【正文】 =1716 （ m3） 蓄熱室格子磚總高度為 1716247。 2）熱風爐中段以上爐墻結(jié)構(gòu)與格子磚相對應。 4=13705（ mm），選取為 13700mm。 1m3 格子磚中磚所占有的體積為（ 1φ ） =。 31 熱風爐設計 提高熱風爐的熱效率應才以下幾個方面入手： 1）合理的熱風爐結(jié)構(gòu)設計； 2）回收熱風爐廢氣余熱； 3）采用高效陶瓷燃燒器，在最小空氣過剩系數(shù)條件下實現(xiàn)充分燃燒，減少煤氣和助熱空氣的消耗。 Vu—— 高爐有效容積， 。 儲焦槽槽下稱量及運輸能力的確定 儲焦槽槽下稱量及運輸 設備包括焦炭稱量漏斗、焦炭膠帶運輸機及碎焦膠帶運輸機等。 振動篩 近年來我國多數(shù)高爐采用振動篩，現(xiàn)有的振動篩種類比較多，如圖 54 所示。礦槽的高度要適應于槽 上運輸形式和槽下供料設施的要求，但礦槽的高度一般不宜小于14m。 4）簡化了爐頂布置，改善爐料在裝料設備中的分布。二次均壓閥直徑為 250mm，其結(jié)構(gòu)同一次均壓閥，二次均壓用 氮氣由兩臺 40m3氮氣罐供給。料流調(diào)節(jié)閥和下密封閥的材質(zhì)同上部料閘和上密封閥材質(zhì)。閥箱屬于壓力容器，用壓力容器鋼板焊接而成。密封閥用兩個液壓缸驅(qū)動完成兩個動作，壓緊缸完成閥門的垂直方向的動作，回轉(zhuǎn)缸完成閥板的旋轉(zhuǎn)動作。 串罐式無料鐘爐頂裝料設備 串罐式無料鐘爐頂裝料設備采用上、下兩個料罐串聯(lián)的方式，實現(xiàn)分批向爐內(nèi)裝料和布料的功能。過去由于沒有耐熱混泥土基墩和風冷爐底設施；爐底破壞損到一定程度后，常引起基礎破壞，甚至爆炸。 1） 熱風圍管的直徑由下式計算： v= sm /181383324 3??? df= 184 ??? ? 2） 風口直徑，根據(jù)風速計算： d=4pv/(24 13833 N存在著轉(zhuǎn)折點，轉(zhuǎn)折點有減弱強度的作用。多年實踐的結(jié)果，目前高爐 本體鋼結(jié)構(gòu)有大框架和爐缸支柱式、爐缸爐身支柱式、爐身框架式、自主式。爐塵遙控噴補 、壓漿等爐襯修補技術已成為現(xiàn)階段延長高爐風口以上區(qū)域壽命的重要技術措施。通過對冷卻水流量、溫度、壓力的檢測。陶瓷杯爐底缸有高的荷重軟化溫度和較強的抗侵蝕性能和低導熱性，使高溫等溫線集中在剛玉和莫來石爐襯中，炭磚的高導熱性又可將熱量很快傳出去，達到保護爐底的目的。所謂薄壁內(nèi)襯就是對高爐內(nèi)襯和 冷卻壁進行優(yōu)化組合，形成磚壁一體化結(jié)構(gòu)，解決爐腹、爐腰和爐身下部高熱負荷區(qū)的短壽問題，使其壽命與高爐爐缸、爐底的壽命同步。 軟水密閉循環(huán)冷卻技術 高爐冷卻系統(tǒng)對于高爐正常生產(chǎn)和長壽至關重要。實踐證明，銅冷卻壁是一種無過熱冷卻器，使用壽命可以達到 20~30 年。 銅冷卻壁 20 世紀 70 年代末期，德國 GHH公司和蒂 森公司合作率先在高爐上應用了銅冷卻壁，取得令人滿意的效果?！皩岱ā焙汀澳突鸩牧戏ā边@兩種看來似乎截然不同的設計體系其技術原理的 實質(zhì)卻是一致的。研究表明，適當加深鐵口深度，對于抑制鐵口區(qū)周圍爐缸內(nèi)襯的侵蝕具有顯著作用，鐵口深度一般為爐缸半徑的 45%左右。 （ 1） 加深死鐵層深度 實 踐證實，高爐爐缸爐底“象腳狀”的異常侵蝕，主要是由于鐵水滲透到碳磚中 ，使碳磚 脆化變質(zhì)，再加之爐缸內(nèi)鐵水環(huán)流的沖刷作用而形成的。 高爐有效容積的確定 設計年產(chǎn)煉鋼生鐵 480 萬噸的高爐車間。 碳利用系數(shù) KC 放熱燃燒生成除進入生鐵外的碳全部 放熱）和碳氧化熱（燃燒生成 22COCOCOK C ? 100％ = 6)( 003 ?? 100％ =％ 對于中小型高爐， KC值為 50％－ 60％ ，大型高爐且原料比較好的可達到 65％ 以上。 （ 6）噴吹物分解吸熱 Q 噴分 =180 ＋ 30 1676=261294 kJ 式中 —— 煤粉分解熱， kJ/ kg； 1676—— 重油分解熱， kJ/ kg。 QFeO 硅酸鐵 = = kJ QFe3O4= = kJ QFe2O3= = kJ Q 鐵氧化物總分解 =＋ ＋ = kJ 式中 、 、 —— 分別為 FeSiO Fe3O Fe2O3分解熱， kJ/kg。 2） 碳氧化為 CO放出的熱量 QCO VCO氧化 = VCO煤氣 － VCO 揮 =－ = m3 QCO= VCO氧化 = 12／ = kJ 9 式中 —— C氧化為 CO2放熱， kJ/kg。 其中 a＋ b＋ c=1 ][ 2222 SiQSi OQKSi OQKc Si ObS i OaS i O CaOQKCaOQKc CaObCa OaCa OR ????? ????? 煤煤焦焦球燒礦煤煤焦焦球燒礦 如果假設焦、煤帶入的鐵和進入爐渣和爐塵的鐵相等，既有 ][ Fe c F ebF eaF eQ 球燒生 ??? 本設計選定 R=，計算得生鐵礦，燒結(jié)礦和球團礦的配比為 8:76:16，按比例得到混合礦的成分，見表 21。 3 2 煉鐵工藝計算 配料計算 （ 1） 原始資料的收集和整理 1） 礦石成分分析：見表 21 2） 焦炭成分分析：見表 22 3） 煤粉成分分析：見表 23 （ 2） 礦石的選配 因現(xiàn)場提供的化驗成分不完全，為此因按元素在原料中存在形態(tài)不全應有的組成，并各組分含量之和等于 100%。 優(yōu)點：既能利用多種原料，產(chǎn)品性能又能滿足廣泛的質(zhì)量要求，鐵的收得率高，又具備大規(guī)模生產(chǎn)的能力。高爐本體是冶煉生鐵的主體設備，它是由耐火材料砌筑的豎立式圓筒形爐體 ，最外層是由鋼板制成的爐殼，在爐殼和耐火材料之間有冷卻設備。高效率、高質(zhì)量、高壽命、低能耗、低污染 —— 是本次設計所追求的目標。 （ 2020 屆） 專 科畢業(yè)設計（論文）資料 題 目 名 稱： 根據(jù)婁底地區(qū)，設計一個年產(chǎn) 量為 480萬噸的高爐煉鐵車間 學 院（部）： 冶金工程學院 專 業(yè)： 冶金技術 學 生 姓 名： 胡攀 班 級： 冶金 092 學號 09395920203 指導教師姓名： 王建麗 職稱 講師 最終評定成績： 湖南工業(yè)大學教務處 前 言 本次設計是根據(jù)婁底地區(qū)設計年產(chǎn)量為 480 萬噸的高爐煉鐵車間， 該地區(qū)礦藏豐富，水資源充沛，交通發(fā)達，設計煉鐵車間比較合理。 在本次設計中翻閱了大量的參考文獻，相當于又系統(tǒng)的學習了一遍高爐的有關知識，是對高爐發(fā)展的新的具體認識和總結(jié)，是本人三年專業(yè)知識學習的一個促進過程。要完成高爐煉鐵生產(chǎn)，除高爐本體外，還必須有其他附屬的配合 ，其工藝流程如圖 11所示。 設計原則和指導思想 設計的總要求是技術上優(yōu)先，工藝上可行，經(jīng)濟上合理。如礦石中其他物質(zhì)（如堿金屬化合物）未做化驗分析，所以常規(guī)分析組分之和（包括燒損等）不等于 100%，則可補加一個其他項，使總和等于 100%。 5 根據(jù)鐵平衡求鐵礦石需要量 （ 1）燃料帶入的鐵量： 進入爐塵的焦炭量 =G 塵 C 塵 /C 焦 =20 ／ = kg %為爐塵中炭的燒損量。 故 QC= QCO2＋ QCO=＋ = kJ （ 2）鼓風帶入的熱量 Q 風 Q 風 =（ V 風 － V 風 Φ ） Q 空氣 ＋ V 風 Φ Q 水汽 =﹙ 1－ ％﹚ ＋ ％ = kJ 式中 Q 空氣 —— 在 1250℃ 下空氣的熱容量，其值為 kJ/kg； Q 水汽 —— 在 1250℃ 下空氣的熱容量，其值為 kJ/kg。 2） 錳氧化物分解吸熱 Q 錳氧分 =％ 1000 = kJ 式中 —— 由 MnO 分解產(chǎn)生 1kg 錳吸收的熱量， kJ。 （ 7）爐頂煤氣帶走的熱量 Q 煤氣 從常溫到 200℃ 之間，各氣體平均比熱容數(shù)據(jù)見表 210。 13 3 高爐本體 高爐本體包括高爐基礎、鋼結(jié)構(gòu)、爐襯、冷卻設備以及高爐爐型設計等。 （ 1） 確定年工作日： 年工作日： 365 95％ =347 日產(chǎn)量 P=4800000／ 347=13833 t 每座高爐日產(chǎn)生鐵 P=13833／ 3=4611 t （ 2） 確定高爐容積： 選取高爐利用系數(shù) η V= t/(m3加深死鐵層深度，是抑制爐缸“象腳狀”異常侵蝕的有效措施。這樣可以減輕出鐵時在鐵口區(qū)附近形成的鐵水渦流，延長鐵口區(qū)爐缸內(nèi)襯的壽命。即通過控制 1150℃ 等溫線在爐缸爐底的分布，使炭磚盡量避開 800~1100℃ 脆變溫度區(qū)間。高爐銅冷卻壁具有高導熱、抗熱震、耐高熱流沖擊和長壽命等優(yōu)越性能，越來越多的應用于國內(nèi)外大型高爐的關鍵部位，為高爐高效長壽起到了重要作用。銅冷卻壁在首鋼、武鋼、本鋼、鞍鋼、攀鋼、湘鋼等企業(yè)的大型高爐上已經(jīng)得到了應用。 20世紀 80 年代末期，我國高爐開始采用軟水密閉循環(huán)冷卻技術，經(jīng)過不斷地改進和完善，軟水密閉循環(huán)冷卻技術已日趨完善，并成為我國大型高爐冷卻系統(tǒng)的主流發(fā)展模式。 我國已有數(shù)座大型高爐采用了磚壁一體化的薄壁內(nèi)襯技術。爐腹受強烈的熱力作用，還有料柱壓力和崩料和作料時的沖擊力，采用炭質(zhì)內(nèi)襯。可以計算得出熱 流強度、熱負荷等參數(shù)，而且還可以監(jiān)控冷卻系統(tǒng)的運行狀況。微型冷卻器、冷卻壁水管再造等冷卻壁修復技術也日漸成熟。本設計采用爐缸爐身支柱式。由于冷卻設備，爐殼需要開孔。ω )= 高爐基礎 高爐基礎是高爐下部的承重結(jié)構(gòu)，它的作用是將高爐全部載荷均勻地傳遞到地基。采用風冷和水冷爐底及耐熱基墩后，可以保證高爐基礎很好工作。 串罐式無料鐘爐頂由爐頂上部受料罐及排料閘閥、上密封閥、稱量料罐、料流調(diào)節(jié)閥、下密封閥、中心喉管、布料器、旋轉(zhuǎn)溜槽、布料器潤滑、冷卻系統(tǒng)、爐頂鋼圈及無料鐘支承結(jié)構(gòu)等組成，見 圖 41。當關閉閥板時，首先回轉(zhuǎn)缸動作使閥板回轉(zhuǎn)到位，由限位開關聯(lián)鎖壓緊缸動作使閥板壓緊密封 ，開啟則相反。閥箱上裝有稱量用的壓力傳感器和測溫用的溫度傳感器等。 水冷式傳動齒輪箱 水冷式傳動齒輪箱由主傳動齒輪箱、上部齒輪箱、傾動齒輪箱、旋轉(zhuǎn)溜槽、水冷設施、密封及機電元件等組成。 串罐式無料鐘爐頂?shù)奶攸c ①投資較低； ②在上部結(jié)構(gòu)中所需空間小； ③設備高度與并罐式爐頂基本一致； ④極大的保證了爐料在爐內(nèi)分布的對稱性，減小了爐料偏析。 總體布置是膠帶機的頭輪設在爐頂上，層輪設在礦槽下，機械傳動裝置和電控室設在偏于尾輪一側(cè)的中部，如圖 51 所示。 向儲礦槽和儲焦槽供料，一般生礦、燒結(jié)礦和焦炭采用 2~3條膠帶運輸機分別向儲礦槽及儲焦槽供料，只有在原料車間或焦化車間距高爐相當遠時才采取火車運輸。 28 共振式概率篩的規(guī)格性能如表 53所示。這些設備為通用設備，其工藝要求和能力的確定是根據(jù)焦炭批量和高爐槽下供料設備的作業(yè)時間圖表確定的。 I—— 冶煉強度 (d 目前熱風爐結(jié)構(gòu)形式包括內(nèi)燃式、外燃式、頂燃式和球式。 蓄熱室格子磚與爐墻和隔墻之間留有膨脹縫 20~30mm，一般此膨脹縫面積占熱風爐爐墻內(nèi)空橫斷面積的 %~%，今取 %，扣除膨脹縫面積后，格子磚所占橫斷面積 F4為 F4= = （ m2） 單位爐容的蓄熱面積宜為 65~75m2,最高不得超過 85 m2。中 段為高鋁格子磚，取高度為 10000mm。 熱風爐其他尺寸的確定 1） 底板、支柱及爐箅子 底板鋼板厚度為 36mm，爐箅子厚度加支柱高度總高度為 3200mm，爐箅子及支柱安裝完畢后，在熱風爐底板上面澆注厚度為 500mm 的礬土水泥耐熱混泥土 保護層。 3=65323 （ m2） 格子磚所占的體積為 65323247。 熱風爐直徑的確定 當采用“二燒一送”的工作制度時，通過一座熱風爐的平均 小時鼓風流量： Vf= 14 70 001 602450 ?? （ m3/h） 通過每座熱風爐的平均煤氣消耗量： Vm=39300 （ m3/h） 通過每座熱風爐的平均小時煙氣量： V