高爐煉鐵設(shè)計原理

1、高爐煉鐵設(shè)計原理高爐煉鐵設(shè)計原理1 高爐煉鐵設(shè)計概述高爐煉鐵設(shè)計概述1.1 高爐煉鐵生產(chǎn)工藝流程高爐煉鐵生產(chǎn)工藝流程 一一. .概念：概念： 高爐煉鐵是用還原劑（焦炭、煤高爐煉鐵是用還原劑（焦炭、煤等）在高溫下將鐵礦石或含鐵原料等）在高溫下將鐵礦石或含鐵原料還原成液態(tài)生鐵的過程。還原成液態(tài)生鐵的過程。二二. .高爐本體及生產(chǎn)附屬系統(tǒng)高爐本體及生產(chǎn)附屬系統(tǒng) n高爐生產(chǎn)以高爐本體為主體，包括八高爐生產(chǎn)以高爐本體為主體，包括八大系統(tǒng)：大系統(tǒng)： n高爐本體：高爐本體是冶煉生鐵的高爐本體：高爐本體是冶煉生鐵的主體設(shè)備，由爐基、爐殼、爐襯及冷主體設(shè)備，由爐基、爐殼、爐襯及冷卻設(shè)備、支柱或框架組成。卻設(shè)備、

2、支柱或框架組成。n 任務(wù)：高爐冶煉在其內(nèi)部連續(xù)進任務(wù)：高爐冶煉在其內(nèi)部連續(xù)進行。行。供上料系統(tǒng)：包括貯礦場、貯礦槽、焦炭滾篩、稱量漏斗、稱量車、料坑、斜橋、卷揚機、料車上料機、大型高爐采用皮帶上料機。 任務(wù)：及時、準確、穩(wěn)定地將合格原料送入高爐爐頂?shù)氖芰下┒?。裝料系統(tǒng)：有鐘爐頂：包括受料漏斗、旋轉(zhuǎn)布料器、大小鐘漏斗、大小鐘、大小鐘平衡桿、探尺 無鐘爐頂：包括受料漏斗、上下密封閥、中心喉管、布料溜槽、探尺 高壓操作的高爐還有均壓閥、放散閥 任務(wù)：按工藝要求將上料系統(tǒng)運來的爐料均勻的裝入爐內(nèi)并保證煤氣的密封。送風(fēng)系統(tǒng)：包括鼓風(fēng)機、熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管道、冷風(fēng)管道、煤氣管道、混風(fēng)管道、各種閥門、換熱器等。

3、 任務(wù)：連續(xù)可靠地供給高爐冶煉所需熱風(fēng)。煤氣回收及除塵系統(tǒng)：包括煤氣上升管、煤氣下降管、重力除塵器、洗滌塔、文氏管、脫水器、電除塵器或布袋除塵器 任務(wù)：將爐頂引出的含塵量很高的荒煤氣凈化成合乎要求的氣體燃料；回收高爐煤氣，使其含塵量降至10mg/m3以下，以滿足用戶對煤氣質(zhì)量的要求。渣鐵處理系統(tǒng)：包括出鐵場、開口機、泥炮、爐前吊車、鐵水罐、堵渣機、水渣池及爐前水力沖渣設(shè)施等。 任務(wù)：定期將爐內(nèi)的渣、鐵出凈并及時運走，以保證高爐連續(xù)生產(chǎn)。噴吹系統(tǒng)：包括原煤的儲存、運輸、煤粉的制備、收集及煤粉噴吹等系統(tǒng)。 任務(wù)：均勻穩(wěn)定地向高爐噴吹大量煤粉，以煤代焦，降低焦炭消耗。動力系統(tǒng)：包括水、電、壓縮空氣、

4、氮氣、蒸汽等生產(chǎn)供應(yīng)部門 任務(wù)：為高爐各生產(chǎn)系統(tǒng)提供保障服務(wù)。1.2 高爐生產(chǎn)主要技術(shù)經(jīng)濟指標高爐生產(chǎn)主要技術(shù)經(jīng)濟指標 （1）高爐有效容積利用系數(shù)：）高爐有效容積利用系數(shù)： 每晝夜、每每晝夜、每m3高爐有效容積的生鐵產(chǎn)量，高爐有效容積的生鐵產(chǎn)量，即高爐每晝夜的生鐵產(chǎn)量與高爐有效容積之比。即高爐每晝夜的生鐵產(chǎn)量與高爐有效容積之比。 有VPV 有效容積利用系數(shù)有效容積利用系數(shù)愈大，高爐生產(chǎn)率愈高。目前，愈大，高爐生產(chǎn)率愈高。目前，一般大型高爐超過，一些先進高爐可達到。小型高爐一般大型高爐超過，一些先進高爐可達到。小型高爐的更高，的更高，100300m3高爐的利用系數(shù)為。高爐的利用系數(shù)為。 （2）焦

5、比（）焦比（K）：）： 焦比是指冶煉每噸生鐵消耗的焦炭量，即每焦比是指冶煉每噸生鐵消耗的焦炭量，即每晝夜焦炭消耗量與每晝夜生鐵產(chǎn)量之比。晝夜焦炭消耗量與每晝夜生鐵產(chǎn)量之比。 PQKK（3）煤比）煤比 冶煉每噸生鐵消耗的煤粉量稱為煤比。冶煉每噸生鐵消耗的煤粉量稱為煤比。 煤焦置換比指單位質(zhì)量的煤粉所代替的焦炭的煤焦置換比指單位質(zhì)量的煤粉所代替的焦炭的質(zhì)量，表示煤粉利用率的高低。一般煤粉的置質(zhì)量，表示煤粉利用率的高低。一般煤粉的置換比為。換比為。 （4）綜合焦比K綜：是將冶煉一噸生鐵所噴吹的煤粉或重油量乘上置換比折算成干焦炭量，在與冶煉一噸生鐵所消耗的干焦炭量相加即為綜合焦比。K綜 = ( QK+

6、QYR)/P （14）（5）綜合燃料比K燃：指冶煉一噸生鐵消耗的焦炭和噴吹燃料的數(shù)量之和。 K燃 = ( QK+QY)/P （15）（6）冶煉強度（）冶煉強度（I）：）：冶煉強度是每晝夜、每冶煉強度是每晝夜、每m3高爐有效容積燃高爐有效容積燃燒的焦炭量，即高爐一晝夜焦炭消耗量與有燒的焦炭量，即高爐一晝夜焦炭消耗量與有效容積的比值：效容積的比值： 有VQIK當前國內(nèi)外大型高爐一般為左右。當前國內(nèi)外大型高爐一般為左右。 （7）生鐵合格率：）生鐵合格率： 化學(xué)成分符合國家標準的生鐵稱為合格化學(xué)成分符合國家標準的生鐵稱為合格生鐵，合格生鐵占總產(chǎn)生鐵量的百分數(shù)為生生鐵，合格生鐵占總產(chǎn)生鐵量的百分數(shù)為生鐵

7、合格率。它是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的指標。鐵合格率。它是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的指標。（8 8）生鐵成本：）生鐵成本： 生產(chǎn)一噸合格生鐵所消耗的所有原料、生產(chǎn)一噸合格生鐵所消耗的所有原料、燃料、材料、水電、人工等一切費用的總和，燃料、材料、水電、人工等一切費用的總和，單位為元單位為元/t/t。 （9）休風(fēng)率：）休風(fēng)率： 休風(fēng)率是指高爐休風(fēng)時間占高爐規(guī)定作業(yè)休風(fēng)率是指高爐休風(fēng)時間占高爐規(guī)定作業(yè)時間的百分數(shù)。先進高爐休風(fēng)率小于時間的百分數(shù)。先進高爐休風(fēng)率小于1。（10）高爐一代壽命：）高爐一代壽命： 高爐一代壽命是從點火開爐到停爐大修之高爐一代壽命是從點火開爐到停爐大修之間的冶煉時間，或是指高爐相鄰兩次大修之間間的冶

8、煉時間，或是指高爐相鄰兩次大修之間的冶煉時間。大型高爐一代壽命為的冶煉時間。大型高爐一代壽命為1015年。年。1.3 高爐煉鐵設(shè)計的基本原則高爐煉鐵設(shè)計的基本原則 一一. . 高爐煉鐵設(shè)計應(yīng)遵循的基本原則高爐煉鐵設(shè)計應(yīng)遵循的基本原則 1 1）合法性。合法性。 2 2）客觀性?？陀^性。 3 3）先進性。先進性。 4 4）經(jīng)濟性。）經(jīng)濟性。 5 5）綜合性。）綜合性。 6 6）發(fā)展遠景。）發(fā)展遠景。 7 7）安全和環(huán)保。）安全和環(huán)保。 8 8）標準化。）標準化。 9 9）美學(xué)原則。）美學(xué)原則。 二二. . 鋼鐵廠的組成鋼鐵廠的組成 1.1.鋼鐵廠：鋼鐵廠： 包括煉鐵、煉鋼、軋鋼三個車間。包括煉鐵、

9、煉鋼、軋鋼三個車間。2.2.鋼鐵聯(lián)合企業(yè)：鋼鐵聯(lián)合企業(yè)： 煉鐵、煉鋼、軋鋼三個車間再加上礦煉鐵、煉鋼、軋鋼三個車間再加上礦石準備車間和焦化車間，這個工廠就稱為石準備車間和焦化車間，這個工廠就稱為鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。3.3.鋼鐵加工廠：鋼鐵加工廠： 只有煉鋼和軋鋼車間組成的工廠叫做只有煉鋼和軋鋼車間組成的工廠叫做鋼鐵加工廠。鋼鐵加工廠。 三三. . 鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的優(yōu)點：鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的優(yōu)點： 1）運輸費用低廉。）運輸費用低廉。2）在生產(chǎn)中可以采用熱裝，因而可以節(jié)約燃料、）在生產(chǎn)中可以采用熱裝，因而可以節(jié)約燃料、提高產(chǎn)量。提高產(chǎn)量。3)能充分利用本企業(yè)的副產(chǎn)品。能充分利用本企業(yè)的副產(chǎn)品。4）

10、聯(lián)合企業(yè)設(shè)有許多輔助設(shè)施，如發(fā)電站、水）聯(lián)合企業(yè)設(shè)有許多輔助設(shè)施，如發(fā)電站、水站及各種加工廠等，可以充分保證本企業(yè)生產(chǎn)的站及各種加工廠等，可以充分保證本企業(yè)生產(chǎn)的正常進行，不受外界因素的影響。正常進行，不受外界因素的影響。 1.4 設(shè)計程序和內(nèi)容設(shè)計程序和內(nèi)容 分三個階段：分三個階段：1 1）可行性研究）可行性研究2 2）初步設(shè)計）初步設(shè)計3 3）施工圖設(shè)計。）施工圖設(shè)計。 1.5 高爐煉鐵廠的廠址選擇高爐煉鐵廠的廠址選擇 1）要考慮工業(yè)布局，有利于經(jīng)濟協(xié)作。）要考慮工業(yè)布局，有利于經(jīng)濟協(xié)作。2）合理利用地形設(shè)計工藝流程，簡化工藝，減少運）合理利用地形設(shè)計工藝流程，簡化工藝，減少運輸量，節(jié)省投資。輸量，節(jié)省投資。3）盡可能接近原料產(chǎn)地及消費地點，以減小原料及）盡可能接近原料產(chǎn)地及消費地點，以減小原料及產(chǎn)品的運輸費用。產(chǎn)品的運輸費用。4）地質(zhì)條件要好，地層下不能有有開采價值的礦物，）地質(zhì)條件