【正文】 考慮因素確定廠址要做多方案比較,選擇最佳者。高爐總體設(shè)計，對基礎(chǔ)的下沉量和傾斜率都有嚴(yán)格要求。門型結(jié)構(gòu)鋼架一般為2440厚鋼板焊成或槽鋼制成。爐體支柱的結(jié)構(gòu)形式取決于爐體內(nèi)襯結(jié)構(gòu)及爐頂設(shè)備的載荷傳遞到爐基的方式。根據(jù)大型高爐總熱負(fù)荷計算經(jīng)驗公式：Q=+式中，n————風(fēng)口數(shù)，個，n=24 VU————高爐有效容積，m3，所以Q=24+=106 kcal/h冷卻水的溫差計算，水沸騰時，水中的鈣和鎂離子以氧化物形式沉淀產(chǎn)生水垢，降低冷卻效果。爐腹和爐腰采用普通型鑲磚冷卻壁，爐腹部位冷卻壁高度取1600，爐腰部位冷卻壁高度取2000。它的缺點是冷卻壁損壞后不能更換，只有備用水冷卻。 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，工作時排水口要高出水冷管水平面，保證管內(nèi)充滿水。所以該部位主要采用低氣孔率的優(yōu)質(zhì)粘土磚及高鋁磚，本設(shè)計采用800mm粘土磚。砌體與冷卻壁之間留有100～150縫隙，本設(shè)計為150 ，其中填以炭質(zhì)填料。d爐缸、爐底是高爐重要部分，被侵蝕破壞程度是決定高爐大修的關(guān)鍵?？紤]不使應(yīng)力集中，鐵口套的形狀一般做成橢圓形，或四角大圓弧半徑的方形。 加強風(fēng)口監(jiān)測。%的貫流式風(fēng)口，使導(dǎo)熱能力大為提高，降低了高溫渣鐵對風(fēng)口的熔蝕作用。風(fēng)口三個水套之間均以摩擦接觸壓緊固定。83176。30′h4=tanβ=tan83176。SiO2形態(tài)存在（取20%），其余以Fe3O4存在。（3） 高爐噴煤設(shè)備。8．生鐵成本。4．高爐有效容積利用系數(shù)利用系數(shù)是指每晝夜每立方米高爐有效容積生產(chǎn)的生鐵量。2．焦比焦比是指冶煉一噸生鐵所需要的焦碳量。噴吹得燃料有重油、天然氣和煤粉等，燃料種類的選擇與國家和地區(qū)的資源條件有關(guān)。高爐大型化，有利于提高勞動生產(chǎn)率、便于生產(chǎn)組織和管理，提高鐵水質(zhì)量，有利于減少熱量損失、降低能耗，減少污染點，污染容易集中管理，有利于環(huán)保。%。d高爐有效容積利用系數(shù)：day本設(shè)計說明書高爐設(shè)計內(nèi)容包括緒論、工藝計算（配料計算、物料平衡和熱平衡）、高爐爐型設(shè)計、廠址的選擇、高爐爐頂設(shè)備、高爐送料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、煤氣處理系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、高爐噴吹系統(tǒng)和煉鐵車間的布置等。雖然多年來我國生鐵產(chǎn)量居世界第一位，但是我們應(yīng)該看到與世界先進國家的差距。所有這一切都有利于降低鋼鐵廠的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場競爭力。目前國內(nèi)外大多以噴吹煤粉（無煙煤和煙煤）為主。焦比可根據(jù)設(shè)計所采用的原燃料、風(fēng)溫、設(shè)備、操作等條件與實際生產(chǎn)情況進行全面分析比較和計算確定。5．休風(fēng)率休風(fēng)率是指高爐休風(fēng)時間占高爐規(guī)定作業(yè)時間的百分?jǐn)?shù)。生產(chǎn)1t合格生鐵所消耗的所有原料、燃料、材料、水電、人工等一切費用的總和，單位為元/t。（4） 有余熱回收和余壓發(fā)電裝置。=GFeO20%=20%==80%==160/72=====+=+=因為2FeO30′=因此h3=HU( h1+ h2+ h4+ h5)=（+++）=(7) 校核爐容V1=d2h1=V2=h2(D2＋D30′hfmm3060、鐵口設(shè)計 1．風(fēng)口設(shè)計（1）風(fēng)口數(shù)n及風(fēng)口直徑的計算n=2（n+2）=2（+2）=25個，取n=24取風(fēng)速160m/s,則風(fēng)口直徑df==（2）風(fēng)口結(jié)構(gòu)和形式風(fēng)口也稱風(fēng)口小套或風(fēng)口三套，是送風(fēng)管路最前端的部件。因此，接觸面必須精加工，以避免漏氣。 使用貫流式風(fēng)口。在風(fēng)口前端焊接熱電偶，以監(jiān)測風(fēng)口溫度。確定高爐鐵口數(shù)目的主要因素是高爐日產(chǎn)鐵量，根據(jù)現(xiàn)在高爐設(shè)置鐵口數(shù)目的情況來看，大致為每天出鐵3000噸以下的設(shè)置鐵口一個；3000~5000噸的設(shè)置鐵口兩個；5000~8000噸設(shè)置三個鐵口；本設(shè)計高爐日出鐵量5070噸，所以取三個鐵口。爐底采用碳磚，為了防止碳磚在烘爐和開爐時被氧化,砌體與周圍冷卻壁之間應(yīng)留100～150縫隙,縫隙內(nèi)填滿碳素?fù)v打料,爐殼的圓錐體部分的縫隙應(yīng)取較大值,以便碳搗操作,保證質(zhì)量,同時防止磚襯膨脹產(chǎn)生對爐殼的推力,避免爐殼開裂而泄漏煤氣. 本設(shè)計采用陶瓷杯爐缸爐底結(jié)構(gòu)，它是在爐底碳磚和爐缸碳磚的內(nèi)緣砌筑一高鋁質(zhì)杯狀剛玉磚砌體層。lg式中：系數(shù) K=+T取1100℃T2為爐底侵蝕面上的鐵水溫度，取1200℃T3為爐底中心溫度，取1000℃所以：S2=（1100＋）=由上可得：爐底厚度=S1＋S2－h(huán)0=＋－=在爐底密封板上填一層厚度為60mm的高導(dǎo)熱性碳素材料，在其上面平砌8層厚度為400mm的碳磚，再在上面?zhèn)绕鲆粚雍駷?00mm的高鋁磚。第一層環(huán)砌炭磚最好能蓋上三塊半爐底滿鋪的炭磚，因此其長度一般大于（400+40）＝1540 。此處主要受到固體爐料的摩擦和夾帶爐塵的高速煤氣流的沖刷，以及裝入爐料時溫度急劇變化帶來的影響，所以采用耐磨和耐熱的鑄鋼制成的爐喉鋼磚ZG35砌筑，壁厚741mm。目前主要冷卻方式有水冷、風(fēng)冷和汽化冷卻方式三種，從爐體看有外部和內(nèi)部兩種形式。爐缸和爐底選用光面冷卻壁，砌與冷卻壁之間留100～150（本設(shè)計取150）的縫隙，其中填以炭質(zhì)填料。爐身采用上部帶凸臺型鑲磚冷卻壁，高度2000，凸臺突出長度200，肋高200。因此，應(yīng)避免冷卻器內(nèi)部冷卻水沸騰，主要途徑是控制進水溫度和溫度差，取值見表33表33進出水溫差（℃）爐體部位爐身上部爐身下部爐腰爐腹風(fēng)口帶爐缸風(fēng)口大套風(fēng)口二套水溫差14121184466所以M===2654t/h在爐役的后期，因冷卻壁的破損而引起爐皮發(fā)紅，需噴水冷卻，則冷水量需增加15%，則爐役后期需水量為2654（1+）=有足夠高的供水壓力是保證高爐冷卻器正常工作的基本條件。本設(shè)計采用大框架結(jié)構(gòu)。平臺結(jié)構(gòu)：高爐爐體凡是在設(shè)置有人孔、探測孔、冷卻設(shè)施及機械設(shè)備的部位，均應(yīng)設(shè)置工作平臺，以便于檢修和操作。 (2) 具有一定的耐熱能力。廠址選擇的合理與否,不僅影響建設(shè)速度和投資,也影響到投產(chǎn)后的產(chǎn)品成本和經(jīng)濟效益,必須十分慎重。，一般應(yīng)有1000米以上的距離，并應(yīng)與其他企業(yè)不相干擾。4．工作可靠：能抵抗急劇的溫度變化，減少熱變形，滿足高爐連續(xù)作業(yè)的要求。在密封閥打開時，應(yīng)絕對避免料流的沖刷。7．傳動機構(gòu)：由行星減速器和氣封閥組成。爐頂均壓放散裝置是為了使高壓高爐的氣密封閥順利打開、關(guān)閉而設(shè)置的一種對料倉進沖壓．放散的機構(gòu)。③ 應(yīng)該盡量實現(xiàn)自動化和機械化，提高混勻，配料，稱量的準(zhǔn)確度。大中型高爐一般為10~11m。（1），則貯礦槽容積為：V槽==*2308=3462 m179。、槽下篩分與稱量設(shè)計本設(shè)計中采用電磁振動給料機。（1）焦碳稱量漏斗其主要安裝在貯焦槽的下面用來稱量經(jīng)過篩分的焦碳，然后將焦碳卸入膠帶上料機運往高爐爐頂。（2）上料能力大，比斜橋式上料機效率高而且靈活，爐料破損低，改間斷上料為連續(xù)上料。設(shè)三個電機，兩個運轉(zhuǎn)，一個備用；為預(yù)防反轉(zhuǎn)，有兩個電機做制動用；拉緊膠帶用液壓缸；為防止?fàn)t頂高溫，在裝料設(shè)備上面設(shè)有噴水裝置，溫度超過某一定值時自動噴水。既提高了作業(yè)率, 又節(jié)省場地, 減少工程投資。第七節(jié) 高爐鼓風(fēng)系統(tǒng)高爐送風(fēng)系統(tǒng)包括高爐鼓風(fēng)機、冷風(fēng)管路、熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管路及管路上的各種閥門等。即風(fēng)壓變化時，風(fēng)量不得自動產(chǎn)生大幅度變化。3）.燃燒室斷面為圓形，當(dāng)量直徑大，有利于煤氣燃燒，由于拱頂?shù)奶厥膺B接形式，有利于煙氣在蓄熱室內(nèi)分布均勻，尤其是馬琴式和新日鐵式更為突出。表78 1300℃和1400℃下各生成物的焓值（kJ/m3）溫度/℃130014001400140014001400分別乘以各生成物成分得Q產(chǎn)：1300℃時Q產(chǎn)= kJ/m3；1400℃Q產(chǎn)=， kJ/m3，可見其理論燃燒溫度介于1300～1400℃之間，按內(nèi)插法求得理論燃燒溫度為：t=1300+100=1352℃考慮外部熱損及不完全燃燒，拱頂溫度tv低于t5%左右tv=t（15%）=℃ m3/min，2個熱風(fēng)爐送風(fēng)，因此，每個熱風(fēng)爐送風(fēng)V= m3/min，熱風(fēng)爐的效率為80%，則V煤=== m3/min因此，V空= V煤Ln = =（1）熱收入項的計算燃料的化學(xué)熱量Q1Q1= V煤τQDW=60= kJ煤氣的物理熱Q2Q2=V煤τC煤=60=助燃空氣的物理熱Q3Q3=V空τC空=60262= kJ冷風(fēng)帶入的物理熱Q4，取冷風(fēng)溫度為80℃Q4=VτC空=6080= kJ故總的熱收入為Q收=+++= kJ （2）熱支出項的計算熱風(fēng)帶走的熱量Q風(fēng)考慮到漏風(fēng)等因素，設(shè)出熱風(fēng)爐的風(fēng)量為每座2600m3Q風(fēng)=V出τ出C出=260021120060 =534643200kJ廢氣帶走的熱量Q廢Q廢=V煤t廢60=25060=不完全燃燒的熱損失Q失參考馬鋼實踐，取不完全燃燒的熱損失為熱收入的1%，所以Q失=Q收1%=1%=煤氣中水分帶入的熱量Q水Q水=C水V煤w水=200%=冷卻水帶走的熱量Q冷根據(jù)以往的實踐經(jīng)驗，冷卻水帶走的熱量為熱量總收入的1%，則Q冷=Q收1%=1%=爐體表面散熱Q散1%左右，%則Q散1=%=冷風(fēng)系統(tǒng)及熱風(fēng)管道的散熱Q散2根據(jù)以往的經(jīng)驗冷風(fēng)系統(tǒng)及熱風(fēng)管道的散熱大概占熱量總收入的1%左右，本設(shè)計取1%則Q散2= Q收1%=1%=則Q支=Q風(fēng)+Q廢+Q失+Q水+Q冷+ Q散1+ Q散2=534643200++++++=熱平衡差值△Q=Q收Q支==熱風(fēng)爐系統(tǒng)的熱效率η==100%=%蓄熱室是熱風(fēng)爐蓄熱并進行熱交換的主體部分，它由格子磚砌筑而成，格子磚的特性對熱風(fēng)爐的蓄熱能力、換熱能力及熱效率有直接影響。m3厚度/mm90熱面積計算公式：F=其中：1．Q為高溫?zé)煔庠谛顭崾覂?nèi)傳給冷空氣的全部熱量Q=(t2ti）V0為單位爐容送風(fēng)量，V0===h故 a2a=(1200+273) = kJ/ m℃ a2b=(80+273) = kJ/ m則： == == （2）燃燒周期傳熱系數(shù)a1和送風(fēng)周期傳熱系數(shù)a2的計算,則鼓風(fēng)在孔道中流速W0為： W0= = =煙氣和鼓風(fēng)在熱風(fēng)爐上端和下端的溫度如下表所示：表711 煙氣和鼓風(fēng)在熱風(fēng)爐上端和下端的溫度部位上端下端煙氣溫度/℃1400250鼓風(fēng)溫度/℃120080則：a1=式中，C——格子磚表面粗糙程度和孔道表面特征系數(shù)，； Wg——煙氣在孔道中的流速，2m/s； d——格子磚當(dāng)量直徑，； T——煙氣在上端的溫度，k。h：（1）有效通道面積（m2/m2），其計算公式為： =式中，A——一塊格子磚的磚孔通道面積； A2——一塊格子磚的磚面積；（2）1m3格子磚中耐火磚的體積或填充系數(shù)V（m3/m3），其計算公式為： V=1V是格子磚蓄熱能力的指標(biāo)。（3）新日鐵式外燃式熱風(fēng)爐主要特點新日鐵式外燃式熱風(fēng)爐是在拷貝式和馬琴式外燃式熱風(fēng)爐的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，蓄熱室上部有一個椎體段，使蓄熱室拱頂直徑縮小到和燃燒室直徑相同，拱頂下部耐火磚承受的荷重減小，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；對稱的拱頂結(jié)構(gòu)有利于煙氣在蓄熱室的均勻分布，提高傳熱效率。Vo===式中：q為每噸干焦耗風(fēng)量，取2600m3/t。高爐合理送風(fēng)制度應(yīng)達(dá)到以下要求：爐料正常穩(wěn)定下降，爐況順行；初始煤氣流達(dá)到合理的分布；爐缸活躍且均勻，渣鐵物理熱充沛，鐵水質(zhì)量合格；有利于爐型和設(shè)備的維護。隨著電子技術(shù)的發(fā)展及普及應(yīng)用，采用PLC 作為主控制器實現(xiàn)高爐上料系統(tǒng)的自動控制成為技術(shù)進步的必然[13]。1. 提高槽下地坪標(biāo)高本設(shè)計在槽下設(shè)置配料帶式輸送機, 并將槽下地坪提高，料坑底部和礦倉底部的標(biāo)高也相應(yīng)提高, 改善了操作環(huán)境和采光條件, 使設(shè)備維護檢修方便, 并為實現(xiàn)PLC上料自動化創(chuàng)造了更好的條件。1. 皮帶機選擇：膠帶寬度可按下式確定：B=[Q/(KVρK，Kv)]式中，ρ—物料堆積比重 ρ燒=。礦石采用分散篩粉分散稱量，爐料再經(jīng)膠帶機運至中央稱量室，經(jīng)集中漏斗送到上料皮帶機運往高爐。激振器與槽體用彈簧連接在一起，塊礦、雜礦均設(shè)槽下振動給料器。取V焦/Vu=，則焦槽總?cè)莘e為：V焦=2308= m179。當(dāng)槽上槽下都采用皮帶運輸時，一般都做成單排。1．貯礦槽的作用：（1）起原燃料的儲備作用。既可防止料滿時開大鐘頂彎鐘桿，又可防止低料線操作時爐頂溫度過高，燒壞爐頂設(shè)備。氣密箱支承在爐頂支圈上，行星減速箱則支承在氣密箱的頂蓋上。閥門開啟時，閥門上部的料罐通入凈煤氣，分別進行一．二次均壓，使上下壓差≯～。1．受料漏斗：位于料倉之上，用鋼板焊接而成，內(nèi)襯耐磨襯板。第五節(jié) 爐頂設(shè)備目前國內(nèi)外用于高爐的爐頂裝料設(shè)備有：料罐式、雙鐘式、多鐘式、鐘閥式和無鐘式。5. 廠址的地勢最好是平坦的，廠址的地表應(yīng)由中心向四周傾斜，以便使地面水能依自然坡度向外暢流，不需要大量的土方工程。2.