年产350万吨制钢生铁的高炉炼铁车间设计 钢铁作为我们人类生活的重要基础原料，其生产技术水平代表了国家的经济水平和综合国力地位。目前钢铁工业正朝着高效、低耗、清洁、长寿和优质的方向发展。“十三五”规划指出，我国钢铁企业面临着产能过剩矛盾愈发突出、创新发展能力不足、环境能源约束能力不断增强、企业经营困难等问题。 据此，本设计将以高炉的高效化、高炉长寿、低燃料比、环保为目标设计年产350万吨制钢生铁的高炉炼铁车间。其主要设计内容有：高炉冶炼综合计算、高炉本体设计、高炉原料系统、送风系统、渣铁处理系统、除尘系统、喷吹燃料系统等方面进行设计，再根据计算所得数据绘制高炉本体图、高炉炼铁车间主体立面图、炼铁车间布置图。 设计中采用国内相同高炉的相关数据及一些先进的设计方法、技术、设备，做到高机械化，自动化和大型化，然后在节约资源，节约生产成本，减少高炉占地面积等方面综合考虑，最终达到生产最佳效益。 关键词：高炉本体；物料平衡；热量平衡；附属机构；车间布置 Abstract As an important basic raw materials of iron and steel in our lives, the level of production technology represents the level of national economy and comprehensive national strength. The current status of iron and steel industry is facing the high efficiency, low consumption, clean, longevity and quality direction. "13th Five-Year plan" pointed out that China's iron and steel enterprises are facing overcapacity contradictions increasingly prominent, innovation and development lack of ability, ability of energy constrained environment increasing, business difficulties and other issues. Accordingly, the design will be efficient, blast furnaces longevity, low fuel ratio, environmental protection objectives design annual production capacity of 3.5 million tons of steel pig iron blast furnace plant. Its main contents are: comprehensive design calculation of blast furnace smelting, blast furnace design, raw material system of blast furnace, air supply system, processing system, slag and iron dust removal system. Fuel injection system and other aspects of the design, according to the calculation and drawing of blast furnace body map data, blast furnace elevation, ironmaking workshop layout. The design process will use the same domestic blast furnace data such as Baosteel, some advanced design methods, technology, equipment, achieve high mechanization, automation and large-scale, and save resources, save production cost and reduce blast furnace covers an area of and other aspects of the comprehensive consideration, and ultimately achieve the best production efficiency. Key words: blast furnace body; material balance; heat balance; auxiliary mechanism; workshop layout 设计任务书 21世纪以来，以钢铁材料为主体的材料仍将是人类社会发展中最重要的结构材料，也是产量最多的功能材料。钢铁作为国民经济的重要基础原料，其生产技术水平代表了国家的经济水平和综合国力地位。近年来，钢铁工业的科学技术得到了前所未有的发展，推动了钢铁工业在产品工艺和设备上的更新换代，使世界钢铁工业朝着高效、低耗、清洁、长寿和优质的方向发展。与此同时，钢铁工业的不断发展对高炉炼铁技术提出了更高的要求。 “十三五”规划指出，钢铁企业面临着产能过剩矛盾愈发突出、创新发展能力不足、环境能源约束能力不断增强、企业经营困难等问题。相关数据也表明，我国的人均钢消费量与世界发达国家相比还比较低，2002年才超过世界平均值，达到141kg；此外，钢铁需求量的增加直接导致了生产钢铁所需的生铁量提高，而要提高优质炼钢生铁量，满足企业的需要，不免要从提高高炉炼铁的技术入手。目前我国在生产成本、原料消耗、环境保护等方面也与世界先进水平存在较大差距。据此，本人将以高炉的高效化、高炉长寿、低燃料比、环保为目标设计年产350万吨制钢生铁的高炉炼铁车间。在毕业设计中，我们能够将学习到的专业理论知识综合运用，在设计过程中不断查阅资料，获取新的知识和方法，并运到设计过程中。设计的过程同时也是把实际与理论结合起来，检验和提高我们对基础知识和专业知识的认识理解，掌握程度及综合运用的实践能力。 一、 设计题目 年产350万吨制钢生铁的高炉炼铁车间设计 二、 设计基础条件 1、产品原料来源 高炉炼铁的原料来源有焦炭、铁矿石、熔剂（如石灰石）。 2、产品质量目标 铁含量高，杂质成分少，硫磷含量低，满足客户所需产品的质量要求。 3、能源利用 在高炉煤气除尘系统中设置了透平发电机组，通过通透平机把高炉炉顶煤气的压 力能和热能转化为机械能，驱动发电机发电的能量回收利用装置。 4、安全要求 在设计中坚决贯彻安全第一的指导思想，从提高装置的本质安全性出发，尽量采用新的安全技术和安全设计方法。 5、环保要求 对高炉煤气，烟尘都需进行净化除尘，以达到使用标准。 三、 工作内容及要求 1、根据原始成分数据表确定所需原料的配比，含量，碱度，品位 2、高炉冶炼的综合计算 （1）配料平衡计算 （2）物料平衡计算 （3）热平衡计算 （4）编制物料及热量平衡计算书与相应的平衡表 3、高炉本体设计 4、高炉车间原料系统设计 5、送风系统设计 6、渣铁处理系统设计 7、煤气除尘系统设计 8、喷吹系统设计 9、高炉炼铁车间平面布置设计 10、厂址的选择 11、安全防火与环境保护 12、绘制三张A1图（高炉本体图、高炉立面图、炼铁车间平面布置图） 13、编制设计说明书一份 目 录 第1章 绪论 1 1.1高炉炼铁的发展状况 1 1.2高炉冶炼概况 1 1.3高炉冶炼的主要经济指标 3 第2章 高炉冶炼综合计算 5 2.1配料计算 5 2.1.1 原始条件 5 2.1.2铁矿石用量的计算G矿 9 2.1.3计算熔剂需要量G熔 9 2.1.4炉渣成分的计算 10 2.1.5校核生铁成分 12 2.2物料平衡计算 13 2.2.1风量的计算 13 2.2.2炉顶煤气成分及数量的计算 15 2.2.3编制物料平衡 17 2.3热平衡计算 18 2.3.1热量收入q收 18 2.3.2热量支出q支 20 2.3.3热量平衡表 22 第3章 高炉本体设计 25 3.1高炉炉型设计 25 3.2炉型计算 26 3.2.1高炉座数的确定 26 3.2.2高炉容积的确定 26 3.2.3炉缸尺寸 26 3.2.4死铁层厚度 27 3.2.5炉腰直径、炉腹角、炉腰高度 27 3.2.6炉喉直径、炉喉高度 28 3.2.7炉身角、炉身高度、炉腰高度 28 3.2.8核校炉容 29 3.2.9核校高径比 30 3.3高炉炉衬 30 3.4高炉冷却 31 3.5 高炉钢结构 32 3.5.1.高炉本体钢结构 32 3.5.2炉壳 33 3.5.3炉体框架 33 3.6高炉基础 33 第4章 高炉原料车间 35 4.1贮矿槽 35 4.2贮矿槽下运输称量 36 4.3上料机 36 4.4炉顶装料装置 37 4.5探料装置 37 第5章 高炉送风系统 39 5.1概述 39 5.2高炉鼓风机 39 5.2.1高炉冶炼对鼓风机的要求 39 5.2.2鼓风机风量的计算 39 5.2.3高炉鼓风机的选择 40 5.3富氧，脱湿装置 42 5.3.1富氧鼓风 42 5.3.2脱湿鼓风 42 5.4热风炉的设计 43 5.4.1热风炉工作原理 43 5.4.2热风炉基本参数的确定 43 第6章 渣铁处理系统 45 6.1概述 45 6.1风口平台和出铁场 45 6.3炉前设备 45 6.3.1开铁口机 45 6.3.2堵铁口泥炮 46 6.3.3堵渣机 46 6.3.4炉前吊车 46 6.4铁水处理设备 46 6.4.1铁水罐车 46 6.4.2铸铁机 47 6.5炉渣处理 47 第7章 煤气除尘工艺及设备 49 7.1 概述 49 7.2粗除尘装置 49 7.3半精细除尘设备 50 7.4精细装置设备 50 7.5煤气管道设计 50 第8章 高炉喷吹燃料设备 53 8.1概述 53 8.2煤粉的制备 53 8.2.1原煤贮存 53 8.2.2煤的干燥 53 8.2.3磨料机 53 8.2.4粗粉分离器 53 8.2.5旋风分离器 53 8.2.7锁气器 53 8.2.8布袋收集器 54 8.2.9螺旋泵 54 8.3喷煤系统 54 第9章 炼铁厂的平面布置 55 9.1高炉炼铁车间平面布置遵循的原则 55 9.2高炉炼铁车间的平面布置 55 第10章 厂址的选择 57 10.1厂址选择的原则 57 10.2厂址选择的地理条件 57 第11章 安全防火与环境保护 59 11.1安全与防火意识 59 11.1.1火灾与爆发原因 59 11.1.2防火措施 59 11.2环境保护与能源回收 59 参考文献 61
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