【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ............................................................42 編制原則 ......................................................................................................42 編制結(jié)果 ......................................................................................................42 13 能源評(píng)價(jià) ..................................................................................................................44 設(shè)計(jì)中采取的節(jié)能措施 .................................................................................44 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................45 致謝 ..............................................................................................................................46 專題 ..............................................................................................................................47 第 6 頁(yè) 概述 1 設(shè)計(jì)依據(jù) 本設(shè)計(jì)是在 龍鋼學(xué)習(xí)后 時(shí)， 根據(jù)龍鋼 所收集的各種數(shù)據(jù)以及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件為主要參考資料進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。 2 設(shè)計(jì)范圍及內(nèi)容 本初設(shè)計(jì)范圍及內(nèi)容主要有：設(shè)計(jì)一座 3500m3高爐 及其公用輔助設(shè)施，包括設(shè)備的選擇、自動(dòng)化控制系統(tǒng)及相應(yīng)的水、風(fēng)、氣、供配電等公輔設(shè)施的設(shè)計(jì)、總平面布置，該項(xiàng)目的環(huán)境保護(hù)、公共安全與衛(wèi)生、消防、能源分析、投資概算及成本測(cè)算等。 高爐工程范圍是從原、燃料供應(yīng)到鐵水、水渣輸出的主體設(shè)施及為高爐配套的輔助設(shè)施。 3 設(shè)計(jì)原則 （ 1）遵循國(guó)家、行業(yè)和地方法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，貫徹有關(guān)環(huán)保安全、勞動(dòng)衛(wèi)生及消防等國(guó)家、行業(yè)及地方有關(guān)法規(guī)。 （ 2）先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、可靠，裝備達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。 （ 3）新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料要在成熟、可靠、節(jié)能、環(huán)保、 性能好、維護(hù)方便的原則下采用。 4 建設(shè)規(guī)模和主要技術(shù)指標(biāo) 每座 高爐有效容積為 3500m3， 共 1 座， 年產(chǎn)煉鋼鐵水 106t/a。 高爐的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表 一 所示。 5 高爐車間設(shè)計(jì) （ 1） 設(shè)計(jì)采用 半島式 平面布置，其特點(diǎn)是 高爐有獨(dú)立的鐵運(yùn)停放線，運(yùn)輸不受周邊其他高爐影響，每座高爐為一個(gè)獨(dú)立的單位。 （ 2） 整個(gè)車間 設(shè)有一 座高爐，高爐附帶有 4座熱風(fēng)爐，并伴有獨(dú)立的除塵凈化系統(tǒng)和獨(dú)立的上料備料系統(tǒng)。 （ 3） 第 7 頁(yè) 表 一 每座 高爐主要技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目 單位 指標(biāo) 備注 高爐有效容積 m179。 3500 年產(chǎn)煉鋼鐵水 萬(wàn) t 250 平均日產(chǎn)量 t/ 7000 作業(yè)率 % 98 利用系數(shù) d/(m179。 d) 焦比 kg/t 500 煤比 kg/t 150 設(shè)備能力 200 渣比 kg/t 入爐品位 % 熱風(fēng)溫度 ℃ 1100℃ 入爐風(fēng)量 m179。/min(標(biāo)態(tài) ) 鼓風(fēng)濕度 g/m179。(標(biāo)態(tài) ) 富氧率 2% 設(shè)備能力 3% 爐頂壓力 kPa 設(shè)備承壓能力 高路一代壽命 A 15 第 8 頁(yè) 1 高爐本體設(shè)計(jì) 高爐內(nèi)型設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)年產(chǎn) 250 萬(wàn)噸的 煉鋼 生鐵的高爐煉鐵車間的工藝設(shè)計(jì)。 高爐總年產(chǎn)量的計(jì)算 本設(shè)計(jì)的高爐全年的生鐵任務(wù) P =250 萬(wàn)噸 高爐有效容積的確定 （ 1） 由以上確定高爐全年的生鐵任務(wù)為： p=250(萬(wàn) t/a) （ 2） 計(jì)算高爐日產(chǎn)量 p )1(365 ??? MPp 式中 M— 高爐座數(shù)，座，本設(shè)計(jì)為 3； ?— 高爐休風(fēng)率， %，本設(shè)計(jì)取 2%。 )1(365p ??? MP %983365 900??? =（萬(wàn) t） =8387(t) （ 3） 計(jì)算高爐有效容積 uV nKpnp ???uV 式中 K—— 每噸生鐵的焦比， t/t,本設(shè)計(jì)取 430kg/t。 I—— 冶煉強(qiáng)度， t/( 3m d),本設(shè)計(jì)取 則 : 高爐的有效容積 ???? IKpnpuV ?=3005（ 3m ） 第 9 頁(yè) 高爐內(nèi)型尺寸確定 高爐內(nèi)型各部位尺寸確定如下： （ 1） 爐缸 1) 爐缸直徑（ d/m） d = = =(m) 取 d=(m). 2) 爐缸高度。 ① 渣口高度（ hz/m): dCN pbh Tz ??? ??? ? 式中 b—— 生鐵產(chǎn)量波動(dòng)系數(shù)，本設(shè)計(jì)取 ； p—— 生鐵日產(chǎn)量， t。 N—— 晝夜出鐵次數(shù)，取 10； C—— 渣口下部爐缸容積利用系數(shù)，為 ～ ，爐容大、渣量大時(shí)取較低值，本設(shè)計(jì)系數(shù)取 ； γ T—— 鐵水密度，一般取 ～ ，本設(shè)計(jì)取為 ； d—— 爐缸直徑。 則： dCN pbhTz ??????? = 83 ??? ? = (m) 取 hz =(m) ② 風(fēng)口高度（ hf/m): hf = khz 式中 k—— 渣口高度與風(fēng)口高度之比，一般為 ～ ，本設(shè)計(jì)取為 。 則： hf = khz = =(m) 取 hf =(m) 風(fēng)口數(shù)目的確定： 按照經(jīng)驗(yàn)公式 n = 2(d+2)=2 (＋ 2)= 取風(fēng)口數(shù)目為 28。 去風(fēng)口結(jié)構(gòu)尺寸 f=(m) ③ 爐缸高度： 第 10 頁(yè) h1 =hf ＋ f =＋ =(m) 取 h1 =(m) 3) 死鐵層的高度（ h0/m） (1) 死鐵層高度爐喉高度： 根據(jù)大型高爐一般死鐵層高度為 1000— 2020mm 則： 取 死鐵層高度為： h0 =(m) (2)爐腰。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值， 3005m3 取 D/d=。 則：爐腰直徑： D= =(m) 取 D=(m) 爐腰高度按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： （ 3） 爐腹。 爐腹角α值一般取 79o～ 83o 之間。本設(shè)計(jì)取 爐腹高度： h2 = 2dD tanα =(m) 取 h2 =(m) 校核α： .632dD2htan 2 ?????? 則： a = （ 4） 爐喉 1） 爐喉直徑（ d1/m）。取經(jīng)驗(yàn)值 d/D=～ ,本設(shè)計(jì)選 d/D=。 則： d1 = D= =(m) 取為 d1 = 9(m) 2） 爐喉高度（ h5/m），選取爐喉高度 h5 = (m) (5) 爐身、爐腰高度。 1）爐身角β。 ? =～～ ,本設(shè)計(jì)取β =83o 2）爐身高度（ h4/m）。 ?tan)(2114 dDh ?? = (－ 9) tan83o =(m) 取 h4 =(m) 校核β： 14 ?????? dD h? 則： β = 第 11 頁(yè) 3）爐腰高度（ h3/m）。選取 ?DHu 則： Hu = =(m) 取 Hu = (m) 則：爐腰高度 54213 hhhhHh u ????? = － － － － = (m) 取 h3 = (m) (6)校核爐容。 ??121 4 hdV ?247。 4 =（ m3） )(12 2222 dDdDhV ??? ?=247。 12 （ 132+13 ＋ ） = （ m3） 323 4 hDV ??=247。 4 132 =（ m3） ）（ 22212144 )(12 ????????? dDDdhV ? =（ m3） 5215 4 hdV ??=247。 4 =（ m3） 則： 54321 VVVVVVu ?????? =++++ =（ m3） 誤差 ?? ???? u uuV VVV % ??﹤ % 高爐內(nèi)襯設(shè)計(jì) 高爐爐襯世按照設(shè)計(jì)的爐型用耐火磚材料砌筑而成的。表 11 列出了高爐用耐火磚尺寸通用磚的標(biāo)準(zhǔn)。 第 12 頁(yè) 表 11 高爐用耐火磚尺寸通用表 形狀 磚號(hào) 尺寸 /cm a b b1 c 直形磚 G1 230 150 75 G2 345 150 75 G7 230 150 75 G8 345 150 75 契形磚 G3 230 150 135 75 G4 345 150 130 75 G5 230 150 120 75 G6 345 150 110 75 本設(shè)計(jì)的高爐容積為 3005m3 ，以下計(jì)算中所用到的爐體各部位尺寸均為前面高爐內(nèi)型設(shè)計(jì)所得。 表 12 高爐內(nèi)襯特征 爐容/m3 部位 爐底 爐缸 爐腹 爐腰 爐身下部 爐身上部 材質(zhì) 厚度/mm 材質(zhì) 厚度/mm 材質(zhì) 厚度/mm 材質(zhì) 厚度/mm 材質(zhì) 厚度/mm 材質(zhì) 厚度/mm 3005 鋁碳磚 3600 NMA炭磚 1300 NMD 炭磚 345 SIC磚 575 NMD 炭磚 575 NMD 炭磚 575 高爐爐喉鋼磚選型 本設(shè) 計(jì)采用塊狀爐喉鋼磚，選用適合本設(shè)計(jì)高爐容積的爐喉鋼磚尺寸如表13 所示 表 13 爐喉鋼磚尺寸 爐容/m3 形式 每塊質(zhì)量 /kg 材質(zhì) 高 /mm 寬 /mm 壁厚 /mm 連接螺栓 縫隙 /mm 3005 塊狀 163 20 200 595/713 70 M30 20 高爐爐體冷卻設(shè)備 高爐爐襯必須冷卻。冷卻介質(zhì)通常為水、汽水混合物及空氣。 第 13 頁(yè) 外部噴水冷卻