设计年产255万吨制钢生铁的炼铁厂.doc

1、 ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY毕业设计说明书设计题目：设计年产255万吨制钢生铁的炼铁厂学号：109014238班级：冶094姓名：陈广鑫导师：汪志全2014年6月13日安徽工业大学毕业设计目录摘 要IABSTRACTII1.绪论11.1概述11.2高炉冶炼现状及其发展11.3高炉生产主要技术经济指标21.4高炉冶炼的主要操作技术措施31.5本设计采用的技术32. 厂址选择42.1 厂址选择一般原则42.2 本设计厂址选择52.2.1工业布局及国家政策52.2.2 原料供应及运输条件52.2.3 劳动力资源优势62.2.4 厂址的协作条件62.2.5 厂址的工程

2、地质及水文地质条件63. 高炉炼铁综合计算73.1 高炉配料计算74.1.1已知条件74.1.2 计算方法与过程113.2 高炉物料平衡计算144.2.1初始条件144.2.2风量计算154.2.3 煤气成分及数量计算164.2.4物料平衡表173.3 高炉热平衡计算194.3.1 热平衡计算方法194.3.2 热平衡计算204. 高炉本体设计264.1 高炉炉型设计264.1.1 炉型设计要求274.1.2 炉型设计方法274.1.3 炉型设计与计算274.2 高炉炉体设计314.2.1高炉炉衬结构314.2.2 高炉炉衬耐火材料314.2.3高炉炉底及炉缸耐火材料324.2.4 炉腹354

3、.2.5 炉腰和炉身364.2.6 炉喉364.3 炉体冷却设备设计364.3.1 冷却结构364.3.2 冷却设备374.4 炉体钢结构设计374.5 风口、渣口及铁口设计374.6 炉体附属设备设计385. 高炉附属系统设计405.1 高炉供料系统405.1.1 装料设备选择405.1.2 布料方式415.2 炉后供料系统415.2.1 供料系统的形式与布置415.2.2贮矿槽、贮焦槽及其附属设备425.2.3 槽下筛分、称量与运输425.2.4 上料设备425.3 高炉送风系统435.3.1 高炉鼓风机435.3.2 热风炉设计及附属设备选择475.4 高炉喷吹燃料系统525.4.1 煤

4、粉喷吹系统535.4.2 喷煤应注意的问题545.4.3 高炉喷吹新技术发展545.5 高炉煤气除尘系统555.5.1 布袋全干式煤气除尘工艺555.5.2 煤气除尘设备565.5.3 高炉煤气余压利用585.6 渣、铁处理系统585.6.1 风口平台及出铁场585.6.2 铁水处理设备59- 0 -5.6.3 水渣处理工艺595.6.4 铁钩流咀布置605.6.5 炉前设备616. 车间布置设计636.1 设计基本依据646.1.1 常用设计规范和规定646.1.2 设计基础646.1.3 车间组成646.1.4 车间布置应考虑的问题646.2 车间设计656.2.1 厂房安排656.2.2

5、 厂房层数666.2.3 厂房布置666.2.4 设备布置676.3 安全、卫生及其他问题68结论70致谢72参考文献73附录一：英文文献翻译.74附录二：英文文献原文.83- 0 -摘要本设计建造一座年产255万吨制钢生铁的炼铁厂，力求达到低污染，低能耗，高效率。高炉炼铁是现代获得生铁的主要手段，而高炉是炼铁的主要设备。设计中高炉的主要经济技术指标：年产量P：255104t焦比：450kg/t煤比：90 kg/t综合冶炼强度：1.1t/m3d高炉有效容积利用系数：3.268t/m3day本设计说明书高炉设计内容包括绪论、工艺计算（配料计算、物料平衡和热平衡）、高炉炉型设计、厂址的选择、高炉炉

6、顶设备、高炉送料系统、送风系统、煤气处理系统、渣铁处理系统、高炉喷吹系统和炼铁车间的布置等。设计同时借鉴了了国外先进技术和经验，尽量实现高机械化、自动化，并获得最大的经济效益。 关键词：高炉炼铁设计，物料平衡，渣铁处理，热平衡，喷吹，热风炉，煤气处理IABSTRACTIn line with the high quality , high yield , low consumption and environmental pollution policy, design and build a blast furnace iron-making workshop producing 1.8 m

7、illion irons every year in advance. Blast furnace iron-making is a main means to obtain pig iron, and one of the most important links in the metallurgical course of steel, and the blast furnace is the main equipment of iron-making.The main economic and technical indicators of the blast furnace: Annu

8、al production: 255104t Coke: 450kg/t Coal ratio: 90kg/t Intergrated smelting intensity: 1.1t/m3d Effective capacity utilization coefficient of blast: 3.268t/m3day This design instruction designs the blast furnace detailedly,including introducion, the craft calculating (the batching is calculated, su

9、pplies balance and thermal balance),the furnace type of blast furnace is designed,site selection,furnace roof equipment,blast furnace feed system,blow system,gas processing system,iron slag handing system,ejection system and ironmaking plant layout etc. Combine domestic and international the same fu

10、rnace volume some advanced production operation experience and relevant data of blast furnace also while the design,strive blast furnace should designed to make accomplish highly mechanized , automation and maximizing, in the hope of reaching the best productivity effect.Keywords: BF iron-making des

11、ign,material balance, slag iron disposal ,heat balance, blowing,hot blast stove,coal gas disposal,II1.绪论1.1概述高炉冶炼是获得生铁的主要手段，它以铁矿石（天然富矿，烧结矿，球团矿）为原料，焦碳，煤粉，重油，天然气等为燃料和还原剂，以石灰石等为溶剂，在高炉内通过燃料燃烧，氧化物中铁元素的还原以及非氧化物造渣等一系列复杂的物理化学过程，获得生铁。其主要副产品有高炉炉渣和高炉煤气。为了实现优质，低耗，高产和延长炉龄，高炉本体结构及辅助系统必须满足冶炼过程的要求，即耐高温，耐高压，耐磨，耐侵蚀密封

12、性好，工作可靠，寿命长，而且具有足够的生产能力我国自1996年粗钢产量突破1亿吨以来，连续稳居第一钢国的位置。2013年我国粗钢产量更是达到7.79亿吨，占全球钢产量的48.5%。虽然多年来我国生铁产量居世界第一位，但是我们应该看到与世界先进国家的差距。目前，我国正在生产的高炉有几千座。近年来，由于生铁铁水供不应求，价格上涨，一些本应该淘汰的500m3容积以下的小高炉，又开始生产。应当承认，小高炉的发展现状，一定程度上阻碍了我国高炉大型化的发展。 在21世纪，我国高炉炼铁将继续在结构调整中发展。高炉结构调整不能简单的概括为大型化，应该根据企业生产规模、资源条件来确定高炉炉容。从目前的我国的实际

13、情况来看，高炉座数必须大大减少，平均炉容大型化是必然趋势。高炉大型化，有利于提高劳动生产率、便于生产组织和管理，提高铁水质量，有利于减少热量损失、降低能耗，减少污染点，污染容易集中管理，有利于环保。所有这一切都有利于降低钢铁厂的生产成本，提高企业的市场竞争力。1.2高炉冶炼现状及其发展（1）炉容大型化及其空间尺寸的横向发展。最近几年来，大型钢铁企业大多采用 V有4000m3以上的高炉，中国沙钢拥有世界上最大的高炉，有效容积达5860m3。 （2）精料：精料是改善高炉冶炼的基础，近代高炉冶炼必须将精料列为头等重要措施,精料包括提高入炉况品味，改善入炉原料的还原性能，提高熟料率，稳定入炉原料成分和

14、整粒。（3）提高鼓风温度：提高鼓风温度可以大幅度降低焦比，特别是在鼓风温度比较低时效果更为显著。（4）高压操作：高压操作可以延长煤气在炉内的停留时间，改善煤气热能及化学能利用，有利于高压操作，为强化冶炼创造条件。（5）富氧大喷吹：从60年代起，世界各国都在发展向炉内喷吹燃料的技术，取代部分焦炭。喷吹得燃料有重油、天然气和煤粉等，燃料种类的选择与国家和地区的资源条件有关。目前国内外大多以喷吹煤粉（无烟煤和烟煤）为主。（6）电子计算机的应用：60年代起高炉开始已用计算机，目前已可以控制配料、装料和热风炉操作。高炉冶炼计算机控制的最终目标是实现总体全部自动化控制，但由于目前冶炼技术水平，还难于实现这

15、一目标。1.3高炉生产主要技术经济指标 高炉生产主要技术经济指标是衡量高炉生产优劣的参数，因此，现代高炉在冶炼过程中总是尽量提高高炉的主要生产经济技术指标。 综合冶炼强度 冶炼强度是指每昼夜每立方米高炉有效容积燃烧的焦碳量，高炉喷吹燃料时，冶炼强度应包括燃烧焦碳和喷吹物折合焦碳的总量，即称为综合冶炼强度。冶炼强度的选择主要应根据原燃料及冶炼条件、同类型的高炉的实际生产指标、鼓风机能力等经过计算、比较后确定。在原燃料相似的情况下，一般较大容积的高炉采用较低的冶炼强度，较小容积的高炉采用较高的冶炼强度。 焦比 焦比是指冶炼一吨生铁所需要的焦碳量。焦比可根据设计所采用的原燃料、风温、设备、操作等条件

16、与实际生产情况进行全面分析比较和计算确定。当高炉采用喷吹燃料时，计算焦比必须考虑喷吹物的焦碳置换量。 煤比（Y）。 冶炼每吨生铁消耗的煤粉量称为煤比。当每昼夜煤粉的消耗量为QY时，则： Y= 喷吹其它辅助燃料时的计算方法类同，但气体燃料应以体积（）计算。单位质量的煤粉所代替的焦炭的质量称为煤焦置换比，它表示煤粉利用率的高低。一般煤粉的置换比为0.70.9。 高炉有效容积利用系数利用系数是指每昼夜每立方米高炉有效容积生产的生铁量。 休风率休风率是指高炉休风时间占高炉规定作业时间的百分数。休风率反映高炉设备维护的水平。一定的高炉休风率是保证高炉检修以获得安全操作和高指标的途径之一，但是高炉休风率不

17、能过大，否则会降低年产量。本设计选取年工作日为355天。 高炉一代寿命高炉一代寿命是从点火开炉到停炉大修之间的冶炼时间，或是指高炉邻两次大修之间的冶炼时间。大型高炉一代寿命为1015年。 生铁合格率：高炉生产的化学成分符合国家的规定的合格生铁占生铁量的百分数为生铁合格率。 生铁成本：生产1t合格生铁所消耗的所有原料、燃料、材料、水电、人工等一切费用的总和，单位为元/t。1.4高炉冶炼的主要操作技术措施高炉基本操作制度包括热制度、造渣制度、送风制度和装料制度。高炉冶炼强化的主要途径是提高冶炼强度和降低燃料比，本设计由于采用了现代炼铁新技术，单位容积的产铁量较大，使高炉达到强化生产，其主要措施有精

18、料、提高风温、高压、加湿和脱湿鼓风、喷吹燃料以及高炉生产过程的自动化等。本设计主要操作技术措施如下：（1）采取调节喷吹量来维持稳定的热制度，以保持炉况顺行。（2）采用高炉高碱度渣操作制度，有利脱硫。1.5本设计采用的技术（1） 无钟炉顶和皮带上料 ，布料旋转溜槽可以实现多种布料方式。（2） 本设计采用了陶瓷杯炉缸炉底结构。（3） 高炉喷煤设备。（4） 有余热回收和余压发电装置。（5） 水渣系统采用过滤式。2. 厂址选择厂址选择是指在一定的区域内选择建厂的地区，并对该厂址选择方案分析评价的过程。厂址选择是工厂建设的重要内容，要考虑到到工业布局的落实、投资的地区分配、经济结构、生态平衡等问题，还要

19、根据自身特点选择具体地点，尽量减少建设投入。2.1 厂址选择一般原则（1）满足工业布局 工业建设项目建设地区和建厂地址的选择，都必须按照全国工业布局或地区规划的要求，并考虑各不同工业部门布局的特点。正确处理局部和全局的关系，工业部门之间的关系，中央工业和地方工业的关系，统筹兼顾，全面安排。（2）符合城市规划新建工业企业的厂址若在现有城市范围内，应符合城市总体规划布局的要求。若远离城市新建企业，一般地说，随着大中型企业兴建而形成一独立的工业区或逐步形成一工业城镇。在选定厂址时要使其符合城镇的总体规划，使厂区和居住区的相对位置符合城镇功能分区的要求。当有条件时，尽可能利用现有居民点、交通运输设施和

20、公用工程设施。（3）重视节约用地贯彻执行“十分珍惜和合理利用每寸土地，切实保护耕地”的基本国策。不占或少占良田及经济效益高的土地，充分利用荒地和劣地。当有条件时，可结合场地平整余土造田。（4）靠近原、燃料基地 落实和充足的资源条件是企业建设的基础和前提。在资源条件落实的情况下要使拟建企业厂址靠近原、燃料基地，当有多个原、燃料基地时，宜靠近一个主要的。这样，不仅企业有可靠而近便的原、燃料供应，减少运距，节省运费，而且也减少企业大宗原、燃料运输对国家运输网络的压力。（5）交通运输方便 方便的交通运输条件是企业建设和生产所必须的。建设期间要有大量的材料、设备从各地源源不断的运进，投产之后，不仅有大宗

21、原、燃料运入，而且有大量的成品运往各地，这就要求所选厂址必须有方便的交通运输条件。特别是大型企业，每天的运入和运出量都很大，对这一原则的考虑就显得特别重要。（6）水源电源可靠要确保企业建设，尤其是投产后的正常生产，可靠的水源和电源是必须条件。有的企业不仅要求建厂的地区有充足的水量，而且对水质和水温也有一定要求。电源也是一样，不仅要求有足够的电源，有的企业或企业的重要设备或设施要求有二路电源同时供电。所以，选厂时，应根据企业对水源和电源的要求切实落实。水源和电源不仅考虑企业既定规模的用量，且能适应企业发展的要求。特别是对耗量大的企业，充足可靠的水源、电源是确定企业厂址的关键因素。（7）有利保护环

22、境选择厂址应考虑保护环境和景观，厂址不应靠近和影响风景游览和自然保护区，不应位于窝风地带；有污染的企业应远离居住区并合理利用风向确定其相互位置；企业应位于地表饮用水源的下游。企业厂址要有利于企业“三废”处理及排放。（8）有利企业发展一般的说，企业规模由小到大逐步发展，就是一次设计一次投产的企业，品种增加、产量提高也是必然的，所以选择厂址时应考虑企业的发展，本着远近结合，以近期为主的原则，适当留有发展余地。（9）方便企业协作选择厂址时，应尽可能同邻近企业协作，尽量共同利用或部分共同利用交通运输设施（如铁路专用线、编组站、港口码头等），公用工程（水、电、动力设施等），机修及生活福利设施。这些设施与

23、周围企业协作共建，以节约投资，加快建设速度。2.2 本设计厂址选择2.2.1工业布局及国家政策 建设一座炼铁厂，对全国的工业布局、一个区或一个城市的合理发展、各工业区之间的经济协调以及农业发展等起着重要的作用，应根据工业布局“大分散、小集中、多搞小城镇”的方针来选择。综合各方面考虑，所设计的钢铁厂选择在四川省攀枝花市。2.2.2 原料供应及运输条件钢铁的冶炼是连续性的，物料吞吐量一般较大。攀西地区铁矿石储量十分丰富，钒钛磁铁矿世界闻名。目前已探明攀西地区钒钛磁铁矿的潜在资源量达到194亿吨，保守估算可新增铁矿石资源量1.68亿吨。就近建厂对铁矿资源开发利用大幅度降低生产成本。冶炼渣富含钒钛，集

24、中堆放后由钒钛冶炼企业对其处理消化。此外，非金属矿产中，石灰岩、白云岩、硅石、大理岩、石墨、水晶等矿产资源也很丰富。探明的煤矿储量达10 亿吨，煤炭品种较全，含磷、硫和灰分均较低。攀西地区水力资源丰富，附近的金沙江、雅砻江和安宁河水力蕴藏量达4003 万千瓦，约占中国的6%，攀西地区建有长江上游最大的水电站-二滩水电站，电力供应充沛，具有建立钢铁与冶金基地的能源条件。攀枝花市交通运输比较便利，成昆铁路经过该市，是云南与四川联通的门户。攀成高速公路已基本建成通车，使其钢铁产品能够便利地运往西南各地，并辐射全国。2.2.3 劳动力资源优势四川省人力资源丰富，一直是我国劳动力输出大省。攀枝花市依托攀

25、钢集团建设逐步发展，具有完善钢铁冶炼、加工，机械，建材等加工制造体系，各类专业技术人员和技工人才储备丰富。四川省境内数所高校开设有冶金工程专业，如：重庆大学、攀枝花大学。具有完善的人才培养机制。2.2.4 厂址的协作条件炼铁厂选址应与附近企业在生产、运输、公用设施、综合利用及生活福利设施等方面创造协作条件。正确处理企业内部与外部、企业各场地间、当前建设与远期发展等各方面的关系。在厂址附近地区铁矿石、石灰石、白云石、煤等各种冶炼生产资源丰富，相关工业企业众多。通运输条件便利，水电资源充足，其自然条件和协助条件都很优越。2.2.5 厂址的工程地质及水文地质条件 攀枝花市的地震等级为6级，厂址地表以

26、下10米无地下水层，且土层较浅，下部是坚硬的岩石层，满足钢铁厂所要求的地理、水文条件。根据上述原则，本设计选择四川省攀枝花市作为设计建厂地址。 3. 高炉炼铁综合计算高炉炼铁需要的矿石、熔剂和燃料(焦炭及喷吹燃料)的量是有一定规律的，根据原料成分、产品质量要求和冶炼条件不同可以设计出所需的工艺条件。对于炼铁设计的工艺计算，燃料的用量是预先确定的，是已知的量，配料计算的主要任务，就是计算在满足炉渣碱度要求条件下，冶炼预定成分生铁所需要的矿石、熔剂数量。对于生产高炉的工艺计算，各种原料的用量都是已知的，从整体上说不存在配料计算的问题，但有时需通过配料计算求解矿石的理论出铁量、理论渣量等，有时因冶炼

27、条件变化需要作变料计算 1。3.1 高炉配料计算配料计算的目的，在于根据已知的原料条件和冶炼要求来决定矿石和熔剂的用量，以配制合适的炉渣成分和获得合格的生铁。3.1.1已知条件3.1.1.1 原始数据整理生产中原始资料分析常常不完全，或元素分析和化合物分析不相吻合，加之分析方法不同存在分析误差，以致各种化学组成之和不等于100%。因此，应该先确定元素在原料存在的形态，然后进行核算，使总和为100%。换算为100%方法，可以均衡地扩大或缩小各成分的百分比，调整为100%，或者按照分析误差允许的范围，人为的调整为100%。调整幅度不大时，以调整Al2O3或MgO为宜。在各种原料中化合物存在的形态和

28、有关换算，按照下述方法处理。烧结矿分析的S，P，Mn 分别以FeS， P2O5，MnO形态存在。它们的换算为： S存在形式为FeS，换算关系为： w(FeS)=w(S)%P存在形式为P2O5，换算关系为： w(P2O5) =w(P)%Mn存在形式为MnO，换算关系为： w(MnO)=w(Mn)%式中的S，P，Mn等元素皆为分析值（百分含量），当要计算Fe2O3时，需要从生铁（TFe）中扣除FeO和FeS中的Fe，再进行换算。w(Fe2O3)= (w(Fe)-w(FeO)-w(FeS)%式中的Fe，FeO为分析所得烧结矿的全铁和氧化亚铁的百分含量，FeS为换算所得的硫化亚铁量。天然矿石中的S以F

29、eS2形态存在，换算式如下：w(FeS2)=w(S)%，式中S为分析所得的百分含量。3.1.1.2 矿石选配 在使用混合矿石冶炼时，应根据矿石供应量及炉渣成分适当配比选取。此时，需要注意以下几点：（1） 矿石含P量不应该超过生铁允许含P量，因考虑P全部进入生铁，故需要依据矿石含量事先预算，若某种矿石冶炼含P超标，此种情况下，只能搭配含P更低的矿石冶炼。（2） 冶炼铸造铁时，应该核算生铁含锰量是否满足要求。wMn=w(Mn)矿m(Fe)铁/w(Fe)矿式中： wMn生铁含锰量，%； w(Mn)矿混合矿含锰量，%；锰的回收率，一般为0.50.6；m(Fe)铁矿石带入的生铁的铁量，kg/t铁；w(F

30、e)矿混合矿含铁量，%。（3） 冶炼锰铁时，为保证其含锰量，须检查矿石含铁量是否大于允许范围。w(Fe) 矿=(100-wMn-wC-wSi-wP)/100(wMn/wMn矿)式中：wMn,wSi,wC,wP表示锰铁中该元素含量，%；w(Mn)矿锰矿含锰量，%；w(Fe)矿锰矿允许含铁量，%；锰回收率，通常为0.70.82。（4）适当控制碱金属2。3.1.1.3 冶炼条件确定 （1）根据原料条件，国家标准和行业标准等确定生铁成分。C，P元素一般操作不能控制，而Si,Mn,S等元素可以改变操作条件加以控制。 （2）各种元素在铁，渣和煤气中的分配比例。按照经验和实际生产数据选取。一般可参考表3-1

31、选。表3-1 常见元素分配率（%）原料FeMnPSV生铁0.9970.4001.0000.0680.800炉渣0.0030.6000.850.200煤气0.082 （3）炉渣碱度选择，碱度主要是取决于炉渣脱硫的要求，此外若冶炼低硅生铁钒钛磁铁时，还应该考虑炉渣抑制硅钛还原和利于矾的回收能力，在正常炉钢温度下，要保证流动性和稳定性，因此除了考虑二元碱度外，还需要有适宜的MgO含量，若炉料含碱金属还应该兼顾炉渣排碱要求。本设计中取碱度R=1.03。 （4）燃料比确定。确定燃料比应该依据冶炼铁种，原料条件，风温水平和生产经验等全面衡定，在有喷吹条件下，力争多喷燃料。 （5）原燃料成分分析，入炉原料成

32、分见表3-2。表 3-2 入炉原料成分（%）物料TFeMnPSFe2O3FeOMnOMnO2CaO烧结矿57.730.1400.0600.01974.5387.1400.18108.510校核57.730.1400.0600.01974.3857.1250.18108.493球团矿61.230.1140.0660.00887.1400.2930.14700.350校核61.230.1140.0660.00886.9760.2920.14700.349进口矿65.810.070.0300.00691.1482.5890.09000.250校核65.810.070.0300.00691.0572.

33、5770.09000.250混合矿59.9830.1270.0500.01579.6555.4320.16306.050校核59.9830.1260.0490.01578.8535.3770.16105.989炉尘39.810.090.140.1345.0410.650.1205.87校核39.810.090.140.1344.9110.620.1205.87石灰石1.510002.1600051.22校核1.510002.1700051.59焦炭灰分4.230006.040003.60校核4.230006.040003.60煤灰分2.340003.350003.98校核2.340003.35

34、0003.98续表3-2物料MgOSiO2Al2O3P2O5FeS2FeS其他烧损合计烧结矿3.1104.6501.5800.137000.1400100.00校核3.1034.6401.5770.137000.1400100.00球团矿0.7959.5811.5430.1520000100.00校核0.7939.5631.5400.1520000100.00进口矿0.1202.141.0600.069000.0672.470100.00校核0.1202.1381.0600.069000.0672.467100.00混合矿2.3215.0941.5100.131000.0980.371100.

35、00校核2.2985.0431.4950.130000.0970.367100.00炉尘4.136.181.090.32001.63524.9100.00校核4.126.161.090.32001.6324.82100.00石灰石0.860.880.910003.0340.24100.00校核0.860.880.920003.0540.53100.00焦炭灰分1.1251.3337.9100000100.00校核1.1251.3337.9100000100.00煤灰分1.3959.3931.8900000100.00校核1.3959.3931.8900000100.00 （6）焦炭成分分析见表

36、3-3。注：混合矿组成：烧结矿球团矿进口矿=701515表3-3 焦炭成分（%）固定碳灰分12.52SiO2Al2O3CaOMgOFeOFeSP2O585.266.194.290.630.161.130.120续表3-3挥发分1.38有机物其他总计全S游离水CO2COCH4O2H2N2SMeO1000.6854.120.3180.310.05400.280.4180.640.2（7）喷吹物成分见表3-4。表3-4 喷吹物成分（%）成分CH2O2H2ON2S灰分总计SiO2Al2O3CaOMgOFeO煤粉76.886.023.3101.990.496.083.920.390.10.821003.

37、1.2 计算方法与过程为精确配料，现根据设计的生产要求，先根据生铁成分，然后用理论方法进行配料比计算，然后以配出的矿石为基础对矿石用量、生铁中铁量、渣量及炉渣进行计算，最后进行炉渣性能、生铁成分进行校核。3.1.2.1 生铁成分根据设计的要求，生铁成分如表3-5。表3-5 生铁成分（）成分SiMnSPCFe%0.4750.030.0250.0904.8294.56100.003.1.2.2 计算混合矿量根据以上已知条件，先以1t生铁作为计算单位进行计算，确定矿石配比。在计算时设定焦炭灰加入量为20kg/t，煤灰为10kg/t，炉尘加入量为136.65kg/t，焦炭加入量为450 kg/t，煤粉

38、加入量为90 kg/t。则：焦炭带入Fe量：kg煤粉带入Fe量：kg；炉尘带入Fe量：kg；进入渣中Fe量： kg；需要混合矿量：kg3.1.2.3 根据碱度平衡计算石灰石用量假设石灰石加入量为X kg /t，则：混合矿带入CaO量：1482.446.05%=89.69 kg焦炭带入CaO 量：4500.63%=2.835 kg煤粉带入CaO量 ：900.39%=0.351 kg焦炭灰带入CaO 量：203.6%=0.72kg煤灰带入CaO量 ：103.98%=0.398 kg炉尘带入CaO量 ：36.655.87%=8.02 kg石灰石带入CaO量 ：X51.22%=0.5122X kg共带

39、入CaO 量：89.69+2.835+0.351+0.72+0.398+8.02+0.5122X kg混合矿带入SiO2 量：1482.445.094%=75.515 kg焦炭带入SiO2 量：4506.19%=27.855 kg煤粉带入SiO2 量：906.08%=5.472 kg焦炭灰带入SiO2 量：2051.33%=10.266 kg煤灰带入SiO2量 ：1059.39%=5.939 kg炉尘带入SiO2量 ：136.656.18%=8.445 kg石灰石带入SiO2量 ：X0.87%=0.0087X kg共带入SiO2 量：75.515+27.855+5.472+10.266+5.9

40、39+8.445+0.0087X kg由于设计的炉渣碱度：，则解得石灰石加入量为70.51kg/t。则总CaO量为138.13 kg/t，总SiO2量为134.11 kg/t。原料消耗总表如表3-6。表3-6 冶炼每吨炼钢生铁原料消耗表（kg）种类焦炭混合矿石灰石炉尘焦炭灰煤灰煤粉数量4501482.4470.51136.652010903.1.2.4 终渣成分及渣量计算（1） 终渣S含量炉料全部含S量：1482.440.015%+4500.685%+900.49%+136.650.13%=3.93kg进入生铁的S量： 10000.025/100=0.25kg进入炉渣的S量： 3.930.85

41、=3.34kg进入煤气的S量：3.93-0.25-3.34=0.34 kg（2） 终渣的FeO量：948.440.00372/56 =3.66kg（3） 终渣的MnO量：(2.00.8) =1.55kg（4） 终渣的SiO2量：134.11 kg（5） 终渣的CaO量：138.13kg（6） 终渣的Al2O3量：1482.441.51%+4504.29%+903.92%+136.65 1.09%+70.510.91%+2037.91%+1031.89%=58.11 kg（7） 终渣的MgO量：1482.442.321%+4500.16%+900.1%+136.654.13%+70.510.85

42、%+201.12%+101.39%=41.82 kg 终渣成分见表3-7。表3-7 终渣成分含量SiO2Al2O3CaOMgOMnOFeOS/2合计Rkg134.1158.11138.1341.821.553.661.67379.051.03%33.6915.8137.5811.380.420.670.45100.00 由于分析所得Ca2+都折算成CaO，但其中一部分Ca2+却以CaS形式存在，CaS和CaO之质量差为S/2，为了质量平衡，Ca2+仍以CaO存在，而S则只算S/2。炉渣碱度R =1.03,满足规定值范围。w (MgO)=12.01%，符合设计要求。根据炉渣百分组成，校验炉渣物理性质得：熔化温度1360，粘度2PaS(1450)。该炉渣适合于炼钢铁生产。混合矿焦炭石灰石焦炭灰煤灰炉尘煤粉高炉冶炼炉渣铁水烟尘1482.44 kgFe: 59.98%450 kgFeO：1.13%70.51 kgFe2O3：2.16%