萬噸的高爐煉鐵車間設(shè)計冶金技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧
2025-01-01 08:43 本頁面
【正文】 ，選取a=。據(jù)D/d= 則； D= m m爐喉直徑；爐喉高度。選 則 m選取， m爐身角，爐身高度，爐腰高度。爐身角取值范圍；（），選取。則； m設(shè)，求各部位的體積容量。爐缸體積； 爐腹體積； 爐身體積； 爐喉體積； 求；爐腰體積為， 據(jù)； 得 = m表4—1有效容積1510m3高爐內(nèi)型尺寸高（H）/m直徑（D）/m角度體積/m3死鐵層ho=爐缸h1=d=227爐腹h2=a=81o爐腰h3=D=10爐身h4=699爐喉h5=77圖4—1有效容積1510m3高爐內(nèi)型/cm(高爐砌筑技術(shù)手冊P23)（1）爐底結(jié)構(gòu)；采用大塊炭磚，爐底和爐缸設(shè)陶瓷杯。（2）砌筑方式；在與爐底冷卻壁間隔100—150毫米處，砌筑一層高導(dǎo)熱的 NMA炭磚，其上滿鋪3層半石墨化炭磚，再上面有一層微孔炭磚，最上面鋪設(shè)兩層陶瓷制大型預(yù)制塊?？偤穸葹?800毫米注；運用無水碳素膠泥平砌，采用薄縫連接。兩行炭磚必須錯縫200毫米以上，兩層炭磚磚縫成90O，炭磚磚縫與鐵口中心線成90O`。（3）爐襯的破損機(jī)理；初期是鐵水滲入將磚漂浮而形成鍋底形深坑，第二階段是熔結(jié)層形成后的化學(xué)侵蝕。（4）砌前準(zhǔn)備；首先將準(zhǔn)備好的炭磚進(jìn)行預(yù)組裝、編號。高爐基礎(chǔ)面必須用碳素?fù)v打料或碳化硅澆注料找平。砌筑時，按編號進(jìn)行砌筑，且用千斤頂頂實。將膨脹縫分層填搗密實。為了保持足夠的出鐵口深度，其厚度取1150毫米。（1）砌筑方式；熱面為陶瓷杯莫來石磚，冷面為半石墨化SiC磚。渣、鐵口、風(fēng)口采用異行組合磚砌筑，并且必須緊貼冷卻壁平砌以防燒穿，一般縫隙為1—5毫米。（2）破損機(jī)理；爐缸越底部與爐底工作條件越相似，主要是堿性爐渣對偏酸性耐火材料高溫下的化學(xué)性渣化，及渣鐵的流動，爐內(nèi)渣鐵液面的升降，大量煤氣流等高溫流體對爐襯的沖刷，且它要承受難以對付的側(cè)向壓力。（1）由于爐腹部位的工作條件惡劣，主要靠侵蝕形成的渣皮來維持工作，是靠加強(qiáng)冷卻而不是靠增加爐襯的厚度來維持一代爐齡壽命。因此，僅砌筑一層345毫米厚的炭化硅磚。（2）破損機(jī)理；此處離風(fēng)口帶近，故高溫?zé)釕?yīng)力作用很大，由于爐腹傾斜故受著料住壓力和崩料，坐料時沖擊力的影響。另外還承受初渣的化學(xué)侵蝕。，生產(chǎn)出低熔點的化合物、使磚襯表面軟容，在液態(tài)渣鐵和煤氣流的沖刷下而脫落。采用薄墻爐腰結(jié)構(gòu)，薄墻不僅砌磚薄，而且鑲磚冷卻壁為密排，冷卻均勻，侵蝕深度小，侵蝕后的爐型線與設(shè)計爐型差距較小，且較規(guī)整、平滑、冷卻設(shè)備一般不會被裸露出來，有利于爐料的順利下降和煤氣流的合理分布。（1）砌筑方式；爐腹、爐腰砌磚都為SiC結(jié)構(gòu)，磚縫應(yīng)不大于1毫米，上下層砌縫和環(huán)縫均應(yīng)錯開。爐身傾斜部分按3層磚錯臺一次砌筑。（2）破損機(jī)理；高爐中部分煤氣流沿爐腹斜面上升，在爐腹與爐腰交界處轉(zhuǎn)彎，對爐腰下部沖刷嚴(yán)重，使這部分爐襯侵蝕較快，使?fàn)t腹上升，徑向尺寸亦有擴(kuò)大，使設(shè)計爐型向操作爐型轉(zhuǎn)化。（1）由于此處工作環(huán)境比其它部位都要優(yōu)良，所以可不使用耐火磚。直接在焊接好冷卻水管的爐殼上澆注耐熱混凝土，制成大型模塊。以做到節(jié)省材料的消耗、降低造價、縮短大修時間、大修初期就形成操作爐型，且據(jù)經(jīng)驗，與傳統(tǒng)爐身相比，它是靠冷卻系統(tǒng)形成“自身保護(hù)自身”的“不蝕型內(nèi)襯”，克服以前的缺點，可延長壽命近一倍。（2）破損機(jī)理；爐身中下部溫度較高，故熱應(yīng)力的影響較大，同時也受到初渣的化學(xué)侵蝕以及堿金屬和鋅的化學(xué)侵蝕，使?fàn)t襯軟熔并被沖刷而損壞。另外，碳素沉積也是該部位爐襯損壞的一個原因。素沉積到磚縫和裂縫中時，它在長期的高溫影響下，會改變結(jié)晶狀態(tài)，體積增大，脹壞磚襯，對強(qiáng)度差的耐材，作用更為明顯。爐身上部，由于爐料堅硬，具有棱角，造成上部磨損大和夾帶大量爐塵的高速煤氣流的沖刷是這部位爐襯損壞的主要因素。由于其處在最上部，主要受爐料的沖擊和煤氣流的沖刷，爐喉內(nèi)側(cè)一般都采用吊掛式金屬板結(jié)構(gòu)。在爐喉上面的爐頭部分，一般都緊靠爐殼砌筑一層高鋁磚，有的可采用耐火泥料澆注，其作用都是為了隔熱和保護(hù)金屬爐殼。表4—2高爐內(nèi)襯耐火材料結(jié)構(gòu)爐容/m31510爐底熱面陶瓷杯莫來石大型預(yù)制塊冷面NMA碳磚和半石墨化碳磚及微孔碳磚爐缸熱面陶瓷杯莫來石磚冷面半石墨化SiC磚爐腹SiC磚爐腰SiC磚爐身用耐熱混凝土澆注成的大型模塊；爐底可按砌磚總?cè)莘e除以每塊磚的容積來計算。求每層的磚數(shù)時，可用爐底砌磚水平截面積除以每塊磚的相應(yīng)表面積來計算。一般還要考慮2%—5%的耗損，如果計算磚的重量，則用每塊磚的重量乘以磚數(shù)。爐缸、爐腹、爐腰、爐身、爐喉磚量計算；因為這些部位都為環(huán)形柱體或圓錐體。不論上下層或里外層都要砌出環(huán)圈來，所以一般都要用直形磚與楔形磚配合使用，如G—1直形磚與G—3或G—5楔形磚配合。由于環(huán)圈直徑不同，故直形磚與楔形磚的配合數(shù)目也不同。爐缸、爐腹、爐腰、爐身、爐喉的磚量計算；因為這些地方都為環(huán)形圈或圓錐體，不論上下層或里外層都要砌出環(huán)圈來，所以一般都是用楔形磚與直形磚相配合使用，如G—1直形磚與G—3或G—5楔形磚的配合，G—2直形磚與G—4或G—6楔形磚相配合。由于環(huán)圈的直徑不同，故直形磚和楔形磚的配合數(shù)目也不同。表4—3高爐標(biāo)準(zhǔn)型磚的尺寸磚量磚號尺寸（mm)abb1c直行磚G—123015015075G—723011511575G—234515015075G—834511511575楔形磚G—323015013575G—434515012575G—523015012075G—634515011075如果單獨使用楔形磚砌筑一個環(huán)圈時，可用計算式；—砌一個環(huán)圈的楔形磚數(shù)，塊；—楔形磚小頭寬度，mm—楔形磚大頭寬度，mm—磚長度，mm當(dāng)砌筑一個環(huán)圈要直形磚與楔形磚相配合時，直形磚磚數(shù)可由下式計算；—楔形磚數(shù)，轉(zhuǎn)型確定后，是一常數(shù)；—直形磚數(shù)；—楔形磚小頭寬度，mm—直形磚寬度，mm—環(huán)圈內(nèi)徑，mm為了滿足外徑大小的要求，可采用兩種長度相同的楔形磚配合砌筑，（如G—3與G—5磚），計算公式如下；—該環(huán)砌體外直徑，mm—該環(huán)砌體內(nèi)直徑，mm—楔形磚大頭寬度，mm—該環(huán)磚砌體總磚數(shù)，塊；—G—3磚數(shù)，塊；—G—5磚數(shù)，塊；—G—3磚小頭寬度，mm—G—5磚小頭寬度，mm鐵口套等特殊部位，采用標(biāo)準(zhǔn)磚砌筑，也可據(jù)需要使用各種非標(biāo)準(zhǔn)及異形磚砌筑。；冷卻壁分為；光面冷卻壁，鑲磚冷卻壁，鑲磚凸臺冷卻壁等。在使用材質(zhì)上又分為耐熱鑄鐵，球墨鑄鐵，銅和銅冷壁。冷卻板型式有鑄銅冷卻板，其中有兩個通道的，四個通道的，還有埋入式鑄鐵冷卻板等。其它類型冷卻形式；支梁式水箱冷卻，爐外噴水冷卻，風(fēng)冷設(shè)備等。爐底冷卻設(shè)備；為了保障爐底10年以上的壽命，所以采用底部鋪設(shè)厚的無縫鋼管通水冷卻，四周布置冷卻強(qiáng)度大的光面冷卻壁。（1）降低耐火磚的溫度，提高耐火材料的抗侵蝕和抗磨損能力。還可對爐襯起到支撐的作用，增加砌體的穩(wěn)定性。促使侵蝕爐型向操作爐型轉(zhuǎn)變，對高爐內(nèi)煤氣流合理分部，爐料的順行起到良好作用。（2）使?fàn)t襯表面形成保護(hù)性渣皮，并靠渣皮來工作。（3）保護(hù)爐殼及金屬構(gòu)件，使其不致被熱負(fù)荷所破壞。（4）不影響爐殼的氣密性和強(qiáng)度。爐底；底部采用在基墩表面與爐底耐火磚砌體底面之間安裝通水的無縫鋼管。爐底四周安裝銅制光面冷卻壁的形式。
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