【正文】 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。本設(shè)所用的為斜插式噴槍，它直接受熱的管道較短，不易變形。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。 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。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。（1）尺寸的確定：~，則，取11500~。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)。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。效率可達(dá)70%~80%，粗除塵后煤氣含塵量為2~109/m3。 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。為了控制渣鐵流入指定流嘴，由渣鐵閘門控制。 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。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。逆打機(jī)構(gòu)是專門實(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。（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。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。 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。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。12=蓄熱室全部格孔數(shù)為：247。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。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。（3）節(jié)省投資，節(jié)省鋼材。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、煉焦廠用火車或皮帶運(yùn)輸機(jī)送到高爐貯焦槽和貯礦槽。鐘式爐頂均壓裝置的布置如圖所示。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。 表4本體一般為耐熱合金鑄鋼件，能在6000C下正常工作。其化學(xué)成分見(jiàn)表42。 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。視土層厚度，處理方法有墊層，打樁，沉箱等。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。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)。爐殼外形與爐襯和冷卻設(shè)備配置要相適應(yīng)。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。高爐鋼結(jié)構(gòu)是保證高爐正常冶煉的重要設(shè)施。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。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。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。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。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。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。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。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。（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=, 。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)。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 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。 爐塵量：20kg/t 風(fēng)溫：1250℃ 爐頂煤氣溫度：200℃ 入爐熟料溫度：80℃ 綜合冶煉強(qiáng)度：[t/(m179。 優(yōu)點(diǎn)：采用高爐冶煉，是因?yàn)檫@種方法既能利用多種的原料，產(chǎn)能性質(zhì)又能滿足廣泛的質(zhì)量要求， ，又具有大規(guī)模生產(chǎn)的能力。包括鼓風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)爐及一系列管道和閥門等，其任務(wù)是連續(xù)可靠的供給高爐冶煉所需要的熱風(fēng)。高爐生產(chǎn)要求以最小的投入獲得最大的產(chǎn)出，即做到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、有良好的經(jīng)濟(jì)效益。 （1）供料系統(tǒng)。 （5）噴煤燃料系統(tǒng)。 冶煉條件的確定：焦比：345kg/t 煤比：180kg/t 利用系數(shù)：[t/(m179。再按照生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定爐渣堿度R渣，然后根據(jù)堿度平衡求出x。 表29 物料平衡表收入項(xiàng)質(zhì)量/Kg含量/%支出項(xiàng)質(zhì)量/Kg含量/%鐵礦石生鐵1000焦炭345爐渣鼓風(fēng)煤氣煤粉180煤氣中水分水分爐塵總計(jì)100總計(jì)100注：相對(duì)誤差=[()/ ]100%=%＜%（1）碳素氧化放熱QC1）碳素氧化成CO2的體積==（m3）碳素氧化成CO2產(chǎn)生的熱量=12/=(KJ)2）碳素氧化產(chǎn)生CO的體積==(m3) QCO=12/=（KJ） 故QC=+=(KJ)（2）鼓風(fēng)帶入的熱量 Q風(fēng)=（%）+% =（KJ）（3）氫氧化為水放熱 =（KJ）（4）甲烷生成熱 16/=（KJ）（5）爐料的物理熱 80=（KJ） Q收入=++++ =（KJ） 熱量支出Q支（1）氧化分解熱吸熱 ，燒結(jié)礦和球團(tuán)礦其中有20%FeO以硅酸鐵形式存在,其它以Fe2O3形式存在。要進(jìn)一步提高熱量有效利用系數(shù)，需降低爐頂煤氣溫度和外部熱損失，如增加產(chǎn)量等措施是積極有效的。設(shè)計(jì)年產(chǎn)煉鋼生鐵量Q=500萬(wàn)噸的高爐車間。 高爐爐襯（1）優(yōu)化高爐型我國(guó)煉鐵工作者歷來(lái)重視高爐爐型設(shè)計(jì)，通過(guò)研究總結(jié)高爐破損機(jī)理和高爐反應(yīng)機(jī)理，優(yōu)化高爐爐型設(shè)計(jì)的基本理驗(yàn)已經(jīng)形成。3）加深鐵口深度是高爐渣鐵排放的通道，鐵口區(qū)的維護(hù)十分重要。日本大塊碳磚法綜合爐底技術(shù)在寶鋼、武鋼等企業(yè)的大型高爐上也取得廠長(zhǎng)壽實(shí)績(jī)。隨著微孔碳磚、超微孔碳磚的相繼問(wèn)世，大塊碳磚綜合爐底技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，但采用此種結(jié)構(gòu)的爐缸爐底須長(zhǎng)期進(jìn)行維護(hù)操作。采用銅冷卻壁的技術(shù)原理是依靠銅冷卻壁優(yōu)異的導(dǎo)熱性、抗熱震性和耐高熱流沖擊性，在其熱面能夠形成比較穩(wěn)定的保護(hù)性渣皮。此外，在高爐爐缸（特別是鐵口區(qū)）使用銅冷卻壁也將會(huì)取得良好的應(yīng)用效果。（5）薄壁內(nèi)襯，磚壁一體化高爐爐體破損機(jī)理的研究，使人們更加清楚地了解了高爐內(nèi)襯和冷卻器的工作條件；現(xiàn)代傳熱學(xué)理論的研究和運(yùn)用，已將人們從傳統(tǒng)的思維困惑中解脫出來(lái)，形成現(xiàn)代高爐長(zhǎng)壽設(shè)計(jì)的基本理驗(yàn)，薄壁內(nèi)襯技術(shù)就是在此條件下應(yīng)運(yùn)而生。本實(shí)用新型將導(dǎo)熱法和耐火材料法融為一體，采用熱壓碳磚—陶瓷杯組合爐缸爐底內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，爐底滿鋪大塊碳磚，其上部中心區(qū)域砌筑莫名磚，周邊區(qū)域砌筑熱壓碳磚；爐缸壁內(nèi)側(cè)由棕剛玉預(yù)制塊，外側(cè)由熱壓碳磚及大塊碳磚構(gòu)成，該爐缸爐底組合內(nèi)側(cè)能夠滿足高爐長(zhǎng)壽的要求，其壽命達(dá)到或超過(guò)15年，經(jīng)濟(jì)效益顯著陶瓷杯爐底爐缸有高的荷重軟化溫度和較強(qiáng)的抗侵蝕性能和低導(dǎo)熱性，使其溫度等溫線集中在剛玉和莫來(lái)石爐襯中，碳磚的高導(dǎo)熱性又可將熱量很快傳出去，達(dá)到保護(hù)爐底的目的。通過(guò)對(duì)冷卻水流量、溫度、壓力的檢測(cè)，可以計(jì)算得出熱流強(qiáng)度、熱負(fù)荷等參數(shù)，而且還可以監(jiān)控冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。微型冷卻器、冷卻壁水管再造等冷卻壁修復(fù)技術(shù)也日漸成熟。主要載荷包括：工作中的凈載荷、動(dòng)載荷、事故載荷（例如崩料、坐料引起的載荷），檢修、安裝時(shí)的附加載荷，以及外載荷（風(fēng)載、地震等）。由于取消了爐缸支柱，風(fēng)口平臺(tái)寬敞，爐前操作方便。爐殼開(kāi)口處需補(bǔ)焊加強(qiáng)板，從這一點(diǎn)考慮，應(yīng)采用插入式冷卻板，對(duì)爐殼強(qiáng)度損傷大，而冷卻壁則小。高爐基礎(chǔ)由埋在地下的基座和地面上的基敦組成?；?cái)嗝鏋閳A形，直徑與爐底相同，~，設(shè)計(jì)上?？梢岳没馗叨日{(diào)節(jié)鐵口標(biāo)高。 并罐式無(wú)鐘爐頂裝料設(shè)備圖41并罐式無(wú)鐘爐頂裝置示意圖1— 動(dòng)受料漏斗 ； 2—上封密閥； 3—均壓發(fā)散系統(tǒng)； 4—稱量料罐； 5—料罐稱量； 6—截流閥； 7—下密封閥； 8—眼鏡閥； 9—中心喉管； 10—?dú)饷芟洌?1— 氣密箱冷卻系統(tǒng)； 12—旋轉(zhuǎn)溜槽； 13—溜槽更換轉(zhuǎn)換。在稱量料罐下口設(shè)有下截流閥和下密封閥，下截流閥在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)鎖住爐料，避免下密封閥被爐料磨損，在開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)其開(kāi)度，可以控制下料速度，下密封閥的作用是當(dāng)受料漏斗內(nèi)爐料裝入稱量料罐時(shí)，密封住高爐內(nèi)煤氣。表43 硬質(zhì)合金化學(xué)成分元素CCrMoWNbV含量/% 旋轉(zhuǎn)溜槽為半圓形的長(zhǎng)度為3~，旋轉(zhuǎn)溜槽本體由耐熱鋼（ZGCrgsi2）鑄成上襯有魚(yú)鱗狀襯板。截流閥開(kāi)度的大小不同可獲得不同的料流速度，一般是卸球團(tuán)礦時(shí)開(kāi)度的，卸燒結(jié)礦時(shí)開(kāi)度大些，卸焦炭時(shí)開(kāi)度最大。 均壓裝置 現(xiàn)代大中型高爐都實(shí)行高壓操作，一般頂壓為70~250kPa，甚至高達(dá)300kPa，在這種情況下，煤氣上浮托力可能超過(guò)料鐘和爐料的重量，因而使料鐘下降困難，不均壓顯然開(kāi)不了料鐘。無(wú)鐘高爐料線零位在爐喉缸磚上沿，~。本次設(shè)計(jì)采用集中篩分與集中稱量，為了進(jìn)一步改善原料的性質(zhì)，貫徹精神方式，設(shè)計(jì)貯礦槽下時(shí)，必須考慮燒結(jié)礦的篩分問(wèn)題，在稱量之前篩除小于5mm的粉末，因此，計(jì)劃在槽下設(shè)置電動(dòng)振動(dòng)篩，以減少入爐粉末量，使小于5mm的粉末達(dá)到5%~8%以下。~。在操縱臺(tái)上設(shè)有稱量機(jī)構(gòu)的顯示和調(diào)節(jié)系統(tǒng)。則：（π/2）R2= 則R==（m）取R/= F燃=++=++ =（m）5) %。由于高爐煤壓力較空氣高，故煤氣走外環(huán)道，空氣走中間筒，能使空氣細(xì)流射入煤氣流深處，強(qiáng)化混合。 在鐵口側(cè)布置著鐵溝和下渣溝的爐前平臺(tái)，也叫出鐵場(chǎng)。坡度過(guò)小易積存殘?jiān)?、殘鐵，清理困難；坡度過(guò)大，不僅要提高鐵口標(biāo)高，增加投資，同時(shí)渣鐵流動(dòng)沖刷嚴(yán)重，要經(jīng)常修補(bǔ)，增加勞動(dòng)量。開(kāi)口機(jī)本體具開(kāi)出鐵口孔道的功能，而退避裝置則具將鐵口機(jī)機(jī)架折疊，并將開(kāi)口機(jī)旋轉(zhuǎn)退避到安全待機(jī)的位置的功能。圖71 沖鉆式雙用開(kāi)口機(jī)1— 鉆孔機(jī)構(gòu)； 2—送進(jìn)小車； 3—風(fēng)動(dòng)馬達(dá)； 4—軌道； 5—錨鉤； 6—壓緊氣缸； 7—調(diào)節(jié)蝸桿； 8—吊桿； 9—環(huán)套； 10—升降卷?yè)P(yáng)機(jī)； 11—鋼繩； 12—移動(dòng)小車；13—安全鉤氣缸。見(jiàn)圖7—3。主鐵溝的寬度是逐漸擴(kuò)張的，這樣可以減小渣鐵流速，有利于渣鐵分離，一般鐵口附近寬度為1m。 渣溝的結(jié)構(gòu)是在80mm厚的鑄鐵槽內(nèi)搗一層墊溝料，鋪上河砂即可，不必砌磚襯，這是因?yàn)樵河隼鋾?huì)自動(dòng)結(jié)殼。 根據(jù)高爐的生產(chǎn)要求，鐵溝的澆注有冷澆和熱澆之分。（3）束縛力，主要是用過(guò)濾和過(guò)篩的方法，擋住塵粒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。（3）精細(xì)除塵設(shè)備：能除去粒徑小于20um粉塵的除塵設(shè)備。高壓高爐還需經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥組→消音器→快速水溫閥或插板閥常壓高爐當(dāng)爐頂壓力過(guò)低時(shí)需增設(shè)電除塵器。匯合后的總管垂直部分。高爐噴吹煤粉的意義：高爐噴煤對(duì)現(xiàn)代高爐煉鐵技術(shù)來(lái)說(shuō)是具有革命性的重大措施?；旌掀鞯膰娮煳恢每梢郧昂笳{(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)效果極為明顯，噴嘴位置稍