【正文】 下部為黏土格子磚，其高度為 31120mm。選取 85 m2，則 一座熱風爐的蓄熱面積為（ 85 ） 247。 本設(shè)計采用改進型內(nèi)燃式熱風爐，每座高爐輔助以三座熱風爐。 m3)。 稱量漏斗的工藝技術(shù)條件包括： 儲存物料的種類、堆密度及靜安息角，工作環(huán)境溫度，排料能力，工作狀況，以及秤的形式。優(yōu)點是單位面積處理物料量大，篩分效率高；體積小，給料和篩分設(shè)備合在一起，不需要另加給料機，由于設(shè)計了給料段，不用閘門開閉進行給料和停料，操作簡單可靠，便于自動化；燒 結(jié)礦篩和焦炭篩結(jié)構(gòu)相同，互換性好，采用全密閉結(jié)構(gòu)，防塵性能好；采用耐磨橡膠篩網(wǎng)，噪聲小。槽上采用膠帶運輸機供料，是通過電動卸料小車將膠帶上的爐料卸入到料槽的。 26 儲礦（焦）槽及其主要設(shè)備 儲礦（焦）槽 儲礦槽的總?cè)莘e與高爐容積、使用的原料性質(zhì)和種類以及車間的平面布置等因素有關(guān)。 ⑤中心排料，旋轉(zhuǎn)溜槽所受爐料的沖擊增大。 PW 型無料鐘爐頂?shù)乃潺X輪箱技術(shù)特性見表 41。 料流調(diào)節(jié)閥由兩個帶有耐磨襯板的半球形閥門組成，由一個液壓缸驅(qū)動一個半球形閘門，通過連桿機構(gòu)帶動另一個半球形閘門。 稱量料罐 稱量料罐即起稱量作用，又起鐘式爐頂中的均壓室作用，設(shè)有均壓管和均壓放散管。 23 旋轉(zhuǎn)料罐 在料罐內(nèi)設(shè)有防止爐料偏析的插入件，插入件固定在料罐內(nèi)壁上部，同料罐一起旋轉(zhuǎn)。 基墩斷面為圓形，直徑與爐底相同，高度一般為 ~，設(shè)計上還可以利 用基墩高度調(diào)節(jié)鐵口標高。高爐基礎(chǔ)由埋在地下的基座和地面上的基墩組成。折點和開孔應(yīng)避免在同一截面。 爐頂框架、上料系統(tǒng)、作用在爐體框架上 ，傳遞至基礎(chǔ)；裝料設(shè)備和煤氣上升管等載荷，由爐殼傳遞至基礎(chǔ)。 冷卻系統(tǒng) 高爐供水量，水壓計算 1） 高爐爐體冷卻水帶出熱量估算 Q=（ +） 1000000 =（ 26+ ） 1000000 =13494750 Kcal/hj 2） 高爐熱負荷計算 取平均水溫差 Δ T=7℃ 表 31 爐體各部分水溫允許范圍（ ℃ ） 部位 爐身上部 爐身下部 爐腰 爐腹 風口帶 爐缸 風口大套 風口二套 允許范圍（ ℃ ） 10~14 8~12 7~12 7~10 3~5 4 5~6 7~8 3） 水壓確定 表 32 各部分給水壓力 部位 供水主管 爐體上部 爐體下部 風口處 水壓 Mpa ~ ~ ~ 4） 爐體供水的水質(zhì)和水溫 表 33 水質(zhì)和水溫 進水溫度 ℃ 懸浮物 暫時硬度 35 200 mgN/l 10mgN/l 5） 冷卻壁配管直徑與流速 19 表 34 各部分的管徑與流速 部位 爐缸 風口處 爐腹 爐腰 爐身 風口大套 風口中套 風口小套 管徑mm 70 70 70 70 70 流速m/s 爐體檢測 為確保高爐生產(chǎn)穩(wěn)定、順行、安全、長壽，必須設(shè)置可靠的監(jiān)測裝置，包括爐體溫度監(jiān)測，爐襯耐材厚度監(jiān)測，冷卻元件、冷卻介質(zhì)的溫度監(jiān)測；冷卻水流量、壓力監(jiān)測；爐身壓力與壓力差監(jiān)測 ；爐內(nèi)料面監(jiān)測系統(tǒng)。爐喉固定測溫、爐 頂攝像、煤氣在線自動分析、爐襯測厚等技術(shù)的應(yīng)用使高爐長壽又得到了進一 18 步的保障。爐腰和爐身中下部受高溫煤氣流沖刷和熱沖擊，化學侵蝕，要選用導熱性好， 高溫耐磨，抗侵蝕性能好的耐火材料，選用燒成鋁炭磚并加強冷卻。冷卻壁取消了凸臺，消除了冷卻壁最薄弱的部位，而且冷卻壁熱面全部采用耐火材料保護，即所謂全覆蓋鑲磚冷卻壁 。 軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)使冷卻水質(zhì)得到極大改善，解決了冷卻水管結(jié)垢的致命問題，為高效冷卻器充分發(fā)揮作用提供了技術(shù)保障。 目前， 我國已經(jīng)研制出多種不同形式的銅冷卻壁，有軋制銅板鉆孔銅冷卻壁、銅管鑄造銅冷卻壁、 NiCu 合金管鑄造銅冷卻壁、鑄造坯鍛壓鉆孔銅冷卻壁和連鑄銅冷卻壁等。 我國對銅冷卻壁的研究始于 20世紀 90年代中期。導熱法采用高導熱、抗鐵水滲透性能優(yōu)異的熱壓小塊炭磚，通過合理的冷卻，使炭磚熱面能夠形成一層保護性渣皮或鐵殼，并將 1150℃ 等溫線阻滯在其中，使炭磚得到有效的保護，免受鐵水滲透 、沖刷等破壞。 （ 5） 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)定的保護性渣皮，保護冷卻器長期工作。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，提高了爐缸透液性，減免了鐵水環(huán)流，延長了爐缸底部壽命。 d),高爐有效容積為 ??? vUpV ? m3 爐型設(shè)計及各部分尺寸的確定 （ 1）爐缸尺寸： 1）爐缸直徑 選定冶煉強度 I= t/(m3高爐的大小 以高爐有效容積和高爐座數(shù)表明高爐車間的規(guī)模，高爐爐型設(shè)計是高爐本體設(shè)計的基礎(chǔ)。 表 210 煤氣成分平均比熱容 單位： 200 kJ /(m3 3）硅氧化物分解吸熱 Q 硅氧分 =％ 1000 = kJ 式中 —— 由 SiO2分解產(chǎn)生 1kg 硅吸收的熱量， kJ。 （ 3） 氫氧化為水放熱 QH2O=GH2O 還 = = kJ 式中 —— H2氧化為水放熱， kJ/kg。 高爐內(nèi)參加反應(yīng)的焦炭量為 G 焦 =340－ = kg 故焦，煤帶入的鐵 GFe 燃 =（ %＋ 180 %） 56／ 72= kg （ 2） 進入爐渣中的鐵量 GFe 渣 =% 1000 %／ %= kg （ 3） 需要由鐵礦石帶入的鐵量 G 礦 =1000[Fe] ＋ GFe 渣 － GFe 燃 =＋ － = kg （ 4） 冶煉 1t生鐵的礦石需要量 G 礦 =G 礦 ／ Fe 礦 =／ %= kg 考慮到爐塵吹出量，入爐礦石量為 G 礦入 =＋ 20－ = kg 渣量及爐渣成分計算 ∑ CaO=340 ＋ 180 ＋ = kg ∑ SiO2=340 ＋ 180 ＋ － = kg ∑ Al2O3=340 ＋ 180 ＋ = kg ∑ MgO=340 ＋ 180 ＋ = kg 渣中 MnO 量 = = kg 渣中 FeO 量 = %／ % 72／ 56= kg 每噸生鐵含硫量 =340 ＋ 180 ＋ = kg 進 入生鐵中的硫 =1000 = kg 進入煤氣中的硫 = = kg 進入渣中的硫 =－ － = kg 表 26 爐渣成分 組元 CaO SiO2 Al2O3 MgO MnO FeO S／ 2 ∑ R kg % 100 校核生鐵成分 [S]=%； LS=2 ／ = [Si]=49% [P]= 1／ 1000=% [Mn]= 55／ 71 1／ 1000=% [Fe]=% [C]=100%－ %－ %－ %－ %=% 6 表 27 校核后生鐵成分 % Fe Si Mn P S C 物料平衡計算 風量計算 (1) 燃料帶入總 C量 GC總 =G焦 C焦 ＋ G煤 C煤 = %＋ 180 %＋ 30 %= kg (2) 溶入生鐵中的 C量 GC 生鐵 =1000 %= kg (3) 生成甲烷 的 C量 GC 甲烷 =% = kg (4) 直接還原消耗的 C量 1) 錳還原消耗的 C 量 GC 錳 =1000 % 12／ 55= kg 2）磷還原消耗的 C 量 GC 磷 =1000 % 60／ 62= kg 3）硅還原消耗的 C 量 GC 硅 =1000 % 24／ 28= kg 4）鐵直接還原消耗的 C 量 GC 鐵直 =1000 % 12／ 56 = kg 故 GC 直 =＋ ＋ ＋ = kg 風口前燃燒的 C量 =－ － － = kg (5) 計算鼓風量 V 風 1) 鼓風中的氧濃度 =21%（ 1－ %）＋ %=% 2) GC 燃 燃燒需要的氧為 Vo2= ／ 24= m3 3) 煤粉帶入氧量 Vo2=180 (%＋ % 16／ 18) ／ 32= m3 4) 重油帶入氧量 Vo2=30（ %＋ % 16／ 18） = m3 (6) 需鼓風供給的體積 Vo2風 =－ － = m3 故 V 風 =／ %= m3 爐頂煤氣成分及數(shù)量計算 (1) 甲烷的體積 VCH4 1) 由燃料碳生成的 CH4量 VCH4= ／ 12= m3 2) 焦炭揮發(fā)分中的 CH4量 VCH4= ％ ／ 16= m3 故 VCH4=＋ = m3 (2) 氫的體積 VH2 1) 由鼓風中水分分解產(chǎn)生的 H2量 = ％ = m3 2) 焦炭揮發(fā)分及有機物中 H2量 = （ ％ ＋ ％ ） ／ 2= m3 3) 煤粉分解產(chǎn)生的 H2量 =180﹙ ％＋ ％ 2／ 18﹚ ／ 2= m3 4) 重油分解產(chǎn)生的 H2量 =30﹙ ％＋ ％ 2／ 18﹚ ／ 2= m3 5) 爐缸煤氣中 H2的總量 =＋ ＋ ＋ = m3 7 6) 生成甲烷消耗的 H2量 = 2=17 m3 7) 參加間接還原消耗的 H2量 = = m3 故 VH2=－ 17－ = m3 (3) 二氧化碳的體積 VCO2 1) 由礦石帶入的 Fe2O3的量 = ％ = kg 參加還原 Fe2O3為 FeO 的氫氣量 = ﹙ 1－ ﹚ 2／ = kg 由氫還原的 Fe2O3的量 = 160／ 2= kg 由 CO還原的 Fe2O3的量 =－ = kg 故 VCO2 還 = ／ 160= m3 2) CO還原 FeO 為 Fe 生成 CO2的量 =1000 ％﹙ 1－ － ﹚ ／ 56= m3 3) 焦炭揮發(fā)分中 CO2量 = ％ ／ 44= m3 故 VCO2=＋ ＋ = m3 (4) 一氧化碳的體積 VCO 1) 風口前炭燃燒生 成 CO量 =GC 燃 ／ 12= ／ 22= m3 2) 直接還原生成 CO量 =GC 直 ／ 12= ／ 12= m3 3) 焦炭揮發(fā)分中的 CO 量 = ％ ／ 28= m3 4) 間接還原消耗的 CO 量 =＋ = m3 故 VCO=＋ ＋ － = m3 由以上計算結(jié)果得煤氣成分表，見表 28。 表 21 礦石成分 % Fe Mn P S FeO Fe2O3 CaO MgO SiO2 Al2O3 TiO2 MnO Zn P2O5 生 鐵 礦 4 6 3 2 59 6 3 4 5 6 燒 結(jié) 礦 2 1 29 2 7 9 球 團 礦 3 8 9 2 41 6 2 6 9 1 1 綜 合 礦 03 2 7 9 8 97 7 8 1 9 1 3 2 表 22 焦炭成分 % 灰分（ ） 揮發(fā)分（ ） 有機物（ ） ∑ 游離水 SiO2 Al2O3 CaO FeO MgO CO CO2 CH4 H2 N2 H2 N2 S 100 4 表 23 煤粉成分 % C H N S O H2O 灰分（ ） SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO 3 5 6 0 3 3 5 3 9 0 3 100.0 表 24 預定生鐵成分 % Fe Si Mn P S C 表 25 常見元素分配率