【正文】 圖17。其有效容積是指在規(guī)定的最高與最低料面之間的容積，在最低料面之下需保留2~3t煤粉，最高料面離頂部球面轉(zhuǎn)折處為800~1000mm。貯煤罐有效容積過大，對調(diào)劑緩沖有利，但容易產(chǎn)生帶粉關(guān)閉現(xiàn)象，對關(guān)下鐘閥不利。分配器是煤粉噴吹裝置中的重要設(shè)備，其分配是否均勻，對穩(wěn)定高爐爐況，提高煤粉噴吹量，改善高爐技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)起著重要作用。也有的高爐采用空心錐形分配器。煤粉從噴吹罐下的混合器經(jīng)分配器進(jìn)入噴煤支管，再用一段膠皮管與噴槍相連，這樣既容易插槍，又可在熱風(fēng)倒流時只燒斷膠皮管，不會倒流進(jìn)入煤粉罐。噴槍一般斜插在直吹管上，交角為13186。（圖18）。(2)假設(shè)煉鐵焦比K=400 kg ；煤比 M=120 kg [7]。(4)規(guī)定爐渣的堿度R=CaO/SiO2=。爐渣性能校核爐渣實際堿度＝爐渣脫硫之硫的分配系數(shù):Ls＝2／=查閱爐渣相可知，該爐渣熔化溫度為1300℃黏度：1500℃ 泊 1400℃時4泊由爐渣成分性能校核可以看出，這種爐渣是能夠符合高爐冶煉要求 物料平衡計算對于煉鐵設(shè)計的工藝計算，直接還原度Rd及氫的利用率等指標(biāo)是已知的，它們在前面已給出，這里還假定入爐碳量的1％與氫反應(yīng)生成CH4。 鼓風(fēng)量計算 每噸生鐵的各項耗碳量是：燃料帶入的可燃碳量CfCf =450+120 =生鐵滲碳 Cc＝10=還原Mn消耗的碳量=12/55= Kg還原Si消耗的碳量=724/28= Kg還原P消耗的碳量=160/62= Kg還原鐵的消耗碳CdfeCdfe＝12/56=直接還原共消耗碳=+++= Kg風(fēng)口前燃燒碳量：Cb＝= kg風(fēng)口碳量所占比例為Cb/Cf==％鼓風(fēng)含氧量 （鼓風(fēng)富氧率為w=1%,氧氣濃度=99%）O2b＝21%（）+=%風(fēng)口前燃燒碳素所需的氧量=() = Kg煤粉可供給氧量=120（+）= m3每噸生鐵的鼓風(fēng)質(zhì)量V風(fēng)=（）/= m3 煤氣組成及煤氣量計算 (1) H2鼓風(fēng)濕分分解的氫== m3焦炭揮發(fā)分及有機H2量=450（+）煤粉分解出H2=120(+2/18) 入爐總H2量=++= m3在噴吹條件下有40% H2參加還原，因此參加還原的H2量為= m3 進(jìn)入煤氣的H2量== m3（2）CO2=由MnO2還原成MnO所生產(chǎn)的CO2=另外，H2參加還原反應(yīng)，相當(dāng)于同體積的CO所參加的反應(yīng)， m3間接還原生成CO2量=++= m3焦炭揮發(fā)分CO2量=450混合礦分解出CO2量=煤氣中的CO2總量VCO2＝++= m3（3）CO風(fēng)口前燃燒碳生成的 CO＝各元素直接還原生成的CO＝焦炭揮發(fā)生成的CO＝450 間接還原消耗CO= m3扣除間接還原消耗的CO后，進(jìn)入煤氣中的總量為Vco＝++= m3（4N2鼓風(fēng)帶入的N2＝() = m3焦碳帶入的N2＝450煤粉帶入的N2＝120煤氣中N2總量 VN2＝++= m3將上列 計算結(jié)果列表，求出煤氣(干)總量及煤氣成分項目CO2COH2N2Σ體積/m3含量/% 煤氣成分表煤氣量與鼓風(fēng)量的體積比為 Vg/Vb＝1 m3鼓風(fēng)量=全部鼓風(fēng)量== 全部煤氣量==（6）煤氣中水量計算還原生成的水＝18/= Kg爐料帶入的水分=450= Kg進(jìn)入煤氣的水總量＝+= Kg 考慮爐料的機械損失后實際入爐量礦石量＝= Kg焦碳量＝450= Kg硅石量＝= kg因此，機械損失（含爐塵）量為= Kg 物料平衡表 物料平衡表（%）序號收入項 Kg 序號 支出項 Kg123 原料 鼓風(fēng) 煤粉 12012345生鐵爐渣煤氣水分爐塵 共計 絕對誤差 共計 相對誤差 % 熱平衡計算 熱收入1) 碳素氧化放熱。5) H2氧化放熱=2581=552400 KJ以上各項收入總計為：QS＝QS1+QS2+QS3+QS4=9006781+2294699+60760+552400 =11914640 KJ 熱支出（1）氧化物分解耗熱燒結(jié)礦中硅酸鐵形態(tài)存在的FeO量為FeO′(硅)＝450+120= Kg Kg入渣剩余FeO′(硅)＝= Kg以Fe3O4形態(tài)存在的Feo量則為 FeO(四氧化三鐵)＝= kg以Fe3O4形態(tài)存在的Fe2O3量為Fe2O3磁)＝（160/72）=5 kg因此，F(xiàn)e2O3自由)＝= KgFeO（硅酸鐵）分解熱=4072= KJFe3O4分解熱=4796=35765 KJFe2O3分解熱=5149=7099956 KJ因此，鐵氧化物分解耗熱＝7099956+6882+35765=7142603 KJ 其他氧化物分解耗熱＝6621+1395+530267+35731=190386 KJ則還原總耗熱Qd1= +=7332989 KJ(2)脫硫耗熱 Qd2=26056=18410 KJ(3)水分解耗熱：Qd3=10799=230557 KJ(4)游離水蒸發(fā)耗熱：Qd4=4502594=81711 KJ(5)噴吹煤粉分解耗熱：Qd5=1201255=150600 KJ(6)鐵水帶走熱量：Qd6=10001130=1130000 KJ(7)爐渣帶走熱量：Qd7=1715=886535 KJ（8）煤氣帶走熱當(dāng)爐頂溫度為200℃時，查表可知各項氣體組分的比熱容 KJ/( m3d)，=1800m3，則P=ηvd)，燃燒強度JA=25 t/(m2 則 =tan81176。8′爐喉直徑、爐喉高度選取 則 == 取=選取 = 爐身角、爐身高度、爐喉高度選取 =82176。51′選取 =則 == 取=27m求得== 校核爐容爐缸體積 V1=π/4h1== m3 爐腹體積 =231爐腰體積 =爐身體積 =1000爐喉體積 =高爐容積 ==+231++1000+ =誤差 =%﹤1%爐型設(shè)計符合要求。8′83176。高爐噴煤可分為間接和直接噴吹兩種模式。這種工藝設(shè)備簡單，投資省，適用于單座高爐噴吹。本設(shè)計采用直接噴吹工藝。在確定高爐噴煤裝置的能力時，一般采用下式計算[10]：Qh=VuQ/24 =1800150/24 =30375kg/h式中 Qh——小時噴煤量，kg/h； Vu——高爐有效容積 ，m3； η——高爐有效容積利用系數(shù)，t/(d Qh——高爐小時噴煤量,kg/h。 Wy——原煤中水分的含量，一般取8%~12%,本設(shè)計取10%； Wf——煤粉成品中的水分含量，一般取1%~%，本設(shè)計取1%；第五章 高爐煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計煤粉制備工藝是指通過磨煤機將原煤加工成粒度及水分含量均符合高爐噴煤要求的煤粉工藝過程。設(shè)計噴吹煤質(zhì)為高揮發(fā)強爆破性煙煤：灰分（A）＜12％，原煤中水分含量（Wy）≤10％，可磨性系數(shù)（HGI）=80，煤粉加工質(zhì)量要求粒度﹣200目（）≥80％[11]。制粉系統(tǒng)包括原煤裝卸、貯運、磨煤、干燥和煤粉收集等設(shè)施。制粉系統(tǒng)的工藝流程見圖51。依據(jù)磨制煤粉的煤質(zhì)和制粉能力核算。但此中速磨是為火力發(fā)電廠正壓磨制煤粉而設(shè)計。 磨煤機出力按下式計算：式中 Qy——原煤的小時最大需煤量，t/h。Tm值小時，Tn取高值；Tm值大時，Tn取低值。影響磨煤機出力的三個參數(shù)：原煤的煤粉細(xì)度、可磨性系數(shù)和原煤水分，可磨性系數(shù)影響最大。經(jīng)試磨,給出了試驗煤種的碾磨易損件的金屬耗率，制粉出（20~22t/h）、煤粉細(xì)度等主要數(shù)據(jù)。（1）占地面積小。（2）噪音小。（3）電耗低。（4）漏風(fēng)少。（5）壽命長。因此本設(shè)計選用MPS 1713型中速磨。一般布袋除塵器的入口濃度僅允許≤30g/m3,而從磨機出來的煤粉風(fēng)一般含粉量均大于 400g/m3.經(jīng)研究制粉間選用一臺朝陽重型機器廠引進(jìn)美國富樂(Fuller)公司技術(shù)生產(chǎn)的PPCS962*6型氣箱式脈沖袋收塵器 ,作為一級收粉設(shè)備 ,該收塵器允許最大入 口濃度≤1000g/m3，出口排放濃度。該收塵器可根據(jù)需要裝設(shè)防爆裝置，并可不停機更換各室濾袋 。還對集灰斗的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了改造，取消了螺旋運輸機，增加了防爆門。（如圖53） 輸粉設(shè)備選定制粉間輸送煤粉選用了浙江電力修造廠生產(chǎn)的CD142400型上出料倉式泵。本設(shè)計選用CD142400型上出料倉式泵。球形鎖氣器采用軟密封，其優(yōu)點是：調(diào)節(jié)靈活、密閉性好，避免一些原因造成的漏氣現(xiàn)象、粉塵泄露現(xiàn)象的發(fā)生，故球形鎖氣器是一種安全、新型高效、節(jié)能、無污染的一種鎖氣器。 干燥氣系統(tǒng)干燥氣系統(tǒng)是為磨煤機提供干燥劑和輸送介質(zhì)的加熱裝置。燃燒爐干燥氣是將高爐煤氣引入燃燒爐內(nèi)燃燒，再兌入一定量的冷空氣，再經(jīng)磨煤機入口的負(fù)壓，抽入磨煤機中干燥煤粉。固體燃料有原煤和煤粉；氣體燃料有高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣。另外，高爐冶煉又自產(chǎn)煤氣，這樣還可以廢物利用。干燥爐或燃燒爐的作用是，向磨煤設(shè)施提供熱煙氣來作為煤粉的輸送氣和干燥劑。本設(shè)計采用燃燒爐干燥氣。因此本設(shè)計選用燃燒爐干燥氣。（2）密封性能好，漏風(fēng)率低，對生產(chǎn)高揮發(fā)分易燃易爆煤種尤為重要。第六章 高爐煤粉噴吹系統(tǒng)設(shè)計噴吹裝置包括集煤管、貯煤罐、噴吹罐、輸送系統(tǒng)及噴槍。本設(shè)計采用高壓噴吹[12]。 表41 噴吹用無煙煤的質(zhì)量要求 本設(shè)計用無煙煤 ,粒度0~25mm，%~% 高爐噴吹方式的選擇高爐噴煤可分為直接和間接噴吹兩種噴吹方式。這種投資少、工藝簡單，適用于單座高爐噴吹，多座高爐等高爐距制粉車間較近的企業(yè)。噴吹罐的最低料面以下還要保留2~3t煤粉，而最高料面離頂部球面轉(zhuǎn)折處也還要留出800~900mm的距離，在最低和最高料面間所占空間為噴吹罐的有效容積，可用下式確定[11]： m3式中 Vp——噴吹罐有效容積，m3； τ——倒罐周期h，； Qh——小時煤粉噴吹量，t/h。貯煤罐最低料面是種閥或蝶閥，最高料面距該罐球面交界處留800~1000mm，最低與最高料面間的容積即為該罐的有效容積。噴吹罐容積20m3，共3臺，在煤比200 kg／t時每20分鐘倒一次罐，三罐重疊的優(yōu)點是能夠?qū)崿F(xiàn)氮氣回收，氮氣回收的原理是：當(dāng)一罐噴吹完畢后不直接泄壓，罐內(nèi)含塵氮氣通過管道及閥門排到另一個裝滿煤但還未充壓的噴吹罐內(nèi)，當(dāng)兩罐均壓完畢后再將剩余氣體排至布袋除塵器內(nèi)，通過氮氣同收的應(yīng)用，在噴吹40 t／h的狀況下，每小時可以節(jié)約480m3氮氣。按噴吹管路的多少，可分為單管路和多管路噴吹[13]。煤粉通過噴煤主管、分配器、支管、及噴槍噴入高爐內(nèi)。如圖61所示。 圖61 多管路噴吹煤粉工藝流程示意圖 噴吹罐出粉方式多管路噴吹按出料方式也可以分為上出料和下出料兩種。下出粉即煤粉從噴吹罐底部經(jīng)混合器噴入高爐。 混合器設(shè)計混合器是使壓縮空氣與煤粉混合并使煤粉啟動的設(shè)備，由殼體和噴嘴組成?；旌掀鞯墓ぷ髟硎歉咚贇饬鳟a(chǎn)生的負(fù)壓對煤粉混合、吸附和啟動的。流化罐混合器的特點是：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價高，但可以通過二次風(fēng)調(diào)節(jié)煤粉濃度，即風(fēng)量增加，濃度降低，噴煤量減少。如下圖62。輸送管上安裝有補氣器，使用補充氣體改變輸送管中物氣比例，達(dá)到順利輸送的目的。噴吹罐上所設(shè)稱量裝置提供噴吹量信號。通常配備計算帆對煤粉濃楣噴吹過程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、程序操作、安全聯(lián)鎖．過程監(jiān)視和目標(biāo)控制。煤粉濃相輸送技術(shù)即用高輸送比、低流速輸送煤粉的技術(shù)．達(dá)到較少的管道磨損、均勻穩(wěn)定、低氣體消耗、安全可靠等諸多噴吹效果。底密集團(tuán)流是