设计年产1000万吨炼钢生铁炼铁厂

1、logofe学生姓名学生姓名： xx指导教师指导教师： xx 设计年产1000万吨炼钢生铁炼铁厂内容提要内容提要研究背景研究背景设计目的及意义设计目的及意义45设计安排设计安排设计方案设计方案fe41234563设计内容及方法设计内容及方法46设计目前进展设计目前进展7参考文献参考文献一、研究背景一、研究背景v 钢铁工业是我国国民经济的基础。随着改革开放的进一步的深入开展，对材料特别是钢铁材料的需求量是异常巨大的。在我们社会主义国家，要建设四个现代化，钢铁工业更是起着举足轻重的作用。 v随着我国进口铁矿粉用量的增多，入炉矿石品位提高的同时，炉渣中的al2o3的含量也随之增加，导致炉渣冶金性能有

2、所下降。fe二、设计目的二、设计目的 设计目的1、应对矿石中高al2o3含量的矿石2、采用先进的设备和技术并采用高度自动化以实现低能耗、低污染、高产量的现代化大型炼铁厂设计内容及方法设计内容及方法v以鞍钢原料及进口高al2o3原料条件设计年产量1000万吨炼钢生铁的炼铁厂v组建炼铁车间或新建高炉，都必须依据产量以及原料和燃料条件作高炉冶炼综合计算。包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算。从计算中得到原料、燃料消耗量及鼓风消耗量等，得到冶炼主要产品煤气及炉渣产生量等基本参数。以这些参数为基础作炼铁车间或高炉设计设计安排设计安排v年产量=1000万吨v日产量=1000104/355=28200 吨

3、(一年按355个工作日考虑)v高炉座数：从技术经济的角度来考虑，为减少劳动成本，方便管理，提高高炉的技术指标，本设计采用四座高炉，单座高炉日产量为7042吨。v单座高炉容积=日产量/利用系数=7042/2.2=3201m3，即vu=3200m3v每座高炉对应四座新日铁外燃式热风炉，一座重力除尘器及其它附属设备。考虑到目前的经济形势，采用了先进的技术和设备。在操作上采用高喷煤量，以降低焦碳的用量，强化冶炼，并采用高度自动化，减轻工人的劳动强度v在设计上，采用国内外先进技术，如环形出铁场、串罐式无钟炉顶、inba法炉渣处理系统等。另外，在炉前设置了除烟罩和其他除尘设备，在噪音大的地方安装消音器，以

4、改善炼铁厂的环境，减少对环境的污染。设计目前发展设计目前发展v 炉缸尺寸v 炉缸直径：12.09mv 渣口高度：2.046mv 风口高度：3.476mv 炉缸高度h1=3.975mv 炉腹高度h2=3.5mv 炉腰直径k=13.9mv 炉身角取80.8度v 炉喉高度=9.313mv 死铁层高度取2mv 每座高炉设计有2个渣口，高度相差150mm，每个高炉有3个出铁口，风口数为32个原料原始数据原料原始数据原料原料烧结矿烧结矿球团矿球团矿富矿富矿配比%701812tfe57.865.566.8feo11.40.853.2mn0.250.280.3p0.070.120.06s0.0210.030.

5、021sio25.33.64.11cao10.60.540.33al2o31.11.121.05mgo2.30.030.2tio20.030.010.02na2o0.80.210.33k2o0.30.150.34烧损3.7碱度20.150.08三三、焦炭及煤粉原始数据焦炭及煤粉原始数据fe组元组元a(灰分灰分)v(挥发分挥发分)w(水水)s(总硫总硫)c(固定碳固定碳)百分数13.81.255.20.5584.95sio2caoal2o3mgofe2o3灰分合计58.490.5837.60.832.5100焦炭原始数据组元组元chnosh2oa合计合计百分数76.86.511.50.650.8

6、12.199.35sio2caoal2o3mgofe2o3恢分合计57.230.5837.160.834.2100煤粉原始数据配料计算配料计算确定冶炼条件，预定生铁成分：其中si、s由生铁质量要求定，mn、p由原料条件定，c参照下式定，其余为fe。c =4.30.27si0.329p0.032s0.3mn=4.3-0.27*0.40.329*0.1150.032*0.0250.3*0.192=4.211某元素在生铁、炉渣、炉气中的分配率(%)如下：燃料消耗(kg/t生铁)：焦炭 350 kg(干) 368 (湿)煤粉 150kg置换比0.7鼓风湿度18g/m3相对湿度=18/100022.4/

7、18=2.24%风温1150炉尘量20/t生铁入炉熟料温度80炉顶煤气温度200焦炭冶炼强度i焦=k焦=0.9t/(dm3)综合冶炼强度i综=k综=1.05t/(dm3)利用系数c=2.25t/(dm3)fe计算矿石需要量计算矿石需要量fe( (1)1)燃料带入的铁量燃料带入的铁量gfe燃燃首先计算首先计算20kg g炉尘中的焦粉量：炉尘中的焦粉量：g g焦粉焦粉=g g尘尘c%c%尘尘/c%c%焦焦=20=20* *20/84.485 =4.73520/84.485 =4.7357 7 高炉内参加反应的焦碳量为：高炉内参加反应的焦碳量为：g g焦焦=350-4.375 =345.265=35

8、0-4.375 =345.265 故故 gfe e燃燃=g=g焦焦feo%feo%焦焦56/7256/72g煤煤feo%feo%煤煤56/72=56/72= g g焦焦fefe2 2o o3 3% %焦焦* *13.725%13.725%* *112/160+112/160+g g煤煤fefe2 2o o3 3%煤煤* *12.179%12.179%* *112/160=1.366112/160=1.366(2)(2)进入炉渣中的铁量进入炉渣中的铁量g gfefe渣渣=1000fe%=1000fe%生铁生铁(0.3%/99.7%)=10000.3%/99.7%)=1000* *95.058%9

9、5.058%* *(0.3%/99.7%)=2.864kg0.3%/99.7%)=2.864kg(3)(3)需要由铁矿石带入的铁量为：需要由铁矿石带入的铁量为：g gfefe矿矿=1000fe%=1000fe%生铁生铁gfefe渣渣gfefe燃燃 =1000=1000* *95.058+2.864-1.366=952.07395.058+2.864-1.366=952.073kg(4)(4)冶炼冶炼1吨生铁的铁矿石需要量：吨生铁的铁矿石需要量：fe%fe%矿矿= =（8.323*56/72+75.006*112/160）%=58.978% g g矿矿=gfe=gfe矿矿/fe%/fe%矿矿=9

10、52.073/58.978%=1614.294=952.073/58.978%=1614.294 考虑到炉尘吹出量，入炉铁矿石量为：考虑到炉尘吹出量，入炉铁矿石量为：g g矿矿=g=g矿矿g尘尘g焦焦 =1614.294+20-4.735 =1629.559 =1614.294+20-4.735 =1629.559 kg计算溶剂需要量计算溶剂需要量fe (1)(1)设定炉渣碱度设定炉渣碱度r=cao/sio2 2=1.15=1.15(2)(2)石灰石的有效熔剂性石灰石的有效熔剂性caocao有效有效=cao%=cao%熔剂熔剂rsio2 2% %熔剂熔剂 =52.621%-1.15=52.62

11、1%-1.15* *1.542%=50.848%1.542%=50.848%(3)(3)原料、燃料带有的原料、燃料带有的cao量量gcaocao铁矿石带入的铁矿石带入的cao量为：量为：g gcaocao矿矿=g=g矿矿cao%cao%矿矿=1614.294=1614.294* *7.393%=119.347 kg 7.393%=119.347 kg 焦炭带入的焦炭带入的cao量为：量为：g gcaocao焦焦=g=g焦焦cao%cao%焦焦=345.265 =345.265 * *0.08%=0.275 0.08%=0.275 煤粉带入的煤粉带入的cao量为：量为： g gcaocao煤煤=

12、g=g煤煤cao%cao%煤煤= 150= 150* *0.071= 0.106 0.071= 0.106 故故gcaocao=g=gcaocao矿矿gcaocao焦焦gcaocao煤煤 = 119.347+0.275+ 0.106 =119.728 = 119.347+0.275+ 0.106 =119.728 (4)(4)原料、燃料带入的原料、燃料带入的sio2 2量量gsio2sio2铁矿石带入的铁矿石带入的sio2 2量为：量为：g gsio2sio2矿矿=g=g矿矿siosio2 2% %矿矿 =1614.294 =1614.294 * *4.745%=76.601 4.745%=7

13、6.601 焦炭带入的焦炭带入的sio2 2量为：量为：g gsio2sio2焦焦=g=g焦焦siosio2 2% %焦焦=345.265=345.265* *8.027% = 27.7168.027% = 27.716 煤粉带入的煤粉带入的sio2 2量为：量为：g gsio2sio2煤煤=g=g煤煤siosio2 2% %煤煤=150=150* *6.97%=10.4556.97%=10.455 碳素还原消耗的碳素还原消耗的sio2 2量为：量为：g gsio2sio2还还=1000si=1000si生铁生铁60/28=100060/28=1000* *0.4%0.4%* *60/28=8

14、.57160/28=8.571 故故gsio2sio2=g=gsisio2 2矿矿gsio2sio2焦焦gsio2sio2煤煤gsio2sio2还还 =76.601+27.716+10.455-=76.601+27.716+10.455-8.571=106.201 8.571=106.201 石灰石需要量为：石灰石需要量为：g g熔熔=(rg=(rgsio2sio2gcaocao)/cao)/cao有效有效 = =（1.15*106.201-119.728106.201-119.728）/50.848%=4.726 /50.848%=4.726 10满足条件满足条件v 。原原料料数数量量sio

15、2caoal2o3mgomnos%kg%kg%kg%kg%kg%kg混合矿1614.2944.74576.6017.393119.3471.07417.3451.60325.8780.335.330.0110.179焦碳345.2658.02727.7160.0800.2755.16017.8170.1140.3930.5471.889石灰石4.731.5420.07352.6212.4891.1310.05300煤粉1506.9710.4550.0710.1064.5266.7890.1010.152000.6540.981114.845122.21741.95126.4765.3303.0

16、49炉渣成分的计算每吨生铁带入的有关物质的量fe(1)(1)炉渣中炉渣中cao的量的量gcaocao渣渣=122.217=122.217(2)(2)炉渣中炉渣中sio2 2的量的量gsio2sio2渣渣=114.845-8.571=106.273kg =114.845-8.571=106.273kg 式中式中 114.845原、燃料带入原、燃料带入sio2sio2的总量，的总量，kgkg。 8.5718.571还原消耗的还原消耗的sio2sio2量（量（ g gsio2sio2还还），），kgkg。(3)(3)炉渣中炉渣中al2 2o o3 3的的gal2o3al2o3渣渣=41.951=41

17、.951(4)(4)炉渣中炉渣中mgo o的量的量gmgomgo渣渣=26.476=26.476(5)(5)炉渣中炉渣中mno的量的量gmnomno渣渣=5.330=5.330* *50%=2.665 kg50%=2.665 kg式中式中 5.330原、燃料带入的原、燃料带入的mno总量，总量，kg。 50%50%锰元素在炉渣中的分配率锰元素在炉渣中的分配率(6)(6)进入渣中的进入渣中的fe量为：量为：fefe渣渣=2.8=2.864，并以，并以feo形式存在，故：形式存在，故： gfeofeo渣渣=2.8=2.86472/56=72/56=3.682 2 (7)(7)炉渣中炉渣中s的量的量

18、gs渣渣原、燃料带入的总硫量为：原、燃料带入的总硫量为：gs s=3.049 =3.049 进入生铁的硫量为：进入生铁的硫量为：g gs生铁生铁=1000=1000s%生铁生铁=1000=1000* *0.025%=0.25 0.025%=0.25 进入煤气的硫量为：进入煤气的硫量为：g gs煤气煤气=g=gs s5%=3.049*5% =0.152 0.152 故故gs渣渣=g=gs sgs生铁生铁gs煤气煤气=3.049-0.25- 0.152=2.646 =3.049-0.25- 0.152=2.646 温度/（加料1200）20min25 min30 min35 mincao %cao %cao %cao %10051055130013501400熔化熔化熔化熔化对红土镍矿(c/o=1.0)进行高温高料层试验如下：温度/（加料1200）20min25 min30 min32 min35 mincao %cao %cao %cao %cao %1005100550513001350熔化熔化1400熔化熔化熔化熔化熔化熔化cao:5%t: 1400 t: 25mincao:5%t: 1400 t: