【正文】 %故=++= m3由以上結果可得煤氣成分表，見表28表29煤氣成分表成分CO2CON2H2CH4∑m3%100（1） 鼓風量的計算每立方米鼓風的質量為γ風γ風= =G風=V風γ風==（2） 煤氣質量的計算γ煤氣==所以煤氣的質量G煤氣=V煤氣γ煤氣==（3） 煤氣中的水分氫氣參加還原生成的水分量=2/18/2=則G=由以上計算結果編制物料平衡表，見表29表210 物料平衡表收入項支出項組成質量/kg百分數%組成質量/kg百分數%燒結礦生鐵1000球團礦150爐渣天然礦煤氣焦炭350煤氣水分煤粉160爐塵18鼓風總計100總計100校核誤差：＜%故符合要求 （1）碳素氧化放熱碳素氧化為CO2放出熱量的計算：碳素氧化為CO2的體積為：= ===12/=12/=其中：碳素氧化為CO放出熱量QCO的計算：碳素氧化為CO的體積為：VCO氧化=VCO煤氣VCO揮發(fā)==QCO= VCO氧化12/=12/=其中：由上述計算可得：QC= QCO2 +QCO=+=（2）鼓風帶入的熱量Q風Q風=V風(1φ)+ V風φ=（%）+%=1200℃下空氣的熱容量1200℃下水蒸氣的熱容量（3） H2氧化成H2O放出的熱量Q水==（4）CH4生成熱=16/=16/= kJ（5）爐料物理熱Q物80℃ kJ/kgQ物=（+150）80= kJ故Q收=++++ = kJ（1）氧化物分解吸熱Q氧分Fe的氧化物分解吸熱GFeO=%+150%+%+350%18% = kJ= %+150%+%+160%18% =入爐礦石中FeO一般有20%到35%以2FeO06′ 選HU /D= 則HU ==（5） 爐喉直徑d1,爐喉高度h5取d1/D=，則d1==h5===（6）爐身角β、爐身高度h爐腰高度h3 選取β=83176。hzmm17600β176。風口二套靠固定在爐殼上的壓板壓緊，小套由直吹管壓緊。 為了提高風口使用壽命，提出如下措施：提高材質。這些都大大改善了風口的傳熱效果延長了風口壽命。鐵口套一般用鑄鋼制成，并與爐殼鉚接或焊接。爐缸、爐底承受高溫、高壓、渣鐵沖刷侵蝕和滲透作用，工作條件非常惡劣。h所以：S1=（14901150）2）剩余厚度：S2=K風口、渣口和鐵口采用異型炭磚砌筑。爐身中下部受到侵蝕情況與爐腰較為相似，采用YB40763型高鋁磚，厚度為345mm；爐身上部和中部溫度較低（400～800℃），無爐渣形成和渣蝕危害，這部位主要承受爐料沖擊、爐塵上升的磨損或熱沖擊（最高達50℃/min）或者受到堿、鋅等的侵入和碳的沉積而遭受破壞。爐殼開孔后加墊板固定，開空處應避開爐殼折點150以上。冷卻壁的好處是爐殼開孔小而少，不損壞爐殼鋼板強度，有良好的密封性，特別是在采用高壓操作的高爐上，更顯出它的特殊優(yōu)越性。鑲磚冷卻壁厚度為250～350（本設計取350），高度小于3000。℃）； M————冷卻水的消耗量t/h； t————冷卻水出水溫度，℃； t0————冷卻水進水溫度，℃； △t取5℃。爐體支柱：爐體支柱是支撐爐體及爐頂設備重要的鋼結構件。爐頂框架結構形式在A字型和門型兩種，本設計選用門型結構。高爐基礎下沉會引起高爐鋼結構變形，管路破裂；不均勻下沉將引起高爐傾斜，破壞爐頂正常布料，嚴重時不能正常生產。圖35高爐基礎地表面積按下式計算:其中： 總載荷，安全系數，地基土質允許承載能力。2. 廠址的面積和外形應能滿足生產工藝過程的需要，把所有的建筑物﹑構筑物合理地布置在廠區(qū)之內，并應有一定的擴充余地，以供工廠發(fā)展之用。8. 廠址不應位于礦床或已開采的礦坑、溶洞和土崩的地層上，不應布置在各種有機廢物、化學廢物、舍棄物的附近。2．可靠的密封：防止夾帶灰塵的高壓煤氣流沖刷，而使設備的密封性能減低，減低使用壽命。其有效容積為55m3。6．波紋管和眼睛閥：爐頂設備檢修時，為使之與高爐隔絕，設置了眼睛閥。9．旋轉溜槽：槽體由襯體和襯板組成。② 在貯運過程中應考慮為改善高爐冶煉所必須的處理環(huán)節(jié)，如混勻，破碎，篩分等。取5 m。取10 m。方式為皮帶機供料，寬度為11m。將給料機地板底板換成篩網，給料的同時起篩分的作用。圖61 膠帶運輸機上料系統(tǒng)示意圖近年來，由于高爐的大型化，料車式上料機已經不能滿足高爐生產的需求。 K—斷面系數，本設計采用槽型托輥型式，則： K燒=470 ； K球團=335； K姑山=400； K焦=470 ； V—輸送帶速度， K，—皮帶機傾斜角系數： Kv—— 速度系數：；作業(yè)率為45%，則在一天中工作時間為2445%=所以， B燒=()= B焦=()= 考慮到膠帶上料滿足瞬時最大上料量的要求，膠帶要有較大富余量，則槽上設置3根寬為1000mm的膠帶，一根運燒結礦，一根運焦碳，一根用來運雜礦。與普通帶式輸送機相比, 該設備具有運行穩(wěn)定, 故障率低, 維修量小, 安裝、維護簡單, 工藝布置緊湊合理, 總圖布局靈活等特點。燒結礦、規(guī)格礦及熔劑礦通過礦倉閘門、電機振動給料機落入分散稱量斗稱量, 通過帶式輸送機輸送到中間稱量斗復核, 校驗后再下到料車, 如有差異, 則通過PLC 微機系統(tǒng)自動補償。對于高壓爐頂高爐，應考慮在常壓冶煉的可行性和合理性。（2）外燃式熱風爐的特點1）.外燃式熱風爐比內燃式結構合理，由于燃燒室單獨存在于蓄熱室外，消除了隔墻，不存在隔墻受熱不均而破壞的情況，有利于強化燃燒，提高熱風溫度。表73 高爐煤氣成分成分CO2CON2H2CH4∑體積%100表74 焦爐煤氣成分成分CO2CON2H2CH4∑體積%26100按照焦爐煤氣：高爐煤氣=4:96則混合煤氣成分見下表表75 混合煤氣成分成分CO2CON2H2CH4∑體積%100 高爐煤氣采用干式除塵，高爐煤氣中水的體積分數為：=ξ（H2O）=100%=%則濕煤氣成分的換算系數為：m==則混合濕煤氣成分見下表表76 混合濕煤氣成分成分CO2CON2H2CH4H2O∑體積%100 QDW=++=++= kJ/m3（1） ～，在本設計中取空氣過剩系數為1 .1。m3dh/mS/m2hh℃（3）輻射傳熱系數a輻的計算送風周期中空氣含三原子氣體很少，輻射傳熱現象可忽略不計。hh本設計采用43mm的七孔格子磚，其性能參數見下表：表79 43mm的七孔格子磚性能參數/ m2對格子磚的要求：1）.單位體積格子磚具有足夠的受熱面積進行熱交換；2）.有一定的磚重量來蓄熱，保證送風周期內不引起過大的風降溫；3）.能引起氣流擾動，保持高流速，提高對流傳熱效率；4）.格子磚堆砌后結構穩(wěn)定，磚之間不產生錯動。本設計中采用目前較為先進的新日鐵式外燃式熱風爐。(2) 風機的風量及風壓要有較寬的調節(jié)范圍。槽下稱量系統(tǒng)和上料系統(tǒng)均采用PLC 自動控制。在經過比較和計算后, 將主卷場機室布置在礦倉頂部端頭的位置, 礦倉平臺與爐前平臺通過走道和梯子連接起來, 方便管理。ρ姑山=。b) 稱量漏斗的上口尺寸應與有關設備相適應。電磁振動給料機的優(yōu)點是沒有轉動部件，不需潤滑，結構簡單，重量輕，功率小，給料均勻，占空間少，易于實現自動化聯(lián)鎖控制等。（1）本設計中貯礦槽的底壁和周壁都采用鋼筋混凝土澆灌而成，為防止磨損及高溫（熱燒結礦）的破壞作用，應靠礦焦壁襯砌一層粘土磚。（3）礦槽的高度取決于礦槽上部運輸形式。2．礦槽的設計（1）礦槽總長度決定于車間的長度，后者決定于高爐中心線的距離。目前使用最廣泛的是機械傳動的探料尺、微波式料面計和激光式料面計。喉管通過支承環(huán)掛在氣密箱頂部法蘭上，管襯分上．中．下三段，通過筒體下端的擋圈逐段掛在筒體內。5．稱量調節(jié)裝置：設置在料罐下面，由漏斗及料流調節(jié)閥．壓力傳感器．彈簧 ．焊接筐架等組成。2．料倉：用來接受和貯存爐料，其上部裝有上密封閥，下部裝有下密封閥，此閥之上設有物流調節(jié)閥。本設計采用串罐式無鐘爐頂（圖51）其主要優(yōu)點：1．布料合理，機動靈活2．建設投資低3．便于安裝檢修4．使用壽命長5．能實現環(huán)行布料、螺旋布料或步進式同心圓布料、扇形布料、定點布料等多功能布料，能有效克服鐘式爐頂的缺點，解決爐料偏析問題，特別滿足大高爐生產的需要。地下水位盡可能低于地下建筑和構筑物基礎的深度，并無侵蝕性。應靠近原料、燃料的基地和產品銷售的地點。高爐基礎是由基墩和基座組成的。高爐基礎由埋在地下的基座和地面上的基墩組成。爐頂框架是設置在爐頂平臺上面的鋼結構支撐架。表34高爐爐體供水壓力表部位單位高爐容積，1002556201000供水管（風口平臺處濾水器以上）～～～～爐體上部～～～～爐體下部～～～～本設計爐體給水壓力：。采用噴水冷卻。、爐腰和爐身這些部位采用鑲磚冷卻壁冷卻，冷卻壁緊靠爐襯。前者用于爐腹以上，后者用于爐缸爐底周圍。目前，多數高爐爐底都采用水冷的方法，即水冷爐底。 爐腰緊靠爐腹，侵蝕作用也相似。為此爐缸用碳磚砌筑，風口、渣口及鐵口處采用異形炭磚砌筑，碳磚砌筑為薄縫（），上下層碳磚磚縫均砌在中間。h內襯設計的原則有：（1）利用冶煉本身的特點、耐火磚性質、冷卻設施以及他們的整體性，并借助合理冷卻制度延長爐齡；（2）根據爐體各部分工作條件及侵蝕機理選用耐火材料及冷卻方式。2．鐵口設計鐵口裝置主要是指鐵口套。使用純水密閉冷卻，不產生水垢，保證了風口壁良好的導熱能力。風口裝置不僅要求密封性好、耐高溫和隔熱，而且要求拆換風口水套方便、迅速，避免影響高爐操作風口的破損機理：風口破損主要是因為渣、鐵對風口的熔蝕作用，其次是風口被磨損和龜裂破壞。高壓高爐的風口大套與爐殼焊接。h5= m3VU’=V1＋V2＋V3+V4＋V5= m3誤差：=% 符合要求表32爐型設計尺寸名稱單位設計值名稱單位設計值VUm32308h1mm3500dmm10600h2mm3200Dmm11600h3mm2600d1mm7500h4mm18000HUmm29600h5mm2300h0mm1200α176。則爐腹高度h2=（Dd）tanα=（）tan81176。生鐵中[Si]=%,[S]=%。（2）采用高爐高堿度渣操作制度，有利脫硫。6．高爐一代壽命高爐一代壽命是從點火開爐到停爐大修之間的冶煉時間，或是指高爐相鄰兩次大修之間的冶煉時間。當每晝夜煤粉的消耗量為QY時，則： Y= 噴吹其它輔助燃料時的計算方法類同，但氣體燃料應以體積（）計算。1．綜合冶煉強度冶煉強度是指每晝夜每立方米高爐有效容積燃燒的焦碳量，高爐噴吹燃料時，冶煉強度應包括燃燒焦碳和噴吹物折合焦碳的總量，即稱為綜合冶煉強度。（3）提高鼓風溫度：提高鼓風溫度可以大幅度降低焦比，特別是在鼓風溫度比較低時效果更為顯著。 在21世紀，我國高爐煉鐵將繼續(xù)在結構調整中發(fā)展。day This design instruction designs the blast furnace detailedly,including introducion, the craft calculating (the batching is calculated, supplies balance and thermal balance),the furnace type of blast furnace is designed,site selection,furnace roof equipment,blast furnace feed system,blow system,gas processing system,iron slag handing system,ejection system and ironmaking plant layout etc. Combine domestic and international the same furnace volume some advanced production operation experience and relevan