高炉本体设计

高炉炼铁综合计算及高炉本体设计

目录

前言3

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第一章高炉炼铁综合计算4

原始条件4

工艺计算6

配料计算6

物料平衡10

热平衡计算15

热平衡表18

m的高炉本体设计 19第二章有效容积12753

技术经济指标确定19

高炉内型尺寸计算19

炉衬材质及厚度22

炉底衬砖的设计22

炉腹、炉腰及炉身下部的砌筑22

炉身上部和炉喉砌筑23

高炉冷却 23

冷却的目的和意义24

高炉冷却介质 24

冷却设备 24

炉体钢结构25

炉体钢结构25

炉壳25

高炉基础25

结论错误!未定义书签。

谢辞26

参考文献 27

前言

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，在高炉内通过燃料燃烧、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生铁。其主要副产品有高炉炉渣和高炉煤气。

为实现优质、低耗、高产和延长炉龄，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。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。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果。

摘要: 高炉炼铁的历史悠久，炼铁技术日臻成熟，是当今主要的炼铁方式。高炉作为炼铁工艺的主体设备，其结构的合理性对炼铁的工艺操作、生产技术指标以及自身的寿命都有十分重要的影响。根据攀枝花钒钛磁铁矿的高炉冶炼特点，通过进行配料计算和物料平衡计算，设计了1700m3高炉本体。设计过程除考虑通常的高炉设计方案外，还考虑了攀枝花钒钛磁铁矿多年高炉冶炼的一些生产实践经验。采用碳砖加高铝砖综合炉底、全碳砖炉缸；冷却设备的设计为水冷炉底、炉缸和炉底采用三段光面冷却壁、炉身采用镶砖冷却壁；高炉钢结构采用炉体框架式结构，最后采用CAD绘制出高炉本体图。

关键词: 高炉炼铁；综合计算，高炉本体设计

第一章高炉炼铁综合计算原始条件

(1) 原料成分

原料成分见表1-1

表1-1原料成分（%）

续表1-1

（2）熔剂成分

熔剂成分成分见表1-2

表1-2熔剂成分（%）

（3）焦炭成分

焦炭成分见表1-3

表1-3焦炭成分（%）

（4）煤粉成分

煤粉成分见表1-4

表1-4煤粉成分（%）

（5）铁水预定成分

铁水预定成分见表1-5

表1-5铁水预定成分（%）

（6）元素在高炉各相中的分配见表1-6

表1-6元素在高炉各相中的分配（%）

选定焦比：350kg/t 煤比：160kg/t rd=

炉渣R：风温：1100℃炉渣：1500℃生铁：1450℃炉顶煤气：200℃

工艺计算

1.2.1 配料计算

1 . 原料成分的整理

原料成分校正整理见表1-2-1

表1-2-1原料成分校正（%）

续表 1-2-1

配比；烧结矿/球团矿/精块矿=65/25/10

混合矿成分见表1-2-2 表1-2-2混合矿成分（%）

续表1-2-2

2. 冶炼1吨生铁原料的消耗

设生产每吨生铁所用的复合矿和石灰石分别为X t Kg /和Y t Kg /，其中:焦比350t Kg /，煤比160

t Kg /，

鼓风湿度1%，直接还原度

d

γ=，炉渣碱度。

铁平衡 ＋×3/997= ++350×+160×

碱度平衡 =++350×+160×/++350×+160× 解得: X =t Kg

/ Y =t Kg /

3. 渣量和炉渣成分的计算 (1)．炉渣中 的量 a.原燃料带入的总硫量:

s G =×＋350×＋×＋160×=3.648 Kg/t

b.进入生铁的硫量: 生铁

s G =Gs ×7%=

Kg

c.进入煤气的硫量:

煤气

s G =Gs ×8%=×8%=

Kg

故炉渣中的硫量:

渣s G = s G -生铁s G -煤气s G =Kg 炉渣中的FeO 的量渣FeO G

渣

FeO G =×

5672

997.00.003 =Kg (3).炉渣中的MnO 量

渣

MnO G

渣

MnO G =××=

Kg

(4).炉渣中的

2SiO 量渣2SiO G

渣

2SiO G =×+×+350×+160×Kg 炉渣中的CaO 量G CaO

G CaO 渣=×+×+350×+160×=Kg (6).炉渣中的MgO 量G MgO 渣 G MgO 渣=×+×+350×+160×=Kg (7).炉渣中的32O Al 量渣32O Al G

渣32O Al G =×+×+350×+160×=Kg

(8)炉渣中的TiO 2

渣2TiO G =×＋350××80/48=Kg

总渣量： 渣G =渣s G 1/2+渣FeO G +渣MnO G +渣2

SiO G +渣CaO G +渣MgO G +渣3

2

O Al G ＋渣2

SiO G =Kg