年产250万吨生铁的高炉工艺设计(附件)【字数：15092】
摘 要摘 要本论文是设计一座年产量250万吨生铁的高炉。本设计拟建3522m3高炉一座，设2个渣口，4个铁口，采用圆形出铁场。送风系统采用四座新日铁式外燃式热风炉，煤气除尘系统采用干式除尘装置，上料系统采用胶带运输机，保证高炉的不间断供料。本设计说明书主要包括高炉冶金计算，高炉本体设计，以及高炉车间附属设备系统的选型。其中高炉冶金计算主要包括配料计算，物料平衡计算和热平衡计算。高炉本体设计主要包括高炉炉型设计，高炉内衬，高炉冷却，高炉钢结构和高炉基础。其中高炉冶金计算和高炉炉型设计为此次设计的重点部分。本次设计中应用了许多先进的工艺，这些工艺在实行大喷煤技术提高传热效率，节能，提高生产率方面起了重要的作用。在设计中，广泛吸收前人技术革新和国内外科学研究成果。根据实际需要及可能性，尽量采用先进设备、结构、材料及新工艺。做到技术上先进，经济上合理，又减少环境污染。关键词高炉；物料平衡；热平衡；炉型设计
目 录
第一章 绪论 1
1.1 国内钢铁行业现状 1
1.2 课题设计目的与意义 4
第二章 高炉冶金计算 5
2.1 配料计算 5
2.1.1 原燃料条件 5
2.1.2 计算炉料配比以及需要量和溶剂用量 7
2.1.3 炉渣成分计算及生铁成分校核 9
2.2 物料平衡计算 10
2.2.1 风量的计算 10
2.2.2 煤气量的计算 11
2.2.3 物料平衡表的编制 13
2.3 热平衡计算 14
2.3.1 高炉热收入 14
2.3.2 高炉热支出 15
2.3.3 能量利用的评价 17
第三章 高炉本体设计 19
3.1 高炉炉型设计 19
3.1.1 确定容积 19
3.1.2 高炉缸尺寸 19
3.2 高炉内衬 23
3.2.1 高炉用耐火材料 24
3.2.2 高炉内衬设计 24
3.3 高炉冷却 26
3.3.1 高炉冷却方式 26
3.3.2 高炉冷却设备的结构形式 26 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
3.4 高炉钢结构 27
3.5 高炉基础 27
第四章 主要附属设备的选择 28
4.1 高炉车间原料供应系统 28
4.1.1 车间的运输 28
4.1.2 储矿槽、储焦槽及槽下运输称量 28
4.1.3 供料系统设备 29
4.1.4 上料设备 30
4.2 炉顶装料系统 30
4.2.1 无料钟炉顶 30
4.2.2 炉顶均压系统 31
4.3 高炉送风系统 31
4.3.1 高炉鼓风机 31
4.3.2 热风炉的结构形式 32
4.3.3 热风炉用耐火材料 32
4.3.4 热风炉操作制度 33
4.4 高炉喷吹燃料系统 33
4.5 高炉煤气除尘系统 34
4.5.1 煤气除尘设备 34
4.5.2 除尘系统附属设备 34
4.6 高炉渣铁处理系统 35
4.6.1 风口平台与出铁场设计 35
4.6.2 炉前机械设备及铁水处理设备 36
4.6.3 炉渣处理设备 36
结 语 37
致 谢 38
参考文献 39
第一章 绪论
1.1 国内钢铁行业现状
2016版中国钢铁工业发展报告指出，中国钢铁工业以满足国内需求为目的，20112015年，累计产钢38亿吨，满足了同期中国GDP总量增长65%、固定资产投资增长128%对钢铁的巨大需求。随着中国经济由高速转向中高速增长和经济结构的优化，中国钢铁工业将进一步发挥市场在资源配置中的决定性作用，努力化解过剩产能，持续推进改革创新、转型升级和绿色发展。
（1）关于钢铁产量情况
2015年，中国内地全年生产粗钢8.04亿吨，比上年减产1917.98万吨，下降2.33%。2015年长材产量下降3.60%，管材产量增长10.98%，板带材产量增长2.50%，其中冷轧薄板增长6.49%，镀层板增长2.67%。粗钢产量下降，部分高端产品产量增长，中国钢铁工业产品结构有所优化。
2015年，世界66个主要产钢国家和地区共生产粗钢16亿吨，比上年下降2.86%。主要产钢国家粗钢产量多数下降，仅有少数国家粗钢产量增长。
（2）关于进出口情况
2015年，中国钢材出口1.12亿吨，比上年增长19.9%，其中板材和管材合计5775.29万吨，占出口总量的51.38%；进口钢材1278万吨，比上年下降11.4%；全年净出口钢材折合粗钢1.03亿吨，占中国内地粗钢产量的12.81%。
2015年中国内地进口铁矿石9.53亿吨，比上年增长2.2%。从澳大利亚进口铁矿石6.07亿吨，同比增长10.76%；从巴西进口铁矿石1.92亿吨，同比增长12.1%；从南非进口铁矿石4537.83万吨，同比增长4.06%。2015年从澳大利亚和巴西进口铁矿石占进口总量的83.85%。
（3）关于市场需求情况
2015年，中国内地粗钢表观消费量7.04亿吨，占全球总量的43.2%，中国仍然是世界上最大的钢材消费市场。中国经济的区域不平衡性以及目前发展的阶段性特征决定了国内市场需求将保持基本稳定和较高的需求总量，市场前景依然可观。
（4）关于行业效益情况
2015年，全球钢材价格下跌。12月末，CRU国际钢材综合价格指数同比下降32.4%，其中长材指数下降28.5%，板材指数下降34.6%。CSPI中国钢材价格指数同比下降32.16%，其中长材指数下降31.18%，板材指数下降33.27%。CRU国际钢材综合价格指数降幅高于CSPI中国钢材价格指数。受钢材价格大幅下跌影响，中国钢铁工业经济效益有所下降。
2015年，中国钢铁工业（包括黑色金属矿采选业和黑色金属冶炼及压延加工业）实现销售收入7.2万亿元，比上年下降13.9%，利润总额971.9亿元，比上年下降60%。
（5）关于化解过剩产能情况
钢铁产能过剩是全球性问题，按照世界钢协数据，2015年全球粗钢产能利用率为69.7%。2014年末中国粗钢产能约为11.3亿吨，按照2015年产量测算产能利用率71.2%，和全球情况基本相当。
中国政府、钢铁行业和企业积极化解钢铁过剩产能，取得了明显成效。“十二五”期间，已淘汰落后钢铁产能9000多万吨；钢铁产业固定资产投资连续两年下降，2015年黑色金属冶炼及压延加工业固定资产投资同比下降11%；市场竞争和环保压力已促使一批钢铁产能退出，包括各类所有制企业。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 国内钢铁行业现状 1
1.2 课题设计目的与意义 4
第二章 高炉冶金计算 5
2.1 配料计算 5
2.1.1 原燃料条件 5
2.1.2 计算炉料配比以及需要量和溶剂用量 7
2.1.3 炉渣成分计算及生铁成分校核 9
2.2 物料平衡计算 10
2.2.1 风量的计算 10
2.2.2 煤气量的计算 11
2.2.3 物料平衡表的编制 13
2.3 热平衡计算 14
2.3.1 高炉热收入 14
2.3.2 高炉热支出 15
2.3.3 能量利用的评价 17
第三章 高炉本体设计 19
3.1 高炉炉型设计 19
3.1.1 确定容积 19
3.1.2 高炉缸尺寸 19
3.2 高炉内衬 23
3.2.1 高炉用耐火材料 24
3.2.2 高炉内衬设计 24
3.3 高炉冷却 26
3.3.1 高炉冷却方式 26
3.3.2 高炉冷却设备的结构形式 26 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
3.4 高炉钢结构 27
3.5 高炉基础 27
第四章 主要附属设备的选择 28
4.1 高炉车间原料供应系统 28
4.1.1 车间的运输 28
4.1.2 储矿槽、储焦槽及槽下运输称量 28
4.1.3 供料系统设备 29
4.1.4 上料设备 30
4.2 炉顶装料系统 30
4.2.1 无料钟炉顶 30
4.2.2 炉顶均压系统 31
4.3 高炉送风系统 31
4.3.1 高炉鼓风机 31
4.3.2 热风炉的结构形式 32
4.3.3 热风炉用耐火材料 32
4.3.4 热风炉操作制度 33
4.4 高炉喷吹燃料系统 33
4.5 高炉煤气除尘系统 34
4.5.1 煤气除尘设备 34
4.5.2 除尘系统附属设备 34
4.6 高炉渣铁处理系统 35
4.6.1 风口平台与出铁场设计 35
4.6.2 炉前机械设备及铁水处理设备 36
4.6.3 炉渣处理设备 36
结 语 37
致 谢 38
参考文献 39
第一章 绪论
1.1 国内钢铁行业现状
2016版中国钢铁工业发展报告指出，中国钢铁工业以满足国内需求为目的，20112015年，累计产钢38亿吨，满足了同期中国GDP总量增长65%、固定资产投资增长128%对钢铁的巨大需求。随着中国经济由高速转向中高速增长和经济结构的优化，中国钢铁工业将进一步发挥市场在资源配置中的决定性作用，努力化解过剩产能，持续推进改革创新、转型升级和绿色发展。
（1）关于钢铁产量情况
2015年，中国内地全年生产粗钢8.04亿吨，比上年减产1917.98万吨，下降2.33%。2015年长材产量下降3.60%，管材产量增长10.98%，板带材产量增长2.50%，其中冷轧薄板增长6.49%，镀层板增长2.67%。粗钢产量下降，部分高端产品产量增长，中国钢铁工业产品结构有所优化。
2015年，世界66个主要产钢国家和地区共生产粗钢16亿吨，比上年下降2.86%。主要产钢国家粗钢产量多数下降，仅有少数国家粗钢产量增长。
（2）关于进出口情况
2015年，中国钢材出口1.12亿吨，比上年增长19.9%，其中板材和管材合计5775.29万吨，占出口总量的51.38%；进口钢材1278万吨，比上年下降11.4%；全年净出口钢材折合粗钢1.03亿吨，占中国内地粗钢产量的12.81%。
2015年中国内地进口铁矿石9.53亿吨，比上年增长2.2%。从澳大利亚进口铁矿石6.07亿吨，同比增长10.76%；从巴西进口铁矿石1.92亿吨，同比增长12.1%；从南非进口铁矿石4537.83万吨，同比增长4.06%。2015年从澳大利亚和巴西进口铁矿石占进口总量的83.85%。
（3）关于市场需求情况
2015年，中国内地粗钢表观消费量7.04亿吨，占全球总量的43.2%，中国仍然是世界上最大的钢材消费市场。中国经济的区域不平衡性以及目前发展的阶段性特征决定了国内市场需求将保持基本稳定和较高的需求总量，市场前景依然可观。
（4）关于行业效益情况
2015年，全球钢材价格下跌。12月末，CRU国际钢材综合价格指数同比下降32.4%，其中长材指数下降28.5%，板材指数下降34.6%。CSPI中国钢材价格指数同比下降32.16%，其中长材指数下降31.18%，板材指数下降33.27%。CRU国际钢材综合价格指数降幅高于CSPI中国钢材价格指数。受钢材价格大幅下跌影响，中国钢铁工业经济效益有所下降。
2015年，中国钢铁工业（包括黑色金属矿采选业和黑色金属冶炼及压延加工业）实现销售收入7.2万亿元，比上年下降13.9%，利润总额971.9亿元，比上年下降60%。
（5）关于化解过剩产能情况
钢铁产能过剩是全球性问题，按照世界钢协数据，2015年全球粗钢产能利用率为69.7%。2014年末中国粗钢产能约为11.3亿吨，按照2015年产量测算产能利用率71.2%，和全球情况基本相当。
中国政府、钢铁行业和企业积极化解钢铁过剩产能，取得了明显成效。“十二五”期间，已淘汰落后钢铁产能9000多万吨；钢铁产业固定资产投资连续两年下降，2015年黑色金属冶炼及压延加工业固定资产投资同比下降11%；市场竞争和环保压力已促使一批钢铁产能退出，包括各类所有制企业。
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