冶金工程毕业设计（论文）-年产380万吨炼钢生铁车间或2000立方米高炉设计.doc

设计(论文)专用纸 根据昆钢原燃料条件，设计一座年产炼 钢生铁 380 万吨的高炉车间 学 院： 冶金与能源工程学院 专 业： 冶金工程 年 级： 2008 级 姓 名： 指导教师： 日 期： 2012.3.122012.6.01 设计(论文)专用纸 According to the fuel and raw materials conditions of Kunming Iron and Steel Company, design a blast furnace iron-making workshop with a rated annual capacity of 3.8 million tons of hot metal. Speciality: Metallurgical engineering Grade: 2008 Author: University: Kunming University of Science and Technology Tutor: Date: 2012.3.122002.6.01 设计(论文)专用纸 目录目录 摘 要 .I ABSTRACT.II 第一章 概述.1 1.1 高炉炼铁工艺流程.1 1.2 设计任务.3 1.3 高炉主要经济技术指标的选择.3 1.3.1 高炉有效容积利用系数V。.3 1.3.2 高炉冶炼焦比 K，煤比 M。.3 1.3.3 高炉冶炼强度.4 1.3.4 高炉一代寿命.4 1.4 设计所采用的先进技术.4 1.4.1TRT 高炉煤气余压透平发电装置.4 1.4.2 高炉煤气全干式布袋收尘.6 1.4.3 热风炉烟气余热回收.9 设计(论文)专用纸 1.4.4 高炉综合长寿技术.9 1.5 厂址的选择.9 第二章 高炉炼铁计算.11 2.1 配料计算.11 2.1.1 有关资料及其整理.11 2.1.1.1 原燃料成分.11 2.1.2、配料计算.14 2.1.3、渣量及炉渣成分计算.18 2.2 物料平衡计算.22 2.2.1 鼓风量的计算.22 2.2.2 煤气量及煤气成分的计算.24 2.3 热平衡计算.29 2.3.1 热收入项的计算.29 2.3.1.1 碳氧化生成 CO 和 CO2放热 Q1的计算.29 2.3.1.2 H2氧化放热 Q2的计算.30 设计(论文)专用纸 2.3.1.3 鼓风热量 Q3的计算.30 2.3.1.4 成渣热 Q4的计算.30 2.3.1.5 炉料物理热 Q5的计算.31 2.3.1.6 总热收入 Q 的计算.31 2.3.2 热支出项的计算.31 2.3.2.1 氧化物分解耗热 Q分解的计算.31 2.3.2.2 炉料游离水蒸发耗热 Q蒸发的计算.35 2.3.2.3 水分分解吸热 Q分解的计算.36 2.3.2.4 铁水带走的热量 Q铁水的计算.36 2.3.2.5 渣带走的热量 Q渣的计算.36 2.3.2.6 喷吹物分解耗热 Q煤粉的计算.37 2.3.2.7 干煤气带走的热量 Q煤气的计算.37 2.3.2.8 煤气水蒸气带走的热量 Q8，的计算.37 2.3.2.8 炉尘带走的热量 Q8，的计算.38 2.3.2.9 总热支出 Q的计算.38 设计(论文)专用纸 2.3.2.10 热损失 Q失的计算 .38 2.3.3 热平衡表的建立.39 2.3.4 高炉热能利用分析.39 2.3.4.1 高炉有效热能利用系数 KT(%).39 2.3.4.2 碳素热能利用系数 KC(%).40 第三章 高炉本体设计.41 3.1 高炉炉型设计计算.41 3.1.1 确定年工作天数.41 3.1.2 定容积.41 3.1.3 炉缸尺寸.43 3.1.4 死铁层厚度.44 3.1.5 炉腰直径、炉腹角、炉腹高度.44 3.1.6 炉喉直径、炉喉高度.45 3.1.7 炉身角、炉身高度、炉腰高度.45 3.1.8 校核炉容.45 设计(论文)专用纸 3.1.9 绘制高炉炉型图.47 3.2 高炉炉衬的设计.48 3.2.1 炉衬破损机理.49 3.2.1.1 炉底.49 3.2.1.2 炉缸.50 3.2.1.3 炉腹、炉腰、炉身下部.52 3.2.1.4 炉身上部和炉喉.52 3.2.2 最终决定炉衬寿命的因素.53 3.2.3 高炉耐火材料的选择和炉衬的设计.53 3.2.3.1 炉底、炉缸及风口区域.53 3.2.3.2 炉腹、炉腰、炉身下部.54 3.2.3.3 炉身中部.54 3.2.3.4 炉身中上部及炉喉.55 3.3 高炉冷却设备和冷却系统.55 3.3.1 冷却设备的作用.55 设计(论文)专用纸 3.3.2 冷却介质.56 3.3.3 高炉冷却结构形式.56 3.3.3.1 炉底、炉缸.57 3.3.3.2 炉腹、炉腰及炉身下部.59 3.3.3.4 炉身中上部.59 3.3.3.5 炉身上部至炉喉.60 3.3.4 高炉冷却方式设计.60 3.4 高炉钢结构.62 3.4.1 设计高炉钢结构应该考虑的因素.62 3.4.2 高炉本体钢结构形式.63 3.4.3 炉壳.63 3.4.4 炉体框架.65 3.5 高炉基础.65 3.5.1 高炉基础的负荷.65 3.5.2 对高炉基础的要求.66 设计(论文)专用纸 3.6 高炉炼铁车间的平面布置.67 3.6.1 高炉车间平面布置应遵循的原则.68 3.6.2 高炉炼铁车间平面布置形式.68 3.6.2.1 一列式.68 3.6.2.2 并列式.69 3.6.2.3 岛式.69 3.6.2.4 半岛式.69 第四章 附属设备系统.71 4.1 送风系统.71 4.1.1 高炉冶炼对鼓风机的要求。.71 4.1.2 高炉鼓风量和鼓风压力的确定.72 4.1.2.1 高炉鼓风量得计算.72 4.1.2.2 高炉鼓风压力的计算.73 4.1.3 高炉鼓风机的选择.75 4.1.4 脱湿鼓风.78 设计(论文)专用纸 4.1.5 高炉热风炉.78 4.2 高炉供料系统和炉顶装料设备.80 4.2.1 矿槽、焦槽及槽上槽下运输称量.81 4.2.1.1 矿槽、焦槽.81 4.2.1.2 槽上，槽下运输.83 4.2.1.3 槽下称量.83 4.2.2 高炉上料设备.83 4.2.3 炉顶装料设备.84 4.3 高炉喷吹煤粉系统.86 4.3.1 煤粉制备系统.87 4.3.2 喷吹系统.88 4.3.3 干燥惰化系统.90 4.3.4 喷吹烟煤的安全措施.90 4.4 高炉煤气处理系统.91 4.4.1 粗煤气除尘系统.93 设计(论文)专用纸 4.4.2 干式精细除尘系统.94 4.5 渣铁处理系统.95 4.5.1 风口平台及出铁场.95 4.5.1.1 风口平台及出铁场的布置.96 4.5.1.2 风口平台及出铁场的结构.97 4.5.1.3 渣铁沟和撇渣器.98 4.5.2 铁水处理系统.99 4.5.3 渣处理系统.100 第五章 能源回收利用与环境保护.102 5.1 高炉炉顶余压发电.102 5.2 热风炉废气余热回收.104 5.3 粉尘污染控制.105 5.4 煤气洗涤污水处理.106 5.4.1 悬浮物的处理.106 5.4.2 水的软化处理.106 设计(论文)专用纸 5.4.3 氰化物的处理.107 5.5 噪声的消除.108 总结与体会.109 谢 辞.110 参考文献.111 附录.113 英文文献.113 中文翻译.126 设计(论文)专用纸 设计(论文)专用纸 I 摘摘 要要 根据昆钢原燃料条件，设计一座年产炼钢生铁 380 万吨的高炉车间。主要设计 内容包括：厂址选择；关键技术经济指标的选择及论证；高炉炼铁综合计算（包括 配料计算、物料平衡计算及热平衡计算） ；炉座规划和车间平面布置；高炉本体设计 高炉内型、内衬材质、冷却、高炉钢结构和基础；高炉车间附属设备系统选型； 以及两张 0 号图纸。 主要设计特征概括如下： 高炉：有效容积，2129m3； 座数，2；布置形式，半岛式。 热风炉：结构形式，外燃式；座数，4；风温，1400。 主要技术经济指标：有效容积利用系数，2.5 t/m3d；焦比，480 kg/t；煤比， 130kg/t；综合冶炼强度，1.46t/m3d；一代寿命，15 年。 含铁炉料组成:烧结矿，球团矿，块矿；混合矿品位，53.56。 炉渣：渣量，460.81 kg/t；碱度（CaO/SiO2） ，1.10。 铁水：Si，0.7000；S，0.0350；P，0.0706；Ti，0.0250，V, 0.1705。 鼓风参数：风量，4992.19 m3/min；风温，1100 ；富氧率，2%；鼓风湿份， 1.5 %； 炉顶煤气：炉顶压力 200KPa，煤气量 1959.85 m3/t；煤气温度，200。 设计遵循技术压力源上先进、经济上合理的原则，采用了一系列炼铁先进技术， 包括：全炭砖水冷炉底、炉缸；铜冷却壁冷却的薄炉衬；软水密闭循环冷却；并罐 式无料钟炉顶装料；炉顶煤气余压发电；热风炉废气余热利用；以及严格的环境保 护措施等等。 关键词关键词：高炉车间设计；高炉本体；配料计算；高炉附属系统 设计(论文)专用纸 II ABSTRACT According to Kunming Steel raw fuel conditions, design an annual production capacity of38millions of tons of blast furnace pig iron for steelmaking workshop. The main design elements include: site selection; key technical and economic indicators selection and verification of the comprehensive calculation ( including; blast furnace burden calculation, the calculation of material balance and heat balance calculation of furnace ); planning and workshop layout; design of blast furnace blast furnace body - type, lining material, cooling, blast furnace steel structure and foundation; blast furnace workshop equipment system selection; as well as two piece of 0drawings. The main design features are summarized as follows: Blast furnace: the effective volume,2129m3; base number，2; layout, type of peninsula. Hot blast stove: structure, external combustion type; the number4seat, air temperature,1400 . The main technical and economic indicators: effective volume utilization coefficient,2.5 t/m3d; coke480 kg/t; coal ratio,130kg/t; comprehensive smelting intensity,1.46 t/m3d; generation of life, in 15years. Iron burden composition, sinter,pellet,ore block. Mixed ore grade53.56. Slag: amount of slag, 460.81 kg/t； basicity of slag ( CaO/SiO2),1.10. Iron: Si,0.7000; S,0.0350; P,0.0706; Ti,0.0250, V,0.1705. Blast parameters: Volume，4992.19 m3/min; air temperature,1100 ; oxygen enrichment percentage,2%; blast moisture,1.5%; Top gas: Top pressure 200Kpa,gas volume1959.85 m3/t gas temperature,200 . Design follows the technologically advanced, economically rational principle, using a range of the advanced technology, including: full carbon brick water-cooled bottom, hearth; copper cooling stave cooling thin furnace lining; soft water closed circulating cooling; and tank type bell-less top charging; top gas residual pressure power generation; blast furnace exhaust gas and waste heat utilization; and strict environmental protection measures and so on. Key words: BF iron-making workshop design, BF proper, Ingredients calculation, BF subsidiary syst