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1钢铁厂设计基础1

1.1设计概述1

1.2设计的基本程序1

1.2.1钢铁厂建设程序1

1.2.2钢铁厂设计程序3

1.2.3建设项目的前期设计5

1.2.4工程设计阶段的划分8

1.2.5施工服务10

1.3工艺设计主要任务11

1.3.1工艺专业的设计任务11

1.3.2工艺专业的资料准备11

1.3.3工艺流程设计11

1.3.4设计委托书的要求15

1.3.5设计说明书15

1.3.6物料平衡与热平衡计算16

1.3.7工艺设备设计17

1.4钢铁厂土建设计概论20

1.4.1基础20

1.4.2单层厂房的结构26

1.4.3多层厂房的结构29

思考题32

2高炉设计工艺计算33

2.1概述33

2.2高炉技术指标确定33

2.2.1燃料比与高炉炉容的关系33

2.2.2燃料比与冶炼强度、利用系数的关系34

2.2.3各级高炉利用系数确定34

2.3联合配料计算35

2.3.1物料和热平衡方程式36

2.3.2炉料和喷吹燃料物料特性的确定36

2.3.3物料的单位消耗量42

2.3.4生铁成分校核与渣成分和渣量计算42

2.3.5风量和煤气量计算43

2.3.6物料平衡与热平衡44

2.4线性配料计算45

2.4.1应用A.H.拉姆联合计算法时的线性配料计算46

2.4.2线性规划配料计算48

2.5理论最低碳消耗的计算49

2.5.1氧化铁还原的还原剂碳消耗49

2.5.2氧化铁还原热量需求的碳消耗50

2.5.3理论最低碳比和吨铁最低燃料比50

2.6影响高炉炼铁焦比诸因素的计算51

2.6.1熔剂用量的影响51

2.6.2矿石含铁量的影响52

2.6.3焦炭和喷吹煤粉的灰分、含硫量的影响52

2.6.4铁的直接还原度的影响53

2.6.5风温的影响53

思考题54

3高炉炉体55

3.1高炉内型55

3.1.1高炉容积的定义及内型尺寸表示方法55

3.1.2高炉内型设计56

3.1.3操作内型及薄壁内型设计59

3.1.4死铁层的深度62

3.2炉底、炉缸冷却和砌体结构63

3.2.1炉底、炉缸冷却63

3.2.2炉底、炉缸破损调查分析64

3.2.3炉底、炉缸砌体结构65

3.2.4炉底、炉缸用耐火材料67

3.3炉腹、炉腰和炉身冷却和砌体结构70

3.3.1炉腹、炉腰和炉身下部工作条件70

3.3.2炉腹、炉腰和炉身冷却结构72

3.3.3炉腹、炉腰和炉身砌体结构75

3.3.4炉腹、炉腰和炉身用耐火材料76

3.3.5炉衬的修补79

3.4炉体冷却设备81

3.4.1冷却设备的结构形式81

3.4.2炉体冷却系统87

3.5风口、渣口和铁口92

3.5.1风口92

3.5.2渣口95

3.5.3铁口96

3.6炉体钢结构96

3.6.1炉体框架96

3.6.2炉壳97

3.6.3炉体平台走梯98

思考题99

4高炉炉后供料和炉顶装料100

4.1高炉矿槽、焦槽和炉后供料100

4.1.1矿槽、焦槽及槽上运输100

4.1.2矿槽、焦槽及料斗设计102

4.1.3供料系统的选择104

4.1.4供料系统设备108

4.2炉顶装料系统116

4.2.1无料钟炉顶装料设备及其特点117

4.2.2钟式炉顶装料设备及其特点125

4.2.3炉顶装料设备三电控制128

4.3炉顶均排压系统131

4.3.1均压系统131

4.3.2均压制度131

4.3.3均压煤气回收131

4.4探料装置133

思考题135

5高炉鼓风机选择及热风炉136

5.1高炉鼓风机136

5.1.1对高炉鼓风机的要求136

5.1.2高炉鼓风机及其特性136

5.1.3高炉鼓风机的选择139

5.1.4富氧、脱湿鼓风145

5.2热风炉的结构形式146

5.2.1热风炉的分类及其工作原理147

5.2.2热风炉结构152

5.2.3热风炉的布置方式161

5.3热风炉简易设计计算162

5.3.1设计计算条件163

5.3.2简易设计计算163

5.3.3其他尺寸的确定164

5.4热风炉附属设备165

5.4.1热风炉的管道165

5.4.2助燃风机166

5.4.3热风炉阀门167

思考题169

6高炉喷吹煤粉170

6.1高炉喷煤系统工艺流程布置170

6.1.1高炉喷煤工艺流程布置171

6.1.2成熟的喷吹工艺流程174

6.2高炉喷煤设备174

6.2.1原煤仓174

6.2.2给煤机175

6.2.3磨煤机175

6.2.4煤粉分离收集设备176

6.2.5主排风机178

6.2.6喷吹罐组178

6.2.7仓式泵179

6.2.8混合器180

6.2.9分配器181

6.2.10喷枪181

6.3高炉喷煤技术的发展182

6.3.1高炉喷煤技术发展的特点182

6.3.2高炉喷煤技术进步183

6.4高炉喷煤防火防爆技术安全要求183

思考题184

7高炉煤气除尘185

7.1湿法除尘设备及原理187

7.1.1重力除尘器187

7.1.2轴流旋风除尘器188

7.1.3洗涤塔189

7.1.4文氏管190

7.1.5比肖夫法精细除尘191

7.2煤气干法除尘192

7.2.1干式布袋除尘192

7.2.2静电除尘器195

7.2.3干式除尘器的特点196

7.3除尘系统附属设备197

7.3.1脱水器197

7.3.2阀门与粗煤气管道198

7.3.3煤气清灰搅拌机200

思考题201

8铁、渣处理系统202

8.1风口平台与出铁场202

8.1.1风口平台及出铁场布置202

8.1.2渣铁沟的设计205

8.1.3炉前通风除尘208

8.2炉前机械设备209

8.2.1开铁口机209

8.2.2堵铁口机212

8.2.3堵渣口机216

8.2.4换风口机218

8.2.5换弯管机219

8.2.6炉前吊车及打夯机220

8.2.7出铁场除尘设施221

8.3铁水处理设备221

8.4炉渣处理设备224

8.4.1水淬渣生产224

8.4.2块渣生产230

8.4.3膨珠渣生产231

思考题231

9钢铁厂的环境保护与治理232

9.1钢铁生产中的环保问题232

9.1.1钢铁生产中的污染源232

9.1.2钢铁工艺进步和环境保护233

9.1.3我国钢铁冶金环境保护现状235

9.2钢铁生产中水污染和水处理237

9.2.1钢铁企业废水的基本情况237

9.2.2钢铁厂污水排放标准239

9.2.3污水处理的一般方法240

9.2.4废水处理的一般流程244

9.3钢铁生产中的废气处理245

9.3.1钢铁工业废气的基本情况246

9.3.2钢铁厂废气的排放标准247

9.3.3烟尘控制技术简介248

9.3.4粉尘、烟尘控制工程实例249

9.4尘泥的处理及噪声控制253

9.4.1几种主要尘泥的产生和性质253

9.4.2尘泥资源化途径254

9.4.3钢铁企业噪声来源256

9.4.4钢铁冶金过程主要噪声控制措施及效果257

思考题258

参考文献259