【正文】 依。 原始資料冶煉一噸生鐵需要一定數(shù)量的礦石、熔劑和燃料。計算已知數(shù)據(jù)如下：一、原燃料成分如表21～23所示。原料FeMnPSFe2O3FeOCaOMgOSiO2燒結(jié)礦生礦混合礦石灰石原料Al2O3MnO2MnOFeS2FeSP2O5CO2H2O∑燒結(jié)礦生礦混合礦石灰石表21 原料成分表注：高爐采用兩種礦石混合冶煉，其中，燒結(jié)礦：生礦＝9：1。 四、爐渣堿度R=CaO/SiO2=。表24 表元素分配率表項目生鐵爐渣0煤氣000六、選取鐵的直接還原度，氫的利用率。八、熱風溫度為1100℃。十、高爐有效容積利用系數(shù)。 配料計算一、噸鐵礦石用量計算[2]燃料帶入的鐵量礦石用量 二、生鐵成分計算 生鐵成分表如表25所示。表26 爐渣組成表項目CaOMgOSiO2Al2O3MnOFeOS/2∑數(shù)量/kg成分/%爐渣性能校核：爐渣實際堿度R=(與規(guī)定堿度相符)；爐渣脫硫之硫的分配系數(shù)Ls=2；查閱爐渣相圖可知，該爐渣熔化溫度為1450℃；黏度：1500℃時，；1400℃時，4泊。167。(S) ——渣中含硫量。表27 煤氣組成表項目CO2COH2CH4N2∑體積/m3含量/%煤氣和鼓風體積比為煤氣密度每噸生鐵的煤氣質(zhì)量三、煤氣中水量計算還原生成的礦石帶入的結(jié)晶水焦炭帶入的游離水四、考慮爐料的機械損失，實際入爐量：礦石量焦炭量石灰量因此，機械損失（含爐塵）量為列物料平衡表28，計算物料平衡誤差表28 物料平衡表物料輸入物料支出項目數(shù)量（kg）項目數(shù)量（kg）礦石生鐵1000焦炭爐渣煤粉110煤氣石灰石煤氣中的水汽鼓風爐塵總計總計物料平衡誤差：絕對誤差=∣∣=相對誤差=167。,因而鼓風帶入的物理熱為：氫氧化熱及CH4生成熱氫參加還原生成的水量為H2Or=，生成甲烷的耗碳是，這兩部分熱量為成渣熱（由石灰石及生礦帶入的CaO、MgO計算）因采用冷礦，爐料帶入物理熱可忽略不計以上各項總熱收入為二、熱支出氧化物分解耗熱（1）鐵氧化物分解耗熱燒結(jié)礦中以硅酸鐵形態(tài)存在的FeO量為以Fe3O4形態(tài)存在的FeO量則為以Fe3O4形態(tài)存在的Fe2O3量為因此，礦石帶入的Fe3O4量為礦石帶入的赤鐵礦量為燃料帶入的FeO量為需分解的硅酸鐵中FeO總量為因此，鐵氧化分解耗熱（2）其他氧化物分解耗熱氧化物分解耗熱總量脫硫耗熱碳酸鹽分解耗熱生礦中二氧化碳的量其中，以CaCO3形態(tài)存在則為以MgCO3形態(tài)存在的則為 石灰石中CO2的量 其中，以CaCO3形態(tài)存在的CO2量為則以MgCO3形態(tài)存在的量為0kg碳酸鹽分解耗熱對于CO2分解耗熱量為因此，水分分解耗熱游離水蒸發(fā)耗熱噴吹煤粉分解耗熱（無煙煤分解耗熱250kcal/kg）鐵水帶走熱量（取鐵水比焓280kcal/kg）爐渣帶走熱量（取爐渣比焓420kcal/kg）煤氣帶走熱量當爐頂溫度200℃時，查表29可知各氣體組分的比焓是（kJ/m3）。(m179。 高爐座數(shù)及容積設計167。167。 高爐座數(shù)的確定隨著近年來管理水平的提高，新建的鋼鐵廠高爐的數(shù)目通常只有2～3座。則 （1）每座高爐日產(chǎn) （2）根據(jù)高爐煉鐵車間日產(chǎn)量和高爐有效利用系數(shù)（）計算每座高爐有效容積：，取1100m179。要進行高爐本體設計首先要進行高爐爐襯的設計。 爐型設計高爐爐型指的是高爐工作空間的內(nèi)部剖面形狀，采用五段式設計—爐缸、爐腹、爐腰、爐身、爐喉。 各部分尺寸計算一、爐缸直徑[4]：冶煉強度，取燃燒強度，則爐缸直徑為 校核 合理二、爐缸高度：選取，一晝夜出鐵次數(shù)取為10，則渣口高度， 。三、死鐵層厚度： 選取 四、爐腰直徑、爐腹角、爐腹高度：選取D/d=，則D==（m），（m）選取α=176。五、爐喉直徑、爐喉高度：選取,則選取六、爐身角、爐身高度、爐腰高度：選取β=84176。167。 爐底和爐缸爐底、爐缸在耐火材料上的選擇有不同的方案，典型的結(jié)構(gòu)有兩大類：全炭磚爐缸側(cè)壁和綜合爐底結(jié)合的結(jié)構(gòu)（簡稱全炭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)），綜合爐缸側(cè)壁和綜合爐底結(jié)合的結(jié)構(gòu)（簡稱陶瓷杯結(jié)構(gòu)）。167。所以，在爐腹部分要維持一代爐齡壽命采取的主要措施是靠加強冷卻。167。本設計采用的是磚壁合一的薄壁爐襯。第一種為全鑄鐵冷卻壁形式，第二種為鑄鐵和銅冷卻壁二者混合形式。167。本設計爐身上部以高鋁磚砌筑，爐身上部沒有設內(nèi)襯，由冷卻壁維持正常工作。所以本設計采用爐喉鋼磚為爐喉襯板。 高爐冷卻設備167。（2） 冷卻爐襯表面從而使爐渣在爐襯表面冷卻凝結(jié)從而在爐襯表面形成保護性渣皮。（4） 支撐高爐內(nèi)襯。 冷卻介質(zhì) 本設計采用水冷的方式，因為水可以憑借其最大的比熱容帶走大量的熱，而且水的價格便宜，運輸方便，有利于降低生產(chǎn)成本。 各部位的冷卻設備選擇與設計一、爐底側(cè)面和爐缸：本設計中爐底和爐缸部位采用光面冷卻壁。三、爐身： 本設計爐身采用板壁結(jié)合冷卻結(jié)構(gòu)形式。167。爐體總熱負荷計算經(jīng)驗公式如下：Q — 爐體熱負荷，106kJ/h； n— 高爐風口數(shù)，個； Vu— 高爐有效容積，m3?！? to，t—冷卻水進、出水溫度，℃。℃)。二、高爐供水水壓的確定對爐體的供水壓力有著嚴格的要求，對于選擇不同部位的水壓本設計參考了表41。3006201000主管及風口/Mpa~~~爐體上部/Mpa~~~爐體中部/Mpa~~~本設計爐容1100m179。三、高爐給排水工業(yè)流程 工業(yè)流程是：水源——水泵——供水主管——濾水器——各層給水圍管——配水器——冷卻設備及噴水管——環(huán)形排水槽、排水箱——排水管——集水池。 高爐冷卻系統(tǒng)高爐冷卻系統(tǒng)主要有汽化冷卻、開式工業(yè)水循環(huán)冷卻、軟（純）水密閉循環(huán)冷卻三種系統(tǒng)。167。一、熱風圍管：直徑與高爐的爐容有關(guān)，具體見下表42。2556201000151325804063熱風總（圍）管內(nèi)徑/mm8008501200152216762100本設計爐容為1100m179。二、送風支管：送風支管不僅僅具有將熱風圍管中的熱風經(jīng)風口送入高爐爐缸的功能，還具有向高爐噴吹燃料的作用。167。 高爐本體鋼結(jié)構(gòu)高爐本體鋼結(jié)構(gòu)，其主要作用是承受爐頂爐身荷載，爐殼密封等。167。 高爐基礎(chǔ)167。（1）靜負荷 高爐基礎(chǔ)的靜負荷主要是高爐自動、爐料的重量、高爐四周設備的重量等。（3）熱應力的作用 高爐基礎(chǔ)上部是爐缸，其中貯存著高溫