年产万吨炼铁高炉车间设计教材

年产200万吨炼铁高炉车间设计

摘要

人类得到生铁重要手段是通过高炉炼铁，高炉炼铁是钢铁冶金中的底子

环节，同时也是最重要的环节。本设计任务是设计一个年生产能力达200

万吨炼铁高炉车间。

本次设计的高炉U00m3。高炉炉型为五段式，高炉炉衬设计依据各个

部分的事情条件的差别以及炉衬破损的机理，选择相应的耐火质料。热风炉

采取的传统改造型内燃式热风炉，燃烧室为复合型断面，热风炉数量为3座,

关于热风炉的设计部分还包罗热风炉的种种设备以及相应的技能参数。上料

系统采取的是可不中断上料，原料破损率低的皮带运输上料，炉顶装料设备

是并罐式无钟炉顶。煤气处理惩罚系统的成果是低落高炉煤气粉尘含量，一

般分为三个阶段--粗除尘、半精细除尘、精细除尘。煤粉喷吹系统采取了单

管路串罐式直接喷吹工艺，这种工艺大大提高了喷吹效率，改进冶炼条件。

本设计中还包罗了其他一些环节的设计，例如渣铁处理惩罚系统。在设计的

同时，遍及参考借鉴前辈的研究数据和国内外同级别炉容的高炉的实际生产

经验，从理论和实践并举的角度出发，努力使本设计的高炉在技能操纵上实

现自动化和机器化，并把对情况的损害降到最低。

要害词：高炉，冶金盘算，热风炉，鼓风机，煤气处理惩罚，渣铁处理惩罚

目录

甲J口..................................................................1

第一章高炉炼铁表面.......................................2

§1.1高炉炼铁的生长表面..........................................2

§1.2高炉及其隶属设备............................................2

§1.3高炉炼铁设计的根本原则......................................2

第二章高炉炼铁综合盘算...................................4

§2.1原始资料.....................................................4

§2.2配料盘算.....................................................5

§2.3物料平衡盘算................................................8

§2.4热平衡盘算..................................................12

第三章高炉炼铁车间设计..................................17

§3.1高炉座数及容积设计........................................17

第四章高炉本体设计......................................18

§4.1炉型设计....................................................18

§4.2炉衬设计....................................................20

§4.3高炉冷却设备...............................................21

§4.4高炉冷却系统...............................................23

§4.5高炉送风管路...............................................23

§4.6高炉钢结构..................................................23

§4.7高炉底子....................................................24

第五章隶属设备系统......................................25

§5.1供料系统....................................................25

§5.2炉顶装料系统...............................................26

§5.3送风系统....................................................27

§5.4煤气处理惩罚系统...........................................30

§5.5煤粉喷吹系统...............................................33

§5.6渣铁处理惩罚系统...........................................34

第六章高炉炼铁车间平面摆设..............................37

§6.1应遵循的原则...............................................37

§6.2高炉炼铁车间平面摆设的形式................................37

结论38

河南科技大学毕业设计〔论文）

第一章高炉炼铁表面

§1.1高炉炼铁的生长表面

钢铁一直以来都是人类社会使用量最多，使用范畴最宽的重要质料。钢

铁在我们的日常生产生活中发挥着至关重要的作用，人们所使用的生产东西

和生活设施也都直接或间接地使用钢铁。权衡一个国度产业化水平的重要标

记就是这个国度的钢铁产量，并且其钢铁质量也影响着这个国度其他产业产

物的质量，所以钢铁业对一个国度的产业生长具有至关重要的作用。

世界钢铁产业在20世纪迎来了前所未有大生长。全球钢产量由1900

年的2850万吨激增到2000年的8.43亿吨。20世纪前半叶，英国钢铁业在

世界上独占鳌头；20世界中期，美国与前苏联两大强国的钢铁产业在全球

处于领先职位；上世纪后叶，随着日本钢铁业在世界钢铁格式中异军突起。

近年来我国钢铁行业的生长面临着巨大的挑战，特别是经济危机以来，

全球经济增速放缓，以及我国正处于财产结构调解期以及越来越重视情况问

题，大量高能耗的财产面临着整改甚至封闭，去年河北就封闭了一些小型钢

铁厂并炸毁部分高能耗的高炉，房地产市场的长期低迷也使钢铁需求量连续

下降，使得近几年来我国的钢铁生产状况供大于求。

§1.2高炉及其隶属设备

冶炼生铁的最主要设备是五段式高炉本体（炉缸、炉腹、炉腰、炉身、

炉喉），外形为圆筒形，炉壳质料为钢板，内村耐火质料，在炉壳和耐火质

料之间摆设着冷却设备。要想把铁矿石转酿成铁水，紧靠高炉本体是完不成

的，还需要其它系统的配合，如供料、送风、煤气处理惩罚、渣铁处理惩罚、

喷吹燃料等隶属系统。

§1.3高炉炼铁设计的根本原则

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新建炼铁高炉在可行性、环保、宁静性、经济性等方面多做细致深入的

考虑，可归纳为以下几项根本原则⑴：

（1）正当性确保设计原则和设计方案切合国度产业建立的目标和政

策。

（2）客观性以事实客观的数据为设计依据，包管能乐成地付诸实施。

（3）先进性设计必须凭据高炉的当前以及未来生长趋势，反应出钢

铁研究领域的最新研究结果。

（4）经济性在综合各方面的考虑的情况下，选择单位产物经济效益

最佳的方案。

（5）综合性在设计中，要从全局考虑，尽量做到各部分设计之间能

相互协调，不辩论矛盾。

（6）生长远景必须充实考虑到车间未来增产扩大范围的可能性，留

有足够的扩建空间。

（7）宁静和环保确保生产不会对周边的生态情况造成破坏，并且保

障各岗亭事情人员的人生宁静。

（8）标准化在设计时应尽量采取标准化的设计，这样可以缩短建立

时间，节约建立本钱。

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第二章高炉炼铁综合盘算

高炉炼铁综合盘算包罗配料盘算、物料平衡盘算和热平衡盘算。这是在

设计一座新高炉时或者高炉采取新冶炼技能之前选择各项生产指标、确定各

物料用量以及工艺参数的重要依。

§2.1原始资料

冶炼一吨生铁需要一定命量的矿石、熔剂和燃料。对付炼铁设计的盘算

工艺，燃料的用料是预先确定的，是已知的量，配料盘算的主要目的是求出

在满足炉渣碱度要求的条件下，冶炼规定身分生铁所需的矿石和熔剂的数量。

盘算已知数据如下：

一、原燃料身分如表2-1〜2・3所示。

二、炼钢用生产，规定生铁身分[Si]=0.25%,[S]=0.028%。

表2-1原料身分表

原料FeMnPSFezOsFeOCaOMgOSiO2

烧结矿59.46913.62211.7803.8609.292

生矿92.4100.4340.2802.470

53.58

般杂矿0.1100.1480.04662.76312.30310.6023.5028.610

2

石灰石55.3010.6231.03!

原料MnOFcSCO

AI2O3MnOzFeS2P2O52H2Oz

烧结矿1.3350.1470.1350.360100.00

生矿1.5140.1300.0300.1620.3302.240100.00

般杂矿1.3530.0130.1320.0030.1220.3400.0330.224100.00

石灰石0.11742.928100.00

注：高炉采取两种矿石般杂冶炼，其中，烧结矿：生矿=9：lo

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表2-2焦炭身分表

灰分(13.66%)

牢固碳

SiO2A12O3CaOMgOFeOFcSP2O5

84.856.365.420.870.120.850.030.01

挥发分（0.97%）有才孔物(1.52%)

合计全硫游离水

COHNS

2coCH4H2N2

0.100.630.100.100.040.700.270.55100.000.5613.24

表2.3煤份身分表

灰分(16.78%)

cH0NSH.fi合计

SiO2CaOMgOFeO

82.501.861.830.360.230.755.575.310.540.230.72100

三、设计焦比K=390kg,煤比M=110kg。

四、炉渣碱度R=CaO/SiO2=1.2。

五、元素在生铁、炉渣与煤气中的分派率，如表2-4所示。

表2-4表元素分派率表

项目FeMnPS

生铁0.9970.51.0

炉渣0.0030.50

煤气0000.05

六、选取铁的直接还原度1=0.45,氢的利用率〃的=35%o

七、鼓风湿度测定为12.5g/m3（湿风）。

八、热风温度为H00℃o

九、高炉使用冷烧结矿，炉顶温度为200℃。

十、高炉有效容积利用系数％=2.6代/（/力）。

§2.2配料盘算

一、吨铁矿石用量盘算⑵

燃料带入的铁量

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Fe.f=(0.0085x—+0.0003x—)x390+110x0.0072x—=3.27

728872

矿石用量

A_1000X(95.7-0.73[57]-[5])-99.7Fe.f

99.77k+0.68品+1.03初(矿)x0.5

1000x(95.7-0.73x0.25-0.028)-99.7x3.27

~53.528x0.997+0.68x0.148+1.03x0.11x0.5

=1776.15kg

二、生铁身分盘算

\_Fe]=(Ax住(混)+Fe.f)x0.997/10

=1776.15x0.53582+3.27)x0.997/10

=95.21(%)

[P]=(/lxP(混)+4xPgx62/142)/10

=(1776.15x0.00145+390x0.0001x62/142710

=0.03(%)

\_Mn\=Ax物(混)x0.5/10

=1776.15x0.0011x0.5/10

=0.10(%)

[C]=100-[阳-[板]-⑷

=100-95.21-0.25-0.098-0.026-0.028

=4.38(%)

生铁身分表如表2-5所示。

表2-5生铁身分表(％)

FeSiMnPScs

95.210.250.100.030.034.38100

三、石灰石用量盘算

矿石、燃料带入的CaO的量

=AxCaO(混)+4xtaO(焦)+"x6a0(煤)

=1776.15x0.10602+390x0.0087+110x0.0054

=192.29kg

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矿石、燃料带入的SiO2量

=Ax5/。2（混》+《xS/02（焦）+Mx

=1776.15x0.0861+390x0.06364-110x0.0557-10x0.25x—

28

=178.5kg

石灰石的有效熔剂性：

CaO抬效=Q0石灰石一"xS/02（石灰石）=55.301-1.2x1.031=54.06（%）

石灰的用量。=（178.5x1.2-192.29）/0.5406=40.53kg

四、渣量及炉渣身分盘算

炉料z带入的种种炉渣组分的数量为

6aO=192.29+40.53x0.55301=214.70kg

SiO=178.5+40.53x0.01031=178.91kg

Z2

XMgO=1776.15x0.035+390x0.0012+110x0.0023+40.53x0.0623=65.Alkg

A12O..=1776.15X0.01353+390x0.0542+110x0.0531+40.53x0.00117=50.75纭

渣中MnO量：.初禽=1776.15x00011x0.5x71/55=1.26kg

渣中FeO量：FeO淹=952.1x0.003/0.997x72/56=3.68kg

It生铁炉料带入的疏量（硫负荷）：

ZS=1776.15x0.00046+390x0.0055+110x0.0023=3.22kg

进入生铁的硫量：S生铁=0.028x10=0.28Ag

进入煤气的硫量：S煤气=3.22x0.05=0.164g

进入渣中的硫量：S渣=3.22-0.28-0.16=2.7Skg

炉渣组成如表2-6所示。

表2-6炉渣组成表

项目CaOMgOSiO2AI2O3MnOFeOS/2I

数量/kg214.7065.41178.9150.571.263.681.39515.92

身分/%41.6112.6834.689.800.240.710.28100.00

炉渣性能校核：

炉渣实际碱度R=214.70/178.91=1.20（与规定碱度相符）;

炉渣脱硫之硫的分派系数Ls=2x0.28/0.028=20；

查阅炉渣相图可知，该炉渣熔化温度为1450℃；

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黏度：1500C时,2.5泊;1400℃时，4泊。

由炉渣身分及性能校核可以看出，这种炉渣是能够切合高炉冶炼要求的。

§2.3物料平衡盘算

一、鼓风机算

每吨生铁的各项耗碳是：燃料带入的可燃碳量Cf

Cf=KxC(焦)+MxC(煤)

=390x0.8485+110x0.825

=421.67怂

生成CH4的耗碳量=CtX0.01=421.67x0.01=4.274g

生铁渗碳=10x4.38=43.8kg

氧化碳量Co=Cr-Ccll4-Cc=421.67-4.27-43.9=373.50kg

其他因素直接还原耗碳

C(,t=10([5/]X24/28+[,物]X12/55+[P]x60/62+12x0xCO.^x(z/44+12x12

X〃X(S)/32)=10X(0.25X24/28+0.098x12/55+0.026x60/62)

+40.53x0.42928x12/44x0.5+2.78x12/32=6.02Ag

式L|」°——每吨生铁石灰石用量，kg；

C02,一一石灰石中CO2的量；

a——在高温区石灰石剖析率，通常取为0.5；

U——每吨生铁的渣量，kg;

(S)——渣中含硫量。

铁的直接还原耗碳

CdFe=12XFe.fX2；/56=952.1x0.45x12/56=91.81kg

风口前燃烧碳量

Ch=Co-Cda-C*=373.5-91.81-6.02=275.67kg

风口碳量所占比例为

Cb/Cv=275.67/421.67=65.38(%)

鼓风含氧量

0.幼=0.21+0.29xe=0.21+0.25x0.0155=0.2145///3

因此，每吨生铁的鼓风量

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Vh={，，/24—MX(。碳+H.flX16/68)/32}x22.4/02b=1190.51//

鼓风密度

ph=1.288-0.484x0.0155=1.280Ag/

每吨生铁的鼓风质量

Gb=Vhxph=1190.51x1.280=1523.85kg

二、煤气组分和煤气质量计算

1、CH4的体积

%八=390x0.001x22.4/16+4.27x22.4/12=8.52〃/

2、山的体积

鼓风湿分剖析的氢

VNfxI=1190.51x0.0155=18.45苏

燃料带入的氢

3

匕"2燃={390x(0.001+0.007)4-110x(0.0186+0.0075x2/18)}x22.4/2=58.89/T?

入炉的氢气总量

Z〃2=18.45+58.89=77.34m3

生成CH4耗氢

VH炜=4.27x2x22.4/12=15.94〃户

假设有35%的氢参加还原3H2=35%),的氢量为还原

3

H2l.=77.34x0.35=27.07/Z7

进入煤气的氢量

V=77.34-15.94-27.07=34.33/d

"H2

高炉中氢的还原度

27.07x56,八一

)=-----------=0.071

/(//2)22.4x952.1

3、CO2的体积

矿石带入的CO2

3

CO,=AxCO.W>x22.4/44=1776.51x0.0033x22.4/44=2.98/zz

熔剂剖析出的CO2(取石灰石高温区剖析率a=0.5)

=40.53x0.42928x(1-0.5)x22.4/44=4.43/

焦炭带入的CO2

CO.=390x0.001x22.4/44=0.20〃/

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由炉料带入的C02

CO.,=2.98+4.43+0.2=7.6U/3

高级氧化铁还原成的CO2

CO?=1776.51x0.62763x22.4/160=156.07”

矿石中二氧化钵还原生成氧化铢产生的CO2

=1776.15x0.00013x22.4/87=0.06/

由FeO还原成Fe生成的CO2

=952.1x(1-0.45-0.087)x22.4/56=176.33/

因还原生成的CO2总量

=156.07+0.06+176.33=332.46/

煤气中的CO2总量

%=332.46+7.61=340.07m3

4、CO的体积

风口前燃烧的碳生成的CO

=275.67x22.4/12=514.58/

铁直接还原生成的CO

=91.81x22.4/12=171.38/

其他直接还原生成的CO

=6.02+22.4/12=11.24加3

上列三项CO总量

=514.58+171.38+11.24=697.20/

焦炭挥发分带入的CO

=390x0.0063x22.4/28=1.917

熔剂在高温区剖析出CO2转成CO

=40.53x0.42928x0.5x22.4/44=4.43/

扣除间接还原消耗的CO后，进入煤气中的CO总量为

Vco=697.20+1.97+4.43-332.46=371.14/?

5、N2的体积

鼓风带入的Nz

匕=1190.51x(1-0.0155)x0.79=925.65—

焦炭煤粉带入的N2

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K={390x0.0004+0.0027)+110x0.0036}x22.4/28=1.28/

煤气中N2的总量

匕.=925.65+1.28=926.93/z/3

将上列盘算结果列表2-7,求出煤气(干)总量及煤气身分。

表2-7煤气组成表

H

项目CO2CO2CH4N2I

体积/nP340.07371.1434.338.52926.931680.99

含量/%20.2322.082.040.5155.14100.00

煤气和鼓风体积比为

Vg/Vb=1680.99/1190.51=1.412

煤气密度

Pw={0.2023x44+(0.2208+0.5514)x28+0.0204x2+0.0051x16}/22.4

=1.3684g/加3

每吨生铁的煤气质量

Q=1680.99x1.368=2299.74kg

三、煤气中水量盘算

还原生成的

〃/还=27.07x18/22.4=21.75kg

矿石带入的结晶水

H川=1776.15x0.009=15.99kg

焦炭带入的游离水

%=390/(1-0.0324)x0.0324=13.06kg

四、考虑炉料的机器损失，实际入炉量：

矿石量

"矿=1776.15x1.03=1829.434g

焦炭量

"焦=403.06x1.02=411.\2kg

石灰量

V石灰=40.53x1.01=40.49kg

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因此，机器损失(含炉尘)量为

(1829.43-1776.15)+(411.12-403.06)+(40.94-40.53)=61.75kg

列物料平衡表2-8,盘算物料平衡误差

表2-8物料平衡表

物料输入物料支出

数量

项目数量(kg)项目

(kg)

矿石1829.43生铁1000

焦炭411.12炉渣515.92

煤粉110煤气2299.24

石灰石40.94煤气中的水汽50.8

鼓风1523.85炉尘61.75

总计3915.34总计3928.21

物料平衡误差：

绝对误差=I3915.34-3928.21|=12.87kg

相对误差二12.87/3915.34=0.33%

§2.4热平衡盘算

、热收入

1、碳素氧化热

由还原反响生成的CO2为34().07m3,相当于氧化生成CO2的碳量是

。阳=340.07x12/22.4=182.18kg

氧化成CO的碳量则为

。次⑻=Q—=373.50—182.18=191.324g

碳素氧化热为

0sl=4.18x(2340x191.32+7980x182.18)

=4.18x1901485.2=7948208.14kJ

2、鼓风带入的热量

查表可知1100可时,干空气比焰375.1kcal/m3,水蒸气比焰457.6kcal/m\

每吨生铁的风量为1190.511/,因而鼓风带入的物理热为：

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42=4.18X1190.51X{375.1-(1-0.0155)+457.6x0.0155)

=4.18x448082.67

=1872984.87V

3、氢氧化热及CH4生成热

氢参加还原生成的水量为H2Or=21.75kg,生成甲烷的耗碳是=4.274g,

这两部分热量为

QS3=4.18X(3211x21.75+1124x4.27x16/12)

=4.18x76238.56=318677.17V

4、成渣热(由石灰石及生矿带入的CaO、MgO盘算)

0s4=4.18x270x{40.53x(0.55301+0.00623)+1776.15x0.10x(0+0.0028)}

=4.18x6254.10

=26142.12V

5、因采取冷矿，炉料带入物理热可忽略不计

以上各项总热收入为

Qs=4.18x(1901485.2+44808.67+76238.56+6254.10)

=4.18x2432060.53=10166013^7

二、热支出

1、氧化物剖析耗热

(1)铁氧化物剖析耗热

烧结矿中以硅酸铁形态存在的FeO量为

方匕。硅=0.9/4x0.2x花。烧

=0.9x1776.15x0.2x0.1818=43.55Ag

以Fe3O4形态存在的FeO量则为

尸。%=Jx尺0混-代0撷=1776.15x0.12303-43.55=174.97kg

以FeaOi形态存在的Fe2Ch量为

用2a慰=在。磁x160/72=174.97x160/72=388.82kg

因此，矿石带入的Fe3O4量为

他,,。1=388.82+174.97=563.79kg

矿石带入的赤铁矿量为

取4赤=4x凡2°喊一七4磁=1776.15x0.62763—388.82=725.95kg

燃料带入的FeO量为

河南科技大学毕业设计〔论文）

庄0铁=K文任0也+MX降。0=390X0.0085+110x0.0072=4.11kg

»%%八，、/5T*

进入渣的FeO量3.65kg

需剖析的硅酸铁中FeO总量为

FeO徒=用。'硅+用。燃—3.68=43.55+4.11-3.68=43.98kg

因此，铁氧化剖析耗热

0,儿1=4.18x(973.3x43.98+1146.4x563.79+1230.7x725.95)

=1582561.26x4.18=6615106.05V

(2)其他氧化物剖析耗热

=4.18x(341.1x1776.15x0.00013+1758.5x10x0.098+7366x10x0.25

+8540x10x0.026)=4.18x22437.49=93788.7kJ

氧化物剖析耗热总量

Q八=4.18x(1582561.26+22437.49)=4.18x1604978.75=6708894.76V

2、脱硫耗热

Q/2=4.18x1995xS消=4.18x1995x3.78=31521.80kJ

3、碳酸盐剖析耗热

生矿中二氧化碳的量

(生矿)=xCO2生=0.1x1776.15x0.0033=0.59ag

其中，以CaCCh形态存在则为

C%cacoj=59x0=°kg

以MgCCh形态存在的则为

C02(lfgCO^=0.59—0=0.59%g

石灰石中CO2的量=妆53x0.4293=17.40^

其中，以CaCCh形态存在的CO2量为

O)xcg=40.53x0.5530x44/56=17.61kg

则以MgCCh形态存在的量为Okg

碳酸盐剖析耗热

0d3=4.18X{966.4X(0+17.61)+594.3x(0.59+0)}

=4.18x72602.17=303477.08kJ

对付CO2剖析耗热量为

Q”=4.18x5490x40.53x0.4293x0.5x12/44

=4.18x13381.82=55936V

河南科技大学毕业设计〔论文）

因此，

=4.18X(72602.17+13381.82)=4.18x85983.99=359413.08kJ

4、水分剖析耗热

43=4.18x(2580x18.45+3211x110x0.0075)=4.18x50250.08=210045.31V

5、游离水蒸发耗热

Qd-=4.18x(620x13.06+(620+79)x1776.15x0.00224}

=4.18x11076.87=46301.31V

6、喷吹煤粉剖析耗热(无烟煤剖析耗热250kcal/kg)

Q"6=4.18x250x110=114950V

7、铁水带走热量(取铁水比焰280kcal/kg)

Q<n=4.18x280x1000=1170400V

8、炉渣带走热量(取炉渣比焰420kcal/kg)

08=4.18x420x515.92=905749.15V

9、煤气带走热量

当炉顶温度200C时，查表2-9可知各气体组分的比焰是(kJ/m3)<>

表2-9各气体组分比蛤

COHO

co2H2CH4N22

85.462.862.287.462.672.8

干煤气带走的热量(煤气比66.51kcal/m\其平均热熔为0.量25kcal/(m3.℃))

09』=4.18x(85.4x340.07+87.4x8.52+62.8x371.14+62.2x34.33+62.6x926.93

=4.18x113255.36=473407.41V

煤气中的水蒸气带走的热量(还原生成的水量27.()7m3,水蒸气1()0。。时的

比焙为36kcal/kg)

49,2=4.18x(27.07x72.8+(15.99+13.06)x22.4/18x(72.8-36)}

=4.18x3301.06=13798.42kJ

炉尘带走的热量为

Q/93=4.18X0.17x200x61.75=4.18x2099,5=8775.91V

因此，煤气带走的热量为

=4.18x(2099.5+3301.06+113255.36)=4.18x118656.46=495984.OkJ

10、热损失

河南科技大学毕业设计〔论文）

上列9项热支出总和为

Q,=4.18x(1604978.75+7541.1+85983.99+50250.08+11076.87+27500+280000

+216686.4+118656.46)=4.18x2402693.64=10043259.4V

高炉热损失。失=Q-Q,=10166013-10043259.4=122753.6V

热损失所占比例：122753.6/10166013=1.21%

三、列热平衡表2-10,盘算热平衡指标

表2-10物料平衡表

热收入热支出

项目KcalkJ百分比项目KcalkJ百分比

碳素氧化热1901485.27948208.1478.18氧化物剖析热1604978.86708894.7666.51

鼓风物理热448082.671872984.8718.42脱硫耗热7541.13152180.31

氢氧化热76238.56318677.173.13碳酸盐剖析热85983.99303477.083.01

成渣热6254.1226142.120.26水分剖析热50250.08210045.312.08

炉料物理热000游离水蒸发热11076.8746301310.46

喷吹剖析热275001149501.14

铁水带走热量28000011704001i.6

炉渣带走热216686.41905749.158.96

煤气带走热118656.46473407.414.69

热损失29366.89122753.61.22

总计2432040.510087500.40100.00总计2432040.510087500.42100.00

高炉有效热量利用系数

1901485.2

高炉碳素热能利用系数七二79803c=63.80(%)

7980x373.50

河南科技大学毕业设计］论文)

第三章高炉炼铁车间设计

§3.1高炉座数及容积设计

§生铁产量简直定

本设计任务书上的生铁产量为年产200万吨。

§3.1.2高炉炼铁车间总容积简直定

高炉炼铁车间日产量(t),即：

高炉炼铁车间日产量=R

年，作日

确定事情日：365x95%=347(d)

200x104

日产量4=5763.69(t)

347

§高炉座数简直定

随着近年来治理水平的提高，新建的钢铁厂高炉的数目通常只有2〜3

座。本车间设计的高炉数目为2座⑶。

则(1)每座高炉三产〃=生=5763.69=2881.85(t)

22

(2)凭据高炉炼铁车间日产量和高炉有效利用系数(%=2.6£/(/.4))

盘算每座高炉有效容积：

^=—=岬；85=nog40G),取HOOm^o

小2.6

河南科技大学毕业设计〔论文）

第四章高炉本体设计

高炉本体设计主要是高炉底子、钢结构、炉衬、冷却设备的设计以及

高炉炉型设计等。要进行高炉本体设计首先要进行高炉炉衬的设计。

§4.1炉型设计

高炉炉型指的是高炉事情空间的内部剖面形状，采取五段式设计一炉缸、

炉腹、炉腰、炉身、炉喉。

§4.1.1各部分尺寸盘算

一、炉缸直径⑶：

冶炼强度/=/k=0.39x2.6=10.比/（必30）,

取燃烧强度25.2£/（/，），则炉缸直径为

,119“匕11Q/1.01x1108.4,x日uo。

d=131--=1.13]---^―;-----=7.53!勿）取7.5m

'J八V25.2

校核L=”°a4=24.90公道

A-x7.532

4

二、炉缸高度：

选取e=1.20,c=0.55,7=7.一昼夜出铁次数取为10，则渣

口高度

1.27xL20x2881.85

…27箫=1.98nl,取2.0mo

10x0.55x7.1x7.5~

取风口、渣口中心线的高度差a=1.3/〃，安装风口的结构尺寸力=0.5m,

则炉缸高炉为

/?!=hf+Z?=hx+a+b=2.04-1.34-0.5=3.

风口数目〃=20+2）=2x（7.53+2）=2x9.53=19.06,取n=19。

三、死铁层厚度：

选取h。=1.5勿

四、炉腰直径、炉腹角、炉腹高度:

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选取D/d=1.13,则D=l.13x7.5=8.51(m),取8.50(m)

选取a=80.50°,则炉腹高度

/?=————tana=——tan80.50°'=2.99/，取3m

222

校核a

tana=-3.°_6则a=80.54°

D-d8.5-7.5

五、炉喉直径、炉喉高度：

选取%=o.68,贝IJ&=0.68x8.5=5.78初取d=5.80m

选取4=2.8/77

六、炉身角、炉身高度、炉腰高度：

选取0=84",则

%=〃：％tan0=归二^tan84。=12.84/〃，取用=12.80///

22

x

校核BtanP=必一=2这80=9的外则p=83.98°

PD-d,8.5-5.8

选取H"D=&贝U〃“=3x8.5=25.5m

求得

%=九-九一包一A.一色=25.5-3.8-3.0-12.8-2.8=3.l(/zz)

七、校核炉容：

炉缸体积

K=-d2h,=-x7.52x3.8=167.79(/)

44

炉腹体积

匕=—h[D2+砂+/)=2*3.0x(8.52+8.5x7.5+7.52)=150.92(0)