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论文Word文档下载推荐.docx

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例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。

计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须做工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100%，元素含量和化合物含量要相吻合。

将依据确定的工艺技术参数、原燃料成分计算出单位产品的原料、燃料以及辅助材料的消耗量，以及主、副产品成分和产量等，供车间设计使用。

配料计算也是物料平衡和热平衡计算的基础。

依据质量守衡定律，投入高炉物料的质量总和应等于高炉排出物料的质量总和。

物料平衡计算可以验证配料计算是否准确无误，也是热平衡计算的基础。

物料平衡计算结果的相对误差不应大于0.3%。

1.2配料计算

1.2.1原燃料条件

1、原料成分（原始成分为烧结矿、球团矿、天然矿、石灰石以及炉尘，表中只显示计算后的综合矿）见表1.1；

2、燃料成分，见表1.2、表1.3；

3、确定冶炼条件；

预定生铁成分（%），见表1.4。

表1.1成分（%）

原料

TFe

Mn

P

S

FeO

CaO

MgO

SiO2

综合矿

59.62

0.03

0.032

16.10

7.35

1.985

5.64

炉尘

43.39

0.24

0.026

0.09

15.30

8.30

1.99

13.80

石灰石

1.08

0.06

0.001

0.036

1.10

51.03

0.89

1.98

Al2O3

MnO

P2O5

FeS

Fe2O3

烧损

Σ

H2O

CO2

1.51

0.039

0.073

0.083

67.22

100.00

1.31

0.31

0.243

44.77

1.967

C=11.95

0.07

0.078

0.002

0.10

1.26

1.06

42.43

注：

综合矿=70%烧结矿+20%球团矿+10%天然矿。

固定炭

灰分（13.51）

有机物（1.32）

挥发份（0.43）

水

H2

N2

CO

CH4

84.74

7.61

4.56

0.52

0.14

0.68

0.3

0.25

0.77

0.15

0.16

0.017

0.077

100

4.00

表1.2焦炭成分（%）

表1.3喷吹燃料成分（%）

品种

C

H

O

N

灰分

煤粉

77.83

2.35

2.33

0.83

0.46

0.30

7.15

6.83

0.69

0.93

表1.4生铁成分（%）

Fe

Si

95.14

0.65

0.035

0.025

4.12

其中Si、S由生铁质量要求定分别为0.65、0.025；

Mn、P由原料条件定为0.03、0.035。

C＝4.3－0.27Si－0.329P－0.032S＋0.3Mn

某元素在生铁、炉渣、炉气中的分配率（%），见表1.5。

表1.5元素分配率

生铁

炉渣

炉气

99.7

50

—

5

燃料消耗量（kg/t生铁）

焦炭（干）310

焦炭（湿）317

煤粉145置换比0.7

鼓风湿度12g/m3

相对湿度Φ＝12/1000×

22.4/18＝1.493%

风温1150℃

炉尘量20kg/t生铁

入炉熟炉料温度80℃

炉顶煤气温度200℃

焦炭冶炼强度0.96t/（d·

m3）

综合冶炼强度0.98t/（d·

利用系数2t/（d·

m3）

1.2.2计算矿石需要量G矿

1、燃料带入的铁量GFe燃

首先计算20kg炉尘中的焦粉量：

G焦粉＝G尘C%尘/C%焦＝20×

11.95/84.74＝2.82kg

高炉内衬参加反应的焦炭量为：

G焦＝310－2.82＝307.18kg

故GFe燃＝G焦%焦FeO%56/72＋G煤FeO%煤56/72

＝307.18×

0.68%×

56/72＋145×

0.93%×

56/72

＝2.67kg

2、进入炉渣中的铁量：

GFe渣＝1000Fe%生铁×

0.3%/99.7%＝1000×

95.14%×

0.3%/99.7%＝2.863kg

式中0.3%、99.7%-分别为铁在炉渣和生铁中的分配率

3、需要由铁矿石带入的铁量为：

GFe矿＝1000Fe%生铁＋GFe渣－GFe燃＝951.4＋2.863－2.67＝951.6kg

4、冶炼1吨生铁的铁矿石需要量。

G矿＝GFe矿/Fe%矿＝951.6/59.62%＝1596.11kg

考虑到炉尘吹出量，入炉铁矿石量为：

G`矿＝G矿＋G尘－G焦粉＝1596.11＋20－2.82＝1613.29kg

1.2.3计算熔剂需要量G熔

1、设定炉渣碱度R＝CaO/SiO2＝1.15

制钢生铁：

R＝1.10~1.2；

铸造生铁：

R＝1.0~1.1

2、石灰石的有效熔剂性

CaO%有效＝CaO%熔剂－RSiO2%熔剂＝51.03－1.15×

1.98%＝48.75%

3、原料、燃料带有的CaO量GCaO.

铁矿石带入的CaO量为：

GCaO矿＝G矿CaO%矿＝1596.11×

7.35%＝117.31kg

焦炭带入的CaO量为：

GCaO焦＝G焦CaO%焦＝307.18×

0.52%＝1.60kg

煤粉带入的CaO量为：

GCaO煤＝G煤CaO%煤＝145×

0.69%＝1.00kg

故GCaO＝GCaO矿＋GCaO焦＋GCaO煤＝117.31＋1.60＋1.00＝119.91kg

4、原料、燃料带入的SiO2量

铁矿石带入的SiO2量为：

矿＝G矿SiO2%矿＝1596.11×

5.64%＝90.02kg

焦炭带入的SiO2量为：

焦＝G焦SiO2%焦＝307.18×

7.61%＝23.38kg

煤粉带入的SiO2量为：

煤＝G煤SiO2%煤＝145×

7.15%＝10.37kg

硅素还原消耗的SiO2量为：

还＝1000Si%生铁60/28＝1000×

0.65%×

60/28＝13.93kg

故＝矿＋焦＋煤－还

＝90.02＋23.38＋10.37－13.93

＝109.84kg

熔剂（石灰石）需要量为：

G熔＝（R-GCaO）/CaO有效＝（1.15×

109.84－119.91）/48.75%＝13.14kg

1.2.4炉渣成分的计算

原料、燃料及熔剂的成分见表1.6。

原燃料

数量kg

%

kg

1596.11

117.31

31.68

90.02

24.10

0.62

0.48

焦炭

307.18

1.60

0.43

23.38

14.01

2.37

煤粉

145

1.04

0.45

10.73

10.25

13.14

6.71

0.12

0.26

0.01

0.010

0.005

126.62

32.67

124.03

48.02

0.63

3.295

表1.6每吨生铁带入的有关物质的量

1、炉渣中CaO的量GCaO渣。

由表1.6：

GCaO渣＝126.62kg

2、炉渣中SiO2的量渣。

渣＝124.03－13.93＝110.01kg

式中124.03——原、燃料带入SiO2的总量，kg（见表1.6）；

13.93——还原消耗SiO2的量（还），kg。

3、炉渣中Al2O3的量渣。

由表1.8：

渣＝48.02kg

4、炉渣中MgO的量GMgO渣。

GMgO渣＝32.67kg

5、炉渣中MnO的量GMnO渣。

GMnO渣＝0.63×

50%＝0.32kg

式中0.63——原、燃料