【正文】 為 安徽工業(yè)大學 煉鐵畢業(yè)設計說明書 18 2FeO 根據(jù)鐵平衡 ++=%X+150 %+%Y++????① 堿度平衡 鐵水等價帶走的 SiO2量 =1000 % 60/28= R=??2SiOCaO = 5 4 6 00 6 5 00 4 8 3 6 6 6 5 00 4 7 0 0 2 6 00 0 2 5 0180 6 6 0 6 . 0 0 6 71 5 00 8 7 ???????? ???????? YX YX ????② 由式①②得 X=， Y= 生鐵成分校核 （ 1）生鐵中含 [P]=( %+150 %+ %18%+350 %+160 %） 62/142 1/1000=% （ 2） 生鐵中含 [Mn]= （ %+150 %+ %18%） 55/71 50% 1/1000=% （ 3）生 鐵中含 [C]=（ + 1500 103+ ） /100=% （ 4）生鐵中含 [V]=150 102/182 106 （ 5）生鐵中含 [Ti]=（ %+150 %） 48/80 =% （ 6）生鐵中含 [Fe]=100（ +++++） /100=% 表 27 校核后鐵水成分 (%) Fe Mn P S Si Ti V C 104 安徽工業(yè)大學 煉鐵畢業(yè)設計說明書 11 渣量及爐渣成分計算 ∑ CaO=350 +160 + +150 + = ∑ SiO2=350 +160 + +150 + = ∑ Al2O3=350 +160 + +150 + = ∑ MgO=350 +160 + +150 + = ∑ MnO=( +150 + ) = ∑ FeO= 72/56 ∑ S=350 +160 + +150 + %= ∑ TiO2=( +150 ) = ∑ V2O5=150 = 表 28爐渣的成分 組成 CaO SiO2 Al2O3 MgO MnO FeO TiO2 kg % 組成 V2O5 S ∑ CaO/ SiO2 kg % 100 爐渣性能及脫硫能力的計算 將 SiO CaO、 Al2O MgO看成四元素換算成 100%如下： %SiO2+%CaO+%Al2O3%+MgO=+++= 安徽工業(yè)大學 煉鐵畢業(yè)設計說明書 12 換算為 100%后： SiO2: 100/= CaO: 100/= MgO: 100/= Al2O3: 100/= 所以：（ R0`） =(Al2O3)+3(S)? ][30][ SSi ? = +3 0 .3 8 4 4 7 0 .0 3300 . ??? = (R0) =CaO+MgO+FeO+MnO =+++ = (R0`)＜ (R0) 所以能保證脫硫 風量計算 （ 1）燃料帶入總 C 量 GC 總 =G 焦 C 焦 +G 煤 C 煤 =350 +160 = （ 2）溶入生鐵中的 C量 GC 生鐵 =1000 = （ 3）生成 CH4的 C量：（燃料帶入的總碳量約 有 1%到 %與氫化合成甲烷） GC 甲烷 =1% GC 總 =1% = （ 4）爐塵帶走的碳量 GC 爐塵 =18 = （ 5）直接還原消耗的 C 量 錳還原消耗的 C量 =1000 12/55= 磷還原消耗的 C量 =1000 60/62= 硅還原消耗的 C量 =1000 24/28= 安徽工業(yè)大學 煉鐵畢業(yè)設計說明書 13 鈦還原消耗的 C量 =1000 24/48= 鐵直接還原消耗的 C 量 = 12/56 = 故 GC 直 =++++= （ 6）脫硫消耗的 C 量 GC 脫硫 = 12/32= ∴風口前燃燒的碳量 GC 燃 == （ 1） 鼓風中氧的濃度 =21%（ %） + %=% （ 2） 風口前碳燃燒消耗的氧2OV= （ 3） 焦炭帶入氧量 =350 （ 4） 煤粉帶入氧量 =160 （ 5） 需鼓風供給的氧氣體積為 V== 故 V 風 = 爐頂煤氣成分及數(shù)量計算 （ 1） 甲烷的體積4CHV 由燃料 C生成的 CH4量 = 焦炭揮發(fā)分中的 CH4量 =350 煤粉揮 發(fā)分中的 CH4量 =160 故4CHV=++= m3 （ 2） 氫的體積2HV 由鼓風中水分分解產(chǎn)生的 H2量 = %= 焦炭水分分解產(chǎn)生的 H2量 =350 焦炭揮發(fā)分中的 H2量 =350 煤粉揮發(fā)分中的 H2量 =160 煤粉水分分解產(chǎn)生的 H2量 =160 生成甲烷消耗的 H2量 = 2= m3 爐缸煤氣中 H2的總量 =++++= 安徽工業(yè)大學 煉鐵畢業(yè)設計說明書 14 參加間接還原消耗的 H2量 = = 故2HV== m3 （ 3）二氧化碳的體積2COV 由礦石和煤粉帶入的 Fe203 的量 = %+150 %+%+160 %18 %= 參加還原 Fe2O3為 FeO 的氫氣量 =（ ） 2/= 由氫還原的 Fe2O3的量 = 160/2= 由 CO 還原的 Fe2O3的量 == 故 CO2還 = CO 還原 FeO 為 Fe 生成 CO2 的量 = ( ? ?? )焦炭揮發(fā)分中的 CO2量 =350 % 煤粉揮發(fā)分中的 CO2量 =160 % 故2COV=+++= m3 （ 4）一氧化碳的體積 COV 風口前碳燃燒生成 CO 量 =GC 燃 直接還原生成 CO量 = 焦炭揮發(fā)分中的 CO 量 =350 % 煤粉揮發(fā)分中的 CO 量 =160 % 間接還原消耗的 CO 量 =+= 故 COV =+++= （ 6） 氮氣的體積2NV 鼓風帶入的 N2量 =（ %） 79%= m3 焦炭帶入的 N2量 =350 % 煤粉帶入的 N2量 =160 % 故2NV=++= m3 由以上結果可得煤氣成分表，見表 28 安徽工業(yè)大學 煉鐵畢業(yè)設計說明書 15 表 29 煤氣成分表 成分 CO2 CO N2 H2 CH4 ∑ m3 % 100 編制物料平衡表 （ 1） 鼓風量的計算 每立方米鼓風的質量為γ 風 γ 風 = %%% ＋）－（＋）－（ =G 風 =V 風 γ 風 = = （ 2） 煤氣質量的計算 γ 煤氣 = %%%%% ????????? =所以煤氣的質量 G 煤氣 =V 煤氣 γ 煤氣 = = （ 3） 煤氣中的水分 氫氣參加還原生成的水分量 = 2/ 18/2= 則 G OH2= 由以上計算結果編制物料平衡表，見表 29 表 210 物料平衡表 收入項 支出項 組成 質量 /kg 百分數(shù) % 組成 質量 /kg 百分數(shù) % 燒結礦 生鐵 1000 球團礦 150 爐渣 天然礦 煤氣 焦炭 350 煤氣水分 煤粉 160 爐塵 18 鼓風 安徽工業(yè)大學 煉鐵畢業(yè)設計說明書 16 總計 100 總計 100 校核誤差： %1 8 %1 0 0 6 3 4 6 2 74 . 5 43 6 3 =＜ % 故符合要求 熱收入 （ 1）碳素氧化放熱 碳素氧化為 CO2放出熱量2COQ的計算： 碳素氧化為 CO2的體積為： 氧化2COV = 煤氣2COV 揮發(fā)2COV ==3 2COQ= 氧化2COV 12/= 12/= 其中： 為 C 氧化為 CO2的反應熱 碳素氧化為 CO 放出熱量 QCO的計算： 碳素氧化為 CO 的體積為： VCO氧化 =VCO煤氣 VCO揮發(fā) == QCO= VCO氧化 12/= 12/= 其中： 為 C氧化為 CO 的反應熱 由上述計算可得： QC= QCO2 +QCO=+= （ 2）鼓風帶入的熱量 Q 風 Q 風 =V 風 (1φ) 空C + V 風 φ OHC2 =（ %） + % = 空C 1200℃下空氣的熱容量 OHC2 1200℃下水蒸氣的熱容量 安徽工業(yè)大學 煉鐵畢業(yè)設計說明書 17 （ 3） H2氧化成 H2O放出的熱量 H2氧化成 H2O放熱為 Q 水 = = （ 4） CH4生成熱 生產(chǎn) 1kgCH4產(chǎn)生的熱量為 4CHQ=4CHV 16/= 16/= kJ （ 5）爐料物理熱 Q 物 80℃時燒結礦和球團礦比熱容為 kJ/kg Q 物 =（ +150） 80 = kJ 故 Q 收 =++++ = kJ 熱支出 （ 1）氧化物分解吸熱 Q 氧分 Fe的氧化物分解吸熱 GFeO= %+150 %+ %+350 %18 % = kJ 32OFeG= %+150 %+ %+160 %18 % = 入爐礦石中 FeO 一般有 20%到 35%以 2FeO生鐵中 [Si]=%,[S]=%。 安徽工業(yè)大學 煉鐵畢業(yè)設計說明書 7 第二節(jié) 工藝計算 原料成分計算 表 21 原 料成分原始資料 項目 %Fe %Fe2O3 %FeO %CaO %P2O5 %MgO %SiO2 燒結礦 球團礦 天然礦 爐塵 項目 %Al2O3 %MnO %TiO2 %V2O5 %S/2 %燒損 %∑ 燒結礦 球團礦 天然礦 爐塵 C= 表 22 校核后原料成分資料 項目 %Fe %Fe2O3 %FeO %CaO %P2O5 %MgO %SiO2 燒結礦 球團礦 天然礦 爐塵 項目 %Al2O3 %MnO %TiO2 %V2O5 %S/2 %燒損 %∑ 燒結礦 100 球團礦 100 天然礦 100 安徽工業(yè)大學 煉鐵畢業(yè)設計說明書 8 爐塵 C= 100 表 23焦炭成分 固定碳 灰分（ %） SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO P2O5 揮發(fā)分（ %） 全硫 合計 H2O CO2 CO CH4 H2 N2 100 表 24煤粉成分 固定碳 灰分（ %） SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 P2O5 揮發(fā)分（ %） 全硫 合計 H2O CO2 CO CH4 H2 N2 100 參數(shù)設定 焦比： 350kg/t 煤比： 160kg/t 綜合焦比： 350+160 =478kg/t 鐵水溫度： 1500℃ 爐渣溫度： 1550℃ 爐塵吹出量： 18Kg/t 爐頂煤氣溫度： 200℃ 鼓風溫度： 1200℃ 入爐燒結礦溫度： 80℃ 直接還原度： 爐渣堿度： 鼓風濕度： % 綜合冶煉強度： （ 4） 有余熱回收和余壓發(fā)電裝置。 （ 2） 本設計采用了陶瓷杯爐缸爐底結構。 安徽工業(yè)大學 煉鐵畢業(yè)設計說明書 6 （ 2）采用高爐高堿度渣操作制度，有利脫硫。 高爐冶煉強化的主要途徑是提高冶煉強度和降低燃料比，本設計由于采用了現(xiàn)代煉鐵新技術，單位容積的產(chǎn)鐵量較大，使高爐達到強化生產(chǎn)，其主要措施有精料、提高風溫、高壓、 加濕和脫濕鼓風、噴吹燃料以及高爐生產(chǎn)過程的自動化等。生產(chǎn) 1t合格生鐵所消耗的所有原料、燃料、材料、水電、人工等一切費用的總和，單位為元 /t。 7．生鐵合格率：高爐生產(chǎn)的化學成分符合國家的規(guī)定的合格生鐵占生鐵量的百分數(shù)為生鐵合格率。 6．高爐一代壽命 高爐一代壽命是從點火開爐到停爐大修之間的冶煉時間，或是指 高爐相鄰兩次大修之間的冶煉時間。一定的高爐休風率是保證高爐檢修以獲得安全操作和高指標的途徑之一，但是高爐休風率不能過大，否則會降低年產(chǎn)量。 5．休風率 休風率是指高爐休風時間占高爐規(guī)定作業(yè)時間的百分數(shù)。一般煤粉的置換比為 ～ 。當每晝夜煤粉的消耗安徽工業(yè)大學 煉鐵畢