畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-年產(chǎn)415萬噸生鐵高爐車間工藝設(shè)計(jì)

1、<p>　　年產(chǎn)415萬噸生鐵的高爐車間生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)</p><p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　高爐煉鐵是獲得生鐵的主要手段，也是鋼鐵冶金過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著舉足輕重的作用。本著優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和對環(huán)境污染小的方針，設(shè)計(jì)建造年產(chǎn)量為415萬噸的煉鐵車間。車間共有2373m³高爐一座，高爐采用了全冷卻壁

2、、磚壁合一薄壁爐襯、銅冷卻壁、炭磚—陶瓷杯復(fù)合爐底、全軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)、PW串罐無料鐘爐頂、內(nèi)燃式熱風(fēng)爐、全干式布袋除塵等一系列先進(jìn)實(shí)用技術(shù)。同時(shí)，本設(shè)計(jì)還結(jié)合了國內(nèi)外相似高爐的一些先進(jìn)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)數(shù)據(jù)，力爭使該設(shè)計(jì)的高爐做到合理、長壽、實(shí)用，以期達(dá)到最佳的生產(chǎn)效益。</p><p>　　設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括煉鐵工藝計(jì)算（包括配料計(jì)算、物料平衡和熱平衡）、高爐爐型設(shè)計(jì)、高爐各部位爐襯的選擇、爐體冷卻設(shè)備的選

3、擇、風(fēng)口及出鐵場的設(shè)計(jì)、原料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、爐頂設(shè)備、煤氣處理系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、高爐噴吹系統(tǒng)和煉鐵車間的布置等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：高爐,熱風(fēng)爐,工藝設(shè)計(jì),設(shè)備</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Pig iron is main from blast furnace，furnace ironm

4、aking is also a important process in iron and steel making，and it‘s play an important role in the construction of national economy. based on the target of high productivity, high quality, lowconsump tion, long campaign a

5、nd environment protection.the design is aim at design a furnace which produce 4150 thousands pig iron per year，the plant has a 2373m³ furnace which series of advanced and applicable technologies were adopted, such a

6、s full cooling s</p><p>　　The design program consist of abstract、foreword、technological calculate（contain blast-furnace burden、material balance calculate and thermal equilibrium calculate），the choose of furn

7、ace lining and cooling plant，the design of furnace 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

8、 of plant.Besides，the design also consult some advanced produce experience and data from home and a</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　中文摘要錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　Abstract2</p&

9、gt;<p><b>　　1 前言1</b></p><p>　　2 高爐配料計(jì)算3</p><p>　　2.1配料計(jì)算的目的3</p><p>　　2.2配料計(jì)算時(shí)需要確定的已知條件3</p><p>　　2.2.1原始資料的收集整理3</p><p>　　2.2.2選配

10、礦石4</p><p>　　2.2.3確定需要的冶煉條件5</p><p>　　2.2.4 配料計(jì)算的內(nèi)容8</p><p>　　2.3計(jì)法與算方過程8</p><p>　　2.3.1計(jì)算方法8</p><p>　　2.3.2確定生鐵成分8</p><p>　　2.3.3計(jì)算所配礦石

11、比例9</p><p>　　2.3.4計(jì)算冶煉每噸生鐵爐料的實(shí)際用量10</p><p>　　2.3.5終渣成分及渣量計(jì)算10</p><p>　　2.3.6生鐵成分校核12</p><p>　　3 高爐物料平衡計(jì)算13</p><p>　　3.1高爐物料平衡計(jì)算的意義13</p><p

12、>　　3.2 高爐物料平衡計(jì)算的內(nèi)容13</p><p>　　3.2.1 根據(jù)碳平衡計(jì)算風(fēng)量14</p><p>　　3.2.2 煤氣成分及數(shù)量計(jì)算16</p><p>　　3.2.3 編制物料平衡表18</p><p>　　4 高爐熱平衡計(jì)算19</p><p>　　4.1熱平衡計(jì)算的目的19<

13、;/p><p>　　4.2熱平衡計(jì)算方法19</p><p>　　4.3熱平衡計(jì)算過程21</p><p>　　4.3.1 熱量收入21</p><p>　　4.3.2 熱量支出22</p><p>　　4.3.3 熱平衡指標(biāo)計(jì)算27</p><p>　　5高爐本體設(shè)計(jì)28</p&

14、gt;<p>　　5.1.1 高爐總年產(chǎn)量的計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　5.1.2 高爐有效容積的確定28</p><p>　　5.1.3 高爐內(nèi)型尺寸確定29</p><p>　　5.2 高爐內(nèi)襯設(shè)計(jì)33</p><p>　　5.2.1爐底33</p><p>　　5.2.2

15、爐缸33</p><p>　　5.2.3爐腹34</p><p>　　5.2.4爐腰34</p><p>　　5.2.5爐身35</p><p>　　5.3 高爐爐殼和高爐基礎(chǔ)39</p><p>　　5.3.1高爐爐殼39</p><p>　　5.4爐體設(shè)備42</p>

16、;<p>　　5.4.1 爐體冷卻設(shè)備42</p><p>　　5.4.2 風(fēng)口水套43</p><p>　　5.4.3 鐵口套44</p><p>　　5.4.4爐喉鋼磚44</p><p>　　6 料運(yùn)系統(tǒng)計(jì)算及裝料布料設(shè)備45</p><p><b>　　6.1貯礦槽45<

17、;/b></p><p>　　6.1.1 平面布置45</p><p>　　6.1.2 槽上運(yùn)輸方式45</p><p>　　6.1.3 儲礦槽工藝參數(shù)46</p><p>　　6.1.4 槽下供料46</p><p>　　6.2 料坑設(shè)備46</p><p>　　6.3 碎焦運(yùn)

18、送設(shè)施47</p><p>　　6.4 上料設(shè)備47</p><p>　　7 高爐鼓風(fēng)機(jī)的選擇48</p><p>　　7.1 高爐鼓風(fēng)量及鼓風(fēng)壓力的確定48</p><p>　　7.1.1 高爐入爐風(fēng)量48</p><p>　　4.1.2 鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量48</p><p>　　7

19、.1.3 高爐鼓風(fēng)壓力49</p><p>　　7.2 高爐鼓風(fēng)機(jī)能力的確定49</p><p>　　7.2.1 大氣狀況對高爐鼓風(fēng)的影響49</p><p>　　7.2.2 鼓風(fēng)機(jī)工況的計(jì)算50</p><p>　　7.3 高爐鼓風(fēng)機(jī)的工藝過程52</p><p>　　8 熱風(fēng)爐工藝計(jì)算53</p

20、><p>　　8.1 計(jì)算的原始數(shù)據(jù)53</p><p>　　8.2 燃燒計(jì)算54</p><p>　　8.2.1 煤氣成分換算54</p><p>　　8.2.2 煤氣發(fā)熱值計(jì)算55</p><p>　　8.2.3 燃燒1標(biāo)米3煤氣的空氣需要量55</p><p>　　8.2.4燃燒1標(biāo)

21、米3煤氣生成的煙氣量白分組成55</p><p>　　8.2.5理論燃燒溫度和實(shí)際燃燒溫度計(jì)算56</p><p>　　8.3 熱平衡計(jì)算58</p><p>　　8.3.1 計(jì)算鼓風(fēng)從80℃提高到1200℃所增加的熱含量58</p><p>　　8.3.2 加熱1標(biāo)米3鼓風(fēng)需要的煤氣量59</p><p>

22、　　8.3.3 煤氣消耗量及煙氣量59</p><p>　　8.4 蓄熱室熱工計(jì)算60</p><p>　　8.4.1 熱工計(jì)算的原始條件62</p><p>　　8.4.2 蓄熱室各部位的煙氣及鼓風(fēng)溫度63</p><p>　　8.4.3 蓄熱室面積及各段磚格子高度的計(jì)算64</p><p>　　8.4.4

23、 蓄熱室面積及蓄熱室各段高度的調(diào)整66</p><p>　　8.5 熱風(fēng)爐的蓄熱面積指標(biāo)66</p><p>　　9 風(fēng)口平臺及渣鐵處理系統(tǒng)68</p><p>　　9.1 風(fēng)口平臺和出鐵場布置68</p><p>　　9.1.1 鐵口及出鐵場數(shù)目的確定68</p><p>　　9.1.2 渣、鐵溝及其流嘴布

24、置69</p><p>　　9.2 風(fēng)口平臺和出鐵場設(shè)備70</p><p>　　9.2.1 泥炮70</p><p>　　9.2.2 開鐵口機(jī)71</p><p>　　9.2.3堵渣口機(jī)71</p><p>　　9.2.4爐前吊車72</p><p>　　9.2.5鐵水罐車72&

25、lt;/p><p>　　9.2.6渣罐車73</p><p>　　9.3 風(fēng)口平臺和出鐵場結(jié)構(gòu)73</p><p>　　9.3.1風(fēng)口平臺73</p><p>　　9.3.2 出鐵場74</p><p>　　9.4鐵水處理74</p><p>　　9.5 渣的處理74</p>

26、<p>　　10高爐煤氣處理系統(tǒng)76</p><p>　　10.1 工藝流程77</p><p>　　10.2 煤氣除塵設(shè)備77</p><p>　　10.2.1 粗除塵設(shè)備——重力除塵器77</p><p>　　10.2.2 精細(xì)除塵設(shè)備——布袋除塵器78</p><p>　　7.2.3 脫水

27、器79</p><p>　　10.3 煤氣除塵系統(tǒng)附屬設(shè)備79</p><p>　　10.3.1 粗煤氣管道79</p><p>　　10.3.2 調(diào)節(jié)閥組79</p><p>　　10.3.3 煤氣遮斷閥80</p><p>　　10.3.4 煤氣放散閥80</p><p>　　1

28、1 高爐噴吹煤粉系統(tǒng)81</p><p>　　11.1 噴煤系統(tǒng)82</p><p>　　11.2 噴吹工藝82</p><p>　　11.3 主要設(shè)備83</p><p>　　11.3.1 混合器83</p><p>　　11.3.2 分配器83</p><p>　　11.3.3

29、噴煤槍83</p><p>　　11.3.4 噴氧槍83</p><p>　　12部分車間布置與總圖運(yùn)輸84</p><p>　　12.1 車間平面布置84</p><p>　　12.2廠區(qū)的選擇84</p><p>　　12.3 總圖運(yùn)輸85</p><p><b>　　

30、13參考文獻(xiàn)85</b></p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，對每個(gè)大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和以后的工作實(shí)踐能力都會有很大的幫助與提高。畢業(yè)設(shè)計(jì)是為了更好地將理論和實(shí)踐結(jié)合起來，達(dá)到學(xué)以致用的目的。本設(shè)計(jì)說明書是編者赴陜西省漢中鋼鐵集團(tuán)有限公司實(shí)習(xí)后，經(jīng)張從蓉老師悉心指導(dǎo)的年產(chǎn)415萬噸生鐵的

31、高爐的工藝設(shè)計(jì)說明書。本設(shè)計(jì)參照了近年來國內(nèi)外煉鐵工藝方面的資料。 </p><p>　　本設(shè)計(jì)說明書著重以工藝角度論述生鐵冶煉工藝所涉及的基本流程和主要設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)，工作原理設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)方法。本設(shè)計(jì)說明書的設(shè)計(jì)原則是，擬建兩座高爐其中每座高爐有效容積2373m3，盡可能采用通用的工藝和技術(shù)，關(guān)鍵工藝裝備水平達(dá)到國家同類型高爐水平，本設(shè)計(jì)說明書主要包括高爐配料計(jì)算、高爐本體設(shè)計(jì)、料運(yùn)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、高爐爐頂、高

32、爐鼓風(fēng)機(jī)、內(nèi)燃式熱風(fēng)爐、渣鐵處理系統(tǒng)及煤氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)等幾大部分，同時(shí)對煉鐵的其他工藝流程式進(jìn)行了設(shè)計(jì)說明。</p><p>　　其中高爐配料計(jì)算，先從原料入手，對各種原料的化學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行成分處理。接著進(jìn)行高爐配料計(jì)算，包括產(chǎn)品方案的確定，對物料平衡的計(jì)算，生鐵爐渣性能指標(biāo)的計(jì)算及校核等。高爐部分包括高爐的選型及高爐內(nèi)型的計(jì)算，配磚的計(jì)算，冷卻設(shè)備及本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，熱風(fēng)爐部分包括熱工計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這兩部分作為

33、煉鐵設(shè)計(jì)的主體部分。</p><p>　　其它工藝流程包括出鐵場的設(shè)計(jì)，渣鐵處理系統(tǒng)，高爐鼓風(fēng)機(jī)，煤氣處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)及主要設(shè)備的選型。車間平面布置及總圖運(yùn)輸方案，以聯(lián)合企業(yè)為背景，盡量使車間布置趨向合理。 </p><p>　　本設(shè)計(jì)說明書附有高爐磚量圖，熱風(fēng)爐剖面圖，車間平面布置圖各一張。由于編者缺乏實(shí)作和經(jīng)驗(yàn)，如有疏忽和錯(cuò)誤，還望見諒和批評指正！</p><p&

34、gt;<b>　　2 高爐配料計(jì)算</b></p><p>　　冶煉1t生鐵，需要一定數(shù)量的礦石、熔劑和燃料(焦炭及噴吹燃料)。對于煉鐵設(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)，就是求出在滿足爐渣堿度要求條件下，冶煉規(guī)定成分生鐵所需要的礦石、熔劑數(shù)量。對于生產(chǎn)高爐的工藝計(jì)算，各種原料的用量都是已知的，從整體上說不存在配料計(jì)算的問題，但有時(shí)需通過配料計(jì)算求解礦石的

35、理論出鐵量、理論渣量等，有時(shí)因冶煉條件變化需要作配料計(jì)算 [1]。</p><p>　　2.1配料計(jì)算的目的</p><p>　　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。</p><p>　　2.2配料計(jì)算時(shí)需要確定的已知條件</p><p>　　2.2.1原始資料的收集整

36、理</p><p>　　生產(chǎn)中原始資料分析常常不完全，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誤差，以致各種化學(xué)組成之和不等于100%。因此，應(yīng)該先確定元素在原料存在的形態(tài)，然后進(jìn)行核算，使總和為100%。</p><p>　　換算為100%方法，可以均衡地?cái)U(kuò)大或縮小各成分的百分比，調(diào)整為100%，或者按照分析誤差允許的范圍，人為的調(diào)整為100%。調(diào)整幅度不大時(shí)，以調(diào)整Al

37、2O3或MgO為宜。</p><p>　　在各種原料中化合物存在的形態(tài)和有關(guān)換算，按照下述方法處理。燒結(jié)礦分析的S，P，Mn 分別以FeS, P2O5,MnO形態(tài)存在。它們的換算為：</p><p>　　S──FeS ω(FeS)=ω(S)×%</p><p>　　P──P2O5 ω(P2O5) =ω(P)

38、×%</p><p>　　Mn──MnO ω(MnO)=ω(Mn)×%</p><p>　　式中的S，P，Mn等元素皆為分析值（百分含量），當(dāng)要計(jì)算Fe2O3時(shí)，需要從生鐵（TFe）中扣除FeO和FeS中的Fe，再進(jìn)行換算。</p><p>　　ω(Fe2O3)= (ω(Fe)-ω(FeO)×-ω(FeS)&#

39、215;)%</p><p>　　式中的Fe，F(xiàn)eO為分析所得燒結(jié)礦的全鐵和氧化亞鐵的百分含量，F(xiàn)eS為換算所得的硫化亞鐵量。</p><p>　　天然礦石中的S以FeS2形態(tài)存在，換算式如下：</p><p>　　ω(FeS2)=ω(S)×%，式中S為分析所得的百分含量。</p><p><b>　　2.2.2選配礦石&

40、lt;/b></p><p>　　在使用多種礦石冶煉時(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)：</p><p>　　1）礦石含P量不應(yīng)該超過生鐵允許含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。</p><p>　　2）冶煉鑄造鐵時(shí)，應(yīng)該核算生鐵含錳量是否滿足

41、要求。</p><p>　　ω[Mn]=ηMn×ω(Mn)礦×m(Fe)鐵/ω(Fe)礦</p><p>　　式中：ω[Mn] ──生鐵含錳量，%</p><p>　　ω(Mn)礦──混合礦含錳量，%</p><p>　　ηMn ──錳的回收率，一般為0.5～0.6</p><p>　　m(Fe)鐵

42、──礦石帶入的生鐵的鐵量，kg/t鐵</p><p>　　ω(Fe)礦──混合礦含鐵量，%</p><p>　　3）冶煉錳鐵時(shí)，為保證其含錳量，必須檢查礦石含鐵量是否大于允許范圍。</p><p>　　ω(Fe) 礦=(100-ω[Mn]-ω[C]-ω[Si]-ω[P])/100×(ω[Mn]/ωMn礦×ηMn)</p><p

43、>　　式中：ω[Mn],ω[Si],ω[C],ω[P]表示錳鐵中該元素含量，%</p><p>　　ω(Mn)礦──錳礦含錳量，%</p><p>　　ω(Fe)礦──錳礦允許含鐵量，%</p><p>　　ηMn──錳回收率，通常為0.7～0.82</p><p>　　4）適當(dāng)控制堿金屬[2]。</p><p>

44、;　　2.2.3確定需要的冶煉條件</p><p>　　(1）根據(jù)原料條件，國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(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。</p><p>　　(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。 </p><p>　　(3)爐渣堿度選擇堿，主要是取決于爐渣脫硫的要求，此外若冶煉低硅生

45、鐵釩鈦磁鐵時(shí)，還應(yīng)該考慮爐渣抑制硅鈦還原和利于礬的回收能力，在正常爐鋼溫度下，要保證流動性和穩(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)該兼顧爐渣排堿要求。</p><p>　　(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，力爭多噴燃料。</p><p>　　(5）原燃料成分分析，入爐礦石成分見表2.1

46、</p><p>　　表2.1入爐礦石成分（%）</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　焦炭成分分析見表2.2</p><p>　　表2.2 焦炭成分（%）</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　噴吹

47、物成分見表2.3</p><p><b>　　表2.3噴吹物成分</b></p><p><b>　　6）確定焦比與煤比</b></p><p>　　根據(jù)目前國內(nèi)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，選擇焦比為360 Kg/t，煤比為160 Kg/t。</p><p>　　7）元素分配率 見表2.4</p>&l

48、t;p>　　表2.4各種元素分配率[2]</p><p>　　2.2.4 配料計(jì)算的內(nèi)容</p><p>　?。?）礦石用量及配比計(jì)算；</p><p>　?。?）生鐵中鐵量計(jì)算；</p><p>　?。?）渣量及爐渣成分計(jì)算；</p><p>　?。?）爐渣性能校核；</p><p>　

49、?。?）生鐵成分校核。</p><p>　　2.3計(jì)法與算方過程</p><p><b>　　2.3.1計(jì)算方法</b></p><p>　　為精確配料，現(xiàn)根據(jù)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)要求，先假定生鐵成分，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)對礦石用量、生鐵中鐵量、渣量及爐渣進(jìn)行計(jì)算，最后爐渣性能、生鐵成分進(jìn)行校核。

50、 </p><p>　　2.3.2確定生鐵成分</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)要求假定的生鐵成分，規(guī)定Si=0.35，S=0.03，Mn=0.08，P=0.09，R=1.10，由公式[C]=4.3-0.27[Si]-0.32[P]+0.03[Mn],可得C=4.18，F(xiàn)e=95.27。</p><p>　　2

51、.3.3計(jì)算所配礦石比例</p><p>　　根據(jù)以上已知條件，先以1t生鐵作為計(jì)算單位進(jìn)行計(jì)算，確定礦石配比。</p><p>　　在計(jì)算時(shí)需要列出兩個(gè)方程：堿度方程和鐵平衡方程，根據(jù)生產(chǎn)要求列出方程如下：</p><p><b>　　（1）鐵平衡方程：</b></p><p>　　（2）堿度平衡方程：</p&g

52、t;<p>　　式中 CaO1, CaO2,CaO3,CaO焦,CaO煤，分別表示燒結(jié)礦、球團(tuán)、生礦、焦炭、煤粉中的CaO含量。SiO2(1), SiO2(2), SiO2(3) ,SiO2(焦), SiO2(煤) ，SiO2(R)，分別表示燒結(jié)礦、球團(tuán)、生礦、焦炭、煤粉中的SiO2含量、還原到鐵水中的SiO2量（kg），其中SiO2(R)=</p><p>　　以1t生鐵作為計(jì)算單位進(jìn)行

53、計(jì)算，據(jù)以上各表數(shù)據(jù)可以求得焦炭帶入鐵量=1.99kg，煤粉帶入鐵量=0.5775kg</p><p>　　假定配燒結(jié)礦Xkg,球團(tuán)礦配Ykg,塊礦=100kg,因此有：</p><p><b>　　鐵平衡方程：</b></p><p><b>　　堿度平衡方程:</b></p><p>　　聯(lián)立解

54、出方程組可得：燒結(jié)礦=1323.83 kg（占79%），球團(tuán)礦=247.03 kg（占15%），塊礦=110 kg（占6%），需要礦石總量為1670.86 kg，入爐熟料率=94%。</p><p>　　2.3.4計(jì)算冶煉每噸生鐵爐料的實(shí)際用量</p><p>　　冶煉每噸生鐵爐料的實(shí)際用量計(jì)算見表2.5</p><p>　　表2.5冶煉每噸生鐵爐料的實(shí)際用量<

55、;/p><p>　　2.3.5終渣成分及渣量計(jì)算</p><p><b>　　（1）終渣S含量</b></p><p>　　爐料全部含S量=1670.86×0.0004+360×0.005+160×0.0066=3.53kg</p><p>　　進(jìn)入生鐵的S量=0.3kg</p>

56、<p>　　進(jìn)入煤氣的S量=3.53×0.06=0.21</p><p>　　進(jìn)入爐渣的S量=3.53-0.3-0.21=3.02kg</p><p>　?。?）終渣的FeO量==3.69kg</p><p>　?。?）終渣的MnO量=1670.86×0.00094×0.5×</p><p>

57、　　（4）終渣的SiO2量=1670.86×0.0622+360×0.0512+160×0.0748-7.5</p><p><b>　　=126.83kg</b></p><p>　?。?）終渣的CaO量=1670.86×0.0821+360×0.0068+160×0.0060</p><

58、;p><b>　　=140.59kg</b></p><p>　?。?）終渣的Al2O3量=1670.86×0.01146+360×0.0437+160×0.0342</p><p><b>　　=40.35kg</b></p><p>　?。?）終渣的MgO量=1670.86×

59、;0.0226+360×0.0011</p><p>　　+160×0.003=38.64kg</p><p><b>　　終渣成分見表2.6</b></p><p><b>　　表2.6終渣成分</b></p><p>　?、儆捎诜治鏊肅a++都折算成CaO，但其中一部分Ca

60、++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，Ga++仍以CaO存在，而S則只算S/2[2]</p><p>　　爐渣堿度R =1.10,符合規(guī)定值。MgO%=10.96%，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1350℃，粘度2Pa·S(1450℃)。該爐渣適合于煉鋼鐵生產(chǎn)。</p><p>　　2.3.6生鐵成分校核</p&

61、gt;<p><b>　　1含P量</b></p><p><b>　?。?)含S量，</b></p><p><b>　?。?)含Si量</b></p><p><b>　?。?)含Mn量</b></p><p>　?。?)含F(xiàn)e量=95.

62、27% </p><p>　?。?)含C量=100-95.27-0.08-0.35-0.03-0.08=4.19%</p><p>　　生鐵成分列于表2.7</p><p>　　表2.7 生鐵成分（%）</p><p>　　校驗(yàn)結(jié)果與生鐵成分的誤差很小，表明原定生鐵成分恰當(dāng)。</p><p>　　3 高爐物料平衡計(jì)算&

63、lt;/p><p>　　3.1高爐物料平衡計(jì)算的意義</p><p>　　通過高爐配料計(jì)算確定單位生鐵所需要的礦石、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

64、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。</p><p>　　3.2 高爐物料平衡計(jì)算的內(nèi)容</p><p>　　物料平衡是建立在物質(zhì)不滅定律的基礎(chǔ)上，以配料計(jì)算為依據(jù)編算的。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)場爐料稱量的準(zhǔn)確性，為

65、熱平衡及燃料消耗計(jì)算打基礎(chǔ)。</p><p>　　(1) 原料全分析并校正為100%（表2.1；表2.2；表2.3）；</p><p>　　(2) 生鐵全分析；（表2.7）</p><p>　　(3) 各種原料消耗量（表2.5）；</p><p>　　(4) 鼓風(fēng)濕度，f=1.5%；</p><p>　　(5) 本次計(jì)

66、算選擇直接還原度rd=0.45；</p><p>　　(6) 假定焦炭和噴吹物含C總量的1.0%與H2 反應(yīng)生成CH4。</p><p>　　上述1，2，3原條件已經(jīng)由配料計(jì)算給出，本例僅假定其余各項(xiàng)未知條件，分別為鼓風(fēng)濕度f=1.5%（12g/m3 ），富氧率2.5%，氧氣濃度98%。</p><p>　　3.2.1 根據(jù)碳平衡計(jì)算風(fēng)量</p>&l

67、t;p>　　(1) 風(fēng)口前燃燒的碳量C風(fēng) 根據(jù)碳平衡得：</p><p>　　C風(fēng) =∑C燃-（C）×103- ∑C直- CCH4</p><p>　　式中 C風(fēng) ──風(fēng)口前燃燒C量，kg；</p><p>　　(C)──生鐵含C量%；</p><p>　　∑C燃 ，∑C直 ，CCH4

68、 ──分別為燃料帶入C量，直接還原耗C和生成CH4 的C量，㎏[2]；</p><p>　　按上式分別進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　燃料帶入的C=m(C)J+m(C)M=360×0.8679+160×0.7748=436.41kg</p><p>　　溶于生鐵的C=41.8kg</p><p>　　直接還原耗碳=m(C)

69、Mn+m(C)Si+m(C)P+m(C)Fe</p><p>　　=0.8×+3.5×+0.9×+952.7×0.45×</p><p>　　=0.17+3+0.87+91.87=95.91kg</p><p>　　生成CH4耗碳=436.41×0.012=5.24 kg</p><p&

70、gt;　　風(fēng)口前燃燒的C量=436.41-41.8-95.91-5.24=293.46 kg，占入爐總碳量的67.24%。</p><p>　　(2)風(fēng)量計(jì)算（V風(fēng)）</p><p><b>　　根據(jù)氧平衡可得：</b></p><p>　　其中 </p><p>　　式中 ──風(fēng)口前燃燒的C

71、所需氧量（m³），(為燃燒帶入C量，為C在風(fēng)口前的燃燒率)；</p><p>　　Q──為燃料帶入的氧量（M為煤粉，V（O）M，V（H2O）M為煤帶入的氧和H2O量）；</p><p>　　0.21+0.29f──鼓風(fēng)含氧濃度（f為鼓風(fēng)濕度）[2]。</p><p>　　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：</p><p&

72、gt;　　鼓風(fēng)含氧濃度=0.21+0.29×0.015=0.2144 m3/ m3</p><p>　　風(fēng)口前C燃燒所需氧量=293.46×0.933=273.80 m3</p><p>　　燃料帶入氧量=160×（0.0405+0.079×）×=5.32 m³</p><p>　　每噸生鐵鼓風(fēng)量==125

73、2.24 m3</p><p>　　3.2.2 煤氣成分及數(shù)量計(jì)算</p><p>　　(1) 計(jì)算CH4量</p><p>　　由燃料帶入的C生成CH4的量=5.24×=9.78 m3</p><p>　　焦炭揮發(fā)分含CH4量=360×0.003×=0.15 m3</p><p>　　進(jìn)

74、入煤氣的CH4量=9.78+0.15=9.93 m3</p><p>　　(2)入爐總H2量=鼓風(fēng)帶入H2+焦炭帶入H2+煤粉帶入H2</p><p>　　即入爐的總H2量=1252.24×0.015+360×（0.0006+0.004）×</p><p>　　+160×（0.0435+）×</p>&

75、lt;p>　　=20.0+18.55+79.52=116.85 m3</p><p>　　設(shè)噴吹條件下有40%的H2參加還原，則參加還原的H2量=116.85×0.4=46.74m3</p><p>　　生成CH4的H2量=9.78×2=19.56 m3</p><p>　　進(jìn)入煤氣的H2量=116.85-46.74-19.56=50.55

76、 m3</p><p>　　==8.18%（假定用H2還原的鐵氧化物中，1/3用于還原Fe2O3，2/3用于還原FeO）</p><p>　　(3)由Fe2O3→FeO生成CO2的量=1670.86×0.7281×=170.43 m3</p><p>　　由FeO→Fe生成CO2的量=952.7×（1-0.45-0.0818）×

77、;=178.42 m3</p><p>　　由MnO2→MnO生成的CO2的量=1670.86×0.00016×=0.069 m3</p><p>　　另外，H2參加還原反應(yīng)，相當(dāng)于同體積的CO2所參加的反應(yīng)，所以CO2的生成量中應(yīng)該減去46.74m3，總計(jì)間接還原生成的CO2量為</p><p>　　170.73+178.42+0.069-46

78、.74=302.48m3</p><p>　　各種爐料分解或者帶入的CO2 量=焦炭的CO2量+礦石的CO2 量 </p><p>　　=360×0.0033×+1670.86×0.0154×=13.70 m3</p><p>　　因此，煤氣的總CO2量=304.7+13.10=316.18 m3</p><

79、;p>　　(4)風(fēng)口前碳素燃燒生成的CO=293.46×=547.79 m3</p><p>　　元素直接還原生成CO的量=95.91×=179.03 m3</p><p>　　焦炭揮發(fā)分中CO的量=360×0.0033×=2.22 m3</p><p>　　因此，間接還原消耗碳=302.48m3</p>

80、<p>　　煤氣中總CO的量=547.79+178.42+2.22-302.48=426.56 m3</p><p>　　(5)總N2的量==1252.24×(1-0.05)×0.79</p><p>　　+360×0.0055× +160×0.0042×</p><p>　　=974.43+1.

81、56+0.54=976.53 m3</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，列出煤氣組成表3.1</p><p><b>　　表3.1煤氣組成</b></p><p>　　3.2.3 編制物料平衡表</p><p><b>　?。?）計(jì)算鼓風(fēng)量：</b></p><p>　　1

82、 m3鼓風(fēng)質(zhì)量=1.28 kg/ m3 </p><p>　　全部鼓風(fēng)質(zhì)量=1252.24×1.28=1602.87 kg</p><p>　?。?）計(jì)算煤氣的質(zhì)量</p><p>　　=1.34 kg/ m3</p><p>　　全部煤氣質(zhì)量=1779.75×1.34=2420.46 kg</p>&l

83、t;p><b>　?。?）水分計(jì)算</b></p><p>　　爐料帶入水分=360×0.048=17.28 kg</p><p>　　煤粉帶入水分=160×0.0079=1.26 kg</p><p>　　H2還原生成的水分=46.74×=37.56 kg</p><p>　　所以水

84、分的總質(zhì)量=17.28+1.26+37.56=56.1 kg</p><p>　?。?）爐料機(jī)械損失=2251.98-2224.38-17.28-1.26=9.06 kg</p><p>　　根據(jù)上述結(jié)果，列出物料平衡，如下表3.2</p><p><b>　　表3.2物料平衡表</b></p><p>　　一般要求物料

85、計(jì)算的相對誤差應(yīng)在0.3%以下，故本計(jì)算符合要求。</p><p><b>　　4 高爐熱平衡計(jì)算</b></p><p>　　4.1熱平衡計(jì)算的目的</p><p>　　熱平衡計(jì)算的目的是為了了解高爐熱量供應(yīng)和消耗的狀況，掌握高爐內(nèi)熱能的利用情況，研究改善高爐熱能利用和降低消耗的途徑。通過計(jì)算調(diào)查高爐冶煉過程中單位生鐵的熱量收入與熱量支出，說

86、明熱量收支各項(xiàng)對高爐冶煉的影響，從而尋找降低熱消耗與提高能量利用的途徑，達(dá)到使高爐冶煉過程處于能耗最低和效率最高的最佳運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)還可以繪制熱平計(jì)算表研究高爐冶煉過程的基本方法[2]。</p><p>　　4.2熱平衡計(jì)算方法</p><p>　　熱平衡計(jì)算的理論依據(jù)是能量守恒定律，即單位生鐵投入的能量總和應(yīng)等于其中鐵各項(xiàng)熱消耗總和。熱平衡計(jì)算采用差值法，即熱損失是以總的熱量收入減去各項(xiàng)

87、熱量的消耗而得到的，即把熱量損失作為平衡項(xiàng)，所以熱平衡表面上沒有誤差，因?yàn)橐磺姓`差都集中掩蓋在所有熱損失之中。</p><p>　　根據(jù)計(jì)算的目的和分析的需要，熱平衡可分為全爐熱平衡與區(qū)域熱平衡。全爐熱平衡是把整個(gè)高爐作為研究對象、計(jì)算它的各項(xiàng)熱收入與支出，用來分析高爐冶煉過程令的能量利用情況。而區(qū)域熱平衡是把高爐的某一個(gè)區(qū)域作為研究對象，計(jì)算和分析這個(gè)區(qū)域內(nèi)的能量利用情況。雖然計(jì)算熱平衡的部位與方法不向，但計(jì)算

88、的目的都是為尋找降低能耗的途徑和確定一定冶煉條件下的能耗指標(biāo)。理論上可以以把高爐內(nèi)的任何一個(gè)部位當(dāng)作區(qū)域熱平衡的計(jì)算對象，但由于決定向爐冶煉能耗指標(biāo)的主要因素存在于高爐下部的高溫區(qū)。因此，常用高爐下部屬溫區(qū)熱平衡進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　本例采用第一熱平衡法計(jì)算進(jìn)行熱平衡計(jì)算。</p><p>　　第一種熱平衡法，亦稱熱工法熱平衡。它是根據(jù)高斯定則，不考慮爐內(nèi)的實(shí)際反應(yīng)過程．耍以物料

89、最初與最終狀態(tài)所具有的熱力學(xué)參數(shù)為依據(jù)，確定高爐內(nèi)的過程中所提供和消耗的熱量。它的熱收入規(guī)定為焦炭和噴吹物的熱值(即全部C完全燃燒成CO2和H2全部燃燒成H2O時(shí)放出的熱量)、熱風(fēng)與爐料帶入的物理熱及少量成渣熱。而熱支出為氧化物、硫化物和碳酸鹽的分解熱，噴吹燃料的分解熱，水分的分解熱。脫S反應(yīng)耗熱，渣鐵和爐頂煤氣熱焓與熱值，冷卻水代走的熱量和爐體散熱損失等項(xiàng)。這種熱平衡計(jì)算法中，把焦炭和噴吹的燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量當(dāng)作熱收入。而實(shí)際上

90、高爐冶煉過程中有相當(dāng)一部分C并沒有完全燃燒，以CO的形態(tài)離開了高爐。還有一部分進(jìn)入生鐵中和爐守中的C則完全權(quán)有燃燒，因此，必須把爐頂煤氣與未燃燒C的熱值當(dāng)作熱支出來處理。另外，這種計(jì)算中，把爐內(nèi)還原反向看成兩步完成的，即硫化物的分解和還原劑的氧化，把還原劑氧化放熱(即C和CO的燃燒)當(dāng)作熱收入項(xiàng)。而把氧化物的分解吸熱當(dāng)作熱支出項(xiàng)。這就不符實(shí)際地夸大熱量收入與支出從而，熱平衡總量中各項(xiàng)所占比例失真，難以通地?zé)崞胶饪偭颗c各項(xiàng)的比例來直觀地判

91、斷爐內(nèi)能量利用情況及各種因素對冶煉</p><p>　　4.3熱平衡計(jì)算過程</p><p>　　4.3.1 熱量收入</p><p><b>　　（1）碳素氧化熱 </b></p><p>　　由C氧化1m³ 成CO2放熱=17898.43 KJ/m³</p><p>　　由

92、C氧化成1m³ 的CO放熱=5248.45 KJ/m³</p><p>　　碳素氧化熱=302.18×19878.43+(426.86-2.22)×5250.50</p><p>　　=7638119.90 KJ</p><p><b>　?。?）熱風(fēng)帶入熱</b></p><p>

93、;　　1150 ℃時(shí)干空氣的比熱容為1.429kJ/ m3·℃ ，水蒸氣的比熱為1.753 kJ/ m3·℃,熱風(fēng)帶入熱=[(1252.24-18.74)×1.429+18.74×1.753]×1150</p><p>　　=2064848.00 KJ</p><p><b>　　（3）成渣熱</b></p>

94、;<p>　　爐料中以碳酸鹽形式存在的CaO和MgO，在高爐內(nèi)生成鈣鋁酸鹽時(shí)，1kg放出熱量1130.49 kJ</p><p>　　混合礦的CaO=1670.86×0.0154×=32.75 KJ</p><p>　　成渣熱=32.75×1130.49=307023.55 kJ</p><p>　?。?）混合礦帶入的物理

95、熱</p><p>　　80 ℃時(shí)混合礦的比熱容為1.0 KJ/Kg·℃</p><p>　　混合礦帶入的物理熱=1670.86×1.0×80=13368.80 kJ</p><p><b>　　（5）H2氧化放熱</b></p><p>　　1m³ H2氧化成H2O放熱10806

96、.65 KJ</p><p>　　H2氧化放熱=46.74×10806.65=505102.82 kJ</p><p><b>　　（6）CH4生成熱</b></p><p>　　1Kg CH4生成熱==4865.29 KJ</p><p>　　CH4的生成熱=9.78××4865.29=3

97、3987.53 KJ</p><p>　　冶煉1t生鐵總熱為以上各熱量的總和=10375727.05 KJ</p><p>　　4.3.2 熱量支出</p><p>　?。?） 氧化物分解與脫硫耗熱</p><p>　　1）鐵氧化物分解熱：設(shè)焦炭和煤粉中FeO以硅酸鐵形態(tài)存在，燒結(jié)礦中FeO有20%以硅酸鐵形態(tài)存在其余以Fe3O4，鐵氧化物分

98、解熱由FeO、Fe3O4和 Fe2O3三部分組成。</p><p>　　m（FeO）硅酸鐵=1670.86×0.79×0.0818×0.2</p><p>　　+360×0.0067+160×0.0045=24.72 kg</p><p>　　去除進(jìn)入渣中的FeO，它也以硅酸鐵形式存在，計(jì)3.69 kg</

99、p><p>　　余下的m(FeO)硅酸鐵=24.72-3.69=21.03 kg</p><p>　　m(FeO)四氧化三鐵=1670.86×0.0745-1670.86×0.79×0.0818×0.2</p><p>　　=124.48-21.59=102.89 kg</p><p>　　m(Fe2O3)

100、四氧化三鐵=102.89×=228.64 kg</p><p>　　m(Fe2O3)自由=1670.86×0.7286-228.64=988.75 kg</p><p>　　依據(jù)1kg鐵氧化物分解熱，即可算出總的分解熱。</p><p>　　FeO硅酸鐵分解熱=21.03×4075.21=85701.67 KJ， (4075.2 KJ/

101、kg FeO硅酸鐵)</p><p>　　Fe4O3分解熱=（102.89+228.64）×4799.98=1591337.37 KJ</p><p>　　（4799.98 KJ/kg Fe4O3）</p><p>　　Fe2O3分解熱=988.75×5152.94=5094969.43 KJ，（5152.94 KJ/kg Fe2O3）</

102、p><p>　　鐵氧化物分解總熱=85701.67+1591337.37+5094969.43=6772008.47 KJ</p><p>　　2）錳氧化物分解熱 </p><p>　　錳氧化物分解熱包括MnO2 分解為MnO 和MnO分解為Mn 放出的熱量；</p><p>　　MnO2→Mn分解熱=1670.86×0.00016&#

103、215;2629.44=702.95 KJ</p><p>　　MnO→Mn分解熱=0.8×7362.84=5890.27 KJ， (7362.84 KJ/KgMn)</p><p>　　錳氧化物分解總熱=702.95+5890.27=6593.22 KJ</p><p>　　3）SiO2分解熱=3.5×30288.76=106010.65 KJ

104、，（30288.76 KJ/Kg Si）</p><p>　　4）Ca3(PO4)2分解熱=0.9×35756.98= 32181.28 KJ</p><p><b>　　5）脫S耗熱</b></p><p>　　由于CaO脫硫耗熱5401.23 KJ/ Kg·S，MgO脫硫耗熱為8039.4 KJ/ Kg·S，二

105、者差別較大，故取其渣中成分比例（39.87：10.96≈3.02）來計(jì)算平均脫硫耗熱。</p><p>　　1 Kg硫的平均耗熱=5969.99 KJ</p><p>　　脫S耗熱=3.02×5969.99=1029.37 KJ</p><p>　　氧化物分解和脫硫總熱為上述1）～5）項(xiàng)熱耗之和，即</p><p>　　Q總=677

106、2008.47+6593.22+106010.65+32181.28+18029.37=6934822.99 KJ</p><p>　?。?）碳酸鹽分解熱 </p><p>　　由CaCO3分解出1 Kg的CO2需熱4044.64 KJ，由M gCO3分解出1 Kg CO2需熱2487.08 KJ，混合礦石CO2量=1670.86×0.0154=25.73 Kg。假定CaCO3和

107、M gCO3是按比例分配的。</p><p>　　其中以CaCO3分解的CO2為25.73×=20.18 Kg；故以MgCO3形式分解的CO2量=25.73-20.18=5.55 Kg。</p><p>　　碳酸鹽分解總熱=20.18×4044.64+5.55×2787.08=95424.13 KJ</p><p>　?。?）水分分解熱

108、=18.54×10806.65=200355.29 KJ (10806.65 KJ/Kg.H2O)</p><p>　?。?）噴吹物分解熱=160×1256.1=200976 kJ (1256.1 KJ/Kg煤粉)</p><p>　　（5）爐料游離水的蒸發(fā)熱 </p><p>　　1Kg水由20℃升溫到100℃吸熱334.94 KJ，再變成1

109、00℃水蒸氣吸熱2261 KJ總吸熱為2595.96 KJ</p><p>　　游離水蒸發(fā)熱=360×0.048×2595.96=44858.19 KJ</p><p><b>　　（6）生鐵帶走熱</b></p><p>　　表4.1各種生鐵的熱焓值[2]</p><p>　　煉鋼生鐵焓值=1172

110、.36 KJ/kg，鐵水帶走熱=1000×1172.36=1172360 KJ</p><p><b>　　（7）爐渣帶走熱 </b></p><p>　　表4.2各種爐渣的熱焓值[2]</p><p>　　煉鋼鐵渣焓值=1758.54 KJ/kg，爐渣帶走熱=352.62×1758.54=620096.39 KJ</

111、p><p>　?。?）爐頂煤氣帶走熱，爐頂溫度為200℃時(shí)煤氣各成分比熱容見表4.3</p><p>　　表4.3 200℃時(shí)爐頂煤氣比熱容[2]</p><p>　　干煤氣比熱容=0.1769×1.787+(0.5498+0.23947)×1.313</p><p>　　+0.0283×1.302+0.0056&#

112、215;1.82=1.399 KJ/ m3·℃</p><p>　　干煤氣帶走熱=1783.39×1.399×200=498992.52 KJ</p><p>　　水蒸氣帶走熱=56.1××1.519×100=10604.65 KJ</p><p>　　爐塵帶走的熱=8.89×0.8374.65+

113、1488.90=1488.90 KJ</p><p>　　(爐塵比熱容0.8374 KJ/Kg·℃)</p><p>　　煤氣帶走總熱=498992.52+10604.65+1488.90=511086.07 KJ</p><p>　　前8項(xiàng)總和為=9779979.04 KJ</p><p>　?。?）外部熱損失=10375727.

114、05-9779979.04=595748.01 KJ(包括散熱和冷卻水帶走熱)</p><p>　　根據(jù)熱收入與熱支出數(shù)值列表于4.4</p><p><b>　　表4.4熱平衡表</b></p><p>　　4.3.3 熱平衡指標(biāo)計(jì)算</p><p>　?。?）碳素?zé)崮芾孟禂?shù)Kc</p><p&g

115、t;<b>　　=</b></p><p>　?。?）熱量有效利用系數(shù)K </p><p>　　Kt =（高爐總熱量收入-煤氣帶走熱-外部熱損失）%</p><p>　　=（100-4.93-5.73）%=89.33%</p><p>　　從上述指標(biāo)可以看出，Kc值一般在50%～60%之間，個(gè)別可高達(dá)65%。本例Kc=5

116、7.93%說明碳素?zé)崮芾帽容^好。Kt值一般為80%～90%，本例的利用系數(shù)比較高。</p><p><b>　　5高爐本體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1.1 高爐有效容積的確定</p><p>　　高爐有效容積可按下步驟確定: </p><p>　　確定全年的生鐵任務(wù).已知本設(shè)計(jì)</p><

117、;p>　　P=700(萬t/a)</p><p>　　(2) 計(jì)算高爐日產(chǎn)量p</p><p><b>　　P= </b></p><p>　　公式中 M----高爐座數(shù),本設(shè)計(jì)為2</p><p>　　η---高爐休風(fēng)率，本設(shè)計(jì)取2%.</p><p><b>　　則：高爐的日

118、產(chǎn)量</b></p><p>　　P= </p><p>　　=700/365*2/98%</p><p><b>　　=9785（t）</b></p><p>　　（3）計(jì)算高爐有效容積Vu</p><p><b>　　Vu= = </b>&l

119、t;/p><p>　　公式中 K---每噸生鐵的焦比，取0.5；</p><p>　　I-----冶煉強(qiáng)度，取1.2.</p><p><b>　　則：高爐的有效容積</b></p><p>　　Vu= = =9785*0.5/1.2=4076（m3）</p><p>　　5.1.3 高爐內(nèi)型尺寸確

120、定</p><p>　　高爐內(nèi)型各部位的尺寸確定如下：</p><p><b>　?。?）爐缸</b></p><p>　　1）爐缸直徑（d/m）.</p><p>　　d=0.32 Vu0.45=0.32×40760.45</p><p><b>　　=13.5（m）<

121、/b></p><p>　　取d=13.5（m）</p><p>　　2)風(fēng)口高度及數(shù)目的確定：</p><p>　　風(fēng)口高度hf=hz/k=2.0/0.50=4(m) 取hf=3.5(m)：n=3d=3*13.5=40.5</p><p><b>　　取風(fēng)口數(shù)目n=40</b></p><p&

122、gt;　　爐缸高度:h1=hf+f=4.6(m)</p><p>　　3）死鐵層高度（h0/m）</p><p>　　死鐵層 h0=0.2×d</p><p><b>　　=0.2×13.5</b></p><p><b>　　=2.64（m）</b></p>&

123、lt;p><b>　　（2）爐腰</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，Vu=4067m3，取D/d=1.1~1.15.本設(shè)計(jì)取D/d=1.1.</p><p><b>　　則：爐腰直徑</b></p><p>　　D=1.1d=1.1×13.5=14.85m</p><p>&

124、lt;b>　　取D=15（m）</b></p><p><b>　　（3）爐腹</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)爐腹角α=80030′</p><p><b>　　爐腹高度</b></p><p><b>　　h2= </b></p><

125、p>　　=0.5×（15－13.5）×tan810</p><p><b>　　=4.74（m）</b></p><p>　　取h2=4.8（m）</p><p>　　校核α： tanα= = (2*4.8)/(15-13.5)=6.4</p><p>　　則： α=810<

126、;/p><p><b>　?。?）爐喉</b></p><p>　　1）爐喉直徑（d1/m）.本設(shè)計(jì)取d1/D=0.7</p><p>　　則：d1=0.7D=0.7×15=10.5（m）</p><p><b>　　取d1=10（m）</b></p><p>　　2）