年产量480万吨炼钢生铁和70万吨铸造生铁的高炉炼铁车间设计_毕业设计.docx

辽宁科技学院本科毕业设计题目：年产量480万吨炼钢生铁和70万吨铸造生铁的高炉炼铁车间设计专题：高炉炉顶煤气成分及其变化对炉内冶炼的影响专业：冶金工程班级：冶BGO82姓名：学号：0711108223指导教师：说明书及1页，图纸2张，专题4页，译文14页25高炉送风管路321.1.1 热风围管331.1.2 送风支管331.1.3 直吹管331.1.4 风口装置342.6 炉4内结构342.6.1 炉仇结构352.6.2 炉壳352.6.3 炉体框架362.6.4 炉缸炉身支柱和炉腰支圈以及支柱坐圈362.7 高炉基础372.7.1 高炉基础的负荷372.7.2 对高炉基础的要求383高炉炼铁车间供料系统393.1 车间的运转393.2 贮矿槽和贮焦槽及槽下运输筛分称S1.403.2.1 贮矿槽与贮焦枯403.2.2 槽F运输称他413.3 上料设备414炉顶装料设备424.1 无钟式炉顶装料设备424.1.1 申罐式无钟炉顶装料设备424.1.2 无钟式炉顶的布料方式434.2 探料装置445送风系统455.1 高炉用鼓风机455.1.1 高炉冶炼对鼓风机的要求455.1.2 高炉鼓风机的工作原理和特性465.1.3 高炉鼓风机的选择475.2 热风炉485.2.1 外燃式热风炉485.2.2 外燃式热风炉的特点496高炉喷吹煤粉系统506.1 煤粉的制备设备506.2 炉喷煤统506.2.1 单管路小郁喷吹系统506.2.2 喷吹透组有效容积的确定516.3 煤粉喷吹的安全措施536.3.1 制粉系统的安全措施536.3.2 喷吹系统的安全措麓537炉煤气处理系统547.1 煤气管道547.2 阻除尘装置547.2.1 重力除尘器除尘原理547.3 精细除尘装置548渣铁处理系统568.1 风口平台及出铁场设计568.1.1 风口平台及出铁场568.1.2 渣铁沟和撤渣器578.1.3 摆动流嘴578.2 炉前主要设备588.2.1 开铁口机588.2.2 堵铁口泥炮58823炉前吊车588.3 铁水处理5883.1 鱼雷跳车5983.2 2铸铁机598.4 炉渣处理设备59辽-i'科技学院本科生毕业设iN论文)q水=1.605×GH2o×22.418(200-100)1.605X31.11X22.4/18X100=(21.370kJ总计9828618.92100.00喷吹物分解1519601.55煤气带热418409.464.26水分分解184474.921.87炉尘带热3016.80.03热损失459860.744.68总计9828618.92100热欹利用系数KKK总热班收入一（煤气带走的热十热损失）=I00%-*（4.26+4.68）%-91.0队对于般中小型商炉Kr值为80%85%10,近代高炉由于大型化和原料条件的改善可达到近90%碳素利用系数KC_碳-W化热（燃烧牛麻。和CQ放热）,除一入生铁外的碳个A懒烧生成Ca放洋°=7741036.07（373.16-41.1）X33436.2X100%-69.72Kc值对于中小汇高炉为5060轧大型而原料条件较好的高炉可达到65%以上.2高炉本体设计高炉本体包括高炉基础、钢结构、炉衬、冷却装置，以及高炉炉型设计计算等。高炉的大小以高毋有效容枳表示：高炉有效容积和座数表明高炉车间的规模，高炉有效容积和炉型是高炉本体设计的基础。近代高炉有效容枳向大型化发展。F1.前，世界大型庙炉有效容枳已达至晅OOonp级，而炉型设计则向着大型横向发展，H/D值已近2.0左右。高炉本体结构的设计以及是否合理是实现优质、低耗、高产、长寿的先决条件，也是高炉辅助系统装置的设计和选型的依据。高炉炉衬用耐火材料，已由单一的陶变质耐火材料，普遍地过渡到陶瓷质和碳质耐火材料综合结构，也有采川高纯度AIO3的刚玉破和碳化硅破：高炉冷却设备期间结构亦在不断改进，软水冷却、纯水冷却在逐渐扩大其使用范围。由于高炉综合设计水平的提高，强化高炉炉龄已经可望达到I年或更长.高炉本体结构及其设计是高炉车间实际首要解决的关键所在，必须慎重时待。2.1高炉炉型高炉是竖炉.高炉内部工作空间剖面的形状成为高炉炉型或高炉内型。高炉问世二百多年来，随着人们对产量的要求和原料燃料条件的改善，以及鼓风能力的提高，高炉炉型也在不断地演变和发展.总炉冶炼的实质是上升的煤气流和下降炉料之间所进行的传热传质过程，因此必须提供燃料燃烧所必须的空间，提供高温煤气流与炉料进行传热传质的空间。炉型要适应炉料燃烧条件，保证冶炼过程的顺行。2.2炉型设计与计算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枳。历史上曾有过将产量与有效高度直接联系起来.结果设计炉型都是依产量大小的相似形，这显然是不合理的：也曾有过以产量定炉缸横面枳，在焦比一定的条件下，炉缸单位面积的燃烧强度，便可以确定某一合适的数值，这样做虽然仃一定的道理，但并不全面。现在多数国家都是以产量和有效容积利用系数（ny）来确定高炉有效容积，再以有效容积为基础，计算其他尺寸。有关炉型的名词概念:选取H,D=2.2则H=2.2×1.4.6=32.im取H=32.Im求113=Hrh1.-h2-h4-h5=32.1-4.77-4-18-2=3.33m10、校核炉容：(I)炉缸体积：V1=2h1.=；13.4:X4.77=672.69m-炉腰体积：%=Vh2(D、Dd+d2；=×4X(14.62+14.6X13.4+134，12=588.36mj炉腰体积：V3=D2h3=×14.62X3.33=557.49m3炉身体积：V4=h4(D2+D4+4)=X18×(14.62+14.6×9.5+9S=208339m3(5)炉喉体枳：V5=；djh5=；x9.52X2=141.76m3Vu=V1+V2+V3+V4+V5=672.69+588.36+557.49+2083.39+141.76=4043.690?误差:4043.69-403840380.14<1炉型设计合理，符合要求.IK绘制高炉炉型图.高炉炉型图见图2.U2.3.2高炉炉村的设计与砌筑高炉炉衬设计的内容是选择各部位炉衬的材质，确定炉衬的厚度.说明砌筑方法以及材料计算.炉衬设计的合理可以延长高炉寿命，并获得良好的技术经济指标。2.3.2.1高炉各部分炉村设计与砌筑综合分析高炉炉衬的破损机理发现，高温是炉衬破损的根本条件，其次是渣铁液、喊金属的侵蚀，机械冲刷、渗漏、账缩开裂、磨损等的动力作用也不可忽视，但就主次来说，应着重从传热学来分析，其次也要从化学侵蚀、动力学来研究，才能得到合理的炉衬结构。1、炉底、腌炉缸工作条件与炉底相似，而且装有铁口和风口，每天有大量铁水流过铁口、开堵铁口布剧烈的温度波动和侵蚀。风口前边是燃烧带，为高炉内温度最高区域。本设计采用美国UCAR公司的热压炭砖和法国SaVoie公司的陶瓷杯技术，将“导热法”和“耐火材料法”两种炉衬设计系统结合在一起，集两者之长，以期实现高炉长寿的目标。此设计炉衬所需材质有国产炭砖，涮钢其来石砖，陶瓷杯其来石破，美联炭NMA砖，陶党杯棕刚玉预制块。陶兖杯炉底炉缸结构的优越性有以卜几点：(1)提高铁水温度。由于陶瓷杯的隔热保温作用，减少了通过炉底炉缸的热损失，铁水可保持较高的温度，给炼钢生产创造了良好的节能条件。(2)易于复风操作。由于陶窃杯的保温作用，在高炉休风期间，炉子冷却速度慢，热损失少，这有利于豆风时恢受正常操作。(3)防止铁水渗漏。由于1150。等温线紧拳炉衬的内表面，并且由于耐火材料的膨胀，缩小了破缝，因而铁水的渗透是布限的，降低了炉缸烧穿的危险性.美国UCAR热压小炭砖炉缸散热型的优越性：选用高热导率、低渗透度和优良抗减侵蚀性能的炭质材料，采用小块热压成型炭砖砌筑，以减小单块砖的湿度梯度，并使用特殊泥浆吸收温度造成的热应力，热址能顺利传递到冷却系6高炉喷吹煤粉系统从高炉风U装置吹入粉状的煤粉代替了部分价格品贵而I1.资源日益缺乏的焦炭，降低了成本，改善了高炉操作指标4。设计时，在选择工艺流程和设备时，我号.点了下列工艺要求：(1)能持续稳定地喷入炉内；(2)各风口的喷入量接近，其误差不应该影响高炉炉缸周围工作的均匀性：(3)计量准确，并可按高炉操作的需要调节喷入量：(4)设备简单、安全。高炉喷吹煤粉工艺流程包括两个系统，即煤粉的制备与燥粉的喷吹。6.1煤给的制备设备煤粉是由磨煤机加工出来的，我设计的是采用MPS中速磨煤机.煤粉收集设备采用PPCS气箱式脉冲布袋收粉器.6.2高炉喷煤系统6.2.1单管路串罐喷吹系统喷吹窿下只设一条喷吹管路的啖吹形式称为单管路喷吹。单管路喷吹必须与多头分配器配合使用。各风口喷煤盘的均匀程度取决于多头分配器的结构形式和支管补气调节的可匏性.的管路喷吹工艺具有如下优点：工艺简单、设备少、投资低、维修量小、操作方便以及容易实现自动计量；由于混合器较大，输粉管道粗，不易赌塞：在个别喷枪停用时，不会导致喷吹城内产生死角，能保持下料顺畅，并且容易调节喷吹速率；在喷煤总管上安装自动切断间，以确保喷煤系统安全。在喷吹高挥发分的煤烟时，采用单管路喷吹，可以较好的解决由于死角处的煤粉自然和因回火而引起爆炸的可能性.因此，目前有将多管路喷吹改为单管路喷吹的趋势。小廨喷吹工艺是将3个罐重变布置的，从上到下3个殿依次为煤粉仓、中间罐和喷吹程。打开上钟阀.煤粉由煤粉仓落入中间排内，装满煤粉后关上钟阀。当喷吹罐内煤粉下降到底料位时，中间耀开始充压,向罐内充入氮气,使8渣铁处理系统渣铁处理系统是高炉生产的重要环节,及时合理地处理好生铁和炉渣是保证高炉按时正常出铁、出渣，确保高产、优质、低耗和改善环境重要手段。选定这些设备时应该做到：既注意不断提高劳动生产率，为高炉进一步强化创造条件，乂要关心工人健康，改进操作,用机械化自动化代替繁重的体力劳动。8.1 风口平台及出铁场设计8.1.1 风口平台及出铁场在高炉下部，沿高炉炉缸风口前设置的工作平台为风口平台。为r操作方便，风口平台一般比风口中心线低U501250mm,应该平坦并且还要留有排水坡度，其操作面积随炉容大小而异.股由炉壳外径算起,净空宽度为37m12.操作人员要通过风口观察炉况，更换风口，放渣，维护渣口、渣沟，检查冷却设备，操作一些阀门等。出铁场是布置铁沟、安装炉前设备、进行出铁放渣操作的炉前工作平台。出铁场一般比风口平台约低1.5m：出铁场面枳的大小，取决于渣铁沟的布置和炉前操作的需要。出铁场长度与铁沟流嘴数目及布置有关，而高度则要保证任何一个铁沟流嘴卜沿不低于4.8m,以便机车能够通过。出铁场长度一般为4060m,其宽度有渲铁运输铁路线决定，一般为1525m.根据炉前的工作特点，出铁场在主铁沟区域应保恃平坦，其余部分做成由中心向两例和由铁口