【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ........................................................... 54 風(fēng)口數(shù)目及直徑 ............................................................................................ 55 鐵口 ................................................................................................................ 55 爐殼及鋼結(jié)構(gòu)確定 ........................................................................................ 55 爐殼 ........................................................................................................ 56 11 基礎(chǔ)與內(nèi)襯 ........................................................................................................... 57 高 爐爐基的形狀及材質(zhì) ................................................................................ 57 對(duì)高爐基礎(chǔ)的要求 ................................................................................ 57 高爐基礎(chǔ)的形狀、尺寸、材質(zhì)結(jié)構(gòu) ..................................................... 58 高爐 爐底和各段爐襯的選擇、設(shè)計(jì)和砌筑 ................................................ 59 爐底 ........................................................................................................ 59 爐缸 ....................................................................................................... 60 爐腹 ..................................................................................................... 60 爐腰 ..................................................................................................... 61 爐身 ..................................................................................................... 61 爐喉 ....................................................................................................... 61 12 煉鐵車間平面布置 ............................................................................................... 62 車間平面布置原則 ........................................................................................ 62 車間平面布置形式 ........................................................................................ 62 結(jié) 論 ......................................................................................................................... 63 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 65 致 謝 ......................................................................................................................... 66 河北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 摘 要 本設(shè)計(jì)要求 建 年產(chǎn)量為 200 萬(wàn)噸生鐵的高爐車間 。 高爐 車間的七大系統(tǒng)：即高爐本體系統(tǒng)、上料系 統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)都做了較為詳細(xì)的敘述。并且對(duì)廠址選擇和車間布置也做了總體設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的主 要內(nèi)容還包括設(shè)備類型、尺寸計(jì)算和生產(chǎn)能力計(jì)算。 高爐煉鐵是獲得生鐵的主要手段，是鋼鐵冶金過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)之一，在 國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著舉足輕重的作用。高爐是煉鐵 的主要設(shè)備，本著優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和對(duì)環(huán)境污染小的方針，在 預(yù)設(shè)計(jì)建造一座年產(chǎn)生鐵 200 萬(wàn)噸的高爐煉鐵車間，本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)詳細(xì)的對(duì)其進(jìn)行了高爐設(shè)計(jì)，其中包括緒論、工藝計(jì) 算（包括配料計(jì)算、物料平衡和熱平衡）、高爐爐型設(shè)計(jì)、高爐各部位爐 襯的選 擇、爐體冷卻設(shè)備的選擇、風(fēng)口及出鐵場(chǎng)的設(shè)計(jì)、原料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、爐頂設(shè)備、煤氣處理系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、高爐噴吹系統(tǒng)和煉鐵車間的布置等。設(shè)計(jì)的同時(shí)還結(jié)合國(guó)內(nèi)外相同爐容高爐的一些先進(jìn)的生產(chǎn)操作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)的數(shù)據(jù)，力爭(zhēng)使該設(shè)計(jì)的高爐做到高度機(jī)械化、自動(dòng)化和大型化，以期達(dá)到最佳的生產(chǎn)效益。 關(guān)鍵詞 : 高爐煉鐵設(shè)計(jì)；噴吹；送風(fēng)；煤氣處理；渣鐵處理 河北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 引 言 21 世紀(jì)是一個(gè)信息時(shí)代，在 人們的日常生活、生產(chǎn)、科技、教育、文化、衛(wèi)生等方面都有了突飛猛進(jìn)的飛速發(fā)展 。 網(wǎng)絡(luò)為人們開(kāi)拓了一個(gè)沒(méi)有地域限制的交際空間，提供了一個(gè)自由、開(kāi)放、輕松、平等的交際環(huán)境，創(chuàng)造了一個(gè)虛擬而實(shí)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。我們處在一個(gè)精神、物質(zhì)、政治三個(gè)文明昌盛的年代，我們需要生產(chǎn)出來(lái)我們衣食住行的必需品，滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)物質(zhì)和文化的需求，發(fā)展我們的生產(chǎn)力，提高我們的綜合國(guó)力，提高廣大人民的生活水平。 而 其中鋼鐵材料作為社會(huì)發(fā)展和人民生活的重要物質(zhì)仍是 必 不可少的。 我國(guó)自 1996 年粗鋼產(chǎn)量突破 1 億 t 以來(lái)，連續(xù)穩(wěn)居第一鋼國(guó)的位置。 2021 年我國(guó)產(chǎn)鋼量 萬(wàn) t。由于市場(chǎng)需求的拉動(dòng)，煉鋼能力的發(fā)展， 2021 年我國(guó)生鐵產(chǎn)量 萬(wàn) t。雖然 多年來(lái)我國(guó)生鐵產(chǎn)量居世界第一位，但是我們應(yīng)該看到與世界先進(jìn)國(guó)家的差距。目前，我國(guó)正在生產(chǎn)的高爐有三千三百多座。近年來(lái)，由于生鐵鐵水供不應(yīng)求，價(jià)格上漲，一些本應(yīng)該淘汰的 100 3m 容積以下的小高爐，又開(kāi)始生產(chǎn)。應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，小高爐的發(fā)展現(xiàn)狀，一定程度上阻礙了我國(guó)高爐大型化的發(fā)展。 在 21 世紀(jì)，我國(guó)高爐煉鐵將繼續(xù)在結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)展。高爐結(jié)構(gòu)調(diào)整不能簡(jiǎn)單的概括為大型化，應(yīng)該根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、資源條件來(lái)確定高爐爐容。從目前的我國(guó)的實(shí)際情況來(lái)看，高爐座數(shù)必須大大減少，平均爐容大型化是 必然趨勢(shì)。高爐大型化，有利于提高勞動(dòng)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(diǎn)，污染容易集中管理，有利于環(huán)保。所有這一切都有利于降低鋼鐵廠的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 根據(jù)原燃料條件和 鋼廠 工藝以及環(huán)境條件下， 設(shè)計(jì)年產(chǎn) 200萬(wàn)噸的煉鐵車間。 河北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 河北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 1 緒論 概述 鋼鐵是重要的金屬材料之一，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，鋼鐵生產(chǎn)水平是一個(gè)國(guó)家發(fā)展程度的標(biāo)志。 現(xiàn)代任何國(guó)家是否發(fā)達(dá)的主要標(biāo)志是其工業(yè)化及自動(dòng)化的水平，及工業(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。到目前為止還看不出，有任何其他材料在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，能代替鋼鐵現(xiàn)有的地位。 一座年產(chǎn) 200 萬(wàn)噸煉鋼鐵水的煉鐵廠車間的設(shè)計(jì)首先要進(jìn)行廠址選擇， 根據(jù)唐山地區(qū)的原燃料條件和唐鋼的工 藝以及環(huán)境條件，設(shè)計(jì)年產(chǎn) 200 萬(wàn)噸的煉鐵車間對(duì)于唐山地區(qū)的許多鋼鐵廠都具有比較好的借鑒作用。因此，本設(shè)計(jì)的深度和廣度都比較適宜，工作量比 較大。本人查閱的煉鐵設(shè)計(jì)的相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)思路比較清晰，設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì) 實(shí)際生產(chǎn)具有比較好的指導(dǎo)作用。 高爐生產(chǎn)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 衡量高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效果的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，主要有： （ 1）高爐有效容積利用系數(shù)（η v）。高爐有效容積利用系數(shù)是指每晝夜、每 1 m3 高河北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 爐有效容積的生鐵產(chǎn)量，即高爐每晝夜的生鐵產(chǎn)量 P 與高爐有效容積 V 有 之比： η v=有VP η v 是高爐冶煉的一個(gè)重要指標(biāo)，η v 愈大，高爐生產(chǎn)率愈高，目前，一般大型高爐超過(guò) (m3? d),一些先進(jìn)高爐可達(dá) ~ t/(m3? d)。小型高爐的η v 更高 ,100~300 m3高爐的利用系數(shù)為 ~ t/(m3? d)。 （ 2）焦比（ K）。焦比是指冶煉每噸生鐵消耗的焦碳量，即每晝夜焦碳消耗量 Qk與每晝夜生鐵產(chǎn)量 P 之比 K= PQk 焦碳的消耗量約占生鐵成本的 30％～ 40％，欲降低生鐵成本必須力求降低焦比。焦比大小與冶煉條件密切相關(guān)，一般情況下焦比為 450～ 500Kg/t,噴吹煤粉可以有效地降低焦比。 （ 3）煤比（ Y）。冶煉每噸生鐵消耗的煤粉量稱為煤比。當(dāng)每晝夜煤粉的消耗量為 yQ 時(shí)，則： Y=PQY 噴吹其它輔助燃料時(shí)的計(jì)算方法類同，但氣體燃料應(yīng)以體積（ 3m ）計(jì)算。 單位質(zhì)量的煤粉所代替的焦炭的質(zhì)量稱為煤焦置換比，它表示煤粉利用率的高低。一般煤粉的置換比為 ～ 。 （ 4）冶煉強(qiáng)度（ I）。冶煉強(qiáng)度是每晝夜 、每 1 3m 高爐有效容積燃燒的焦炭量，即高爐一晝夜焦炭消耗量 kQ 與有效容積 有V 的比值： I=有VQK 河北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 冶煉強(qiáng)度表示高爐的作業(yè)強(qiáng)度，它與鼓入高爐的風(fēng)量成正比， 在焦比不變的情況下，冶煉強(qiáng)度越高，高爐產(chǎn)率越大，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外大型高爐一般為 左右。 （ 5）生鐵合格率。化學(xué)成分符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的生鐵稱為合格生鐵，合格生鐵占總產(chǎn)生鐵量的百分?jǐn)?shù)為生鐵合格率。它是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的指針。 （ 6）生鐵成本。生產(chǎn) 1t 合格生鐵所消耗的所有原料、燃料、材料、水電、人工等一切費(fèi)用的總和，單位為元 /t。 （ 7）休風(fēng)率。休風(fēng)率是指高爐休風(fēng)時(shí)間占高爐規(guī)定作業(yè)時(shí)間的百分?jǐn)?shù)。休風(fēng)率反映高爐設(shè)備維護(hù)的水平。先進(jìn)高爐休風(fēng)率小于 1％。實(shí)踐證明，休風(fēng)率降低 1％，產(chǎn)量可提高 2％。 （ 8） 高爐一代壽命。高爐一代壽命是從點(diǎn)火開(kāi)爐到停爐大修之間的冶煉時(shí)間，或是指高爐相鄰兩次大修之間的冶煉時(shí)間。大型高爐一代壽命為 10～ 15年。 判斷高爐一代壽命結(jié)束的準(zhǔn)則主要是高爐生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和安全性。如果高爐的破損程度已使生產(chǎn)陷入效率低、質(zhì)量差、成本高、故障多、安全差的境地，就應(yīng)該考慮停爐大修或改建。衡量高爐爐齡的指標(biāo)有兩條，一是高爐的爐齡，二是一代爐齡內(nèi)單位容積的產(chǎn)鐵量。 高爐冶煉現(xiàn)狀及發(fā)展 （ 1）爐容大型化及其空間尺寸的橫向發(fā)展： （ 2） 精料：精料是改善高爐冶煉的基礎(chǔ)，近代高爐冶煉必須將精料 列為頭等重要措施 ,精料包括提高入爐況品味，改善入爐原料的還原性能，提高熟料率，穩(wěn)定入爐原料成分和整粒。 （ 3）提高鼓風(fēng)溫度：提高鼓風(fēng)溫度可以大幅度降低焦比，特別是在鼓風(fēng)溫度比較河北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 低時(shí)效果更為顯著。 (4)高壓操作：高壓操作可以延長(zhǎng)煤氣在爐內(nèi)的停留時(shí)間，改善煤氣熱能及化學(xué)能利用，有利于高壓操作，為強(qiáng)