【正文】 柱和爐腰支圈以及支柱坐圈 36 高爐基礎(chǔ) 37 高爐基礎(chǔ)的負(fù)荷 37 對(duì)高爐基礎(chǔ)的要求 383 高爐煉鐵車間供料系統(tǒng) 39 車間的運(yùn)轉(zhuǎn) 39 貯礦槽和貯焦槽及槽下運(yùn)輸篩分稱量 40 貯礦槽與貯焦槽 40 槽下運(yùn)輸稱量 41 上料設(shè)備 414 爐頂裝料設(shè)備 42 無(wú)鐘式爐頂裝料設(shè)備 42 串罐式無(wú)鐘爐頂裝料設(shè)備 42 無(wú)鐘式爐頂?shù)牟剂戏绞?43 探料裝置 445 送風(fēng)系統(tǒng) 45 高爐用鼓風(fēng)機(jī) 45 高爐冶煉對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的要求 45 高爐鼓風(fēng)機(jī)的工作原理和特性 46 高爐鼓風(fēng)機(jī)的選擇 47 熱風(fēng)爐 48 外燃式熱風(fēng)爐 48 外燃式熱風(fēng)爐的特點(diǎn) 496 高爐噴吹煤粉系統(tǒng) 50 煤粉的制備設(shè)備 50 高爐噴煤系統(tǒng) 50 單管路串罐噴吹系統(tǒng) 50 噴吹罐組有效容積的確定 51 煤粉噴吹的安全措施 53 制粉系統(tǒng)的安全措施 53 噴吹系統(tǒng)的安全措施 537 爐煤氣處理系統(tǒng) 54 煤氣管道 54 粗除塵裝置 54 重力除塵器除塵原理 54 精細(xì)除塵裝置 548 渣鐵處理系統(tǒng) 56 風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場(chǎng)設(shè)計(jì) 56 風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場(chǎng) 56 渣鐵溝和撇渣器 57 擺動(dòng)流嘴 57 爐前主要設(shè)備 58 開鐵口機(jī) 58 堵鐵口泥炮 58 爐前吊車 58 鐵水處理 58 魚雷罐車 59 鑄鐵機(jī) 59 爐渣處理設(shè)備 59 拉薩法水淬渣 59 干渣生產(chǎn) 599 能源回收利用 61 高爐爐頂余壓發(fā)電 61 熱風(fēng)爐煙道廢氣余熱回收 61參考文獻(xiàn) 62專題研究 63外文翻譯 77附錄 91致謝 94緒論 在近代國(guó)家是否發(fā)達(dá)的主要標(biāo)志是其工業(yè)化及生產(chǎn)自動(dòng)化的水平，即工業(yè)生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占的比重以及工業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化程度。 鋼鐵工業(yè)的發(fā)展需要多方面的條件，如穩(wěn)定可靠的原材料資源，包括鐵礦石、煤炭及某些輔助原材料，如錳礦、石灰石及耐火材料等穩(wěn)定的動(dòng)力資源，如電力、水等。到目前看不出，有任何其他材料在可預(yù)見的將來(lái)，能代替鋼鐵現(xiàn)在的地位。計(jì)算用的各種原料、燃料以及輔助材料等必須做工業(yè)全分析，而且將各種成分之總和換算成100%，元素含量和化合物含量要相吻合。固定炭灰分（）有機(jī)物（）揮發(fā)份（）Σ水SiO2Al2O3CaOMgOFeOH2N2SCO2H2COCH4N2100 焦炭成分（%） 噴吹燃料成分（%）品種CHOH2ONS灰分ΣSiO2Al2O3CaOMgOFeO煤粉100 生鐵成分（%）FeSiMnPSC其中Si；Mn、。： GCaO渣＝ kg爐渣中SiO2的量Gsio2渣。原、燃料帶入的總硫量為：GS＝（）進(jìn)入生鐵的硫量為：GS生鐵＝1000S%生鐵＝1000%＝進(jìn)入煤氣中的硫量為：GS煤氣＝GS5%＝5%＝故 GS渣＝GS－GS生鐵－GS煤氣＝－－＝。[C] ＝[100－（＋＋＋＋）]% ＝%生鐵含硅[Si]。Φ18/+G煤H2O%煤）] ηH2}α/1000[Fe]% ＝{56/2[(%+%)+145%+2/18(1200%18/+145%）] }（1000%）＝rd162。－rH2] ＝[1－－] ＝（3）石灰石分解產(chǎn)生的CO2量為：VCO2分＝G熔CO2%熔＝%＝（4）焦炭揮發(fā)份中的CO2量為：VCO2揮＝G焦CO2%＝%＝故 VCO2＝VCO還162。q物＝G礦80 ＝80 ＝熱量總收入：q收＝qC＋q風(fēng)＋qH2O＋qCH4＋q渣＋q物 ＝＋＋＋＋＋ ＝ 熱量支出q支氧化物分解吸熱q氧化物分解（1）鐵氧化物分解吸熱q鐵氧化：可以考慮其中有20%FeO以硅酸鐵形式存在，其余以F3O4形式存在，因此：GFeO硅＝G礦FeO%礦20%＝%20%＝GFeO磁＝G礦FeO%礦－GFeO硅＝%－＝GFe2O3磁＝GFeO磁160／72＝160／72＝GFe2O3游＝G礦Fe2O3礦%－GFe2O3磁＝%－＝GFe3O4＝GFeO磁＋GFe2O3磁＝＋＝qFeO硅＝GFeO硅＝＝qFe3O4＝GFe3O4＝＝qFe2O3游＝GFe2O3游＝＝式中 、——分別為FeSiOFe3OFe2O3分解熱，kJ/kgq鐵氧化＝qFeO硅＋qFe3O4＋qFe3O4游 ＝＋＋ ＝（2）錳氧化物分解吸熱為q錳氧分＝[Mn]% 1000＝%1000 ＝式中 ——由MnO分解產(chǎn)生1kg錳吸收的熱量，kJ/kg（3）硅氧化物分解吸熱為q硅氧分＝[Si]% 1000 ＝%1000 ＝式中 ——由SiO2分解產(chǎn)生1 kg硅吸收的熱量，kJ/kg（4）磷酸鹽分解吸熱為q磷鹽分＝[P]% 1000 ＝%1000 ＝式中 ——Ca3（PO4）2分解產(chǎn)生1 kg磷吸收熱量，kJ/kg故 q氧化物分解＝q鐵氧化＋q錳氧分＋q硅氧分＋q磷鹽分 ＝＋＋＋ ＝脫硫吸熱q脫硫＝GS渣＝＝式中 ——假定礦中硫以FeS形式存在，脫出1kg硫吸熱量值，kJ/kg碳酸鹽分解吸熱q碳酸鹽分解熔劑中CaCO3和MgCO3分解出CO2的量為：VCO2鈣＝G熔CaO%熔 ＝% ＝VCO2鎂＝VCO2分VCO2鈣 ＝ ＝q碳酸鹽分解＝VCO2鈣44/4048＋VCO2鎂44/2489 ＝44/4048＋44/2489 ＝式中4048,2489—分別為由CaCO3，MgCO3分解1kg的CO2吸熱，kJ。目前，世界大型高爐有效容積已達(dá)到5000m3級(jí)，而爐型設(shè)計(jì)則向著大型橫向發(fā)展，H/。高爐冶煉的實(shí)質(zhì)是上升的煤氣流和下降爐料之間所進(jìn)行的傳熱傳質(zhì)過程，因此必須提供燃料燃燒所必須的空間，提供高溫煤氣流與爐料進(jìn)行傳熱傳質(zhì)的空間。高爐冶煉實(shí)際上是長(zhǎng)時(shí)間在操作爐型內(nèi)進(jìn)行。i燃== 取d=校核 Vu162。9178。2=Vu=V1+V2+V3+V4+V5=++++=誤差：?V=VuVu162。它表示了耐火材料承受高溫的能力。氣孔率要低。此設(shè)計(jì)爐襯所需材質(zhì)有國(guó)產(chǎn)炭磚，湘鋼莫來(lái)石磚，陶瓷杯莫來(lái)石磚，美聯(lián)炭NMA磚，陶瓷杯棕剛玉預(yù)制塊。爐腹、爐腰從爐腹到爐腰的爐襯要承受煤氣流和爐料的磨損，堿金屬和鋅蒸氣滲透的破壞作用，初渣的化學(xué)侵蝕以及由于溫度波動(dòng)所產(chǎn)生的熱震破壞作用。維持合理的操作爐型。將厚壁（15mm）把手型無(wú)縫鋼管作為冷卻元件直接焊在爐殼鋼甲上，在爐殼及鋼管見澆注耐熱混凝土，混凝土層高出水管110～130mm，構(gòu)成大型預(yù)制冷卻模塊。水冷爐底結(jié)構(gòu)應(yīng)保證切斷給水后，可排出管內(nèi)積水，工作時(shí)排水口要高于水冷管水平面，保證管內(nèi)充滿水。冷卻效果好，高爐壽命長(zhǎng)。 熱風(fēng)圍管熱風(fēng)圍管的作用是將熱風(fēng)總管送來(lái)的熱風(fēng)均勻地分配到各送風(fēng)支管中去。直吹管由端頭、管體噴吹管、尾部法蘭和端頭水冷管路五部分組成。 風(fēng)口裝置結(jié)構(gòu)示意圖1—風(fēng)口中套冷水管；2—風(fēng)口大套密封罩；3—爐殼；4—抽氣孔；5—風(fēng)口大套；6—灌泥漿孔；7—風(fēng)口小套冷水管；8—風(fēng)口小套；9—風(fēng)口小套壓緊裝置；10—灌泥漿孔；11—風(fēng)口法蘭；12—風(fēng)口中套壓緊裝置；13—風(fēng)口中套 高爐鋼結(jié)構(gòu)高爐鋼結(jié)構(gòu)包括爐殼、爐體框架、爐頂框架、平臺(tái)和梯子等。 爐殼爐殼是高爐的外殼，里面有冷卻設(shè)備和爐襯，頂部是裝料設(shè)備和煤氣上升管，下部坐落在高爐基礎(chǔ)上，是不等截面的圓筒體。大中型高爐一般都是用24～40mm的鋼板，焊成工字形斷面的支柱，為了增加支柱的剛度，常加焊水平筋板。在每個(gè)支柱下面都由鑄鐵或型鋼做成的單片墊板，并且彼此用拉桿或整環(huán)連接起來(lái)，以防止支柱在推力作用下或基礎(chǔ)損壞時(shí)發(fā)生位移。由于高爐基礎(chǔ)內(nèi)溫度分布不均勻，采用里高外低，上高下低，這就在高爐基礎(chǔ)內(nèi)部產(chǎn)生了熱應(yīng)力。焦炭運(yùn)輸過程中應(yīng)盡量減少破碎率。 上料皮帶機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)容積/m3寬度/mm速度/ m采用皮帶機(jī)上料時(shí)，貯礦槽與上料機(jī)中心線應(yīng)互成直角，以縮短貯礦槽與高爐間距。槽下采用皮帶機(jī)運(yùn)輸和稱量漏斗稱量槽下運(yùn)輸稱量系統(tǒng)，焦倉(cāng)下設(shè)有振動(dòng)篩，合格的焦炭經(jīng)焦炭輸送機(jī)送到焦炭稱量漏斗，小顆粒的焦粉經(jīng)粉焦輸出皮帶機(jī)運(yùn)至粉焦倉(cāng)。其優(yōu)點(diǎn)是：工藝布置合理。最大14176。本設(shè)計(jì)采用串罐式結(jié)構(gòu)。這種布料方式與料鐘布料相似，改變旋轉(zhuǎn)溜槽的傾角相當(dāng)于改變料鐘直徑。布料時(shí)旋轉(zhuǎn)溜槽在指定的弧段內(nèi)慢速來(lái)回?cái)[動(dòng)。熱風(fēng)帶入高爐的熱量約占總熱量的四分之一，目前鼓風(fēng)溫度一般為1000～1200℃，最高可達(dá)1400℃，提高風(fēng)溫是降低焦比的重要手段，也有利于增大噴煤量。高爐鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓應(yīng)能克服送風(fēng)系統(tǒng)的阻力損失、克服料柱的阻力損失、保證高爐爐頂壓力符合要求。我國(guó)新建的1000 m3以上的高爐，均采用軸流式鼓風(fēng)機(jī)，本設(shè)計(jì)選用軸流式的鼓風(fēng)機(jī)。 熱風(fēng)爐熱風(fēng)爐實(shí)質(zhì)上是一個(gè)熱交換器。就兩個(gè)室的頂部連接方式的不同可以分為4種基本形式。設(shè)計(jì)時(shí)，在選擇工藝流程和設(shè)備時(shí)，我考慮了下列工藝要求：（1）能持續(xù)穩(wěn)定地噴入爐內(nèi)；（2）各風(fēng)口的噴入量接近，其誤差不應(yīng)該影響高爐爐缸周圍工作的均勻性；（3）計(jì)量準(zhǔn)確，并可按高爐操作的需要調(diào)節(jié)噴入量；（4）設(shè)備簡(jiǎn)單、安全。單管路噴吹工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備少、投資低、維修量小、操作方便以及容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量；由于混合器較大，輸粉管道粗，不易賭塞；在個(gè)別噴槍停用時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致噴吹罐內(nèi)產(chǎn)生死角，能保持下料順暢，并且容易調(diào)節(jié)噴吹速率；在噴煤總管上安裝自動(dòng)切斷閥，以確保噴煤系統(tǒng)安全。噴吹罐有效容積的確定。噴吹罐的最低料面以下還要保留2～3噸煤粉，而最高料面離頂部球面轉(zhuǎn)折處也要留有800～1000mm的距離，在最低和最高料面間所占的空間為噴吹罐的有效容積。因此，目前有將多管路噴吹改為單管路噴吹的趨勢(shì)。 煤粉的制備設(shè)備煤粉是由磨煤機(jī)加工出來(lái)的。 外燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)示意圖a—拷貝式；b—地得式；c—馬琴式；d—新日鐵式 外燃式熱風(fēng)爐的特點(diǎn) 外燃式熱風(fēng)爐與外燃式和內(nèi)燃式相比，其主要優(yōu)勢(shì)有：總的來(lái)說(shuō)外燃式比內(nèi)燃式結(jié)構(gòu)合理，由于燃燒室單獨(dú)存在于蓄熱室之外，消除了隔墻，不存在隔墻受熱不均而造成的砌體裂紋和倒塌，有利于強(qiáng)化燃燒，提高熱風(fēng)溫度。蓄熱式熱風(fēng)爐基本工作原理是：煤氣在燃燒室燃燒，高溫?zé)煔馔ㄟ^蓄熱室將格子磚加熱，然后再將冷風(fēng)通過熾熱的格子磚，冷風(fēng)被加熱并送入高爐。轉(zhuǎn)子上的一列工作葉子與機(jī)殼上的一列導(dǎo)流葉片構(gòu)成軸流式鼓風(fēng)機(jī)的一個(gè)級(jí)。既能均勻、穩(wěn)定地送風(fēng)，又要有良好的調(diào)節(jié)性能和一定的調(diào)節(jié)范圍。 高爐用鼓風(fēng)機(jī) 高爐冶煉對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的要求高爐冶煉時(shí)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的要求：要有足夠的鼓風(fēng)量。防止低料線操作時(shí)爐頂溫度過高，燒壞爐頂設(shè)備等，特別是高爐大型化、自動(dòng)化、爐頂設(shè)備也不斷發(fā)展的今天，料面情況是上部布料作業(yè)的重要依據(jù)。螺旋形布料，傾角變化的旋轉(zhuǎn)布料稱為螺旋形布料。在上部結(jié)構(gòu)中所需空間小，從而使得維修操作具有較大的空間。因此，在設(shè)計(jì)上采取了很多措施：如皮帶機(jī)可以兩個(gè)方向驅(qū)動(dòng)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；設(shè)4臺(tái)電機(jī)，兩臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)兩臺(tái)備用；為預(yù)防反轉(zhuǎn)用兩臺(tái)電機(jī)做制動(dòng)；用液壓缸拉緊皮帶；設(shè)有觀察皮帶機(jī)運(yùn)行情況的裝置等等。上料能力強(qiáng)。球團(tuán)礦直接經(jīng)給料機(jī)、礦石輸出皮帶機(jī)送至礦石集中漏斗。 貯礦槽、貯焦槽容積與高爐容積的關(guān)系項(xiàng) 目高爐有效容積/m32556001000150020002500貯礦槽容積與高爐容積之比貯焦槽容積與高爐容積之比焦槽個(gè)數(shù)/個(gè)222～2≥2≥2貯礦槽總?cè)莘e V總= Vu=4038= m3燒結(jié)礦 V燒=70%= m3 則，8 m3球團(tuán)礦 V球=20%= m3 則，8m3天然礦 V天=10%= m3 則，3m3貯焦槽總?cè)莘e V總= =4038= m3 則，5m3經(jīng)計(jì)算得到單個(gè)礦槽的尺寸如下：，邊長(zhǎng)9m，下面錐臺(tái)高度4 m， m。h1電機(jī)功率臺(tái)/kW4038180012011176。（4）原料供應(yīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)和落料點(diǎn)都有灰塵產(chǎn)生，應(yīng)有通風(fēng)除塵設(shè)