1高炉炼铁设计概述-西安建筑科技大学.ppt

高炉炼铁设计原理 1.1 高炉炼铁生产工艺流程 高炉炼铁生产工艺流程： 附属高炉本体的五大系统 1.2 高炉生产主要技术经济指标 （1）高炉有效容积利用系数 （2）焦比 （3）煤比 （4）冶炼强度 （5）生铁合格率 （6）生铁成本 （7）休风率 （8）高炉一代寿命 1.3 高炉炼铁设计的基本原则 1.3.1 高炉炼铁设计应遵循的基本原则 1）合法性 2）客观性 3）先进性 4）经济性 5）综合性 6）发展远景 7）安全和环保 8）标准化 9）美学原则 1.3.2 钢铁厂的组成 一般大型企业都建成钢铁联合企业，它与不完整的冶金工厂和加工厂，具有以下优点： 1）运输费用低廉； 2）在生产中可以采用热装； 3）能充分利用本企业的副产品； 4）设有发电站，水站等，可以充分保证企业生产的正常进行。 1.4 高炉炼铁设计程序和内容 高炉炼铁设计的基本程序是有强约束作用的法定程序。一般要经过以下几个阶段： 提出项目建议书及设计任务书 进行项目可行性研究 审批初步设计 进行初步设计 审批可行性研究报告 进行施工图设计 施工建设 竣工验收 交付使用 1.5 高炉炼铁厂的厂址选择 厂址选择应考虑以下因素： 1）要考虑工业布局，有利于经济协作； 2）合理利用地形设计工艺流程，简化工艺，减少运输量，节省投资； 3）尽可能接近原料产地及消费地点，以减小原料及产品的运输费用 4）地址条件要好，地层下不能有有开采价值的矿物，也不能是已开采区； 5）水电资源要丰富，高炉车间要求供水、供 电不得间断，供电要双电源； 6）尽量少占良田； 7）厂址要位于居民区主导风向的下风或侧风向 2 高炉炼铁车间设计 2.1高炉座数及容积的确定 2.1.1 生铁产量的确定 设计任务书规定的生铁年产量是确定高炉车间年产量的依据。 如果任务书给出多种品种生铁的年产量如制钢铁与铸造生铁，则应换算成同一品种的生铁。一般是将铸造生铁乘以换算系数，求出总产量。折算系数与铸造生铁的硅含量有关。 2.1.2 高炉炼铁车间总容积的确定 1）高炉炼铁车间日产量： 高炉炼铁车间生铁年产量除以工作日 高炉年工作日一般取日历时间的95% 2）高炉炼铁车间总容积： 高炉炼铁车间日产量除以高炉有效容积利用系数。 3）高炉有效容积利用系数一般直接选定。大高炉选低值，小高炉选高值 2.1.3高炉座数的确定 高炉炼铁车间的总容积确定之后就可以确定高炉座数和一座高炉的容积。设计时，一个车间的高炉容积最好相同。这样有利于生产管理和设备管理。 高炉座数要从两方面考虑： 1）从投资、生产效率、管理等方面考虑，数目越少越好。 2）从铁水供应、高炉煤气供应的角度考虑，则希望数目多些。 2.2 高炉炼铁车间平面布置 2.2.1 高炉炼铁车间平面布置应遵循的原则 1）在工艺合理、操作安全、满足生产的条件下，应尽量紧凑，并合理地共用一些设备与建筑物，以求少占土地和缩短运输线、管网线的距离。 2）有足够的运输能力，保证原料及时入厂和产品技术运出。 3）车间内部铁路、道路布置要畅通 4）要考虑扩建的可能性 2.2.2高炉炼铁车间平面布置形式 1）一列式布置： 特点：高炉与热风炉在同一列线，出铁厂也布置在高炉列线上成为一列，并且与车间铁路平行。 2）并列式布置： 特点：高炉与热风炉分设于两条列线上，出铁场布置在高炉列线，车间铁路线与高炉列线平行。 3）岛式布置 特点：每座高炉和它的热风炉、出铁场、铁水罐车停放线等组成一个独立的体系，并且铁水罐车停放线与车间两侧的调度线成一定的交角。 4）半岛式布置。 特点：半岛式布置是岛式布置和并列式布置的过渡，高炉和热风炉列线与车间调度线间的交角增大，距高炉距离近。 3 高炉本体设计 高炉本体包括高炉基础、钢结构、炉衬、冷却壁以及高炉炉型设计等。 近代高炉炉型向着大型横向发展，目前，世界高炉有效容积最大的是5580m3，高径比2.0左右。 高炉本体结构设计的先进性、合理性是实现优质、低耗、高产、长寿的先决条件。 3.1 高炉炉型 高炉冶炼的实质是上升的煤气流和下降的炉料之间进行传热传质的过程，因此必须提供燃料燃烧的空间，提供高温煤气流与炉料进行传热传质的空间。 3.1.1炉型的发展过程 1）无型阶段 2）大腰阶段 3）近代高炉 3.1.2五段式高炉炉型 1）有效容积 2）有效高度 有效高度与炉腰直径的比值 巨型高炉 大型高炉 中型高炉 小型高炉 约2.0 2.5~3.1 2.9~3.5 3.7~4.5 3）炉缸直径： 过大将导致炉腹角过大，边缘气流过分发展，中心气流不活跃而