烧结设计

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气压入矿槽内。

熔剂的化学成分参见表2.1；熔剂的物理性质参见表2.2。

表2.1 原料、熔剂、燃料主要化学成分

成分(%) 原料 原生精矿 混匀矿 石灰石 消石灰 白云石 煤粉

TFe 61.37 62.57 ____ ____ ____ ____

FeO 16.77 2.93 ____ ____ ____ ____

CaO 1.80 0.48 53.88 80.23 33.76 2.20

SiO2 7.01 4.62 2.27 3.21 2.31 3.25

表2.2 原料、熔剂、燃料的物理特性

原料种类 堆比重t/m2

Al2O3 1.22 1.50 ____ ____ ____ 2.10

MgO 1.10 0.17 0.86 ____ 18.7 0.60

S 0.78 0.11 ____ ____ ____ 0.50

Ig 6.46 8.27 40.56 ____ 43.69 87.13

H2O 14.55 6.85 1.1 ____ ____ 4.00

精矿 2.4 34 10

煤粉 0.75 30 6

混匀矿 石灰石 消石灰 2.4 32 11

1.4 32 3

0.75 33 18

动安息角° 水 分 %

2.4 燃料

烧结过程中使用的燃料分为点火燃料和内配燃料两种。本次设计使用的点火燃料为气体燃料，包括焦炉煤气和高炉煤气；内配燃料为固体燃料，本烧结厂所用固体燃料为无烟煤，粒度为50～0mm。

对煤粉要求：水分小于8%，灰分小于15%，挥发分小于18%，硫小于1%，固定碳大于80%。

煤粉理性能见表2.2；煤粉学分析见表2.3。

表2.3 煤粉工业分析

成分 含量（%）

固定碳 85.58

1

挥发分 1.55

灰分 12.87

水分 7.5

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2.5 配比确定

经参考实际配料经验，以及本次设计取消热振筛工艺的要求，根据任务书技术参数:TFe>55%,R=1.9。通过多次计算，原料配比设计如下：

以单位混合料为计算标准。

令混合料中固定碳的含量：C=4.8%

燃料中固定碳的含量：C=85.58%

每吨混合料中燃料的含量 q=c/c1=48%/85.58%=5.6% 设计原料配比：

原生精矿：14% 混匀矿：64% 石灰石：8% 消石灰：X 白云石：Y 碱度：

R=(1.8×14+0.48×64+53.88×8+80.23X+33.76Y+2.2×5.6)/(7.01×14+4.62×64+2.27×8 +30.21X+2.31Y+3.25×5.6）=1.9 74.131X＋29.371Y=318.062 X＋Y=100-14-64-8-5.6=8.4 所以X=1.6 Y=6.8 所以原料配比如下：

表2.4 原料配比

原料 配比%

原生精矿 14

混匀矿 64

石灰石 8

消石灰 1.6

白云石 6.8

煤粉 5.6

2

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3 生产规模，工作制度及产品方案

3.1.3 其他经济技术参数

烧结机有效面积：450 m2 烧结机作业率：90% 烧结矿铁品位：大于55% 烧结碱度：1.9±0.2 烧结机利用系数：1.3t/m2·h 成品矿氧化亚铁含量：小于8%

3.2 生产能力确定

根据任务书的要求，本烧结机的有效面积450 m2，由以下公式确定烧结机年生产量: 公式：Qy=q×A×k×24×365 (3.1) 式中：Qy—生产能力

A—有效面积

q—利用系数大于1.30 t/m2·h —作业率(90%-94%)取90.1%

则Qy= 1.31×450×90.1%×24×365=465.278万吨/年

3.2.1 日生产能力 Qd

Qd=Qy/(365×0.90) (3.2) =468.3096×104/（365×0.90） =1.4256×104t/d

3.2.2 小时生产能力 Qh

Qdh=Qd /24 (3.3) =594 t/h

3.3 工作制度

烧结厂为连续工作制，每年365天，每日3班，每班工作8小时，按作业率90.0%计，烧结厂主机每年工作330天，燃料和熔剂破碎筛分车间为每日3班，每班6小时，设备作业率为75%，各车间工作制度见表3.1

表3.1 车间工作制度

车间名称 熔破车间

年工作日 330

3

日工作班

3

班工作时

6

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燃破车间 配料车间 烧结车间

330 330 330

3 3 3

6 8 8

3.4 产品方案

烧结厂品位经过冷却、整粒后的烧结矿。根据烧结原料条件及高炉对烧结矿的要求，确定烧结矿为：碱度为1.70，成品烧结矿粒度为50～5mm，烧结矿转鼓指数≥68%。

烧结矿化学成分见表3.2，质量指标见表3.3.

表3.2 烧结矿的化学成分（%）

项目 %

TFe 59.27

FeO 5.15

表3.3 烧结矿质量指标

项目 指标（%）

转鼓指数 ≥68

还原粉化率 ＜40

含粉率 ＜5

SiO2 5.49

CaO 10.44

MgO 1.99

Al2O3 1.52

S 0.025

4.2 配料计算

表4.1 含铁原料及其熔剂和燃料的化学成分

成分(%) 原料 原生精矿 混匀矿 石灰石 消石灰 白云石 煤粉

TFe 61.37 62.57 ____ ____ ____ ____

FeO 16.77 2.93 ____ ____ ____ ____

CaO 1.80 0.48 53.88 80.23 33.76 2.20

SiO2 7.01 4.62 2.27 3.21 2.31 3.25

Al2O3 1.22 1.50 ____ ____ ____ 2.10

MgO 1.10 0.17 0.86 ____ 18.7 0.60

S 0.78 0.11 ____ ____ ____ 0.50

Ig 6.46 8.27 40.56 ____ 43.69 87.13

H2O 14.55 6.85 1.1 ____ ____ 4.00

4.2.1 烧结矿烧成率、全铁量、碱度

(1)烧成率 由烧结设计手册公式5-9

Q烧 =Qi∑(1-Ig-0.9S) （4.1） 原生精矿：Q1=14（1-6.46%-0.9×0.78%）=12.977 混匀矿：Q2=64(1-8.27%-0.9×0.11%)=58.074

4

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石灰石：Q3=8(1-40.56%)=4.755 消石灰：Q4=1.6×1=1.6

白云石：Q5=6.8(1-43.69%)=3.829

煤 粉：Q6=5.6（1-87.13%-0.9×0.5%）=0.696 所以：Q烧=81.951万吨 (2)全铁量

TFe=∑TFeQi/Qs100% （4.2） =（14×61.37%+64×62.57%）/81.951×100% =59.3% (3)碱度

R=∑QiCaO/∑QiSiO2 （4.3）

=(1.8×14+0.48×64+53.88×8+80.23×1.6+33.76×6.8+2.2×5.6)÷(7.01×14+4.62×64+2.27×8+30.21×1.6+2.31×6.8+3.25×5.6)=1.9006

(4)给矿量Q给

Q给=Q×100/ Q烧=460×100/81.951=561.31万吨

4.2.2 混合料量

公式：Q混=∑Q给/(1-q水-q返) （4.4） 由经验：q水=8% q返=25% (书P32) Q混=561.31×104/(1-8%-25%) =837.776×104t/a

4.2.3 各种原料所需的干料量、湿料量、含水量

原生精矿: 干料量 561.31×104×14%=78.583×104t/a

湿料量 78.583×104/（1-14.55%）=91.964×104t/a 含水量 91.964×104×14.55%=13.381×104t/a 混匀矿： 干料量 561.31×104×64%=359.238×104t/a 湿料量 359.238×104/(1-6.85%)=385.655×104t/a 含水量 385.655×104×6.85%=26.417×104t/a 石灰石 ：干料量 561.31×104×8%=44.905×104t/a 湿料量 44.905×104/(1-1.1%)=45.404×104t/a 含水量 45.404×104×1.1%=0.499×104t/a 消石灰： 干料量 561.31×104×1.6%=8.981×104t/a 湿料量 8.981×104t/a

5

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含水量 0×104t/a

白云石： 干料量 561.31×104×6.8%=38.169×104t/a 湿料量 38.169×104t/a 含水量 0×104t/a

煤粉： 干料量 561.31×104×5.6%=31.434×104t/a 湿料量 31.434×104/(1-4%)=32.744×104t/a 含水量 32.744×104×4%=1.31×104t/a Q料水=(13.381+26.417+0.499+1.31) ×104=41.607×104t/a

4.2.4 外加水量

式中：Q外水——外加水量104t/a

Q水——混合料总含水量104t/a Q料水——物料本身含水量104t/a

Q水=837.776×104×8%=67.022×104t/a Q外水=(67.022-41.607) ×104=25.415×104t/a 其中：一混：二混=80：20

Q一混=25.415×104×80%=20.332×104t/a Q二混=25.415×104×20%=5.083×104t/a

Q外水=Q水-Q料水 （4.5）

4.2.5 返矿量

按公式：Q返=Q混×q返 （4.6） =837.776×104×25%=209.444×104t/a

4.2.6 烧结矿年产量

设烧结矿脱硫率为90%

假设原料中FeO没氧化的话，FeO含量

TFe=∑QFeO/Q烧=(14×16.77%＋64×2.93%)/81.951=5.15% 由各个烧结厂经验所得，设FeO烧=4%

公式：Q烧=∑Qi×[9×(1-Ig-0.9S)+FeO]/(9+FeO) （4.7）

烧

原生精矿 78.583×104×﹝9×（1-6.46-0.9×0.78%+16.77%)﹞/9.04=74.09×104t/a 混匀矿 359.238×104×[9×（1-8.27%-0.9×0.11%）+2.93%]/9.04=325.695×104t/a 石灰石 44.905×104×[9×（1-40.56%）+0%]/9.04=26.573×104t/a 消石灰 8.198×104×[9×（1-0%）+0]/9.04=8.941×104t/a 白云石 38.169×104×[9×（1-43.69%）+0]/9.04=21.419×104t/a

6

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煤粉 31.434×104×[9×（1-87.13%-0.9×0.5%]/9.04=3.887×104t/ a Q烧=(74.09+325.695+26.573+8.941+21.419+3.887) ×104 =460.605×104t/a

与设计相对误差=(465.278-300.2571)/ 465.278=1.004%。在误差范围之内。

4.3 烧结矿成分计算

4.3.1 各项成分计算

①全铁量

公式: TFe=∑QFe/Q×100% （4.8）

烧

原生精矿带入的Fe=78.583×61.37%=48.226万t/a 混匀矿带入的Fe=359.238×62.57%=224.775万t/a MFe=48.226+224.775=273.001万t/a TFe=273.001/460.605=59.27%

②Fe2O3含量 (4.9) 公式：Fe2O3=（TFe-56/72FeO）×160/112 =(59.1%-56/72×4%)×160/112=79.98% ③CaO含量

公式: CaO=∑QiCaO/Q烧×100% （4.10）

=[（78.583×1.80%+359.238×0.48%+44.905×53.88%+8.981×80.23% +38.169×33.76%+31.434×2.2%）]/460.605

=10.44% ④SiO2含量

公式: SiO2 =∑QiSiO2/Q烧×100% （4.11） =[(78.583×7.01%+359.238×4.62%+44.905×2.27%+8.981×3.21%+38.169× 2.31%+31.434×3.25%)]/460.605 =5.49% 烧结矿碱度

公式：R=CaO/SiO2=10.44%/5.49%=1.901 （4.12） 通过配料计算得出的烧结矿全铁量和碱度都符合给定值，说明所选择确定的配比可作为设计依据 ⑤Al2O3含量

公式：Al2O3=∑QiAl2O3/Q烧×100% （4.13） =[（78.583×1.22%+359.238×1.5%+31.434×2.1%）]/460.605 =1.52% ⑥MgO含量

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公式：MgO=∑QiMgO/Q烧×100% （4.14）

=[（78.583×1.10%+359.238×0.17%+44.905×0.86%+38.169×18.7%+31.434 ×0.60%)]/460.605 =1.99%

⑦S含量(脱硫率按90%计算，书P33)

公式：S=∑0.1QiS/Q烧×100% （4.15）

=[（78.583×0.78%+359.238×0.11%+31.434×0.1%）]/460.605×10 =0.025%

⑧FeO含量：4% 烧结矿化学成分参见表

表4.2 烧结矿化学组分

TFe 59.27%

FeO 4%

SiO2 5.49%

CaO 10.44%

MgO 2.8576%

Al2O3 1.52%

S 0.025%

⑩挥发及烧损量

公式：Q损=Q混-Q烧-Q返-Q水 （4.16）

=837.776-460.605-209.444-67.022

=100.705×104t/a

4.3.2 烧结物料收支平衡表

表4.3 烧结物料收支平衡表

入料

物料名称 原生精矿 混匀矿 石灰石 消石灰 白云石 煤粉 返矿 水 合计

万t/a 78.583 359.238 44.905 8.981 38.169 31.434 209.444 67.022 837.776

% 9.38 42.88 5.36 1.07 4.56 3.75 25.00 8.00 100.00

物料名称 烧结矿 返矿 水 挥发及烧损

合计

产出 万t/a 460.605 209.444 67.022 100.705

837.776

% 54.98 25.00 8.00 12.02 100.00

4.4 物料平衡计算

4.4.1 混合煤气组成

表4.4 高炉煤气化学组成

8

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组成 % CO 25 组成 %

CO2 15 CO 6

N2 54 CO2 2

N2 58 H2 2 CH4 0.2 CH4 25

O2 0.5 O2 0.3 C3 3 H2O 3.5 发热值KJ/m3

3300 发热值KJ/m3

18000

表4.5焦炉煤气化学组成 设高炉煤气和焦炉煤气的配比为x，y

x+y=1

3300x+18000y=7536

所以：x=0.712 y=0.288 通过计算，混合煤气组成如下:

表4.5 混合煤气组成

组成 %

CO

CO2

N2

H2

CH4 7.34

O2 0.36

H2O 2.49

C3 0.86

重度kg/m3

1.07

发热值KJ/m3

7536

19.53 11.26 40.03 18.13

26.64 24.89 3.84 0.52 0.48 0.30 1.56 8.1

4.4.2 单位烧结矿需要的干料重

G1=78.583÷460.605=170.608kg/t G2=359.238÷460.605=779.926kg/t G3=44.905÷460.605=97.491kg/t G4=8.981÷460.605=19.499kg/t G5=38.169÷460.605=82.867kg/t G6=31.434÷460.605=68.245kg/t

4.4.3 返矿量、铺底料量及混合料水量

Q返=209.444÷460.605=454.715kg/t

Q铺=150 kg/t 铺底料一般为成品烧结矿的10-15%。本计算定为15% Gw=67.022÷460.605=145.509 kg/t

4.4.4 各种物料每小时配料量

公式：Qh=Qi/[(1-q水) ×365×24×作业率] （4.17） 作业率=90% 书P6 原生精矿：Qh1=78.583×104÷ [(1-14.55%) ×365×24×90%] =116.65t/h 混匀矿：Qh2=358.238×104÷ [(1-6.85%) ×365×24×90%] =489.16t/h

4

石灰石：Qh3=44.905×10÷ [(1-1.1%) ×365×24×90%] =57.591t/h 消石灰：Qh4=8.981×104÷ [(1-0%) ×365×24×90%] =11.39t/h 白云石：Qh5=38.169×104÷ [(1-0%) ×365×24×90%] =48.413t/h 煤 粉：Qh6=31.434×104÷ [(1-4%) ×365×24×90%] =41.536t/h 返 矿：Q返=209.444×104÷[(1-0%) ×365×24×90%]=265.66t/h 铺底料：Q铺=150×460.605×104×10-3÷[365×24×90%]=87.634t/h

4

混合料每小时烧损量：Q损h=100.705×10÷[(1-0%) ×365×24×90%]=127.733t/h

4

混合料每小时含水量：Q水h=67.022×10÷[365×24×90%]=85.01t/h

9

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每小时排入大气的烟气量:Q排= Q损h+ Q水h=123.733+85.01=212.743t/h 一次混合每小时加水量：Q一混水h=20.332×104÷[365×24×90%]=25.789t/h 二次混合每小时加水量:Q二混水h=5.083×104÷[365×24×90%]=6.447t/h

4.4.5 点火煤气的质量Gw

假设单位烧结矿点火热耗为137684 kg/t

点火煤气用量Vd=Q÷q=137684÷7536=18.27m3/t 式中q-混合煤气发热值 Gd=Vdrd=18.27×1.07=19.549 kg/t rd——混合煤气重度，kg/m3

4.4.6 点火所需空气重量

(1)CO燃烧所需的氧气量LCO和产生的CO2量x2

CO+0.5O2=CO2

LCO=0.1953×0.5=0.09765% x1=0.1953 m3/t

(2) H2燃烧需要的氧气量LＨ2和产生的H2O量y1 2H2+O2=2H2O LH=0.1813÷2=0.09065 m3/t y1=0.1813÷2×2=0.1813 m3/t

(3) CH4燃烧需要的氧气量L CH4和产生的CO2量x2和H2O量y2 CH4+2O2=CO2+2H2O L CH4=0.0734×2=0.1468 m3/t x2=0.0734 m3/t

y2=0.0734×2=0.1468m3/t

(4)C3燃烧需要的氧气量L C3和产生的CO2量x3

C3 +3O2=3 CO2

L C3=3×0.0086=0.0258 m3/t x3=3×0.0086=0.0258 m3/t

1 m3煤气燃烧所需要的空气量Lo Lo= (Lco+ LH2+ L CH4+ L C3-LO2) ÷0.21

=（0.09765+0.09065+0.1469+0.0258-0.0036）÷0.21 =1.701 m3/t

式中LO2——煤气中含有O2量

理论燃烧温度t0=t/&=1160÷0.78=1487.18℃

10

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式中 ＆——高温系数 ＆=0.78 t——实际点火温度 t=1160℃ 燃料发热值为Q=7536kg/ m3

由P477燃烧计算图得，过剩空气系数a=1.3

考虑过剩空气系数，则1 m3煤气燃烧所需要的空气量Ls为：

Ls=a.L0=1.3×1.701=2.211 m3

因此点火所需的空气质量Gdk为：

Gdk=r空VdLs=1.293×18.27×2.211=52.231kg/t

式中r空为空气的重度。取1.293kg/N m3

4.4.7 点火烟气组成

（1）CO2重量

L dO2=Vd(x1+x2+x3+x0)

=18.27(0.1953+0.0734+0.0258+0.1126) =7.438 m3/t G dO2=r CO2×L dO2=1.977×7.438=14.705kg/t 式中x0——煤气中O2的含量；

r CO2—— CO2的重度，取1.977kg/ m3

（2）水蒸汽的重量 GdH2O L dH2O= Vd (y1+y2+y3)

=18.27× (0.1813+0.1468+0.0249) =6.449 m3/t G dH2O=6.449×0.804=5.185kg/t 式中r0——混合煤气中水蒸汽，m3

rH2O——水蒸汽重度，取0.804kg/ m3 （3）N2重量

LdN2= LkN2+ LoN2=(2.211×0.79＋0.4003)×18.27=39.226 m3/t

G dN2=rN2. LdN2=1.251×39.226=49.072kg/t 式中LkN2——空气带入的N2，m3/t LoN2——煤气中带入的N2，m3/t rN2——N2重度，取1.25 m3/t （4）剩余O2的重量 Ld O2=(Ls-Lo)×18.27×0.21=(2.211-1.701)×18.27×0.21=1.957 m3/t G d O2=r O2．Ld O2=1.476×1.957=2.889kg/t

表4.6 点火烟气组成

成分 体积 m3/t

%

H2O 6.449 11.71

CO2 7.438 13.51

N2 39.226 71.23

O2 1.957 3.55

总计 55.07 100

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4.4.8 烧结过程中所需要的空气重量Gsk

(1)烧结混合料中固定碳燃烧所需要的氧气量Z1及CO2量GsCO2 C+ O2= CO2 Z1=68.245×85.58%×32÷12=155.744 kg/t GsCO2=68.245×85.58%×44÷12=214.148 kg/t L1= Z1/ r O2=155.744÷1.476=105.518 m3/t L2= GsCO2/ r CO2=214.148÷1.977=108.32 m3/t (2)S氧化所需氧气量Z2及产生的SO2量GSO2

铁矿石中S多以FeS2形式出现，因此首先将S换算成FeS2，烧结过程中脱硫率一般为90%

表4.7 各种原料带入的S及FeS2量

原料种类 S%

原料带入的S，kg 原料带入的FeS2，kg

原生精矿 0.78 1.331 2.496

混匀矿 0.11 0.858 1.609

石灰石 0 0 0

消石灰 0 0 0

白云石 0 0 0

煤粉 0.5 0.341 0.639

总和 2.53 4.744

4 FeS2+11 O2=2Fe2O3+9SO2

Z2=0.733×0.9∑FeS2 =0.733×0.9×4.744 =3.130 kg/t

式中0.733—1kg FeS2氧化所需的氧量； GsSO2=1.067×0.9∑FeS2 =1.067×0.9×4.744=4.556 kg/t

式中1.067—1kg FeS2氧化所需的SO2量； LZ2=Z2/ r O2=3.13÷1.476=2.121 m3/t

2.926=1.557 kg/t LSO2=G SO2/rSO2=4.556÷

(3)FeO氧化所需氧量Z3

4FeO+O2=2Fe2O3

表4.8 各种原料带入的FeO

原料种类 FeO %

原料带入的FeO，kg

原生精矿 16.77 28.611

混匀矿 2.93 22.852

石灰石 0 0

消石灰 0 0

白云石 0 0

煤粉 0 0

总和 51.463

Z3=1/9(∑FeO-FeO烧-1.125∑Si×0.9) =1/9(51.463-40-1.125×2.076×0.9) =1.04 kg/t

式中∑FeO—混合料中FeO总量； FeO烧—烧结矿中含FeO量，kg; 1.125—硫换算成FeO的系数； ∑Si—原料带入的总硫量； LZ3= Z3/rO2=1.04÷1.476=0.705 m3/t 烧结过程中化学反应所需要的总氧量：

GsO2=Z1+Z2+Z3=155.744+3.130+1.04=159.914 kg/t

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烧结过程所需的空气量Gsk Gsk=a．GsO2/0.232=1.3×159.914÷0.232=896.070 kg/t 式中a—空气过剩系数;

0.232—空气中O2重量的百分比； 其中空气带入的N2量 GsN2 GsN2=896.07-1.3×159.914=688.182 kg/t 剩余O2量GsO2=159.914（1.3-1）=47.87 kg/t

4.4.9 烧结过程中漏入的空气量GL

取漏风率为40%，那么

GL/（G/GL）=40% 所以 GL=0.4Gk/0.6=0.4×896.07÷0.6=597.38 kg/t 其中O2量GLO2=597.38×0.232=138.592 kg/t N2量GL N2=597.38-138.592=458.788 kg/t

4.4.10 碳酸盐分解产生的CO2量

CaCO3→CaO+O2 MgCO3→MgO+O2

G1=80.504×44÷56+4.127×44÷40=67.793 kg/t

4.4.11 消石灰分解产生的H2O量G2

Ca(OH2)→CaO+O2 G2=19.498×18÷14=4.743 kg/t

4.4.12 烧结废气组成的计算

烧结废气包括点火烟气，烧结过程中产生的气体及漏入的空气，所以按下列公式计算废气的组成。

GN2= G dN2+ GsN2+ GLO2=49.072+688.182+458.788=1196.042 kg/t VN2=GN2/1.251=1196.042÷1.251=956.069 Nm3/t G CO=GdCO2+ GsCO2+ G1=14.705+214.148+67.793=296.646 kg/t VCO2= G CO/1.977=296.646÷1.977=150.049Nm3/t GSO2= GsSO2=4.556 kg/t

VSO2= GSO2/2.926=4.556÷2.926=1.557 Nm3/t GO2=GdO2+GsO2+GLO2=2.889+47.97+138.593=189.451 kg/t VO2= GO2/rO2=189.451÷1.476=128.354 Nm3/t GH2O=GdH2O+G混+G2=5.185+145.509+4.743=155.437 kg/t VH2O= GH2O/rH2O=155.437÷0.804=193.330 Nm3/t

将上述计算结果列于下表中：

表4.9 烧结废气组成

2

2

组成 质量，kg/t

%

体积，Nm3/t

N2 1196.042 64.79 956.069

CO2 296.646 16.07 150.049

SO2 4.556 0.25 1.557

13

O2 189.451 10.26 128.354

H2O 155.437 8.42 193.330

合计 100 1432.509

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%

66.74

10.47

0.11

8.96

13.51

100

表中CO的质量由实验确定的。

4.4.13 物料平衡

（1）烧结过程中总物料收入

G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+Gf+Gp+Gw+Gd+Gdk+Gsk+GL

=170.608+779.926+97.491+19.499+82.867+68.245+454.715+150+145.509+19.549+ 52.231+ 896.07+597.38 =3534.09kg/t (2) 物料支出部分 ① 成品烧结矿 G、S=1000 kg/t

、

② 返矿量 Gf=454.715 kg/t ③ 铺底料 Gp=150 kg/t ④ 废气量 G2=GN2+GCO2+GSO2+GO2+GH2O

=1196.042+296.646+4.556+189.451+155.437 =1842.132 kg/t 总物料支出Gg= G、S+ G、f+ Gp+ G2

=1000+454.715+150+1842.132 =3446.847 kg/t

表4.10 物料平衡表

收入

符号 G1 G2 G3 G4 G5 G6 Gf Gp Gw Gd Gdk Gsk GL 合计

项目 原生精矿 混匀矿 石灰石 消石灰 白云石 煤粉 返矿 铺底料 混合料水分 点火煤气 点火空气 烧结空气 漏入空气

质量，kg/t 170.608 779.926 97.491 19.499 82.867 68.245 454.715 150 145.509 19.549 52.231 896.07 597.38 3534.09

% 4.83 22.07 2.76 0.55 2.34 1.93 12.87 4.24 4.12 0.55 1.48 25.36 16.9 100

符号

、

GS

、

Gf Gp G2 Ga

合计

支出

项目 质量，kg/t

1000 成品烧结矿

454.715 返矿

150 铺底料

1842.132 废气

其中 N2 1196.042 CO2 296.646 SO2 4.556 O2 189.451 H2O 155.437

87.243 机械损失

3534.09

%

28.30 12.87 4.24 52.12 2.47 100

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4.5 主要工艺设备的选择与计算

4.5.1 工艺设备选型依据

⑴本次设备选型中遵循以下原则：

① 所选择的设备满足既定的生产能力要求，而且适应工艺操作特点。 ② 设备的形式、台数要适应所建厂的生产规模及当地的自然条件。 ③ 设备要便于操作，工作可靠，并能最大限度的节省投资和经营费用。 ⑵工艺设备选择计算依据

① 主要设备的设计处理量均参照工艺流程物料平衡计算中的数据。

② 在主要设备的选择计算过程中，所用参数及公式均引自《烧结设计与手册》中的图标与公式。

③ 烧结厂为连续工作制，除熔剂燃料制备系统作业率按75%计算，设计其它工艺按90%计算。

4.5.2 熔剂破碎与筛分设备选型计算

4.5.2.1 破碎设备

本设计中，熔剂进料粒度为50-0mm，破碎机需要处理石灰石处理量Qh3=57.591t/h,白云石处理量为Q2=48.413t/h，根据同类厂家生产经验，选用的石灰石破碎机Ф1430×1300单转子可逆锤式破碎机，N=520KW,经过破碎后，产品中3-0mm石灰石数量：q3-0=N/a=520/3=173.33t/h

式中：q3-0——按破碎后3-0mm级别计算石灰石产量 N——电动机功率520kw

a——破碎单位重量成品石灰石所需要的平均电耗kw?h/t ① 破碎机台时产量计算

公式：Q台=n*N/(qs*a) (4.20) 式中：Q台——破碎机台时产量t/h n——筛分效率，取70%

qs——石灰石中3-0mm含量90% 书P77 a——破碎平均电耗3kw/t N——电动机功率520kw Q台=70%×520/(0.9×3)=134.815t/h ② 破碎后q3-0粒级的含量

Q4= q3-0.n/C4 烧结设计手册P302 (4.21) 式中：Q4——筛下量（成品）,t/h； n——筛分效率，一般可按70%计；

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C4——成品中3-0㎜的含量，一般为90%； q3-0——破碎后q3-0粒级含量。 石灰石 q1=Qh3.C4/n=57.591×0.9÷0.7=74.046t/h 白云石 q2=Qh5.C4/n=48.413×0.9÷0.7=62.245t/h ③ 破碎处理量

石灰石破碎处理量Q1= q1/C2=74.046÷0.7=105.78t/h 白云石破碎处理量Q2= q2/C2=62.245÷0.7=88.921t/h C2——破碎后-3㎜粒级的含量，定为70% ④ 所需破碎机台数

n=Q2×K/(u .b) (4.22)

K——生产不平衡系数取1.02 u——设备作业率取75%

石灰石破碎机台数：n1=1.02×105.78÷134.815÷0.75=1.06台 白云石破碎机台数：n2=1.02×88.921÷134.815÷0.75=0.897台

⑤ 故石灰石与白云石的破碎，选用三台Ф1430×1300单转子可逆锤式破碎机，其中一

台备用。

4.5.2.2 熔剂筛分设备 ① 筛分面积计算

考虑破碎机与振动筛能力平衡，筛分面积：

公式：A=η×N/(a×c×q2)=Q台/q2 （4.23） 式中：A——筛分面积m2 η——筛分效率70%

a——破碎单位重量石灰石耗电量3.2kw?h/t c——烧结要求石灰石3-0mm含量90%

q2——单位筛分面积筛下物产量，取q2=7.9t/(m2×h) 书P79 A=0.7×520/(3×0.9×7.9)=17.065m2 ② 筛分设备的选择

选取S2211500×4000自定中心振动筛，工作面积6m2单层，倾角15° ，外形尺寸4300×2532×1000，双振幅：5-10mm。

③ 所需振动筛台数

n=A/A筛=17.065/6=2.844台 需要三台筛分设备。

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4.5.3 燃料破碎设备选型计算

4.5.3.1 粗碎设备选择

根据同类厂家的生产经验，由P① 光面双辊破碎机的产量的计算

Q台=60π×D×L×d×n×r×k （4.24） 式中：Q台——对辊破碎机的台时生产能力t/h D——辊筒直径，取1.2m L——辊筒长度，取1m

d——破碎产物最大粒度，取0.025m n——辊筒转数，取60r/min r——煤粉堆积密度，取0.7t/m3 k——松散系数，取0.3 Q台=60×3.14×1.2×1×0.025×70×0.75×0.3 =89.019t/h

② 粗破实际需要处理量

Q实=Q煤粉×K/u （4.25） =41.536×1.05/0.75 =58.145t/h

③ 所需对辊破碎机台数

n=Q实/Q台=58.145/89.019=0.6532台

计算需要1台，设计选用2台，其中1台备用。 4.5.3.2 细碎设备选择

燃料细碎多采用四辊破碎机，选取Ф1200×1000型四辊破碎机为细碎设备，产量为50-55t/h，取产量q=50t/h，机型外形尺寸9610×5600×4240，所需要的四辊破碎机台数： n=K×Q实/(q×u) （4.26） =1.05×58.145/(50×0.75) =1.628台

计算需要1台，设计选用2台，其中1台备用。

论32，表

21-40双光辊破碎机，无烟煤粗破选用

Ф1200×1000型光面对辊破碎机，其中作业率按75%计。

4.5.4 配料设备选型计算

4.5.4.1 给料设备

根据经验，目前国内烧结厂均采用圆盘给料机作为配料工艺的给料设备。本设计选用BRY25-SM型圆盘给料机(Ф=2500mm)作为配料给料设备，转速取n=5.0r/min，采用闸

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门套筒卸料方式，功率22kw，外形尺寸4376×2512×1152

①圆盘给料机台时给料量的计算

Q=60π×n×(R12- R22) ×h×r （4.27） 式中：Q——圆盘给料机产量t/h

n——圆盘给料机转速r/min，取5r/min h——排料口闸门开口高度m，取0.2m r——物料堆积密度t/m3

R1，R2——排料口外内侧与圆盘给料机中心距离，R1=1.05m，R2=0.75m

则Q=60×3.14×5×(1.052-0.752)×0.2r

=101.736r t/h

②各种物料所需圆盘给料机台数

公式：ni=Qi/(101.736ri) （4.28） 式中：ni——各物料所需圆盘给料机台数 台数； Qi——各物料每小时配料量t/h； ri——各物料的堆积密度 t/m3 各种物料所需要的圆盘给料机台数：

原生精矿 ： n1=116.65/(101.736×2.4)=0.478台

计算需1台，选用2台，其中1台备用 混 匀 矿：n2 =489.16/(101.736×2.4)=2.003台

计算需2台，选用3台，其中1台备用 石 灰 石：n3 =57.591/(101.736×1.4)=0.404台

计算需1台，选用2台，其中1台备用 白 云 石：n4 =48.413/(101.736×1.4)=0.340台

计算需1台，选用2台，其中1台备用 煤 粉：n5 =54.1667/(101.736×0.75)=0.3801

计算需1台，选用2台，其中1台备用 返 矿：n6=265.66/(101.736×1.8)=1.451

计算需2台，选用3台，其中1台备用 配料工艺圆盘给料机设计总台数 n总=n1+n2+n3+n4+n5+n6 =2+3+2+2+2+2+2+3 =14台 ③ 定量给料设备

对于消石灰，由于是粉末状物料，为了防尘，选用双螺旋给料机，根据生石灰配料量，

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选用Ф250mm定量式双螺旋给料机，其台时产量：

公式：Q=47S×n×D2×r×k （4.29） 式中：D——螺旋直径，取0.25m S——螺距，取0.15m n——螺旋转速，取60r/min r——物料堆积密度，0.75t/m3

k——槽内体积利用系数0.8

则Q=47×0.15×60×0.252×0.75×0.8 =15.863t/h 所需设备台数

n螺=11.39/15.863=0.718台

计算需1台，选用2台，其中1台备用 4.5.4.2 配料附属设备

根据各种物料配料量，选用8台B=650悬臂式电子称，其规格为运输量Q=0～75t/h，带速1m/s，这些电子称用于石灰石、白云石、消石灰和煤粉的配料称量；选用8台DDPC型电子称，其规格为带宽B=650mm，运输量Q=10～7000t/h，带速0.3～3m/s，这些电子皮带秤用于其余的物料配料称量。

4.5.5 混合设备选型计算

4.5.5.1 一次混合设备规格确定 ① 混合机有效内径和长度计算

根据同类特大型烧结厂的生产经验，一次混合机得有效直径与有效长度按烧结设计手册上公式：n?i×42.3/De （4.30） De=(i×42.3/n)2 （4.31） 式中：De——混合机有效内径

i——混合机转速与临界转速比，取0.27 n——混合机转速，取6r/min 则De=(0.27×42.3/6)2=3.62 n=Le/(??De*t*tg?) 其中：tgβ=sinα/sinψ

Le=n×π×De×t× sinα/sinψ （4.32）

式中：Le——混合机有效长度m t——混合时间2min

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α——混合机倾角，取2.9°

ψ——物料安息角，取35° 则Le=6×3.14×3.62×2×sin2.9°/sin35°

=12.03m

② 混合机实际直径与长度确定 混合机采用皮带运输直接给料

混合机实际长度 L=Le+1.5=12.03+1.5=13.53m 混合机实际直径 D=De+0.1=3.62+0.1=3.72m

根据同类烧结厂的生产经验及上述计算结果，一次混合选用Ф3800×14000Y400-6W圆筒混合机 ③充填率

混合设备的富裕系数k，取1.15

Q混1=(Qh1+Qh2+Qh3+Qh4+Qh5+Qh6+Qh7+Q一混水h)

=116.65+489.16+57.59+11.39+48.41+41.536+265.66+25.789 =1056.185

Qmax=Q混1×k （4.33） =1056.185×1.15=1214.613t/h 填充率验算：φ=Qmax×t/(0.471×r×Le×De2) 式中：φ——充填率

Qmax——混合机峰值生产能力t/h r——混合料堆比重，取1.6t/m3 Le——选用的混合机的有效长度 Le=L-1.5=14-1.5=12.5m De——选用的混合机有效内径 De=D-0.1=3.8-0.1=3.7m

∴φ=1214.613×2/(47.1×1.8×12.5×3.72) =16.74% ④ 混合时间

t=Le/(π×De×n×tgβ) （4.34）

=12.5/(3.14×3.7×6×sin2.9/sin35) =2.03min与假设接近 ⑤ 混合机转速

n?i×42.3/De （4.35）

=0.27×42.3/3.7

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=5.94r/min

由验算结果可知一混填充率为16.74%，在10%～20%之间，混合时间2.03分钟，在1～3min之间，转速5.94r/min，约为6r/min，说明一混选用两台Ф3800×14000圆筒混合机，正确合理。

4.5.5.2 二次混合设备规格确定 (1)二次混合机有效内径和长度计算

公式： De2=(i×42.3/n2)2 （4.36） 式中：n2——混合机转速6r/min 则De2=(0.29×42.3/6)2=4.18m

Le2=n2×π×De2×t2× sinα/sinψ =6×3.14×4.18×3×sin2.2/sin35 =15.81m (t2取3min) 混合机直径和长度计算 D2=De2+0.10=4.28m L2=15.81+1.5=17.31m

根据上述计算结果，二次混合选用Ф4400×18000圆筒混合机 (2)混合时间验算、充填率及转速验算 Q混2= Q混1+Q二混水=1056.185+6.447=1062.632t/h Qmax2=Q混2×k=1062.632×1.15=1222.0268t/h ①混合时间

t2=Le2/(π×De2×n2×tgβ) =16.5/(3.14×4.3×6×sin2.2/sin35) =3.04min与假设接近 ②填充率

二次混合机有效直径 De=4.4-0.1=4.3m 有效长度L2=18-1.5=16.5m

Φ2=Qmax2×t2/(0.471×r×Le2×De22) =1222.0268×3/(47.1×1.8×16.5×4.32) =14.17% ③混合机转速

n2=i×42.3/De2 =0.27×42.3/4.3 =5.91r/min

21

（4.37）

（4.38） （4.39） 4.40） （武汉科技大学本科毕业设计

验算结果表明，充填率为14.33%，符合8～15%的要求，混合时间3.04min符合2～4min的要求，转速5.94r/min，约为6r/min,上述参数均在规定范围之内，故二混设备选择Ф4400×18000圆筒混合机合理。

4.5.6 烧结机及附属设备选型计算

(1)烧结机生产能力

根据设计任务书，烧结厂的规模为450m2烧结机工艺设计 (2)烧结机及其他各项计算 ①铺底料仓容积的确定

公式：Ve=Q铺×t/(60×r铺) Vt=Ve/(0.75～0.8) 式中：Ve——铺底料仓有效容积m3

Q铺——铺底料量

t——铺底料仓贮存时间，取60min r铺——铺底料堆积密度，取1.8t/m3 Vt——料仓几何容积m3

则Ve=87.634×60/(60×1.8)

=48.686m3

Vt=48.686/0.76=64.061m3 ②混合料仓容积确定

混合料仓设计中有水分计算，各参数按下式计算：

t′=0.6×t Ve′=Q给×t′/(60×V混) Vt′=Ve′/0.88 式中：t′——料仓贮存时间

t——混合料运输时间，取8min Ve′——料仓有效容积m3 Q给——给料量(=Q混2)

V混——混合料堆比度，取1.6t/m3 则t′=0.6×8=4.8min

Ve′=1062.632×4.8/(60×1.6) =53.132m3

Vt′=53.132/0.86=62.508m3 (3)圆辊给料机

根据经验及烧结设计手册，选用450m2烧结机相配合的圆辊给料机，其

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（4.41） （4.42） （4.43） （4.44） （4.45） 规格为

武汉科技大学本科毕业设计

Ф1250×2546，园辊给料机传动电机型号为ZQ-91

a、转速确定

公式：n=Qn/60kπDhLr （4.46） n——圆辊给料机正常转速，r/min Qn——设备设计给料量，t/h

k——系数，取1.1 D——圆辊直径， m

h——圆辊给料机开口度，取0.07 L——圆辊长度，m

r——混合料堆积密度，1.6t/m3

Qn=Q混2=1062.632t/h

由于烧结面积为450㎡，选用台车名义宽度为5m,由烧结设计手册表17-10知 L=5.08m , D=1.4m

n=1062.632/(60×1.1×3.14×1.4×0.07×5.08×1.6) =6.437r/min

b、圆辊给料机最大转速

Nmax=n/0.7=6.437÷0.7=9.196 r/min c、电动机功率

公式：N=c×L×D×nmax （4.47） nmax=n/(0.7～0.8) c——混合料贮料槽系数，取0.27 N——驱动电动机功率kw ∴N=0.27×5.08×1.4×9.196=17.66kw

由烧结设计手册表17-10知,台车宽度为5m时，电动机功率为18.5KW,大于17.66KW，由驱动电动机功率为18.5KW可满足条件。 (4)烧结机工艺参数确定 ①台车宽度确定

根据所用烧结机面积为450㎡，参考同类企业生产经验，根据烧结设计手册表17-12和表21-53，选定台车宽度b=5.0m ②烧结机长度计算

L=Lx+Ls+Ly (4.48)

式中：L——烧结机头尾星轮中心距m

Lx——头部星轮中心距风箱始端距离m Ls——烧结机有效长度m

Ly——风箱末端至尾部星轮中心距m

23

武汉科技大学本科毕业设计

Ls=Ae/B=450/5=90m (4.49)

Ae——烧结面积 B——台车宽度 Lx=3.375+x；Ly——D/2+y

式中：x为头部设置密封板长度，取4.465m y为尾部多层密封板长度，取3.192m D为烧结机尾部星轮直径，取4.136m Lx=3.375+4.625=7.84m Ly=4.136/2+3.192=5.26m

L=Lx+Ly+Ls=7.84+90+5.26=103.1m

由于Ls>70m，所以尾部采取移动架结构，长度要求满足(L-C) ×2/Lp=整数Lp=1.5，C=0.35

C——常数 Lp——台车长度 L——烧结长度 调整L=88.1m ③ 烧结机台车数确定

np=(L-C) ×2/Lp+np0 式中：np——烧结机台车数 C——0.35 (书P99) Lp——台车长度，取1.5 np0——星轮上台车数，取9个 则np=(103.1-0.35) ×2/1.5+9

=146个

④ 台车移动速度计算

Vs-n=Q布/(60×B×H×V布) 式中：Vs-n——台车正常移动速度m/min Q布——设计布料量 B——台车宽度，5m H——料层高度,0.6m

V布——布料堆积密度，取1.7t/m3 则Vs-n=1062.632/(60×5×0.60×1.7) =3.473m/min 最大与最小机速

Vs-max=Vs-n/(0.7～0.8)=3.473/0.75=4.631m/min

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4.50） 4.51） （ （武汉科技大学本科毕业设计

Vs-min=Vs-max/3=1.544m/min ⑤ 烧结机风箱布置

在有效长度布置风箱，大型厂用4m长的，每一机架间布置2个风箱，故烧结机标准机架框距为8m，根据实际需要，另设置3m及2m的非标准风箱。

公式：Ls=Lf+4n1+Lm （4.52）

nw=nw′+n1 （4.53）

式中：Ls=75m

Lf——点火段长度，取7m nw——风箱个数，个

nw′——点火段风箱个数，其中3m3个，4m3个，共6个 n1——4m风箱个数，取17个 Lm——保温段长度，取15米

则：Ls=7+15+4×17=90m nw=6+17=23个 风箱双侧配置，配两条烟道 ⑥ 烧结机电机驱动功率 N=0.1×Ae=0.1×450=45kw

查设计手册表17-14当400

4.5.7 单辊破碎设备选择与计算

单辊破碎机的规格与烧结机相适应。主要取决于台车的宽度。参考表17-15，台车宽5m，得电动机功率150Kw，根据表21-41，可选用2400×4000单辊破碎机。

4.5.8 冷却设备选型计算

(1)冷却设备选择

参考同类厂家的生产经验及考虑到与大型烧结机配套冷却设备，本设计选用大型鼓风环式冷却机。

(2)环冷机生产能力与主要工艺参数计算 ①环冷机设计处理能力的确定

公式：Q环=Q热破×k （4.54） 式中:Q环——环冷机设计处理量 Q热破——热破处理量 k——富裕系数1.15

Q热= Q饼=Q铺+Q混-Q烟=87.634+1062.632-212.743=937.523t/h

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武汉科技大学本科毕业设计

则Q环=937.523×1.15=1078.151t/h ②环冷机主要工艺参数确定 a、环冷机面积确定

公式：Ae=Q环×t/(60×h×r烧) （4.55） 式中：Ae——有效冷却面积m2 t——鼓风冷却时间，取60min Q环——环冷机处理量

h——鼓风冷却料层的高度，1.4m r烧——烧结矿堆积密度，1.7t/m3 则Ae=1078.151×60/(60×1.4×1.7) =453.005m2

据《烧结理论与工艺》P341-343：冷烧比为1.02 环冷机面积为A=450×1.02=459m2

所以选用460㎡鼓风环式冷却机可以满足条件。 b、环冷机直径的计算

公式：D=A/(π*b)+Ld/π 式中:D——冷却机直径m

b——冷却机台车宽度，取3.5m

Ld——无风箱段中心长度，取18m(书P119：18～20m) 则D=460/(3.14×3.5)+18/3.14 =47.589m

c、环冷机台车个数确定

公式：Nt=π×D/b (应为3的倍数) 则Nt=3.14×47.589/3.5=42.694个

Nt 为3的倍数，即等于3n,nw为整数。 令n=15,所以Nt=15×3=45个 d、冷却机转速的计算

V正=60×A/(π×D×b×t) =60×460/(3.14×47.589×3.5×60) =0.88r/h

Vmax=V正/(0.7～0.8)=0.88/0.74=1.189r/h e、冷却机风量计算

冷却一吨烧结矿所需冷空气量用热平衡公式

公式：Q=(T1C1-T2C2) ×k×1000/[c′×(T1′-T2′)] 式中：Q——冷却一吨烧结矿所需空气量m3/t

26

（4.56） 4.57） 4.58）

4.59） （（（武汉科技大学本科毕业设计

T1——热烧结矿平均温度，取750℃ T2——冷烧结矿平均温度，取120℃ T1′——废弃温度，鼓风冷却，取200℃ T2′——冷空气温度，取20℃

C1——热烧结矿平均比热，取0.80KJ/kg·℃ C2——冷烧结矿平均比热，取0.60KJ/ m3·℃ c′——空气平均比热，取1.302KJ/kg·℃

k——热交换系数，被空气带走的热与烧结矿放出的热之比0.95 则Q=(750×0.80-120×0.60) ×0.95×1000/[1.302×(200-20)] =2140.297Nm3/t f、冷却风压计算

本设计取消了热振筛、鼓风冷却风压

公式：P=1275×h×(Qsc/60)1.67 （4.60） 式中：P——鼓风压力Pa

h——冷却机料层高度，取1.4m

Qsc——单位冷却面积标态风量Nm3/(m2*min)

则Qsc=Q?Qn/60A=2140.297×1078.151÷60÷460=83.607 Nm3/(m2*min) P=1275×1.4×(83.607/60)1.67=3106.496Pa g、冷却机风速计算

公式：V0=Q×r×h/(60×t) （4.61） 式中：V0——冷却机速m/s

Q——冷却一吨烧结矿所需标态风量 t——冷却时间，取60min r——烧结矿堆积密度 V0=2140.297×1.7×1.4/(60×60) =1.415m/s h、冷却时间计算

根据烧结设计手册要求，上述冷却工艺参数均按鼓风冷却时为60min计算，实际冷却时间按下式计算：

t实=A×60×h×r/Q环 （4.61） =460×60×1.4×1.7/1078.151 =60.927min

21、冷却用鼓风机选型计算 (1)冷却风机总风量计算

公式：Qe=Q×Q环/60 （4.62）

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式中：Qe——环冷机所需风量，Nm3/min Q——冷却一吨烧结矿所需风量，m3/t Qe=2140.297×1078.151/60=38459.389 Nm3/min

由于冷却过程中存在漏风现象，通常冷却过程漏风率平均以15%计算 Q总=Qe/(1-15%)=38459.389÷0.85=45246.34 Nm3/min (2)冷却风机的选型计算

①根据生产经验，选用双吸入后弯型离心式鼓风机，其风压为4200Pa，风量9200 Nm3/min ②所需鼓风机台数 n=Q总/q =45426.34/9200 =4.92台

设计5台可以满足要求。

4.5.9 整粒设备选型计算

(1)一次成品筛分机

筛分面积：F=Q/(2.4×a) (书P123) （4.63） 式中：a——固定筛筛孔尺寸50mm Q——通过固定筛的给矿量 F=937.523×1.15/(2.4×50) =6.794m2

选用2台2.5×6 m2的固定筛，筛分面积为15 m2.一台备用. (2)冷烧结矿破碎机 ①冷破碎处理量

按筛上物±50mm粒级为25%计 Q冷=Q筛×q1=937.523×25%=234.381t/h Q处=K×Q冷/2 =1.15×234.381/2 ＝134.7696t/h ②破碎机生产能力的计算

冷破碎选用Ф1200×1800mm的双齿辊破碎机，其生产能力按下式计算

公式：Q台=c×π×D×n×s×k×B×r×60 （4.64）

式中：Q台——破碎机台时处理量t/h c——破碎比系数c=0.6×(d′/d)+0.15 =0.6×(0.045/0.15)+0.15 =0.33

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d′——破碎后烧结矿粒度0.045m d——给入烧结矿粒度0.15m D——齿辊直径1.2m n——辊子平均转数55r/min s——辊子间隙0.05m k——工作系数0.75 B——齿辊宽度1.6m r——烧结矿堆积密度1.7t/m3

Q台=0.33×3.14×1.2×55×0.05×0.75×1.6×1.7×60=418.542t/h n=Q处/Q台=134.769/418.542=0.322台

选用Ф1200×1800mm的双齿辊破碎机，选2台，一台备用 (3)二次成品筛分机

二次成品筛分机选用冷烧结矿振动筛，筛孔20mm,筛分面积按下式计算：

A2=Q/(q×L×v×H×M×s×c×r) （4.65）

式中：A2——筛分面积m2 L——筛分效率系数，取1.4 q——单位筛面积生产能力，取20t/h

v——大于筛孔的粗粒影响系数，取0.97 书P123 H——小于1/2筛孔的细粒影响系数，取1 M——筛网层数系数，取1 s——筛网系数，取0.75 c——筛孔形状系数，取1.2 r——烧结矿堆积密度,取1.7t/m3 A2= Q/(q×L×v×H×M×s×c×r)

=1.15×937.523/(20×1.4×0.97×1×1×0.75×1.2×1.7)

选用3×9㎡带移动台车的低头型冷烧结矿振动筛，有效筛分面积23.4㎡。SLZS-3090

型振动筛，，可以满足要求，双系列设计选用3台，备用1台。 (4)三次成品筛分机

选用筛孔为10mm的冷烧结矿振动筛,其筛分面积 Q=Q筛（1-20%）=937.523×0.8=750.018t/h ∴A3=Q/(L×v×H×M×s×c×r×q)

=1.15×750.018/(2×14×1.03×1×1×0.75×1.2×1.7) =19.547m2

选用3×9㎡冷烧结矿振动筛，有效筛分面积23.4㎡。SLZS-3090型振动筛，，可

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=25.946 m2

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以满足要求，双系列设计选用3台，备用1台。 (5)四次成品筛分机

选用筛孔为5mm冷烧结矿振动筛，则q=8.5,其筛分面积按下列公式计算： Q=Q筛3-Q成3-Q铺

=750.018-937.523×20%-87.634=474.879t/h A4=Q/(L×q×v×H×M×s×c×r)

=474.879×1.15/(2×1.4×8.5×1.09×0.8×1×0.75×1.2×1.7) =17.199m2

选用3×9㎡冷烧结矿振动筛，有效筛分面积23.4㎡。SLZS-3090型振动筛，，可 以满足要求，双系列设计选用3台，备用1台。

4.5.10 抽风除尘设备选型计算

(1)烧结风量主抽风机风量Q

公式：Q=q×A效 （4.66） 式中：Q——主抽风机风量，m2/min q——单位面积烧结风量q=90m2/min A效——烧结机面积 则Q=90×450=40500m2/min (2)主抽风机的确定

由于设计450m2烧结机风箱双侧布置，配两条烟道，故只需两台抽风机，每台风机的风量为：40500/2=20250m2/min

参考同类企业生产经验，选用风量21000m3(工况)/min,负压为176400Pa的抽风机可满足条件，故选用SJ21000型抽风机2台。 (3)机头除尘设备的选择与计算 ①机头除尘器

a、烟气电场流速：根据同类厂家上生产的经验，一般废气电场流速为0.9～1.4m/s，本

设计选用1.4m/s。 b、电除尘器进口断面积

公式：A=Q/V=q×As/v （4.67） 式中：A——电除尘器进口断面积m2 Q——流过电除尘器电场的烟气流量m3 v——烟气的电场流速m/s

q——单位烧结面积的风量，取85m3 As——有效烧结面积，As=450m2 则A=40500/(1.4×60)=480.14m2

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武汉科技大学本科毕业设计

由于本次设计采用双层电除尘器，故：

选用HSTD200型电除尘器2台，每侧一台；机尾除尘也要使用一台电除尘器。 c、 除尘效率

公式：η=(G1-G2)/G1×100% （4.68） 式中：η——除尘效率

G1——废气原始含尘浓度，取3mg/m3 G2——废气排放浓度，取0.1mg/m3 则：η=(3-0.1)/3×100%=96.67% (4)烟囱出口直径、高度的确定

①烟囱出口直径：D=(4V0/πv0)1/2 式中：V0——烟气流量应考虑吸入15～20%的冷空气m3/s，取18% v0——烟气在出口处速度，取18m/s 则：D=[4×42000×(1+18%)/(3.14×18×60)]1/2 =7.646m

②烟囱高度：参考同类厂家烟囱高度确定为200米。

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（4.69） 武汉科技大学本科毕业设计

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