冶金专业4000高炉课程设计.doc

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内蒙古科技大学

钢铁冶金课程设计说明书

题目：4000m3高炉炼铁工艺计算及煤气净化系统设计

学生姓名：李奇

学号：1461102136

专业：冶金工程

班级：冶金2014-1班

指导教师：闫永旺

内蒙古科技大学材料与冶金学院课程设计说明书

摘要

本课程设计，以烧结矿：球团矿：块矿=80：10：10，[Si]=0.7,[S]=0.03,煤比380kg,焦比196kg为条件，针对淄博地区一座4000m3高炉炼铁工艺过程的吨铁原料配比、物料平衡、热平衡及理论焦比进行了计算。通过配料计算可知冶炼一吨炼钢生铁，需要矿石1723.56吨，熔剂32.91公斤，鼓风1705.81m3，冶炼1吨生铁的同时，产生炉渣440.66公斤，产生高炉煤气2569.29m3；通过物料平衡计算可以看出，物料收入项主要为矿石，焦炭，煤粉，硅石，鼓风；支出项主要为生铁，炉渣，煤气，煤气中水，炉尘；从热平衡表计算可知，热损失所占比例为11.94%，冶炼1吨生铁的理论焦比为378.19。通过上述计算为改进操作工艺制度，确定合理的设计参数和提高炼铁技术经济指标提供了理论依据。在工艺计算基础上，设计了4000m3高炉的煤气净化系统，以使高炉煤气符合用户要求，粉尘回收利用的目的。此外，说明书对吨铁成本进行了核算和经济效益评价，还针对本设计方案对高炉煤气、炉渣处理技术及其对环境和安全的影响进行了分析评价。

关键词：合理炉料结构；物料平衡；热平衡；理论焦比；煤气净化系统设计。

内蒙古科技大学材料与冶金学院课程设计报告书

目录

TOC\o1-3\h\z\u摘要 I

1.题目的可行性分析 1

1.1原料条件 1

1.2课程设计内容 3

1.3题目的可行性分析 4

2.配料计算 5

2.1吨铁矿石用量计算 5

2.2吨铁熔剂用量计算 5

3.物料平衡计算 7

3.1鼓风量的计算 7

3.2煤气组分及煤气量计算 7

3.3考虑炉料的机械损失后的实际入炉量 9

3.43.4物料平衡计算结果及误差分析 10

4.热平衡计算 11

4.1全炉热平衡计算 11

4.2高温区热平衡计算 14

5.理论焦比的计算 17

6.高炉煤气净化系统设计 20

6.1工艺设计 20

6.2高炉煤气净化系统设计 24

7.吨铁成本核算和经济指标评价 39

7.1吨铁成本核算 39

7.2设计方案的经济指标分析 41

8.高炉煤气、炉渣处理技术及其对环境和安全影响的分析评价 42

8.1高炉煤气、炉渣处理技术 42

8.2对环境和安全影响的分析评价 47

9.课程设计收获及体会 48

参考文献 49

内蒙古科技大学材料与冶金学院课程设计报告书

题目的可行性分析

原料条件（淄博地区原燃料条件）

表1.1矿石成分表（%）

成分

TFe

Mn

P

S

FeO

烧结矿

53.36

0.660

0.06

0.023

0.000

球团矿

61.47

0.080

0.00

0.004

1.29.

块矿

62.675

0.173

0.042

0.011

1.634

锰矿

7.245

36.08

0.03

0.000

0.000

石灰石

0.274

0.078

0.000

0.000

0.000

硅石

1.082

0.000

0.000

0.000

0.000

续表：

CaO

SiO

MgO

Al2O3

Ti

CO2

11.66

6.600

1920.

3.190

0.140

0.000

0.060

9.220

1.330

0.620

0.000

0.000

0.432

2.920

0.139

2.643

0.066

0.000

0.000

22.86

0.000

2.320

0.000

0.000

55.30

0.365

0.080

0.100

0.000

43.100

0.180

95.30

0.072

2.820

0.000

0.000

表2焦炭成分表（%）

固定碳

(%)

灰分(12.34%)

SiO2

Al2O3

CaO

MgO

FeO

FeS

P2O5

84.9

5.80

4.82

0.72

0.10

0.76

0.05

0.01

续表：

挥发分(1.17%)

有机物(1.70%)

合

计

全

硫

游离水

CO2

CO

CH4

N2

H2

H

N

S

0.17

0.56

0.17

0.09

0.18

0.54

0.54

0.62

100.0

0.64

7.00

表3煤粉成分表（%）

C

H

O

N

S

H2O

78.03

3.50

5.92

1.09