設(shè)計(jì)一座年產(chǎn)制鋼生鐵L08320萬噸的高爐課程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、課 程 設(shè) 計(jì)題目：設(shè)計(jì)一座年產(chǎn)制鋼生鐵（l08）320萬噸的高爐目錄原始數(shù)據(jù)：2一 配料計(jì)算31.礦石和熔劑消耗量的計(jì)算（以生產(chǎn)1t生鐵為單位）32.渣量和爐渣成分的計(jì)算43.生鐵成分校正：5二 物料平衡計(jì)算：61.風(fēng)量的計(jì)算62.煤氣量的計(jì)算：63.編制物料平衡表8三.熱平衡的計(jì)算91.熱收入：92.熱支出的計(jì)算103.熱平衡表14四設(shè)計(jì)一座年產(chǎn)制鋼生鐵320萬噸的高爐14五. 高爐砌磚計(jì)算(高鋁磚)17原始數(shù)據(jù) 成分品種tfefe2o3feosmnopsio2al2o3caomgoco2h2o1/2s3/2sp2o5燒損燒結(jié)礦5669.59.70.060.350.115.42.029.5

2、3.00.20.030.2599.75球團(tuán)礦62.57017.70.060.0388.70.71.61.050.030.0899.86澳礦65.692.70.40.040.120.162.41.60.020.260.060.3797.93石灰石1.151.61.381.4753.50.542.142.1100.55爐塵48.155.212.50.121.40.125151.44.650.951.726.600.060.298.32106.31焦炭灰分4.25.551.938.63.11.0100.1煤灰分2.22.8658.433.63.721.2299.8據(jù)上表校核原料成分： 成分品種tfe

3、fe2o3feosmnopsio2al2o3caomgoco2h2o1/2s3/2sp2o5燒損燒結(jié)礦56.1469.679.720.060.350.115.412.039.523.010.200.030.25100球團(tuán)礦62.5970.117.720.060.388.710.781.61.050.030.08100澳礦66.9994.660.410.040.120.162.451.630.020.270.060.38100石灰石1.141.591.371.4653.210.541.8741.87100爐塵45.2551.9211.760.121.320.12514.111.324.370.8

4、91.626.210.060.277.83100焦炭灰分4.25.551.8438.563.11.0100煤灰分2.202.8758.5233.673.731.22100焦碳和煤粉及其揮發(fā)分的成分如下表品種成分fcdadvdst.dh20焦炭85.612.81.40.554.0煤粉74.516.69.50.5品種成分co2coch4h2n2o2焦炭揮發(fā)分22.820.53.8519.629.4煤粉揮發(fā)分43.226.522.3生鐵預(yù)定成分如下表生鐵預(yù)定成分fesimnspc （l08）/94.5160.480.030.0260.0984.85100.00 其他條件焦比kg/t煤比kg/t爐渣堿

5、度直接還原度爐塵kg/t鼓風(fēng)濕度%風(fēng)溫4401251.105420001.001100一 配料計(jì)算1.礦石和熔劑消耗量的計(jì)算（以生產(chǎn)1t生鐵為單位）礦石配比取 燒結(jié)礦/球團(tuán)礦/澳礦=76/10/14，計(jì)算混合礦成分。品種tfefeosio2al2o31/2scaomgofe2o3p2o5mno燒結(jié)礦56.149.72 5.412.030.039.52 3.01 69.670.25 0.35球團(tuán)礦62.5917.728.710.780.031.61.0570.10.08澳礦66.990.412.451.630.06（3/2s）0.020.2794.660.380.12混合礦58.309.225.

6、331.850.037.402.4873.210.250.28設(shè)需要混合礦為x kg/t，石灰石為y kg/t由 tfe 的平衡可列出： (1) 由二元堿度r可列出： （2）聯(lián)立（1）（2）解得 x=1636.52 kg/t y = 8.89kg/t所以：燒結(jié)礦的用量為：1636.52×76 1243.76 kg/t 球團(tuán)礦的用量為：1636.52×10 163.65 kg/t 澳礦的用量為： 1636.52×14 229.11 kg/t2渣量和爐渣成分的計(jì)算 127.50 kg/t 由（2）式分子可得 115.91 kg/t 由（2）式分母可得 945.16&#

7、215;（0.003/0.997）×（72/56） 3.65 kg/t （1636.52×0.0028-20×0.0132）×0.5=2.16 kg/t1636.52×0.0248 8.89×0.005 440×0.128×0.01 125×0.166×0.0122-20×0.0089 41.27kg/t1636.52×0.0185 8.89×0.0146 440×0.128×0.3856125×0.166×0.3367-20

8、×0.0132 59.09 kg/t進(jìn)入高爐的總s量： ms=1636.52×0.0006440×0.0055125×0.005=4.05 kg/t進(jìn)入生鐵的ms 1000×0.026=0.26 kg/t進(jìn)入煤氣的ms 4.05×50.20kg/t進(jìn)入爐塵的ms 20×0.0012=0.02kg/t則進(jìn)入爐渣的ms 4.050.260.200.023.57 kg/t爐渣化學(xué)成分和渣量成分sio2al2o3caomgofeomnos/2重量/kg115.9159.09127.5041.273.652.161.79351.37百

9、分率/32.9916.8236.2911.751.030.610.511003生鐵成分校正：ws0.026 %wsi0.48 %wfe94.516 %wmn2.16×(55/71)×100/10000.17 %wp1636.52×0.0025×(62/142)×100/10000.179 %wc10094.5160.0260.480.170.1794.63%二 物料平衡計(jì)算：直接還原度rd= 0.54 ， 鼓風(fēng)濕度f= 1.0 1. 風(fēng)量的計(jì)算c 總 440×0.856125×0.745469.77kg/tc ch4 469

10、.77×0.7=3.29 kg/tc生鐵1000×4.6346.30 kg/tc直接1.7×12/554.8×24/481.79×60/62945.16×0.54×12/56 113.87 kg/tc塵20×0.07831.57kg/tc燃469.773.2946.30113.871.57304.74 kg/to2 密度0.21（10.01）0.5×0.010.2129c燃燒需要的氧氣 vo2304.74×22.4/24284.42 m3煤揮發(fā)分提供的o2：vo2 125×0.095&

11、#215;0.223×22.4/32=1.85 m3則需鼓風(fēng)量為：v風(fēng)(284.421.85)/0.21291327.24 m3 m風(fēng)1.28×1327.241698.87 kg/t2.煤氣量的計(jì)算：1）.ch4 碳生成ch43.29×22.4/126.14 m3焦炭揮發(fā)分中的ch4440×0.014×0.0385×22.4/160.33 m3總的ch46.140.336.47 m32）.h2鼓風(fēng)帶入的h21327.24×0.01519.91 m3煤分帶入的h2125×0.095×0.432×2

12、2.4/2=57.46 m3焦炭帶入的h2440×0.014×0.196×22.4/213.52 m3還原消耗的h2(19.91+57.46+13.52) ×4036.36 m3生成ch4消耗的h26.14×212.28 m3所以：爐頂煤氣中的h219.91+57.46+13.52-36.36-12.2842.25 m33）.co2還原fe2o3生成的co2(1636.52×0.73218.89×0.015) ×22.4/160167.75 m3還原feo生成的137.54 m3石灰石分解產(chǎn)生的焦炭帶入的所以：進(jìn)入

13、爐頂煤氣的co2167.75137.541.890.72307.90 m34）.coc燃燒生成的直接還原產(chǎn)生的焦炭揮發(fā)分中的間接還原消耗的所以：進(jìn)入爐頂煤氣中的co568.85212.561.01305.29477.13 m35）.鼓風(fēng)中的焦炭中的 煤分中的 所以爐頂煤氣中的煤氣成分如下co2coch4h2n2體積/m3307.90 477.136.4742.251036.761870.51百分比/%16.4625.510.352.2655.431003.編制物料平衡表煤氣密度煤氣重量 氫氣還原生成的物料平衡表收入 kg支出 kg燒結(jié)礦1243.76生鐵1000球團(tuán)礦163.65爐渣351.3

14、7澳礦229.11煤氣2505.74焦炭440.00爐塵20.00煤粉125.00水分29.22石灰石8.89鼓風(fēng)1698.873909.283906.33絕對誤差：3909.28-3906.332.95 kg相對誤差： 滿足要求三.熱平衡的計(jì)算風(fēng)溫：1100 冷礦：25 鐵水：1450爐渣: 1500 爐頂煤氣：200 1.熱收入： 1）.碳氧化放熱： 由c氧化成1 m3co2放熱：17869.50 kj 由c氧化成1 m3 co放熱：5241.72 kj 則c氧化放熱q1= 2）.熱風(fēng)帶入的熱：1100空氣熱容 1.4233kj/(m3·)水蒸氣熱容 1.7393 kj/(m3&

15、#183;)2%的空氣用于輸送煤粉入爐熱風(fēng)熱風(fēng)帶入熱量q2 3）. h2氧化放熱1m3 h2氧化成h2o蒸氣放熱 10788.58kjh2氧化放熱q3=42.25×10788.58=455817.51kj 4）. 成渣熱1kgcao和mgo的成渣熱為 1128.60kj成渣熱q4=8.89×（0.5321+0.005）×1128.60=5388.86kj 5）. 礦石帶入熱量25爐料熱容為 0.6897 kj/(kg·)礦石帶入熱量q5=1636.52×0.6897×25=28217.70kj總熱收入q收10514106.90kj2.

16、 熱支出的計(jì)算1）.氧化物分解吸熱：（1）.鐵氧化物分解吸熱：（存在狀態(tài)fe2o3、fe3o4、2feo·sio2）燒結(jié)礦中feo的20%以2feo·sio2狀態(tài)存在80%以fe3o4狀態(tài)存在球團(tuán)礦中feo 100%以fe3o4存在焦炭灰分、煤粉灰分中feo100%以2feo·sio2存在以2feo·sio2存在的feo=以磁鐵礦狀態(tài)存在的feo=以磁鐵礦狀態(tài)存在的游離的赤鐵礦分解1kg以2feo·sio2狀態(tài)存在的feo需要耗熱4068.52kj分解1kg磁鐵礦耗熱4791.78kj分解1kg赤鐵礦耗熱5144.28kj則鐵氧化物分解吸熱（2

17、).非鐵氧化物分解吸熱：（mn、si、p）分解生成1kg mn耗熱：7350.53kj分解生成1kg si耗熱 ：31028.14kj分解生成1kg p耗熱 ：35697.20kj則 2）. 脫硫吸熱：cao脫硫耗熱： 5392.20kj/kgmgo脫硫耗熱： 8025.60kj/kg mno脫硫耗熱： 6249.10kj/kgfeo脫硫耗熱 ：5496.90kj/kg取平均為： 6290.90kj/kg脫硫吸熱q2=（3.58+0.20）×6290.90=23779.60 kj 3）. 碳酸鹽分解由caco3分解成1kgcao吸熱：4037.88kj由mgco3分解成1kgmgo吸

18、熱：2482.92kj碳酸鹽分解吸熱q3 4）. h2o分解吸熱分解1m3水蒸氣吸熱10788.58kjh2o分解吸熱q4= 5）. 煤粉分解吸熱分解1kg煤粉分解吸熱：836kj煤粉分解吸熱q5= 6）. 游離水蒸發(fā)吸熱1kg水從0 100吸熱：418kj 100水 100水蒸氣吸熱：2257.2kj游離水蒸發(fā)吸熱q6 7）. 鐵水帶走的熱量1kg 1450鐵水帶走的熱量：1237.28kj鐵水帶走的熱量q7= 8）. 爐渣帶走的熱量1kg 1500爐渣帶走的熱量：1851.74kj爐渣帶走的熱量q8= 9）. 煤氣帶走熱量200有關(guān)煤氣成分的熱容（kg/(m3·)）成分 n2 c

19、o co2 h2 h2o ch4 熱容 1.3104 1.3104 1.7844 1.2996 1.5086 1.8166 干煤氣熱容干煤氣帶走的熱量煤氣中水分帶走的熱量爐塵熱容c塵：0.836 kj/(kg·)爐塵帶走的熱量q塵=20×0.836×200=3344kj則煤氣帶走的熱量 10). 熱損失熱損失 3.熱平衡表熱收入熱支出項(xiàng)目熱量比例%項(xiàng)目熱量比例%碳氧化放熱7981486.0475.91氧化物分解7010472.02 71.21熱風(fēng)2043196.7919.43脫s23779.600.24氫氧化455817.514.34碳酸鹽分解19211.030.

20、195成渣熱5388.860.051水分分解214785.522.18礦石物理熱28217.700.27煤粉分解1045001.06游離水蒸發(fā) 47083.700.48鐵水帶走123728012.57爐渣帶走650645.886.61煤氣帶走537620.495.4610514106.90100 9845378.24100熱損失668728.660.23四設(shè)計(jì)一座年產(chǎn)制鋼生鐵320萬噸的高爐.確定工作日 日產(chǎn)量 1. 定容積 利用系數(shù) 2. 每座高爐日產(chǎn)量p= 每座高爐容積 3. 爐缸尺寸a.爐缸直徑選擇冶煉強(qiáng)度 燃燒強(qiáng)度 則 取 校核 合理b.爐缸高度 渣口高度 取 風(fēng)口高度 取 風(fēng)口數(shù)目 取24個(gè)風(fēng)口結(jié)構(gòu)尺寸選取 爐缸高度 c.死鐵層厚度 選取 4. 爐腰直徑，爐腰角，爐腰高度 選取 則 取 選取 則 取 校核 5. 爐喉直徑，爐喉高度選取 則 取 選取 6. 爐身角，爐身高度，爐腰高度選取 則 取 校核 選取 則