包头原料条件下3200m3高炉_本体设计及渣铁处理系统的设计说明书
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包头地区下2200m高炉本体毕业设计目录摘要 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章文献综述 . (4)1.1 研究背景 (4)1.2 我国高炉大型化的发展现状 (6)1.3 高炉用耐火材料的发展 (8)1.4 高炉冷却 (10)1.4.1 高炉冷却方式的发展 (10)1.4.2 高炉冷却器的发展 (11)1.5 高炉炉体结构 (14)1.5.1 炉缸 (14)1.5.2 炉腹 (14)1.5.3 炉腰 (14)1.5.4 炉身 (15)1.5.5 炉喉 (15)1.6 国内外高炉钢结构设计技术 (15)1.6.1 高炉钢结构 (16)1.6.2 炉壳 (16)1.6.3 炉体框架 (16)1.6.4 高炉结构荷载认识的深入 (16)1.6.5 我国在钢结构设计上的现状 (17)1.7 高炉基础 (18)1.7.1 高炉基础的负荷 (18)1.7.2 对高炉基础的要求 (18)第二章炼铁工艺计算 (20)2.1 高炉冶炼条件 (20)2.1.1 烧结矿的成分补齐计算整理 (20)2.1.2 球团矿成分补齐计算整理 (21)2.1.3 澳矿成分补齐计算整理 (22)2.1.4 硅石的成分补齐计算整理 (23)2.2 配料计算 (25)2.3 物料平衡计算 (27)2.4 物料平衡计算 (31)2.4.1 热收入 (31)2.4.2 热支出 (32)2.5 高温区热平衡计算 (34)2.5.1 高温区热收入 (35) (35)(1)碳素在风口前燃烧放出的热量Qhs12.5.2 高温区热支出 (35)2.6 理论焦比的计算 (36)第三章2200m3高炉本体设计 (39)3.1 高炉内型设计 (39)3.1.1 炉缸设计 (40)3.1.2 炉腹、炉腰、炉身部位的设计 (41)3.1.3 炉喉设计 (42)3.1.4 校核炉容、校核高径比Hu/D和h4/Hu (42)3.2 高炉耐火材料 (44)3.2.1 高炉各部位耐火材料的选择 (45)3.2.2 砖衬设计及砖量计算 (46)3.3 高炉炉体设备设计 (49)3.3.1 炉体冷却设备设计 (49)3.3.2 高炉钢结构设备 (51)3.4 炉壳设计 (56)参考文献 (60)致谢 (61)第一章文献综述1.1 研究背景高炉本体包括高炉基础、钢结构、炉衬、冷却设备、以及高炉炉型设计等。
阀、泄压阀、流化装置、煤粉仓底部流化床及锥部流化嘴、喷煤阀、分配器以及关键的检测元件采用国外产品,其余设备均由国内供货。
(10)鱼雷罐修理库。
320t鱼雷罐修理库由冷却场、解体场、砌筑间及干燥场等作业区组成。
主要设备有:内衬解体机、装载机、切砖机、磨砖机、喷补机、给料、干燥设备等。
(11)铸铁机。
为解决高炉开炉初期生产的不适宜炼钢的铁水及炼钢车间定期检修时生产的一部分铁水,在作适当产能调整的同时,考虑设置铸铁机。
铸铁机主要技术参数:链轮中心距(斜长)74.48m;生产能力260t/h;铸铁机生产率70%;链带运行速度12~19m/min;铸铁块重量6×8kg。
2高炉系统工程公辅设施配置2.1公辅设施组成公辅设施主要有:机械化贮运(原、燃料供应设施、原煤贮运、水渣贮运)、热力设施(鼓风机站、冷风、蒸汽、压缩空气输配)、燃气设施(高炉煤气净化系统、TRT、高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、氧气和氮气输配)、给排水设施(软水、净化水、工业水、消防水、生活水、雨水等)、通风除尘设施、空调采暖设施、电力输配、电气传动、仪表、计算机、自动化控制、电讯、总图运输、铁路信号、消防、安全、卫生、环保设施、地上、地下综合管网等系统。
2.2主要的公辅设施配置(1)机械化贮运。
由原燃料供应及返矿、粉焦运输、原煤贮运、水渣贮运组成。
烧结矿从烧结厂,球团矿、块矿、杂矿从原料场,通过3条皮带(B=1 200mm,Q=1 200t/h)运至高炉矿槽内;焦炭从焦化厂,通过l条皮带(B=1 400mm,Q=400t /h)运至焦槽内。
返矿和粉焦用皮带或汽车运输。
2座高炉喷吹用的原煤在一个面积为156 m×35 131的干煤棚内贮存,通过配煤后经皮带送入原煤仓。
水渣通过皮带送贮存量约2.2万t的水渣堆场,可用火车或汽车运出。
(2)热力设施。
2座高炉配鼓风机组3台,2台进口,1台国产,型号全部为AV90—15电动全静叶可调轴流压缩机组。
邯钢集团邯宝钢铁 2 号 32 00m3高炉热风炉改造工程实践摘要:邯钢集团邯宝钢铁有限公司炼铁厂现有两座3200m3高炉,配置三座内燃式热风炉,2号高炉2016年送风温度不足1080℃,为节能降耗提高风温并保证现有高炉的正常生产,2#高炉采用增加一座顶燃式热风炉,新建顶燃式热风炉建成后对原有内燃式热风炉进行逐座改造。
改造完成后送风温度达到1200℃以上。
关键词:顶燃式热风炉;热风炉改造;交叉并联送风;长寿中图分类号:文献标识码:文章编号:导言高风温、长寿是现代高炉的重要技术特征。
热风炉结构形式主要包括:内燃式、外燃式、顶燃式。
随着顶燃式热风炉在5000m3以上大型高炉的成功应用,顶燃式热风炉在新建高炉中应用比例越来越大。
顶燃式热风炉吸收了内燃式、外燃式热风炉的技术优点,传统内燃式热风炉炉型改造成顶燃式热风炉已成为一种必然趋势。
概述邯钢集团邯宝钢铁炼铁厂两座3200m3高炉,两座高炉分别于2008年4月和2010年5月投产,当初均配置三座霍戈文内燃式热风炉,并已预留NO.4热风炉的位置,热风炉蓄热室采用七孔格子砖,系统配置空、煤气换热器,加热风量6900Nm3/min。
到2016年2#高炉热风炉送风风温降低严重,送风温度不足1080℃,冷热风压差较大,煤气不好烧。
经研究分析可能存在以下原因:1)内燃式热风炉蓄热室断面上气流分布不均,从而导致温度分布不均匀,格子砖的热膨胀不均匀,蓄热室格子砖高度39m,累积变形量较大,引起格子砖的错位、错孔等现象。
导致格子砖通孔率降低,冷热风压差大;2)隔墙的“香蕉”变形形成裂缝,有窜风现象产生;3)格子砖的渣化、蠕变变形等。
为了提高风温,降低焦比,保证高炉连续稳定运行,2017年初邯钢决定2号高炉热风炉系统在预留位置处新建一座顶燃式热风炉,具备将3座内燃式热风炉逐一改造为顶燃式的条件。
同时在烟气预热器后增加一台烟气引风机,克服烟气阻力,保证3座内燃式热风炉正常燃烧,增加热风炉蓄热量,提高热风温度。
内蒙古科技大学本科生设计说明书题目:包头地区3200M3高炉高炉煤气净化除尘系统设计学生姓名:裴东东学号:1174302234专业:冶金技术班级:冶专11-2班指导教师:赵凤光摘要高炉煤气净化系统是高炉的重要组成部分。
高炉煤气具有很高的发热值,对其回收既节约了有限能源又使炼铁厂达到了热量自产自销,循环使用。
高炉煤气需经除尘才可满足各用户要求,袋式除尘与湿式除尘比较有很高的优越性,袋式除尘应用于大型高炉条件已经成熟。
高炉煤气干法滤袋除尘工艺在高炉煤气系统中被广泛应用并在实践中不断改进和更新。
袋式除尘器是一种应用广泛的除尘设备,布袋除尘器的除尘效率高,布袋使用寿命均达两年以上,并可整体更换。
本设计采用了先进的干法布袋除尘技术,详细阐述了布袋除尘器的分类、结构设计以及除尘系统的附属设备和煤气余压发电系统(TRT)的设计。
采用无碱玻璃纤维针刺毡滤袋,实行脉冲反吹清灰技术,卸、输灰系统机械化;设有控制煤气温度的升、降温装置。
为了提高清灰除尘效果,减轻工人劳动强度,本文采用了一种新的压差传感器及自动检测控制系统。
全干式高炉煤气布袋除尘不仅能保证高炉生产的要求,而且有良好的经济和社会效益。
实践表明,布袋除尘在高炉煤气除尘系统应用是成功的,它与湿法相比具有明显的优越性,节水、节电、并能解决煤气洗涤水对环境的污染,应予以大力推广。
关键词:煤气除尘;各种除尘起的优缺点;袋式除尘参考文献[1]蔺志强,王风歧,刘文余.高炉煤气干式电除尘技术的应用冶金动力(增刊) [J],1992,No.2,42-45.[2]张殿印,王纯主编.除尘工程设计手册[M],化学工业出版社,2003.[3]白震,张殿印.脉冲除尘器的清灰压力特性及选择研究冶金环境保护[J],2002,(6):65-69.[4]张殿印,王纯.大型布袋除尘器的开发与应用[J],工厂建设与设计,1998,(1):38-40.[5]王清福.国产第一台高炉煤气余压发电能量回收发电装置[J],钢铁,1987,No.3.1-5.[6]余俊权.高炉炉顶发电机型和回收系统的选用[J],钢铁,1990,No.5,60—65.[7]郑礼民.国产高炉煤气余压膨胀透平发电装置的运行分析[J],冶金能源,1988,No.4,38-40.[8] Hong.B.Y.et al.,Ironmaking proc[J],1985,44:535-541.[9]齐振华,周开君编著.高炉煤气净化与洗涤水处理技术[M].中国环境科学出版社,1991.[10]陈世鹤.TRT机组容量和高炉煤气的有效能[J],冶金动力,1993(3):26-29.[11]国家冶金局.中国钢铁统计.1995~2002.[12]王维兴,近年中国炼铁技术进步与展望,北京中国金属学会,中国钢铁年会论文集,2003[19]齐振华等,高炉煤气净化与洗气水处理技术,1991年第一页[20]胡洵璞等,高炉炼铁设计原理,北京:化学工业出版社,2010年第34页[22]魏志江.宣钢第二炼钢厂300m3高炉煤气全干式布袋除尘〔J〕,河北冶金,1999(2)[23]王红斌,薛树红,叶勇.太钢3号高炉煤气全干式除尘系统运行实践〔J〕,2006(25-16)[24]刘克勤.袋式除尘器在处理高温烟气中的应用〔J〕,2006(5)—44[25]苍大强,黄永强,张广兵.南钢高炉煤气布袋除尘的应用〔J〕,2006(5)—40[26]高雪生,王卫京,焦刚.长钢8好高炉全干法除尘技术应用实践〔J〕,2006(4)—32[27]郑春玲,蔡富良.全干式布袋除尘技术在韶钢2500m3高炉的应用〔J〕,2006(4)—28[28]张琦,蔡九菊,王建军.冶金工业副产煤气的高效利用〔J〕,2006(3)—44第一章:文献综述1.1 高炉煤气1.1.1 高炉煤气介绍高炉煤气是高炉炼铁时的副煤气,因为含有CO、CH4、等可燃性气体,而被用来充当燃料,其发热值一般为3.2J/m3,属低热值煤气,主要供热风炉、焦炉加热或与焦炉煤气混合成混合气体,供其他用户使用[1,2]。
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目:内蒙古包头地区条件下2500m³高炉炉体系统设计学生姓名:张瑜学号:1176803442专业:冶金工程班级:4班指导教师:宋萍包头地区条件下2500m³高炉炉体系统设计摘要高炉炼铁的历史悠久,炼铁技术日益成熟,是当今主要的炼铁方式,随着炼铁技术的不断发展,高炉一代炉役寿命的不断提高,长寿高炉技术应用越来越广泛。
它是降低炼铁成本,提高钢铁企业经济效益的重要手段。
在大型高炉设计中,通过优化炉型、采用合理炉缸内衬结构、铜冷却壁、软水密闭循环冷却系统、薄壁内衬等技术为高炉长寿创造条件,提出了长寿高炉的基本设计思想。
为了适应这一发展趋势,.在本次长寿高炉设计中,对高炉合理内型、合理内衬结构和不同部位耐火材料的选择、冷却方式和冷却系统(包括冷却器的结构、材质与水质等)及其它有关方面作了综合考虑。
关键词:高炉长寿高炉内衬炉体冷却Design of Long Life BFABSTRACTHas a long history of BF ironmaking, is the main way of ironmaking,BF campaign life is continuously increased as unceasing development of iron making technology.It is being used more and more abroad. The long campaign technologies of blast furnace is one of the most important measures which reduce the iron making production cost and improve the economic profits of Iron and Steel Company. In the design of large BF,the technologies like optimized BF profile,reasonable hearth lining,copper stave,soft water closed circulating cooling system and thin-walled lining etc. were applied to prolong BF campaign life. The basic concept of designing long campaign blast furnace was put forward.In order to adapt to the trend,during designing long campaign blast furnace,the rational; furnace profile,rational furnace lining structure and selection of different refractories for various areas,cooling method and system (including cooler structure and material,cooling water and so on) and concerned aspects must be comprehensively considered.Key Words:Blast furnace life .Blast furnace lining. Furnace cooling目录摘要 (II)ABSTRACT (III)第一章文献综述 (1)1.1我国高炉炼铁发展现状 (1)1.2高炉概述 (2)1.2.1高炉本体概括 (1)1.2.2高炉冶炼用的原料 (2)1.2.3高炉本体及附属设备 (2)1.2.4高炉炉型的发展现状 (3)1.3高炉炉底、炉缸对高炉长寿的影响 (4)1.3.1高炉长寿概述 (4)1.3.2 炉缸、炉底侵蚀的特征及原因 (4)1.3.3 炉腹、炉腰侵蚀的原因 (5)1.3.4 减少炉缸炉底侵蚀措施 (5)1.3.5 减少炉腹炉身侵蚀措施 (6)1.3.6陶瓷杯与热压小炭块的比较 (7)1.4高炉冷却设备对高炉长寿的影响 (7)1. 4. 1高炉冷却 (7)第二章高炉物料平衡计算 (10)2.1.原料条件 (11)2.2 矿石成分的补齐计算 (14)2.2.1烧结矿中成分的补齐计算 (14)2.2.2 球团矿中成分的补齐计算 (14)2.2.3 生矿成分的补齐计算 (15)2.3 矿石成分的平衡计算 (16)2.3.1 烧结矿平衡计算 (16)2.3.2 球团矿平衡计算 (17)2.3.3 生矿平衡计算 (18)2.4 配料计算 (19)2.4.2 使用熔剂时的配料计算 (20)2.5物料平衡计算 (24)2.5.1 鼓风量的计算 (24)2.5.2 煤气组分及煤气量的计算 (25)2.5.3煤气中水量计算 (27)2.5.4考虑炉料的机械损失后的实际入炉量 (27)2.6 高炉热平横计算 (28)2.6.1全炉热平衡计算(第二种) (28)2.6.2 高温区热平衡 (32)2.7 炼铁焦比计算 (34)第三章2500m3高炉炉体设计 (37)3.1 高炉内型设计 (37)3.1.1炉形设计 (38)3.1.2炉容校核,高径比校核Hu/D及h4/Hu (40)3.2高炉耐火材料 (42)3.2.1 高炉各部位耐火材料的选择 (42)3.3 高炉炉体设备设计 (43)3.3.1 炉体冷却设备设计 (43)3.3.1.1 高炉炉底及炉缸 (43)3.3.1.2 炉腹至炉身中下部 (43)3.3.1.3 炉身中上部 (44)3.3.2高炉冷却水设计 (46)3.3.3风口、铁口及炉底冷却设备的设计 (49)3.3.3.1风口设计 (49)3.3.3.3 炉底冷却设备 (51)3.4 炉壳设计 (51)3.5 高炉附属设备 (54)参考文献 (59)附表 (60)致谢 (68)第一章文献综述1.1我国高炉炼铁发展现状在经济发展的“新常态”下,钢铁行业正处于适应新常态之中转型升级、提质增效的重要阶段,技术创新对产业发展的支撑和引领作用日益突出。
学校代码: 10128学号: 2课程设计说明书题目:年产炼钢生铁550万吨的高炉车间的高炉炉体设计学生姓名:王卫卫学院:材料科学与工程班级:冶金11—2指导教师:代书华2014年12 月29日内蒙古工业大学课程设计(论文)任务书课程名称:冶金工程课程设计学院:材料科学与工程班级:冶金11-2 学生姓名:王卫卫学号: 2 指导教师:代书华摘要本设计主要从高炉炉型设计、炉衬设计、高炉冷却设备的选择、风口及出铁口的设计。
高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸五部分。
高炉的横断面为圆形的炼铁竖炉,用钢板作炉壳,高炉的壳内砌耐火砖内衬。
同时为了实现优质、低耗、高产、长寿炉龄和对环境污染小的方针设计高炉,高炉本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。
在设计高炉炉体时,根据技术经济指标对高炉炉体尺寸进行计算确定炉型。
对耐火砖进行合理的配置,对高炉冷却设备进行合理的选择、对风口及出铁口进行合理的设计。
目录第一章文献综述 (1)1.1国内外高炉发展现状 (1)1.2我国高炉发展现状 (1)1.3 高炉发展史 (2)1.4五段式高炉炉型 (4)第二章高炉炉衬耐火材料 (5)2.1高炉耐火材料性能评价方法的进步 (5)2.2高炉炉衬用耐火材料质量水平分析 (5)2.3陶瓷杯用砖 (7)2.4炉腹、炉身和炉腰用砖 (7)第三章高炉炉衬 (8)3.1炉衬破坏机理 (8)3.2高炉炉底和各段炉衬的耐火材料选择和设计 (9)第四章高炉各部位冷却设备的选择 (11)4.1冷却设备的作用 (11)4.2炉缸和炉底部位冷却设备选择 (11)4.3炉腹、炉腰和炉身冷却设备选择 (11)第五章高炉炉型设计 (13)5.1炉型设计要求 (13)5.2炉型设计方法 (13)5.3主要技术经济指标 (14)5.4设计与计算 (14)5.5校核炉容 (16)参考文献 (17)第一章文献综述1.1国内外高炉发展现状在近年来钢铁产业竞争日益加剧的形势下,《京都议定书》和《哥本哈根协议》将引领钢铁行业未来走向绿色环保的低碳型产业。
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章文献综述 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 高炉炼铁简史 (1)1.1.2 我国高炉炼铁发展历程 (2)1.1.3 原料和燃料 (2)1.1.4主要技术经济指标 (3)1.2 近代高炉炼铁技术发展 (3)1.3 我国高炉炼铁技术的发展趋势 (5)1.4 本设计的目的和任务 (8)第二章厂址选择 (9)2.1 厂址选择一般原则 (9)2.2 本设计厂址选择 (10)2.2.1工业布局及国家政策 (10)2.2.2 原料供应及运输条件 (10)2.2.3 劳动力资源优势 (11)2.2.4 厂址的协作条件 (11)2.2.5 厂址的工程地质及水文地质条件 (11)第三章工艺流程及主要经济技术指标的选择与论证 (12)3.1 高炉炼铁工艺流程 (12)3.2 高炉炼铁主要经济技术指标 (13)第四章高炉炼铁综合计算 (15)4.1 高炉配料计算 (15)4.1.1已知条件 (15)4.1.2 计算方法与过程 (18)4.2 高炉物料平衡计算 (21)4.2.1初始条件 (21)4.2.2风量计算 (22)4.2.3 煤气成分及数量计算 (23)4.2.4物料平衡表 (24)4.3 高炉热平衡计算 (25)4.3.2 热平衡计算 (27)第五章高炉本体设计 (32)5.1 高炉炉型设计 (32)5.1.1 炉型设计要求 (33)5.1.2 炉型设计方法 (33)5.1.3 炉型设计与计算 (34)5.2 高炉炉体设计 (37)5.2.1高炉炉衬结构 (37)5.2.2 高炉炉衬耐火材料 (37)5.2.3高炉炉底及炉缸耐火材料 (38)5.2.4 炉腹 (41)5.2.5 炉腰和炉身 (42)5.2.6 炉喉 (42)5.3 炉体冷却设备设计 (43)5.3.1 冷却结构 (43)5.3.2 冷却设备 (43)5.4 炉体钢结构设计 (43)5.5 风口、渣口及铁口设计 (44)5.6 炉体附属设备设计 (45)第六章高炉附属系统设计 (46)6.1 高炉供料系统 (46)6.1.1 装料设备选择 (46)6.1.2 布料方式 (47)6.2 炉后供料系统 (47)6.2.1 供料系统的形式与布置 (48)6.2.2贮矿槽、贮焦槽及其附属设备 (48)6.2.3 槽下筛分、称量与运输 (48)6.2.4 上料设备 (49)6.3 高炉送风系统 (49)6.3.1 高炉鼓风机 (49)6.3.2 热风炉设计及附属设备选择 (54)6.4 高炉喷吹燃料系统 (59)6.4.2 喷煤应注意的问题 (61)6.4.3 高炉喷吹新技术发展 (62)6.5 高炉煤气除尘系统 (62)6.5.1 布袋全干式煤气除尘工艺 (62)6.5.2 煤气除尘设备 (63)6.5.3 高炉煤气余压利用 (65)6.6 渣、铁处理系统 (65)6.6.1 风口平台及出铁场 (65)6.6.2 铁水处理设备 (66)6.6.3 水渣处理工艺 (66)6.6.4 铁钩流咀布置 (67)6.6.5 炉前设备 (68)第七章车间布置设计 (70)7.1 设计基本依据 (71)7.1.1 常用设计规范和规定 (71)7.1.2 设计基础 (71)7.1.3 车间组成 (71)7.1.4 车间布置应考虑的问题 (72)7.2 车间设计 (72)7.2.1 厂房安排 (72)7.2.2 厂房层数 (73)7.2.3 厂房布置 (73)7.2.4 设备布置 (74)7.3 安全、卫生及其他问题 (76)第八章生产组织与技术经济分析 (77)8.1 生产组织 (77)8.2 技术经济分析 (78)8.2.1 投资估算 (78)8.2.2 销售与利润 (80)第九章环保与安全 (81)9.1 生产安全 (81)9.1.1 安全生产管理 (81)9.1.3 防火、防爆与防震 (82)9.1.4机械、电气、起重和运输设备安全 (83)9.1.5 通风 (84)9.1.6 劳动卫生与职业病 (85)9.1.7 个人防护用品 (85)9.2 环境保护 (86)9.2.1 工业噪声控制 (86)9.2.2 环境监测 (87)9.2.3 废弃、废水回收治理 (87)9.2.4 废渣处理 (88)9.2.5 绿化与土地复垦 (88)第十章结论 (90)致谢 (92)参考文献 (93)摘要本设计是设计年产250万吨炼钢生铁高炉车间。
中文摘要目前我国钢铁企业蓬勃发展,许多钢铁厂都在新建或扩建高炉,高炉逐渐向大型化发展,因此在原有高炉的基础上引进新技术对高炉适当的改造设计是必要的。
由于设计的需要,某些数据采自施工现场工长、炉长和工人的经验数据,许多参数的设计以理论数据为参照、以实际地区实际原料条件下的情况进行选定、以实际应用参数为基准。
本说明书采用包头地区原料条件下,对3200m³高炉本体进行设计,其设计内容主要包括:高炉炉型设计计算、高炉炉衬选择计算、高炉冷却系统设计、高炉钢结构及基础设计、出铁场设计、炉前设备的选择确定、铁水处理系统设计、炉渣处理系统设计、绘制高炉本体立剖图和高炉出铁场平面布置图。
高炉设计主要参数如下:利用系数-2.3;焦比-370㎏;煤比-170㎏;炉渣碱度-1.03;高炉高颈比-2.19;高炉有效高度-m;日产铁-7360吨。
本高炉本体以五段炉型为标准,以适应原料条件为前提,冶炼过程能够顺行为保障,日产量最大,质量最优,能耗最低,寿命最长为目标进行设计。
为达到以上目标,与传统高炉相比,本高炉炉型驱于矮胖型。
为进一步提高高炉寿命,炉底炉缸采用全碳砖结构,这是因为包头矿含有高氟,对炉缸炉底的侵蚀严重。
炉底采用了5段低络铸铁光面冷却壁,炉腹、炉腰及炉身下部采用铜冷却壁冷却,它的冷却强度大、对砖衬支撑作用强、损坏后可更换。
高炉钢结构采用炉体框架式结构, 它的优点在于取消了炉缸支柱,风口平台宽敞,炉前操作方便。
出铁场为环形出铁场,设置四个铁口连续出铁,它的优点在于布置紧凑,占地面积少,场地有效利用率高,自然通风条件好。
渣的处理采用目前我国大高炉都使用的热法INBA渣处理系统,其工作效率高,对环境污染少。
关键字:高炉本体渣铁处理系统设计内容AbstractAt present, China's iron and steel industry is flourish, and many iron and steel plant is building or expansion of blast furnace, blast furnace is gradualateing developed to large-scale, and therefore the basis of the original blast furnace to introduce new technology on the blast transformation and the appropriate design is necessary. As the design needs of some of the datas collected from the plant and the works , a long furnace empirical data, many of the design parameters to the theoretical data for the reference to the actual areas of raw materials under the conditions of the actual situation in selected parameters in the practical application of basement.Baotou region of the specification of raw materials used under the conditions of the blast furnace of 3200m ³ to design, its design includes:Design and calculation of blast furnac e、Calculation and option of blast furnace linin g、Design of blast furnace cooling syste m、Blast furnace and basic steel structure desig n、Design of cast hous e、Determine the choice of steel equipmen t、Iron water treatment system desig n、Slag handling system desig n、Draw essence of blast furnace autopsy charts and blast furnace Layout field. The main blast furnace design parameters are as follows: use of coefficient of-2.3; coke ratio-370㎏; coal than-170㎏; slag basicity-; blast high neck than-2.19; highly effective-29.98; Day total of iron production-7360t.The blast furnace ia design as five as the standard to meet the prerequisite conditions for raw materials, smelting process to shun acts of protection, the largest output, the quality of the optimal energy consumption and the lowest life expectancy of up to design goals. To achieve these objectives, as compared with the traditional blast furnace, the blast furnace to reduce the ratio of height to diameter, or blast furnace in the squat-type flooding. To further enhance the life of a blast furnace, hearth to adopt advanced technology ceramic cup with hot bricks small carbon composite structure, which is refractory hearth with an important progress. Bottom using a 5-walled gray cast iron cooling smooth, belly stove, stove and furnace are lower lumbar copper cooling stave, and its cooling intensity, supporting the role of thebrick lining, and damage can be replaced. Market for the iron ring of iron field, set up four consecutive iron taphole, it is the layout of the advantages of compact, small area, high space utilization, natural ventilation conditions. The use of slag handling large blast furnace in China are used Hing Hong - INBA slag thermal processing system, its high efficiency and less environmental pollutionKey word: blast furnace body slag handling system design contents目录中文摘要 (1)Abstract (2)目录 (4)第一章文献综述 (7)1.1 我国钢铁行业发展现状 (7)1.2 高炉炉型发展史 (7)1.3 国外高炉发展现状 (8)1.4 我国高炉发展现状 (9)1.5 高炉炉体系统 (11)1.5.1 炉喉 (12)1.5.2 炉身 (12)1.5.3 炉腰 (13)1.5.4 炉腹 (13)1.5.5 炉底、炉缸 (13)1.6 高炉内衬 (14)1.6.1 我国高炉内衬发展过程 (14)1.6.2 高炉炉体内衬结构基本形式和发展现状 (15)1.6.3 高炉各部位内衬发展趋势 (18)1.6.4 高炉用各种耐材的介绍 (19)1.7 高炉的冷却 (21)冷却设备 (21)1.7.2 冷却介质 (24)1.7.3 冷却方式介绍 (26)1.8 高炉钢结构及基础 (27)1.8.1 高炉本体钢结构类型 (27)1.8.2 炉壳 (28)高炉基础 (29)1.9 渣铁处理系统 (30)1.9.1 风口平台类型的介绍 (30)1.9.2 出铁场类型及发展趋势 (30)1.9.3 渣铁处理方法的介绍 (31)1.9.4 几种常用炉渣粒化工艺的比较 (32)1.10 本高炉本体设计思想 (33)第二章工艺计算 (33)2.1 原料条件 (34)2.1.1 矿石成分 (34)2.1.2 燃料成分 (35)2.1.3 其它条件 (36)2.2 配料计算 (36)2.2.1 吨铁矿石用量计算 (36)2.2.2 石灰石的用量计算 (37)2.3 物料平衡计算 (38)2.3.1 鼓风量的计算 (39)2.3.2 煤气组成及煤气量计算 (40)2.3.3 考虑炉料的机械损失,实际入炉量 (42)2.3.4 物料平衡表 (42)2.4 全炉热平衡计算 (42)2.4.1 热收入 (42)2.4.2 热支出 (43)2.4.3 列热平衡表 (45)2.5 理论焦比的计算 (46)第三章高炉炉型设计计算 (48)3.1 炉型的计算 (48)3.1.1 铁口 (48)3.1.2 渣口 (49)3.1.3 风口 (49)3.1.4 日产铁量的计算 (50)3.1.5 死铁层厚度 (50)3.1.6 炉缸尺寸计算 (50)3.1.7 炉腰直径炉腹角炉腹高度 (50)3.1.8 炉喉直径炉喉高度炉身高度炉腰高度 (51)3.2 炉容的校核 (51)第四章高炉各部位耐火材料的选择及计算 (53)4.1. 各部位砖衬的选择 (53)4.1.1 炉底、炉缸部位的选择 (53)4.1.2 炉腹部位的选择 (53)4.1.3 炉腰部位的选择 (53)4.1.4 炉身及炉喉部位的选择 (54)4.2 各部位砖量计算 (54)4.2.1 炉腹的计算 (55)4.2.2 炉腰的计算 (56)4.2.3 炉身的计算 (56)4.3 砖衬的砌筑 (57)4.4 高炉炉体用耐火材料性质及参数表 (58)第五章冷却介质及冷却设备的选择 (66)5.1 各部位冷却器的配置 (66)5.2 软水密闭循环系统 (66)5.2.1 高炉软水闭路冷却系统工作原理 (67)5.2.2 软水闭路冷却的特点 (67)5.2.3 硬水的软化过程 (68)第六章高炉钢结构及高炉基础 (69)第七章渣铁处理系统 (70)7.1 风口平台及出铁厂 (70)7.1.2 出铁场的选择 (70)7.1.3 圆形出铁厂与矩形出铁厂的比较 (70)7.1.4 环形出铁场的优点 (71)7.2 炉前设备 (72)7.2.1 开铁口机 (72)7.2.2 液压泥炮 (72)7.2.3 摆动流嘴 (72)7.2.4 炉前运输工具 (72)7.2.5 铁水罐对位 (73)7.3 铁水的处理 (73)7.4 炉渣的处理 (74)7.4.1 炉渣处理方法的选择 (74)7.4.2 冷热INBA法比较 (74)7.4.3 因巴(NIBA)法炉渣粒化装置工艺流程 (75)参考文献 (76)专题论述—高炉长寿的探讨 (78)致谢 (84)第一章文献综述1.1 我国钢铁行业发展现状对任何国家而言,钢铁行业都是一个非常重要的基础行业,一个国家的经济要腾飞,社会的进步都直接地依赖钢铁行业的发展。
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目:包头原料条件下3200m3高炉本体设计及渣铁处理系统的设计学生姓名:桓新明学号:1077145119专业:稀土工程班级:稀土2010-1班指导教师:樊文军副教授包头原料条件下3200m3高炉本体及渣铁处理系统设计摘要高炉本体和渣铁处理系统设计是炼铁车间设计的重要部分。
设计出一个较好的车间不但可以使高炉生产达到高产,使炼铁设备寿命长久,还可以降低耗能,节约成本,从而达到经济环保的目标,所以本设计,从高炉内型设计、耐火材料、冷却设备及渣铁处理方式的设计均借鉴了国内外先进高炉的情况。
设计采用了陶瓷杯炉缸炉底,选择铜冷却壁作为高热负荷区的冷却设备。
高炉冷却方式采用软水密闭循环进行冷却。
风口平台出铁场设计为矩形双出铁场,四铁口平衡布置,渣铁沟布置合理,铁水摆动流嘴,出铁场平坦化,炉前设备选型机械化程度高,选用除尘设施改善出铁场操作环境。
关键词:高炉;设计;耐火材料;冷却设备;渣铁The Design of 3200 m3 Blast Furnace Ontology and The Slag and Iron Processing System Under the Raw MaterialConditions in BaotouAbstractThe blast furnace body and the slag and iron processing system design is an important part of the iron-smelting plant design. Not only can design a good workshop so that the blast furnace production to achieve high yield, long service life of the iron-smelting equipment, can also reduce energy consumption, cost savings, so as to achieve the goal of economic environmental protection, the design, from the design of blast furnace refractories. the design of cooling equipment and handling of slag and iron were borrowed from domestic and foreign advanced blast furnace. The design uses the hearth and bottom of the ceramic cup, copper stave heat load cooling equipment. The blast furnace cooling method using soft water closed loop cooling. Outlet platform casthouse rectangular double casthouse, four iron port balance arrangement, slag and iron ditch is reasonably arranged, and molten iron to swing stream mouth, a flat field of iron blast furnace equipment selection high degree of mechanization, the choice of the dust removal facilities to improve iron field operating environment.Key words: blast furnace;design;refractory;cooling equipment;slag and iron目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 第一章文献综述 . (1)1.1高炉冶炼概况及发展 (1)1.1.1高炉生产主要经济指标技术 (1)1.1.2炉容大型化及其空间尺寸的发展 (2)1.1.3炉料向精料发展 (2)1.1.4提高鼓风温度 (2)1.1.5提高炉顶压力 (3)1.1.6富氧大喷吹 (3)1.1.7电子计算机的应用 (3)1.2高炉本体 (3)1.2.1高炉炉型发展 (3)1.2.2五段式高炉炉型及炉型尺寸 (3)1.3高炉炉衬 (5)1.3.1对高炉耐火材料性能要求 (6)1.3.2各种耐火材料的发展 (7)1.4高炉冷却 (8)1.4.1高炉冷却目的 (8)1.4.2冷却介质选择及处理 (8)1.4.3合理的冷却结构 (10)1.4.4高炉冷却壁的应用现状及其发展 (10)1.5高炉基础 (11)1.6 渣铁处理系统的设计 (11)1.6.1炉前操作平台 (11)1.6.2炉前设备 (14)1.7铁水处理 (15)1.7.1铁水罐车 (16)1.7.2铸铁机 (17)1.8炉渣处理 (17)1.8.1图拉法水淬渣 (17)1.9高炉本体和出铁场设计方案 (18)第二章炼铁工艺计算 (19)2.1 高炉物料平衡计算 (19)2.1.1 原料条件及平衡计算[22] (19)2.1.2 物料平衡计算 (24)2.2 高炉热平衡计算 (28)2.2.1 全炉热平衡 (28)2.2.2 高温区热平衡 (33)2.3炼铁焦比的计算 (35)3.1 炉缸设计 (37)3.1.1 炉缸尺寸 (37)3.1.2 渣口高度 (37)3.1.3 风口高度 (37)3.1.4 风口结构尺寸 (37)3.1.5 风口数目的确定 (37)3.1.6 死铁层厚度 (38)3.2 炉腰直径D,炉腹角β,炉腹高度h2 (38)3.3 炉喉直径d1,炉喉高度h5,炉身角α,炉身高度h4,炉腰高度h3 (38)3.4 校核炉容 (39)3.5 炉顶高度h6,全高H (39)第四章炉衬设计 (42)4.1 高炉各部位耐火材料的选择 (42)4.1.1 炉缸及炉底部 (42)4.1.2 炉腹部位、炉腰部位及炉身中下部 (42)4.1.3 炉身上部及炉喉部位 (42)4.2 炉衬砌筑 (43)4.2.1 炉缸及炉底部位的砌筑 (43)4.2.2 炉腹部位砌筑 (44)4.2.3 炉腰部位砌筑 (44)4.2.4 炉身部位砌筑 (44)第五章高炉冷却设备的选择 (46)5.1炉底炉缸冷却设备的选择 (46)5.1.1 炉底冷却设备 (46)5.1.2 炉缸侧壁冷却设备 (47)5.1.3 炉底,炉缸的砌筑 (47)5.2 炉腹冷却设备的选择 (47)5.2.1炉腹冷却设备 (47)5.2.2炉腹冷却设备 (48)5.3 炉腰、炉身下部冷却设备的选择 (48)5.3.1炉腰、炉身下部冷却设备 (48)5.3.2 炉腰冷却设备砌筑 (49)5.4炉身中部、上部冷却设备 (49)5.4.1 炉身中部冷却设备 (49)5.4.2 炉身上部及炉喉冷却设备 (50)5.4.3炉身冷却设备铺设 (50)5.5 高炉冷却水系统 (52)第六章渣铁处理系统的设计 (54)6.1风口平台及出铁场的设计 (54)6.1.1风口平台的设计 (54)6.1.2出铁场的设计 (54)6.1.3出铁场的平坦化 (54)6.2铁沟、渣沟及撇渣器的设计 (55)6.2.1铁沟的设计 (55)6.2.2渣沟的设计 (55)6.2.3撇渣器的设计 (55)6.2.4摆动流嘴 (56)6.3炉前设备的选型 (56)6.4铁水罐车的选择 (59)6.4.1 铸铁机的选择 (59)6.5 INBA(因巴)法炉渣处理 (60)6.5.1渣量核算 (61)参考文献 (62)致谢 (65)第一章 文献综述1.1高炉冶炼概况及发展高炉冶炼是获得生铁的主要手段,它以铁矿石(天然矿、烧结矿、球团矿)为原料,焦煤、煤粉、重油、天然气等燃料和还原剂,以石灰石、等为溶剂、在高炉内通过燃料燃烧、氧化物中铁元素的还原及非铁氧化物造渣等一系列复杂的物理化学过程,获得生铁,起主要副产品为高炉炉渣和高炉煤气]1[。
1.1.1高炉生产主要经济指标技术20世纪50年代以来,国家一直沿用从前苏联引来的高炉有效容积利用系数(1v )和冶炼强度(Is )等,作为评价高炉冶炼强化的指标。
这些指标都是以高炉有效容积(Vu )为基准得来。
高炉有效容积利用系数 uv V P =η,t/(m 3·d) 高炉冶炼强度 uk s V Q I =,t/(m 3·d) 式中P ,Q ——分别为高炉的生铁日产量和燃料日耗量,t/d高炉主要经济技术指标如表1.1:表1.1高炉主要经济技术指标技术指标单位 指标值 备注 高炉有效容积m 3 3200 利用系数t/(m 3·d) 2.28 max2.5 焦比kg/t 310 煤比kg/t 200 max250 热风温度ºC 1200 max2500 炉顶压力 MPa 0.2 max0.25除外,欧洲流行采用以炉缸面积(A)为基准的强化指标:炉缸面积利用系数曲 A P h =η错误!未找到引用源。
,t/m 3·d 炉缸燃烧强度 AQ I c = 对比而言,后者比前者在冶金概念上要科学些,生产实践表明,在一定的冶炼条件上,高炉的入炉风量、燃料燃烧量、煤气生产量和生铁产量都与炉缸面积成正比,这是高炉大型化的基本出发点[][]3~2。
1.1.2炉容大型化及其空间尺寸的发展我国现有高炉1250座左右,大于10003m以上容积的高炉有仅128座,高炉结构不合理,平均炉容小,落后产能所占比重过大;固体废弃物(尘、泥和炉渣等)产生总量增长过快;烧结SO2排放形势日益严峻等。
生产实践证明,大型高炉容加上精料、高风温、高压炉顶、综合喷吹以及春水冷却等近代技术,可以降低单位烧结面积的基建投资和经营费用,提高劳动生产率,烧结矿质量,使高炉能耗降低、寿命增加,高炉利用系数也可达到2.0以上,同时生产管理方便,易于环境治理。
1.1.3炉料向精料发展高炉的炉料结构从上世纪70年代以来几经变化,由开始的原矿冶炼到全部使用烧结矿,最后改为机烧结矿配酸性球团矿,炉料结构变化及相应的主要生产指标如表1.2:炉料结构及主要生产指标[]4表1.2炉料结构及主要生产指标时间年炉料结构系数t/m3·d焦比Kg/t冶强t/m3·d石灰石Kg/t熟料比%品位%1970 块矿0.8 1035 082 490 3.091970~1977 土烧结矿和块矿1.0 968 0.97 560 57.43 50.29 1980~1985 高、低碱度烧结矿2.411 592 1.364 17.4 100 51.92 1986~1988 高碱度烧结矿、土烧球团矿2.403 593 1.41 23.3 100 56.271992 高碱度烧结矿、土烧球团矿2.795 599 1.663 14.9 100 54.57注:入炉焦比按碎铁加入量进行了折算。