【正文】 表 313 各種爐渣的熱焓值 [2] 爐渣熱焓值 煉鋼鐵渣 鑄造鐵渣 錳鐵鐵渣 kJ/kg 煉鋼鐵渣焓值 =420 kJ/kg， 則爐渣帶走熱 =3746420 = kJ （ 8）爐頂煤氣帶走熱 爐頂溫度為 230℃ 時煤氣各 成分比熱容參考 ℃ 的數(shù)據(jù)，見圖 314 表 314 200℃ 時爐頂煤氣比熱容 [2] CO2 CO N2 H2 CH4 H2O 干煤氣比熱容： =+(+)++ = kJ/ m3 H2氧化放熱 =(－ 4500) 3011= kJ C H4生成熱 =(－ 4500)1025= kJ H2氧化放熱及 CH4生成熱 =＋ = kJ 總的熱收入 = kJ 熱量支出計算 （ 1）氧化物分解與脫硫耗熱 鐵氧化物分解熱：設焦炭和煤粉中 FeO 以硅酸鐵形態(tài)存在，燒結礦中 FeO有 20%以硅酸鐵形態(tài)存在其余以 Fe3O4，鐵氧化物分解熱由 FeO、 Fe3O4 和 Fe2O3三部分組成。 碳素氧化熱： +()= kJ （ 2）熱風帶入熱 1100 ℃ 時干空氣的比 熱容為 （ 1）碳素氧化熱 由 C 氧化 1m179。 表 310 生產(chǎn)每 10 噸生鐵的物料平衡表 收入 支出 項目 數(shù)量 /kg 項目 數(shù)量 /kg 焦炭 4500 生鐵 10000 混合礦 爐渣 3746 石灰石 煤氣 爐塵 煤氣中水 焦炭灰 200 煤灰 100 煤粉 900 風量 紅河學院本科畢業(yè)論文（設計） 21 合計 合 計 絕對誤差 相對誤差， % 表 311 年產(chǎn) 350 萬噸生鐵的物料平衡表 收入 支出 項目 數(shù)量 /萬噸 項目 數(shù)量 /萬噸 焦炭 生鐵 350 混合礦 爐渣 石灰石 煤氣 爐塵 煤氣中水 焦炭灰 煤灰 煤粉 風量 合計 合計 絕對誤差 相對誤差， % 一般要求物料計算的相對誤差應在 %以下，故本計算符合要求。 (2) 風量計算（ 風V ） 根據(jù)氧平衡可得： 其中 ? ?322 2 . 41816O)(H( O ) M2Mo 2 ??????? ??? VVQ 2oQ—為燃料帶入的氧量（ M 為煤粉， ? ?MOV ， ? ?M2OHV 為煤帶入 的氧和 H2O 量）； +──鼓風含 氧濃度（ f 為鼓風濕度） [2]。校驗高爐冷風流量，核定煤氣成分和煤氣數(shù)量，并能檢查現(xiàn)場爐料稱量的準確性，為熱平衡及燃料消耗計算打基礎。這種計算為工廠的總體設計、設備容量與運輸力的確定及制定生產(chǎn)管理與經(jīng)營制度提供科學依據(jù)，是高爐與各種附屬設備的設計及高爐正常運轉的各種工作所不可缺少的參數(shù)。 生鐵成分校核 （ 1)含 P 量： %）142620 . 3 2 %1 3 6 6 . 50 . 0 4 %（ 109 3 ??????? （ 2)含 S 量： % ， 0040 .0 2 4200 .4 8 ???sL （ 3)含 Si 量： % （ 4)含 Mn 量： 0 . 0 8 2 %1 0 0 0 ??? （ 5)含 Fe 量： % （ 6)含 C 量： =% 生鐵成分見表 38。根據(jù)爐渣百分組成，校驗爐渣物理性質(zhì)得：熔化溫度 1360℃ ，粘度 2Pa 表 36 冶煉每噸煉鋼生鐵原料消耗表（ kg） 種類 焦炭 混合礦 石灰石 爐塵 焦炭灰 煤灰 煤粉 數(shù)量 4500 200 100 900 終渣成分及 渣量計算 （ 1） 終渣 S 含量 爐料全部含 S 量： %+4500%+900%+%= 進入生鐵的 S 量： 10000進入爐渣的 S 量： = 進入煤氣的 S 量： = （ 2） 終渣的 FeO 量： 56720 0 2 5 0 6 .1? = （ 3） 終渣的 MnO 量： (20－ 8) 5571 = （ 4） 終渣的 SiO2量： kg （ 5） 終渣的 CaO 量： （ 6） 終渣的 Al2O3量： %+4500%+900%+ %+%+200%+100%= kg （ 7） 終渣的 MgO 量： %+4500%+900%+ %+%+200%+100%= 終渣成分見表 37。在計算時設定焦炭灰加入量為 200kg/t，煤灰為 100kg/t，爐塵加入量為 。 表 33 焦炭成分（ %） 固定碳 灰分 SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO FeS P2O5 0 續(xù)表 33 揮發(fā)分 有機物 其他 總計 全 S 游離水 CO2 CO CH4 O2 H2 N2 S MeO 100 0 （ 7）噴吹物成分見表 34。 （ 4）燃料比確定。按照經(jīng)驗和實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)選取。 （ 4）適當控制堿金屬 [2]。 （ 2） 冶煉鑄造鐵時，應該核算生鐵含錳量是否滿足要求。對于生產(chǎn)高爐的工藝計算，各種原料的用量都是已知的，從整體上說不存在配料計算的問題，但有時需通過配料計算求解礦石的理論出鐵量、理論渣量等，有時因冶煉條件變化需要作變料計算。同時產(chǎn)生高爐煤氣，爐渣兩種副產(chǎn)品，高爐渣鐵主要礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結合生成，自渣口排出后，經(jīng)水淬處理后全部作為水泥生產(chǎn)原料；產(chǎn)生的煤氣從爐頂導出，經(jīng)除塵后，作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。 本設計的主要內(nèi)容包括：緒論，廠址選擇，工藝流程及主要 經(jīng)濟技術指標的選擇與論證，高爐煉鐵綜合計算，高爐本體設計，高爐附屬系統(tǒng)設計，車間布置設計等部分。國外現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品品種構成中的冷軋板卷，鍍錫板，鍍鋅板，涂層帶鋼，冷軋硅鋼片，高強度無縫鋼管，高級造船板等高科技含量，高附加值鋼材產(chǎn)品占鋼材總產(chǎn)量的 60%以上。 （ 2）設備水平高端化，智能化。 當前世界鋼鐵工業(yè)形勢 目前世界主要發(fā)達國家人均鋼材消費量在 400500kg，進入工業(yè)化階段的中國，印度，巴西，阿根廷的發(fā)展中國家的鋼鐵消費量在快速增長，為世界鋼鐵工業(yè)的發(fā)展注入新的發(fā)展動力，發(fā)展中國家的工業(yè)化進程會使世界鋼鐵工業(yè)至少能夠有 1015 年的繁榮期。目前正在進行的項目是將各地的廢棄物進行集中處理，轉底爐是考慮采用的工藝，每年可處理 50 萬噸，而目前北歐國家普遍采用填滿處理。 中國高爐煉鐵雖然已達到國際先進水平，但和國外一樣，圍繞實現(xiàn)高效率，低油耗，高長壽以及保護環(huán)境等方面不斷改善和優(yōu)化。 （ 4）熔融還原法煉鐵擺脫昂貴的焦炭、天然氣、石油的依賴，縮短了生產(chǎn)流程，減少對環(huán)境的污染和有利于鐵水在轉爐煉鋼生產(chǎn)。 20 世紀 60 年 代進入工業(yè)化階段后，直接還原鐵在特殊鋼和優(yōu)質(zhì)鋼的生產(chǎn)中發(fā)揮提高產(chǎn)品質(zhì)量的特殊作用。由于世界焦煤儲量短缺，高爐煉鐵技術的發(fā)展將在精料的基礎上進一步降低焦比，開發(fā)非焦煤能源的利用，如提高煤粉噴吹量。高的達到 12020t/m179。 高 爐長壽及快速大修 由于高爐大型化的結果高爐大修對整個鋼鐵企業(yè)將產(chǎn)生影響巨大，由于設備更新資金的短缺，世界各國都非常關心高爐的長壽。我國目前有多種水渣?；夹g，設備基本國產(chǎn)化。 爐渣處理 爐渣處理有兩種方法：一種是傳統(tǒng)的渣罐出渣，熱 熔渣由渣罐車運往爐渣處理場沖制水渣或制成干渣塊；另一種是在爐前設置水渣和干渣坑兩套設施。采用高壓爐頂1 緒論 6 后（頂壓力在 ～ ），可使爐內(nèi)煤氣流速減慢，煤氣流的壓頭 損失減小，在維持一定的壓差條件下，可加大風量，強化冶煉，達到增產(chǎn)的目的。因為鼓風能耗約占高爐能耗 的 10%，同時在提高富氧率時減少噸鐵耗氧量，以及噸鐵加熱鼓風的能耗。 從提高熱風爐的利用效率來提高風溫。 高風溫 為 高爐提供更高風溫必須提高熱風爐拱頂溫度。其中包括提高入爐鐵礦原料品位、提高熟料率、穩(wěn)定入爐原料成分、整粒。日產(chǎn)鐵萬噸以上。目前利用系數(shù)達到 ／米 1949 年新中國成立后，中國煉鐵工業(yè)經(jīng)過 5O多年的發(fā)展，面貌煥然一新 ，取得了重大進步。 主要經(jīng)濟技術指標 在研究分析國內(nèi) 2020 高爐原燃料條件和實際技術 經(jīng)濟指標的基礎上，結合漣鋼的實情和現(xiàn)有高爐的生產(chǎn)經(jīng)驗，確定了高爐的主要技術經(jīng)濟指標見下表 11。或者高爐精料方針的內(nèi)容歸結為： “高、熟、凈、勻、小、少、好 ”）。保證高爐能在大風、高壓、高風濕、高負荷的生產(chǎn)條件下仍然能穩(wěn)定運行。 2020 年我國經(jīng)濟仍將面臨國際經(jīng)濟環(huán)境不穩(wěn)定、外需放緩的局面，同時國內(nèi)經(jīng)濟在經(jīng)濟結構調(diào)整、轉變經(jīng)濟發(fā)展方式的方針指引下，增速也將適度放緩。因此利用高爐大修的時機，采用成熟、適用的先進技術對高爐進行改造，滿足漣鋼發(fā)展的需要已勢在必行。 1 緒論 2 中國鋼鐵業(yè)急需升級換代 及展望 高爐煉鐵技術，適合于那些工業(yè)化初步發(fā)展的國家，生產(chǎn)大路貨、初級鋼材，但在發(fā)達國家，高爐技術需要更加先進和創(chuàng)新。 1908 年組成包括大冶鐵礦和萍鄉(xiāng) 煤礦的漢冶萍公司。 20 世紀初美國的大型高爐日 產(chǎn)生鐵量達 450 噸。燃料主要是焦炭，其次是煤粉、重油、天然氣等。 （ 2）在加工的過程中易于 鑄、鍛、切削以及焊接等，能夠得到人們需要的任何鋼鐵產(chǎn)品。 國外高爐煉鐵的產(chǎn)量約占整個鐵產(chǎn)量 90%, 如扣除直接還原鐵 , 則約 99%。 為了更加具有科學性， 本著優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和對環(huán)境污染小的方針，在預設計建造一座年產(chǎn)生鐵 350 萬噸的高爐煉鐵車間，本設計說明書詳細的對其進行了高爐設計、 本設計參考了國內(nèi)外的 相似 高爐的生產(chǎn)經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。 作者簽名： 指導教師簽名： 日期： 日期： 紅河學院本科畢業(yè)論文（設計） 摘 要 本設計為年產(chǎn)量 350 萬噸生鐵煉鐵的高爐車間。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設計）授權使用說明 本論文（設計）作者完全了解紅河學院有關保留、使用畢業(yè)論文（設計）的規(guī)定，學校有權保留論文（設計）并向相關部門送交論文（設計）的電子版和紙 質(zhì)版。 2020 年度本科生畢業(yè)論文（設計） 年產(chǎn) 350萬噸生鐵煉鐵的車間設計說明書 2020 年 6 月 2020Annual Graduation Thesis (Project) of the College Undergraduate Annual output of million tons of pig iron, ironsmelting plant design June, 2020 畢業(yè)論文（設計）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設計） 是我在導師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。有權將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并允許論文（設計）進入學校圖書館被查閱。高爐車間的主要系統(tǒng)：高爐本體系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)、送風系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)都做了一定的敘述。 力爭使該設計的高爐做到高度機械化、自動化和大型化，以期達到最佳的生產(chǎn)效益。受煉鋼需求量的驅(qū)動 , 西方采取提高現(xiàn)有高爐生產(chǎn)率或改為擴建大高爐的方式來擴大高爐流程的產(chǎn)能。 （ 3）生產(chǎn)所需的原料、燃料、石灰石等儲量豐富，開采容易，生產(chǎn)成本較低。熔劑是石灰石。 70 年代初，日本建成 4197 立方米高爐，日產(chǎn)生鐵超過 1 萬噸，燃料比低于 500 千克 /每噸生鐵。 1980 年，中國高 爐總容積約 8 萬米 ,其中 1000 米以上的26 座。作為世界上第一鋼鐵生產(chǎn)大國，世界鐵礦第一進口大國，世界鋼鐵業(yè)初級鋼材第一出口大國，世界鋼鐵第一進口大國，世界鋼鐵產(chǎn)業(yè)人數(shù)最多的國家，世界鋼鐵廠最 多的國家，中國必須認真思考中國鋼鐵業(yè)的下一步發(fā)展戰(zhàn)略。 2020 年是 “十二五 ”的開局之年，我國政府在國內(nèi)物價上漲壓力較大、國際經(jīng)濟持續(xù)動蕩的背景下，在控物價、穩(wěn)增長和調(diào)結構 中尋求平衡，實現(xiàn)了有效遏制物價過快上漲，保持了經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展的預期目標。轉變經(jīng)濟發(fā)展方式將降低單位國內(nèi)生產(chǎn)總值鋼鐵消費強度，這對于鋼鐵工業(yè) 來說既是機遇也是挑戰(zhàn)。 周傳典同志說： “高爐必須采用精料，這是兩千多年來中外煉鐵人員反復認識的共同結論 。 休風率 休風率是指休風時間占全年日歷時間的百分數(shù)。該指標體現(xiàn)了國內(nèi)外同類型高爐的先進性。d — 設備能力 燃料比； kg/tFe 500 焦比； kg/tFe ≤350 煤比； kg/tFe 1