【正文】 密封性。當(dāng)高爐休風(fēng)時打開放散閥并通入水蒸氣，將煤氣驅(qū)入大氣，操作時應(yīng)注意不同位置的放散閥不能同時打開。調(diào)節(jié)閥組由四個調(diào)節(jié)閥和一個常通管道組成。第8章 渣鐵處理系統(tǒng)高爐冶煉中有大量高溫液態(tài)的生鐵和爐渣由高爐下部的鐵口和渣口放出。為了搞好這些工作，必須有完好的出鐵和出渣設(shè)施及足夠的運輸能力。其主要作用是方便高爐操作人員窺視風(fēng)口，了解爐內(nèi)情況及布置上渣溝。大型高爐鐵口數(shù)目多時，可設(shè)2～4個出鐵場，本設(shè)計的高爐設(shè)有三個出鐵場。，風(fēng)口平臺比風(fēng)口中心線低1250mm，凈空寬度為6m 。出鐵場的位置應(yīng)與鐵口位置相適應(yīng)。出鐵場上面布置出鐵溝和下渣溝。在高爐熔渣溝端部的沖渣點處，用具有一定壓力和流量的水將熔渣沖擊而水淬。過濾池是收集水沖渣的池子，橫斷面為矩形，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本設(shè)計設(shè)置有二個過濾渣池。 鐵水處理設(shè)備高爐生產(chǎn)的鐵水主要是供給轉(zhuǎn)爐用來煉鋼，同時還考慮煉鋼設(shè)備檢修等暫時性生產(chǎn)能力配合不上時，將部分鐵水鑄成鐵塊；生產(chǎn)的鑄造生鐵一般要鑄成鐵塊，因此鐵水處理設(shè)備包括運送鐵水的鐵水罐車和鑄鐵機兩種。另外還設(shè)有被吊車吊起的樞軸，供鑄鐵時翻罐用的雙耳和小軸。鐵水車可以分為兩種類型：上部敞口式和混鐵爐式，本設(shè)計采用混鐵爐式鐵水罐。本設(shè)計采用LZ—44—1型雙帶滾輪固定式鑄鐵機。將噴槍插入到鐵水中，通過噴槍把含有脫硫劑的氣體混合物吹入到鐵水中，并利用噴吹氣體使鐵水發(fā)生攪拌，以脫除鐵水中的硫。 鐵溝流咀布置 渣鐵溝的設(shè)計在保證渣、鐵分離的前提下，盡量縮短渣鐵溝長度。2) 主鐵溝長為15。2) 鐵溝：80厚的鑄鐵槽內(nèi)，砌一層115的粘土磚，上面搗一層碳素耐火泥。本設(shè)計如下：1) 渣溝的下渣口到撇渣器中心線的距離為500；2) 下渣溝砂壩底高于殘渣溝砂壩；3) 殘渣溝砂壩下沿與溝頭在同一水平面。擺動流咀安裝在出鐵場下面，其作用是把經(jīng)鐵水溝流出來的鐵水注入出鐵場平臺下的任意一個鐵水罐中。 爐前設(shè)備的選擇爐前設(shè)備主要有：開鐵口機、堵鐵口泥炮、堵渣機、換風(fēng)口機、爐前吊車等。開口機構(gòu)中鉆頭以沖擊運動為主，同時通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)是鉆頭產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，即鉆頭即可進行沖擊運動又可進行旋轉(zhuǎn)運動；既能完成鉆孔動作，又能完成捅鐵口動作。泥炮主要由打泥機構(gòu)、壓緊機構(gòu)和轉(zhuǎn)炮機構(gòu)組成。 堵渣機堵渣機常用鉸接的平行四連桿結(jié)構(gòu)。 換風(fēng)口機本設(shè)計采用吊掛式換風(fēng)口機。 爐前吊車為減輕爐前勞動強度需設(shè)置爐前吊車，它的主要作用是用于吊運爐前的各種材料，清理渣鐵溝，更換主鐵溝、撇渣器和檢修爐前設(shè)備等。 煤粉制備系統(tǒng) 煤粉制備工藝 煤粉的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的工藝過程。高爐噴吹系統(tǒng)對煤粉有如下要求：粒度74占80%以上，水分不大于1%。用膠帶運輸機運至貯煤槽，槽下設(shè)給料機。貯煤槽的容積一般按磨煤機工作兩個小時來考慮。 煤粉允許濕度＜2%，干燥煤粉不僅是冶煉上的要求，也是煤粉破碎和運輸?shù)囊蟆?．磨煤機 本設(shè)計中采用球磨機，中速磨，處理煤硬度為60～300。4．粗粉分離器 粗粉分離器的任務(wù)是把磨煤機出來的過粗的煤粉分離出來，送回磨煤機再磨。對一定容積的分離器，若提高磨煤通風(fēng)量，磨煤機出來的煤粉分離度增加，而在分離器內(nèi)停留時間又將縮短，結(jié)果煤粉將變粗，因此磨煤機的通風(fēng)量是一重要參數(shù)。本設(shè)計中采用二級旋風(fēng)分離器，其下部裝有鎖氣器煤粉收集設(shè)備和排粉風(fēng)機，收塵率可達75—85%。布袋收集器收集的煤粉直接落入煤粉倉。在布袋收集器后設(shè)置二次風(fēng)機，使其在負(fù)壓下工作，用它將氣體由布袋收集器抽出后放到大氣中，使整個制粉系統(tǒng)為負(fù)壓操作，沒有外泄煤粉，生產(chǎn)時沒有粉塵飛揚，車間內(nèi)空氣含塵量小，生產(chǎn)環(huán)境好。煤粉由煤粉倉底部經(jīng)過閥門進入螺旋泵的煤粉入口，再由旋轉(zhuǎn)的螺桿將煤粉壓入混合室，借助于通過混合室的壓縮空氣將煤粉送出。 1．噴吹工藝 1) 本設(shè)計采用直接噴吹工藝：在煤粉制備站與高爐之間距離小于300情況下，將噴吹設(shè)施布置在制粉站的煤粉倉下面不設(shè)輸粉設(shè)施的工藝稱為直接噴吹。不僅降低了工程投資（約降低25%），而且減小了噴吹煤粉的中間環(huán)節(jié)。 2) 本設(shè)計采用串罐噴吹：即將煤粉倉、中間罐與噴吹罐自上而下重疊設(shè)置，串罐式噴吹罐可連續(xù)噴吹，噴吹量穩(wěn)定，設(shè)備利用率高，廠房占地面積小。單管路噴吹可滿足噴吹易爆易揮發(fā)煤種的要求，是目前噴煤高爐廣泛采用的一種噴煤形式。指最低和最高料面間的容積，最低料面指在料面以下保留2～3噸煤粉的料面；最高料面指在離罐頂?shù)那蛐蔚霓D(zhuǎn)折處800～1000的料面。取 = 4。噴嘴長度在135～17之間，直徑與風(fēng)量相關(guān)，在3～6之間。一座高爐使用兩個分配器，兩個分配器對稱布置于高爐兩側(cè)，噴吹主管進入分配器前應(yīng)有相當(dāng)長的垂直段。由耐熱無縫鋼管制成，直徑15～25之間。 含揮發(fā)分高的煙煤粉是易燃易爆物質(zhì)，在高壓噴吹系統(tǒng)中，貯煤罐和噴煤罐又是高壓容器，一旦爆炸，破壞相當(dāng)大，因此在設(shè)計與操作中須十分注意安全。為了使高爐實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、低成本，就必須實行精料方針。精料的主要措施有：提高鐵礦石含鐵量，增加自熔性燒結(jié)礦和球團礦使用率，縮小粒度、篩選粉礦，減少成分波動，以及提高原、燃料強度等。原料條件見表1，高爐使用的主要燃料是焦炭。計算原始數(shù)據(jù)如下：表11 燒結(jié)礦化學(xué)成分（%）試樣TFeFeOCaOMgOSiO2Al2O3SMnP燒損燒結(jié)礦球團礦巴西礦石灰石爐塵C=焦碳灰分煤灰分表12 燃料工業(yè)分析（一）種類FCdAdVdStdH2O焦碳煤粉表13 燃料工業(yè)分析（二）揮發(fā)分CO2COCH4H2N2O2∑焦碳100煤粉100表14 預(yù)定鐵水成分（%）FeSiMnSPC另：燒結(jié)礦：球團礦：巴西礦=70：10：20()：高爐有效容積利用系數(shù)即每晝夜生鐵的產(chǎn)量與高爐有效容積之比，即每晝夜1m179?？捎孟率奖硎荆? 式中 高爐有效容積利用系數(shù)，噸鐵/米3 （）：焦比即每晝夜焦炭消耗量與每晝夜生鐵產(chǎn)量之比，即冶煉每噸生鐵消耗焦量。當(dāng)高爐采用噴吹燃料時，計算叫必須考慮噴吹物的焦炭置換量。3. 煤比（）：冶煉每噸生鐵消耗的煤粉為煤比。4. 冶煉強度（）和燃燒強度（）：高爐冶煉強度是每晝夜1有效容積燃燒的焦炭量,即高爐每晝夜焦炭消耗量與的比值,本設(shè)計 = 。本設(shè)計 = 。根據(jù)全Fe平衡方程得：Fe鐵+ Fe渣＝ Fe礦+Fe焦+ Fe煤+ Fe熔劑 Fe塵＋＋20＝ ＋ 350＋170 + 根據(jù)堿度的平衡： CaO礦+ CaO焦+ CaO 煤+CaO熔劑 CaO塵R＝————————————————————— SiO2礦+ SiO2焦+ SiO2 煤+ SiO2熔劑 SiO2塵 SiO2還 聯(lián)立兩式得：X= Y=則，1) CaO量：GCaO渣=CaO礦+CaO焦+CaO煤+CaO熔劑－CaO塵 =++350+170－20 =2) SiO2量：GSiO2量=SiO2礦+SiO2熔劑+SiO2焦+SiO2煤－SiO2塵－SiO2還=++350+170－20－ =3) FeO量：GFeO渣= Fe渣 = =4) MgO量：GMgO渣=MgO礦+MgO熔劑+MgO焦+MgO煤－MgO塵=++350+170－20 =5) Al2O3量：G Al2O3渣=Al2O3礦+Al2O3熔劑+Al2O3焦+Al2O3煤－Al2O3塵=++350+170 －20 =6) MnO量：GMnO渣=(MnO礦－MnO塵)=(－20) =7) 爐渣S含量進入高爐的S：S礦+S焦+S煤=+350+170=進入爐塵的S：20=進入煤氣的S：=進入生鐵的S：進入爐渣的S：GS渣=－－－ =計算結(jié)果如下表24 爐渣成分CaOSiO2FeOMgOAl2O3MnOS/2Σ重量(kg/t)配比(%)100需要矯正的：[Mn]= = [P]=(－20) =則 [C]=100－－－－－= 不需矯正的：[S]=% [Si]=% [Fe]=%（si含量代表了爐缸區(qū)的溫度，若si含量改變，則溫度改變，所以不需矯正。）表25 生鐵成分表(%)PSMnFeCSi重量% 物料平衡 風(fēng)量的計算C燃=C焦+C煤C直－C生鐵－CCH4－C塵 =350+170－1000%－%(350+170)－20－[ + + + ] =鼓風(fēng)含氧VO2= = O2=(1－f)+ =(1－)+=則V風(fēng)= = m3G風(fēng)=V風(fēng)γ空氣== 爐頂煤氣成分的計算1) H2風(fēng)口燃燒：=V風(fēng)= = m3焦炭和煤粉的揮發(fā)：V H2=(350+170) = m3 生成CH4: V H2=(350+170% 2 m3 參加還原（參加還原的氫量為總量的40%）V H2=（+）40%= m3煤氣中的H2量：V H2=+－－= m32) CO2Fe2O3+2CO →2FeO+2CO2Fe2O3 →Fe3O4 →FeO：VCO2=(+) = FeO →Fe：VCO2= (1－－γH2) FeO + H2=Fe+H2O 72 γH2 72 求得γH2=∴VCO2= = (1－－= 熔劑CaCO3 →CaO：VCO2= = 焦中：VCO2=350 = 煤中：VCO2=170 = m3 進入煤氣中的CO2量: VCO2=++++= m3 3) CO直接還原：VCO=C直 =[ + + + ] = = 風(fēng)口燃燒生成：VCO= = m3 焦中：VCO=350 = m3 煤中：VCO=170 = m3 間接還原量：VCO=+= m3 進入煤氣CO量: VCO =+++－= 4) N2鼓風(fēng)帶入：VN2=V風(fēng)(1－)=(1－)= m3 焦炭和煤粉的揮發(fā)分：VN2=（350+170） = m3 進入煤氣中的N2量: VN2=+= 5) CH4風(fēng)口燃燒：VCH4=(370+170）% = m3 焦中：VCH4=350 = m3 煤中：VCH4=170 = m3 進入煤氣的CH4量：VCH4=++= m3 表26 爐頂煤氣成分表品種CO2CON2H2CH4ΣV/ m3%煤氣重度： g= =G煤氣== kg 物料平衡表的編制表27物料平衡編制表收入平衡數(shù)量支出平衡數(shù)量礦石爐渣熔劑煤氣焦碳350爐塵20煤粉170鐵水1000風(fēng)量水汽 總計總計絕對誤差相對誤差%%,所以計算合理 熱平衡計算 熱收入的計算1) 碳的氧化放熱（1 m3 ； 1 m3 ）Q=(－－)+(+)=2) 熱風(fēng)帶入熱量（1100oC，98%帶入能量，2%噴煤粉）Q=(V風(fēng)Cp風(fēng)+VH2OCpH2O) t風(fēng) =[98%x(1－%)+%]1120=3) H2氧化放熱（1 m3 ）Q==4) 成渣熱（熔劑）CaO、MgO（）Q=(+)=5) 爐料的物理熱（25℃SiO2存在 , 80％ 以Fe3O4形式存在. 以2FeOSiO2 消耗耗熱量 ； ； 分解1kg 。Q＝＋＋=氧化物分解Q總=＋=2) 脫硫吸熱；MgO脫除1kgS耗熱 KJ/Kg； KJ/Kg； KJ/Kg這幾項的平均值為： KJ/Kg Q＝＝3) 碳酸鹽的分解吸熱主要考慮熔劑中的CaCO3和MgCO3，1k