【正文】 ...................69 總圖運(yùn)輸 ....................................................69 第 iv 頁(yè)10 參考文獻(xiàn) ........................................................70致 謝 ............................................................71專題 添加微量納米銅粉在冶金制件燒結(jié)時(shí)的作用 .......................72 第 1 頁(yè) 前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)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。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是編者赴陜西省漢中鋼鐵集團(tuán)有限公司實(shí)習(xí)后，經(jīng)楊雙平老師悉心指導(dǎo)的年產(chǎn) 630 萬(wàn)噸生鐵的高爐的工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)著重以工藝角度論述生鐵冶煉工藝所涉及的基本流程和主要設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)，工作原理設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)方法。其中高爐配料計(jì)算，先從原料入手，對(duì)各種原料的化學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行成分處理。高爐部分包括高爐的選型及高爐內(nèi)型的計(jì)算，配磚的計(jì)算，冷卻設(shè)備及本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，熱風(fēng)爐部分包括熱工計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其它工藝流程包括出鐵場(chǎng)的設(shè)計(jì)，渣鐵處理系統(tǒng)，高爐鼓風(fēng)機(jī)，煤氣處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)及主要設(shè)備的選型。 本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)附有高爐磚量圖，熱風(fēng)爐剖面圖，車間平面布置圖各一張。表 11 球團(tuán)礦和燒結(jié)礦的化學(xué)成分（%）類 型 TFe FeO SiO2 CaO MgOAl2O3S P MnO燒結(jié)礦 球團(tuán)礦 表 12 塊礦的化學(xué)成份（%）TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 S P MnO 表 13 焦炭工業(yè)分析表（%）固定炭 灰份 揮發(fā)份 硫 合計(jì) 游離水 100 表 14 燃料灰份分析表（%）MgO SiO2 Al2O3 P2O5 CaO Fe2O3 SO3 FeO 合計(jì)焦炭 100煤粉 100 第 3 頁(yè)表 15 焦炭揮發(fā)份成分（%）CO2 CO H2 CH4 N2 合計(jì) 6 4 18 100表 16 煤粉成分（%）C Ad 灰分 S H2O 合計(jì) 100表 17 生鐵成分表（%）Si Mn P C Fe S 合計(jì) 100表 18 爐渣成分表（%）MgO SiO2 Al2O3 BaO CaO FeO S/2 MnO 合計(jì) 100表 19 爐頂煤氣成分表（%）CO2 CO H2 CH4 N2 合計(jì) 100表 110 爐塵分析表（%）TFe P S Fe2O3 FeO CaO SiO2 Al2O3 MnO MgO BaO 固C燒損 合計(jì)重力塵 100文氏塵 100 第 4 頁(yè) 礦石的選配 高爐使用多種礦石冶煉時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦石的供應(yīng)量及爐渣成分和渣量的要求選擇適當(dāng)?shù)谋壤驹O(shè)計(jì)選用 60%的燒結(jié)礦和 30%的球團(tuán)礦，10%的塊礦。在選配礦石時(shí)，應(yīng)注意檢查礦石含磷量不得超過(guò)生鐵含磷量。注：燒結(jié)礦：球團(tuán)礦：生礦＝60：30：10 原始資料的整理配料計(jì)算所需的鐵礦石、熔劑、爐塵及噴吹物等的整理成分如下表 111，表 112，表 113，表 114。（1）各種元素在爐渣、煤氣、和生鐵中的分配比如下表 112TFe P S FeO Fe2O3 SiO2 CaO燒結(jié)礦 球團(tuán)礦 塊礦 混合礦 MgO Al2O3 P2O5 S/2 MnO 燒損 合計(jì) 0 0 第 5 頁(yè)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(jiàn)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 H2生成 CH4；③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k Fem——碎鐵帶入的鐵量， kg/t(鐵)。RLQ22222[()()()()()]kjmeSicheSioiSiooRCaOR?????2()()()()kjecheCaOSi? 第 7 頁(yè) =[(1669）+480()+（20）+（150）]()[60/28+15]()[1669+480()]/()[300+150]/()=6㎏故石灰石的用量為 0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)；CaO——焦炭所帶入的 SiO2量 ，kg/t(鐵)；2()ji——焦炭所帶入的 CaO 量 ， kg/t(鐵)；j——煤粉所帶入的 SiO2量 ， kg/t(鐵)；2()meSio——煤粉所帶入的 CaO 量 ， kg/t(鐵） ；CaO——還原硅所消耗的 CaO 量， kg/t(鐵)；2()Si——爐塵所帶走的 SiO2量 ， kg/t(鐵)；cho ——爐塵所帶走的 CaO 量 ， kg/t(鐵)；()CaO——熔劑中 SiO2含量 ，%；e ——熔劑中 CaO 含量 %；2()Si——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1669480(1)=465206210103．200總 計(jì) 2160 (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???=1669+6+[480()+480(1)32/80]+(150+15032/80)+[1669+6+(480(1)+480()32/80)+(480(1)+480()32/80)]=②進(jìn)入爐渣的 FeO 量:=Fe = =?zaFe???? 第 9 頁(yè)③進(jìn)入爐渣的 SiO2量: chSimejkza OSiOiSiOi )()()()()() 222??? =1669+480(1)+20+150 286015 =㎏④進(jìn)入爐渣的 CaO 量: chCaOCaOCaOLmejz )()()()()( ???=1669+480()+200+150+015=㎏⑤進(jìn)入爐渣的 MgO 量: chlmejkza MggOMgOMgO )()()()()()( ????? =1669+480(1)+200+150+015 =㎏⑥進(jìn)入爐渣的 Al2O3量: chOAllAllAl Lmejza )3()()()()( 232322 ???=1669+480(1)+20+150+015 =㎏⑦進(jìn)入爐渣的 MnO 量： MnoQzanOk???)( =166971/55 第 10 頁(yè) =㎏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——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 , 165me?則由鼓風(fēng)供氧： =..??3則每噸生鐵需要風(fēng)量（包括噴煤粉所用的壓縮空氣量） 32, ? 第 13 頁(yè) 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： ..6??m焦炭揮發(fā)分中的甲烷： 4 ..)0.(8???m則進(jìn)入煤氣中的甲烷為： 4CHV8757?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?3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： ..???）（ m生成甲烷的氫 H 2=2=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：?? 3OFekOFe2 ??????FeO 還原為 Fe 時(shí)生成的 CO2為： ?????3Mth2d..2 ????????MfFeOe 第 14 頁(yè)石灰石分解出的二氧化碳為：6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.. . mOff ???直接還原生成的一氧化碳： .. ????焦炭揮發(fā)分中的一氧化碳： .)03.(48 mOj ?????間接還原消耗一氧化碳： ???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： ..)2.(48j煤粉帶入的氮： 第 15 頁(yè) ???則進(jìn)入煤氣的氮： 32 16..7..3?綜上計(jì)算煤氣的數(shù)量及成分見(jiàn)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 ..q22CO??氧 化V =17955kJ碳素氧化為 1m3CO 放熱 ：COq 第 17 頁(yè) ??氧 化 = =5265kJ則碳氧化放出的總熱量： ???? ）（）（氧 化 =（2）鼓風(fēng)帶入