【導(dǎo)讀】高爐有效容積利用系數(shù)ΗV。高爐冶煉焦比K，煤比M。

　　

【正文】 的煤氣溫度下限應(yīng)高于露點(diǎn) 30 ℃ ,因此 ,為防止溫度超高燒損濾袋或因溫度低而粘結(jié)濾袋 ,有效地控制進(jìn)入箱體的煤氣溫度對(duì)布袋除塵器的正常運(yùn)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(shí)煤氣溫度偏高的情況多于偏低的情況 ,目前國(guó)內(nèi)通常采用調(diào)溫系統(tǒng)來(lái)控制煤氣溫度以利除塵系統(tǒng)的運(yùn)行 ,其工藝流程如圖 2。 當(dāng)煤氣溫度在正常情況下 (爐頂上升管煤氣溫度低于 300 ℃ 時(shí) ) 煤氣走旁 第 8 頁(yè) 通管 ,進(jìn)入布袋可正常工作。當(dāng)爐頂上升管煤氣溫度達(dá) 300 350 ℃ 時(shí) ,馬上切換到調(diào)溫系統(tǒng) ,啟動(dòng)風(fēng)機(jī)吸入冷風(fēng)進(jìn)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(dāng)爐頂上升管煤氣溫度高于 350 ℃ 時(shí) (這種情況出現(xiàn)幾率較小 ,由于爐頂設(shè)有噴水降溫設(shè)施 ) 必須進(jìn)行爐頂打水或其他高爐操作手段進(jìn)行煤氣降溫 。當(dāng)溫度低的時(shí)候 ,啟動(dòng)風(fēng)機(jī)吸入熱風(fēng)爐廢氣進(jìn)行升溫 ,此系統(tǒng)升、降溫的能力是正負(fù) 40 ℃ 之間 ,基本能滿(mǎn)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(duì)細(xì)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(shè)備。國(guó)內(nèi)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(chē)間，因減少了水的需求和相應(yīng)的污水處理系統(tǒng)，利用干式除塵系統(tǒng)，每個(gè)月可節(jié)省超過(guò) 45000 美元。 熱風(fēng)爐煙氣余熱回收 這項(xiàng)技術(shù)是利用其中熱風(fēng)爐 煙道廢氣來(lái) 預(yù)熱助燃空氣 和煤氣 ， 有效回收熱風(fēng)爐煙道廢氣的顯熱。 高爐綜合長(zhǎng)壽技術(shù) 包括： 爐底爐缸采用炭磚， 高爐薄壁式內(nèi)襯設(shè)計(jì)， 水冷爐底設(shè)計(jì)，銅冷卻壁 ，陶瓷杯爐底 爐缸結(jié)構(gòu) 等等。 廠址的選擇 冶金工廠廠址選擇，要考慮環(huán)境保護(hù)問(wèn)題 ，必須盡量考慮在主導(dǎo)風(fēng)向和主要水流的下游位置。 本設(shè)計(jì)所選廠址在 安寧 市，考慮到 安寧 市的常年風(fēng)向?yàn)?東 南風(fēng)，即風(fēng)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(duì) 昆明市區(qū)的影響。 設(shè)計(jì) (論文 )專(zhuān)用紙 第 9 頁(yè) 第二章 高爐煉鐵計(jì)算 高爐煉鐵計(jì)算 是設(shè)計(jì)高爐時(shí)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(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)和工藝參數(shù)的重要依據(jù)，更是全面地、定量地分析和評(píng)價(jià)高爐生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、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(xué)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(chǎn)品如生鐵、爐渣、干煤氣和爐塵等的化學(xué)成分； (4) 鼓風(fēng)參數(shù)：即風(fēng)溫、濕份及鼓風(fēng)含氧量等； (5) 冶煉參數(shù)：生鐵的種類(lèi)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(jì)算中可按經(jīng)驗(yàn)設(shè)定；在分析和評(píng)價(jià)高爐冶煉過(guò)程及能量利用時(shí)，由計(jì)算獲得 )，高爐冶煉強(qiáng)度等。 配料計(jì)算 有關(guān)資料及其整理 原燃料 成分 （ 1） 原料成分 高爐采用燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦三種礦石冶煉，礦石成分已經(jīng)過(guò)整理計(jì)算，如下表 1 所 列。 第 10 頁(yè) 表 1 原料成分表 (原始數(shù)據(jù) %) 原料 TFe FeO Fe2O3 CaO SiO2 TiO2 V2O5 燒結(jié)礦 球團(tuán)礦 塊礦 原料 MgO MnO Al2O3 P2O5 FeS FeS2 燒結(jié)礦 球團(tuán)礦 塊礦 （ 2）燃料成分 高爐使用的焦炭及噴吹的無(wú)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(jì) 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(jì) 煤粉 （ 3）元素在生鐵、爐渣與煤氣中的分配率，如下表所列。 設(shè)計(jì) (論文 )專(zhuān)用紙 第 11 頁(yè) 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(jù)冶煉的鐵種及脫硫要求 (即硫負(fù)荷的高低 )來(lái)選擇。一般情況下，冶煉煉鋼生鐵時(shí)采用二元堿度 R=CaO/SiO2，其值為 。當(dāng)爐渣中 MgO 含量較高且波動(dòng)大時(shí)，應(yīng)采用三元堿度 R39。=(CaO+MgO)/SiO2，其值一般為 1.。本計(jì)算取采用二元堿度，根據(jù)昆鋼鋼實(shí)際生產(chǎn)條件，取 R=。 （ 5） 規(guī)定生鐵成分 (%) [C]= [Si]= [Ti]= [S]= （ 6） 設(shè)計(jì)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(fēng)濕度 :%。 （ 9）熱風(fēng)溫度 1100℃。 （ 10）高爐使用冷燒結(jié)礦，爐頂煤氣溫度為 200℃。 、配料計(jì)算 設(shè)燒結(jié)礦、球團(tuán)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(yè) 礦石 TFe CaO SiO2 用量 /kg 燒結(jié)礦 TFe(1) CaO(1) SiO2(1) x 球團(tuán)礦 TFe(2) CaO(2) SiO2(2) y 塊礦 TFe(3) CaO(3) SiO2(3) w 由于 70%的釩進(jìn)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(jìn)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(jìn)入生鐵當(dāng)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(shè)計(jì) (論文 )專(zhuān)用紙 第 13 頁(yè) [ ] 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(jù)高爐冶煉的任務(wù)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(jìn)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(yīng)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(yè) 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