【正文】 1m3 鼓風(fēng)中的氧的濃度： ++= 風(fēng)口前燃燒的碳需要氧量： （ 212） = 量煤粉可供給： 110（ +） = 給則每屯生鐵鼓風(fēng)量： Vb 2 1 22 3 1 ?? ）（ m3 3 、 計(jì)算煤氣各組分的體積和成分。 硅石用量： 0 1 5 ??? ?? （ 4）渣量及爐渣成分計(jì)算 爐料帶入的各種爐渣組分的數(shù)量為： ∑CaO＝ +＝ ∑SiO2＝ ＋ ＝ ∑MgO=+420+110+ = ∑Al2O3=+420+110+ ＝ Kg 渣中 MnO 量＝ 71/55＝ Kg 渣中 FeO 量＝ 72/56＝ Kg 渣中 CaF2 量＝ ＝ Kg 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 渣中 K2O 量＝ ＝ Kg 渣中 Na2O 量＝ ＝ 渣中 RexOy 量＝ ＝ Kg 每噸爐料 全部含 硫量 ： +420+110+ ＝ 進(jìn)入生鐵的硫量＝ 1000%＝ Kg 進(jìn)入煤氣的硫量＝ ＝ 進(jìn)入渣中的硫量＝ ＝ Kg 爐渣組成列入表 表 爐渣組成 項(xiàng) 目 CaO MgO SiO2 Al2O3 MnO FeO 數(shù)量Kg 成分 % 項(xiàng)目 K2O Na2O RexOy CaF2 S/2 ∑ 數(shù)量Kg 成分 % 爐渣性能校核： 爐渣實(shí)際堿度 R＝ ＝ 物料平衡計(jì)算 已知 rd＝ （ — ） ， ηH＝ （ — ） ，空氣濕度為 g/m3.鼓 風(fēng)濕度為 ψ＝ 物料平衡計(jì)算的步聚為： 1 、 風(fēng)口前燃燒的碳量。你 焦炭帶入的 Fe 量： )88 (420 ????? 煤粉倒入的 Fe 量： )(110 ??? 燃料帶入鐵量 Fef＝焦炭帶入 +煤粉帶入 =+= 計(jì)算礦石用量 A ＝ [1000﹙ － [Si] － [S] ﹚－ 100Fefη﹙ 1﹚ ]/[ η﹙ 1 TFe＋ 礦 ＋ 礦 η﹙ 2﹚ ] ＝ [1000﹙ － － ﹚－ ]/[＋ ＋ ]＝ Kg ﹙ 2﹚ 生鐵成分計(jì)算 [Fe] ＝﹙ ATFe/100＋ Fef﹚ ＝﹙ ＋ ﹚ ＝ [P] ＝﹙ AP 礦 /100＋焦炭中 P 帶入量﹚ /10 ＝﹙ ＋ 42062/142﹚ /10＝ [Mn] ＝ AMn 礦 /100η﹙ 2﹚ /10＝ ＝ [C] ＝ 100－ [Fe] － [Si] － [Mn] － [P] － [S] ＝ 100－ － － － － ＝ 生鐵成分表如表 表 生鐵成分表（ %） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 項(xiàng)目 Fe Si Mn P S C ∑ 比例 （ 3） 熔劑用量計(jì)算 根據(jù)堿度平衡求石灰石用量。礦比為 80： 10： 10。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 第二章 煉鐵工藝計(jì)算 高爐物料平衡計(jì)算 原料條件及平衡計(jì)算 [22] 1. 原料條件 包頭地區(qū)原料成分見表 ～ 表 礦石成分表 (%) 成分 TFe Mn P S F FeO CaO 燒結(jié)礦 球團(tuán)礦 生礦 硅礦 石灰石 續(xù)表 成分 SiO2 MgO Al2O3 RxOy K2O Na2O CO2 燒結(jié)礦 球團(tuán)礦 生礦 硅礦 石灰石 表 焦炭成分表（ %） 固定碳 （ %） 灰分 （ %） SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO FeS P2O5 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 續(xù)表 揮發(fā)分 （ %） 有機(jī)物（ %） 合計(jì) 全硫 游離水 CO2 CO CH4 N2 H2 H N S （ S 全 ＝ S 有機(jī) ＋ FeS32/88＝ ＋ 32247。 圖拉法水淬渣 ：用高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械?；喤浜系娃D(zhuǎn)速脫水轉(zhuǎn)鼓處理熔渣。 ③ 機(jī)械脫水。 ② 脫水槽脫水。 水淬渣按過濾方式的不同可分為以下幾種方式： ① 過濾池過濾。它可以做礦渣水泥、渣磚、濕碾混凝土、泡沫渣和渣棉等。滾輪移動式恰好相反，容易制造，但運(yùn)行狀況不好，國內(nèi)多用于中小型煉鐵廠 [20]。 鑄鐵機(jī)按滾輪固定的形式可分為兩類：一類是滾輪安裝在鏈帶兩側(cè)，鏈帶運(yùn)行時滾輪沿著固定軌道前進(jìn)，稱為滾輪移動式鑄鐵機(jī)；另一類是吧滾輪安裝在鏈帶下面的固定支座上，支撐鏈帶，稱為固定滾輪式鑄 鐵機(jī)。一般年產(chǎn) 10 萬噸以上的獨(dú)立煉鐵車間或年產(chǎn) 300~25 噸的聯(lián)合企業(yè)都應(yīng)設(shè)置鑄鐵機(jī)。魚雷罐車取代傳統(tǒng)的鐵水罐車和混鐵爐，可在鐵水運(yùn)輸過程中按照鋼鐵煉制工藝過程進(jìn)行鐵水混合、保溫、脫磷、脫硫等處理，從而縮短了冶煉時間，降低冶煉成本，實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼，它是一種高效、先進(jìn)的冶煉工藝設(shè)備。 圖 上部敞開式鐵水罐車 1— 錐形鐵水罐； 2— 樞軸； 3— 耳軸； 4— 支撐凸爪； 5— 地盤； 6— 小軸 2) 混鐵爐式鐵水罐又稱魚雷式鐵水罐（如圖 ），特點(diǎn)是散熱量小，容量大，但修理困難。大中型高爐無論其鐵水是送去煉鋼還是鑄鐵，都是利用鐵水罐車運(yùn)輸?shù)摹? 鐵水處理 高爐生產(chǎn)的鐵水，大部分用于煉鋼。 3) 爐前吊車 為減輕勞動強(qiáng)度及 方便爐前設(shè)備檢修，高爐均設(shè)置有橫跨爐前出鐵場的吊橋式吊車或環(huán)行出鐵場的橋式吊車。 圖 電動泥炮裝置 1— 打泥機(jī)構(gòu) 2— 壓炮機(jī)構(gòu) 3— 轉(zhuǎn)炮機(jī)構(gòu) 4— 鎖炮機(jī)構(gòu) 電動泥炮有絲桿和螺母易磨損，修理困難，炮體過大等缺點(diǎn)。 泥炮按驅(qū)動方式不同，分為氣動泥炮、電動泥炮和液壓泥炮。 ③ 炮嘴應(yīng)有合理的運(yùn)動軌跡，泥炮到達(dá)工作位置時要有一定傾角，而且炮嘴進(jìn)入出鐵口泥套時，應(yīng)盡 量沿直線運(yùn)動，以免損壞泥套。 ① 泥炮工作缸應(yīng)具有足夠的容量，以供應(yīng)足夠堵口的耐火泥，能夠一次堵住出鐵口。泥炮需要在高爐不停送風(fēng)的全風(fēng)情況下把堵泥壓進(jìn)鐵口，其壓力應(yīng)大于爐缸內(nèi)壓力，并能頂開由于放鐵后堆滿鐵口內(nèi)側(cè)的焦炭。 開鐵口機(jī)必須瞞住一下要求：開鐵口時不得破話泥套和覆蓋在鐵口區(qū)域爐缸內(nèi)壁上的泥炮；能遠(yuǎn)距離操作，工作安全可靠；外形尺寸應(yīng)盡可能的小，并當(dāng)打開出鐵口后能很快 撤離出鐵場；開出的出鐵口應(yīng)為具有一定斜度角、滿足出鐵要求的直線孔道。中小高爐使用的是電動鉆孔式，大中型高爐采用全氣動全液壓氣液復(fù)合傳動沖鉆式開口機(jī)。開口機(jī)走行梁一端可以繞一固定軸回轉(zhuǎn)，另一端通過電動機(jī)拖動使其離開或送至開鐵口位置。 爐前設(shè)備 爐前設(shè)備主要有開鐵口機(jī)、堵鐵口泥炮、堵渣機(jī)、換風(fēng)口機(jī)、振搗鐵溝的機(jī)械等。未抽盡的煙塵通過出鐵場上的排煙內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 氣樓自然排出 [42]。 圖 單鐵口的矩形出鐵場平面布置圖 1高爐； 2南渣口； 3西渣口； 4東渣口； 5水渣 溝； 6信號室； 7鐵水主溝； 8撇渣器； 9鐵水溝； 10下渣溝； 11爐前吊車； 12鐵路； 13電泡操作室 14泥溝庫； 15炮泥庫； 16焦粉庫 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 圖 多鐵口的雙矩形出鐵場平面布置 圖 環(huán)形出鐵場平面布置 高爐； 2主溝； 3鐵溝； 4下渣口； 5擺動溜嘴； 6風(fēng)口平臺； 7出鐵場； 8鐵水罐停放、運(yùn)輸線； 9汽車直接上出鐵場平臺通道； 10輔助材料運(yùn)輸線； 11爐前起重機(jī) 2) 出鐵場除塵 為了改善爐前高溫、多塵的勞動環(huán)境，減少煙塵和熱輻射對人體的危害，在渣鐵溝上方設(shè)計(jì)有溝蓋 ，在渣、鐵罐上方設(shè)計(jì)有抽塵罩，除塵管道全部采用側(cè)吸式并埋入沙層中。 鞍鋼新 1 號 3200 4 雙矩形出鐵場 如圖 單口鐵的矩形出鐵場，目前這種布置已經(jīng)很少見了。 寶鋼 3 號 4350 4 雙矩形出鐵場 寶鋼 4 號 4747 4 雙矩形出鐵場 太鋼 5 號 4350 4 雙矩形出鐵場 天鋼 2 號 3200 4 雙矩形出鐵場 90186。國內(nèi)大型高爐除鐵口夾角見表 表 我國 3000m3 以上高爐出鐵場形式及鐵口夾角 項(xiàng)目 爐容， m3 鐵口數(shù)，個 出鐵場形式 鐵口夾角 寶鋼 1 號 4063 4 雙矩形出鐵場 40186。出鐵場有矩形出鐵場、雙矩形出鐵場和環(huán)行出鐵場。為了便于觀察風(fēng)口和檢查冷卻設(shè)備以及進(jìn)行更換風(fēng)、渣口等冷 卻設(shè)備的操作，風(fēng)口平臺應(yīng)寬敞平坦，但應(yīng)留有一定泄水坡度。包括風(fēng)口平臺、渣口平臺和出鐵場。 基座直徑與載荷和地基土質(zhì)有關(guān)，基座底表面積可按下式計(jì)算： 允KSPA /? m 式中 A— 基座 底部表面積， 2m ； P — 包括基礎(chǔ)質(zhì)量在內(nèi)的總載荷， t ； K — 小于 1 的安全系數(shù)，取值視地基土質(zhì)而定； 允S — 地基土質(zhì)允許承受能力， 2/cmkg 。 2) 具有一定的耐熱能力。高爐基地由地下的基 座和地面上的基墩組成。在大型高爐上將可能綜合采用銅冷卻壁、剛冷卻壁和球墨冷卻壁是高爐爐體冷卻結(jié)構(gòu)更加合理 [15]~[16]。隨著銅冷卻壁的國產(chǎn)化進(jìn)程的加快，成本的不斷降低和技術(shù)的不斷成熟，可以預(yù)見，銅冷卻壁在我國的使用，特別是在大型高爐上的使用將會不斷加快?，F(xiàn)在國內(nèi)有部分鋼鐵企業(yè)使用剛冷卻壁，如濟(jì)鋼、南鋼和鞍鋼等，效果較好。高導(dǎo)熱性的紫銅冷卻壁的國產(chǎn)化及應(yīng)用也得到很好地發(fā)展。隨著高爐強(qiáng)化熔煉水平的提高，球墨鑄鐵冷卻壁越來越難以滿足要求。 爐體結(jié)構(gòu)的合理性也表現(xiàn)在冷卻壁的熱面溫度能控制在 400℃，因?yàn)槔鋮s壁溫度超過 400℃就發(fā)生相變從而加速冷卻壁的破損。 合理的冷卻結(jié)構(gòu) 冷卻結(jié)構(gòu)的的合理與否對高爐長壽影響巨大。 圖 風(fēng)口結(jié)構(gòu) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 圖 渣口裝置 3) 冷卻壁 冷卻壁裝設(shè)在磚襯和爐殼之間，它是內(nèi)部鑄有無縫鋼管的鑄鐵板。 渣口一般由四套組成，即渣口大套、二套、三套和小套（小渣口）。 2) 風(fēng)口和渣口冷卻 風(fēng)口一般由大中小三個套組成。大中型高爐在爐齡末期，冷卻器被燒毀的情況下，為了繼續(xù)維持生產(chǎn)，爐皮噴水冷卻時一項(xiàng)重要措施。 冷卻板型式有鑄銅冷卻板，其中有兩通道的，四通道的，還有埋入式鑄鐵冷卻板等。在使用材質(zhì)上又分為耐熱鑄鐵、球墨鑄鐵、鋼和銅冷卻壁。 高爐冷卻設(shè)備的種類 我國常用的冷卻設(shè)備有外部噴水冷卻、風(fēng)口和渣口的冷卻、冷卻壁、冷卻板、支梁式水箱以及風(fēng)冷或水冷爐底等。 冷卻介質(zhì)選擇及處理 冷卻介質(zhì)選擇 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 根據(jù)高爐不同部位的工作條件及冷卻的要求，所用的冷卻介質(zhì)也不同，一般常用的冷卻介質(zhì)有：水、空氣和汽水的混合物，即水冷、風(fēng)冷和汽化冷卻。 3) 維持合理的操作爐型，使耐火材料的侵蝕內(nèi)型線接近操作爐型，對高爐內(nèi)煤氣流的合理分布、爐料順行起到良好作用。 高 爐冷卻 高爐冷卻目的 1) 保護(hù)爐殼及各種鋼結(jié)構(gòu)，使其不因受熱變形或破壞。塑性相結(jié)合棕剛玉磚除微氣孔指標(biāo)較差外 , 其他性能都較好 , 是目前應(yīng)用最多的一種。K 1 抗堿度 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 差 差 從表 , 國產(chǎn)微孔剛玉磚的各項(xiàng)性能均已達(dá)到或優(yōu)于法國陶瓷杯磚 , 其中抗?fàn)t渣侵蝕性和耐壓強(qiáng)度更好。C），W 3) 陶瓷杯用磚 目前國內(nèi)高爐陶瓷杯用磚有復(fù)合棕剛玉磚、剛玉莫來石磚、塑性相結(jié)合剛玉磚、微孔剛玉磚、法國陶瓷杯磚 ( 澆注塊 ) 等 5 種 ,其性能對比試驗(yàn)結(jié)果見表 表 陶瓷杯磚性能對比 性能 法國澆注塊 1995 年 20xx 年 微孔剛玉磚 塑性相剛玉磚 復(fù)合剛玉磚 剛玉莫來石 體積密度， (g應(yīng)指出的是 , 石墨磚一般用于爐底最下層 , 是利用其高導(dǎo)熱性強(qiáng)化爐底冷卻 , 在高爐爐役后期減緩鐵水的侵蝕。m1cm3) 顯氣孔率， % 耐壓強(qiáng)度， MPa 透氣度， mDa 氧化率， % 鐵水熔蝕指數(shù)， % 平均孔徑， μm 孔容積率， % 導(dǎo)熱系數(shù)（ 600186。但是 , 蘭州新研制的半石墨炭磚的導(dǎo)熱系數(shù)、微氣孔指標(biāo)則優(yōu)于德國同類產(chǎn)品。石墨炭磚和日本 BC5 型半石墨炭磚相比 , 其導(dǎo)熱系數(shù)、抗堿性、鐵水熔蝕等性能相當(dāng)。目前 , 這些檢 驗(yàn)方法已在國內(nèi)廣泛應(yīng)用 , 很多新型優(yōu)質(zhì)高爐耐火材料不斷地開發(fā)出來 , 有的