【正文】 ?3m 0. 098722 .40. 00 0216 66 .6 1 ??? 另外， H2參加還原反應(yīng)，相當(dāng)于同體積的 CO2所參加的反應(yīng)，所以 CO2的生成量中應(yīng)該減去 m179。） 焦炭揮發(fā)分含 CH4量 = 0. 161622 .40. 000 337 0 ??? （ m179。) 風(fēng)口前 C 燃燒所需氧量 = % =(m179。 將上式分別進(jìn)行計算： 鼓風(fēng)含氧濃度 =+= (m179。 (2)風(fēng)量計算（ V風(fēng)） 根據(jù)氧平衡可得 ： 0 . 2 9 f0 . 2 1 Q0 . 9 3 3c）CmV 2o風(fēng)燃風(fēng) ? ????? ? （ 其中 3222. 41816O)V ( HV ( O )Q M2Mo 2 ??????? ??? ）（ 式中 ? ??? 0 .9 3 3cm (C ) 風(fēng)燃 ──風(fēng)口前燃燒的 C 所需氧量 （ m179。 上述 1， 2， 3 原條件已經(jīng)由配料計算給出，本例 僅 假定其余各項未知條件，分別為鼓風(fēng)濕度 f=%（ 12g/m3 ）， 直接還原度 rd=。 (5) 選擇直接還原度 ，或依煤氣成分計算 。 (1) 原料全分析并校正為 100%； (2) 生鐵全分析； (3) 各種原料消耗量 。物 料平衡有助于檢驗設(shè)計的合理性，深入了解冶煉過程的物理化學(xué)反應(yīng)，檢查配料計算的正確性。 高爐物料平衡計算的內(nèi)容 物料平衡是建立在物質(zhì)不滅定律的基礎(chǔ)上，以配料計算為依據(jù)編算的。而在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的高爐物料平衡計算，則要確定單位生鐵的全部物質(zhì)收入與支出，即計算單位生鐵鼓風(fēng)數(shù)量與全部產(chǎn)品的數(shù)量，使物質(zhì)收入與支出平衡。 根據(jù)鐵平衡求鐵礦石需要量 13 ][10 ???? tkgFew FemFem礦渣焦、煤 ）（ ）（礦石量根據(jù)鐵平衡關(guān)系式得： ? ?kgFe ??????? ?????量焦炭帶入 ? ?kgFe ????量煤粉帶入 ? ?kgFe ???量進(jìn)入渣中的 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 7 ? ? ?????需要的混合礦量 冶煉每噸生鐵爐料的實際用量計算 見 表 16 表 16 每噸生鐵爐料實際用量 名稱 干料用量 /kg 機(jī)械損失 /% 水分 /% 實際用量 /kg 混合礦 焦炭 煤粉 共計 370 180 — — — = 370 = 180 （ 1）終渣 S含量 ? ?kgS ???????量爐料全部含 ? ?kgS ?量進(jìn)入生鐵的 ? ?kgS ???量進(jìn)入煤氣的 ? ? ? ?kgS ????量進(jìn)入爐渣的 (2) ? ?kgF eO ?量終渣的 （ 3） ? ?kgM nO ?????量終渣的 （ 4） ? ?kgS iO . 5. 0 7 4 ???????? －量終渣 （ 5）終渣的 CaO 量 = +370 +180 =(kg) （ 6）終渣的 Al2O3量 = +370 +180 =(kg） （ 7）終渣的 MgO 量 = +370 +180 =(kg) 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 8 表 17 終渣成分 成分 SiO2 Al2O3 CaO MgO MnO FeO S/2① 合計 R kg % 100 生鐵成分校核 （ 1) % 3 ??????? ??????量含 P （ 2) 230. 03 20. 48Ls 0. 03 %S ????量含 （ 3)含 Si 量 =% （ 4) % 00 01 ????量含 M （ 5)含 Fe 量 =95% （ 6)含 C 量 =100(++++)=％ 表 18 生鐵成分 （ %） Fe Si Mn P S C 合計 95 100 校驗結(jié)果與生鐵成分相符合，表明原定生鐵成分恰當(dāng)，計算認(rèn)可。熱平衡計算。 (5)原燃料成分 分析 ，原料成分 見表 11 表 11 原料成分（ %） 成分 原料 Fe Mn P S Fe2O3 FeO MnO2 MnO CaO 燒結(jié)礦 天然礦 混合礦 57 0 0 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 5 成分 原料 MgO SiO2 Al2O3 P2O5 FeS2 FeS SO2 燒損CO2 合計 燒結(jié)礦 天然礦 混合礦 0 0 0 0 0 100 100 100 焦炭成分見表 12 表 12 焦炭成分（ %） 固定碳 灰分， SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO FeS P2O5 揮發(fā)分， 有機(jī)物， CO2 CO CH4 H2 N2 H2 N2 S 合計 全 S 游離 水 100 噴吹物成分見表 13 表 13 噴吹物成分（ %） 成分 品種 C H O2 H2O N2 S 煤粉 079 灰分 合計 SiO2 Ai2O3 CaO MgO FeO 100 （ 6） 配礦比：燒結(jié)礦：天然礦 =85:15，配成混合礦 （ 7） 生鐵成分：煉鋼鐵，成分見表 14 表 14 生鐵成分（ %） 成分 Si Mn S P C Fe 合計 % 95 100 （ 8）焦比 370kg/t，煤比 180kg/t，風(fēng)溫 1100℃ （ 9）元素分配率，見表 15 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 （ 10）爐渣堿度 R=（ CaO） /（ SiO2） = 表 15 各種元素分配表 元素 Fe Mn P S 生鐵 爐渣 0 煤氣 0 0 0 其他條件與書上規(guī)定一致，根據(jù)上述已知條件，下面 1000kg 生鐵作為計算單位進(jìn)行計算，任務(wù)如下：配料計算 。 (4）燃料比 確定。按照經(jīng) 驗和實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)選取 。 C， P元素一般操作不能控制，而 Si,Mn,S等元素可以改變操作條件加以控制。 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 4 ω[Mn]=ηMnω(Mn) 礦 m(Fe) 鐵 /ω(Fe) 礦 式中： ω[Mn] ── 生鐵含錳量， % ω(Mn) 礦 ── 混合礦含錳量， % ηMn ── 錳的回收率，一般為 ～ m(Fe)鐵 ── 礦石帶入的生鐵的鐵量 ， kg/t鐵 ω(Fe) 礦 ── 混合礦含鐵量， % 3）冶煉錳鐵時，為保證其含錳量，必須檢查礦石含 鐵量是否大于允許范圍。此時，需要注意以下幾點(diǎn)： 1）礦石含 P量不應(yīng)該 超過生鐵允許含 P量，因考慮 P全部進(jìn)入生鐵，故需要依據(jù)礦石含量事先預(yù)算，若某種礦石冶煉含 P超標(biāo)，此種情況下，只能搭配含 P更低的礦石冶煉。 天然礦石中的 S以 FeS2形態(tài)存在，換算式如下： ω (FeS2)=ω(S) 64%， 式中 S為分析所得的百分含量。它們的換算為： S──FeS ω(FeS)=ω(S) 32% P──P 2O5 ω(P 2O5) =ω(P) 62% Mn── MnO ω(MnO)=ω(Mn) 55% 式中的 S， P， Mn等元素皆為分析值（百 分含量），當(dāng)要計算 Fe2O3時，需要從生鐵（ TFe）中扣除 FeO和 FeS中的 Fe，再進(jìn)行換算。 在各種原料中化合物存在的形態(tài)和有關(guān)換算，按照下述方法處理。 換算為 100%方法，可以均衡地擴(kuò)大或縮小各成分的百分比，調(diào)整為 100%，或者按照分析誤差允許的范圍，人為的調(diào)整為 100%。 需要確定的已知條件 原始資料的收集整理 生產(chǎn) 中 原始 資料 分析常常不完全 ， 或元素分析和化合物分析不 相 吻合，加之分析方法不同存在分析誤差，以致各種化學(xué)組成之和不等于 100%。 高爐冶煉計算機(jī)控制的最終目標(biāo)是實現(xiàn)總體全部自動化控制，但由于目前冶煉技術(shù)水平，還 難于實現(xiàn)這一目標(biāo)。目前國內(nèi)外大多以噴吹煤粉（無煙煤和煙煤）為主。 （ 5）富養(yǎng)大噴吹：從 60年代起，世界各國都在發(fā)展向爐內(nèi)噴吹燃料的技術(shù)，取代部分焦炭。 （ 3）提高鼓風(fēng)溫度：提高鼓風(fēng)溫度可以大幅度降低焦比，特別是在鼓風(fēng)溫度比較低時效果 更為顯著。由于提高了助燃空氣、煤氣的物理熱 ,使熱風(fēng)爐拱頂溫度也相應(yīng)提高 ,從而可以有效地提高送風(fēng)溫度。其原理是 :設(shè)置兩座助燃空氣高溫預(yù)熱爐 ,通過燃燒低熱值的高爐煤氣將預(yù)熱爐加熱后 ,再用來預(yù)熱熱風(fēng)爐使用的助燃空氣。 研究開發(fā)助燃空氣高溫預(yù)熱技術(shù) 近年來我國高爐風(fēng)溫水平有了提高，多數(shù)在 1100～ 1150℃左右，日本、歐洲及中國寶鋼的高爐風(fēng)溫達(dá)到 1250℃。 2020年 1月 ,中國自主開發(fā)的高爐煤氣全干式低壓脈沖布袋除塵技術(shù)在遷鋼 2號高爐 (2650m179。首鋼自主設(shè)計研制的無料鐘爐頂設(shè)備經(jīng)歷了 20多年的創(chuàng)新發(fā)展歷程 ,結(jié)合大型高爐生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步 ,在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化創(chuàng)新 ,攻克了大型高爐無料鐘爐頂布料裝置、齒輪箱冷卻、設(shè)備工作可靠性及設(shè)備使用壽命等關(guān)鍵性技術(shù)難題 ,成為中國自主設(shè)計制造全部實現(xiàn)國產(chǎn)化并具有核心競爭力的關(guān)鍵技術(shù)裝備。同時，我國的銅冷卻避及傳統(tǒng)的球磨鑄鐵冷卻壁都具有世界先進(jìn)水平。 高爐爐體結(jié)構(gòu)技術(shù)的進(jìn)步 高爐爐體結(jié)構(gòu)中，兩方面的進(jìn)步是顯著的。設(shè)計的同時還結(jié)合國內(nèi)外相同爐容高爐的一些先進(jìn)的生產(chǎn)操作經(jīng)驗和相關(guān)的數(shù)據(jù)，力爭使該設(shè)計的高爐做到高度機(jī)械化、自動化、和大型化，以期達(dá)到最佳的生產(chǎn)效益。高爐煉鐵是獲得生鐵的主要手段，也是鋼鐵冶金過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著舉足輕重的作用。湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 容量為 1800m3的高爐煉鐵車間設(shè)計 院 （系） 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 制藥與生物工程 系 專業(yè)班級 冶金技術(shù) 1211 班 學(xué)生姓名 學(xué) 號 202002010164 指導(dǎo)教師 職 稱 講師 評閱教師 ___ _ 職 稱 ___ 2020 年 11 月 29 日 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 目 錄 中文摘要 .........................................................................................................................I ABSTRACT .................................................................................................................. II 1 緒論 ............................................................................................................................ 1 高爐煉鐵技術(shù)的進(jìn)步 ......................................................................................... 1 高爐冶煉現(xiàn)狀及發(fā)展 .........................................................................................