【正文】 爐腹部位砌筑爐腹部位主要靠渣皮工作。在爐底爐缸內(nèi)側(cè)接觸鐵水的部位, 即第8 層滿鋪碳磚上砌筑兩層圓弧型爐底陶瓷杯底墊, 采用第2 代剛玉莫來石磚。因此選擇抗磨損、抗沖刷耐火材料，而且由于該部位是碳沉積適合的400~700℃的溫度范圍，所以采用高鋁磚。本設(shè)計陶瓷杯爐缸部位采用剛玉莫來石磚，爐底上部用黃剛玉磚，爐底下部用燒結(jié)成鋁碳磚。h5＝＝Vu＝ V1+ V2+ V3+ V4+ V5＝ ++++＝ m3誤差 ΔV＝ | Vu－Vu′|/Vu′100%＝ | |/Vu′100%＝%﹤1% 符合要求 爐頂高度h6，全高H取h6＝ m 則H＝Hu+h6＝+＝， 高爐內(nèi)型尺寸項目符號/單位數(shù)值有效容積Vu/m33200高徑比Hu/D爐腰直徑與爐缸直徑之比D/d爐喉直徑與爐腰直徑之比d1/D爐缸直徑d/mm12100爐腰直徑D/mm13300爐喉直徑d1/mm8600全高H/mm34200有效高度Hu/mm31700死鐵層厚度h0/mm2000爐缸高度h1/mm3800爐腹高度h2/mm3400爐腰高度h3/mm2400爐身高度h4/mm19400爐喉高度h5/mm2600爐頂高度h6/mm2500風(fēng)口高度hf/mm3400風(fēng)口安裝尺寸a500爐腹傾角β79176。h1＝＝ m3V2＝π/12d) 則日產(chǎn)量P=6400t大型高爐爐型設(shè)計經(jīng)驗公式有：爐缸直徑 d＝ 爐缸設(shè)計 爐缸尺寸 由經(jīng)驗公式 d＝ d＝ ＝ 取d＝ m 渣口高度 hz = b P / Nc γ鐵 d2=6400 / 10= 取 hz= (四個渣口) 其中，b為生鐵產(chǎn)量波動系數(shù)，取b＝ c為渣口以下爐缸容積利用系數(shù)，取c＝ N為晝夜出鐵次數(shù)，取N＝10 γ鐵為鐵水密度，取r鐵＝ t/m3 風(fēng)口高度 h風(fēng)＝h渣/k k為h渣與h風(fēng)之比，取k＝則有h風(fēng)＝＝ m取h風(fēng)＝ m 風(fēng)口結(jié)構(gòu)尺寸 取風(fēng)口安裝尺寸 a＝ 則爐缸高度h1＝h風(fēng)＋a＝ 風(fēng)口數(shù)目的確定風(fēng)口的數(shù)目有以下公式確定：大型高爐 f＝2（d＋2） ＝2（＋2） ＝取f＝28 死鐵層厚度取h0＝ 爐腰直徑D，爐腹角β，爐腹高度h2 取D/d＝ 則D＝＝＝ 取D＝ 又取β＝80176。 熱平衡表項 目kJ%項 目kJ%碳素氧化熱氧化物分解耗熱鼓風(fēng)物理熱脫硫耗熱氫氧化放熱水分分解耗熱成渣熱 游離水蒸發(fā)耗熱 噴吹物分解耗熱鐵水物理熱爐渣物理熱煤氣帶走熱量熱損失總 計總 計 高溫區(qū)熱平衡以950℃為高溫區(qū)界限溫度，進(jìn)行高溫區(qū)熱平衡計算。 物料平衡表物 料 收 入物 料 支 出項 目數(shù)量Kg%項 目數(shù)量Kg%礦 石生 鐵1000焦 炭爐 渣煤 粉110煤 氣硅 石煤氣中水鼓 風(fēng)爐 塵總 計總 計物料平衡誤差： 絕對誤差＝－＝ Kg相對誤差＝＝%＜%在允許誤差范圍內(nèi)，物料平衡計算正確。你 焦炭帶入的Fe量： 煤粉倒入的Fe量： 燃料帶入鐵量Fef＝焦炭帶入+煤粉帶入=+= 計算礦石用量 A ＝[1000﹙－[Si] －[S] ﹚－100Fefη﹙1﹚]/[ η﹙1 　　　　　　　　TFe＋＋﹙2﹚] ＝[1000﹙－－﹚－]/[＋ ＋]＝ Kg﹙2﹚ 生鐵成分計算 [Fe] ＝﹙ATFe/100＋Fef﹚ ＝﹙＋﹚＝ [P] ＝﹙AP礦/100＋焦炭中P帶入量﹚/10＝﹙＋42062/142﹚/10＝ [Mn] ＝AMn礦/100η﹙2﹚/10＝＝[C] ＝100－[Fe] －[Si] －[Mn] －[P] －[S] ?。?00－－－－－＝ 生鐵成分表（%）項目FeSiMnPSC∑比例（3） 熔劑用量計算 根據(jù)堿度平衡求石灰石用量。3　 機(jī)械脫水。滾輪移動式恰好相反，容易制造，但運(yùn)行狀況不好，國內(nèi)多用于中小型煉鐵廠[20]。 上部敞開式鐵水罐車1—錐形鐵水罐；2—樞軸；3—耳軸；4—支撐凸爪；5—地盤；6—小軸2) 混鐵爐式鐵水罐又稱魚雷式鐵水罐（），特點是散熱量小，容量大，但修理困難。 1—打泥機(jī)構(gòu) 2—壓炮機(jī)構(gòu)3—轉(zhuǎn)炮機(jī)構(gòu) 4—鎖炮機(jī)構(gòu)電動泥炮有絲桿和螺母易磨損，修理困難，炮體過大等缺點。泥炮需要在高爐不停送風(fēng)的全風(fēng)情況下把堵泥壓進(jìn)鐵口，其壓力應(yīng)大于爐缸內(nèi)壓力，并能頂開由于放鐵后堆滿鐵口內(nèi)側(cè)的焦炭。爐前設(shè)備主要有開鐵口機(jī)、堵鐵口泥炮、堵渣機(jī)、換風(fēng)口機(jī)、振搗鐵溝的機(jī)械等。寶鋼3號43504雙矩形出鐵場寶鋼4號47474雙矩形出鐵場太鋼5號43504雙矩形出鐵場天鋼2號32004雙矩形出鐵場90186。包括風(fēng)口平臺、渣口平臺和出鐵場。在大型高爐上將可能綜合采用銅冷卻壁、剛冷卻壁和球墨冷卻壁是高爐爐體冷卻結(jié)構(gòu)更加合理[15]~[16]。隨著高爐強(qiáng)化熔煉水平的提高，球墨鑄鐵冷卻壁越來越難以滿足要求。2) 風(fēng)口和渣口冷卻 風(fēng)口一般由大中小三個套組成。我國常用的冷卻設(shè)備有外部噴水冷卻、風(fēng)口和渣口的冷卻、冷卻壁、冷卻板、支梁式水箱以及風(fēng)冷或水冷爐底等。塑性相結(jié)合棕剛玉磚除微氣孔指標(biāo)較差外, 其他性能都較好, 是目前應(yīng)用最多的一種。應(yīng)指出的是, 石墨磚一般用于爐底最下層, 是利用其高導(dǎo)熱性強(qiáng)化爐底冷卻, 在高爐爐役后期減緩鐵水的侵蝕。石墨炭磚和日本BC5 型半石墨炭磚相比, 其導(dǎo)熱系數(shù)、抗堿性、鐵水熔蝕等性能相當(dāng)。 陶瓷杯結(jié)構(gòu)及理論等溫線分布過去煉鐵工作者對高爐耐火材料性能的要求僅限于一些常規(guī)性能, 如對炭磚僅要求灰分、耐壓強(qiáng)度、體積密度、氣孔率等指標(biāo), 對陶瓷耐火材料僅要求化學(xué)成分、耐火度、荷重軟化溫度、顯氣孔率、體積密度、耐壓強(qiáng)度、重?zé)€變化率等指標(biāo)。 隨著煉鐵技術(shù)的發(fā)展，高爐爐型正在想著大型高效長壽低耗清潔的方向發(fā)展，高爐長壽技術(shù)發(fā)展尤為突出，新建的高爐或大修改造高爐均積極的采用高爐長壽技術(shù)，如陶瓷杯技術(shù)，UACR碳磚、銅冷卻壁、軟水密閉循環(huán)、高爐人工智能等專家系統(tǒng)等。但是，爐身角過小，邊緣沒氣流過分發(fā)展，會給高爐操作上下部調(diào)節(jié)帶來困難，不利于煤氣熱能和化學(xué)能的充分利用，容易使?fàn)t襯過熱而損壞。爐腹過高，有可能在爐料尚未熔融就進(jìn)入收縮階段，易造成難行和懸料，爐腹過低則可能減弱爐腹應(yīng)有的作用。 高爐爐型尺寸表示方法1) 表征了高爐的矮胖程度，即高徑比。富氧鼓風(fēng)可以克服這些足，合適的富氧率與噴吹的燃料成分有關(guān)，富氧大噴吹可達(dá)到優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)、長壽的冶煉效果。d焦比Kg/t冶強(qiáng)t/m3d)高爐冶煉強(qiáng)度 ，t/(m3設(shè)計出一個較好的車間不但可以使高爐生產(chǎn)達(dá)到高產(chǎn)，使煉鐵設(shè)備壽命長久，還可以降低耗能，節(jié)約成本，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)環(huán)保的目標(biāo)，所以本設(shè)計，從高爐內(nèi)型設(shè)計、耐火材料、冷卻設(shè)備及渣鐵處理方式的設(shè)計均借鑒了國內(nèi)外先進(jìn)高爐的情況。20世紀(jì)50年代以來，國家一直沿用從前蘇聯(lián)引來的高爐有效容積利用系數(shù)(1v)和冶煉強(qiáng)度(Is)等，作為評價高爐冶煉強(qiáng)化的指標(biāo)。我國現(xiàn)有高爐1250座左右，大于1000以上容積的高爐有僅128座，高爐結(jié)構(gòu)不合理，平均爐容小，落后產(chǎn)能所占比重過大；固體廢棄物(塵、泥和爐渣等)產(chǎn)生總量增長過快；燒結(jié)SO2排放形勢日益嚴(yán)峻等。煤氣清洗系統(tǒng)文氏管安裝了可調(diào)喉口，利用調(diào)節(jié)文氏管喉口的方法，將高爐頂壓控制在35KPa左右。3) 現(xiàn)代爐型 由于人們對產(chǎn)量的要求和原燃料質(zhì)量的改善，以鼓風(fēng)機(jī)能力的提高，高爐爐型向著“大型橫向”發(fā)展。爐缸的容積不僅應(yīng)能保證足夠數(shù)量的燃料燃燒，而且能容納一定數(shù)量的鐵和渣。由于高爐大型化主要是爐型橫向增大，所以高爐有效容積增大時高爐爐身高度增大并不多，大型高爐爐身高度基本在m范圍。高爐爐襯是用能夠抵抗高溫和化學(xué)侵蝕作用的耐火材料砌筑成的。主要優(yōu)點是: (l) 陶瓷質(zhì)耐火磚具有較好的抗鐵水溶蝕性, 能克服炭磚抗鐵水溶蝕性差的缺點, 可以減緩或消除爐缸蘑菇形侵蝕。其主要有: 導(dǎo)熱系數(shù)、抗堿性、抗鐵水溶蝕性、抗?fàn)t渣侵蝕性、平均氣孔、小于1m孔容積率、透氣度和抗氧化性；武鋼應(yīng)用這些檢驗方法選用高爐耐火材料已有十多年歷史, 對武鋼提高高爐壽命發(fā)揮了重要作用。C），Wm14) 當(dāng)耐火材料大部分或全部被侵蝕后，能靠冷卻設(shè)備上的渣皮繼續(xù)維持高爐生產(chǎn)。水箱有鑄鐵支梁式水箱，鑄鋼空腔式水箱等1) 噴水冷卻裝置 高爐爐身和爐腹部位設(shè)有環(huán)型噴水管冷卻爐皮。合理的冷卻結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足下列條件：（1） 冷卻效果要好而均勻，冷卻面死角要少；（2） 要具有承受熱流強(qiáng)度的功能，根據(jù)測試?yán)鋮s設(shè)備最大熱流承受能力為200000~400000kg/（m2h），若超過400000kg/（m2h），冷卻設(shè)備就燒壞；（3） 爐腰和爐身具有一定的托磚功能；（4） 容易形成渣皮等。銅冷卻壁不僅具有性能優(yōu)勢，而且在實際應(yīng)用中，可以顯著降低煉鐵成本，呈現(xiàn)出極強(qiáng)的應(yīng)用后勁?；諗嗝鏋閳A形，直徑與爐底相同，高度一般為m。天鋼3200m3高爐采用雙矩形除鐵場布置，設(shè)4個鐵口每個出鐵場有2個鐵口，[17]。由于鐵口區(qū)煙塵量約占出鐵場煙塵總量的30%，所以鐵口區(qū)域設(shè)計采用了頂吸式，通過抽風(fēng)機(jī)吧煙塵抽走。為了保證爐前操作人員的操作安全，現(xiàn)在高爐開鐵口機(jī)的操作都是機(jī)械化、遠(yuǎn)距離進(jìn)行的。4　 工作可靠，能夠遠(yuǎn)距離操作。但是鑄造鐵和部分煉鋼鐵必須鑄成鐵塊。與爐前鑄鐵相比它不僅能提高生產(chǎn)率，而且能夠保證生鐵質(zhì)量，減輕工人勞動強(qiáng)度。有代表性的OCP法和我國大部分高爐都采用的改進(jìn)型OCP法，即沉渣池法或沉渣池加底過濾池法。88＝）表 煤粉成分表（%）CHONSH2O續(xù)表灰分（%）SiO2Al2O3CaOMgOFeO合計1. 原料成分：采用燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、生礦冶煉。 （1）CH4體積： 由燃燒碳素生成的CH4量： 焦炭揮發(fā)分含CH4量：420 進(jìn)入煤氣的CH4量：+= （2）H2體積： 由鼓風(fēng)中水分分解出的H2量：= 炭揮發(fā)分及有機(jī)物中的含H2量：420（+） 煤粉分解出的H2量：110（+） 入爐總H2量：++= 在噴嘴條件下， 5范圍（—）， 即：= 生成CH4的H2量：2= 進(jìn)入煤氣的H2量：= 高爐中氫的還原度（假定還原氫均參與浮氏體的還原） ri(H2)＝H2r56/﹙[Fe] 1000﹚＝56/﹙1000﹚＝ （3）CO2 體積： 由礦石中帶入的CO2 體積 0 m3 熔劑(硅石)分解出的CO2體積 0 m3 焦炭帶入的CO2體積，VCO2＝420＝ m3 由爐料共帶入VCO2＝ 高級氧化鐵還原生成的CO2體積： VCO2＝AFe2O3A＝＝ m3 礦石中MnO2還原成MnO生成的CO2體積： VCO2＝AMnO2＝87/103＝ 由FeO還原成Fe生成的CO2體積： VCO2＝1000[Fe] ﹙1－rd－ri﹙H2﹚﹚ ＝1000 （）＝ 另外，H2還參加還原反應(yīng)，即相當(dāng)于同體積的CO參加反應(yīng)，所以，CO2生成 　　　 總計間接還原生成的CO2量：++= 石灰石分解出來的CO2量： 煤氣中的CO2總量VCO2＝++＝ (4) CO體積： 風(fēng)口前燃燒碳生成的CO量：VCO＝Cb＝＝ 各種元素直接還原生成的CO量：VCO＝Cd＝＝ 焦炭揮發(fā)分中的CO量：420 間接還原消耗的CO量： 則煤氣中總CO量：++= (5) N2體積： 鼓風(fēng)帶入的N2量＝VbN2b（1ψ）＝﹙1－－﹚（） ＝ 焦炭帶入的N2量：420（+） 煤粉帶入的N2量：110 煤氣中N2量：++= 將上列計算結(jié)果列表，求出煤氣（干）總量及煤氣成分。進(jìn)入渣中的FeO渣= Kg需分解的硅酸鐵中的FeO總量為FeO硅= FeO′硅＋FeO燃－FeO渣=＋－= Kg( FeO′硅=(＋) = Kg礦石中以Fe3O4形態(tài)存在的FeO量FeO磁=A（FeOA－aFeOa）