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1、Fe,学生姓名：XX指导教师：XX,设计年产1000万吨炼钢生铁炼铁厂,内容提要,研究背景,设计目的及意义,4,5,设计安排,设计方案,Fe,4,1,2,3,4,5,6,3,设计内容及方法,4,6,设计目前进展,7,参考文献,一、研究背景,钢铁工业是我国国民经济的基础。随着改革开放的进一步的深入开展，对材料特别是钢铁材料的需求量是异常巨大的。在我们社会主义国家，要建设四个现代化，钢铁工业更是起着举足轻重的作用。随着我国进口铁矿粉用量的增多，入炉矿石品位提高的同时，炉渣中的Al2O3的含量也随之增加，导致炉渣冶金性能有所下降。,Fe,二、设计目的,设计目的,1、应对矿石中高Al2O3含量的矿石,
2、2、采用先进的设备和技术并采用高度自动化以实现低能耗、低污染、高产量的现代化大型炼铁厂,设计内容及方法,以鞍钢原料及进口高Al2O3原料条件设计年产量1000万吨炼钢生铁的炼铁厂组建炼铁车间或新建高炉，都必须依据产量以及原料和燃料条件作高炉冶炼综合计算。包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算。从计算中得到原料、燃料消耗量及鼓风消耗量等，得到冶炼主要产品煤气及炉渣产生量等基本参数。以这些参数为基础作炼铁车间或高炉设计,设计安排,年产量=1000万吨日产量=1000104/355=28200 吨(一年按355个工作日考虑)高炉座数：从技术经济的角度来考虑，为减少劳动成本，方便管理，提高高炉的技术指
3、标，本设计采用四座高炉，单座高炉日产量为7042吨。单座高炉容积=日产量/利用系数=7042/2.2=3201m3，即Vu=3200m3,每座高炉对应四座新日铁外燃式热风炉，一座重力除尘器及其它附属设备。考虑到目前的经济形势，采用了先进的技术和设备。在操作上采用高喷煤量，以降低焦碳的用量，强化冶炼，并采用高度自动化，减轻工人的劳动强度在设计上，采用国内外先进技术，如环形出铁场、串罐式无钟炉顶、INBA法炉渣处理系统等。另外，在炉前设置了除烟罩和其他除尘设备，在噪音大的地方安装消音器，以改善炼铁厂的环境，减少对环境的污染。,设计目前发展,炉缸尺寸炉缸直径：12.09m渣口高度：2.046m风口高
4、度：3.476m炉缸高度h1=3.975m炉腹高度h2=3.5m炉腰直径K=13.9m炉身角取80.8度炉喉高度=9.313m死铁层高度取2m每座高炉设计有2个渣口，高度相差150mm，每个高炉有3个出铁口，风口数为32个,原料原始数据,三、焦炭及煤粉原始数据,Fe,焦炭原始数据,煤粉原始数据,配料计算,确定冶炼条件，预定生铁成分：其中Si、S由生铁质量要求定，Mn、P由原料条件定，C参照下式定，其余为Fe。C=4.30.27Si0.329P0.032S0.3Mn=4.3-0.27*0.40.329*0.1150.032*0.0250.3*0.192=4.211某元素在生铁、炉渣、炉气中的分配
5、率(%)如下：燃料消耗(kg/t生铁)：焦炭 350 kg(干)368(湿)煤粉 150kg置换比0.7鼓风湿度18g/m3相对湿度=18/100022.4/18=2.24%风温1150炉尘量20/t生铁入炉熟料温度80炉顶煤气温度200焦炭冶炼强度I焦=K焦=0.9t/(dm3)综合冶炼强度I综=K综=1.05t/(dm3)利用系数c=2.25t/(dm3),Fe,计算矿石需要量,Fe,(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*20/84.485=4.7357 高炉内参加反应的焦碳量为：G焦=350-4.375=345.265 故 GFe燃
6、=G焦FeO%焦56/72G煤FeO%煤56/72=G焦Fe2O3%焦*13.725%*112/160+G煤Fe2O3%煤*12.179%*112/160=1.366(2)进入炉渣中的铁量GFe渣=1000Fe%生铁(0.3%/99.7%)=1000*95.058%*(0.3%/99.7%)=2.864kg(3)需要由铁矿石带入的铁量为：GFe矿=1000Fe%生铁GFe渣GFe燃=1000*95.058+2.864-1.366=952.073kg(4)冶炼1吨生铁的铁矿石需要量：Fe%矿=（8.323*56/72+75.006*112/160）%=58.978%G矿=GFe矿/Fe%矿=95
7、2.073/58.978%=1614.294 考虑到炉尘吹出量，入炉铁矿石量为：G矿=G矿G尘G焦=1614.294+20-4.735=1629.559 kg,计算溶剂需要量,Fe,(1)设定炉渣碱度R=CaO/SiO2=1.15(2)石灰石的有效熔剂性CaO有效=CaO%熔剂RSiO2%熔剂=52.621%-1.15*1.542%=50.848%(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=1614.294*7.393%=119.347 kg 焦炭带入的CaO量为：GCaO焦=G焦CaO%焦=345.265*0.08%=0.275 煤粉带入的CaO
8、量为：GCaO煤=G煤CaO%煤=150*0.071=0.106 故GCaO=GCaO矿GCaO焦GCaO煤=119.347+0.275+0.106=119.728(4)原料、燃料带入的SiO2量GSiO2铁矿石带入的SiO2量为：GSiO2矿=G矿SiO2%矿=1614.294*4.745%=76.601 焦炭带入的SiO2量为：GSiO2焦=G焦SiO2%焦=345.265*8.027%=27.716 煤粉带入的SiO2量为：GSiO2煤=G煤SiO2%煤=150*6.97%=10.455 碳素还原消耗的SiO2量为：GSiO2还=1000Si生铁60/28=1000*0.4%*60/28
9、=8.571 故GSiO2=GSiO2矿GSiO2焦GSiO2煤GSiO2还=76.601+27.716+10.455-8.571=106.201 石灰石需要量为：G熔=(RGSiO2GCaO)/CaO有效=（1.15*106.201-119.728）/50.848%=4.726 10满足条件,。,炉渣成分的计算,每吨生铁带入的有关物质的量,Fe,(1)炉渣中CaO的量GCaO渣=122.217(2)炉渣中SiO2的量GSiO2渣=114.845-8.571=106.273kg 式中 114.845原、燃料带入SiO2的总量，kg。8.571还原消耗的SiO2量（GSiO2还），kg。(3)炉
10、渣中Al2O3的GAl2O3渣=41.951(4)炉渣中MgO的量GMgO渣=26.476(5)炉渣中MnO的量GMnO渣=5.330*50%=2.665 kg式中 5.330原、燃料带入的MnO总量，kg。50%锰元素在炉渣中的分配率(6)进入渣中的Fe量为：Fe渣=2.864，并以FeO形式存在，故：GFeO渣=2.86472/56=3.682(7)炉渣中S的量GS渣原、燃料带入的总硫量为：GS=3.049 进入生铁的硫量为：GS生铁=1000S%生铁=1000*0.025%=0.25 进入煤气的硫量为：GS煤气=GS5%=3.049*5%=0.152 故GS渣=GSGS生铁GS煤气=3.
11、049-0.25-0.152=2.646,对红土镍矿(c/o=1.0)进行高温高料层试验如下：,CaO:5%T:1400 t:25min,CaO:5%T:1400 t:30min,CaO:10%T:1400 t:20min,2层,2层,2层,3层,3层,3层,将含5%CaO红土镍矿球团在1400条件下还原30min后，取第二层球团做还原后镍铁颗粒大小分析，如下图所示：,粒径10um以上颗粒占 95%粒径25um以上颗粒占50%粒径48um以上颗粒约占20%,后续计划：,探讨有利于镍铁颗粒长大而进行磁选分离的最佳工艺参数。探讨磁选分离的最佳操作参数。分别分析磁选后的精矿和尾矿的物相成分，并与原矿物相成分对比。,Thank You!,Fe,
