料場(chǎng)，使場(chǎng)地和設(shè)備的利用得到了改善。實(shí)踐證明，只有加強(qiáng)原料管理，才能控制粒度以及減少化學(xué)成分的波動(dòng)，穩(wěn)定燒結(jié)操作，提高燒結(jié)礦質(zhì)量，以滿足高爐冶煉對(duì)精 料的要求。所以，國(guó)內(nèi)外都很重視燒結(jié)前原料的貯存、預(yù)處理和混勻，并且一致認(rèn)為設(shè)置綜合料場(chǎng)是一個(gè)節(jié)省勞動(dòng)力，便于自動(dòng)化控制和實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的有效措施。 本廠的含鐵原料、熔劑、燃料由皮帶從混勻料場(chǎng)直接送往燒結(jié)廠。燃料、熔劑經(jīng)處理達(dá)合格粒度后，進(jìn)入配料室。 含鐵原料 本設(shè)計(jì)燒結(jié)廠使用的含鐵原料共 三種 ： 混合精礦 ， 印度粉礦，澳粉 。這 三 種含鐵原料由皮帶從原料廠送入燒結(jié)廠，在配料室參加配料。 含鐵原料的化學(xué)成分及物理性能見(jiàn)表 、 。 富礦粉的粒度應(yīng)為 8~0 mm，以便于改善燒結(jié)礦質(zhì)量。特殊粉礦根據(jù)試驗(yàn)確定。 SiO2波動(dòng)應(yīng)小于等于 177。%，鐵品位波動(dòng)應(yīng)滿足小于等于 177。%；含鐵原料中的有害雜質(zhì)應(yīng)根據(jù)要求加以限制。 熔劑 熔劑主要是指石灰石、白云石、生石灰等。熔劑是高爐冶煉過(guò)程中的造渣物質(zhì)，加入熔劑是為了使燒結(jié)礦熔劑化有利于冶煉，同時(shí)也能起到強(qiáng)化燒結(jié)過(guò)程和改善燒結(jié)礦質(zhì)量的作用。 對(duì)于熔劑的入廠條件有以下要求： （ 1）生石灰粒度為 ≤3 mm， CaO 含量 ≥80%。 （ 2）石灰石粒度為 80~0 mm， CaO 含量 ≥52%， SiO2含量 ≤3%，水分含量＜ 4%. （ 3）白云石粒度為 80~0 mm，水分含量＜ 3%， MgO 含量 ≥19%， SiO2含量 ≤4%. （ 4） 本設(shè)計(jì) 使用的熔劑有石灰石、生石灰，其物理性質(zhì)見(jiàn)表 。石灰石、生石灰均用火車運(yùn)至綜合料場(chǎng)堆存。石灰石用膠帶機(jī)運(yùn)至粗熔劑礦槽貯存，石灰石入廠粒度 為 80~0 mm，生石灰由密閉罐送至配料槽一側(cè)，經(jīng)管道用壓縮空氣壓入礦槽內(nèi)。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 熔劑的化學(xué)成分參見(jiàn)表 ；熔劑的物理性質(zhì)參見(jiàn)表 。 表 原料、熔劑、燃料主要化學(xué)成分 成分 (%) 原料 TFe FeO SiO2 Al2O3 CaO MgO Ig S P H2O 配比 混合精礦 11 18 印度粉礦 . 10 6 巴粉 10 23 澳粉 11 37 生石灰 6 石灰石 13 4 無(wú)煙煤 6 6 表 原料、熔劑、燃料的物理性質(zhì) 原料種類 混合精礦 印度粉礦 澳粉 巴粉 石灰石 生石灰 無(wú)煙煤 堆比重 t/m2 動(dòng)安息角 176。 32 34 34 32 32 30 30 燃料 燒結(jié)過(guò) 程中使用的燃料分為點(diǎn)火燃料和內(nèi)配燃料兩種。本次設(shè)計(jì)使用的點(diǎn)火燃料為氣體燃料，包括焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣；內(nèi)配燃料為固體燃料，本燒結(jié)廠所用固體燃料為無(wú)煙煤 ，粒度為 25~0 mm。 對(duì) 無(wú)煙煤 要求如下：水分小于 12%，灰分小于 20%，揮發(fā)分小于 18%，硫小于 1%，固定碳大于 78%。 無(wú)煙煤的物理性能見(jiàn)表 ；無(wú)煙煤的化學(xué)分析見(jiàn)表 。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 表 無(wú)煙煤 化學(xué)分析 成分 固定碳 揮發(fā)分 灰分 水分 發(fā)熱值 KJ/m3 含量（ %） 28800 配比確定 經(jīng)參考實(shí)際配料經(jīng)驗(yàn)，以及本次設(shè)計(jì)取消熱振篩工藝的要求，根據(jù)任務(wù)書(shū)技術(shù)參數(shù)：TFe=57%、 R= 及燒結(jié)礦質(zhì)量要求： TFe≥57%、 R=177。%，經(jīng)多次計(jì)算得出如下配比（表 ）： 表 原料配比 原料 混合精礦 印度粉礦 巴粉 澳粉 生石灰 石灰石 無(wú)煙煤 配比 % 18 6 23 37 6 4 6 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 3 生產(chǎn)規(guī)模，工作制度及產(chǎn)品方案 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)確定 作業(yè)率確定 根據(jù)同類型生產(chǎn)廠家的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并參閱《燒結(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [1]以及 《燒結(jié) 球團(tuán) 廠設(shè)計(jì)》 [2]， 所設(shè)計(jì)為大型燒結(jié)廠，燒結(jié)機(jī)作業(yè)率為 90%。為保證作業(yè)率達(dá)到 90%，采取了以下措施： 設(shè)有熔劑緩沖礦槽； 采用了鋪底料工藝； 設(shè)置雙系列整粒系統(tǒng)，并配有備用設(shè)備； 設(shè)置電除塵，提高主軸風(fēng)機(jī)的使用壽命； 設(shè)置成品礦倉(cāng)，減少外部因素對(duì)作業(yè)率的影響； 采用自動(dòng)化水平較高的控制工藝設(shè)備； 主要工作崗位和主要設(shè)備都設(shè)有較高標(biāo)準(zhǔn)的檢修設(shè)施，保證設(shè)備及時(shí)檢修和更換； 取消熱振篩，采用熱返礦系統(tǒng)，利用熱返礦預(yù)熱混合料； 采用美國(guó)先進(jìn)集散系統(tǒng)并設(shè)置信息管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 利用系數(shù)確定 燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)，原則上應(yīng)該根據(jù) 燒結(jié)試驗(yàn)確定，也可根據(jù)原料性質(zhì)，參照類型經(jīng)驗(yàn)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定。 當(dāng)以鐵粉礦為主要原料時(shí)，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)一般為 ≥ t/m2h ； 當(dāng)以鐵精礦為主要原料時(shí)，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)一般為 ≥ t/m2h ； 上述兩種設(shè)計(jì)根據(jù)同類原料，再根據(jù)本燒結(jié)廠生產(chǎn)實(shí)踐參數(shù)，將燒結(jié)機(jī)的利用系數(shù)定為： q= t/m2h 。 其他經(jīng)濟(jì)技術(shù)參數(shù) 燒結(jié)機(jī)有效面積： 300 m2 燒結(jié)機(jī)作業(yè)率： 90% 燒結(jié)礦鐵品位： TFe≥57% 燒結(jié)堿度： R0=177。 % 燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)： t/m2h 成品礦氧化亞 鐵含量： %177。% 燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)： ≥70% 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 生產(chǎn)能力確定 根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，本燒結(jié)機(jī)的有效面積 300 m2，由以下公式確定燒結(jié)機(jī)年生產(chǎn)量 : 公式： Qy=qAk24365 () 式中： Qy—— 生產(chǎn)能力 A—— 有效面積 q—— 利用系數(shù) t/m2h k—— 作業(yè)率 (90%94%)取 90% 則 Qy= 30090%24365= 萬(wàn) t/年 () 日生產(chǎn)能力 Qd=Qy/(36590%)