【導(dǎo)讀】本初設(shè)計年產(chǎn)250萬噸生鐵的高爐煉鐵車間工藝，高爐有效容積為3500m3。在經(jīng)過翻閱大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上進行設(shè)計的。設(shè)計內(nèi)容主要包括八大部分：。氣除塵及凈化系統(tǒng)設(shè)計、出鐵廠設(shè)計、噴煤系統(tǒng)設(shè)計、除塵系統(tǒng)設(shè)計。集中稱量，設(shè)置小焦塊回收系統(tǒng)；高爐爐頂采用無料鐘爐頂設(shè)備,設(shè)置兩個鐵口，吹，輸送和噴吹介質(zhì)采用壓縮空氣。本設(shè)計特點是采用了精料入爐，提高了了。煤氣采用干法布袋除塵，節(jié)電、省水，同時能得到高質(zhì)量的煤。采用新型全底慮法水沖渣工藝，流程短，投資少，可靠安全。

　　

【正文】 NV [ 97L)(N2 ?? ] = (＋ 79 ) = ?)(2OV (a－ 1)L = = ?myV, [＋ ＋ ＋ ] = 則煙氣成分如表 26 所示。 第 22 頁 表 26 煙氣成分表 成分 體積分數(shù) /% CO2 100 = H2O 100 = N2 100 = O2 100 = 總計 100% 理論燃燒溫度與實際燃燒溫度計算 A 煙氣的焓 Hyo的計算 煙氣在 35℃時的平均熱容量見表 27。 表 27 35℃時煤氣的平均熱容 成分 CO2 CO H2 CH4 H2O N2 C2H4 熱容量/kcal(m3℃ ) 煤氣在 35℃時帶入的顯熱 cmtm及助燃空 氣在 20℃時帶入的顯熱 cktkL 按公式計算如下： cmtm =? ? ????????422 )( 422 CHHCOCO cCHcHcCOcCO ???? ）（）（）（ ? ?4222 )()()( 4222 HCNOHm cHCcNcOHt ????? ??? = 35 ( ＋ ＋ ＋ )＋ ( ＋ ＋ ) =(kcal/m3) =(kJ/m3) 當(dāng)不記助燃空氣中水汽時， 20℃時助燃空氣的平均熱容量 ck =(m3℃ )=(m3℃ ) 則 20℃時助燃空氣帶入的顯熱： cktkL = 20 =(kxal/m3)=(kJ/m3煤氣 ) 故煙氣的焓量： 第 23 頁 mykkmmHPy V LtctcQH,0??? 煤氣）（）（ 33 / mkJmk c al ????? B 燃燒溫度的計算 當(dāng) tx =1520℃時煙氣中各成分的焓量（ 1m3煙氣）計算如下： ???COH (kcal/m179。) =(kJ/m179。) OH 2 ??? (kcal/m179。) =179。) 2N ??? (kcal/m179。) =(kJ/m179。) . 5 60 7 2O ??? (kcal/m179。) =(kJ/m179。) 則： ????????? ONOHCOX HHHHH (kcal/m179。) HX 與 Hy0 的值相對誤差為 %小于 % 。故按下式計算理論燃燒溫度： 1525 ???? Xyx HHtt(℃ ) 考慮到實際燃燒溫度比理論燃燒溫度低 70～ 90℃，以及數(shù)據(jù)取整的必要，實際燃燒溫度為： ??01 tty79=1525－ 75=1450℃ 溫度為1yt時的煙氣焓量（ 1m3/煙氣）： 1 ?????????y(kcal/m179。) = (kJ/m179。) 通過熱風(fēng)爐散失的熱量： 1 3 9 .4 42 4 2 7 .3 92 5 6 6 .8 310 ???? yyw HHq (kJ/m179。) 相當(dāng)于散失熱量百分數(shù)： %100%%1000 ????? yww Hq? 熱平衡的計算 第 24 頁 鼓風(fēng)從 80℃提高到 1100℃所增加的焓量（ 1m3）計算 )/m1 4 6 6 . 4 3 (k J)(k c a l / 7 4 . 0 33801 1 00 ???????? fff HHH 加熱 1m3 鼓風(fēng)需要的煤氣量的計算 當(dāng)廢氣溫度 2502 ?yt℃時的焓量（ 1m3 廢氣）為： 22222 )()()()( 2222 ONOHCOy HOHNHOHHCOH ???? ????? = ＋ ＋ ＋ =(kcal/m179。) =(kJ/m179。) 計算熱風(fēng)爐的總熱效率： %1002 ????ooywyyk H qHH? %% ????? 則加熱 1m3 鼓風(fēng)消耗的煤氣量為： , ?????? qHV R ffm ?(m179。/m179。) 周期煤氣消耗量及煙氣量的計算 周期中加熱鼓風(fēng)的總流量為： )/( 3 0 1 5 4 1 3 1 8 7 3, 周期mVV zffz ?????? ? 周期中煤氣總消耗量為： )/(5 6 2 6 5 3 0 1 5 4 0 3, 周期mVVV mffzmz ????? 采用“兩燒兩送”工作制度時，通過一座熱風(fēng)爐的平均小時鼓風(fēng)流量： )/(1 3 hmVV fff ???? ? 通過每座熱風(fēng)爐的平均小時煤氣消耗量： )/m(2 3, hVVV r fmfm ????? ? 則通過每座熱風(fēng)爐的平均小時煙氣量： )/m( 6 9 1 0 9 3 1 0 3, hVVV mymy ????? 蓄熱室熱工 計算 第 25 頁 熱工計算的原始條件 ㈠ 格子磚的熱工參數(shù) 設(shè)計中采用二段式蓄熱式結(jié)構(gòu)：格子磚上部高溫區(qū)域采用高鋁磚和硅磚，格孔為： 60mm 60mm、格磚厚 ；下不溫度較低的區(qū)域采用黏土磚。格子磚熱工參數(shù)如表所示 表 28 格子磚熱工特性參數(shù) 磚型 Φ /m2 m3 1－φ/m2 m3 dh /m s =2δ /m f /m2 m3 g /kg m2 γ /kg m3 平板型 1536 2400 波形轉(zhuǎn) 1344 2100 ㈡ 燃料燃燒及熱平衡計算 ㈢ 熱風(fēng)爐直徑的確定 蓄熱室內(nèi)煙氣流速采用 )/( smwy ? 。蓄熱室的斷面積為： )m(. .41691003600 2?????? yys wVA ? 燃燒室采用“蘋果型”結(jié)構(gòu)，煙氣流速采用 wyR=(m/s)。則，燃燒室斷面積： )m(.343600 2???? yRyR wVA 燃燒室隔墻及蓄熱室死角約占 ，則熱風(fēng)爐的總斷面積為： A =＋ ＋ = (m2) 則熱風(fēng)爐內(nèi)經(jīng)： )( md ??? (四 ) 蓄熱室各部位的煙氣及鼓風(fēng)溫度 為了減少計算帶來的誤差，將蓄熱室分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三段計算。設(shè)蓄熱室各部位的煙氣溫度和相應(yīng)的各部位鼓風(fēng)溫度如表 29 所示。 第 26 頁 表 29 各部位鼓風(fēng)溫度 段別 I 段 II 段 III 段 部位 上端 下端 上端 下端 上端 下端 煙氣溫度/℃ 1300 900 900 500 500 250 鼓風(fēng)溫度/℃ 1100 80 熱風(fēng)爐流體阻損計算 計算中采用的原始數(shù)據(jù) （ 1） 熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu) 尺寸參看前面?zhèn)鳠嵊嬎悖? （ 2） 助燃空氣及燃燒煤氣量參見前面燃燒計算； （ 3） 煙道的最大長度 36m ,假定煙道降低溫度為 2℃ /m； （ 4） 熱風(fēng)爐各部位有關(guān)尺寸見前面計算； （ 5） 煙道以 90186。轉(zhuǎn)彎進入煙囪； （ 6） 假定大氣溫度為 30℃ 。 （ 7） 煙囪為紅磚結(jié)構(gòu)，假定降溫為 1℃ /m； （ 8） 燃燒器連接管長度為 ； （ 9） 熱風(fēng)爐工作制度為“兩燒兩送”，采用上述工作制度時，通過一座熱風(fēng)爐的煙氣量為 Vy =179。/h =179。/s。 熱風(fēng)爐工作制度 工作制度為“兩燒兩送”，即兩座熱風(fēng)爐向高爐送風(fēng)，其余兩座熱風(fēng)爐處于燃燒狀態(tài)。 熱風(fēng)爐主要設(shè)施 熱風(fēng)爐系統(tǒng)主要由爐殼、管道、附屬設(shè)備、框架及平臺、耐火材料等構(gòu)成。 第 27 頁 3 礦焦槽系統(tǒng) 原燃料質(zhì)量要求及用量 礦焦槽布置及工藝參數(shù) 礦、焦槽合并布置。礦槽系統(tǒng)采用分散篩分、分散稱量，焦槽采用分散篩分、集中稱量。同時采用小塊焦回收工藝。 礦、焦槽的數(shù)量及貯存能力工藝參數(shù) 表 31 高爐礦焦槽工藝參數(shù) 序 號 物 料 數(shù) 量 每個倉 合計 密度 貯存時間 容積 /m3 貯存量 t 容積 /m3 貯存量 t t/m3 h 1 燒結(jié)礦 6 700 1200 3200 7200 2 球團礦 3 360 460 1000 1380 3 生礦 2 240 680 700 1360 4 混合礦 2 300 530 1422 1060 5 小塊焦 1 360 45 100 45 15 6 焦炭 5 420 325 1200 1615 7 碎礦倉 1 170 130 300 130 小焦塊回收 焦塊經(jīng)篩分后，粒度＞ 20mm 的焦炭經(jīng)上 料膠帶機入爐。 焦槽槽下碎焦經(jīng)焦振動篩將粒度為 10～ 20mm的小焦塊回收送至小塊焦槽貯存。 供料及返料系統(tǒng) 供料系統(tǒng)是指從接口轉(zhuǎn)運站向高爐礦焦槽供料的設(shè)施。返料系統(tǒng)是指高爐槽下的粉焦、粉礦從粉焦槽、粉礦槽輸出的設(shè)施，本工程采用膠帶機輸送。 礦焦槽及供料除塵系統(tǒng) 礦焦槽槽上、槽下振動篩、稱量漏斗、膠帶輸送機轉(zhuǎn)運站、礦石中間漏斗、焦炭集中稱量斗等產(chǎn)點集中設(shè)除塵設(shè)施。 槽上料倉采用切換抽風(fēng)，條形卸料口處采用膠帶密封。槽下各除塵點同時集中抽風(fēng)除塵。 第 28 頁 4 上料系統(tǒng) 概述 高爐采用皮 帶機上料。主皮帶通廊采用全封閉式，設(shè)置中間臺架，其結(jié)構(gòu)形式采用高架鋼結(jié)構(gòu)，主皮帶機傳動室為混凝土框架結(jié)構(gòu)并設(shè)置檢修用行車。 上料主皮帶機主要性能 表 51 上料機主要指標 膠帶寬 /mm 帶速 /m min1 水平長度 /m 傾角 能力 /t h1 點擊容量臺數(shù) /kW臺 1 2020 145 343 10186。34′ 3300 150 4 膠帶機頭輪清掃 頭輪清掃采用壓縮空氣吹掃，吹掃氣體及粉塵進入頭輪除塵風(fēng)罩。 第 29 頁 5 爐頂系統(tǒng) 高爐爐頂由串罐無料鐘裝料設(shè)備、料罐 均排壓設(shè)施、傳動齒輪箱水冷設(shè)施、爐頂探尺、爐頂液壓站及潤滑站、檢修設(shè)施及爐頂框架等組成。 爐頂均排壓系統(tǒng) 稱量料罐采用凈煤氣一次均壓、氮氣二次均壓。 系統(tǒng)中設(shè)置均壓閥、排壓閥（旋風(fēng)除塵器）及爐頂放散閥用消音器等。 爐頂料罐設(shè)置均排壓系統(tǒng)，每個系統(tǒng)設(shè) 2 臺排壓閥， 1 臺工作， 1 臺備用。 爐頂液壓站及干油集中潤滑站 爐頂液壓站 爐頂液壓站由液壓主泵、油箱、循環(huán)冷卻過濾系統(tǒng)、閥臺和蓄能器組及站內(nèi)配管組成，系統(tǒng)工作壓力為 20Mpa，液壓站動力源位于地面，閥臺和蓄能器組位于爐頂平臺。 爐頂液壓 站內(nèi)設(shè)通風(fēng)及自動監(jiān)測、報警，滅火裝置。 爐頂干油集中潤滑站 爐頂集中潤滑站為爐頂各設(shè)備供給潤滑油脂，采用 2 路潤滑回路。集中潤滑油站位于爐頂平臺液壓站內(nèi)。 布料溜槽傳動齒輪箱冷卻設(shè)施 溜槽傳動齒輪箱采用循環(huán)水冷卻，冷卻水量為 40m3/h左右，由爐頂齒輪箱冷卻水循環(huán)水系統(tǒng)。 循環(huán)泵站補充水接自高爐凈循環(huán)水系統(tǒng)。 齒輪箱中連續(xù)通入氮氣進行密封。 除塵 路頂設(shè)有抽風(fēng)除塵設(shè)施，爐頂除塵單獨設(shè)置 1