设计年产180万吨制钢生铁的炼铁厂
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课程设计说明书题目名称:年产值钢生铁450吨的高炉车间中高炉内型设计系部:机械系工程系专业班级:学生:学号:指导教师:完成日期:新疆工程学院课程设计评定意见设计题目系部_________________ 专业班级学生_________________ 学生学号评定意见:评定成绩:指导教师〔签名〕:年月日新疆工程学院____________系(部)课程设计任务书学年学期年月日教研室主任〔签名〕系〔部〕主任〔签名〕目录前言 (1)配料计算方法 (3)配料计算原始条件 (3)吨铁简易配料计算 (5)物料平衡计算方法 (10)物料平衡计算的原始条件 (10)吨铁物料平衡计算 (10)高炉内型设计方法 (15)炉缸 (15)炉腹 (16)炉身 (17)炉腰 (17)炉喉 (17)死铁层厚度 (18)高炉内型计算 (18)高炉内型图 (20)参考资料 (21)一、前言近年来,随着我国经济的快速发展,在基础设施建设,,比上年度增长15.19%,占世界总产量的49.74%,08年全国生铁产量4.7067亿t,炼铁生产能力超过6亿t,09年全国生铁产量达5.4375亿t,但有6000万t/年的生产能力居于淘汰之列〔主要是300m³以下容积小高炉〕。
在产量不断增长的同时,我国的高炉炼铁技术也取得了较大的进步,入炉焦比和炼铁工序能耗不断下降,喷煤比、热风温度和利用系数也不断提高,高炉操作技术也日趋成熟,各项技术经济指标得到进一步改善。
我国现有高炉1300多座,大于1000m3以上容积的高炉有150多座。
近年来,高炉大型化的步伐加快,宝钢建成三座4 000m³级的高炉,另外已建成和在建的7 座4000m³级高炉以及首钢曹妃甸2座5500 m³高炉。
大型高炉均采用了先进的技术装备,一大批成熟高新技术和装备的应用大大降低了生产成本和劳动强度,自动化程度也进一步提升,生产环境有了很大改善,企业生产效率和经济效益得到明显提高。
年产万吨生铁的高炉炼铁车间工艺设计1. 引言高炉炼铁车间是钢铁企业中重要的生产部门之一,承担着将铁矿石通过高温还原产生生铁的任务。
本文旨在设计一套年产万吨生铁的高炉炼铁车间工艺,以确保高效、稳定地生产高质量的生铁。
2. 工艺流程为了实现年产万吨生铁的目标,我们采用以下工艺流程:2.1 矿石预处理矿石预处理是高炉炼铁的第一步,目的是将原始矿石进行破碎、筛分、洗选等工序,以去除杂质并获得合适的粒度分布。
矿石预处理的具体工艺流程包括: 1.矿石破碎:通过破碎设备将原始矿石破碎至适合进一步处理的大小; 2. 筛分:经过筛分设备将破碎后的矿石按照粒度分布分级,分别进入不同的处理线路; 3. 洗选:利用洗选设备去除矿石中的杂质和尾矿,获得洗选后的矿石。
2.2 炼铁炉料配料炼铁炉料配料是将预处理好的矿石与其他辅助炼铁原料按照一定的配比混合,以形成合适的炉料,满足高炉内燃烧和还原的需求。
炼铁炉料配料的工艺流程包括:1. 矿石称量:将预处理后的矿石按照设定的配比进行称量,并放入配料设备中; 2. 辅料添加:将其他辅助炼铁原料如焦炭、石灰石等按照一定比例添加到配料设备中;3. 搅拌混合:通过搅拌设备对矿石和辅料进行混合,确保配料均匀。
2.3 高炉炉缸操作高炉炉缸操作是指将配料装入高炉内,并控制高炉内的温度、气氛和流动状态,使炉料逐渐进行还原反应并生成生铁。
高炉炉缸操作的工艺流程包括: 1. 入炉:将配料从炼铁炉料配料设备中装入高炉的料斗中,并通过配料装置均匀地投放到炉缸中; 2. 点火:在炉缸底部点火,通过引入适量的空气使焦炭燃烧,形成高温的还原气体; 3. 加料:在还原气氛下,定期加入炉料和燃料以保持高炉的运行; 4.排渣:定期排出炉缸内产生的废渣和不可燃物,以保持炉缸的畅通。
2.4 生铁产出在高炉炼铁的过程中,生铁通过熔化和融合的过程逐渐生成,并且由底部口出高炉。
生铁的质量受到炉料配比、温度和操作的影响,需要进行质量监控和调整。
H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY课程设计说明书设计题目:设计年产120万吨制钢生铁的高炉学号:201015090502班级:10冶金五姓名:俞占扬导师:刘卫星2014年1月4日目录摘要 (1)ABSTRACT ............................................ 错误!未定义书签。
第一节绪论.. (2)1.1概述 (2)1.2高炉冶炼现状及其发展 (3)1.3高炉生产主要技术经济指标 (3)1.4高炉冶炼的主要操作技术措施 (4)1.5本设计采用的技术 (5)第二节工艺计算 (6)2.1配料计算 (6)2.1.1原料成分计算 (6)2.1.2参数设定 (7)2.1.3预定生铁成分 (8)2.1.4矿石需求量的计算 (9)2.1.5生铁成分校核 (9)2.1.6渣量及炉渣成分计算 (10)2.1.7炉渣性能及脱硫能力的计算 (10)2.2物料平衡计算 (11)2.2.1风量计算 (11)2.2.2炉顶煤气成分及数量计算 (12)2.2.3编制物料平衡表 (14)2.3热平衡计算 (15)2.3.1热收入 (15)2.3.2热支出 (16)2.3.3编制热量平衡表 (19)第三节高炉本体设计 (21)3.1设定有关参数 (21)3.2高炉内型设计 (21)3.3风口、铁口设计 (23)3.4高炉内衬 (25)3.4.1炉底设计 (26)3.4.2炉缸设计 (27)3.4.3炉腹设计 (27)3.4.4炉腰设计 (27)3.4.5炉身设计 (27)3.4.6炉喉设计 (27)3.5 炉体冷却 (28)3.5.1冷却目的 (28)3.5.2炉底冷却形式选择 (28)3.5.3冷却设备选择 (28)3.5.4冷却水耗量的计算 (30)3.5.5供水水压 (31)3.6高炉承重结构设计 (32)参考文献 (34)致谢 (35)摘要本设计建造一座年产180万吨制钢生铁的炼铁厂,力求达到低污染,低能耗,高效率。
一座年产100万吨炼钢生铁的高炉炉型设计1. 摘要高炉炉型是指高炉内部耐火材料构成的几何空间,近代高炉炉型由炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五部分组成。
炉型的设计要适应原燃料条件,保证冶炼过程的顺行。
高炉炉型设计的依据是单座高炉的生铁产量,由产量确定高炉有效容积,以高炉有效容积为基础,计算其它尺寸。
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。
2. 高炉高炉炉型设计与计算(一)、确定容积1、确定年工作日高炉的工作日是指高炉一代寿命中,扣除大、中、小修时间后,平均每年的实际生产时间。
根据国内经验,不分炉容大小,年工作日均可定为355天。
利用系数ηv =2.0t/(m 3·d)。
2、确定高炉日出铁量 年工作日年产量高炉日出铁量= = 1000000/355=2816 t/d 3、确定高炉的有效容积V uU u P V η高炉有效容积利用系数高炉日出铁量== 2816/2=1408(二)、高炉缸尺寸1、炉缸直径d炉缸直径的计算可参考下述经验公式:大型高炉 45.032.0u V d = =0.32×1408^0.45≈8 m2、炉缸高度'hA 渣口高度h 渣= (1.27×1.2×2816)/(9×0.55×7.1×8^2) ≈1.91m 式中:b ——生铁产量波动函数,一般取值1.2N ——昼夜出铁次数,取9227.1d c N bp h 铁渣γ⋅=铁γ——铁水密度,取值7.1t/m3C ——渣口以下炉缸容积利用系数,取值055一般小高炉设一个渣口,大中型高炉设两个渣口,高低渣口标高差一般为100~200mm ,2000m 3以上高炉渣口数目应和铁口数目一起考虑,如有两个铁口,可以设二个渣口。
年产200万吨炼铁高炉车间设计摘要人类获得生铁重要手段是通过高炉炼铁,高炉炼铁是钢铁冶金中的根底环节,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 1100m³。
高炉炉型为五段式,高炉炉衬设计依据各个局部的工作条件的不同以及炉衬破损的机理,选择相应的耐火材料。
热风炉采用的传统改良型内燃式热风炉,燃烧室为复合型断面,热风炉数量为3座,关于热风炉的设计局部还包括热风炉的各种设备以及相应的技术参数。
上料系统采用的是可不间断上料,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。
煤气处理系统的功能是降低高炉煤气粉尘含量,一般分为三个阶段--粗除尘、半精细除尘、精细除尘。
煤粉喷吹系统采用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,改善冶炼条件。
本设计中还包括了其他一些环节的设计,例如渣铁处理系统。
在设计的同时,广泛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术操作上实现自动化和机械化,并把对环境的损害降到最低。
关键词:高炉,冶金计算,热风炉,鼓风机,煤气处理,渣铁处理目录前言 (1)第一章高炉炼铁概况 (2)§1.1 高炉炼铁的开展概况 (2)§1.2 高炉及其附属设备 (2)§1.3 高炉炼铁设计的根本原那么 (2)第二章高炉炼铁综合计算 (4)§2.1 原始资料 (4)§2.2 配料计算 (5)§2.3 物料平衡计算 (8)§2.4 热平衡计算 (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 高炉根底 (24)第五章附属设备系统 (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 煤气处理系统 (30)§5.5 煤粉喷吹系统 (33)§5.6 渣铁处理系统 (34)第六章高炉炼铁车间平面布置 (37)§6.1 应遵循的原那么 (37)§6.2 高炉炼铁车间平面布置的形式 (37)结论 (38)前言随着改革开放翻开国门,我国的经济飞速开展,也促进了钢铁业的飞速开展。
年产300万吨生铁高炉设计摘要高炉炼铁是传统的炼铁工艺,也是钢铁冶金过程中最重要的环节之一,在国民经济建设中起着举足轻重的作用。
随着钢铁行业的蓬勃发展和节能环保要求的日益严格,高炉炉型逐渐走向大型化。
本论文对年产300万吨生铁大型高炉车间进行了设计,设计内容包括炼铁物料平衡和热平衡计算、高炉炉型确定、高炉各部位炉衬、炉体冷却设备的选择和风口的设计。
此外,还就高炉附属系统的煤气除尘处理系统进行了设计。
本设计的高炉车间共有容积2162m³的大型高炉两座,高炉车间按并列式布置。
关键词:高炉;炼铁工艺计算;设计;煤气处理年产300万吨生铁高炉设计AbstractBlast furnace ironmaking was the traditional iron-making craft, also was one of the most important link in ferrous metallurgy, it played a decisive role in national economic construction. With the vigorous development of the steel industry and more and more strict requirement of energy conservation and environmental protection requirement, the BF became maximization gradually.A large scale BF plant which had annual output of 3 million tons of pig iron was designed in this thesis, design content includeed material balance and thermal equilibrium calculation, determination of BF profile, selection of lining and cooling equipment for each part of BF and design of taphole. In addition, the gas processing sytem which was one of the BF subsidiary system was designed.The ironmaking plant of this thesis has two 2162m³ BF, they were layouted side by side. Key words:blast furnace;Ironmaking process calculation;design;gas processing目录2011年 4 月17日...................................................................................... 错误!未定义书签。
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 毕业设计说明书设计题目:设计年产180万吨制钢生铁的炼铁厂学号:099014237班级:冶094姓名:王海东导师:汪志全2013年4月15日目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一节绪论 (3)1.1概述 (3)1.2高炉冶炼现状及其发展 (3)1.3高炉生产主要技术经济指标 (4)1.4高炉冶炼的主要操作技术措施 (5)1.5本设计采用的技术 (6)第二节工艺计算 (7)2.1配料计算 (7)2.1.1原料成分计算 (7)2.1.2参数设定 (8)2.1.3预定生铁成分 (9)2.1.4矿石需求量的计算 (10)2.1.5生铁成分校核 (10)2.1.6渣量及炉渣成分计算 (11)2.1.7炉渣性能及脱硫能力的计算 (11)2.2物料平衡计算 (12)2.2.1风量计算 (12)2.2.2炉顶煤气成分及数量计算 (13)2.2.3编制物料平衡表 (15)2.3热平衡计算 (16)2.3.1热收入 (16)2.3.2热支出 (17)2.3.3编制热量平衡表 (20)第三节高炉本体设计 (22)3.1设定有关参数 (22)3.2高炉内型设计 (22)3.3风口、铁口设计 (25)3.4高炉内衬 (26)3.4.1炉底设计 (27)3.4.2炉缸设计 (28)3.4.3炉腹设计 (28)3.4.4炉腰设计 (28)3.4.5炉身设计 (28)3.4.6炉喉设计 (29)3.5 炉体冷却 (29)3.5.1冷却目的 (29)3.5.2炉底冷却形式选择 (29)3.5.3冷却设备选择 (29)3.5.4冷却水耗量的计算 (31)3.5.5供水水压 (32)3.6高炉承重结构设计 (33)第四节厂址选择 (36)4.1 考虑因素 (36)4.2 要求 (36)第五节炉顶设备 (38)5.1对装料设备的要求 (38)5.2炉顶基本结构 (39)5.3均压控制装置 (40)5.4探料装置 (41)第六节高炉送料系统 (42)6.1贮矿槽和贮焦槽的设计 (42)6.1.1贮矿槽的设计 (42)6.1.2贮焦槽的设计 (43)6.1.3矿槽的结构形式 (43)6.2给料机、槽下筛分与称量设计 (43)6.2.1给料机 (43)6.2.2槽下筛分 (43)6.2.3槽下称量 (44)6.3槽下运输 (45)6.4高炉上料设备 (46)第七节高炉鼓风系统 (48)7.1高炉鼓风机的选择 (48)7.1.1高炉入炉风量 (48)7.1.2鼓风机出口风量 (48)7.2高炉热风炉设计 (49)7.2.1有关原始数据 (50)7.2.2混合湿煤气的燃烧值计算 (51)7.2.3空气需要量和燃烧生成物的计算 (51)7.2.4热风炉理论燃烧温度的计算 (53)7.2.5热风炉实际消耗煤气量和空气量的计算 (53)7.2.6热风炉热平衡的计算 (54)7.2.7热风炉系统热效率计算 (56)7.3热风炉炉体的设计 (56)7.3.1热风炉蓄热室格子砖的要求 (56)7.3.2所需加热面积的计算 (57)7.3.3热风炉尺寸的计算 (62)7.4热风炉的附属设备 (63)7.4.1助燃风机 (63)7.4.2燃烧器 (64)7.4.3热风炉阀门 (65)7.4.4煤气和助燃空气的预热设备 (67)7.5热风炉的耐火材料及砌体结构 (68)7.5.1热风炉内衬的破损机理及选砖原则 (68)7.5.2砌体结构 (69)第八节高炉喷吹系统 (70)8.1煤粉制备工艺流程 (70)8.2喷吹工艺流程 (70)第九节高炉煤气除尘系统和渣铁处理系统 (73)9.1煤气除尘系统 (73)9.1.1高炉煤气除尘目的及工艺流程 (73)9.1.2煤气除尘设备及原理 (73)9.2渣铁处理系统 (76)9.2.1风口平台及出铁场 (76)9.2.2渣铁沟和撇渣器 (77)9.2.3炉前主要设备 (79)9.2.4铁水处理设备 (79)9.2.5水渣处理 (81)第十节车间的平面布置 (84)10.1车间平面布置的原则 (84)10.2高炉炼铁车间平面布置的形式 (84)参考文献 (86)致谢 (87)摘要本设计建造一座年产180万吨制钢生铁的炼铁厂,力求达到低污染,低能耗,高效率。
高炉炼铁是现代获得生铁的主要手段,而高炉是炼铁的主要设备。
设计中高炉的主要经济技术指标:年产量P:180×104t焦比:350kg/t煤比:160kg/t综合冶炼强度:1.05t/m3·d高炉有效容积利用系数:2.197t/m3·day本设计说明书高炉设计内容包括绪论、工艺计算(配料计算、物料平衡和热平衡)、高炉炉型设计、厂址的选择、高炉炉顶设备、高炉送料系统、送风系统、煤气处理系统、渣铁处理系统、高炉喷吹系统和炼铁车间的布置等。
设计同时借鉴了了国外先进技术和经验,尽量实现高机械化、自动化,并获得最大的经济效益。
关键词:高炉炼铁设计,物料平衡,渣铁处理,热平衡,喷吹,热风炉,煤气处理ABSTRACTIn line with the high quality , high yield , low consumption and environmental pollution policy, design and build a blast furnace iron-making workshop producing 1.8 million t irons every year in advance. Blast furnace iron-making is a main means to obtain pig iron, and one of the most important links in the metallurgical course of steel, and the blast furnace is the main equipment of iron-making.The main economic and technical indicators of the blast furnace:Annual production: 180×104tCoke: 350kg/tCoal ratio: 160kg/tIntergrated smelting intensity: 1.05t/m3·dEffective capacity utilization coefficient of blast: 2.197t/m3·dayThis design instruction designs the blast furnace detailedly,including introducion, the craft calculating (the batching is calculated, supplies balance and thermal balance),the furnace type of blast furnace is designed,site selection,furnace roof equipment,blast furnace feed system,blow system,gas processing system,iron slag handing system,ejection system and ironmaking plant layout etc. Combine domestic and international the same furnace volume some advanced production operation experience and relevant data of blast furnace also while the design,strive blast furnace should designed to make accomplish highly mechanized , automation and maximizing, in the hope of reaching the best productivity effect.Keywords: BF iron-making design,material balance, slag iron disposal ,heat balance, blowing,hot blast stove,coal gas disposal,第一节绪论1.1概述高炉冶炼是获得生铁的主要手段,它以铁矿石(天然富矿,烧结矿,球团矿)为原料,焦碳,煤粉,重油,天然气等为燃料和还原剂,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以及非氧化物造渣等一系列复杂的物理化学过程,获得生铁。
其主要副产品有高炉炉渣和高炉煤气。
为了实现优质,低耗,高产和延长炉龄,高炉本体结构及辅助系统必须满足冶炼过程的要求,即耐高温,耐高压,耐磨,耐侵蚀密封性好,工作可靠,寿命长,而且具有足够的生产能力我国自1996年粗钢产量突破1亿吨以来,连续稳居第一钢国的位置。
2012年我国粗钢产量更是达到7.16亿吨,占全球钢产量的46.3%。
虽然多年来我国生铁产量居世界第一位,但是我们应该看到与世界先进国家的差距。
目前,我国正在生产的高炉有几千座。
近年来,由于生铁铁水供不应求,价格上涨,一些本应该淘汰的500m3容积以下的小高炉,又开始生产。
应当承认,小高炉的发展现状,一定程度上阻碍了我国高炉大型化的发展。
在21世纪,我国高炉炼铁将继续在结构调整中发展。
高炉结构调整不能简单的概括为大型化,应该根据企业生产规模、资源条件来确定高炉炉容。
从目前的我国的实际情况来看,高炉座数必须大大减少,平均炉容大型化是必然趋势。
高炉大型化,有利于提高劳动生产率、便于生产组织和管理,提高铁水质量,有利于减少热量损失、降低能耗,减少污染点,污染容易集中管理,有利于环保。
所有这一切都有利于降低钢铁厂的生产成本,提高企业的市场竞争力。
1.2高炉冶炼现状及其发展(1)炉容大型化及其空间尺寸的横向发展。
最近几年来,大型钢铁企业大4000m3以上的高炉,中国沙钢拥有世界上最大的高炉,有效容积达多采用V有5860m3。
(2)精料:精料是改善高炉冶炼的基础,近代高炉冶炼必须将精料列为头等重要措施,精料包括提高入炉况品味,改善入炉原料的还原性能,提高熟料率,稳定入炉原料成分和整粒。
(3)提高鼓风温度:提高鼓风温度可以大幅度降低焦比,特别是在鼓风温度比较低时效果更为显著。