【正文】 設(shè)計(jì)說明書詳細(xì)的對(duì)其進(jìn)行了高爐設(shè)計(jì)，其中包括緒論、工藝計(jì)算（包括配料計(jì)算、物料平衡和熱平衡）、高爐爐型設(shè)計(jì)、高爐各部位爐襯的選擇、爐體冷卻設(shè)備的選擇、風(fēng)口及出鐵場(chǎng)的設(shè)計(jì)、原料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、爐頂設(shè)備、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。其中鋼鐵材料作為社會(huì)發(fā)展和人民生活的重要物質(zhì)是必不可少的。近年來，由于生鐵鐵水供不應(yīng)求，價(jià)格上漲，一些本應(yīng)該淘汰的 500m3 容積以下的小高爐，又開始生產(chǎn)。那么鋼鐵材料作為社會(huì)發(fā)展和人們生活的重要物質(zhì)是不必可少的 。本設(shè)計(jì) ? 取 （ 。 （ 6） 生鐵合格率：高爐生產(chǎn)的化學(xué)成分符合國(guó)家的規(guī)定的合格生鐵占生鐵量的百分?jǐn)?shù)為生鐵合格率。 （ 6） 電子計(jì)算機(jī)的采用：計(jì)算機(jī)目前已可以控制配料，裝料和熱風(fēng)爐操作。 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 2 高爐車間平面布置 廠址的選擇 （ 1） 工業(yè)布局要合理。 車間平面布置的原則 （ 1） 在工藝合理，操作安全，滿足生產(chǎn)的條件下，應(yīng)盡 量緊湊并合理地公用一些設(shè)備與建筑物，以求少占土地和縮短運(yùn)輸線、網(wǎng)管線的距離。 （ 2） 并列式布置：高爐與熱風(fēng)爐分設(shè)在兩條列線上，出鐵場(chǎng)布置在高爐列線，車間鐵路線與高爐列線平行 優(yōu)點(diǎn)：高爐間距離近，可以公用一些設(shè)備。 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 3 高爐本體設(shè)計(jì) 高爐數(shù)目及總?cè)莘e的確定 設(shè)計(jì)一年產(chǎn) 310 萬噸的高爐車間。.γ鐵 ) = 4467/（ 12 178。 30＇ 30 選取 Hu/D= 則 Hu== = m 取 Hu=27m 求得： h3=Huh1h2h4h5 = = (7) 校核爐容： 爐缸體積： V1=л d178。 爐腰體積： V3=л D178。 爐喉體積： V5=л d1178。兩層炭磚磚縫成 90 度，最上層炭磚磚縫與鐵口中心線成 90 度。爐身傾斜部分借 3層磚錯(cuò)臺(tái)一次砌筑。 ④ 渣 ,鐵 ,煤氣流的機(jī)械作用 ,特別是在開爐初期對(duì)爐底的機(jī)械作用尤河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 為嚴(yán)重。冷卻模塊將爐身部位的爐殼沿徑向分成數(shù)塊，塊數(shù)取決于爐前的起重能力。內(nèi)部冷卻結(jié)構(gòu)又分為冷卻壁冷卻板， 板壁結(jié)合冷卻結(jié)構(gòu)及爐底冷卻。 B．鑲磚冷卻壁 鑲磚冷卻壁與光面冷卻壁相比更耐磨，耐沖刷，易黏結(jié)爐渣生成渣皮保護(hù)層，代替爐襯工作， 3 種結(jié)構(gòu)形式：普通型，上部帶凸臺(tái)型和中間帶凸臺(tái)型。高爐各部位熱負(fù)荷不同，冷卻設(shè)備的形式也不同，冷卻設(shè)備工作制度也不同，提高冷卻水的方法有兩種：一是降低流速，二是增加冷卻設(shè)備的串聯(lián)數(shù)。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。門型結(jié)構(gòu)鋼架一般為 2440mm 厚鋼板焊成或槽鋼制成。 對(duì)高爐基礎(chǔ)的要求 ： 1. 高爐基礎(chǔ)應(yīng)把高爐全部載荷均勻地傳給地基，不發(fā)生沉陷和不均勻沉陷。高爐基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)主要取決于地質(zhì)條件和高爐的容積。 ② 有利于實(shí)現(xiàn)配料等作業(yè)的機(jī)械化和自動(dòng)化。當(dāng)采用火車運(yùn)輸時(shí)，因受鐵路坡度限制（〈 〉，一般軌面標(biāo)高為 9~10m，如礦槽上部用膠帶運(yùn)輸時(shí)，礦槽上表面可適當(dāng)高些。 （ 2） 每個(gè)焦槽容積為： 179。主要有槽體、激震器、減震器三部分組成。礦石采用分散篩粉分散稱量，爐料再經(jīng)膠帶機(jī)運(yùn)至中央稱量室，經(jīng)集中漏斗送到上料皮帶機(jī)運(yùn)往高爐。 3. 節(jié)省投資，節(jié)省鋼材，減輕了重量，簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)。這種布料方式能將爐料布到爐喉截面上的任一部位，并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)料層的厚度，以獲得較為平坦的料面。激光料面計(jì)是 20 世紀(jì) 80 年代開發(fā)的高爐料面形狀檢測(cè)裝置。 (4) 能保證長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)、安全及高效率運(yùn)行。/t，取 2700。P = 39。格子磚被加熱并蓄存一定熱量后，熱風(fēng)爐停止燃燒，轉(zhuǎn)入送風(fēng)，冷風(fēng)由下部冷風(fēng)管道和冷風(fēng)閥進(jìn)入蓄熱室，空氣通過格子磚被加熱，經(jīng)拱頂進(jìn)入燃燒室，并經(jīng)由熱風(fēng)閥排入熱風(fēng)管道送至高爐。 。高爐的熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)，高爐容積 2233 m179。 本設(shè)計(jì)中采用改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。/min （ 2）鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量： 00 )1(39。/min 式中： V0— 標(biāo)態(tài)入爐風(fēng)量， m179。 風(fēng)機(jī)的要求 : (1) 有足夠的送風(fēng)能力 .即不僅能提供高爐冶煉所需要的風(fēng)量 ,而且鼓風(fēng)機(jī)的出口壓力要能夠足以克服送風(fēng)系統(tǒng)的阻力損失 ,高爐料柱阻力損失以及保證有足夠高的爐頂煤氣壓力 ,鼓風(fēng)機(jī)最大的鼓風(fēng)量應(yīng)能滿足夏季高爐冶煉強(qiáng)度的要求；冬季應(yīng)能在經(jīng)濟(jì)區(qū)域工作。目前使用廣泛的是機(jī)械傳動(dòng)的探料尺，微波式料面計(jì)和激光式料面計(jì)。 無鐘爐頂裝料設(shè)備 無鐘爐頂裝料設(shè)備從結(jié)構(gòu)上，根據(jù)受料漏斗和稱量料罐的布置情況可以劃分為兩種，并罐式和串罐式結(jié)構(gòu)。 。槽下設(shè)防料閥門，為電動(dòng)裝置，同時(shí)也設(shè)手動(dòng)裝置。 （ 3） 焦倉(cāng)儲(chǔ)料能力： 24*335*4/(2233*2)= 所以貯料槽能提供 7 小時(shí)的料 （ 1） 本設(shè)計(jì)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(jié)礦）的破壞作用，應(yīng)靠礦焦壁襯砌一層粘土磚。 ① 取貯礦槽總?cè)莘e為高爐總?cè)莘e的 ，則貯礦槽容積為： V 槽 ==*2233=3350 m179。單個(gè)礦槽長(zhǎng)度隨溝下運(yùn)輸形式而定，采用帶式運(yùn)輸機(jī)時(shí)一般為 5m；當(dāng)用稱量車時(shí)，長(zhǎng)度應(yīng)隨閉鎖器的形式而定。 本設(shè)計(jì)中高爐爐基采用八角形，其對(duì)角線為 37m河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 4 高爐車間原料系統(tǒng) 現(xiàn)代高爐對(duì)原料系統(tǒng)的要求： ① 保證連續(xù)的 、均衡的供應(yīng)高爐冶煉所需的原料，并為進(jìn)一步強(qiáng)化冶煉留有余地。高爐總體設(shè)計(jì)，對(duì)基礎(chǔ)的下沉量和傾斜率都有嚴(yán)格要求。各層工作平臺(tái)之間用走梯連接。這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是爐頂框架上的全部載荷由四根大支柱組成的大框架直接傳遞到 爐基，爐頂法蘭盤上的載荷由爐殼傳遞到爐基，取消了爐腰托圈，爐缸支柱及爐身支柱。確定冷卻水的壓力很重要的原則是：冷卻水的壓力大于爐內(nèi)靜壓力。本設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：密封性好，冷卻均勻，侵蝕后爐襯內(nèi)壁光滑。冷卻水經(jīng)小孔噴射到爐殼上進(jìn)行冷卻，在爐殼上安裝防濺板，冷卻水經(jīng)爐殼流向水池再返回。通過爐頂拖圈吊裝與爐腰鋼甲對(duì)接，經(jīng)兩面焊接后形成新爐身。 爐缸爐底砌筑 : 本設(shè)計(jì)采用全碳磚爐底結(jié)構(gòu)。爐喉采用爐喉鋼板或條形保護(hù)板。 C:爐腹一層高鋁磚或一層粘土磚，厚度為 345mm。 = m179。 =182 m179。3. 5/4 = m179。； bP— 生鐵波動(dòng)系數(shù)， ； C— 渣口以下爐缸利用系數(shù)， 。 （ 1） 確定年工作日： 365 95%=347 天 日產(chǎn)量： P 總 =310 10000/347= t （ 2） 定容積： 選定高爐座數(shù)為 2，高爐利用系數(shù) η v= t/(m179。 （ 3） 島式布置：每座高爐和它的熱風(fēng)爐，出鐵場(chǎng)，鐵水 罐車，停放線等組成一個(gè)獨(dú)立的體系。 （ 3） 車間內(nèi)部鐵路，道路布置要暢通。 （ 2） 合理利用地形設(shè)計(jì)工藝流程。 （ 2） 熱風(fēng)爐采用錐球形爐頂，有利用拱頂氣流分布和熱風(fēng)溫度的提高，隔墻間加耐熱鋼板防止蓄熱 室氣流短路。 高爐冶煉現(xiàn)狀及其發(fā)展 （ 1） 爐容大型化及其空間尺寸的橫向發(fā)展。 （ 3） 煤比（ Y），油比（ M），燃?xì)獗龋?G）：指每噸生鐵消耗的煤粉或河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 油量或燃?xì)饬?。資源豐富再加上成熟的技術(shù)，價(jià)格低廉，可回收性強(qiáng)，鋼鐵材料是作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最重要的材料之一。 在 21 世紀(jì)，我國(guó)高爐煉鐵將繼續(xù)在結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)展。資源豐富再加上 成熟的技術(shù)，價(jià)格低廉，可回收性強(qiáng)，鋼鐵材料是作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最重要的材料之一。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄 1 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 年產(chǎn)生鐵 485 萬噸的高爐煉鐵車間設(shè)計(jì) 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄 2 摘 要 高爐煉鐵是獲得生鐵的主要手段，是鋼鐵冶金過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著舉足輕重的作用。 地殼只能夠鐵元素含量居第四位，主要以氧化物，硫化物，碳酸鹽的形式存在。應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，小高爐的發(fā)展現(xiàn)狀，一定 程度上阻礙了我國(guó)高爐大型化的發(fā)展。地殼只能夠鐵元素含量居第四位，主要以氧化物，硫化物，碳酸鹽的形式存在。 （ 2） 焦比（ k）：焦比即每晝夜焦碳消耗量 Qk （ t 或 kg）與每 晝夜生鐵產(chǎn)量 P（ t）之比，噴吹燃料可以有效地降低焦比，從而降低生鐵成本。 （ 7） 高爐一代壽命：指高爐從點(diǎn)火開始到停爐大修之間的冶煉時(shí)間或相鄰兩次大修之間的時(shí)間稱為高爐一帶壽命。 本設(shè)計(jì)采用的新技術(shù) （ 1） 無鐘爐頂和皮帶上料 ，布料旋轉(zhuǎn)溜槽可以實(shí)現(xiàn)多種布料方式。即要考慮地區(qū)工業(yè)的綜合平衡，也要考慮鋼鐵生產(chǎn)對(duì)原料的以賴性，以節(jié)省投資，降低應(yīng)運(yùn)費(fèi)用。 （ 2） 有足夠的運(yùn)輸距離，保證原料及時(shí)入廠和產(chǎn)品及時(shí)運(yùn)處。 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 缺點(diǎn)：熱風(fēng)爐距高爐近，熱損失大，并且熱風(fēng)爐靠近重力除塵器，勞動(dòng)條件不好。高爐一代壽命為 10 年，作業(yè)率為 95%。） = 取 h z= 式中： N— 晝夜出鐵次數(shù)， 12 次； γ 鐵 — 鐵水比重， 179。 h 1/4 = 178。 h 3/4 = 1131178。 h 5/4 = 178。 B:爐缸爐底全采用光面冷卻壁，砌磚和冷卻壁之間有 100— 150 縫隙，填充炭質(zhì)材料。 D：爐身上部采用高鋁磚或粘土磚。 ⑤ 鼓風(fēng)中的氧氣 ,水分和煤氣中的二氧化碳等氧化性氣氛對(duì)碳磚的氧化作用 ,還原劑對(duì)襯磚中的三氧化二鐵和二氧化硅的還原作用 ,侵蝕爐襯。將厚壁（ 1416mm）把手型無縫管作為冷卻元件直接焊接 在立刻鋼甲上，在爐殼及鋼管間澆注耐熱混凝土，混凝土層高出水面 110—130mm，構(gòu)成大型預(yù)制冷卻模塊。 1．外部噴水冷卻 在爐身和爐腹部位安裝沒有環(huán)形冷卻水管，水管直徑 50— 150mm 距離爐殼100mm。鑲磚冷卻壁厚度為 250— 300mm，主要用于爐腹，爐腰和爐身下部冷卻，爐腹部位用不帶凸臺(tái)的鑲磚冷卻壁，鑲磚冷卻壁要緊靠爐襯。降低冷卻水的流速可以提高冷卻水溫差，減少冷卻水的消耗量。 本設(shè)計(jì)采用大框架結(jié)構(gòu)。 平臺(tái) ：高爐爐體凡是在設(shè)置有人孔、探測(cè)孔、冷卻設(shè)施及機(jī)械設(shè)備的部位，均應(yīng)設(shè)置工作平臺(tái)，以便于檢修和操作。高爐基礎(chǔ)下沉?xí)鸶郀t鋼結(jié)構(gòu)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(yán)重時(shí)不能正常生產(chǎn)。 圖 5 高爐基礎(chǔ) 地表面積按下式計(jì)算 : 允KSPA? 其中： P 總載荷， K 安全系數(shù)， 允S 地基土質(zhì)允許承載能力。 （ 2） 礦槽的設(shè)計(jì) ① 礦槽總長(zhǎng)度決定于車間的長(zhǎng)度，后者決定于高爐中心線的距離。取 10 m （ 3） 本設(shè)計(jì)設(shè) 26 礦槽，槽上槽下都采用皮帶機(jī)運(yùn)輸。 取 335m179。激震器與槽體用彈簧連接在一起，塊礦、雜礦均設(shè)槽下震動(dòng)給料器。 （ 3） 稱量漏斗的工藝要求： ① 為防止料斗內(nèi)積料，漏斗及留料槽底板與側(cè)壁的交線與水平 的實(shí)際夾角應(yīng)大于 45176。 爐頂裝料設(shè)備 高爐爐頂裝料設(shè)備室用來將爐料裝入高爐并且使用合理分布，同時(shí)起爐頂密封作用的設(shè)備。 探料裝置 探料裝置的作用是準(zhǔn)確探測(cè)料面下降的情況，以便上料。 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 5 高爐送風(fēng)系統(tǒng) 高爐送風(fēng)系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī) ,冷風(fēng)管路 ,熱風(fēng)爐 ,熱風(fēng)管路以及管路上的各種閥門等 .準(zhǔn)確選擇送風(fēng)系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī) ,合理布置管路系統(tǒng) ,閥門工作可靠 ,熱風(fēng)爐工作效率高 ,是保證高爐優(yōu)質(zhì) ,低耗 ,高產(chǎn)的重要因素之一 . 高爐鼓風(fēng)機(jī) 高爐鼓風(fēng)機(jī)用來提供燃料所必需的氧氣、熱空氣和焦炭在風(fēng)口燃燒所生成的煤氣，又是在鼓風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)壓下才能克服料柱阻力從爐頂排出 。 （ 1） 入爐風(fēng)量： V0=Vu I v/1440 =22332 700/1440 =179。 采用風(fēng)量修正系數(shù)后，可以將設(shè)計(jì)要求的鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量 V，折算為適用河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 地區(qū)的風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量 V2=V0/ 6—1，唐山地區(qū)海拔高度應(yīng)該屬于第四類故 K= V2=179。KP = = 3. 風(fēng)機(jī)選擇 表 51 風(fēng)機(jī)選擇系數(shù) 風(fēng)機(jī)型號(hào) 風(fēng) 量 風(fēng) 壓 轉(zhuǎn) 速 功 率 傳動(dòng)方式 O— 570031 min3m 5550 minr 6750KW 汽動(dòng) 此風(fēng)機(jī)為離心式風(fēng)機(jī)，二座高爐裝 四 座，一臺(tái)備用 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 高爐熱風(fēng)爐設(shè)計(jì) 熱風(fēng)爐基本結(jié)構(gòu)形式有內(nèi)燃式、外燃式和頂燃式熱風(fēng)爐三種。 熱風(fēng)爐的計(jì)算說明 ： 2233m1