年產量500萬噸高爐煉鐵車間設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 要由回轉機構、鎖炮機構、壓炮機構、打炮機構和液壓系統等五部分組成。見圖7—3。圖7—3 電動泥炮打泥機構1— 電動機；2—聯軸器；3—齒輪減速器；4—螺桿；5—螺母；6—活塞；7—泥炮；8—炮嘴。 爐渣處理 本設計采用INBA法是由盧森堡PW公司開發的一種爐渣處理工藝。水淬后的渣水混合物經水渣槽流入分配器，經緩沖槽落入脫水轉鼓中，脫水后的水渣經過轉鼓內的膠帶機運至成品水渣倉內，進一步脫水。濾出的水經集水斗、熱水池、熱水泵站送至冷卻塔冷卻后進入冷卻水池，冷卻后的沖渣水經粒化泵送至水渣沖制箱循環使用。其優點是可以連續濾水，環境好，占地少，工藝布置靈活，噸渣電耗低，循環水中懸浮物含量少，泵、閥門和管道的壽命長。 主鐵溝和撇渣器 主鐵溝 從高爐出鐵口到撇渣器之間的以段鐵溝較主鐵溝，其結構是在80mm厚的鑄鐵槽內，砌一層115mm的薪土磚，上面搗以碳素耐火泥。容積大于620m3的高爐主鐵溝長度為10~14m，小高爐為8~11m，過短會使渣鐵來不及分離。主鐵溝的寬度是逐漸擴張的，這樣可以減小渣鐵流速，有利于渣鐵分離，一般鐵口附近寬度為1m。主鐵溝的坡度，一般大型高爐為9%~12%，小型高爐為8%~10%，坡度過小渣鐵流速太慢，延長出鐵時間；坡度過大流速太快，降低撇渣器的分離效果。為解決大型高壓高爐在劇烈的噴射下，渣鐵難分離的問題，主鐵溝加長到15m，加寬到1200mm，深度增大到1200mm，坡度可以減小到2%。 撇渣器 撇渣器又稱渣鐵分離器、砂口或小坑，位于主鐵溝端部。其作用是利用渣鐵密度不同，用擋渣板把下渣擋住，只讓鐵水從下面穿過，達到渣鐵分離的目的。撇渣器的尺寸與高爐大小、鐵水流速有關。 支鐵溝和渣溝 支鐵溝是從撇渣器后至鐵水擺動流槽或鐵水流嘴的鐵水溝。大型高爐支鐵溝的結構與主鐵溝相同，坡度一般為5%~6%，在流嘴處可達10%。 渣溝的結構是在80mm厚的鑄鐵槽內搗一層墊溝料，鋪上河砂即可，不必砌磚襯，這是因為渣液遇冷會自動結殼。渣溝的坡度在渣口附近較大，約為20%~30%，流嘴處為10%，其它地方為6%。下渣溝的結構與渣溝結構相同。為了控制渣鐵流入指定流嘴，由渣鐵閘門控制。 擺動流嘴 鐵水擺動流嘴設在出鐵場盡頭，安裝在出鐵場鐵水溝下面，其作用是把經鐵水溝流出的鐵水轉換到左右任意方向，注入出鐵場平臺下的鐵水罐車中。和以往把鐵水經鐵溝、流嘴直接流入各鐵水罐車的鐵水處理方法相比，擺動流嘴具有以下優點；（1）縮短了鐵溝長度，簡化了出鐵場布置；（2）減少了在高溫、粉塵條件下轉換鐵水擋板的作業；（3）減輕了修補鐵溝的作業；（4）提高了爐前鐵水運輸能力，使高爐車間和鐵路布置更為簡化。 鐵溝材質及澆注工藝 鐵溝的材質主要有碳素搗打料和澆注料。由于后者壽命長，有利于減輕勞動強度和降低成本，其使用的范圍正逐步擴大。 根據高爐的生產要求，鐵溝的澆注有冷澆和熱澆之分。有三個鐵口的高爐因施工時間較長，可采取冷澆方式，有兩個鐵口的高度因施工時間短，只能進行熱澆，相比之下，熱澆時的勞動強度大于冷澆方式。它們的施工工藝是一樣的：（1）澆注前必須將舊料鏟除，清理干凈不能有渣土；（2）模具定位牢固；（3）混煉焦注料，先干混2min，加水后混煉6min，水量6%~7%；（4）對稱布料，按一個方向振搗，時間以表面翻漿為宜，拔出振搗棒要慢，防止產生空間；（5）澆注料批間隔不大于30min；（6）澆注料完全凝固后拔模；（7）檢查合格后蓋蓋；（8）按養生曲線加火烤干。 有一個鐵口的高爐，由于施工時間更短，只能使用碳素搗打料，為了減少烘烤時間，在料中加入了樹脂以替代加水。其主要成分是焦粉、勃土、樹脂等。 8 煤氣除塵系統 除塵設備及原理實用中除塵技術，都是借外力作用來使粉塵和氣體分離的。可借助的外力種類有：（1）慣性力，當氣流方向突然改變時，塵粒具有慣性力，使其繼續前進而分離出來。（2）加速度力，即靠塵粒具有比氣體分子更大的重力、離心力和靜電引力而分離出來。（3）束縛力，主要是用過濾和過篩的方法，擋住塵粒繼續運動。按除塵后煤氣所能達到的凈化程度，除塵設備科分為三類：（1）粗除塵設備：能夠去粒徑在60~100um及其以上大顆粒粉塵的除塵設備。常采用重力除塵器、旋風除塵器等。效率可達70%~80%，粗除塵后煤氣含塵量為2~109/m3。（2）半精細除塵設備：能除去粒徑大于20um粉塵的除塵設備。常采用洗絳塔、一級文氏管、一級布袋除塵器等。效率可達85%~90%。以下。（3）精細除塵設備：能除去粒徑小于20um粉塵的除塵設備。常采用電除塵設備、二級文氏管、二次布袋除塵等。除塵后煤氣含塵量降至10mg/m3以下。工藝流程：高爐煤氣帶出的粉塵常在0~500mm之間，其中絕大部分為200~500mm。不同的除塵器只能除去某些粒度范圍的粉塵。為了將煤氣中的含塵量清除到5~10mg/m以下，宜采用多個或多種除塵設備組合的循環漸進的除塵形式，前階段工作后階段的設備區完成總是不經濟的，甚至是不可能的。煤氣除塵分為濕式除塵系統和干式除塵系統兩種。濕法除塵采用重力除塵器→洗絳塔→文氏管→脫水器系統→重力除塵器→一級文氏管→脫水器→二級文氏管→脫水器系統。高壓高爐還需經過調壓閥組→消音器→快速水溫閥或插板閥常壓高爐當爐頂壓力過低時需增設電除塵器。濕法除塵效果穩定，清洗后的煤氣質量好；缺電是產生污水，既消耗大量的水，還要進行污水處理。干法除塵有兩種：重力除塵器→布袋除塵器→或重力除塵器→板式電除塵器。干法的最大優點是消除了污水，有利于環保，提高了余壓透平發電能力，但是工作不穩定，凈煤氣含塵量有波動。所以現在打高爐多采用干濕結合法除塵，在干法達不到清洗要求時切換成濕法。 有關設備 煤氣管出管本設計采用四根煤氣導出管，根據每噸鐵所需的空氣量，計算每噸鐵所產生的煤氣量。算得煤氣上升管道直徑dl=[(3600)]=2520mm導出管與水平夾角成530以免積灰。 上升管導出管上部分對合并在一起的垂直部分稱為上升管。匯合后的總管垂直部分。d2=2520=3125mm 下降管上升管通往除塵器的管道稱為下降管d3=d2=3125mm。總管d4=3500mm。（1）尺寸的確定：~，則，取11500~。則H=13225mm下椎體部分保證角度為530以利于清灰。（2） 重力除塵器各尺寸如表81。81 重力除塵器的尺寸鋼板厚度（mm）直筒上錐下錐拐角數值800096008060808053圖81 重力除塵器1—煤氣下降管； 2—除塵器； 3—清灰口； 4—中心導入管； 5—塔前管。9 噴吹設備 設計為噴吹煤粉煤粉成分見表13高爐噴吹煤粉是從高爐風口向爐內直接噴吹磨細了的無煙煤粉或煙煤粉或這兩者的混合煤粉，以替代焦炭起提供熱量和還原劑的作用，從而降低焦比，降低生鐵成本，它是現代高爐冶煉的一項重大技術革命。高爐噴吹煤粉的意義：高爐噴煤對現代高爐煉鐵技術來說是具有革命性的重大措施。它是高爐煉鐵能否與其它煉鐵方法競爭，繼續生存和發展的關鍵技術，其意義具體表現為：(1) 以價格低廉的煤粉部分替代價格昂貴而日趨匱乏的冶金焦炭，使高爐煉鐵焦比降低，生鐵成本下降；(2) 噴煤是調劑爐況熱制度的有效手段；(3) 噴煤可改善高爐爐缸工作狀態，使高爐穩定順行；(4) 噴吹的煤粉在風口前氣化燃燒會降低理論燃燒溫度，為維護高爐冶煉所必須的T理，需要補償，這就為高爐使用高風溫和富氧鼓風創造了條件；(5) 噴吹煤粉氣化過程中放出比焦炭多的氫氣，提高了煤氣的還原能力和穿透擴散能力，有利于礦石還原和高爐操作指標的改善；(6) 噴吹煤粉替代部分冶金焦炭，既緩和了焦炭的需求，也減少了煉焦設施，可節約基建投資，尤其是部分運轉時間已達30年需要大修的焦爐，由于以煤粉替代焦炭而減少焦炭需求量，需大修的焦爐可停產而廢棄；(7) 噴煤粉代替焦炭，減少焦爐座數和生產的焦炭量，從而可降低煉焦生產隊環境的污染。噴吹系統的組成噴吹系統主要由原煤貯運、煤粉制備、煤粉輸送、煤粉噴吹、熱煙氣及供氣等部分組成。噴吹工藝：從煤粉制備和噴吹設施的配置上來分，高爐噴煤工藝有兩種模式，即間接噴吹模式和直接噴吹模式。制粉系統和噴吹系統結合在一起直接向高爐噴吹的工藝叫直接噴吹工藝；制粉系統和噴吹系統分開，通過罐車或氣動輸送管道將煤粉從制粉車間送到靠近高爐的噴吹站，再向高爐噴吹煤粉的工藝叫間接噴吹工藝。一般高爐多的企業宜采用間接噴吹工藝，高爐少的企業宜采用直接噴吹工藝。 高爐噴煤設備 引射混合器混合器是將輸送氣體與煤粉混合，并使煤粉從倉式泵或噴吹罐啟動的設備。它是利用從噴嘴噴射出高速氣流所產生的相對負壓對煤粉進行吸附、混勻和啟動的，噴嘴周圍產生的相對負壓的大小與噴嘴直徑、氣流速度和噴嘴的位置有關。混合器的噴嘴位置可以前后調節，調節效果極為明顯，噴嘴位置稍前或稍后都會引起相對負壓不足而出現空噴。噴射能力大小與噴嘴直徑，氣流速度，煤粉流化及噴嘴在混合器內的相對位置有關。其特點是結構簡單，壽命長，價格便宜，被廣泛利用。 揚角式分配器噴吹介質和煤粉沿因定流向出入，所以阻力小，且不積灰，煤量分配均勻，誤差小于7%，壽命較高。 倉泵倉泵有下出料和上出料兩種。下出料倉式泵大體與噴吹罐類似，只是倉體粗胖些。倉體上設流化裝置、沖壓閥、放散閥、防爆裝置、電子稱等裝置。倉下節一混合器，混合器是倉式泵出口。其輸煤能力與倉式泵出口壓力、混合器噴嘴長度、噴射氣體速度等有關，倉式泵壓力愈高，噴射氣體速度愈大，則輸出煤粉量越多。上出料倉式泵為一體積較大的流化罐。倉體下部有一流化室，設流化床，出料管垂直流化床向上引出，其距離可以按照輸送煤粉量和固氣比調節。倉內煤粉流化后，有出料管輸出并進入輸煤管道，輸出煤粉能力和掃清輸粉管道積粉。倉式泵無機械傳動，工作時噪音小，輸送能力大，能耗較小，但體積較大，多適用于高壓操作的高爐。 液態化裝置為了快速和均勻給料，煤粉罐的下椎體和下粉管處部要裝流態化裝置。本設計采用的為側向噴嘴。 噴煤槍噴煤槍為高爐噴煤的重要設備之一。噴煤槍為內徑12~15mm的耐熱合金鋼管，噴槍插入位置應保證煤粉流股與風口不摩擦，否則易破損風口。插入后，插座后用旋轉地壓緊機構固定，前后位置可以調節，在短期停噴時，不必拔出噴粉槍，只是空吹壓縮空氣。如需要拔出時，靠固定在插座上的球形逆止閥將噴吹口自動關閉。本設所用的為斜插式噴槍，它直接受熱的管道較短，不易變形。10車間布置形式 車間布置 高爐煉鐵車間布置的合理性，關系到相鄰車間和公用設施是否合理，也關系到原料和產品的運輸能否正常連續進行，設施的公用性及運輸線，管網線的長短，對產品成本及單位產品投資有一定的影響。因此規劃車間布置是一定要考慮周到。 高爐煉鐵里間平面布置應遵循的原則（1）在工藝合理、操作安全、滿足生產的條件下，應盡量緊湊，并合理地共用一些設備與建筑物，以求少占土地和縮短運輸線、管線的距離。（2）有足夠的運輸能力，保證原料及時入廠和產品（副產品）及時運出。（3）車間內部鐵路、道路布置通暢。（4）要考慮擴建的可能性，在可能條件下留一座高爐的位置。在高爐大修、擴建時施工安裝作業及材料設備堆放等不得影響其他高爐正常生產。本設計采用一列式布置，其特點是高爐和熱風爐中心線在同一列線上，出鐵場也布置在此列線上。車間鐵路與高爐列線平行。夠路出鐵側有鐵水罐車停放線及走行線，在出渣側有渣罐車停放線及走行線沖渣系統設施。高爐的間距主要決定與鐵溝嘴數目，寬度決定風口平臺，出鐵場寬度取決于鐵路條數，此種形式的優點是緊湊，節約占地面積，可供用一些設備和建筑物節約投資。但因鐵路不在車間內連接，所以運輸的自由度小，當高爐數目多時造成運輸不便。 一列式布置：一列式高爐平面布置如圖10特點—1所示，其主要是：高爐與熱風爐在同一列線，出鐵場也布置在高爐同一列線上成為一列，并且與車間鐵路線平行。這種布置可以供用出鐵場和爐前起重機，節省投資；熱風爐距高爐近，熱損失小。但是運輸能力低，在高爐數目多產量高時，運輸不方便，特別是在一座高爐檢修時車間調度復雜。圖101 一列式高爐平面布圖1—高爐； 2—熱風爐； 3—重力除塵器； 4—出鐵廠； 5—高爐設計室； 6—休息室； 7—水渣溝； 8—卷揚機室； 9—熱風爐計器室； 10—煙囪； 11—貯礦槽； 12—貯焦槽； 13—鐵水管停放線。 結 束 語經過幾個月的努力，畢業設計已經基本完成。時間過得真的很快，從布置任務開始，我在老師的指導下進行一些基本資料的收集、整合、篩選，到現在的完成整個設計，整個過程到現在人仍然是歷歷在目，回顧起來讓我感受頗深，凡是學術上的研究與探討都是艱辛枯燥的，但總有一種求真的力量在驅使我們，直到最后成功到達目的地！本次設計我的課題是根據冷水江地區條件，設計一個年產500萬t的高爐煉鐵車間，我查找了有關冷水江地區的地理位置、氣候、資源、交通、水利、能源等個方面以考慮是否適合建廠，后根據一些文獻資料及教材我找到了一些有關設計的資料，比如國內外各大鋼鐵廠的一些設計數據，以及一些在冶金行業領域的新技術，用以完善我的設計，根據自己選取的一些數據我繪出了煉鐵廠的車間平面布置示意圖以及主要跨間的橫斷面圖。確定了一些主要跨間及設備的布置位置及尺寸，包括主廠房的大概形狀等等。本次設計我嚴格按照國家有關標準進行設計，遵循法律法規及相關設計原則，聯系實際