高炉炼铁综合计算及高炉本体设计.doc

高炉炼铁综合计算及高炉本体设计目 录前 言 3摘 要 错误！未定义书签第一章 高炉炼铁综合计算 51.1 原始条件 51.2 工艺计算 81.2.1 配料计算 81.2.2 物料平衡 131.2.3 热平衡计算 201.2.3.2 热平衡表 25第二章 有效容积1275的高炉本体设计 262.1 技术经济指标确定 262.2 高炉内型尺寸计算 262.2 炉衬材质及厚度 302.2.1炉底衬砖的设计 302.2.2炉腹、炉腰及炉身下部的砌筑 302.2.3炉身上部和炉喉砌筑 312.3高炉冷却 312.3.1冷却的目的和意义 322.3.2高炉冷却介质 322.3.3冷却设备 322.4炉体钢结构 332.4.1炉体钢结构 342.4.2炉壳 342.5 高炉基础 35结 论 错误！未定义书签谢 辞 37参考文献 38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1.1 原始条件(1) 原料成分原料成分见表1-1 表 1-1原料成分（%）原 料TFeSFeOFe2O3SiO2Al2O3CaOMgOMnO烧结矿49.230.0828.0961.148.42.3514.222.360.42球团矿63.040.0071.0088.934.791.310.360.410.48精块矿64.40.01311.4279.34.80.80.390.330.24续表1-1 FeSFeS2P2O5TiO2K2ONa2O烧损合计H2OH2OCO20.2260.1811.240.1570.16498.940.020.0292.3699.690.0250.1240.321.970.669100.41.47（2） 熔剂成分熔剂成分成分见表1-2表1-2熔剂成分（%）熔 剂 成 分 表熔剂TFeSFe2O3SiO2Al2O3CaOMgOMnOFeS2P2O5烧损合计H2O物H2O化CO2石灰石0.252 0.277 0.014 0.540 0.380 54.060 0.290 0.520 0.002 1.400 42.800 100.006 1.580 （3）焦炭成分焦炭成分见表1-3表1-3焦炭成分（%）TFe固定碳灰 分SiO2Al2O3CaOMgOTiO2MnOP2O5K2ONa2OFeO0.692 85.374 5.860 3.860 0.850 0.033 0.380 0.043 0.050 0.050 0.890 挥 发 分有 机 物合 计H2O物CO2COH2N2CH4HNS0.347 0.347 0.101 0.150 0.070 0.480 0.630 0.485 100.000 0.500 （4） 煤粉成分煤粉成分见表1-4表1-4煤粉成分（%）煤 粉 成 分 表（%）CHONTSH2O灰 分合 计SiO2Al2O3CaOMgOFeO混合煤81.450 3.090 3.460 1.460 0.440 0.870 4.710 2.970 1.140 0.030 0.380 100.000 （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（%）FeSiMnSPCTi94.8090.360.200.0210.0734.3370.20（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（%）元素FeMnPSV生铁99.750100770炉渣0.350-8530煤气---8选定焦比：350kg/t 煤比：160kg/t rd=0.45 炉渣R：1.2 风温：1100℃ 炉渣：1500℃ 生铁：1450℃ 炉顶煤气：200℃1.2 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（%）原 料TFeSFe2O3SiO2Al2O3CaOMgOMnOFeO烧结矿49.340.08561.1428.562.4614.372.210.528.11球团矿63.0540.06588.9214.571.350.3670.4950.5461.12精块矿64.5820.01279.154.320.850.420.2490.2211.62石灰石0.2520.0140.540.3854.050.28续表 1-2-1P2O5TiO2K2ONa2O烧损FeSFeS2合计H2OH2OCO20.1791.420.3540.3640.226100.0000.0402.500.026100.0000.1210.361.980.6750.023100.0001.511.4042.5670.520.245100.000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（%）成分TFeSFe2O3SiO2Al2O3CaOMgOMnOFeO混合矿54.2930.07369.8767.1392.0219.4741.5850.4976.714续表1-2-2P2O5TiO2FeSFeS2Na2OK2O烧损合计0.1381.5840.1530.0020.2370.230.2661002. 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和，其中:焦比350，煤比160，鼓风湿度1%，直接还原度=0.45，炉渣碱度1.2。

铁平衡 948.09＋948.09×3/997= 0.54179x+0.00252y+350×0.00692+160×0.00296 碱度平衡 1.2=(0.09601x+0.54057y+350×0.0085+160×0.0114)/(0.07273x+0.0054y+350×0.0586+160××60/28)解得: =1749.224 =8.091 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:=1749.224×0.00073＋350×0.00485＋8.091×0.00277＋160×0.0044=3.648 Kg/t b.进入生铁的硫量: =Gs×7%=0.25 c.进入煤气的硫量:=Gs×8%=3.648×8%=0.292故炉渣中的硫量: = --=3.276-0.23-0.262=3.136(2).炉渣中的的量 =948.09×=3.668(3).炉渣中的量=0.00497×1749.224×0.5=4.347(4).炉渣中的量 =0.07139×1749.224+0.0054×8.091+350×0.0586+160××60/28=145.258(5).炉渣中的量GCaOGCaO渣=0.09474×1749.224+0.54057×8.091+350×0.0085+160×0.0114=174.894(6).炉渣中的量GMgO渣GMgO渣=0.0158×1749.224+0.0029×8.091+350×0.00033+160×0.0003=28.864(7).炉渣中的量 =0.02021×1749.224+0.0038×8.091+350×0.0386+160×0.0297=53.465(8)炉渣中的TiO2 =1749.224×0.01584＋350×0.0038-2×80/48=25.704总渣量： =1/2++++++＋=437.768炉渣成分见表1-2-3表1-2-3 炉渣成分成分/2TiO2 重量/Kg145.353.465174.89428.864.3473.6681.56825.704437.768百分比/%33.1812.21339.9516.5930.9930.8340.3585.8721004. 生铁成分的校对[Si]=0.36% [S]=0.023% 。