【正文】 ?；h(huán)系統(tǒng) 經(jīng)過濾的沖渣水進入熱水池，再經(jīng)熱水泵送入冷卻塔冷卻后進入冷水池， ?；?。濾出水中的殘渣在集水槽內(nèi)沉淀，經(jīng)底流泵泵至水渣溝重新過濾，集水槽上部的清水溢流進入水循環(huán)系統(tǒng)。 過濾工藝 經(jīng)?；蟮脑旌衔锝?jīng)水渣溝、水渣槽送至轉鼓過濾器內(nèi)的分配器，均勻地將渣水分配進入轉鼓過濾器。水渣沖制箱噴出的高速水流使熔渣水淬冷卻，形成顆粒狀水渣。水渣質(zhì)量高，環(huán)保條件好等等 [9]。 英巴法沖水渣工藝在國外應用廣泛， 20世紀 80 年代末引入中國后得到了迅速推廣，在新建或改造的現(xiàn)代化大型高爐上業(yè)績卓著。傳統(tǒng)的水渣生產(chǎn)采用泡渣法和渣池法。 本設計采用混鐵爐式鐵水罐。鐵 水罐由鋼板焊成，罐內(nèi)砌有耐火磚襯，并在磚襯與罐殼之間填以石棉絕熱板。 鐵水罐車是用普通機車牽引的特殊的鐵路車輛，由車架和鐵水罐組成，鐵水罐通過車身的兩對樞軸支撐在車架上。出鐵場上面布置出鐵溝和下渣溝。出鐵場的位置應與鐵口位置相適應。 本設計風口平臺的標高比出鐵場的標高要高 m，風口平臺比風口中心線低1250 mm，凈空寬度為 6 m。大型高爐鐵口數(shù)目多時，可設 2～ 4個出鐵場，本設計的高爐設有 二 個出鐵場。其主要作用是方便高爐操作人員 窺視風口，了解爐內(nèi)情況及布置上渣溝。為了搞好這些工作，必須有完好的出鐵和出渣設施及足夠的運輸能力。 湖南化工職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 29 圖 全干式布袋煤氣除塵法 工藝流程 11 渣鐵處理系統(tǒng) 高爐冶煉中有大量高溫液態(tài)的生鐵和爐渣由高爐下部的鐵口和渣口放出。重力除塵器為圓筒形，上下部均為圓錐形，錐面水平夾角 50176。 高爐煤氣沿下降管經(jīng)過重力除塵器后，再經(jīng)過溫度調(diào)整沿位于除塵箱體下側的箱體入口進入干法布袋除塵箱體；在除塵箱體內(nèi)，由懸掛于箱體 內(nèi)部的除塵布袋外壁進入布袋內(nèi)（過濾），灰塵被阻擋在布袋外壁；經(jīng)過布袋除塵后的干凈煤氣沿位于除塵箱體上部的箱體出口流出，進入凈煤氣管道匯合，然后經(jīng)過減壓閥組或 TRT 機組降壓和噴水降溫后并入煤氣管網(wǎng) 。級高爐 ,并向 4000～ 5000 m179。較濕法除塵相比其各類性能指標效益明顯 ,特別是增加 TRT發(fā)電量、減少運行費用和環(huán)境污染等方面較為突出。 高爐煤氣全干式布袋除塵是目前我國冶金行業(yè)重點推廣的具有共性和關鍵作用的 節(jié)能環(huán)保技術之一。的灰塵，如直接使用，不僅運送時堵塞管道，而且會使熱風爐和燃燒器等的耐火磚襯被侵蝕破壞。可以作為熱風爐、燒結點火和鍋爐的燃料。 湖南化工職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 28 10 高爐煤氣除塵系統(tǒng) 高爐冶煉生產(chǎn)大量煤氣。 因此 ， 用廢舊塑料代替部分煤粉實行高爐噴吹是切實可行的 。 國內(nèi)的實驗研究和國外的實踐表明 ， 高爐噴吹廢舊塑料技術國內(nèi)尚處于實驗室階段 ,國外己成功應用于生產(chǎn) 。 同時也浪費了大量的可利用資源 ，而高爐噴吹技術則是將鋼鐵工業(yè)與塑料工業(yè)有機結合 ， 綜合利用了廢舊塑料的高熱值和化學能 ， 使進入高爐的廢塑料粒子在爐內(nèi)高溫和還原氣氛下 ， 被氣化成 H2 和 CO ,隨熱風上升的過程中 ， 它們作為還原劑 ,將鐵礦石還原成鐵 。 用后丟棄的大量塑料廢棄物已成為危害環(huán)境的一大禍害 ,其主要原因就是這些塑料垃圾難以處理 ,無法使其分解并化為塵土 。但當滯留在爐內(nèi)的未燃煤粉超過一定量時，也會起到相反的作用，如爐缸內(nèi)未燃煤粉過多，就會影響爐缸內(nèi)爐渣的透液性，引起爐缸堆積，渣中帶鐵，大量燒壞風口、渣口，爐渣流動性變差 ,不利于高爐出渣出鐵；如高爐上部滯留的未燃煤粉過多，就會影響整個料柱的透氣性、透液性，特別是對軟熔帶部位的透氣性影響極大，造成高爐風壓升高，風量降低，總差壓升高，易造成爐況難行；如大量的未燃煤粉粘于爐墻，就容易造成爐墻結厚，從而影響正常生產(chǎn)。假如噴煤量較大，而風溫、富氧水平較低 ,煤粉在高爐風口回旋區(qū)內(nèi)的燃燒率較低 ,就會有大量的未燃煤粉存在。本設計采用斜插式。 3) 噴煤槍：由混合器或經(jīng)過分配器吹送的煤粉，通過噴槍送到高爐直吹管進入爐內(nèi)。 2) 分配器：本設計采用盤式分配器。 （ 3） 噴吹系統(tǒng)附屬設備 1) 混合器：將煤粉與壓縮空氣混合并使煤粉啟動的設備，由殼體與噴咀組成，安裝在噴吹罐下面。指最低和最高料面間的容積，最低料面指在料面以下保留 2～ 3t煤粉的料面；最高料面指在離罐頂?shù)那蛐蔚霓D折處 800～ 1000 mm的料面。 5）采用濃相噴吹技術，噴吹濃度達到 30～ 45 kg/kg，煤粉在管道內(nèi)流速為 3～5 m/s，避免了管道磨損，并且大大降低了耗氣量。單管路噴吹可滿足噴吹易爆易揮發(fā)煤種的要求，是目前噴煤高爐廣泛采用的一種噴煤形式。 3)采用單管路噴吹。另外高壓操作 高爐必須采取高壓噴吹。不僅降低了工程投資（約降低 25%），而且減小了噴吹煤粉的中間環(huán)節(jié)。在煤粉制備站與高爐之間距離小于 300m情況下，將噴吹設施布置在制粉站的煤粉倉下面不設輸粉設施的工藝稱為直接噴吹。本設計采用中速磨制粉、并聯(lián)罐、單管直接噴吹、分配器的工藝。因此，原煤在噴吹前必須通過配煤、混勻、制煤等一系列準備處理，成為合格煤粉，然后才由噴煤設施噴入高爐。因此，國內(nèi)外高爐普遍應用了富氧 噴吹 技術 。 富氧噴吹是強化高爐冶煉過程的重要技術措施之一，特別是隨著高爐噴吹燃料技術的進步，富氧噴吹技術得到快速發(fā)展，現(xiàn)已成為提高產(chǎn)量和提高噴煤量、降低焦比以提高綜合經(jīng)濟效益的重要措施。固體燃料主要有無煙煤粉、氣煤、顆粒塑料等。氣體燃料主要有天然煤氣和焦爐煤氣等，其中以噴吹天然氣居多。 球式熱風爐，其結構和頂燃式熱風爐相同，只是耐火球代替格子磚 。 湖南化工職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 25 外燃式熱風爐，將蓄熱室和燃燒室分開，分別置于兩個筒體的爐殼內(nèi)。 目前熱風爐結構形式包括內(nèi)燃式、外燃式、頂燃式和球式。 熱風爐的設計指導思想是盡量提高熱風爐的熱效率，降低燃料消耗，提高熱風溫度。其工藝流程是：首先，在熱風爐的燃燒期內(nèi)，借助煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣將蓄熱室內(nèi)的格子磚加熱。 8. 2 熱風爐設計 現(xiàn)代熱風爐是一種蓄熱式熱交換器。高爐鼓風機是高爐的心臟。 高爐鼓風機 高爐鼓風機是高爐冶煉最重要的動力設備。 高爐送風系統(tǒng)是為高爐冶煉提供足夠數(shù)量和高質(zhì)量風的鼓風設施。 8 高爐送風系統(tǒng) 從冶煉角度看，“風”是高爐的重要原料之一。 湖南化工職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 24 上料設備 本設計采用膠帶機上料。其優(yōu)點在于：布置操作靈活，備用能力大，便于維護。 焦炭稱量漏斗：安裝在貯焦槽下面，用來稱量經(jīng)篩分的焦炭，之后將焦炭卸入膠帶上料機運往高爐爐頂。本設計中采用電磁震動篩作為篩分設備 。槽下篩分是爐料入爐前的最后一次篩分。 給料機 選用電 磁振動式給料機，主要由槽體、振動器和減振器三部分組成。 貯礦槽、貯焦槽及其附屬設備 貯礦槽與貯焦槽 高爐爐后貯礦槽和貯焦槽是用來接受和貯存爐料的，用以緩沖燒結廠和焦化廠與高爐間的生產(chǎn)不平衡，以及運料膠帶運輸機事故或檢修時所帶來的影響。 供料系統(tǒng)的型式與布置 本設計選用稱量漏斗、膠帶機上料 。 湖南化工職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 23 7 高爐供料系統(tǒng) 高爐供料系統(tǒng)的職能是按照高爐工藝操作的要求，將爐后的各種原燃料按重量計量方式組成一定的料批，按規(guī)定的程序送到高爐爐頂裝料設備。 溜槽布料器系統(tǒng) 溜槽布料器系統(tǒng)包括布料溜槽、氣密箱、星形減速箱及電器控制等。其直徑大小取決于爐料的粒度和下料速度。貯料罐本體為鋼結構件，內(nèi)壁襯以高錳耐磨保護板。 稱量料罐、密封閥及卸料罐 稱量料罐的上部為球頂型，中部為圓筒型，下部為錐型。本設計采用水平移動式受料斗。并且它與下密封 閥是硬連接在一起的，料罐的充壓與泄壓均不會影響稱量值的準確性。 （ 3） 設備采用積木式結構，有利于設備的加工 、 運輸及維護 ， 并減輕設備重量。 、 無料鐘爐頂優(yōu)點如下： （ 1） 用密封閥代替料鐘，爐頂密封性能得到改善，為了高爐采用高壓爐頂創(chuàng)造了條件。 表 41 爐型數(shù)據(jù)表 序號 項目 數(shù)值 序號 項目 數(shù)值 1 有效容積 Vu/m3 9 爐身高度 h4/m 2 爐缸直徑 d/m 10 爐喉高度 h5/m 2 3 爐腰直徑 D/m 11 11 有效高度 Hu/m 26 4 爐喉直徑 d1/m 12 爐腹角 α 80 5 死鐵層深度 h0/m 13 爐身角 β 82 6 爐缸高度 h1/m 14 Hu/D 7 爐腹高度 h2/m 15 鐵口數(shù) /個 1 8 爐腰高度 h3/m 16 風口數(shù) /個 22 湖南化工職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 22 6 高爐爐頂裝料設備 隨著高爐容積的大型化和爐頂壓力的進一步提高，鐘式爐頂已難以滿足布料和密封的要求，為了解決高爐特別是大 型高爐的布料和密封問題，近年來設計了無料鐘爐頂，無料鐘爐頂與鐘式爐頂比較其主要特點是取消了大小料鐘和料斗，依靠閥門來密封爐頂煤氣和用旋轉溜槽布料。 ， 則 4h = ?tan2d 1D n2 .2711 ?? ? 取 4h = 校核 β n 14 ???? D? β= 82176。 則 a n2 a n2 dh 2 ??? ??D 取 2h = 校核 α n 2 ???? D? α =80176。d ） 。 （ 1） 確定年工作日 ： 365 96%=351d （ 2） 定 產(chǎn)量 ：選定高爐座數(shù)為 1座，利用系數(shù) ? ?dmv ?? 3/? 高爐日產(chǎn)量 tVuP ???? 年產(chǎn)量 ? ?萬噸總 ???P （ 3） 爐缸尺寸 1）爐缸直徑。 Kt值一般為 80%～ 90%，個別高于 90％ ，本例高爐熱量利用系數(shù)為 ％ ?！? 干煤氣帶走熱 =1. 48200= ? ?kJ 水蒸氣帶走熱 = ? ? ? ?kJ 3 1111002020 .5 1 9182 2 .46 5 .1 3 ????? 爐塵帶走的熱 = 200= ? ?kJ (爐塵比熱容 KJ/Kg 其中以 CaCO3分解 的 CO2為 ? ?kg 2 0. 1 22 .2 68 .2 18 .2 12 5. 6 6 ??? ； 故以 MgCO3形式分解的 CO2量 == Kg。 1 Kg 硫的平均耗熱 = ? ? 9 0 4 01 ???? ）（ 脫 S 耗熱 = =? ?kJ 氧化物分解和脫硫總熱為上述 1）～ 5） 項熱耗之和，即 ? ?kJQ 8 9 1 7 3 0 2 7 5 0 2 0 6 0 1 7 3 3 6 5 3 ?????氧 （ 2）碳酸鹽分解熱 由 CaCO3分解出 1 Kg 的 CO2需熱 KJ，由 M gCO3分解出 1 Kg CO2需熱 KJ， 混合礦石 CO2量 = = Kg。S ， MgO脫硫耗熱為 KJ/ Kg m（ FeO）硅酸鐵 = 718 +370 74+180= ? ?kg 去除進入渣中的 FeO，它也以硅酸鐵形式存在，計 kg 余下的 m(FeO)硅酸鐵 == ? ?kg m(FeO)四氧化三鐵 = 0. 87 718= ? ?kg m(Fe2O3)四氧化三鐵 = ? ? 05721 601 37 .6 7 ?? 湖南化工職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 15 m(Fe2O3)自由 =0. = ? ?kg 依據(jù) 1kg 鐵氧化物分解熱，即可算出總的分解熱?！? 混合礦帶入的物理熱 =80= ? ?kJ （ 5） H2氧化放熱 1m179?！?，水蒸氣的比熱為 kJ/ m3 成 CO2放熱 ? ?3/ 78 9 34 1 0 mkJ??? 由 C 氧化成 1m179。 4 高爐熱平衡計算 需要補充的原始條件： 鼓風溫度 1100℃； 爐頂溫度 200℃； 入爐礦石溫度為 80℃ 。） 湖南化工職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 11 (2)入爐總 H2量 =鼓風帶入 H2+焦炭帶入 H2+煤粉帶入 H2 ? ?）（的總量即：32 2??????????? ??????????H 設噴吹條件下有 40% 的 H2 參加還原，則參加還原的 H2 量== ? ?3m 生成 CH4的 H2量 =2= ? ?3m 進入煤氣的 H2量 =(+)=? ?3m % 563r 2Hi ???? （ 假定用 H2還原的鐵氧化物中， 1/3 用于還原 Fe2O3， 2/3 用于還原 FeO） (3)由 Fe2O3→FeO 生成 CO2的量 = ? ? m16 022 . 09916 1 3??? 由 FeO→Fe 生成 CO2的量 = ? ? )(m 3??? 由 MnO2→MnO 生成的 CO2的量 = ?