设计一座年产生铁300万吨的高炉车间VIP

1、设计一座年产生铁300万吨的高炉车间毕业设计说明书设计（论文）题目：设计一座年产生铁300万吨的高炉车间学生姓名：学号：专业班级：学部：指导教师：摘要按照设计说明书的要求,设计一座年产300万吨的炼钢生铁的炼铁厂。该 厂的高炉车间由2座有效容积2163立方米的高炉，车间布置形式采用半岛式布 置。高炉炼铁生产工艺流程主要包括六个系统:高炉本体系统、高炉车间原料 系统、高炉送风系统、高炉喷煤系统、煤气除尘系统渣?处理系统。其屮高炉的炉衬设计方法采用的是均衡炉衬的方法，根据不同的冶炼条 件砌筑不同的砖。冷却方式:炉身部分采用板壁结合的方式炉腰部分采用凸台冷 却壁;炉缸和炉底采用光面冷却壁和水冷炉底结

2、构。设计的热风炉采用传统改进型内燃式热风炉。蓄热式和燃烧室在同一炉 壳内。这部分同时包括热风炉各种设备和阀门的选取计算。上料系统采用的皮带机连续上料，同时增加了皮带的速度和宽度,满足高炉冶炼的要求。炉顶装料设备采用串罐式无料钟炉顶装料。喷吹系统增加了煤的 数量，采用了单管路串罐式直接喷吹。煤气处理设备采用的是湿法除尘设备。所涉及的计算有高炉和热风炉尺寸的计算、高炉的物料平衡和热平衡计 算以及热风炉风机的选择等。本设计依据现有的经验结合国内外先进生产技术，对设备及相应的参数 进行选择并作了具体阐述和计算， 同时对高炉车间工艺布置作了比较详细的叙述, 并绘制里高炉本体砌砖与冷却设备图、热风炉剖面图

3、、高炉车间平面布置图、高 炉车间总剖面图四张图。关键词：高炉;设计;热风炉;湿法除尘;工艺流程；布置abstractthe design s task is to build an iron-making plant, which has two blast furncicesand each capacity is 2163m3- the plant generates 3000, 000 tons iron every year. thereare seven chapters in the design.the seven systems of the iron-making plant

4、 is fol low: blast furnace systemraw material system biast air blowing system fuel injecting system、gas dust removalsystem slag processing systemsthe bf lining adopted equalization lining method and was made of alumina brickand chayote in upper of bf and all carbon brick in the bottom of bf. the coo

5、l ing methodswere batten wal 1 style in shaft, boss_cooling stave in bosh, smooth cooling stave inhearth and water-cooling stave in bottom of hearth.the air-stove was modified tradition style of intornal combustion.the checker chamber and combustion chamber were in the same furnace shelland divided

6、by heat insulation wall. and the combustion chamber was eye-style.furthermore this part of the paper included the selection of various equipments andvalves.the charging equipment used the belt machine to continuing supplying charge andthe belt velocity and width were increased in order to mee t the

7、bf melting needs. thefurnace roof equipme nt used st ring pot style of non-bell furnace roof. injection systemincreased amount of coal and use single valve line sting pot direct injection. the gastreating system used hydro filter equipment.the computes in the paper have size of bf and air-stave, cha

8、rge balanee, heatbalanee and fem of air-stave choice, etc.the design experience based on the existing domestic and foreign cidvancedproduction technology, equipment and the appropriate choice of parameters and werecalculated in detail and at the same time on the blast fur nace process layout of thew

9、orkshop were described in more det ail, and onto logy mapp ing in bias t furrmccbricklayer and coo ling cquipm ent，maps, profiles of hot gas, blast furnace workshopfloor plan, the total cross-section of blast furnace workshop 4 maps.keywords: blast furnace; process; plant; design; layout.目录摘要i引言11文献

10、综述21. 1概述21 2厂址的选择21.2.1厂址选择应考虑的因素21. 2. 2高炉炼铁车间平面布置应遵循的原则31.2.3车间布置形式31. 3高炉生产主要经济技术指标41 4原燃料化学成分41.5木设计采用的新技术52工艺计算62. 1配料计算62. 1. 1原燃料成分的整理62. 1.2预定生铁成分71.3原燃料的消耗72.1.4渣量及炉渣成分的计算82. 1. 5生铁成分的校对8約 绕貇迫潗2物料平衡计算92. 2. 1风量的计算92.2.2炉顶煤气成分的计算92.3热平衡112. 3. 1热收入的计算112. 3.2热支出的计算113高炉本体设计153 1高炉数目及总容量的确定1

11、53.2炉型设计153. 3参数173 4炉衬设计及高炉基础183.4. 1高炉炉基的形状及材料183.4.2高炉炉底和各段炉衬的选择、设计和砌筑193.5概述高炉冷却及钢结构213.5. 1炉底冷却型式选择21約 绕貇迫潗5.2炉底冷却型式选择213. 5.3高炉供水量、水压的确定225.4风口数目及直径233. 5.5铁口233. 5.6炉壳及钢结构确定234原料系统264. 1焦矿槽容积的确定264.1.1贮矿槽和附矿槽的布置、容积及数目的确定264. 1.2焦矿槽的布置、容积及数目的确定274.2槽上、槽下设备及参数的确定274.3皮带上料机能力的确定283. 1.皮带机选择284.

12、3. 2.为保证胶带安全运行，设计时采取了以下措施285送风系统295. 1高炉鼓风机的选择291. 1高炉入炉风量295. 1.2鼓风机风量295. 1. 3高炉鼓风压力295. 1.4鼓风机的选择305.2热风炉305.2. 1热风炉座数的确定305.2.2热风炉工艺布置305.2.3热风炉型式的确定305.2.4热风炉主要尺寸的计算312. 5热风炉设备335.2.6热风炉管道及阀门336炉顶设备351炉顶基本结构356. 2布料方式367. 1. 1导出管371.2升管387. 1.3下降管387.2除尘系统的选择和主要设备尺寸的确定38(2)2. 1粗除尘装置381. 2. 2粗除尘

13、装置397. 2. 3精细除尘装置407. 2. 4布袋除尘器402.5附屈设备408渣铁处理系统411风口平台及出铁场418. 2炉渣处理设备41& 3铁水处理设备428. 3. 1铁水罐车422. 3. 2铸铁机42& 3. 3铸铁机42(3)4铁沟流咀布置42& 4.1渣铁沟的设计428.4.2渣铁沟的设计438. 5炉前设备的选择43& 5.3堵渣机445.4换风口机448. 5.5炉前吊车449高炉喷吹煤粉系统459. 1煤粉制备工艺451. 1煤粉制备工艺459. 1.2煤粉喷吹系统46(4)2喷吹工艺流程48结论49参考文献50谢辞51引言近些年来

14、我国高炉生产各方面取得了显著进步，但在资源和能源利用 率、高炉犬型化、提高产业集中度以及环保等方面还有很人差距，有待进一步提 高,努力向钢铁强国迈进我国高炉数量太多，平均炉容过小，近年来又新建了一批1000m3以下的 屮小型高炉， 使高炉结构不合理的问题进一步突出。 根据2006年上半年的不完全 统计，我国1000m3以上的高炉占高炉总数的38. 8% , 6001000m3的中型高炉81.4%, 600m3以下的占52. 18%。这样的高炉结构对解决资源、能源、环境问题以 及应对h趋激烈的国际竞争非常困难。几年来，我国高炉大型化的发展是有进步 的,济钢、安钢、柳钢等一大批中小企业纷纷建设10

15、00m3以上的大型高炉，取得 了跨越式进步。除宝钢拥有4000m3级高炉外，太钢新建的4350m3高炉也己经投产;首钢在曹妃甸新区建两座5500h13高炉;鞍钢除新建了3座3200m3高炉外，已 将部分落后的小高炉拆掉，此外还将在皱鱼圈新建两座大型高炉。但近几年，我国 地方也新建了一大批小型高炉，有的企业小高炉数达到1215座，人员多、占地面 积大、管理困难、设备落后、消耗高、经济效益差、竞争力弱。因此分批、有计 划地逐步淘汰已经非常必然了。作为钢铁牛产的重要环节，高炉炼铁牛产近年来取得了很大进步,为国民 经济快速发展做出了应有的贡献。高炉炼铁需要针对目前存在的问题，继续搞好 结构调整和技术改

16、造工作；为进一步实现高炉高效低耗，搞好节能和二次能源回 收利用工作，高炉精料工作以及高炉的大型化和长寿化；高炉工作者应继续提高 认识，把高炉清洁生产放到应有的高度，为实现国民经济的可持续发展而努力。1文献综述1.1概述设计课题:设计一座年产生铁300万吨的高炉车间另外，用autocad绘制四张1#图,分别是:高炉本体砌砖图;高炉车间剖面 图；高炉车间布置图；热风炉断面砌砖图。木设计为实现优质、低耗、高产和延长炉龄,高炉木体结构和辅助系统必 须满足耐高温，耐高压，耐腐蚀，密封性好，工作可靠,寿命长，产品优质，产量高, 消耗低等要求。现代化高炉已成为高度机械化、自动化和大型化的一种综合生产 装置。

17、高炉车间的设计也必须满足高炉生产的经济技术指标，以期达到最佳的生 产效益。高炉炼铁是获得牛铁的主要手段，是钢铁冶金过程中最重要的环节之一, 在国民经济建设屮起着举足轻重的作用。高炉炼铁是以铁矿石（天然富矿、烧结矿、球团矿）为原料，以焦炭、煤粉、重油、天然气等为燃料和还原剂，以石灰石 等为熔剂，在高炉内通过炉料燃烧、氧化物中铁元素的还原以及非铁氧化物造渣 等一系列复杂的物理化学过程获得牛铁炼铁方式， 其主要副产品有高炉炉渣和高 炉煤气。1 2厂址的选择1.2.1厂址选择应考虑的因素确定厂址需要做多方案比较，选择最佳者，厂址选择的合理与否，不仅影 响建设速度与投资，也影响到投产后的产品成本和经济效

18、益，以及对居民生活的 影响，因此必须十分慎重。厂址选择应考虑以下因素：1）工业布局要合理。即要考虑地区工业的综合平衡,也要考虑钢铁生产对原料的依赖性。2）以节省投资，降低应运费用。3）合理利用地形设计工艺流程。4）接近原料产地，减少原料运输。5）地质条件要好，耐压力大于2. 0kg/cm26）水电资源丰富，供水供电不能间断，供电双电源。7）位于城市居民区主导风向的下风向或侧风向。1.2. 2高炉炼铁车间平面布置应遵循的原则1）在工艺合理， 操作安全， 满足生产的条件下， 应尽量紧凑并合理地公用 一些设备与建筑物，以求少占土地和缩短运输线。网管线的距离。2）有足够的运输距离，保证原料及时入厂和产

19、品及时运出。3）车间内部铁路，道路布置要畅通。4）要考虑扩建的可能性， 在可能的条件下留一座高炉的位置。 在高炉大修 扩建时施工安装作业及材料设备堆放等不得影响其他高炉正常牛产。1.2.3车间布置形式1）一列式布置:高炉与热风炉在一列线上，出铁场也布置在高炉列线上成为一列，并且与车间铁路线平行。优点： 可以共用出铁场和炉前起重机， 共用热风炉值班室和烟囱， 节省投 资;热风炉距高炉近，热损失少。缺点：运输能力低，在高炉数目多，产量高时，运输不方便，特别是在一座高炉检修时车间调度复杂。2）并列式布置:高炉与热风炉分设在两条列线上，出铁场布置在高炉列线,车间铁路线与高炉列线平行。优点:可以共用一些

20、设备和建筑物，节省投资；高炉间距离近。缺点： 热风炉距高炉远， 热损失大,并且热风炉靠近重力除尘器， 劳动条件 不好。3）岛式布置:每座高炉和它的热风炉、 出铁场、 铁水罐车停放线等组成一 个独立的体系。铁水罐车停放线与车间两侧的调度线成一定角度，一般为11-13度。岛式布置的铁路线为贯通式，空铁水罐车从一端进入炉旁,装满铁水的铁 水罐车从一端驶出，运输量大,并且设有专用辅助材料线。缺点:高炉间距大，管线长;设备不能共用，投资高。4）半岛式布置:高炉和热风炉的列线与车间调度线间交角可以大到45o,因此高炉距离近,并且在高炉两侧各有三条独立的有尽头的铁水罐车停放线，和一条辅助 材料运输线，出铁场

21、和铁水罐车停放线垂直，缩短了出铁场长度，设有摆动流嘴, 出一次铁可放置几个铁水罐车。本设计采用半岛式车间布置。5.3高炉牛产主要经济技术指标高炉生产效果以其技术经济指标衡量，主要经济技术指标如下：1）高炉有效容积利用系数（h） ：昼夜生铁的产量p与高炉有效容积v有（m3）之比。n是高炉冶炼的一个重要指标，口越大，其高炉生产率越高。本设计n取2.2。2）焦比（k） :焦比即每昼夜焦炭消耗量qkt或kg与每昼夜生铁产量p之 比。3）煤比（y） ,:指每吨生铁消耗的煤粉量。 从风口向炉内喷吹煤粉,喷吹燃 料可以有效地降低焦比，降低了焦炭的消耗量,从而降低生铁成本。4）冶炼强度（1）:高炉冶炼强度是每

22、昼夜lm3高炉有效容积燃烧的焦炭 量。冶炼强度表示高炉的作业强度,它与鼓入高炉的风量成正比，在焦比不变的情 况下,冶炼强度越高，高炉产量越大。本设计取1. 05o5）休风率:休风率指休风时间占日历时间的百分数。6）生铁合格率:化学成分符合国家标准的生铁成为合格生铁，合格生铁占生铁生产总量的百分数为生铁合格率。7）高炉一代寿命:指高炉从点火开始到停炉大修之间的冶炼时间或相邻 两次大修z间的时间称为高炉一代寿命。表1原燃料化学成分(%)试样 烧结矿球团矿 巴西矿石灰石炉尘焦炭灰分煤灰分t fe57. 8658. 6362.941.2339. 464. 252.23fco5. 700. 801. 5

23、69. 845. 462. 87cao8.800. 870.2152. 324.813.023. 78mgo2.830.310. 130. 653.841.011.21si024. 2811.202. 141.616. 5751.8958. 48al 2031.381.481.240. 462. 533&0131.42s 0.020.010.010.12mn 0.190. 110. 080. 07p 0.090. 070. 020. 11烧损2. 7641. 1014.87表2生铁预定成分(%)fe si mn s p c94. 74 0. 480. 150. 030.014. 51.

24、5本设计采用的技术1.无钟炉顶和皮带上料，布料旋转溜槽可以实现多种布料方式。2.热风炉采用锥球形炉顶，有利用拱顶气流分布和热风温度的提高，隔墙间加耐热钢板防止蓄热室气流短路。3.冷却采用软水密封循环系统。4.高炉喷煤设备。5.有余热回收和余压发电装置。6.水渣系统采用过滤式。7.采用计算机自动控制系统对各个环节进行监控。2工艺计算6. 1配料计算2.1.1原燃料成分的整理表3原燃料成分的整理品种t.fe feo caomgosio2 a1203 s mn p烧结矿57. 865. 70& 802. 834.281.380. 020. 190. 09校核57.985.718.822. 8

25、44. 291.38球团矿58. 630. 800. 870.3111.201.480.010.110. 07校核59.920. 820. 890. 3211.451.51巴西矿63. 941.560.210. 132. 141.240.010. 080. 02校核65.351.590.210. 132. 191.27复合矿59. 284. 6 6. 742. 184.691.380.020. 160. 07石灰石1.2352. 32 0.651.610.46校核1.2653.54 0.671.650.47炉尘39.469. 844.813. 846. 572. 530. 120.07校核44

26、.6911. 14 5.454.357.442.87焦炭灰分4. 255. 463. 021.0151.89 3& 01校核4. 285.493.041.0252.2138.24煤灰分2. 232.873. 781.2158. 4831.42校核2. 382. 943. 781.2459. 8232. 14mnomno2p205fe2031/2s烧损0. 250.2176. 320.0199. 780. 250.2176. 490.011000. 1420. 1682.870. 00597. 840. 1450. 1084. 700. 0051000. 1270. 0589.610.

27、0052. 7697. 840. 1320. 0591.60. 0052.821000. 220.0180. 1879. 580.010.421001.5841. 10 97. 721.6242.06 1000. 2545. 5414. 87 88. 30. 2851.4616. 84 10099. 3910097. 76表4生铁预定成分(%)fe si mn s p c94. 74 0. 460. 150. 030. 014. 52.1.3原燃料的消耗1.铁矿石的用量设生产每吨生铁所用的复合矿和石灰石分别为x , y单位：k铁平衡0. 5928x+0. 0139y+360x0. 1276x0

28、. 0428+150x0. 1093x0. 0238947. 4+947.4x0. 003/0. 997+20x0. 4469碱度平衡x1613.8kgy5. 64kg烧结矿:1210. 35kg球团矿:161.38kg巴西矿:242.07kg2.1.4渣量及炉渣成分的计算1、s原燃料带入的s: 1613. 8x0. 0002+360x0. 0069+150x0. 00473. 51kg进入生铁的s : 0. 3 kg进入煤气的s : 3. 51 x0. 050. 176 kg进入炉尘的s:20 x0. 00120. 029 kg炉渣中的s:3.014 kg2、feokg3、mno kg4、s

29、i02碱度平衡屮的分母102. 73kg5、cao碱度平衡中的分子112. 73kg6、mgo 1613. 8 x 0. 0218+5. 64 x 0. 0067-20 x 0. 0435+360 x 0. 1276 x0. 0102+150x0. 1093x0. 012435. 02 kg7、a1203 1613. 8 x 0. 0138+5. 64 x 0. 0047+360 x 0. 1276 x 0. 3824+150 x0. 1093x0. 3214-20x0. 028744. 56计算结果如表5表5炉渣成分组元caosio2a1203mgo mno feo s/2zcao/sio2

30、kg 112. 73 102.4844.5635.021.763.671.507 301.727% 37. 36 33.9614. 7711.610. 581.220. 499100 1. 12. 1.5牛铁成分的校对结果s0. 03%si0. 48%fe94. 74%mnl. 76x55/71 x 100/10000. 136p 1613.8x0. 0018-20x0. 0028) x62/142x 100/10000. 142c 100-0. 027-0. 55-94. 847-0. 19-0. 0654. 492. 2物料平衡计算2. 2. 1风量的计算直接还原度rdo. 45鼓风湿度f

31、l. 5%360x0. 8585+150x0. 7263-1000x4. 81%-0. 7%x360x0. 8585+150x0. 7263-20x0. 1487-1. 36x12/55-4.8x24/28-1. 24x60/62-947. 4x12/56x0. 45267.04 kg鼓风含氧:v267. 04x22. 4/24249. 24 m3020. 21 x 1-0. 0015+0. 5x0. 0150. 2144v风1162.49 m3g风v风r空气1162.49x1.291499.61 kg2.2.2炉顶煤气成分的计算1、ch4风口燃烧vch4360x0. 8585+150x0.

32、7263) x0. 7%x22. 4/125. 46 m3(2)焦中ci14360x0. 0139x0. 0388x22. 4/160. 27m3kg(3)生成总量5. 46+0. 275. 73 m32、h2风 口燃烧h21162. 49x0. 01517. 437 m3/kg焦炭和煤粉的挥发份h2(360 x 0. 0139x 0. 2029+150 x 0. 1644x 0. 4317) x22. 4/2130.6m3生成ch4 h2(360x0. 8585+150x0. 7263) x0. 7%x22. 4/12x210. 92m3参加还原(参加还原的氢量为总量的40%)h2(17.

33、437+130. 6) x0. 459.21 m3(5)进入煤气量h217. 437+130. 6-10. 92-59. 2177. 9m33、c02 fc203+c0-fc0+c02c021613. 8x0. 7958+5. 64x0. 0162 x22. 4/160179. 81 m3feo+co-fe+c02c02947. 4 x 1-0. 45-47. 88 x 56/22. 4 x 947. 4 x 22. 4/56160. 68 m3石灰石分解c025. 64x0. 4206x22. 4/441. 21 m3焦炭带入c02360x0.0139x0. 2302x22. 4/440.

34、59 m34、co燃烧生成c0267. 04x22. 4/12498. 47 m3直接还原c096. 96x22.4/12180. 99 m3焦炭挥发份c0360x0. 0139x0. 2245x22. 4/280. 95m3间接还原c0340. 49 m3炉顶c0339. 87 m35、n2鼓风n21162. 49x (1-0. 015) x0. 79904. 6 m3(2)焦炭和煤粉的挥发份n2 (360 x 0. 0139 x 0. 2936+150 x 0. 1644 x 0. 1474) x22.4/284. 08 m3炉顶带入n2908. 68 m36、炉顶煤气成分表6煤气成分表c

35、h4 co n2 h2 c02总体积m3 5. 73339. 8790& 6877.9342. 29 1674. 47% 0. 3420. 354.274. 6520.44 100煤气密度0. 2044x44+0. 203x28+0. 5427x28+0. 0465x2+0. 0034x16/22. 41.345 kg/m3煤气重量1674. 47x 1. 3452252. 16kg2. 2. 3物料平衡表表7物料平衡表名称数量kg百分比名称数量kg百分比复合矿1613. 8 44. 5铁水100027.62石灰石5. 640. 15炉尘20 0. 55焦炭360 9. 9水分47.

36、581.31煤粉150 4. 15煤气（干）2252. 1662. 19鼓风1499.6141.3炉渣301.7278.33总计3629. 05100总计3621.467100绝对误差3629. 05-3621.4677. 583谋差校核：7 583/3629. 050. 208%0. 3%,符合要求。2. 3热平衡2. 3.1热收入的计算1、热收入腏 碳氧化:由c氧化生成lm3c02放热17869. 50kj由c氧化生成lm3c0放热5241.72 kjql (358. 56-0. 9) x5241. 72+340. 49 x 17869. 507959139. 63 kj腏 热风:1100

37、。c的空气热容1. 4233k j/ m3 c11oo0c水蒸气的热容1.7393 kj/ m3 c鼓风屮98%进入热风炉,2%用常温喷吹煤q2e1162. 49x98%x 1-0. 015x1. 4233+1162. 49x0. 015x 1. 7393xi1001789865. 56 kjh2氧化放热：1 m3 h2氧化成水蒸气放热10788. 58q359. 21 x10788. 58638791. 8kj成渣热：1千克氧化钙和氧化镁的成渣为1128. 60kjq40. 5354+0. 0067x5. 64x1128. 603450. 63kj矿带入物理热:25 c炉料的热容为0. 68

38、97kj/ kg cq51613.8x0. 6897x2527825. 95kj热收入1+q2+q3+q4+q57959139. 63+1789865. 56+638791. 8+3450. 63+27825. 9510419073. 57kj2. 3.2热支出的计算2、热支出氧化物的分解铁氧化物分解fco fc3o4 80%2fc0. si02 20%以2feo. si02存在的feofe01613. 8x75%x0. 0571 x0. 2+360x0. 1276x0. 0549+150x0. 1093x0. 0294 16.82kg以fe304存在的feofe01613. 8x75%x0.

39、 0571x0. 8+161. 38x0. 0082+1613. 8x 15%x0. 015960.46kg以fc3o4存在的fc203fc20360 46x160/72134. 35kg则fe30460. 46+134. 35194. 81kg游离的fe2031613. 8x0. 7958+5. 64x0. 0162-134. 351150 kg分解lkg以2feo. si02状态存在的feo消耗408. 52 kj分解lkg fe3o4消耗4791. 78kj分解lkg fc2o3消耗5144. 28 kj铁氧化 物耗热g 16. 82 x 406& 52+194.81 x 479

40、1. 78+1150 x5144. 287377841. 16 kj其他氧化物mno分解lkg mn耗热7350. 53 kj由si02分解出lkgsi耗热31028. 14kj由3cao. p205分解出lkgp耗热35697. 26kj其 他 氧 化 物 分 解 吸 热7350. 53+4. 8x31028. 14+1. 24x35697. 26203196. 32kj7377841.16 +203196. 327581037. 48kj脱硫吸热cao.脱硫耗热5392. 20 kj/ kgmgo.脱硫耗热8025. 60 kj/ kgmno脱硫耗热6249. 10 kj/ kgfeo脱硫

41、耗热5496. 70 kj/ kg平均耗热6290. 90 kj/ kg脱硫吸热3.014 x6290. 9018960. 7726kj碳酸盐分解吸热cac03分解lkg cao吸热4037. 88 kjmgc03分解lkg mgo吸热2482. 92 kj碳酸盐分解吸热5.64 x 0. 5354 x 4037.88+5. 64 2482. 9212286. 8kj水分分解吸热分解lm3水蒸气吸热10788. 58kjg1.36 xx 0.0067 x1162. 49x0. 015x 10788. 58188124. 2kj煤粉分解吸热分解1kg煤粉吸热836kj150x836125400k

42、j游离水蒸发吸热360x0. 04x640x4. 1838522. 8kj铁水带走lkgl450 c铁水带走热量1237. 28kj1000x 1237. 281237280kj炉渣带走lkgl500 c铁水带走热量1851. 74kj301. 727x1851. 74558719. 9kj煤气带走200 c煤气带走的热量c0热容1.31041.31041.7844 1.2996 1.8166 1.5086干燥气热容0. 38x1. 8166+0. 5631 x 1. 3104+0. 215x1. 3104+0. 2001 x 1. 7844+0. 018x1.29961. 407 kj/ m

43、3 c干燥气带走热量1674. 47x1. 407x (200-0)471195. 8kj煤气中水分带走热量(360x0. 04x22.4/18) x (200-100) x 1. 5086+59. 21 x (200-0) x 1. 5086232炉尘带走热量 其中炉尘热容0. 838kj/ kg20x0. 838 x (200-0) 3352kj497819.4 kj则总的热支出为10258150. 88热损失10419073.57-9419266. 46160922. 69kj表8热平衡表热收入热支出名称数量kj %名称数量kj %碳素氧化放热7959139. 63 76. 39氧化物分

44、解7581037. 48 72. 76鼓风带入热1789865. 5617. 18脱硫吸热18960. 30. 18氢氧化放热638791.86. 13水分解188124.21.8成渣热3450. 630. 03游离水蒸发38522. 80. 38炉料物理热27825.950.27铁水带走123728011.87炉渣带走558719.95.36喷吹物分解125400 1.2碳酸盐分解12286. 80. 13煤气带走494467. 44. 74炉尘带走33520. 04热损失160922. 69 1.54总计10419073.57100总计10419073.571003高炉本体设计3. 1高炉

45、数目及总容量的确定高炉炼铁车间建设高炉的座数,既要考虑尽量增大高炉容积，又要考虑企 业的煤气平衡和生铁量的均衡， 所以一般根据车间规模， 由两座或三座高炉组成 即可。木设计选取高炉车间由两座相同容积(2163m3)的高炉组成。由高炉炼铁车间生铁年产量除以年工作,即得出高炉炼铁车间产量(t):高炉炼铁车间日产量二.1根据高炉炼铁车间日产量和高炉有效容积利用系数可以计算出炼铁车间 总容积(m3):高炉炼铁车间总容积二.2高炉有效容积利用系数一般直接选定。 大高炉选低值(2. 02 2左右)， 小 高炉选高值(2. 73 0左右)。本设计为年产生铁300万吨的高炉车间， 设计高炉一代寿命为10年，

46、年作 业率为95%,高炉有效利用系数为2.0 o定年工作口:365x95%347d;日产量：p总8645. 5t确定高炉容积：选定高炉座数为2座，利用系数n v 2. 0每座高炉日产量p4326t每座高炉容积 vp2163m3炉缸尺寸：1炉缸直径 选定冶炼强度10.95;燃烧强度i燃1.08则10.03取dlom校核26.5合理2炉缸高度渣口高度：hz 1.54取l 6m风口高度：hf 2. 8取2. 8m风口数i :n2x+22x 10+224取24个风口结构尺寸：选取0. 5m则炉缸高度hl hf+ a2. 8+0. 53. 3m死铁层厚度：选取h0 1. 5m(3)炉腰直径,炉腹角，炉腹

47、高度：选取1. 12则d1. 12x1. 12x1011.2取11.2m选取a 81则h0 3. 79取h23. 8m校核a 6.3 81.03(4)炉喉直径，炉喉高度:则dl 0. 68xd0. 68x11.27. 62取dl7 6m选取h52. om炉身角，炉身高度，炉腰高度：选取p84则h4 17. 13取h417m校核b tan 9.4 0 83.96选取2.58则hu2. 58x2. 58x 11. 228. 79取hu28. 8m求得：h328. 8-3. 3-3.8-17-2.02. 7m校核炉容：炉缸体积259. 05m3炉腹体积335. 53m3炉腰体积275. 72m3炉身

48、体积1193. 58m3炉喉体积90. 68m3高炉容积+256. 05+335. 53+275. 72+1193. 58+90. 682151. 56m3误差avo. 53%1在允许范围内，故炉型设计符合要求。3.3参数表9高炉炉型尺寸参数（1）vu/m3d/mmd/mmdl/mmhu/mmh0/mmhl/mm h2/mmh3/mmh4/mm21631000011200760028800150033003800270017000（续）h5/mmhz/mmhf/mma/。3/风口 /个渣口 /个a/m2vu/ahu/d20001600280081.0383. 9624-7& 54 26

49、.52.583. 4炉衬设计及高炉基础3.4. 1高炉炉基的形状及材料高炉基础是高炉下部的承重结构，它的作用是将高炉全部载荷均匀地传 递到地基。高炉基础由埋在地下的基座和地面上的基墩组成。1.对高炉基础的要求：1高炉基础应把高炉全部载荷均匀地传给地基，不发牛沉陷和不均匀沉 陷。高炉基础下沉会引起高炉钢结构变形，管路破裂;不均匀下沉将引起高炉倾斜, 破坏炉顶正常布料，严重时不能正常生产。高炉总体设计，对基础的下沉量和倾斜 率都有严格要求。2具有一定的耐热能力。一般混凝土只能在150以下工作,250便有开 裂,400时失去强度，钢筋混凝土700时失去强度。过去由于没有耐热混凝土基墩 和风冷炉底设施

50、，炉底破损到一定程度后，常引起基础破坏，甚至爆炸。采用风冷和水冷炉底及耐火基墩后，可以保证高炉基础很好工作。2高炉基础的形状、尺寸、材质结构高炉基础是由基墩和基座组成的。高炉基础的结构主要取决于地质条件 和高炉的容积。图1高炉基础基墩的作用是隔热和调节铁口标高。基墩用耐热混凝土做成。基墩的形 状为圆柱体，直径尺寸与炉底相适应，并要求高度一般为2. 5飞.om,本设计为3. omo高炉基墩一般都浇注成整体结构，并在周围设置环行钢筋以保证其强度。 基墩下部的炉壳外面设有密封钢环，上部与炉壳焊接，下部浇注在基座的混凝土 内。钢环与炉壳之间留100 150mm空隙，内填充碳素材料。基墩与基础之间留有l

51、onim的水平温度缝，其间填充石英砂，以抵抗形变损坏。基座的主要作用是将 上面传递来的载荷传递给地层。基座的底面积较大，以减小单位面积的地基所承 受的压力。基座的直径与载荷和地基土质有关,基座用普通钢筋混凝土制成， 其形 状一般为正多边形，本设计选用正八边形,其对角线长为40m。基座表面为带坡度 的水泥沙浆层，以便于排出积水。地 表 面 积 按下 式 计算：.3其中:p -一总载荷，k-安全系数，s允-一地基土质允许承载能力。3.4.2高炉炉底和各段炉衬的选择、设计和砌筑炉缸、炉底承受高温、高压、渣铁冲刷侵蚀和渗透作用，工作条件非常恶劣。炉缸、炉底是高炉重要部分，被侵蚀破坏程度是决定高炉大修的关