【導讀】高爐有效容積利用系數ΗV。高爐冶煉焦比K，煤比M。

　　

【正文】 的煤氣溫度下限應高于露點 30 ℃ ,因此 ,為防止溫度超高燒損濾袋或因溫度低而粘結濾袋 ,有效地控制進入箱體的煤氣溫度對布袋除塵器的正常運行是極為重要的。大中型高爐在操作中正常煤氣溫度在 120 210 ℃ 之間 ,如出現(xiàn)爐況不順時煤氣溫度偏高的情況多于偏低的情況 ,目前國內通常采用調溫系統(tǒng)來控制煤氣溫度以利除塵系統(tǒng)的運行 ,其工藝流程如圖 2。 當煤氣溫度在正常情況下 (爐頂上升管煤氣溫度低于 300 ℃ 時 ) 煤氣走旁 第 8 頁 通管 ,進入布袋可正常工作。當爐頂上升管煤氣溫度達 300 350 ℃ 時 ,馬上切換到調溫系統(tǒng) ,啟動風機吸入冷風進行熱交換降溫 ,以保證布袋除塵器煤氣溫度控制在 300 ℃ 以下。當爐頂上升管煤氣溫度高于 350 ℃ 時 (這種情況出現(xiàn)幾率較小 ,由于爐頂設有噴水降溫設施 ) 必須進行爐頂打水或其他高爐操作手段進行煤氣降溫 。當溫度低的時候 ,啟動風機吸入熱風爐廢氣進行升溫 ,此系統(tǒng)升、降溫的能力是正負 40 ℃ 之間 ,基本能滿足高爐操作的要求。 高爐煤氣 此種除塵方式 是解決鋼鐵廠環(huán)境污染治理的途徑之一， 因 其對細微粉塵 具有很高的捕集率，是防治大氣污染的一種效果很好的設備。國內的鋼鐵廠，大量的在建高爐淘汰了濕式煤氣凈化系統(tǒng)。在太原鋼鐵的高爐車間，因減少了水的需求和相應的污水處理系統(tǒng)，利用干式除塵系統(tǒng)，每個月可節(jié)省超過 45000 美元。 熱風爐煙氣余熱回收 這項技術是利用其中熱風爐 煙道廢氣來 預熱助燃空氣 和煤氣 ， 有效回收熱風爐煙道廢氣的顯熱。 高爐綜合長壽技術 包括： 爐底爐缸采用炭磚， 高爐薄壁式內襯設計， 水冷爐底設計，銅冷卻壁 ，陶瓷杯爐底 爐缸結構 等等。 廠址的選擇 冶金工廠廠址選擇，要考慮環(huán)境保護問題 ，必須盡量考慮在主導風向和主要水流的下游位置。 本設計所選廠址在 安寧 市，考慮到 安寧 市的常年風向為 東 南風，即風常年吹往 西 北方，所以將廠址選定在 安寧 市北，可以有效降低工業(yè)氣體污染對 昆明市區(qū)的影響。 設計 (論文 )專用紙 第 9 頁 第二章 高爐煉鐵計算 高爐煉鐵計算 是設計高爐時或高爐采用新的冶煉條件之前確定各種物料用量、選擇各項生產指標和工藝參數的重要依據，更是全面地、定量地分析和評價高爐生產技術經濟指標、熱能利用及高爐效率的一種有效方法。 必須收集和確定的原始資料有： (1) 各種入爐物料的化學成分； (2) 各種入爐物料單位的消耗量、爐渣 量和爐塵 (煤氣灰 )量； (3) 各種產品如生鐵、爐渣、干煤氣和爐塵等的化學成分； (4) 鼓風參數：即風溫、濕份及鼓風含氧量等； (5) 冶煉參數：生鐵的種類和規(guī)格，各元素在生鐵、爐渣和煤氣中的分配率，爐渣堿度，物料入爐溫度，爐頂溫度，鐵的直接還原度 (在配料計算中可按經驗設定；在分析和評價高爐冶煉過程及能量利用時，由計算獲得 )，高爐冶煉強度等。 配料計算 有關資料及其整理 原燃料 成分 （ 1） 原料成分 高爐采用燒結礦、球團礦、塊礦三種礦石冶煉，礦石成分已經過整理計算，如下表 1 所 列。 第 10 頁 表 1 原料成分表 (原始數據 %) 原料 TFe FeO Fe2O3 CaO SiO2 TiO2 V2O5 燒結礦 球團礦 塊礦 原料 MgO MnO Al2O3 P2O5 FeS FeS2 燒結礦 球團礦 塊礦 （ 2）燃料成分 高爐使用的焦炭及噴吹的無煙煤粉，其成分如表 2 所列。 表 2 焦炭成分表 燃料 固定碳 CaO SiO2 MgO Al2O3 FeO FeS MeO 焦炭 燃料 S CO2 CO CH4 H2 N2 合計 H2O 物 焦炭 表 3 煤粉成分表 燃料 C H O N S H2O FeO 煤粉 燃料 SiO2 MgO Al2O3 CaO MeO 合計 煤粉 （ 3）元素在生鐵、爐渣與煤氣中的分配率，如下表所列。 設計 (論文 )專用紙 第 11 頁 表 4 元素分配率表 成分 Si Ti V Mn P S Mg Fe 鐵中 渣中 煤氣 （ 4）爐渣堿度 爐渣堿度根據冶煉的鐵種及脫硫要求 (即硫負荷的高低 )來選擇。一般情況下，冶煉煉鋼生鐵時采用二元堿度 R=CaO/SiO2，其值為 。當爐渣中 MgO 含量較高且波動大時，應采用三元堿度 R39。=(CaO+MgO)/SiO2，其值一般為 1.。本計算取采用二元堿度，根據昆鋼鋼實際生產條件，取 R=。 （ 5） 規(guī)定生鐵成分 (%) [C]= [Si]= [Ti]= [S]= （ 6） 設計焦比 K=480kg M=130kg （ 7） 選取鐵的直接還原度 rd=55%， 氫的利用率η H2=34%。 （ 8）鼓風濕度 :%。 （ 9）熱風溫度 1100℃。 （ 10）高爐使用冷燒結礦，爐頂煤氣溫度為 200℃。 、配料計算 設燒結礦、球團礦的礦石用量分別為 x、 y（ kg），塊礦用量為 w=100kg。鐵在生鐵中的分配率 (1) ?η 表 5 礦石主要成分 第 12 頁 礦石 TFe CaO SiO2 用量 /kg 燒結礦 TFe(1) CaO(1) SiO2(1) x 球團礦 TFe(2) CaO(2) SiO2(2) y 塊礦 TFe(3) CaO(3) SiO2(3) w 由于 70%的釩進入生鐵，則 252 2 5 1= 0 . 2 3 6 3 % 0 . 1 3 0 6 %2 5 1 1 6 5VV x V x xVO ?? ? ?? ? ?燒 燒 礦 252 2 5 1= 0 . 3 2 2 % 0 . 1 8 0 5 %2 5 1 1 6 5VV y V y yVO ?? ? ?? ? ?球 球 礦 [ ] ( ) 7 0 % / 1 0 0 0 1 0 0 ( 0 . 0 0 9 1 4 2 % 0 . 0 1 2 6 3 5 % )V V V x y? ? ? ? ? ?燒 球 而磷則全部進入生鐵中，則 252 2 3 1= 0 . 1 0 9 0 % 0 . 0 4 7 6 %2 3 1 1 6 5PP x P x xPO ?? ? ?? ? ?燒 燒 礦 252 2 3 1= 0 . 0 6 % 0 . 0 2 6 2 %2 3 1 1 6 5PP y P y yPO ?? ? ?? ? ?球 球 礦 252 2 3 1= w 1 0 0 0 . 0 7 2 % 0 . 0 3 1 42 3 1 1 6 5PPP PO ?? ? ? ?? ? ?塊 塊 礦 [ ] ( ) / 1 0 0 0 1 0 0 ( 0 . 0 0 4 7 6 % 0 . 0 0 2 6 2 % 0 . 0 0 3 1 4 )P P P P x y? ? ? ? ? ?燒 球 塊 而錳有 50%進入生鐵當中，所以 55= 0 . 5 5 % 0 . 4 2 6 1 %5 5 1 6MnM n x M n x xM n O ? ? ??燒 燒 礦 55= 0 . 2 3 % 0 . 1 7 8 2 %5 5 1 6MnM n y M n y yM n O ? ? ??球 球 礦 55= w M n 1 0 0 0 . 5 2 % 0 . 4 0 2 85 5 1 6MnMn M n O ? ? ? ??塊 塊 礦 設計 (論文 )專用紙 第 13 頁 [ ] 5 0 % ( ) / 1 0 0 0 1 0 0 ( 0 . 0 2 1 3 0 5 % 0 . 0 0 8 9 1 % 0 . 0 2 0 1 4 )M n M n M n M n x y? ? ? ? ? ?燒 球 塊 根據高爐冶煉的任務和條件，假定生鐵中的 Si、 Ti、 Mn、 P、 S的含量，則 [ ] 1 0 0 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ]F e C S i M n P S T i V? ? ? ? ? ? ? ? [ ] 9 4 . 7 1 6 7 2 0 . 0 3 5 2 0 7 % 0 . 0 2 4 1 6 5 %F e x y? ? ? 鐵分方程 ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 1 ). [ ] 1 0 /x F e y F e w F e F e r F e? ? ? ? ? ? ? ? η 其中 .Fer 為燃料帶入的鐵量，在這里不考慮，由上面的公式可得 ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 9 4 . 7 1 6 7 2 0 . 0 3 5 2 0 7 % 0 . 0 2 4 1 6 5 % ) 1 0 / 0 . 9 9 8x F e y F e w F e x y? ? ? ? ? ? ? ? ? ( 1 ) ( 2 ) 1 0 0 5 5 . 9 3 % ( 9 4 . 7 1 6 7 2 0 . 0 3 5 2 0 7 % 0 . 0 2 4 1 6 5 % ) 1 0 / 0 . 9 9 8x F e y F e x y? ? ? ? ? ? ? ? ? ( 1 ) ( 2 )( 0 . 0 0 3 5 2 7 7 6 ) ( 0 . 0 0 2 4 2 1 3 4 ) 8 9 3 . 1 3 5 3 3 0 7F e x F e y? ? ? ? ? ? ( 1 ) ( 2 )( 0 . 0 0 3 5 2 7 2 6 ) ( 0 . 0 0 2 4 2 1 3 4 )F e x F e y T? ? ? ? ? ? ? T 表示冶煉 1t 生鐵的全部鐵量 （包括進渣的部分）在扣除第三種礦石以及燃料帶入的鐵量后的鐵量，亦即應由第一、第二種礦石帶入的鐵量。 堿度方程 ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( ) ( )2 ( 1 ) 2 ( 2 ) 2 ( 3 ) 2 ( ) 2 ( ) 2()kmk m rx C a O y C a O w C a O K C a O M C a OR x S i O y S i O w S i O K S i O M S i O S i O? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第 14 頁 其中2 6 0 6 0 .( ) 1 0 [ ] 1 0 0 . 7 0 0 0 1 52 8 2 8rS iO S i? ? ? ? ? ? ? 整理后得到 ( 1 ) 2 ( 1 ) ( 2 ) 2 ( 2 )[ ] [ ]C a O R S i O x C a O R S i O y B? ? ? ? ? ? ? ? 其中 2 ( 3 ) ( 3 ) 2 ( ) ( )2 ( ) ( ) 2( ) ( )( ) ( ) kkm m rB w R S iO C a O K R S iO C a OM R S iO C a O R S iO? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 1 0 0 ( 1 . 1 0 0 . 1 8 2 2 0 . 0 0 4 6 ) 4 8 0 ( 1 . 1 0 0 . 0 5 5 9 0 . 0 0 4 8)1 3 0 ( 1 . 1 0 0 . 0 5 3 6 0 . 0 0 6 8 ) 1 . 1 0 1 5B ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ( 1 ) 2 ( 1 ) 1 4 . 8 8 % 1 . 1 0 7 . 2 5 % 0 . 0 6 9 0 5C a O R S i O? ? ? ? ? ? ( 2 ) 2 ( 2 ) 0 . 6 7 % 1 . 1 0 7 . 8 8 % 0 . 0 7 9 9 8C a O R S i O? ? ? ? ? ? ? 用二階行列式