694523503冶金工程毕业设计(论文)产250万吨炼钢生铁的高炉炼铁车间工艺设计.doc
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1、年产250万吨炼钢生铁的高炉炼铁车间工艺设计 专 业:冶金工程 学 生: 指导老师: 设计总说明本初设计年产250万吨生铁的高炉炼铁车间工艺,高炉有效容积为3500m3。在经过翻阅大量相关资料的基础上进行设计的。设计内容主要包括八大部分:矿焦槽系统设计、高炉本体设计、鼓风机选型设计、热风炉工艺计算设计、煤气除尘及净化系统设计、出铁厂设计、喷煤系统设计、除尘系统设计。焦槽、矿槽合并设置,烧结矿、球团矿、生矿分散筛分、分散称量,焦炭分散筛分、集中称量,设置小焦块回收系统;高炉炉顶采用无料钟炉顶设备,设置两个铁口,无渣口及32个风口;出铁厂风口平台平坦化,配备泥泡、开口机等设备;采用四座内燃式热风炉
2、,设计风温为1100,热风炉的燃烧为高炉煤气;采用重力除尘器对煤气进行粗除尘,采用干法布袋除尘设施净化煤气;炉渣处理采用冲水渣工艺,成品水渣渣采用胶带机外运;喷煤系统采用并列罐喷吹主管直接喷吹,输送和喷吹介质采用压缩空气。本设计特点是采用了精料入炉,提高了了原料入炉品位。煤气采用干法布袋除尘,节电、省水,同时能得到高质量的煤气。采用新型全底虑法水冲渣工艺,流程短,投资少,可靠安全。本设计附有三张图纸:高炉砌砖图、热风炉砌筑按图、高炉车间平面工艺布置图。关键词:高炉,热风炉,喷煤,除尘Annual output of 9.0million of pig iorn blast furnace pl
3、ant process Professional: METALLURGICAL ENGINEERINGStudent: YANG PengchengInstructor: WANG Qiming Abstract The initial design of an annual output of 9.0 million tons of pig iron in blast furnace plant process,Effective volume of 3005m3 blast furnace.After reading in a lot of relevant information bas
4、ed on.Design elements include eight most:Ore Groove System,Design of blast furnace body,Blower Type Design,Stove Design Process Calculation,Dust and gas cleaning system,The Iron Design,PCI System Design,Coke channel, mine shafts in combination,Sintered ore, pellets, ore scattered sifting, weighing s
5、cattered, dispersed coke sieving, weighing focus,Set small coke recovery system block,Furnace top with bell-less top equipment,Set of two iron mouth, no residue, and 28 outlet port,Flattening out of Iron outlet platform, with mud bubble, opening machines and other equipment,With four internal combus
6、tion hot stove, the design air temperature is 1100 , for the blast furnace gas combustion stovBy flush slag slag treatment process, finished product of water fluxes using tape machine Sinotranse,Of gravity for coarse dust filter on the gas used to dry cleaning facilities, gas bag filter,Coal injecti
7、on system uses direct injection parallel can charge injection, transport and injection medium using compressed air.This design feature is the use of the concentrate into the furnace to improve the quality of raw material into the furnace. Gas by Dry Bag, saving, saving water, also can get high-quali
8、ty gas. Consider using the new method of water will end all Java technology, process short, less investment, reliable and secure. The design with three drawings: blast furnace brick map, masonry stove according to plan, shop flat blast furnace process layout.Keywords: Blast furnace, Stove, PCI, Clea
9、ning System目录1概述61.1设计依据61.2设计范围及内容61.3设计原则61.4建设规模和主要技术指标61高炉本体设计81.1高炉内型设计81.1.1高炉总年产量的计算81.1.2高炉有效容积的确定81.1.3高炉内型尺寸确定91.2 高炉内衬设计111.2.7 高炉炉喉钢砖选型121.3 高炉炉体冷却设备121.3.1 外部喷水冷却131.3.2 冷却壁的选择131.4 高炉炉体系统151.5 高炉冷却水系统151.5.1 软水系统151.5.2 净环水系统151.6 软水站系统161.7 炉体附属设备162 高炉鼓风机选型及热风炉工艺计算172.1高炉鼓风机工艺计算172.1
10、.1 高炉入炉风量与鼓风机出口风量172.1.2 高炉鼓风压力172.1.3 高炉鼓风机能力的确定(鼓风机工况的计算)182.1.4 鼓风机的选型182.1.5 鼓风站工艺流程192.1.6 鼓风机站布置192.2高炉热风炉工艺计算192.2.1 内燃式热风炉192.3 热风炉工作制度262.4 热风炉主要设施263 矿焦槽系统273.1 原燃料质量要求及用量273.2 矿焦槽布置及工艺参数273.3 小焦块回收273.4 供料及返料系统273.5 矿焦槽及供料除尘系统274 上料系统284.1 概述284.2 上料主皮带机主要性能284.3 胶带机头轮清扫285 炉顶系统295.1 炉顶均排
11、压系统295.2 炉顶液压站及干油集中润滑站295.2.1 炉顶液压站295.2.2 炉顶干油集中润滑站295.3 布料溜槽传动齿轮箱冷却设施295.4 除尘295.4.1 概述295.4.2 除尘系统配置296 出铁厂系统316.1 风口平台316.2 出铁厂平台316.3 主铁沟、渣铁沟耐材316.4 出铁厂除尘316.4.1 概述317 炉渣处理系统327.1 概述327.2 水渣输出系统328 煤气除尘及净化338.1 设计条件338.2 煤气粗除尘338.2.1 煤气除尘工艺338.2.2 煤气除尘设施338.3 煤气净化系统348.3.1 高炉煤气干式布袋除尘系统349 高炉煤气与
12、压发电装置3691 工艺组成3610 煤粉制备与喷吹系统3710.1 干煤棚及供煤系统3710.2 制粉系统3710.2.1 制粉系统的设计条件及要求3710.3 主要工艺流程3810.4 主要设备选型3810.5 制粉喷吹站的消防与安全措施3811 环境保护4011.1 主要污染源、污染物及其控制措施4011.1.1 废气4011.1.2 废水污染源、污染物及控制措施4111.2 绿化4112 劳动定员4212.1 编制原则4212.2 编制结果4213 能源评价4413.1 设计中采取的节能措施44参考文献45致谢46专题47概述1设计依据 本设计是在龙钢学习后时,根据龙钢所收集的各种数据
13、以及当地的气候条件为主要参考资料进行初步设计。2设计范围及内容本初设计范围及内容主要有:设计一座3500m3高炉及其公用辅助设施,包括设备的选择、自动化控制系统及相应的水、风、气、供配电等公辅设施的设计、总平面布置,该项目的环境保护、公共安全与卫生、消防、能源分析、投资概算及成本测算等。高炉工程范围是从原、燃料供应到铁水、水渣输出的主体设施及为高炉配套的辅助设施。3设计原则 (1)遵循国家、行业和地方法律、法规、标准,贯彻有关环保安全、劳动卫生及消防等国家、行业及地方有关法规。 (2)先进、经济、实用、可靠,装备达到国内先进水平。 (3)新工艺、新技术、新设备、新材料要在成熟、可靠、节能、环保
14、、性能好、维护方便的原则下采用。4建设规模和主要技术指标每座高炉有效容积为3500m3,共1座,年产炼钢铁水2.5106t/a。高炉的主要技术指标见表一所示。5高炉车间设计(1) 设计采用半岛式平面布置,其特点是高炉有独立的铁运停放线,运输不受周边其他高炉影响,每座高炉为一个独立的单位。(2) 整个车间设有一座高炉,高炉附带有4座热风炉,并伴有独立的除尘净化系统和独立的上料备料系统。(3)表一 每座高炉主要技术指标项目单位指标备注高炉有效容积m3500年产炼钢铁水万t250平均日产量t/d.座7000作业率%98利用系数d/(md)2.0焦比kg/t500煤比kg/t150设备能力200渣比k
15、g/t入炉品位55.52%热风温度1100入炉风量m/min(标态)鼓风湿度g/m(标态)富氧率2%设备能力3%炉顶压力kPa0.18设备承压能力0.25高路一代寿命A151高炉本体设计1.1高炉内型设计 设计年产250万吨的炼钢生铁的高炉炼铁车间的工艺设计。1.1.1高炉总年产量的计算本设计的高炉全年的生铁任务 P =250万吨1.1.2高炉有效容积的确定(1) 由以上确定高炉全年的生铁任务为:p=250(万t/a)(2) 计算高炉日产量p 式中M高炉座数,座,本设计为3;高炉休风率,%,本设计取2%。 =0.8387(万t) =8387(t)(3) 计算高炉有效容积式中 K每吨生铁的焦比,
16、t/t,本设计取430kg/t。 I冶炼强度,t/(d),本设计取1.2则: 高炉的有效容积 =3005()1.1.3高炉内型尺寸确定高炉内型各部位尺寸确定如下: (1) 炉缸1) 炉缸直径(d/m) d = 0.32=0.32=11.75(m)取d=11.8(m).2) 炉缸高度。 渣口高度(hz/m): 式中 b生铁产量波动系数,本设计取1.2; p生铁日产量,t; N昼夜出铁次数,取10; C渣口下部炉缸容积利用系数,为0.550.6,炉容大、渣量大时取较低值,本设计系数取0.58; T铁水密度,一般取7.27.4,本设计取为7.3; d炉缸直径。则: =1.27 = 2.168(m)取
17、hz =2.2(m) 风口高度(hf/m): hf = 式中 k渣口高度与风口高度之比,一般为0.50.6,本设计取为0.52。则: hf = =4.23(m)取hf =4.3(m)风口数目的确定:按照经验公式 n = 2(d+2)=2(11.82)=27.6取风口数目为28。去风口结构尺寸f=0.37(m) 炉缸高度: h1 =hf f =4.30.37=4.67(m) 取h1 =4.6(m)3) 死铁层的高度(h0/m)(1) 死铁层高度炉喉高度: 根据大型高炉一般死铁层高度为10002000mm则:取死铁层高度为:h0 =1.0(m)(2) 炉腰。根据经验数值,3005m3 取D/d=1
18、.10。则:炉腰直径: D=1.1011.8=12.98(m) 取D=13.0(m)炉腰高度按如下经验公式计算:(3) 炉腹。炉腹角值一般取79o83o 之间。本设计取80.5o炉腹高度: h2 = tan =3.585(m)取h2 =3.6(m)校核: 则: a =80.5o (4) 炉喉1) 炉喉直径(d1/m)。取经验值d/D=0.640.73,本设计选d/D=0.7。则: d1 =0.64D=0.713.0=9.1(m)取为d1 = 9(m)2) 炉喉高度(h5/m),选取炉喉高度h5 =3.3 (m)(5) 炉身、炉腰高度。1)炉身角。=80.5o85.5o,本设计取=83o2)炉身
19、高度(h4/m)。 =0.5(13.09)tan83o =16.28(m)取h4 =16.5(m)校核: 则: =83.1o 3)炉腰高度(h3/m)。选取2.45 则:Hu =2.4513.0 =31.85(m)取Hu =31.5 (m)则:炉腰高度 = 31.54.63.616.53.3 =3.5 (m)取h3 =3.5 (m)(6) 校核炉容。 3.14411.824.6 =502.7(m3) =3.14123.6(132+1311.811.82) = 434.8(m3) =3.144132 3.5=464.3(m3) =1492.95(m3) =3.1448.323.3=178.46(
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