高炉炼铁设计

无钟炉顶：包括受料漏斗、上下密 封阀、中心喉管、布料溜槽、探尺
高压操作的高炉还有均压阀、放散 阀
任务：按工艺要求将上料系统运来的炉 料均匀的装入炉内并保证煤气的密封。
⒋送风系统：包括鼓风机、热风炉、 热风管道、冷风管道、煤气管道、 混风管道、各种阀门、换热器等。
任务：连续可靠地供给高炉冶 炼所需热风。
任务：定期将炉内的渣、铁
出净并及时运走，以保证高炉连 续生产。
⒎喷吹系统：包括原煤的储存、 运输、煤粉的制备、收集及煤 粉喷吹等系统。
任务：均匀稳定地向高炉喷
吹大量煤粉，以煤代焦，降低 焦炭消耗。
⒏动力系统：包括水、电、 压缩空气、氮气、蒸汽等生 产供应部门
任务：为高炉各生产系 统提供保障服务。
1.2 高炉生产主要技术经济指标
（1）高炉有效容积利用系数：
每昼夜、每m3高炉有效容积的生铁产量， 即高炉每昼夜的生铁产量与高炉有效容积之比。
V
P V有
有效容积利用系数愈大，高炉生产率愈高。目前， 一般大型高炉超过2.0，一些先进高炉可达到2.2～2.3。小 型高炉的更高，100～300m3高炉的利用系数为2.8～3.2。
高炉炼铁车间日产量＝ 年产量 （吨） 年工作日
年工作日一般取日历时间的95%
根据高炉炼铁车间日产量和高炉有效容积利 用系数可以计算出高炉炼铁车间总容积：
高炉炼铁车间总容积＝
日产量 高炉有效容积利用系数
（m3）
高炉有效容积利用系数一般直接选定。 大高炉选低值，2.0～2.2左右；小高炉选 高值，100m3高炉取2.7～3.0。
任务：高炉冶炼在其内部连续进 行。
⒉供上料系统：包括贮矿场、贮 矿槽、焦炭滚筛、称量漏斗、称 量车、料坑、斜桥、卷扬机、料 车上料机、大型高炉采用皮带上 料机。
任务：及时、准确、稳定地将
合格原料送入高炉炉顶的受料漏 斗。
⒊装料系统：有钟炉顶：包括受料漏斗、 旋转布料器、大小钟漏斗、大小钟、大小 钟平衡杆、探尺
2.1.1 生铁产量的确定
设计任务书中规定的生铁年产量是确定高 炉炼铁车间年产量的依据。
如果任务书给出多种品种生铁的年产量 如制钢铁与铸造铁，则应换算成同一品种的 生铁。一般是将铸造铁乘以换算系数，换算 为同一品种的制钢铁，求出总产量。
折算系数与铸造铁Si含量有关。
2.1.2 高炉炼铁车间总容积
高炉炼铁设计原理
1 高炉炼铁设计概述
1.1 高炉炼铁生产工艺流程 一.概念：
高炉炼铁是用还原剂（焦炭、煤 等）在高温下将铁矿石或含铁原料 还原成液态生铁的过程。
二.高炉本体及生产附属系统
高炉生产以高炉本体为主体，包括八 大系统：
⒈高炉本体：高炉本体是冶炼生铁的 主体设备，由炉基、炉壳、炉衬及冷 却设备、支柱或框架组成。
⒌煤气回收及除尘系统：包括煤气 上升管、煤气下降管、重力除尘器、 洗涤塔、文氏管、脱水器、电除尘 器或布袋除尘器
任务：将炉顶引出的含尘量很
高的荒煤气净化成合乎要求的气体 燃料；回收高炉煤气，使其含尘量 降至10mg/m3以下，以满足用户对 煤气质量的要求。
⒍渣铁处理系统：包括出铁场、 开口机、泥炮、炉前吊车、铁水 罐、堵渣机、水渣池及炉前水力 冲渣设施等。
2.1.3 高炉座数的确定
3)能充分利用本企业的副产品。 4）联合企业设有许多辅助设施，如发电站、水 站及各种加工厂等，可以充分保证本企业生产的 正常进行，不受外界因素的影响。
1.4 设计程序和内容
分三个阶段： 1）可行性研究 2）初步设计 3）施工图设计。
1.5 高炉炼铁厂的厂址选择
1）要考虑工业布局，有利于经济协作。 2）合理利用地形设计工艺流程，简化工艺，减少运 输量，节省投资。
K综 = ( QK+QY×R)/P （1—4）
（5）综合燃料比K燃：指冶炼一吨 生铁消耗的焦炭和喷吹燃料的数量之和。
K燃 = ( QK+QY)/P （1—5）
（6）冶炼强度（I）：
冶炼强度是每昼夜、每m3高炉有效容积燃 烧的焦炭量，即高炉一昼夜焦炭消耗量与有 效容积的比值：
I QK V有
当前国内外大型高炉一般为1.05左右。
高炉一代寿命是从点火开炉到停炉大修之 间的冶炼时间，或是指高炉相邻两次大修之间 的冶炼时间。大型高炉一代寿命为10～15年。
1.3 高炉炼铁设计的基本原则
一. 高炉炼铁设计应遵循的基本原则 1）合法性。 2）客观性。 3）先进性。 4）经济性。 5）综合性。 6）发展远景。 7）安全和环保。 8）标准化。 9）美学原则。
3）尽可能接近原料产地及消费地点，以减小原料及 产品的运输费用。
4）地质条件要好，地层下不能有有开采价值的矿物， 也不能是已开采区。
5）水电资源要丰富，高炉车间要求供水、供电不得 间断，供电要双电源。
6）尽量少占良田。 7）厂址要位于居民区主导风向的下风向或侧风向。
2 高炉炼铁车间设计
2.1 高炉座数及容积的确定
（7）生铁合格率：
化学成分符合国家标准的生铁称为合格 生铁，合格生铁占总产生铁量的百分数为生 铁合格率。它是衡量产品质量的指标。 （8）生铁成本的总和， 单位为元/t。
（9）休风率：
休风率是指高炉休风时间占高炉规定作业 时间的百分数。先进高炉休风率小于1％。 （10）高炉一代寿命：
（2）焦比（K）：
焦比是指冶炼每吨生铁消耗的焦炭量，即每
昼夜焦炭消耗量与每昼夜生铁产量之比。
（3）煤比
K QK P
冶炼每吨生铁消耗的煤粉量称为煤比。
煤焦置换比指单位质量的煤粉所代替的焦炭的
质量，表示煤粉利用率的高低。一般煤粉的置
换比为0.7～0.9。
（4）综合焦比K综：是将冶炼一吨 生铁所喷吹的煤粉或重油量乘上置换比折算 成干焦炭量，在与冶炼一吨生铁所消耗的干 焦炭量相加即为综合焦比。
二. 钢铁厂的组成 1.钢铁厂：
包括炼铁、炼钢、轧钢三个车间。 2.钢铁联合企业：
炼铁、炼钢、轧钢三个车间再加上矿 石准备车间和焦化车间，这个工厂就称为 钢铁联合企业。 3.钢铁加工厂：
只有炼钢和轧钢车间组成的工厂叫做 钢铁加工厂。
三. 钢铁联合企业的优点：
1）运输费用低廉。 2）在生产中可以采用热装，因而可以节约燃料、 提高产量。