【正文】 根據(jù)堿度平衡計(jì)算鐵礦石配比根據(jù)原料條件，假設(shè)燒結(jié)礦的配比為x，則球團(tuán)礦的配比為1x。 表26 爐渣成分組分CaOSiO2Al2O3MgOMnOFeOS/2∑CaO/SiO2質(zhì)量/Kg含量/%100以上堿度的計(jì)算需要考慮脫硫消耗的CaO,即脫硫所耗CaO=56/32=(Kg) R=CaO/SiO2==校核生鐵成分：[S]=%,LS==[Si]=% [P]=1589%/1000=% [Fe]=%[Mn]=55/711/1000=% [C]==%計(jì)算結(jié)果列入表27。 表28 煤氣成分成分CO2CON2H2CH4∑體積/m3含量/%100 編制物料平衡表（1）鼓風(fēng)的質(zhì)量計(jì)算 1m3鼓風(fēng)的質(zhì)量:r風(fēng)=（32+28+18）/=（kg/m3) 鼓風(fēng)質(zhì)量為G風(fēng)==（Kg）（2）煤氣質(zhì)量的計(jì)算1m3煤氣的質(zhì)量為r氣 =(44+28+28+2+16)/ =(kg/ m3)故煤氣的質(zhì)量為G氣==（m3）（3）煤氣中的水分 4%=（Kg） 2/18/2=（Kg）故GH2O=+=(Kg)計(jì)算結(jié)果列入表29。1Kg硫的平均耗熱=+=（KJ） Q脫硫==（KJ）（3）爐料游離水蒸發(fā)吸熱=2862=（KJ）（4）鐵水帶走的熱=10001214=1214000（KJ）（5）爐渣帶走的熱=1800=540558（KJ）（6）噴吹物分解吸熱=180=211014（KJ）（7）爐頂煤氣帶走的熱量Q煤氣 按200℃計(jì)算，各種氣體的平均比熱容為200cP[KJ/( m3保證冶煉必需的熱量為支出項(xiàng)的錢(qián)七項(xiàng)，后三項(xiàng)（煤氣帶走熱、爐塵帶熱、熱損失）是無(wú)效熱量。高爐本體設(shè)計(jì)的先進(jìn)、合理是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)、長(zhǎng)壽的先決條件，也是高爐輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選擇的依據(jù)。選擇高爐座數(shù)時(shí)，必須考慮全廠平衡和煤氣平衡，一般選2~4座，本設(shè)計(jì)選2座。（1）爐缸尺寸：1）爐缸直徑：d==(m), 2）爐缸高度：取e=, c=, r= hZ===（m） 取hz=, 。則爐身高度h4=(Dd1)tanβ=（m） （6）高爐有效高度HU: HU/D= 則HU==(m)取HU=31m（7）爐腰高度：h3=HUh1h2h4h5==(m)（8）高爐有效容積校核爐缸體積：V1=πd2h1==（m3）爐腹體積:V2=(π/12)h2(D2+Dd+d2)=(m3)爐腰體積：V3=（π/4）D2h3==（m3）爐身體積：V4=（π/12）h4(D2+Dd1+d1)=(m3)爐喉體積：V5=（π/4）d1h5=92=（m3）則VU=V1+V2+V3+V4+V5 =++++ =(m3)與規(guī)劃的爐容2817 %，小于1%.計(jì)算符合要求。死鐵層加深以后，避免了死料柱直接沉降在爐底上，加大了死料柱與爐底之間的鐵流通道，提高廠爐缸透液性，減輕了鐵水環(huán)流，延長(zhǎng)廠爐缸爐底壽命。近年我國(guó)已建成或在建的大型高爐都有爐缸高度增加的趨勢(shì)，高爐爐缸容積為有效容積的16%~18%。4）降低爐腹角 降低爐腹角有利于爐腹煤氣的順暢排升，從而減少爐腹熱流沖擊，而且還有助于在爐腹區(qū)域形成比較穩(wěn)定的保護(hù)性渣皮，保護(hù)冷卻器長(zhǎng)期工作。（2）以美國(guó)UCAR公司為代表的“導(dǎo)熱法”（熱壓碳磚法）爐缸設(shè)計(jì)體系已在本鋼、首鋼、寶鋼、包鋼、湘鋼等企業(yè)的大型高爐上得到成功應(yīng)用；以法國(guó)SAVOIE公司為代表的“耐火材料法”（陶瓷杯法）爐缸設(shè)計(jì)體系在首鋼、梅山、寶鋼、鞍鋼等企業(yè)的大型高爐上也得到了推廣應(yīng)用。導(dǎo)熱法采用高導(dǎo)熱、抗鐵水滲透性能優(yōu)異的熱壓小塊碳磚，通過(guò)合理的冷卻，使碳磚熱面能夠形成一層保護(hù)性渣皮或鐵殼，并將11500C等溫線阻滯在其中，使碳磚得到有效的保護(hù)，免受鐵水滲透，沖刷等破壞。首鋼1號(hào)高爐2536m3采用熱壓碳磚陶瓷杯組合爐缸爐襯內(nèi)襯技術(shù)，至今已安全運(yùn)行10年，預(yù)計(jì)高爐爐缸爐襯爐底壽命可達(dá)15年。高爐銅冷卻壁具有高導(dǎo)熱、抗熱震、耐高熱流沖擊和長(zhǎng)壽命等優(yōu)越性能，越來(lái)越多地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外大型高爐的關(guān)鍵部位，為高爐高效長(zhǎng)壽起到了重要的作用。2002年3月首鋼2號(hào)高爐技術(shù)壁，標(biāo)志著銅冷卻有20余座大型高爐采用了國(guó)產(chǎn)銅冷卻壁。銅冷卻壁在首鋼、武鋼、本鋼、馬鋼、攀鋼、湘鋼等企業(yè)在大型高爐上已經(jīng)得到了應(yīng)用。銅冷卻壁應(yīng)使用在高爐熱負(fù)荷最大的區(qū)域，即爐腹、爐腰和爐身下部，該區(qū)域是高爐異常破損嚴(yán)重且造成高爐短壽的關(guān)鍵部位，在此區(qū)域使用銅冷卻壁對(duì)于延長(zhǎng)高爐壽命具有重要的作用。20世紀(jì)80年代末期，我國(guó)高爐開(kāi)始采用軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)，經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)和完善，軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)已日趨完善，并成為我國(guó)大型高爐冷卻系統(tǒng)的主流發(fā)展模式。這種串聯(lián)冷卻系統(tǒng)具有占地省、投資低、動(dòng)力消耗低的特點(diǎn)，在武鋼1號(hào)高爐2200m3上已經(jīng)得到應(yīng)用。冷卻器取消了凸臺(tái)，消除了冷卻壁破損最薄弱的部位，而且冷卻壁熱面全部采用耐火材料保護(hù)，即所謂全覆蓋鑲磚冷卻壁。爐底和爐缸受高溫、化學(xué)侵蝕，靜壓和沖刷作用選用陶瓷杯爐底爐缸，本實(shí)用新型涉及一種高爐爐缸爐底內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，特別適用于1000m3級(jí)以上高爐爐缸爐底內(nèi)襯。爐身上部受爐料的沖擊磨損，粉塵的沖刷和金屬蒸汽侵蝕，采用高鋁磚。爐腰、爐腹、爐身下部區(qū)域，溫度、壓力的檢測(cè)為高爐操作者隨時(shí)掌握爐況提供了有效的參考。我國(guó)高爐已成功應(yīng)用了含軟物料護(hù)爐技術(shù)，釩軟礦、含軟球團(tuán)等護(hù)爐劑在高爐長(zhǎng)壽實(shí)踐中都取得了很好的效果，采用分口噴吹含軟物料、含軟精粉炮泥護(hù)爐也正在研究試驗(yàn)。爐襯遙控噴補(bǔ)、壓漿等爐襯修補(bǔ)技術(shù)已成為現(xiàn)階段延長(zhǎng)高爐分口以上區(qū)域壽命的重要技術(shù)措施。高爐鋼結(jié)構(gòu)是保證高爐正常冶煉的重要設(shè)施。（4）對(duì)于支撐構(gòu)件，要認(rèn)真分析載荷條件，做強(qiáng)度計(jì)算。高爐本體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高爐本體鋼結(jié)構(gòu)，主要是解決爐頂載荷、爐身載荷傳遞到爐基的方式方法，并且解決爐殼密封等。煤氣上升管和爐頂平臺(tái)亦裝有座圈和托座。爐殼外形與爐襯和冷卻設(shè)備配置要相適應(yīng)。爐缸下部折點(diǎn)應(yīng)在鐵口框以下100mm以下，爐腹折點(diǎn)應(yīng)在風(fēng)口大套邊緣以上大于100nun處。風(fēng)口平臺(tái)以下部分可以是剛結(jié)構(gòu)，也可以猜用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。w=——日產(chǎn)鐵量 7042T ——風(fēng)口數(shù)目取28————風(fēng)流速m/s取120m/s高爐基礎(chǔ)是高爐下部的承重結(jié)構(gòu)，他的作用是將高爐全部載荷均勻地傳遞到地基。高爐總體設(shè)計(jì)，對(duì)基礎(chǔ)的下沉量和傾斜率都有嚴(yán)格要求。采用風(fēng)冷和水冷爐底及耐熱基敦后，可以保證高爐基礎(chǔ)很好工作。視土層厚度，處理方法有墊層，打樁，沉箱等。整個(gè)高爐基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)由電氣和儀表系統(tǒng)組成，主要功能完成對(duì)從原燃料上料、槽下配料、無(wú)料爐頂布料、煤粉制備噴吹以及爐體水冷和凈環(huán)、濁環(huán)系統(tǒng)等生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、順序控制、連續(xù)控制、監(jiān)控操作、人機(jī)對(duì)話和數(shù)據(jù)通信（包括接受過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)定值和發(fā)送實(shí)際過(guò)程數(shù)據(jù)給過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)）。 受料漏斗有帶翻版的固定式和帶輪子可左右移動(dòng)的活動(dòng)式受料漏斗兩種。在稱量料罐上口設(shè)有上密封閥，可以在稱量料罐內(nèi)爐料裝入高爐時(shí)，密封住高爐內(nèi)煤氣。其化學(xué)成分見(jiàn)表42。其化學(xué)成分見(jiàn)表43。 表4本體一般為耐熱合金鑄鋼件，能在6000C下正常工作。當(dāng)探尺發(fā)出裝料入爐的信號(hào)時(shí)，打開(kāi)下密封閥，同時(shí)給旋轉(zhuǎn)溜槽信號(hào)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)溜槽轉(zhuǎn)到預(yù)定布料的位置時(shí)，打開(kāi)截流閥，爐料按預(yù)定的布料方式向爐內(nèi)布料。旋轉(zhuǎn)溜槽既可作圓周方向上旋轉(zhuǎn)，又能改變傾角，從理論上講，爐喉截面上的任何一點(diǎn)都可以布有爐料，兩種運(yùn)動(dòng)形式既可獨(dú)立進(jìn)行，又可復(fù)合在一起，故裝料形式是極為靈活的。（4）兩個(gè)稱量料罐交替工作，當(dāng)一個(gè)稱量料罐向爐內(nèi)裝料時(shí)，另一個(gè)稱量料罐接受上料系統(tǒng)裝料，具有足夠的裝料能力和趕料線能力。鐘式爐頂均壓裝置的布置如圖所示。目前，整體機(jī)械式探料尺大部分采用能耗制動(dòng)控制，重錘下放速度非線性，容易倒垂，探料不準(zhǔn)，影響工藝操作，考慮到高爐的惡劣環(huán)境，采用了一種高爐探料尺，利用可編程控制器和變頻器的控制來(lái)檢測(cè)爐料高度。它的任務(wù)是將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的鐵礦石、焦炭和輔助原料分別從原料場(chǎng)、燒結(jié)廠、煉焦廠用火車(chē)或皮帶運(yùn)輸機(jī)送到高爐貯焦槽和貯礦槽。 礦槽、焦槽容積與數(shù)量的確定表51 礦槽、焦槽容積與數(shù)量爐容/m燒結(jié)礦槽/m焦炭礦槽/m球團(tuán)礦槽/m2817450656024504一種高爐煉鐵上料系統(tǒng)分料器的二次篩分設(shè)備，含有進(jìn)料口、出料口，其特征在于：所述的高爐煉鐵上料系統(tǒng)分料器的二次篩分設(shè)備還有分離篩片和擋板，所述的分離篩片位于分離通道底部。（3）節(jié)省投資，節(jié)省鋼材。貯礦槽和貯焦槽分成兩排布置，貯焦槽占一排，燒結(jié)礦、雜礦槽和容積槽占一排，便于施工和檢修。皮帶機(jī)寬度隨高爐容積而異，保證皮帶機(jī)運(yùn)行安全非常重要。聊車(chē)式高爐的稱量車(chē)，車(chē)友操縱貯礦槽閉鎖器的傳動(dòng)裝置。P頂—爐頂煤氣壓力，R—風(fēng)壓波動(dòng)系數(shù)，取9%，則P=本設(shè)計(jì)采用內(nèi)燃室熱風(fēng)爐，每座高爐輔助以四座熱風(fēng)爐。4=（m2）取燃燒室占熱風(fēng)爐總斷面積的25%，則燃燒室面積：F2==（m2）則蓄熱室面積為：F3==(m2)4) 燃燒室選蘋(píng)果型（即復(fù)合形）、取半圓部分占熱燒室斷面積的58%。12=蓄熱室全部格孔數(shù)為：247。熱風(fēng)爐材料見(jiàn)表62表62熱風(fēng)爐材料部位類(lèi)型材質(zhì)厚度/mm爐體上部（高溫區(qū)）填料礦渣棉100耐火磚高鋁磚500隔熱磚輕質(zhì)高鋁磚225爐體下部耐火磚粘土磚500隔熱磚輕質(zhì)粘土磚225填料水渣100 本設(shè)計(jì)采用套筒式陶瓷器，低架安裝。為了搞好這項(xiàng)工作，必須有完好的出鐵、出渣設(shè)施及足夠的運(yùn)輸能力。為了操作方便，風(fēng)口平臺(tái)一般比風(fēng)口中心線低1150~1250mm，除上渣部位外，應(yīng)該保持平坦，只留卸水坡度，其操作面積隨爐容大小和爐溝布置而異，一般由爐殼外徑算起，凈空寬度為3~7m。 在風(fēng)口平臺(tái)上布置著上渣溝，出鐵場(chǎng)上布置著下渣溝和鐵溝。渣鐵溝應(yīng)有合適的坡度，使渣鐵流動(dòng)暢快。砂口是保證渣鐵分離的裝置，其所以能夠?qū)t渣在大閘前由側(cè)面的渣溝排出，是由于渣溝底面高于大閘后的小壩。本設(shè)計(jì)采用全氣動(dòng)懸掛式開(kāi)鐵口機(jī)，其主要由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、鉆孔氣路控制及油脂潤(rùn)滑系統(tǒng)組成。（2）設(shè)置軌梁提升機(jī)構(gòu)，開(kāi)出鐵口導(dǎo)向軌梁下降到工作位置。在控制氣路中設(shè)置相關(guān)氣動(dòng)元件，調(diào)整后可獲得爐前作業(yè)需要的進(jìn)退速度，如慢快退的工作方式。逆打機(jī)構(gòu)是專(zhuān)門(mén)實(shí)現(xiàn)“差棒法”的出鐵工藝而布置的，開(kāi)口時(shí)用逆打機(jī)構(gòu)將埋在鐵口中的鐵棒拔出。主要由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鎖炮機(jī)構(gòu)、壓炮機(jī)構(gòu)、打炮機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)等五部分組成。水淬后的渣水混合物經(jīng)水渣槽流入分配器，經(jīng)緩沖槽落入脫水轉(zhuǎn)鼓中，脫水后的水渣經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的膠帶機(jī)運(yùn)至成品水渣倉(cāng)內(nèi)，進(jìn)一步脫水。容積大于620m3的高爐主鐵溝長(zhǎng)度為10~14m，小高爐為8~11m，過(guò)短會(huì)使渣鐵來(lái)不及分離。 撇渣器 撇渣器又稱渣鐵分離器、砂口或小坑，位于主鐵溝端部。大型高爐支鐵溝的結(jié)構(gòu)與主鐵溝相同，坡度一般為5%~6%，在流嘴處可達(dá)10%。為了控制渣鐵流入指定流嘴，由渣鐵閘門(mén)控制。由于后者壽命長(zhǎng)，有利于減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和降低成本，其使用的范圍正逐步擴(kuò)大。 有一個(gè)鐵口的高爐，由于施工時(shí)間更短，只能使用碳素?fù)v打料，為了減少烘烤時(shí)間，在料中加入了樹(shù)脂以替代加水。（2）加速度力，即靠塵粒具有比氣體分子更大的重力、離心力和靜電引力而分離出來(lái)。效率可達(dá)70%~80%，粗除塵后煤氣含塵量為2~109/m3。以下。工藝流程：高爐煤氣帶出的粉塵常在0~500mm之間，其中絕大部分為200~500mm。濕法除塵采用重力除塵器→洗絳塔→文氏管→脫水器系統(tǒng)→重力除塵器→一級(jí)文氏管→脫水器→二級(jí)文氏管→脫水器系統(tǒng)。干法的最大優(yōu)點(diǎn)是消除了污水，有利于環(huán)保，提高了余壓透平發(fā)電能力，但是工作不穩(wěn)定，凈煤氣含塵量有波動(dòng)。 上升管導(dǎo)出管上部分對(duì)合并在一起的垂直部分稱為上升管。（1）尺寸的確定：~，則，取11500~。9 噴吹設(shè)備 設(shè)計(jì)為噴吹煤粉煤粉成分見(jiàn)表13高爐噴吹煤粉是從高爐風(fēng)口向爐內(nèi)直接噴吹磨細(xì)了的無(wú)煙煤粉或煙煤粉或這兩者的混合煤粉，以替代焦炭起提供熱量和還原劑的作用，從而降低焦比，降低生鐵成本，它是現(xiàn)代高爐冶煉的一項(xiàng)重大技術(shù)革命。噴吹工藝：從煤粉制備和噴吹設(shè)施的配置上來(lái)分，高爐噴煤工藝有兩種模式，即間接噴吹模式和直接噴吹模式。它是利用從噴嘴噴射出高速氣流所產(chǎn)生的相對(duì)負(fù)壓對(duì)煤粉進(jìn)行吸附、混勻和啟動(dòng)的，噴嘴周?chē)a(chǎn)生的相對(duì)負(fù)壓的大小與噴嘴直徑、氣流速度和噴嘴的位置有關(guān)。 揚(yáng)角式分配器噴吹介質(zhì)和煤粉沿因定流向出入，所以阻力小，且不積灰，煤量分配均勻，誤差小于7%，壽命較高。倉(cāng)下節(jié)一混合器，混合器是倉(cāng)式泵出口。倉(cāng)內(nèi)煤粉流化后，有出料管輸出并進(jìn)入輸煤管道，輸出煤粉能力和掃清輸粉管道積粉。 噴煤槍噴煤槍為高爐噴煤的重要設(shè)備之一。本設(shè)所用的為斜插式噴槍?zhuān)苯邮軣岬墓艿垒^短，不易變形。（2）有足夠的運(yùn)輸能力，保證原料及時(shí)入廠和產(chǎn)品（副產(chǎn)品）及時(shí)運(yùn)出。本設(shè)計(jì)采用一列式布置，其特點(diǎn)是高爐和熱風(fēng)爐中心線在同一列線上，出鐵場(chǎng)也布置在此列線上。但因鐵路不在車(chē)間內(nèi)連接，所以運(yùn)輸?shù)淖杂啥刃?，?dāng)高爐數(shù)目多時(shí)造成運(yùn)輸不便。圖101 一列式高爐平面布圖1—高爐； 2—熱風(fēng)爐； 3—重力除塵器； 4—出鐵廠； 5—高爐設(shè)計(jì)室； 6—休息室； 7—水渣溝； 8—卷?yè)P(yáng)機(jī)室； 9—熱風(fēng)爐計(jì)器室； 10—煙囪； 11—貯礦槽； 12—貯焦槽； 13—鐵水管停放線。本次設(shè)計(jì)我嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，遵循法律法規(guī)及相關(guān)設(shè)計(jì)原則，聯(lián)系實(shí)際情況，采