【正文】 .....................................72 噴煤槍 .......................................................................................................72 噴氧槍 .......................................................................................................729 部分車間布置與總圖運(yùn)輸 ..........................................73 車間平面布置 ..................................................................................................73 廠區(qū)的選擇 .......................................................................................................73 總圖運(yùn)輸 ..........................................................................................................7310 參考文獻(xiàn) .......................................................74致 謝 .............................................................75專題 淺析高爐煤氣的綜合利用 .......................................76第 0 頁前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)每個(gè)大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和以后的工作實(shí)踐能力都會(huì)有很大的幫助與提高。畢業(yè)設(shè)計(jì)是為了更好地將理論和實(shí)踐結(jié)合起來，達(dá)到學(xué)以致用的目的。本設(shè)計(jì)參照了近年來國(guó)內(nèi)外煉鐵工藝方面的資料。本設(shè)計(jì)說明書的設(shè)計(jì)原則是，擬建兩座高爐其中每座高爐有效容積 2518m3，盡可能采用通用的工藝和技術(shù)，關(guān)鍵工藝裝備水平達(dá)到國(guó)家同類型高爐水平，本設(shè)計(jì)說明書主要包括高爐配料計(jì)算、高爐本體設(shè)計(jì)、料運(yùn)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、高爐爐頂、高爐鼓風(fēng)機(jī)、內(nèi)燃式熱風(fēng)爐、渣鐵處理系統(tǒng)及煤氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)等幾大部分，同時(shí)對(duì)煉鐵的其他工藝流程式進(jìn)行了設(shè)計(jì)說明。接著進(jìn)行高爐配料計(jì)算，包括產(chǎn)品方案的確定，對(duì)物料平衡的計(jì)算，生鐵爐渣性能指標(biāo)的計(jì)算及校核等。這兩部分作為煉鐵設(shè)計(jì)的主體部分。車間平面布置及總圖運(yùn)輸方案，以聯(lián)合企業(yè)為背景，盡量使車間布置趨向合理。由于編者缺乏實(shí)作和經(jīng)驗(yàn)，如有疏忽和錯(cuò)誤，還望見諒和批評(píng)指正！第 1 頁1 高爐配料計(jì)算 原始資料配料計(jì)算所需的鐵礦石、爐塵、及噴吹物的整理成分見表 1表 1表1表 1表 15。為計(jì)算方便，求出混合礦的成分，計(jì)算時(shí)看作單一礦石。冶煉鑄鐵時(shí)還應(yīng)檢查礦石含錳量是否滿足生鐵的要求，否則應(yīng)加錳礦。表 111 原料整理后的成分TFe P S FeO Fe2O3 SiO2 CaO燒結(jié)礦 球團(tuán)礦 塊礦 混合礦 MgO Al2O3 P2O5 S/2 燒損 合計(jì) 0 0 冶煉條件的確定根據(jù)冶煉鐵種和原燃料成分，除確定礦石的配比外，尚需要定爐渣堿度、焦比、噴物數(shù)量、塵、鐵成分與各種元素在渣鐵中的分配比 。第 4 頁表 112 各種元素在爐渣、煤氣、和生鐵中的分配比產(chǎn)品 Fe Mn P S生鐵 爐渣 0 煤氣 0 0 0 （2）預(yù)定生鐵成分，見表 113：表 113 預(yù)定生鐵成分Si P C Fe S Mn 合計(jì) 100（3）燃料使用量的假定：①濕焦比為 480kg/噸鐵； ②焦炭與噴吹燃料中總碳量的 ％與 H 生成 CH ；24③煤粉噴吹量為 150 kg /噸鐵；④碎鐵使用量為 20 kg /噸鐵；⑤選擇的爐渣堿度 CaO/SiO2=；⑥冶煉強(qiáng)度 i= 噸焦/立方米kF第 6 頁 Fem——碎鐵帶入的鐵量， kg/t(鐵)。RLQ22222[()()()()()]kjmeSicheSioiSiooRCaOR?????2()()kjecheCaOi?=[(1612）+480() +（20）+（150 ）]()[60/28+15]()[1612+480(1)]/()[200+15015]/()=㎏故石灰石的用量為 ,式中： ——熔劑的需要量 ，kg/t(鐵)；LQ——礦石所帶入的 SiO2 量， kg/t(鐵)；2()kSio——礦石所帶入的 CaO 量 ，kg/t(鐵)；kCaO——焦炭所帶入的 SiO2 量 ，kg/t(鐵)；2()jSio——焦炭所帶入的 CaO 量 ， kg/t(鐵)；ja——煤粉所帶入的 SiO2 量 ， kg/t(鐵)；2()meSio——煤粉所帶入的 CaO 量 ， kg/t(鐵；eCaO——還原硅所消耗的 CaO 量， kg/t(鐵)；2()Sio——爐塵所帶走的 SiO2 量 ， kg/t(鐵)；ch第 7 頁——爐塵所帶走的 CaO 量 ， kg/t(鐵)；()chCaO——熔劑中 SiO2 含量 ，%；e——熔劑中 CaO 含量 %；2()eSi——爐渣堿度。表 115 生鐵原燃料的實(shí)際消耗量原、燃料 理論消耗量Kg/t機(jī)械損失（% ） 水分（% ） 實(shí)際消耗量 Kg/t混 合 礦焦 炭碎鐵石灰石1612480(1)=46520210103．2001645總 計(jì) (6)爐渣成分和數(shù)量的計(jì)算①進(jìn)入爐渣的全部硫量: mchtmejLkza SSS???=1612++[480()+480(1)32/80]+(150+15032第 8 頁/80)+[1612++(480(1)+480()32/80)+(480(1)+480()32/80)]=②進(jìn)入爐渣的 FeO 量:=Fe = =?zaFe????③進(jìn)入爐渣的 SiO2 量: chSimejkza OSiOiSiOi )()()()()() 222?? =1612+480(1)+20+150 286015 =㎏④進(jìn)入爐渣的 CaO 量: chCaOCaOCaOLmejz )()()()()( ???=1612+480()+200+150+=㎏⑤進(jìn)入爐渣的 MgO 量: chlmejkza MggOMgOMgO )()()()()()( ????? =1612+480(1)+200+150+ =㎏⑥進(jìn)入爐渣的 Al2O3 量: chOAllAllAl Lmejza )3()()()()( 2323232 ???=1612+480(1)+20+150+第 9 頁 =㎏⑦進(jìn)入爐渣的 MnO 量： MnoQzanOk???)( =161271/55 =㎏綜上述計(jì)算，最終爐渣成分列于下表 116。表 117 生鐵的最終成分表成分 Si Mn S P C Fe 合計(jì)含量（% ） 計(jì)算結(jié)果與預(yù)定基本符合. 物料平衡 根據(jù)碳平衡計(jì)算風(fēng)量(1)風(fēng)口前燃燒的總碳量爐料帶入的碳量可按下式計(jì)算： chymejLuCC??? )(480 ?????? =式中 ——爐料帶入的碳量；Lu——焦炭帶入的碳量；jC——煤粉帶入的碳量；me第 11 頁——爐塵帶走的碳量。 ——鼓風(fēng)中水分.?風(fēng)口前談燃燒時(shí)的需氧量 ：?cO,2 . mCf ???其中煤粉供氧 , .605me?第 12 頁則由鼓風(fēng)供氧： =..??3m則每噸生鐵需要風(fēng)量（包括噴煤粉所用的壓縮空氣量） 32, ? 煤氣的成分和數(shù)量計(jì)算(1)甲烷的計(jì)算由燃料碳素生產(chǎn)的甲烷： ??3m焦炭揮發(fā)分中的甲烷： 4CH .)0.(8???m則進(jìn)入煤氣中的甲烷為： 4CHV896..59.?3(2)氫量的計(jì)算由鼓風(fēng)中分解的氫：=Vfη 氫氣 == 3m焦炭揮發(fā)分有機(jī)物中的氫：= .)(48????3煤粉分解出的氫：= ..5?3m在噴吹得條件下，一般有 40%的氫參加還原，故氫氣參加還原的總量為： ????）（生成甲烷的氫 H2=2=第 13 頁則進(jìn)入煤氣中的氫：H 2=++= 3m(3)二氧化碳的計(jì)算Fe2O3 還原為 FeO 時(shí)，生成的 CO2 為：?? 3OFekFe2 ??????FeO 還原為 Fe 時(shí)生成的 CO2 為： ?????3Mth2d..2 ????????????MfFeOe石灰石分解出的二氧化碳為：混合礦分解的二氧化碳為： ??????焦炭揮發(fā)中的 CO2： .)(48 m?????則進(jìn)入煤氣的二氧化碳： 32 .??(4) 一氧化碳的計(jì)算風(fēng)口前燃燒的一氧化碳： 3.. ????直接還原生成的一氧化碳： .. ????焦炭揮發(fā)分中的一氧化碳： .)03.(8 mj ??第 14 頁間接還原消耗一氧化碳： mCOFeFei ?????則進(jìn)入煤氣的一氧化碳：CO=++=(5) 氮的計(jì)算鼓風(fēng)帶入的氮： ????32 . mVNff ????????焦炭帶入的氮： .)32.(48j煤粉帶入的氮： ???則進(jìn)入煤氣的氮： 32 .?綜上計(jì)算煤氣的數(shù)量及成分見表 118。表 119 物料平衡表收入項(xiàng)目 數(shù)量，kg 支出項(xiàng)目 數(shù)量，kg原燃料鼓風(fēng)煤粉生鐵煤氣爐渣爐塵水分1000總計(jì) 總計(jì) 絕對(duì)誤差 相對(duì)誤差 % 熱平衡 計(jì)算熱量收入項(xiàng)（1）碳素氧化放熱 Cq碳素氧化為 1m3CO2 放熱 ：2O第 16 頁 ..q22CO??氧 化V =17955kJ碳素氧化為 1m3CO 放熱 ：COq ??氧 化 = =5265kJ則碳氧化放出的總熱量： ???? ）（）（氧 化 =（2）鼓風(fēng)帶入的熱量 風(fēng)q ??水 汽風(fēng)空 氣風(fēng)風(fēng)風(fēng) QVq???? = ])[( ??? =（3）氫氧化為水放熱 OH2q =2581 =（4）成渣熱爐料的碳酸鹽或磷酸鹽中存在 1㎏CaO 及 MgO 在高爐內(nèi)生成為 270kcal，混合礦中呈 Ca3(PO4)2 存在的 CaO 為： 1612356/（312+165）=㎏混合礦中呈 CaCO3 形式存在的 CaO 為： 161256/44=㎏熔劑中的（CaO+MgO）為：第 17 頁 （+）= ㎏則成渣熱為： 270（++）=（5）混合礦帶入熱：燒結(jié)礦帶入熱量：NCa tta =1612400 =則冶煉 1t 生鐵的總熱量收入為：++++= 計(jì)算熱量支出項(xiàng)（1）氧化物分解吸熱 氧 化 物 分 解q 鐵氧化物分解熱 ：鐵 氧 分由于原料是熔劑結(jié)礦，可以考慮其中有 20%FeO 以硅酸鐵（2FeOSiO2 存在。SiO 2）需要 FeO 的分解熱= =㎏分解 1㎏Fe 3O4 需要 Fe3O4 的分解熱=（+） =第 18 頁分解 1㎏Fe 2O3 需要 Fe2O3 的分解熱= =所以鐵氧化物的總分解熱為： ++= 錳氧化物分解吸熱 ：錳 氧 分q??%Mnq??錳 氧 分 = = 硅氧化物分解吸熱 ：硅 氧 分q??%Siq??硅 氧 化 = 磷酸鹽的分解吸熱 ：磷 鹽 分q????磷 鹽 分 = %06. =（2）脫硫吸熱： =1505kcal/kg4)192035149( ??脫 S 消耗的熱量 = )( ??chymejLk SS =（ ）1505 =所以氧化分解和脫 S 消耗的總熱量=++++=（3）碳酸鹽的分解熱： 由 CaCO3 分解出 1㎏CO 2 需要 966kcal，由 MgCO3 分解出 1㎏CO 2 需要第 19 頁594kcal，由 MnCO3 分解出 1㎏CO