(完整版)年產(chǎn)350萬(wàn)噸生鐵煉鐵的車間設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）HONGHE UNVE<SIT年產(chǎn)350萬(wàn)噸生鐵煉鐵的車間設(shè)計(jì)說(shuō)明書2012A nnual Graduati on Thesis (Project) of the College Un dergraduateHONGHE UNIVERSITYAnn ual output of 3.5 million tons of pig iron, iron-smelt ing plant designJune, 2012畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注 明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不

2、包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表 或撰寫過(guò)的研究成果。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢 獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。作者簽名： 日期：畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說(shuō)明本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解紅河學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部 門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用 于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被 查閱。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。保密的論 文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：摘要本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)量 350 萬(wàn)噸生鐵煉鐵的高爐車間。高爐車間的主要系統(tǒng)： 高爐本

3、體系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng) 和冷卻系統(tǒng)都做了一定的敘述。并且對(duì)廠址選擇和車間布置也做了總體設(shè) 計(jì)。本設(shè)計(jì)還對(duì)設(shè)備類型、尺寸計(jì)算和生產(chǎn)能力進(jìn)行了粗略計(jì)算。為了更加具有科學(xué)性， 本著優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和對(duì)環(huán)境污染小的方針， 在預(yù)設(shè)計(jì)建造一座年產(chǎn)生鐵 350 萬(wàn)噸的高爐煉鐵車間，本設(shè)計(jì)說(shuō)明書詳細(xì) 的對(duì)其進(jìn)行了高爐設(shè)計(jì)、本設(shè)計(jì)參考了國(guó)內(nèi)外的相似高爐的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和數(shù) 據(jù)。力爭(zhēng)使該設(shè)計(jì)的高爐做到高度機(jī)械化、自動(dòng)化和大型化，以期達(dá)到最 佳的生產(chǎn)效益。關(guān)鍵詞 ： 高爐 ； 熱風(fēng)爐 ； 車間設(shè)計(jì)ABSTRACTThis is desig ned to yield 3.5 milli

4、 on tons of pig iron blast fur nace shop. The major systems of the blast fur nace shop: the blast furnace body systems, feedi ng systems, slag and iron han dli ng system, i njecti on system, air supply system, dust removal system and cooli ng system have done a certain narrative. The overall design

5、and site selection and plant layout. The desig n also in cludes the device type, size, comput ing and capacity computi ng.In order to more scie ntific, the spirit of quality, high yield, lowen ergy con sumpti on and en vir onmen tal polluti on guideli nes, predesig ned to build an annual output of 3

6、50 tons of pig iron blast fur nace ironmaking plant, the design specifications detailed its blast furnace desig n , the reference desig n similar to the blast fur nace of domestic and foreign production experience and data. Strive to make the design of the blast fur nace to achieve a high degree of

7、mecha ni zati on, automati on and large-scale, i n order to achieve optimum producti on efficie ncy.Keywords:Blast furnace ; Hot stove ; Pla nt desig n目錄1緒論11.1概述1高爐煉鐵簡(jiǎn)史和近況1中國(guó)鋼鐵業(yè)急需升級(jí)換代及展望 2原料檢測(cè)設(shè)備 3休風(fēng)率3生鐵合格率3主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo), 31.2近代高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展 51.2.1 精料5采用新技術(shù)5123咼風(fēng)溫 6高壓操作612 5噴吹燃料 61 2 6富氧鼓風(fēng).一 7爐渣處理71.2.8能源回收,7

8、高爐長(zhǎng)壽及快速大修 71.3我國(guó)高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 71.4當(dāng)前世界鋼鐵工業(yè)形勢(shì)91.5本設(shè)計(jì)的目的和任務(wù) 102工藝流程112.1高爐煉鐵工藝流程 113高爐煉鐵綜合計(jì)算 123.1高爐配料計(jì)算 12礦石選配123.2計(jì)算方法與過(guò)程16生鐵成分16計(jì)算混合礦量16根據(jù)堿度平衡計(jì)算石灰石用量 17終渣成分及渣量計(jì)算 18325生鐵成分校核 193.3高爐物料平衡計(jì)算 19初始條件20風(fēng)量計(jì)算20煤氣成分及數(shù)量計(jì)算 21334物料平衡表233.4高爐熱平衡計(jì)算 2534 1熱平衡計(jì)算25熱量支出計(jì)算264高爐爐型設(shè)計(jì)314.1年工作日的確定 314.2定容積314.3爐缸尺寸314.3.1爐

9、缸直徑 31爐缸高度、渣口高度 31死鐵層的厚度32爐腰直徑，爐腹角及爐腹高度 32爐喉直徑和爐喉高度 324.3.7爐身角、爐身高度及爐腰高度 324.4校核爐容=325高爐供料系統(tǒng)設(shè)計(jì)345.1高爐供料系統(tǒng)34裝料設(shè)備選擇34受料漏斗355.1.3 稱量料罐和密封閥 355.1.4 材料檢測(cè)設(shè)備 355.2布料方式365.3爐后供料系統(tǒng)3654供料系統(tǒng)的形式與布置 365.5給料設(shè)備376送風(fēng)系統(tǒng)386.1高爐鼓風(fēng)機(jī)的選擇38高爐入爐風(fēng)量38鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量38高爐鼓風(fēng)壓力38鼓風(fēng)機(jī)選擇38選擇風(fēng)機(jī)要考慮以下兩點(diǎn) 396.2熱風(fēng)爐39熱風(fēng)爐座數(shù)的確定39熱風(fēng)爐工藝布置 40熱風(fēng)爐型式的確定40熱

10、風(fēng)爐主要尺寸的計(jì)算 40熱風(fēng)爐設(shè)備43熱風(fēng)爐管道及閥門的確定_ 446.3風(fēng)口的選擇456.4送風(fēng)調(diào)節(jié) 466.4.1 風(fēng)量466.4.2 風(fēng)汩1溫466.4.3 風(fēng)壓466.4.4.鼓風(fēng)濕分芒46參考文獻(xiàn)47致謝471 緒論進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，世界鋼鐵工業(yè)一改 30 年來(lái)停滯不前的局面，開始 進(jìn)入快速發(fā)展階段。在世界鋼鐵產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，世界鋼鐵生產(chǎn)的設(shè) 備技術(shù)也不斷發(fā)展與完善，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，因此鋼鐵生產(chǎn)水平是一 個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展程度的標(biāo)志之一。國(guó)外高爐煉鐵的產(chǎn)量約占整個(gè)鐵產(chǎn)量 90%, 如扣除直接還原鐵 , 則約 99% 。受煉鋼需求量的驅(qū)動(dòng) , 西方采取提高現(xiàn)有高爐生產(chǎn)率或改為擴(kuò)

11、建大 高爐的方式來(lái)擴(kuò)大高爐流程的產(chǎn)能。 中國(guó)是目前國(guó)際上首次在 5000 立方米 以上特大型高爐使用的國(guó)家。1.1 概述鋼鐵作為基礎(chǔ)工業(yè)材料自身價(jià)格相對(duì)低廉同時(shí)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（ 1 ）鋼鐵擁有很高的韌性及強(qiáng)度。（ 2）在加工的過(guò)程中易于鑄、鍛、切削以及焊接等，能夠得到人們 需要的任何鋼鐵產(chǎn)品。（ 3 ）生產(chǎn)所需的原料、燃料、石灰石等儲(chǔ)量豐富，開采容易，生產(chǎn)成本 較低。高爐生產(chǎn)是獲得大量生鐵的主要手段。它的原料是富鐵礦或人造富礦 （燒結(jié)礦或球團(tuán)礦 ）。燃料主要是焦炭，其次是煤粉、重油、天然氣等。熔劑 是石灰石。（ 4 ）鋼鐵擁有上千年的生產(chǎn)技術(shù)，較其他金屬具有工業(yè)規(guī)模大、產(chǎn) 量高、成本低的優(yōu)勢(shì)。

12、1.1.1 高爐煉鐵簡(jiǎn)史和近況 煉鐵的歷史悠久，早期高爐使用木炭或煤作為燃料， 18 世紀(jì)改用焦炭，19 世紀(jì)中葉改為熱風(fēng)。 20 世紀(jì)初美國(guó)的大型高爐日產(chǎn)生鐵量達(dá) 450 噸。 70 年代初，日本建成 4197 立方米高爐，日產(chǎn)生鐵超過(guò) 1 萬(wàn)噸，燃料比低于1890年開始500千克/每噸生鐵。中國(guó)在清朝末年開始發(fā)展現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)。籌建漢陽(yáng)鐵廠，1號(hào)高爐（248米，日產(chǎn)鐵100噸）于1894年5月投產(chǎn)。1908年組成包括大冶鐵礦和萍鄉(xiāng)煤礦的漢冶萍公司。1980年，中國(guó)高爐總?cè)莘e約8萬(wàn)米,其中1000米以上的26座。1980年全國(guó)產(chǎn)鐵3802萬(wàn)噸，居 世界第四位。世界40005500m 3的大型高

13、爐已有約30座，高爐最長(zhǎng)壽命達(dá)16年， 一代爐役的單位爐容出鐵量達(dá)10000t /m3。中國(guó)鋼鐵業(yè)急需升級(jí)換代及展望高爐煉鐵技術(shù)，適合于那些工業(yè)化初步發(fā)展的國(guó)家，生產(chǎn)大路貨、初 級(jí)鋼材，但在發(fā)達(dá)國(guó)家，高爐技術(shù)需要更加先進(jìn)和創(chuàng)新。作為世界上第一鋼 鐵生產(chǎn)大國(guó)，世界鐵礦第一進(jìn)口大國(guó)，世界鋼鐵業(yè)初級(jí)鋼材第一出口大國(guó)， 世界鋼鐵第一進(jìn)口大國(guó)，世界鋼鐵產(chǎn)業(yè)人數(shù)最多的國(guó)家，世界鋼鐵廠最多的 國(guó)家，中國(guó)必須認(rèn)真思考中國(guó)鋼鐵業(yè)的下一步發(fā)展戰(zhàn)略。不能以推動(dòng)就業(yè)為 借口，把鋼鐵業(yè)的發(fā)展寄托在國(guó)家的巨型投資拉動(dòng)鋼鐵業(yè)的繁榮，而要認(rèn)真 的思考減少污染，提高產(chǎn)品附加值和適應(yīng)市場(chǎng)的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)鋼鐵業(yè)的產(chǎn) 業(yè)升級(jí)，效益升

14、級(jí)。進(jìn)入新世紀(jì)后，國(guó)家冶金工業(yè)技術(shù)裝備政策和煉鐵技術(shù)的發(fā)展將要求 盡快淘汰落后裝備。因此利用高爐大修的時(shí)機(jī)，采用成熟、適用的先進(jìn)技 術(shù)對(duì)高爐進(jìn)行改造，滿足漣鋼發(fā)展的需要已勢(shì)在必行。2011年是“十二五”的開局之年，我國(guó)政府在國(guó)內(nèi)物價(jià)上漲壓力較大、 國(guó)際經(jīng)濟(jì)持續(xù)動(dòng)蕩的背景下，在控物價(jià)、穩(wěn)增長(zhǎng)和調(diào)結(jié)構(gòu)中尋求平衡，實(shí) 現(xiàn)了有效遏制物價(jià)過(guò)快上漲，保持了經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展的預(yù)期目標(biāo)。2011年我國(guó)鋼鐵工業(yè)總體運(yùn)行態(tài)勢(shì)良好，國(guó)內(nèi)鋼鐵市場(chǎng)因基礎(chǔ)設(shè)施投資和工業(yè) 生產(chǎn)的平穩(wěn)增長(zhǎng)，特別是國(guó)家對(duì)于保障性住房投資力度的加大，需求較為 旺盛，帶動(dòng)鋼鐵生產(chǎn)大幅增長(zhǎng)。但在供大于求和鋼材金融屬性日益增強(qiáng)的情況下，國(guó)內(nèi)鋼鐵市場(chǎng)波

15、動(dòng)頻繁2012 年我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍將面臨國(guó)際經(jīng)濟(jì)環(huán)境不穩(wěn)定、 外需放緩的局面， 同 時(shí)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的方針指引下，增速也將 適度放緩。轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式將降低單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值鋼鐵消費(fèi)強(qiáng)度，這 對(duì)于鋼鐵工業(yè)來(lái)說(shuō)既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。鋼鐵工業(yè)將在 “十二五 ”規(guī)劃和市場(chǎng) 對(duì)資源有效配置的共同作用下，逐步提升產(chǎn)品質(zhì)量，調(diào)整結(jié)構(gòu)，推動(dòng)鋼鐵 工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高鋼鐵工業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力， 逐步改變中國(guó)鋼鐵業(yè)多年來(lái) “大 而不強(qiáng) ”的局面，向鋼鐵強(qiáng)國(guó)邁出堅(jiān)實(shí)的步伐。1.1.3 原料檢測(cè)設(shè)備（1）高爐煉鐵對(duì)精料的要求 精料就是全面改進(jìn)原燃料的質(zhì)量，為降低焦比和提高冶煉強(qiáng)度打下物 質(zhì)基礎(chǔ)。保證高爐能在大

16、風(fēng)、高壓、高風(fēng)濕、高負(fù)荷的生產(chǎn)條件下仍然能 穩(wěn)定運(yùn)行。 周傳典同志說(shuō)： “高爐必須采用精料，這是兩千多年來(lái)中外煉 鐵人員反復(fù)認(rèn)識(shí)的共同結(jié)論。 ”它是一條根本的準(zhǔn)則。精料的具體內(nèi)容可概括為 “高、熟、凈、勻、小、穩(wěn) ”六個(gè)字，此外， 應(yīng)注意高溫冶金性能及合理的爐料結(jié)構(gòu)。 或者高爐精料方針的內(nèi)容歸結(jié)為： “高、熟、凈、勻、小、少、好 ”）。1.1.4 休風(fēng)率 休風(fēng)率是指休風(fēng)時(shí)間占全年日歷時(shí)間的百分?jǐn)?shù)。降低休風(fēng)率是高爐增 產(chǎn)的重要途徑一般高爐休風(fēng)率低于 2。1.1.5 生鐵合格率 生鐵合格率是指化學(xué)成分符合規(guī)定要求的生鐵量占全部生鐵產(chǎn)量的 百分?jǐn)?shù)，是評(píng)價(jià)高爐優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的主要指標(biāo)。1.1.6 主要經(jīng)濟(jì)技

17、術(shù)指標(biāo)在研究分析國(guó)內(nèi) 2000 高爐原燃料條件和實(shí)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合漣鋼的實(shí)情和現(xiàn)有高爐的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，確定了高爐的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見下表1-1。該指標(biāo)體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)外同類型高爐的先進(jìn)性。下表1-1為漣鋼 2200級(jí)高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).表1-1漣鋼2200級(jí)高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)指標(biāo)名稱指標(biāo)備注高爐有效容積；m32200年平均利用系數(shù)；t/m3 d2.0 2.2設(shè)備能力2.5燃料比；kg/tFe500焦比；kg/tFe< 350煤比；kg/tFe150設(shè)備能力200爐頂壓力；MPa0.2設(shè)備能力0.25熱風(fēng)溫度；C1200 1500設(shè)備能力1250富氧率；%13入爐風(fēng)量；Nm3/mi

18、n4300渣比；kg/tFe300熟料比；%90 92入爐礦品位；%> 58.5高爐年平均工作日；t/a350年產(chǎn)生鐵；t/a154 169.4設(shè)備能力210年產(chǎn)生渣；t/a54 61高爐煤氣產(chǎn)生量；N/h32 36.1高爐一代壽命；a1530熱風(fēng)爐一代壽命;1.2近代高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展我國(guó)是世界上最早掌握煉鐵技術(shù)的國(guó)家之一，其歷史可以追溯到公元5世紀(jì)。但是19世紀(jì)中葉以來(lái)，由于眾所周知的原因，在很長(zhǎng)一個(gè)歷史時(shí)期內(nèi)，我國(guó)煉鐵技術(shù)處在被動(dòng)落后的狀態(tài)。1949年新中國(guó)成立后，中國(guó)煉鐵工業(yè)經(jīng)過(guò)5O多年的發(fā)展，面貌煥然一新，取得了重大進(jìn)步。自1994年以來(lái)我國(guó)生鐵產(chǎn)量一直位居世界第一，2001年，

19、全國(guó)鋼產(chǎn)量達(dá)到1 . 5億噸，部分高爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到、接近世界領(lǐng)先或世界先進(jìn)水平，這表明高爐操作 技術(shù)有了新的進(jìn)展。自五十年代末以來(lái)，世界各國(guó)高爐容積不斷擴(kuò)大，產(chǎn)量不斷增加，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前世界上大于 2000米 的高爐已超過(guò)150座，4000米 的高爐 約有3O余座。高爐大型化是建立在精料、高風(fēng)溫、超高壓爐頂?shù)痊F(xiàn)代技術(shù) 上的，故大型高爐生產(chǎn)效率高。目前利用系數(shù)達(dá)到2.0噸/米日。到20世紀(jì)后期容積增大到40005000 m3，最大的達(dá)5500 m3，日產(chǎn)鐵萬(wàn)噸以上。 自動(dòng)化不但降低勞動(dòng)強(qiáng)度，更重要的是使高爐操作穩(wěn)定，對(duì)高爐操作參數(shù)進(jìn)行定量化。這是高爐技術(shù)由粗放型轉(zhuǎn)變到集約型和精細(xì)化的必

20、由之路。精料精料是現(xiàn)代高爐生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，近年來(lái)世界各國(guó)在精料上都做了大量工作，取得了顯著成效。其中包括提高入爐鐵礦原料品位、提高熟料率、穩(wěn)定入爐原料成分、整粒。與此同時(shí)焦炭質(zhì)量也不斷提高。這些，使高爐 冶煉指標(biāo)明顯改善。采用新技術(shù)為提高高爐產(chǎn)量，降低能耗，改善環(huán)境，近年來(lái)世界各國(guó)在高爐生產(chǎn)中相繼采用了很多新技術(shù)，取得了很大的成效1.2.3 高風(fēng)溫為高爐提供更高風(fēng)溫必須提高熱風(fēng)爐拱頂溫度。在高熱值煤氣缺乏的 情況下，通過(guò)預(yù)熱煤氣和助燃空氣的辦法提高燃燒溫度。通過(guò)開發(fā)頂燃式 熱風(fēng)爐的燃燒器，使拱頂溫度與風(fēng)溫之間的溫度差縮小 ; 同時(shí)采取縮短送風(fēng)時(shí) 間，減少拱頂溫度與風(fēng)溫之間的差 ; 從提高熱風(fēng)爐

21、的利用效率來(lái)提高 風(fēng)溫。從控制高爐爐腹煤氣量指數(shù)，降低噸鐵爐腹煤氣量的途徑 ; 實(shí)現(xiàn)既降低 燃料比，又提高利用系數(shù)達(dá)到強(qiáng)化高爐冶煉方法就要求減少噸鐵入爐 風(fēng)量，從而控制高爐入爐風(fēng)量。這樣既能降低鼓風(fēng)能耗，以能提高熱風(fēng)爐的 能力。因?yàn)楣娘L(fēng)能耗約占高爐能耗的 10% ，同時(shí)在提高富氧率時(shí)減少噸鐵 耗氧量，以及噸鐵加熱鼓風(fēng)的能耗。隨著原料的改善，噴吹燃料技術(shù)的發(fā)展，操作水平的提高，以及熱風(fēng)爐構(gòu)造和耐火材料的改進(jìn)，高爐風(fēng)溫水平從20世紀(jì)中期的500600 C提高到20世紀(jì)后期的11001350 C。由于風(fēng)溫水平大幅度提高，焦比顯著降 低了。1.2.4 高壓操作由于高壓操作、富氧鼓風(fēng)等新技術(shù)的廣泛運(yùn)用，

22、以及高爐計(jì)測(cè)儀表的 完備，當(dāng)前已經(jīng)具備精確計(jì)算爐腹煤氣量，并作為控制高爐操作的條件。 采用高壓爐頂后（頂壓力在 0.1 5 0.25MPa ） ，可使?fàn)t內(nèi)煤氣流速減慢，煤氣 流的壓頭損失減小， 在維持一定的壓差條件下， 可加大風(fēng)量， 強(qiáng)化冶煉，達(dá) 到增產(chǎn)的目的。1.2.5 噴吹燃料我國(guó)高爐六十年代中期就開始噴吹煤粉，由于風(fēng)溫水平大幅度提高， 焦比顯著降低。三十年來(lái)在國(guó)內(nèi)普遍推廣，無(wú)論在噴煤量還是在噴吹時(shí)間 上，都位居世界前列。1.2.6 富氧鼓風(fēng) 為減少煤氣體積， 利于爐況順行， 與噴吹燃料相配合， 能加大噴吹量， 取代更多的焦炭，獲得較理想的經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)高爐生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在噴吹燃 料量固定的條

23、件下，每增加氧量 10 ，可增產(chǎn) 50 。1.2.7 爐渣處理 爐渣處理有兩種方法：一種是傳統(tǒng)的渣罐出渣，熱熔渣由渣罐車運(yùn)往 爐渣處理場(chǎng)沖制水渣或制成干渣塊；另一種是在爐前設(shè)置水渣和干渣坑兩 套設(shè)施。也可只單設(shè)水渣或干渣坑，在爐前就地處理。1.2.8 能源回收 包括爐頂余壓回收、爐頂均壓煤氣回收、爐渣余熱利用、熱風(fēng)爐廢氣 余熱回收。 完善資源的綜合利用和環(huán)保設(shè)施高爐爐渣已經(jīng)得到廣泛利用。 我國(guó)目前有多種水渣?；夹g(shù)，設(shè)備基本國(guó)產(chǎn)化。寶鋼 2 號(hào)高爐的國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn) 鼓水渣處理工藝在節(jié)能、節(jié)水方面超過(guò)國(guó)外技術(shù)。高鋅高爐煤氣灰中的鋅 也正在積極回收利用。大型高爐已經(jīng)裝備了煙塵回收處理設(shè)施、廢水、廢氣進(jìn)行了

24、治理和控制了 噪聲。1.2.9 高爐長(zhǎng)壽及快速大修 由于高爐大型化的結(jié)果高爐大修對(duì)整個(gè)鋼鐵企業(yè)將產(chǎn)生影響巨大，由 于設(shè)備更新資金的短缺，世界各國(guó)都非常關(guān)心高爐的長(zhǎng)壽。各國(guó)都在大力 研究改善高爐爐體結(jié)構(gòu)，高爐穩(wěn)定操作和爐體維修技術(shù)。世界各國(guó)都十分 重視高爐的長(zhǎng)壽技術(shù)。 超過(guò) 15 年的長(zhǎng)壽高爐不斷增加， 我國(guó)也出現(xiàn)了超過(guò) 15 年的長(zhǎng)壽高爐， 寶鋼 3 號(hào)高爐正在向 20 年的長(zhǎng)壽邁進(jìn)， 一代爐役單位爐1 容產(chǎn)鐵量達(dá)到70009000t/m3，高的達(dá)到12000t/m3 。1.3 我國(guó)高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)近 10 年來(lái)，中國(guó)高爐大型化、高效化、現(xiàn)代化、長(zhǎng)壽化、清潔發(fā)展進(jìn)程加快，煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

25、不僅性能顯著提高,而且也表現(xiàn)的工藝技術(shù)和裝備水平迅速提高，其中一些已進(jìn)入世界領(lǐng)先行列。煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)包括：（1）在今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，高爐煉鐵仍將是生鐵生產(chǎn)的主要手段。由于世 界焦煤儲(chǔ)量短缺，高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展將在精料的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低焦比， 開發(fā)非焦煤能源的利用，如提高煤粉噴吹量。在降低高爐能耗的同時(shí)，發(fā) 展長(zhǎng)壽技術(shù)，開發(fā)計(jì)算機(jī)專家系統(tǒng)，爐容逐步大型化。（2）直接還原法作為高爐煉鐵法的補(bǔ)充，將在鋼鐵工業(yè)發(fā)展中占有一定地位。它可以不用焦炭，而以天然氣、石油、非焦煤等為能源。 20 世紀(jì) 60 年代進(jìn)入工業(yè)化階段后，直接還原鐵在特殊鋼和優(yōu)質(zhì)鋼的生產(chǎn)中發(fā)揮提高 產(chǎn)品質(zhì)量的特殊作用。（ 3 ）直接還

26、原法作為高爐煉鐵法的補(bǔ)充， 將在鋼鐵行業(yè)中占據(jù)一定的 地位。它可以不使用焦炭，轉(zhuǎn)而使用天然氣，石油，非煉焦煤能源。直接還 原鐵在 20 世紀(jì) 60 年代進(jìn)入工業(yè)化階段后，發(fā)揮了特殊的作用，在生產(chǎn)特殊 鋼和優(yōu)質(zhì)鋼提高產(chǎn)品質(zhì)量方面具有重要作用。（ 4）熔融還原法煉鐵擺脫昂貴的焦炭、天然氣、石油的依賴，縮短了生產(chǎn)流程，減少對(duì)環(huán)境的污染和有利于鐵水在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)。 1989 年南 非鋼鐵公司（ ISCOR ）新的 30 萬(wàn)噸 /年熔融還原設(shè)備投入生產(chǎn)。20 世紀(jì)90 年代，許多國(guó)家的規(guī)劃建設(shè)熔融還原設(shè)備。熔融還原技術(shù)，預(yù)計(jì)將有更 大的發(fā)展。中國(guó)高爐煉鐵雖然已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但和國(guó)外一樣，圍繞實(shí) 現(xiàn)高

27、效率，低油耗，高長(zhǎng)壽以及保護(hù)環(huán)境等方面不斷改善和優(yōu)化。以合理的大型化帶動(dòng)高效化1 提高富氧率和開發(fā)新爐料2 提高煤比，降低焦比和燃料比3 穩(wěn)定高爐操作，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽4 完善監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高爐的穩(wěn)定順行5 優(yōu)化流程和配置，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能降耗6 控制污染排放，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)生產(chǎn)7 降低鐵鋼比，減少 CO2 排放8 追求煉鋼零排放，要達(dá)到煉鋼過(guò)程零排放，粉塵和污泥尤其是含鋅粉 塵必須循環(huán)利用。魯基公司 2000 年開始研發(fā) Radust 系統(tǒng)，該系統(tǒng)混合噴吹粉塵和燃料、氧，將危險(xiǎn)有機(jī)物燃燒，火焰溫度將進(jìn) 3000 C,大部分的Zn 、 Pb 和堿金屬揮發(fā)掉，產(chǎn)生的熔渣可以循環(huán)利用，產(chǎn)生的富一氧化碳尾氣 進(jìn)行

28、二次燃燒，重金屬以氧化物形式通過(guò)粉塵回收。該技術(shù)成功進(jìn) 行了半工業(yè)試驗(yàn)，但還沒有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。目前正在進(jìn)行的項(xiàng)目是將各地的 廢棄物進(jìn)行集中處理， 轉(zhuǎn)底爐是考慮采用的工藝， 每年可處理 50 萬(wàn)噸，而 目前北歐國(guó)家普遍采用填滿處理。采用一套大型設(shè)備集中處理，其投資比 每個(gè)廠用小設(shè)備單獨(dú)處理要低得多。9 要保持連續(xù)高效的鋼鐵生產(chǎn)，必須對(duì)各工序技術(shù)進(jìn)行整合。北歐鋼 廠已付出了巨大的努力，對(duì)各鋼廠內(nèi)部生產(chǎn)系統(tǒng)、地區(qū)鋼鐵生產(chǎn)及與當(dāng)?shù)?社區(qū)的關(guān)系進(jìn)行了整合。1.4 當(dāng)前世界鋼鐵工業(yè)形勢(shì)國(guó)，印度，巴西，阿根廷的發(fā)展中國(guó)家的鋼鐵消費(fèi)量在快速增長(zhǎng)，為世界 鋼鐵工業(yè)的發(fā)展注入新的發(fā)展動(dòng)力，發(fā)展中國(guó)家的工業(yè)化進(jìn)程會(huì)使

29、世界鋼 鐵工業(yè)至少能夠有 10-15 年的繁榮期。在世界鋼鐵產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，世界鋼鐵生產(chǎn)的設(shè)備，技術(shù)也不斷 發(fā)展與完善，鋼鐵生產(chǎn)呈現(xiàn)出以下的特征：（ 1 ）連續(xù)，緊湊，高效化。近終形連鑄，薄板坯連鑄連軋等工藝的開 發(fā)，是的鋼鐵生產(chǎn)有了工藝流程緊湊，生產(chǎn)周期短，物料消耗少，生產(chǎn)效率高的一系列優(yōu)點(diǎn)。板坯連鑄連軋技術(shù)是世界積極開發(fā)應(yīng)用的一項(xiàng)重大鋼 鐵生產(chǎn)技術(shù)。（ 2）設(shè)備水平高端化，智能化。 世界開發(fā)應(yīng)用了一批高效，優(yōu)質(zhì)的工 藝技術(shù)裝備。如：頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐， lf 剛報(bào)精煉爐等。（ 3）生產(chǎn)高附加值特征。 國(guó)外現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品品種構(gòu)成中的冷 軋板卷，鍍錫板，鍍鋅板，涂層帶鋼，冷軋硅鋼片，高強(qiáng)

30、度無(wú)縫鋼管，高級(jí) 造船板等高科技含量，高附加值鋼材產(chǎn)品占鋼材總產(chǎn)量的 60% 以上。（ 4 ）鋼鐵產(chǎn)業(yè)國(guó)際化特征。以 2005 年全球鋼產(chǎn)量最大的鋼鐵企業(yè) - 米 塔爾為例， 2004 年，米塔爾出資 10.5 億美元，獲得波蘭 phs 鋼鐵公司 60% 的股權(quán)；以 4340 萬(wàn)美元的價(jià)格收購(gòu)了羅馬尼亞著名的胡內(nèi)阿拉鋼鐵聯(lián) 合企業(yè)；完成對(duì)南非最大的鋼鐵企業(yè)伊斯科公司的收購(gòu)；獲得波黑澤尼察 公司 51% 的股權(quán)等1.5 本設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)本次設(shè)計(jì)為年產(chǎn) 350 萬(wàn)噸煉鋼生鐵的高爐車間設(shè)計(jì)。要求廣泛查閱相 關(guān)文獻(xiàn)并進(jìn)行全面評(píng)述，選擇工藝流程并論證，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制圖紙 等。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：

31、緒論，廠址選擇，工藝流程及主要經(jīng)濟(jì)技術(shù) 指標(biāo)的選擇與論證，高爐煉鐵綜合計(jì)算，高爐本體設(shè)計(jì)，高爐附屬系統(tǒng)設(shè) 計(jì)，車間布置設(shè)計(jì)等部分。另外還有主體設(shè)備圖紙 3 張。3 高爐煉鐵綜合計(jì)算高爐煉鐵需要的礦石、熔劑和燃料(焦炭及噴吹燃料 )的量是有一定規(guī)律的，根據(jù)原料成分、產(chǎn)品質(zhì)量要求和冶煉條件不同可以設(shè)計(jì)出所需的工 藝條件。對(duì)于煉鐵設(shè)計(jì)的工藝計(jì)算，燃料的用量是預(yù)先確定的，是已知的 量，配料計(jì)算的主要任務(wù)，就是計(jì)算在滿足爐渣堿度要求條件下，冶煉預(yù) 定成分生鐵所需要的礦石、熔劑數(shù)量。對(duì)于生產(chǎn)高爐的工藝計(jì)算，各種原 料的用量都是已知的，從整體上說(shuō)不存在配料計(jì)算的問題，但有時(shí)需通過(guò) 配料計(jì)算求解礦石的理論出鐵

32、量、理論渣量等，有時(shí)因冶煉條件變化需要 作變料計(jì)算。3.1 高爐配料計(jì)算配料計(jì)算的目的，在于根據(jù)已知的原料條件和冶煉要求來(lái)決定礦石和 熔劑的用量，以配制合適的爐渣成分和獲得合格的生鐵。3.1.1 礦石選配 在使用混合礦石冶煉時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦石供應(yīng)量及爐渣成分適當(dāng)配比選 取。此時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：(1) 礦石含 P 量不應(yīng)該超過(guò)生鐵允許含 P 量，因考慮 P 全部進(jìn)入生 鐵，故需要依據(jù)礦石含量事先預(yù)算，若某種礦石冶煉含 P 超標(biāo)，此種情況 下，只能搭配含 P 更低的礦石冶煉。( 2) 冶煉鑄造鐵時(shí)，應(yīng)該核算生鐵含錳量是否滿足要求。wMn= x w(Mn)礦 x m(Fe)鐵 /w(Fe)礦式中：

33、wMn 生鐵含錳量， % ；w(Mn) 礦 混合礦含錳量， % ；錳的回收率，一般為 0.50.6 ;m(Fe) 鐵 礦石帶入的生鐵的鐵量， kg/t 鐵；w(Fe) 礦 混合礦含鐵量， % 。(3)冶煉錳鐵時(shí)，為保證其含錳量，須檢查礦石含鐵量是否大于允 許范圍。w(Fe)礦=(100-wMn- wC- wSi-wP)/100 (wMn/x wMn 礦 x )式中：wMn, wSi,wC,wP表示錳鐵中該元素含量，% ;w(Mn)礦一錳礦含錳量， % ;w(Fe)礦一錳礦允許含鐵量，% ;錳回收率，通常為 0.70.82。2(4 )適當(dāng)控制堿金屬。冶煉條件確定(1) 根據(jù)原料條件，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行

34、業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等確定生鐵成分。C, P元素 一般操作不能控制，而Si,Mn,S等元素可以改變操作條件加以控制。(2) 各種元素在鐵，渣和煤氣中的分配比例。按照經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn) 數(shù)據(jù)選取。一般可參考表3-1選。表3-1常見元素分配率(% )原料FeMnPSV生鐵0.9980.4000.9000.0680.800a 爐渣0.0020.6000.850.200煤氣0.082(3) 爐渣堿度選擇，堿度主要是取決于爐渣脫硫的要求，此外若冶煉低硅生鐵釩鈦磁鐵時(shí)，還應(yīng)該考慮爐渣抑制硅鈦還原和利于磯的回收能力，在正常爐鋼溫度下，要保證流動(dòng)性和穩(wěn)定性，因此除了考慮二元堿度外，還需要有適宜的MgO含量，若爐料含堿金屬還應(yīng)該

35、兼顧爐渣排堿要求。 本設(shè)計(jì)中取堿度 R=1.03。(4) 燃料比確定。確定燃料比應(yīng)該依據(jù)冶煉鐵種，原料條件，風(fēng)溫水 平和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等全面衡定，在有噴吹條件下，力爭(zhēng)多噴燃料。表3-2入爐原料成分(% )物料TFeMnPSFe2 O3FeOMnOMnO2CaO燒結(jié)礦57.730.140.060.01974.5387.140.1813.748.50球團(tuán)礦61.230.1140.0660.00887.1400.2930.14700.350進(jìn)口礦65.810.070.0300.00691.1482.640. 0900.25混合礦59.00.1270.0500.01579.6555.4320.16306.1

36、0爐塵39.80.090.140.1445.1310.550.1205.80石灰石1.5100.0402.1500051.50焦炭灰4.230006.050003.50煤灰2.34000.073.350003.9表3-2物料MgOSiO 2Al 2O3P2O5FeS2FeS其他燒損合計(jì)燒結(jié)礦3.1104.6501.5800.137000.1400100.00球團(tuán)礦0.7959.5811.5430.1520000100.00進(jìn)口礦0.122.141.060.069000.0672.47100.00混合礦2.3215.0001.5000.131000.0980.371100.00爐塵4.286.2

37、81.100.32001.63524.9100.00石灰石1.00.861.100003.0340.24100.00焦炭灰1.2051.8536.8500000100.00煤灰1.3159.1732.4400000100.00(6)焦炭成分分析見表3-3。表3-3焦炭成分(% )灰分11.01固定碳SiO2Al 2O 3CaOMgOFeOFeSP2O 585.266.244.180.650.181.150.110表3-3揮發(fā)分0.90有機(jī)物其他總計(jì)全S游離水CO 2COCH 4O2H 2N 2SMeO1000.684.120.3200.310.05200.280.418 ;0.640.25(7

38、 )噴吹物成分見表3-4表3-4噴吹物成分(% )成分CH 202H 20N 2S灰分總計(jì)SiO2Al 2O3CaOMgOFeO煤76.86.03.301.90.46.113.940.30.150.8100粉8219883.2計(jì)算方法與過(guò)程為精確配料，現(xiàn)根據(jù)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)要求，先根據(jù)生鐵成分，然后用理論方法進(jìn)行配料比計(jì)算，然后以配出的礦石為基礎(chǔ)對(duì)礦石用量、生鐵中鐵量、渣量及爐渣進(jìn)行計(jì)算，最后進(jìn)行爐渣性能、生鐵成分進(jìn)行校核。生鐵成分根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，生鐵成分如表3-5。表3-5 生鐵成分()成分SiMnSPCFe%0.4760.030.0240.0904.8294.56100.00計(jì)算混合礦量根據(jù)以上

39、已知條件，先以 10t生鐵作為計(jì)算單位進(jìn)行計(jì)算，確定礦石配比。在計(jì)算時(shí)設(shè)定焦炭灰加入量為200kg/t，煤灰為100kg/t，爐塵加入量為 1366.5kg/t。則:(56 0.011556 0.0011 )焦炭帶入 Fe 量：4500'" 55.65 kg'7288 丿煤粉帶入Fe量：kg ; 爐塵帶入Fe量：kg ; 進(jìn)入渣中Fe量：kg ;需要混合礦量:9456 -55.65547.715?©2844 - 15043.19kg0.59323根據(jù)堿度平衡計(jì)算石灰石用量 假設(shè)石灰石加入量為 Y kg /t，則:混合礦帶入 CaO 量：15043.19 X

40、6.10%=917.63kg焦炭帶入 CaO 量：4500 X 0.65%=29.25 kg煤粉帶入CaO量:900 X 0.38%=3.42 kg焦炭灰?guī)隒aO量：200 X 3.5%=7kg煤灰?guī)隒aO量:100 X 3.9%=3.9kg爐塵帶入CaO量:366.5 X 5.8%=21.25 kg石灰石帶入 CaO 量：X X 51.5%=0.515X kg共帶入 CaO 量：917.63+29.25+3.42+7+3.9+21.25+0.515X kg混合礦帶入 SiO2 量：15043.19 X 5.00%=752.16kg焦炭帶入 SiO 2 量：4500 X 6.24%=280

41、.8kg煤粉帶入 SiO 2 量：900 X 6.11%=54.99 kg焦炭灰?guī)?SiO 2 量：200 X 51.55%=103.1 kg煤灰?guī)?SiO 2 量：100 X 59.17%=59.17 kg爐塵帶入 SiO 2 量:1366.5 X 6.28%=85.16 kg石灰石帶入 SiO 2 量：X X 0.86%=0.0086X kg共帶入 SiO 2 量：752.16+280.8+54.99+103.1+59.17 +85.16+0.0086X kg由于設(shè)計(jì)的爐渣堿度：，則解得石灰石加入量為921.61kg/t。則總CaO量為 1457.03 kg/t，總 SiO 2 量為

42、1343.31kg/t。原料消耗總表如表3-6。表3-6冶煉每噸煉鋼生鐵原料消耗表（kg ）種類焦炭混合礦石灰石爐塵焦炭灰煤灰煤粉數(shù)量450015043.19921.611366.5200100900324終渣成分及渣量計(jì)算(1) 終渣S含量爐 料全部含S量：15043.19 X 0.016%+4500 X 0.685%+900 X 0.48%+1366.5 X 0.14%=37.053kg 進(jìn)入生鐵的 S 量：10000 X 0.025/100=2.5kg進(jìn)入爐渣的 S 量：37.053 X 0.85=31.495kg進(jìn)入煤氣的 S 量：37.053-2.5-31.495=1.005kg(2

43、) 終渣的 FeO 量：=25.67kg(3) 終渣的 MnO 量：(20 - 8) X =15.49kg(4) 終渣的 SiO2 量：1343.31 kg(5) 終渣的 CaO 量：1457.03kg(6) 終渣的AI2O3量：15043.19 X 1.50%+4500 X 4.18%+900 X 3.94%+1366.5 X1.1%+921.61 X 0.82%+200 X 36.85%+100 X 32.44%=574.53 kg(7) 終渣的MgO量：15043.19 X 2.321%+4500 X 0.18%+900 X 0.15%+1366.5 X4.28%+921.61 X 1.

44、0%+200 X 1.20%+100 X 1.31%=430.01kg終渣成分見表3-7。表3-7終渣成分含量SiAl 2O3CaOMcJOMnO FeOS/2合計(jì)Rkg1343574.51457.430.015.42.44 25.673848.4.313031981.03%34.8114.9037.5111.100.400.620.66100.00 由于分析所得 Ca 2+都折算成 CaO ，但其中一部分 Ca 2+卻以 CaS 形式存在， CaS 和 CaO 之質(zhì)量差為 S/2 ，為了質(zhì)量平衡， Ca 2+仍以 CaO 存在，而 S 則只算 S/2。爐渣堿度 R =1.03,滿足規(guī)定值范圍

45、。 w （MgO）=11.10% ，符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)爐渣百分組成，校驗(yàn)爐渣物理性質(zhì)得：熔化溫度1360 C,粘度2Pa S（1450 C）。該爐渣適合于煉鋼鐵生產(chǎn)。高爐冶煉物料流程圖如圖3-8 。3.2.5 生鐵成分校核（ 1）含P量9 10 -3（ 15043.19 0.04%620.713%1366.50.32%）1422）含 S 量：，3）含 Si 量：4）含 Mn 量：5）含 Fe 量： 94.93% 6）含 C 量： 100-94.93-0.082-0.713-0.025-0.48=3.77%生鐵成分見表 3-8表 3-8 實(shí)際生鐵成分（ % ）元素FeSiMnPSC合計(jì)含量94.

46、930.480.0820.7130.0243.77100.000校核結(jié)果與生鐵預(yù)定成分的誤差很小，表明原定生鐵成分合適3.3 高爐物料平衡計(jì)算通過(guò)高爐配料計(jì)算確定單位產(chǎn)量生鐵所需要的礦石、焦炭、石灰石和 噴吹物等數(shù)量，這是制定高爐操作制度和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)所不可缺少的參數(shù)。而 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的高爐物料平衡計(jì)算，則要確定單位生鐵的全部物質(zhì)收入 與支出，即計(jì)算單位生鐵鼓風(fēng)數(shù)量與全部產(chǎn)品的數(shù)量，使物質(zhì)收入與支出 平衡。這種計(jì)算為工廠的總體設(shè)計(jì)、設(shè)備容量與運(yùn)輸力的確定及制定生產(chǎn)管理與經(jīng)營(yíng)制度提供科學(xué)依據(jù)，是高爐與各種附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)及高爐正常 運(yùn)轉(zhuǎn)的各種工作所不可缺少的參數(shù)。3.3.1 初始條件物料平衡是建立在

47、質(zhì)量守恒定律的基礎(chǔ)上，以配料計(jì)算為依據(jù)計(jì)算的。計(jì)算內(nèi)容包括：風(fēng)量、煤氣量，并列出收支平衡表。物料平衡有助于檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性，深入了解冶煉過(guò)程的物理化學(xué)反應(yīng)，檢查配料計(jì)算的正確性。校驗(yàn)高爐冷風(fēng)流量，核定煤氣成分和煤氣數(shù)量，并能檢查現(xiàn)場(chǎng)爐 料稱量的準(zhǔn)確性，為熱平衡及燃料消耗計(jì)算打基礎(chǔ)。計(jì)算前準(zhǔn)備包括：(1) 原料全分析并校正為 100% (表 3-1表 3-3)；(2) 生鐵全分析；(表 3-8 )；(3) 各種原料消耗量(表 3-6 )；(4) 鼓風(fēng)濕度， f =1.8% ；(5) 本次計(jì)算選擇直接還原度 r d =0.45 ；(6) 設(shè)定焦炭和噴吹物含 C 總量的 1.0% 與 H 2 反應(yīng)生

48、成 CH 4。上述1，2，3 原數(shù)據(jù)已經(jīng)由配料計(jì)算給出，這里假定其余各項(xiàng)未知條件，分別為鼓風(fēng)濕度 f =1.8% ( 12g/m 3 )，富氧率 2.1% ，氧氣濃度 99% 。3.3.2 風(fēng)量計(jì)算(1) 風(fēng)口前燃燒的碳量根據(jù)碳平衡得：3=刀C燃一(C) X 10 刀C直一式中 風(fēng)口前燃燒碳量， kg ；(C)生鐵含碳量，% ；刀C燃，刀C直，一分別為燃料帶入碳量，直接還原耗碳和生成的碳量，kg；按上式分別進(jìn)行計(jì)算：燃料帶=m(C) J+m(C) m =4500 X 85.26%+900 X 76.88%+1376.4 X 24.9% =4871.3 kg 溶于生鐵的碳量=475.1 kg直接

49、還原耗碳=94.93% X 10000 X 0.45 X 12/56 =907.33kg生成耗碳=4871.3 X 0.006=29.23 kg風(fēng)口前燃燒的 C 量=4871.3-475.1-907.33-29.23=3459.64 kg 。(2) 風(fēng)量計(jì)算()根據(jù)氧平衡可得：昇021 + 029/廿出Q 心V 1622.4其中。2 = J V(O) m ( v(h 2O)m r 產(chǎn)-1832為燃料帶入的氧量(M為煤粉，為煤帶入的氧和 出0量)；0.21+0.29f 鼓風(fēng)含氧濃度(f為鼓風(fēng)濕度)2據(jù)原料供應(yīng)情況，本高爐僅噴煤，將上式分別進(jìn)行計(jì)算：鼓風(fēng)含氧濃度：0.21+0.29 X 0.018

50、=0.2152kg/ m 3風(fēng)口前碳燃燒所需氧量：3459.64 X 0.933=3227.84m 322 4燃料帶入氧量：9000.08190.07916 i =95.84m3'18，； 32每噸生鐵鼓風(fēng)量：=1455.39 m 3煤氣成分及數(shù)量計(jì)算(1) 計(jì)算量由燃料帶入的 C生成的量=29.23 X =54.56 m 3焦炭揮發(fā)分含量=4500 X 0.00052 X =3.276m 3(2) 入爐總 H2 量鼓風(fēng)帶入H2+焦炭帶入H2+煤粉帶入H2即入爐的總H2量：1455.39 X 0.018+4500 X (0.0006+0.004) +900 XX (0.0435+) =

51、523 X .925m 3 設(shè)噴吹條件下有 50% 的 H 2 參加還原，則參加還原的 H 2 量523.925 X0.5=261.96 m3生成的H2量：71.97 m 3=4.599% (假定用 H 2 還原的鐵氧化物中， 1/3 用于還原 Fe2O3，2/3用于還原 FeO )(3) 還原金屬氧化物生成的 CO 2由 Fe2O3f FeO 生成 CO 2 的量：15043.19 X 0.7965 X =1677.47m 3由 FeO Fe 生成 CO 2 的量：10028.79 X (1-0.45-0.05) =2005 X .76 m3 由 MnO 2 MnO 生成的 CO 2 的量：

52、15043.19 X 0.00159 X =6.16 m 3 另外， H 2 參加還原反應(yīng)，相當(dāng)于同體積的 CO 2 所參加的反應(yīng)，所以CO 2的生成量中應(yīng)該減去 261.96 m 3,總計(jì)間接還原生成的CO 2量為：31677.47+2005.76+6.16 -261.96=3427.37m各種爐料分解或者帶入的CO2 量=焦炭的 CO2 量+礦石的 CO2 量石灰石分 解 的 CO2 量XXX X =45000.00320 +10543.19 0.003713921.61 X(1-0.5) 0 X .4024=221.17 m 3因此，煤氣的總 CO 2量 =3427.37 221.17 =3648.54 m 3(4) 煤氣中總 CO 的量風(fēng)口前碳素燃燒生成的元素直接還原生成 CO 的量焦炭揮發(fā)分中 CO 的量