年产350万吨炼钢生铁高炉车间毕业设计

取h4=18 m
=83 58'28"
0
校核 选取 则
tan =
Βιβλιοθήκη Baidu
2 h4 2 18 = =9.47 D d1 11 .9 8.1
Hu =2.50 D H u =2.50× D =2.50×11.9=29.75
取 H u =29.8 m
求得: h3 = H u - h1 - h2 - h4 - h5 =29.8-3.5-3.5-18-2.0=2.8 m 2.3校核炉容: 炉缸体积 炉腹体积
P总 10086.5 = =5043 t 2 2
第 3 页 共 22 页
365×95%=347 d
P总 =
350104 =10086.5 t 347
唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）
每座高炉容积
Vu ' =
P
v
=
2542.38 =2522 m 3 2 .0
取 Vu ' =2520 m 3
第 1 页 共 22 页
唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）
1 设计条件
1.1 主要技术经济指标 1.1.1 高炉有效容积利用系数(V ) 高炉有效容积利用系数即每昼夜生铁的产量与高炉有效容积之 比，即每昼夜 1m³有效容积的生铁产量。可用下式表示：
P V有
3
v
式中
v ---高炉有效容积利用系数，吨铁/米 ·昼夜
d h1 = 10.8 2 3.5 =320.47 m 3 4 4 V2 = h 2 ( D 2 D d d 2 ) 12
V1 =
2
= 炉腰体积 炉身体积
V3 =

12
2
3.5 (11 .9 2 11 .9 10.8 10.8 2 ) =354.22 m 3
d = 0 . 23 I Vu = 0 . 23 i燃 0 . 95 2520 =10.73 1.1
取 d =10.8 m 合理
Vu 2520 = =27.5 A 2 10.8 4
第 5 页 共 22 页
唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）
2) 炉缸高度 渣口高度
hz = 1.27
年产量 年工作日
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炼 铁车间总容积（ m 3 ）: 高炉炼铁车间总容积＝
日产量 高炉有效容积利用系数
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（2.7～3.0 左右） 。 如设计年产生铁 350 万吨的高炉车间 ⑴确定年工作日: 日产量: ⑵确定高炉容积: 选定高炉座数为 2 座,利用系数 v =2.0 t / m 3 d 每座高炉日产量 P =
第 4 页 共 22 页
唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）
2 高炉炉型设计
2.1 高炉炉型选择 高炉炉型选择五段式矮胖型。见图 1
图1
2520m 高炉炉型图
3
2.2 设计与计算 2.2.1 炉缸尺寸: 1) 炉缸直径 选定冶炼强度 I =0.95 t / m 3 d , 燃烧强度 i燃 =1.10 t / m 3 h 则 校核
焦比可根据设计采用的原燃料、风温、设备、操作等条件与实际 生产情况进行全面分析比较和计算确定。当高炉采用喷吹燃料时，计 算焦比必须考虑喷吹物的焦炭置换量。 本设计的焦比为 330 Kg / t 。 1.1.3 煤比（ Y ） 冶炼每吨生铁消耗的煤粉为煤比。本设计煤比为 190 Kg / t 。
第 2 页 共 22 页
唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）
前言
我国修建现代化高炉始于 1891 年，解放前期，铁的年产量只有 25 万吨，钢为 15.8 万吨。随着时代的变迁，新中国的炼铁工业从以 中小高炉占绝对主导地位起步， 到 20 世纪 50 年代末大办钢铁时大兴 “平地吹” 土法烧结和土高炉盛行， 再到 20 世纪 8O 年代中期 300 立 方米、620 立方米、1000 立方米高炉通用设计，走过了一条随着时代 的变迁的道路。 目前，我国正在生产的高炉有三千三百多座。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地概括为 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 的我国实际状况看，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，有效容积从 1000 立方米以上乃至 3000 立方米以 上超大型高炉。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 集中治理， 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。创造更大的经济效益及社会效益。 一座年产 350 万吨炼钢铁水的高炉是较能适应唐山地区的原燃 料条件和唐钢的工艺以及环境条件， 并且在节能环保方面较小高炉有 很大的优势，同时初期投资相对较小，对于唐山地区的许多钢铁厂都 具有比较好的借鉴作用。因此，本设计为 2520 立方米高炉设计，设 计结果结合实际生产，力求对实际生产具有比较好的指导作用。
d1 =0.68 D
第 6 页 共 22 页
唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）
则 选取
d1 =0.68× D =0.68×11.9=8.09 h5 =2.0 m
取 d1 =8.1 m
2.2.4炉身角,炉身高度,炉腰高度: 选取 =84 则
h4 =
0
D d1 11 .9 8.1 tan 84 0 =18.08 tan = 2 2
n =2×( d +2)=2×(10.8 +2)=25.6
a =0.5 m h1 = h f + a =3.0+0.5=3.5 m
3）死铁层厚度: 选取
ho = 1.5m
2.2.2炉腰直径,炉腹角,炉腹高度 选取 则
D =1.10 d D =1.10× d =1.10×10.8=11.88
取
D =11.9 m
P ---高炉每昼夜的生铁产量，吨铁/昼夜 V有 ---高炉有效容积，米
3
V 是高炉冶炼的一个重要指标，本设计 v =2.0 t / m 3 d 。
1.1.2 焦比（ K ） 焦比即每昼夜焦炭消耗量与每昼夜生铁产量之比， 即冶炼每吨生 铁消耗焦炭量。可用下式表示：
QK P
K
式中
K ---高炉焦比，千克/吨铁 P ---高炉每昼夜的生铁产量，吨铁/昼夜 Q K ---高炉每昼夜消耗焦炭量，千克/昼夜
唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）
1.1.4 冶炼强度（ I ）和燃烧强度（ i ） 高炉冶炼强度是每昼夜 1 m 3 有效容积燃烧的焦炭量,即高炉每昼 夜焦炭消耗量与 V有 的比值,本设计 I =0.95 t / m 3 d 。燃烧强度既每 小时每 m 2 炉缸截面积所燃烧的焦炭数量。本设计 i =1.10 t / m 3 d 。 1.2 高炉容量及座数的确定 高炉炼铁车间建设高炉的座数，既要考虑尽量增大高炉容积，又 要考虑企业的煤气平衡和生铁量的均衡，所以一般根据车间规模，由 两座或三座高炉组成即可。本设计选取高炉车间由两座相同容积 （2520 m 3 ）的高炉组成。 由高炉炼铁车间生铁年产量除以年工作日，即得出高炉炼铁车 间日产量（ t ）: 高炉炼铁车间日产量＝
b P N c 铁 d 2
=1.27 =
1.2 5043 10 0.55 7.1 10.8 2
=1.69 取 hz =1.7 m 取 h f =3.0 m 取 n =26
风口高度 h f = 风口数目 个 风口结构尺寸 选取 则炉缸高度
hz k
1 .6 =3.04 0.56
目录
前言................................................................................................ 1 1 设计条件...................................................................................... 2 1.1 主要技术经济指标.................................................................... 2 1.2 高炉容量及座数的确定............................................................. 3 2 高炉炉型设计.............................................................................. 5 2.1 高炉炉型选择.......................................................................... 5 2.2 设计与计算............................................................................... 5 2.3 校核炉容:................................................................................. 7 3 炉衬选择..................................................................................... 9 3.1 高炉炉基的形状及材质............................................................ 9 3.2 高炉炉底和各段炉衬的选择、设计和砌筑.............................. 11 4 冷却设备选择、风口及铁口设计.................................................14 4.1 炉底冷却型式选择.................................................................. 14 4.2 高炉各部位冷却设备的选择.................................................... 14 4.3 高炉供水量、水压的确定........................................................15 4.4 风口数目及直径...................................................................... 16 4.5 风口平台、出铁场及铁口........................................................16 4.6 炉壳及钢结构确定.................................................................. 17 结论.............................................................................................. 20 参考文献....................................................................................... 21 致 谢.......................................................................................... 22
选取 则
=81
h2 =
0
Dd 11 .9 10.8 tan = tan 81o =3.47 2 2
取 h2 =3.5 m
=81 4'10"
0
校核 a
tan a =
2 h2 2 3 .5 = =6.36 D d 11 .9 10.8
2.2.3炉喉直径,炉喉高度: 选取