1、1年产415万吨生铁高炉车间生产工艺设计中文摘要高 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。本着优质、高产、低耗和对环境污染小的方针，设计建造年产量为415万吨的炼铁车间。车间共有2373m高炉一座，高炉采用了全冷却壁、砖壁合一薄壁炉衬、铜冷却壁、炭砖陶瓷杯复合炉底、全软水密闭循环冷却系统、PW串罐无料钟炉顶、内燃式热风炉、全干式布袋除尘等一系列先进实用技术。同时，本设计还结合了国内外相似高炉的一些先进的生产经验和相关数据，力争使该设计的高炉做到合理、长寿、实用，以期达到
2、最佳的生产效益。设计的主要内容包括炼铁工艺计算 （ 包 括 配 料 计 算 、 物 料 平衡 和 热 平 衡 ） 、 高 炉 炉 型 设 计 、 高 炉 各 部 位 炉 衬 的 选 择、炉体冷却设备的选择、风口及出铁场的设计、原料系统、送风系统、炉顶设备、煤气处理系统、渣铁处理系统、高炉喷吹系统和炼铁车间的布置等。关键词：高炉,热风炉,工艺设计,设备2ABSTRACTPig iron is main from blast furnace，furnace ironmaking is also a important process in iron and steel making，and its
3、 play an important role in the construction of national economy. based on the target of high productivity, high quality, lowconsump tion, long campaign and environment protection.the design is aim at design a furnace which produce 4150 thousands pig iron per year，the plant has a 2373m furnace which
4、series of advanced and applicable technologies were adopted, such as full cooling stave, thin inner lining of integrated bricking and staves, carbon bricks combined furnace bottom with ceramic cup, closed loop soft water circulation and cooling system, bell - less top with central charging hopper, i
5、nner combustion burner type hot air stove, dry bag gas dedusting etc. The design program consist of abstract、foreword、technological calculate（contain blast-furnace burden、material balance calculate and thermal equilibrium calculate）， the choose of furnace lining and cooling plant，the design of furna
6、ce lines，tuyere and casting house，material system，blast system furnace roof system，gas dispose system，iron and slag dispose system， fuel injection system and the disposition of plant.Besides，the design also consult some advanced produce experience and data from home and abroad similar furnace to mak
7、e the design achieve best. 3Key words: blast furnace,calorifier,technological design, equipment.目录中文摘要 .1ABSTRACT .21 前言 .12 高炉配料计算 .22.1 配料计算的目的 .242.2 配料计算时需要确定的已知条件 .22.2.1 原始资料的收集整理 .22.2.2 选配矿石 .32.2.3 确定需要的冶炼条件 .42.2.4 配料计算的内容 .72.3 计法与算方过程 .72.3.1 计算方法 .72.3.2 确定生铁成分 .82.3.3 计算所配矿石比例 .82.3.4
8、计算冶炼每吨生铁炉料的实际用量 .92.3.5 终渣成分及渣量计算 .102.3.6 生铁成分校核 .113 高炉物料平衡计算 .133.1 高炉物料平衡计算的意义 .133.2 高炉物料平衡计算的内容 .133.2.1 根据碳平衡计算风量 .143.2.2 煤气成分及数量计算 .153.2.3 编制物料平衡表 .174 高炉热平衡计算 .194.1 热平衡计算的目的 .194.2 热平衡计算方法 .194.3 热平衡计算过程 .214.3.1 热量收入 .214.3.2 热量支出 .224.3.3 热平衡指标计算 .275 高炉本体设计 .285.1.1 高炉总年产量的计算 .285.1.2
9、 高炉有效容积的确定 .285.1.3 高炉内型尺寸确定 .295.2 高炉内衬设计 .335.2.1 炉底 .335.2.2 炉缸 .345.2.3 炉腹 .345.2.4 炉腰 .355.2.5 炉身 .3555.3 高炉炉壳和高炉基础 .405.3.1 高炉炉壳 .405.4 炉体设备 .435.4.1 炉体冷却设备 .435.4.2 风口水套 .445.4.3 铁口套 .445.4.4 炉喉钢砖 .456 料运系统计算及装料布料设备 .456.1 贮矿槽 .456.1.1 平面布置 .456.1.2 槽上运输方式 .466.1.3 储矿槽工艺参数 .466.1.4 槽下供料 .466.
10、2 料坑设备 .466.3 碎焦运送设施 .476.4 上料设备 .487 高炉鼓风机的选择 .497.1 高炉鼓风量及鼓风压力的确定 .497.1.1 高炉入炉风量 .494.1.2 鼓风机出口风量 .497.1.3 高炉鼓风压力 .507.2 高炉鼓风机能力的确定 .507.2.1 大气状况对高炉鼓风的影响 .507.2.2 鼓风机工况的计算 .517.3 高炉鼓风机的工艺过程 .538 热风炉工艺计算 .538.1 计算的原始数据 .548.2 燃烧计算 .548.2.1 煤气成分换算 .548.2.2 煤气发热值计算 .558.2.3 燃烧 1 标米 3 煤气的空气需要量 .568.2
11、.4 燃烧 1 标米 3 煤气生成的烟气量白分组成 .568.2.5 理论燃烧温度和实际燃烧温度计算 .578.3 热平衡计算 .598.3.1 计算鼓风从 80提高到 1200所增加的热含量 .5968.3.2 加热 1 标米 3 鼓风需要的煤气量 .598.3.3 煤气消耗量及烟气量 .608.4 蓄热室热工计算 .618.4.1 热工计算的原始条件 .628.4.2 蓄热室各部位的烟气及鼓风温度 .648.4.3 蓄热室面积及各段砖格子高度的计算 .658.4.4 蓄热室面积及蓄热室各段高度的调整 .668.5 热风炉的蓄热面积指标 .679 风口平台及渣铁处理系统 .689.1 风口平
12、台和出铁场布置 .699.1.1 铁口及出铁场数目的确定 .699.1.2 渣、铁沟及其流嘴布置 .709.2 风口平台和出铁场设备 .709.2.1 泥炮 .709.2.2 开铁口机 .719.2.3 堵渣口机 .719.2.4 炉前吊车 .729.2.5 铁水罐车 .729.2.6 渣罐车 .739.3 风口平台和出铁场结构 .739.3.1 风口平台 .739.3.2 出铁场 .749.4 铁水处理 .749.5 渣的处理 .7410 高炉煤气处理系统 .7610.1 工艺流程 .7610.2 煤气除尘设备 .7710.2.1 粗除尘设备 重力除尘器 .7710.2.2 精细除尘设备 布
13、袋除尘器 .777.2.3 脱水器 .7810.3 煤气除尘系统附属设备 .7910.3.1 粗煤气管道 .7910.3.2 调节阀组 .7910.3.3 煤气遮断阀 .8010.3.4 煤气放散阀 .80711 高炉喷吹煤粉系统 .8111.1 喷煤系统 .8111.2 喷吹工艺 .8211.3 主要设备 .8211.3.1 混合器 .8211.3.2 分配器 .8311.3.3 喷煤枪 .8311.3.4 喷氧枪 .8312 部分车间布置与总图运输 .8312.1 车间平面布置 .8312.2 厂区的选择 .8412.3 总图运输 .8413 参考文献 .8411 前言毕业设计是大学学习过
14、程中的最后一个环节，对每个大学生的学习能力和以后的工作实践能力都会有很大的帮助与提高。毕业设计是为了更好地将理论和实践结合起来，达到学以致用的目的。本设计说明书是编者赴陕西省汉中钢铁集团有限公司实习后，经张从蓉老师悉心指导的年产 415 万吨生铁的高炉的工艺设计说明书。本设计参照了近年来国内外炼铁工艺方面的资料。 本设计说明书着重以工艺角度论述生铁冶炼工艺所涉及的基本流程和主要设备的基本结构，工作原理设计原则及设计方法。本设计说明书的设计原则是，拟建两座高炉其中每座高炉有效容积 2373m3，尽可能采用通用的工艺和技术，关键工艺装备水平达到国家同类型高炉水平，本设计说明书主要包括高炉配料计算、
15、高炉本体设计、料运系统方案设计、高炉炉顶、高炉鼓风机、内燃式热风炉、渣铁处理系统及煤气处理系统设计等几大部分，同时对炼铁的其他工艺流程式进行了设计说明。其中高炉配料计算，先从原料入手，对各种原料的化学分析结果进行成分处理。接着进行高炉配料计算，包括产品方案的确定，对物料平衡的计算，生铁炉渣性能指标的计算及校核等。高炉部分包括高炉的选型及高炉内型的计算，配砖的计算，冷却设备及本体结构设计等，热风炉部分包括热工计算，结构设计。这两部分作为炼铁设计的主体部分。其它工艺流程包括出铁场的设计，渣铁处理系统，高炉鼓风机，煤气处理系统的工艺设计及主要设备的选型。车间平面布置及总图运输方案，以联合企业为背景，
16、尽量使车间布置趋向合理。2本设计说明书附有高炉砖量图，热风炉剖面图，车间平面布置图各一张。由于编者缺乏实作和经验，如有疏忽和错误，还望见谅和批评指正！32 高炉配料计算冶炼 1t 生铁，需要一定数量的矿石、熔剂和燃料(焦炭及喷吹燃料) 。对于炼铁设计的工艺计算，燃料的用量是预先确定的，是已知的量，配料计算的主要任务，就是求出在满足炉渣碱度要求条件下，冶炼规定成分生铁所需要的矿石、熔剂数量。对于生产高炉的工艺计算，各种原料的用量都是已知的，从整体上说不存在配料计算的问题，但有时需通过配料计算求解矿石的理论出铁量、理论渣量等，有时因冶炼条件变化需要作配料计算 1。2.1 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。2.2 配料计算时需要确定的已知条件2.2.1 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，
