1、湖南化工职业技术学院毕业论文湖南化工职业技术学院毕业设计（论文）题目容量为1800M3的高炉炼铁车间设计院（系）湖南化工职业技术学院制药与生物工程系专业班级冶金技术1211班学生姓名学号201201010164指导教师职称讲师评阅教师_职称_2014年11月29日湖南化工职业技术学院毕业论文目录中文摘要IABSTRACTII1绪论111高炉炼铁技术的进步112高炉冶炼现状及发展22高炉配料计算321配料计算的目的322配料计算时需要确定的已知条件323计算方法与过程63高炉物料平衡计算931高炉物料平衡计算的意义932高炉物料平衡计算的内容94高炉热平衡计算1341热量收入1342热量支出14
2、43热平衡指标计算175高炉炉型设计196高炉炉顶装料设备2261受料漏斗2262称量料罐、密封阀及卸料罐2263溜槽布料器系统227高炉供料系统2371供料系统的型式与布置2372贮矿槽、贮焦槽及其附属设备2373槽下筛分、称量与运输2374上料设备248高炉送风系统2481高炉鼓风机2482热风炉设计249高炉喷吹燃料系统2591煤粉喷煤系统2592喷煤应注意的问题2793高炉喷吹废塑料的应用前景2710高炉煤气除尘系统28湖南化工职业技术学院毕业论文11渣铁处理系统29111风口平台及出铁场29112铁水处理设备29113水渣渣处理工艺30114炉前设备的选择31结语33参考文献34致谢
3、35湖南化工职业技术学院毕业论文I中文摘要本初设计容量为1800M3的高炉炼铁车间工艺，高炉年产量为1453万吨，在经过翻阅大量相关资料上进行设计的。设计内容主要包括炼铁工艺计算（包括配料计算、物料平衡和热平衡）、高炉炉型设计、原料系统、送风系统、炉顶设备、煤气处理系统、渣铁处理系统、高炉喷吹系统等。高炉炼铁是获得生铁的主要手段，也是钢铁冶金过程中最重要的环节之一，在国民经济建设中起着举足轻重的作用。高炉是炼铁的主要设备，本着优质、高产、低耗和对环境污染小的方针，设计建造容量为1800M3的炼铁车间。设计的同时还结合国内外相同炉容高炉的一些先进的生产操作经验和相关的数据，力争使该设计的高炉做到
4、高度机械化、自动化、和大型化，以期达到最佳的生产效益。关键词高炉炼铁环境钢铁冶金湖南化工职业技术学院毕业论文IIABSTRACTTHEORIGINALDESIGNCAPACITYFORBLASTFURNACEIRONMAKINGPROCESSOFBLASTFURNACEWORKSHOP1800M3,THEANNUALOUTPUTIS1453000TONS,AFTERREADINGALOTOFRELATEDDATAINDESIGNTHEDESIGNCONTENTMAINLYINCLUDESTHEIRONMAKINGPROCESSCALCULATIONINCLUDINGTHEBURDENCALCU
5、LATION,MATERIALBALANCEANDHEATBALANCE,THEBLASTFURNACEPROFILEDESIGN,RAWMATERIALSYSTEM,AIRSUPPLYSYSTEM,TOPEQUIPMENT,GASTREATMENTSYSTEM,IRONSLAGTREATMENTSYSTEM,BLASTFURNACEINJECTIONSYSTEMBLASTFURNACEISTHEMAINMEANSTOOBTAINPIGIRON,BUTALSOONEOFTHEMOSTIMPORTANTLINKINTHEPROCESSOFIRONANDSTEELMETALLURGY,PLAYSA
6、NIMPORTANTROLEINNATIONALECONOMICCONSTRUCTIONTHEBLASTFURNACEISTHEMAINEQUIPMENTOFTHEIRONSMELTING,HIGHYIELD,LOWCONSUMPTIONINTHEQUALITY,ANDENVIRONMENTALPOLLUTIONGUIDELINES,DESIGNANDBUILDCAPACITYFORIRONSMELTINGWORKSHOPIN1800M3DESIGNATTHESAMETIMEALSOWITHTHEDOMESTICANDFOREIGNSAMEFURNACECAPACITYOFBLASTFURNA
7、CEPRODUCTIONOFSOMEADVANCEDOPERATIONALEXPERIENCEANDRELATEDDATA,ANDSTRIVETOMAKETHEDESIGNOFTHEBLASTFURNACETOACHIEVEAHIGHDEGREEOFMECHANIZATION,AUTOMATION,ANDLARGESCALE,INORDERTOACHIEVETHEBESTBENEFITOFPRODUCTIONKEYWORDSBLASTFURNACEIRONMAKINGENVIRONMENTFERROUSMETALLURGY湖南化工职业技术学院毕业论文11绪论11高炉炼铁技术的进步近10年来,中
8、国高炉大型化、高效化、现代化、长寿化、清洁化发展进程加快,炼铁不仅表现在技术经济指标的显著提高，也表现在工艺技术装备水平迅速提升,其中有些已经进入了世界先进行列。111高炉炉体结构技术的进步高炉炉体结构中，两方面的进步是显著的。一是软水或纯水闭路循环冷却得到了大面积的推广，其避免结垢、节水降耗的效果十分明显。同时，我国的铜冷却避及传统的球磨铸铁冷却壁都具有世界先进水平。二是国内的耐火材料技术已经达到或接近世界先进水平，这包括热风炉使用的硅砖和高炉炉缸使用的刚玉莫来石砖、复合棕榈刚玉砖、微孔刚玉砖以及炉身使用的SIC砖、铝碳砖等112高炉无料钟炉顶设备技术创新采用无料钟炉顶装料设备是现代化高炉的
9、重要技术特征。首钢自主设计研制的无料钟炉顶设备经历了20多年的创新发展历程,结合大型高炉生产技术的进步,在已有技术的基础上不断优化创新,攻克了大型高炉无料钟炉顶布料装置、齿轮箱冷却、设备工作可靠性及设备使用寿命等关键性技术难题,成为中国自主设计制造全部实现国产化并具有核心竞争力的关键技术装备。113高炉煤气全干式布袋除尘技术高炉煤气干式布袋除尘技术已有30多年的发展历程。2007年1月,中国自主开发的高炉煤气全干式低压脉冲布袋除尘技术在迁钢2号高炉2650M获得成功,完全取消了备用的煤气湿式除尘系统，研究开发了煤气温度控制、除尘灰浓相气力输送、管道系统防腐等核心技术,使中国在大、中型高炉煤气全
10、干式布袋除尘技术达到国际先进水平。114研究开发助燃空气高温预热技术近年来我国高炉风温水平有了提高，多数在11001150左右，日本、欧洲及中国宝钢的高炉风温达到1250。由于中国钢铁企业高热值煤气匮乏,大多数热湖南化工职业技术学院毕业论文2风炉只能使用低热值的高炉煤气,为了实现高风温,开发了助燃空气高温预热技术。其原理是设置两座助燃空气高温预热炉,通过燃烧低热值的高炉煤气将预热炉加热后,再用来预热热风炉使用的助燃空气。预热炉燃烧温度在1000以上,助燃空气可以被预热到600以上,同时利用热风炉烟气余热预热高炉煤气到200。由于提高了助燃空气、煤气的物理热,使热风炉拱顶温度也相应提高,从而可以
11、有效地提高送风温度。12高炉冶炼现状及发展（1）炉容大型化及其空间尺寸的横向发展（2）精料精料是改善高炉冶炼的基础，近代高炉冶炼必须将精料列为头等重要措施,精料包括提高入炉况品味，改善入炉原料的还原性能，提高熟料率，稳定入炉原料成分和整粒。（3）提高鼓风温度提高鼓风温度可以大幅度降低焦比，特别是在鼓风温度比较低时效果更为显著。4高压操作高压操作可以延长煤气在炉内的停留时间，改善煤气热能及化学能利用，有利于高压操作，为强化冶炼创造条件。（5）富养大喷吹从60年代起，世界各国都在发展向炉内喷吹燃料的技术，取代部分焦炭。喷吹得燃料有重油、天然气和煤粉等，燃料种类的选择与国家和地区的资源条件有关。目前
12、国内外大多以喷吹煤粉（无烟煤和烟煤）为主。（6）电子计算机的应用60年代起高炉开始以用计算机，目前已可以控制配料、装料和热风炉操作。高炉冶炼计算机控制的最终目标是实现总体全部自动化控制，但由于目前冶炼技术水平，还难于实现这一目标。湖南化工职业技术学院毕业论文32高炉配料计算21配料计算的目的配料计算的目的，在于根据已知的原料条件和冶炼要求来决定矿石和熔剂的用量，以配制合适的炉渣成分和获得合格的生铁。22配料计算时需要确定的已知条件221原始资料的收集整理生产中原始资料分析常常不完全，或元素分析和化合物分析不相吻合，加之分析方法不同存在分析误差，以致各种化学组成之和不等于100。因此，应该先确定
13、元素在原料存在的形态，然后进行核算，使总和为100。换算为100方法，可以均衡地扩大或缩小各成分的百分比，调整为100，或者按照分析误差允许的范围，人为的调整为100。调整幅度不大时，以调整AL2O3或MGO为宜。在各种原料中化合物存在的形态和有关换算，按照下述方法处理。烧结矿分析的S，P，MN分别以FES,P2O5,MNO形态存在。它们的换算为SFESFESS32PP2O5P2O5P62MNMNOMNOMN55式中的S，P，MN等元素皆为分析值（百分含量），当要计算FE2O3时，需要从生铁（TFE）中扣除FEO和FES中的FE，再进行换算。FE2O3112FEFEO72FES88式中的FE，
14、FEO为分析所得烧结矿的全铁和氧化亚铁的百分含量，FES为换算所得的硫化铁量。天然矿石中的S以FES2形态存在，换算式如下FES2S64，式中S为分析所得的百分含量。222选配矿石在使用多种矿石冶炼时，应根据矿石供应量及炉渣成分适当配比选取。此时，需要注意以下几点1）矿石含P量不应该超过生铁允许含P量，因考虑P全部进入生铁，故需要依据矿石含量事先预算，若某种矿石冶炼含P超标，此种情况下，只能搭配含P更低的矿石冶炼。2）冶炼铸造铁时，应该核算生铁含锰量是否满足要求。湖南化工职业技术学院毕业论文4MNMNMN矿MFE铁/FE矿式中MN生铁含锰量，MN矿混合矿含锰量，MN锰的回收率，一般为0506M
15、FE铁矿石带入的生铁的铁量，KG/T铁FE矿混合矿含铁量，3）冶炼锰铁时，为保证其含锰量，必须检查矿石含铁量是否大于允许范围。FE矿100MNCSIP/100MN/MN矿MN式中MN,SI,C,P表示锰铁中该元素含量，MN矿锰矿含锰量，FE矿锰矿允许含铁量，4）适当控制碱金属223确定需要的冶炼条件1）根据原料条件，国家标准和行业标准等确定生铁成分。C，P元素一般操作不能控制，而SI,MN,S等元素可以改变操作条件加以控制。2）各种元素在铁，渣和煤气中的分配比例。按照经验和实际生产数据选取。3炉渣碱度选择碱，主要是取决于炉渣脱硫的要求，此外若冶炼低硅生铁钒钛磁铁时，还应该考虑炉渣抑制硅钛还原和
16、利于矾的回收能力，在正常炉钢温度下，要保证流动性和稳定性，因此除了考虑二元碱度外，还需要有适宜的MGO含量，若炉料含碱金属还应该兼顾炉渣排碱要求。4）燃料比确定。确定燃料比应该依据冶炼铁种，原料条件，风温水平和生产经验等全面衡定，在有喷吹条件下，力争多喷燃料。5原燃料成分分析，原料成分见表11表11原料成分（）成分原料FEMNPSFE2O3FEOMNO2MNOCAO烧结矿天然矿混合矿56655752570090170090050020040030130047113676270997181429150026002012001110115821湖南化工职业技术学院毕业论文5成分原料MGOSIO2A
17、L2O3P2O5FES2FESSO2烧损CO2合计烧结矿天然矿混合矿261065226621176221132321140110050100250020090007000116113154100100100焦炭成分见表12表12焦炭成分（）固定碳灰分，1108SIO2AL2O3CAOMGOFEOFESP2O58672512437068011074005001挥发分，085有机物，135CO2COCH4H2N2H2N2S合计全S游离水033033003006010040405510005748喷吹物成分见表13表13喷吹物成分（）成分品种CHO2H2ON2S煤粉76245074460790510
18、66灰分合计SIO2AI2O3CAOMGOFEO74834206032045100（6）配矿比烧结矿天然矿8515，配成混合矿（7）生铁成分炼钢铁，成分见表14表14生铁成分（）成分SIMNSPCFE合计03500900300844595100（8）焦比370KG/T，煤比180KG/T，风温1100（9）元素分配率，见表15湖南化工职业技术学院毕业论文6（10）炉渣碱度R（CAO）/（SIO2）105表15各种元素分配表元素FEMNPS生铁09970510炉渣0003050煤气000006其他条件与书上规定一致，根据上述已知条件，下面1000KG生铁作为计算单位进行计算，任务如下配料计算物料
19、计算热平衡计算。224配料计算的内容（1）矿石用量及配比计算；（2）生铁中铁量计算；（3）渣量及炉渣成分计算；（4）炉渣性能校核；（5）生铁成分校核。23计算方法与过程231根据铁平衡求铁矿石需要量1310TKGFEWFEMFEM矿渣焦、煤）（）（矿石量根据铁平衡关系式得KGFE262880005056720074056370量焦炭带入KGFE63000725600450180量煤粉带入KGFE86299700030950量进入渣中的湖南化工职业技术学院毕业论文7KG6116665700086263000262950需要的混合矿量冶炼每吨生铁炉料的实际用量计算见表16表16每吨生铁炉料实际用量
20、名称干料用量/KG机械损失/水分/实际用量/KG混合矿焦炭煤粉共计16666137018022166105050481666611005167494370105338761180224455232终渣成分及渣量计算（1）终渣S含量KGS963006601800057037000040611666量炉料全部含KGS30量进入生铁的KGS240060963量进入煤气的KGS42324030963量进入炉渣的2KGFEO683量终渣的（3）KGMNO0715571500010611666量终渣的（4）KGSIO571282860350748018005120370062206116662量终渣（5）
21、终渣的CAO量1666610082137000068180000614042KG（6）终渣的AL2O3量1666610011437000437180003424132KG）（7）终渣的MGO量1666610022637000011180000323864KG湖南化工职业技术学院毕业论文8表17终渣成分成分SIO2AL2O3CAOMGOMNOFEOS/2合计RKG128574132140433864107368171355413618116239511087030104048100109233生铁成分校核（1070142620001037000040611666103量含P（2230032048
22、LS003S量含（3含SI量035（408010001007155071N量含M（5含FE量95（6含C量1009500008035003007447表18生铁成分（）FESIMNPSC合计95035008007003447100校验结果与生铁成分相符合，表明原定生铁成分恰当，计算认可。湖南化工职业技术学院毕业论文93高炉物料平衡计算31高炉物料平衡计算的意义通过高炉配料计算确定单位生铁所需要的矿石、焦炭、石灰石和喷吹物等数量，这是制定高炉操作制度和生产经营所不可缺少的参数。而在此基础上进行的高炉物料平衡计算，则要确定单位生铁的全部物质收入与支出，即计算单位生铁鼓风数量与全部产品的数量，使物质
23、收入与支出平衡。这种计算为工厂的总体设计、设备容量与运输力的确定及制定生产管理与经营制度提供科学依据，是高炉与各种附属设备的设计及高炉正常运转的各种工作所不可缺少的参数。32高炉物料平衡计算的内容物料平衡是建立在物质不灭定律的基础上，以配料计算为依据编算的。计算内容包括风量、煤气量，并列出收支平衡表。物料平衡有助于检验设计的合理性，深入了解冶炼过程的物理化学反应，检查配料计算的正确性。校验高炉冷风流量，核定煤气成分和煤气数量，并能检查现场炉料称量的准确性，为热平衡及燃料消耗计算打基础。1原料全分析并校正为100；2生铁全分析；3各种原料消耗量4鼓风湿度5选择直接还原度，或依煤气成分计算6假定焦
24、炭和喷吹物含C总量的12与H2反应生成CH4。上述1，2，3原条件已经由配料计算给出，本例仅假定其余各项未知条件，分别为鼓风湿度F15（12G/M3），直接还原度RD045321根据碳平衡计算风量1风口前燃烧的碳量C风根据碳平衡得MC风C燃W（C）10MC直MCCH4式中MC风风口前燃烧C量，KG；MC燃，MC直，MCCH4分别为燃料带入C量，直接还原耗C和生成CH4的C量，WC生铁含C量；按上式分别进行计算燃料带入固定碳MCJMCM370086721800762445809KG湖南化工职业技术学院毕业论文10溶于生铁的碳004471000447KG直接还原耗碳MCMNMCSIMCPMCFE）
25、（KG46955612450950626070282453551280生成CH4耗碳458090012549KG风口前燃烧的C量45810447954655031244KG，占入炉总碳量的68200945844312即。2风量计算（V风）根据氧平衡可得029F021Q0933C）CMV2O风燃风（其中322241816OVHVOQM2MO2）（式中0933CMC风燃风口前燃烧的C所需氧量（M），燃MC为燃烧带入C量，风C为C在风口前的燃烧率；Q2O为燃料带入的氧量（M为煤粉，V（O）M，V（H2O）M为煤带入的氧和H2O量）；021029F鼓风含氧浓度（F为鼓风湿度）2。将上式分别进行计算鼓风
26、含氧浓度021029001502144M/M风口前C燃烧所需氧量458096820093329148M燃料带入氧量3M65032224）18160007900446（18031913292144050648291M每吨生铁鼓风量322煤气成分及数量计算1计算CH4量由燃料带入的C生成CH4的量102512224549（M）焦炭挥发分含CH4量0161622400003370（M）进入煤气的CH4量10250161041（M）湖南化工职业技术学院毕业论文112入炉总H2量鼓风带入H2焦炭带入H2煤粉带入H2）（的总量即32M981429910306199319242218200790050701
27、8024220040000603700150241329H设喷吹条件下有40的H2参加还原，则参加还原的H2量142980457193M生成CH4的H2量102522053M进入煤气的H2量14298571920565293M031095042256321957R2HI（假定用H2还原的铁氧化物中，1/3用于还原FE2O3，2/3用于还原FEO）3由FE2O3FEO生成CO2的量M16563160224070991666613由FEOFE生成CO2的量M17088564220100304519503由MNO2MNO生成的CO2的量3M0098722400002166661另外，H2参加还原反应
28、，相当于同体积的CO2所参加的反应，所以CO2的生成量中应该减去5719M，总计间接还原生成的CO2量为16563170890095179279413M各种炉料分解或者带入的CO2量焦炭的CO2量矿石的CO2量3691344422015406116664442200330370M因此，煤气中的总CO2量27941136929313M4风口前碳素燃烧生成的）（3M225831242244312CO元素直接还原生成CO的量）（3M19178124224695焦炭挥发分中CO的量3M2281222400033370间接还原消耗碳量279413M湖南化工职业技术学院毕业论文12煤气中总CO的量5832
29、21781922827941484283M）（入，其总量为由鼓风、焦炭及煤粉带）（煤焦风32M521036284220051018028422005037079001501191329V52222NNNNVVVN根据以上计算结果，列出煤气组成表21表21煤气成分表成分CO2CON2H2CH4总计VG/V风M329314842810365265861041189017142215512562548434805510000323编制物料平衡表（1）计算鼓风量31M鼓风质量3/281422180150289850790329850210MKG全部鼓风质量132919128170136KG（2）计算煤
30、气的质量/3214222034801600550285484028256204415500M133MKG煤气质量全部煤气质量189017132249502KG（3）水分计算炉料带入水分37000481776KG煤粉带入水分180000791422KGH2KG4595224185719还原生产水分总计水分质量177614245956513KG（4）炉料机械损失224455221661177614228758KG根据上述结果，列出物料平衡，如下湖南化工职业技术学院毕业论文13表21物料平衡表序号收入项KG序号支出项KG1原燃料2216611生铁10002鼓风1702362炉渣355413煤气249
31、5024水分65135炉尘8758共计391797共计392431绝对误差634相对误差016一般要求物料计算的相对误差应在03以下，故上述计算符合要求。4高炉热平衡计算需要补充的原始条件鼓风温度1100；炉顶温度200；入炉矿石温度为80。41热量收入（1）碳素氧化热由C氧化1M成CO2放热3/5617898124226633410MKJ由C氧化成1M的CO放热3/45524812422119797MKJ碳素氧化热29231178985648428228524845776168097KJ（2）热风带入热1100时干空气的比热容为1426KJ/M3，水蒸气的比热为1742KJ/M3,热风带入热
32、13291919931426199317421100湖南化工职业技术学院毕业论文142091881KJ（3）成渣热炉料中以碳酸盐形式存在的CAO和MGO，在高炉内生成钙铝酸盐时，1KG放出热量113049KJ混合矿中的CAO量KJ3265445600154166661成渣热32651130493691049KJ（4）混合矿带入的物理热80时混合矿的比热容为10KJ/KG混合矿带入的物理热16666110801333288KJ（5）H2氧化放热1MH2氧化成H2O放热1080665KJH2氧化放热5719108066561803231KJ（6）CH4生成热1KGCH4生成热KJ486715164
33、77874CH4的生成热KJ3563449486715224161025冶炼1T生铁的总热量收入等于（1）（6）项热量之和，即KJQ0610677468493563431618032813332849369102091881977761680总收42热量支出（1）氧化物分解与脱硫耗热1）铁氧化物分解热设焦炭和煤粉中FEO以硅酸铁形态存在，烧结矿中FEO有20以硅酸铁形态存在其余以FE3O4，铁氧化物分解热由FEO、FE3O4和FE2O3三部分组成。M（FEO）硅酸铁166661087007180237000074180000452436KG去除进入渣中的FEO，它也以硅酸铁形式存在，计368K
34、G余下的MFEO硅酸铁24363682068KGMFEO四氧化三铁16666100915166661087007180213767KGMFE2O3四氧化三铁KG933057216013767湖南化工职业技术学院毕业论文15MFE2O3自由166661070993059387719KG依据1KG铁氧化物分解热，即可算出总的分解热。FEO硅酸铁分解热20684075218427534KJ，407521KJ/KGFEO硅酸铁FE4O3分解热（1376730593）479998212927112KJ（479998KJ/KGFE4O3）FE2O3分解热87719515294452010743KJ，（51
35、5294KJ/KGFE2O3）铁氧化物分解总热8427534212927112452010743673365398KJ2）锰氧化物分解热MNO2MN分解热1666610000226294487645KJ262944KJ/KGMNO2MNOMN分解热08736284589027KJ736284KJ/KGMN锰氧化物分解总热87645589027676672KJ3）SIO2分解热35302887610601065KJ（3028876KJ/KGSI）4）CA3PO42分解热0735756982502988KJ（3575698KJ/KGP）5）脱S耗热由于CAO脱硫耗热540123KJ/KGS，MGO
36、脱硫耗热为80394KJ/KGS，二者差别较大，故取其渣中成分比例（3974105941）来计算平均脱硫耗热。1KG硫的平均耗热KJ7959285104803954235401）（脱S耗热3425928792027642KJ氧化物分解和脱硫总热为上述1）5）项热耗之和，即KJQ5668917374220276882502965106010896733653氧（2）碳酸盐分解热由CACO3分解出1KG的CO2需热404464KJ，由MGCO3分解出1KGCO2需热248708KJ，混合矿石CO2量166661001542566KG。假定CACO3和MGCO3是按比例分配的。其中以CACO3分解的
37、CO2为KG20122268218212566；故以MGCO3形式分解的CO2量25672013554KG。碳酸盐分解热20124044645542487089515658KJ（3）水分分解热1993108066521537653KJ1080665KJ/KGH2O（4）喷吹物分解热18012561226098KJ12561KJ/KG煤粉（5）炉料游离水的蒸发热湖南化工职业技术学院毕业论文161KG水由20升温到100吸热33496KJ，再变成100水蒸气吸热2261KJ总吸热为259596KJ游离水蒸发热37000482595964610425KJ（6）生铁带走热表31各种生铁的热焓值2生铁热
38、焓值炼钢生铁铸造生铁锰铁KJ/KG11304411723612560412979111723121417炼钢生铁焓值117236KJ/KG，铁水带走热10001172361172360KJ（7）炉渣带走热表32各种炉渣的热焓值2炉渣热焓值炼钢铁渣铸造铁渣锰铁铁渣KJ/KG1716591758541884062009661842192196779炼钢铁渣焓值175854KJ/KG，炉渣带走热3554117585462500270KJ（8）炉顶煤气带走热，炉顶温度为200时煤气各成分比热容见表43表33200时炉顶煤气比热容2CO2CON2H2CH4H2O178713131313130218215
39、19干煤气比热容0155017870256205484131300348130200055182148KJ/M3干煤气带走热18901714820055949032KJ水蒸气带走热KJ59231111002001519182246513炉尘带走的热875808374200146678KJ炉尘比热容08374KJ/KG煤气带走热55949032123115914667857326869KJ前8项总和68917375695156582153765322609846104251172360625002757326869965110431KJ湖南化工职业技术学院毕业论文17外部损失热106774680
40、6965110431102636375KJ包括散热和冷却水带走热此项作为热平衡项，即为总热量收入与以上八项支出的差值等于102636375KJ根据热收入与热支出数值列表于34表34热平衡表序号收入项名称KJ序号支出项名称KJ1碳的氧化热77616809772691氧化物分解与脱硫68917375664542热风带入热209188119602碳酸盐分解9515658093成渣热36910490343水分分解2137653024炉料物理热13332881254喷吹物分解2260982125H2的氧化热618032315805游离水蒸发46104250436CH4生成热35634490336铁水带走
41、1172360117炉渣带走62500270598煤气带走57326869549外部热损失10263637596共计106774680610000共计10677468061000043热平衡指标计算（1）碳的热能利用系数KC100COCOCOK22所放出的热量燃烧生成除进入生铁外的碳全部放出的热量）和生成碳的氧化热（包括燃烧C9956100940733412977767680CK湖南化工职业技术学院毕业论文18（2）热量有效利用系数KT100KT高炉总热量收入外部热损失热量煤气带走热量高炉总热量收入8589100061067746875102636369573680610677468TK从上述
42、指标可以看出，KC值一般在5060之间，个别可达65,本例KC5697说明碳素热能利用比较好。KT值一般为8090，个别高于90，本例高炉热量利用系数为8985。湖南化工职业技术学院毕业论文195高炉炉型设计设计容量为31800M的高炉车间。（1）确定年工作日36596351D（2）定产量选定高炉座数为1座，利用系数DMV3/32高炉日产量TVUP4140321800年产量万吨总31453514140P（3）炉缸尺寸1）炉缸直径。选取冶炼强度I095T（M3D）炉缸截面燃烧强度/T051I2HM燃51263941800AV93MDM2890511800950230I230D2UU校核取则燃IV
43、合理2）炉缸高度风口高度MNP433917350101434140214DCPB4H22F铁取FH34M风口数目N2（D2）2（942）226个取N22个风口结构尺寸选取A05M则炉缸高度M935043AHHF14死铁层厚度选取MHO515炉腰直径、炉腹角、炉腹高度湖南化工职业技术学院毕业论文20选取251DD则D125931097M取D11M选取80则81480TAN2391181TAN2DH2D取2H48M校核6453911842DH2TAN2D80（6）炉喉直径、炉喉高度选取6501DD，则1D06511715，取1D72M，选取5H20M（7）炉身角、炉身高度、炉腰高度选取82，则4H
44、TAN2D1D511382TAN22711取4H135M校核1727115132DH2TAN14D82选取42UDH则M4261142UH取UH26求得M812513847326HHHHH5421U3H（8）校核炉容炉缸体积V1124HD32M9226493394炉腹体积V212222DDDDH322M37387393911118412炉腰体积V3324HD32M0517181114炉身体积322211244M78902727111151312DDH12DDV湖南化工职业技术学院毕业论文21炉喉体积325215M43812274HD4V高炉容积354321UM47179543817890051
45、713738792264VVVVVV误差1250100180024717951800UUUVVVV高炉炉型设计合理，符合要求。表41炉型数据表序号项目数值序号项目数值1有效容积VU/M31795479炉身高度H4/M1352炉缸直径D/M9310炉喉高度H5/M23炉腰直径D/M1111有效高度HU/M264炉喉直径D1/M7212炉腹角805死铁层深度H0/M1513炉身角826炉缸高度H1/M3914HU/D247炉腹高度H2/M4815铁口数/个18炉腰高度H3/M1816风口数/个22湖南化工职业技术学院毕业论文226高炉炉顶装料设备随着高炉容积的大型化和炉顶压力的进一步提高，钟式炉顶
46、已难以满足布料和密封的要求，为了解决高炉特别是大型高炉的布料和密封问题，近年来设计了无料钟炉顶，无料钟炉顶与钟式炉顶比较其主要特点是取消了大小料钟和料斗，依靠阀门来密封炉顶煤气和用旋转溜槽布料。设计采用PW串罐无料钟炉顶旋转溜槽布料。、无料钟炉顶优点如下（1）用密封阀代替料钟，炉顶密封性能得到改善，为了高炉采用高压炉顶创造了条件。（2）采用可倾动的旋转布料，提高了布料操作的灵活性，增加了布料调节手段。（3）设备采用积木式结构，有利于设备的加工、运输及维护，并减轻设备重量。（4）避免下料和布料过程中的像并罐式那样的粒度和体积偏析。并且它与下密封阀是硬连接在一起的，料罐的充压与泄压均不会影响称量值
47、的准确性。61受料漏斗受料漏斗的作用是接受皮带机卸下的炉料，并将炉料卸入到贮料罐。本设计采用水平移动式受料斗。受料斗壳体是由钢板焊成，内壁衬以锰钢保护。62称量料罐、密封阀及卸料罐称量料罐的上部为球顶型，中部为圆筒型，下部为锥型。其有效容积取决于高炉有效容积和料批组成大小。贮料罐本体为钢结构件，内壁衬以高锰耐磨保护板。密封阀为摆动盘式阀，阀座与阀板接触处采用耐高温的硬质合金硬密封和嵌硅橡胶圈软密封。其直径大小取决于炉料的粒度和下料速度。卸料阀为直插式扇形闸阀，设置在贮料罐的下部。63溜槽布料器系统溜槽布料器系统包括布料溜槽、气密箱、星形减速箱及电器控制等。布料溜槽是一个半圆形的槽体，壳体用铸钢作成，槽壁为抗磨铸钢衬板，衬板表面堆焊硬质合金，料槽作成锥形。湖南化工职业技术学院毕业论文237高炉供料系统高炉供料系统的职能是按照高炉工艺操作的要求，将炉后的各种原燃料按重量计量方式组成一定的料批，按规定的程序送到高炉炉顶装料设备。供料系统包括贮矿槽，贮焦槽，筛分机，称量设施，斜桥，料车和胶带运输机等。71供料系统的型式与布置本设计选用称量漏斗、胶带机上料。分别设置矿石称量漏斗和矿石中间料斗，将料卸
