【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 爐襯。磚壁合一的薄壁內(nèi)襯結(jié)構(gòu)主要包括兩種布置形式。第一種為全鑄鐵冷卻壁形式，第二種為鑄鐵和銅冷卻壁二者混合形式。本設(shè)計(jì)采用第二種形式即鑄鐵冷卻壁和銅冷卻壁混合形式，在爐腹、爐腰及爐身下部這三個(gè)部位均采用銅冷卻壁。 爐身上部和爐喉爐身上部溫度較低，主要所受破壞煤氣流沖刷與爐料摩擦。本設(shè)計(jì)爐身上部以高鋁磚砌筑，爐身上部沒(méi)有設(shè)內(nèi)襯，由冷卻壁維持正常工作。爐喉所受的破壞作用更多，例如煤氣流的沖刷作用、固體爐料的摩擦作用、裝料時(shí)溫度急劇波動(dòng)的熱震破壞作用，甚至受到爐料的直接撞擊作用。所以本設(shè)計(jì)采用爐喉鋼磚為爐喉襯板。不定形耐火材料：根據(jù)風(fēng)口鐵口的具體尺寸再做選擇和調(diào)整。磚型和磚數(shù)：用G1直型磚與G3或G5楔形磚配合使用，或用G2直型磚與G4或G6楔形磚配合使用。把高爐全部荷載均勻地傳給地基，高爐基礎(chǔ)下沉?xí)鸶郀t鋼結(jié)構(gòu)變形，管路破裂。且鋼筋混凝土700℃時(shí)失去強(qiáng)度。當(dāng)沒(méi)有耐熱混凝土基墩和爐底冷卻設(shè)備，爐底破損到一定程度后，會(huì)引起基礎(chǔ)破壞。本設(shè)計(jì)采用水冷爐底及耐熱基墩?；盏淖饔檬歉魺岷驼{(diào)節(jié)鐵口標(biāo)高?；沼媚蜔峄炷磷龀?。基墩的形狀為圓柱體，直徑尺寸與爐底相適應(yīng)。鋼環(huán)與爐殼之間留150mm空隙，內(nèi)填充碳素材料?；张c基礎(chǔ)之間留有10mm的水平溫度縫，其間填充石英砂，以抵抗形變損害。地表面積： 其中：安全系數(shù)K=，地基土質(zhì)承載能力S=25t/㎡總載荷取 P=6V=7380t本設(shè)計(jì)基座選用正八邊形，其對(duì)角線長(zhǎng)為40m。 高爐冷卻系統(tǒng)長(zhǎng)期在高溫下工作的高爐爐襯，必須經(jīng)過(guò)冷卻才能使其壽命延長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)高爐的壽命，因此，高爐有一系列的冷卻設(shè)備來(lái)保證高爐安全平穩(wěn)運(yùn)行，這些冷卻設(shè)備的主要作用有以下四點(diǎn)：。，防止其被高溫破壞。 冷卻介質(zhì)本設(shè)計(jì)采用水冷的方式，因?yàn)樗梢詰{借其最大的比熱容帶走大量的熱，而且水的價(jià)格便宜，運(yùn)輸方便，有利于降低生產(chǎn)成本。 冷卻系統(tǒng)選擇高爐冷卻系統(tǒng)主要有汽化冷卻、開(kāi)式工業(yè)水循環(huán)冷卻、軟（純）水密閉循環(huán)冷卻三種系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用軟（純）水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，此系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：；，可延長(zhǎng)高爐壽命；、節(jié)能。 各部位的冷卻設(shè)備選擇與設(shè)計(jì)爐底側(cè)面和爐缸本設(shè)計(jì)中爐底和爐缸部位采用光面冷卻壁。風(fēng)口冷卻壁尺寸大小要考慮到制造與安裝的方便，冷卻壁寬度一般為700~1500mm，厚度80~120mm。高度視爐殼折點(diǎn)而定，一般小于3000mm。因此采用光面冷卻壁。爐腹、爐腰這兩個(gè)地方均采用鑲磚冷卻壁。冷卻壁緊靠爐襯。爐腹采用不帶凸臺(tái)的鑲磚冷卻壁，厚度為250~350，高度小于3000（爐腹取1600，爐腰取2000）爐身本設(shè)計(jì)爐身采用板壁結(jié)合冷卻結(jié)構(gòu)形式?？梢匀∠钌蠈拥闹Я核?，減少了爐殼開(kāi)孔。爐頂采用噴水冷卻 。一、水的消耗量：先計(jì)算出爐體的熱負(fù)荷。爐體總熱負(fù)荷計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式如下：Q — 爐體熱負(fù)荷，106kJ/h； n— 高爐風(fēng)口數(shù)，個(gè)；Vu— 高爐有效容積，m3。 爐體總熱負(fù)荷與總冷卻水用量關(guān)系如下：Q — 爐體熱負(fù)荷，kJ/h； M — 爐體總的冷卻水用量，t/h；C — 冷卻水比熱，kJ/(kg ℃) to，t—冷卻水進(jìn)、出水溫度，℃。本設(shè)計(jì)要求：冷卻水進(jìn)水溫度33℃，出水溫度在50℃～60℃之間， kJ/(kg ℃)。 M = = = /h t/h 。二、高爐供水水壓的確定對(duì)爐體的供水壓力有著嚴(yán)格的要求，對(duì)于選擇不同部位的水壓本設(shè)計(jì)參考了表41。 表41 部分高爐爐體供水壓力爐容/m179。3006201000主管及風(fēng)口/Mpa~~~爐體上部/Mpa~~~爐體中部/Mpa~~~本設(shè)計(jì)爐容1100m179。，根據(jù)表41選取給水壓力：。 高爐鋼結(jié)構(gòu)高爐基礎(chǔ)主要作用是承受載荷，其承受的荷載有：靜負(fù)荷、動(dòng)負(fù)荷以及熱應(yīng)力的作用，其中最危險(xiǎn)的是溫度造成的熱應(yīng)力的作用。（1）靜負(fù)荷 高爐基礎(chǔ)的靜負(fù)荷主要是高爐自動(dòng)、爐料的重量、高爐四周設(shè)備的重量等。（2）動(dòng)負(fù)荷 崩料、坐料等加給爐基的動(dòng)負(fù)荷。（3）熱應(yīng)力的作用 高爐基礎(chǔ)上部是爐缸，其中貯存著高溫的鐵液和渣液，熱量傳遞到高爐基礎(chǔ)，由于熱量分布不均勻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力作用。對(duì)高爐基礎(chǔ)的要求根據(jù)以往設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐，本次設(shè)計(jì)對(duì)高爐基礎(chǔ)主要有以下2點(diǎn)要求：（1）均勻分散爐基上各種設(shè)備的載荷，不發(fā)生塌陷和沉降。（2）具有一定的耐熱能力，可以長(zhǎng)期在高溫下工作而不出現(xiàn)開(kāi)裂、破損等情況。 高爐本體鋼結(jié)構(gòu)高爐本體鋼結(jié)構(gòu)，其主要作用是承受爐頂爐身荷載，爐殼密封等。目前高爐本體鋼結(jié)構(gòu)主要有以下幾種形式：爐缸支柱式、爐缸爐身支柱式、爐體框架式和自立式，本設(shè)計(jì)采用爐體框架式。 爐殼爐殼是高爐的外殼，爐殼材料為鋼板，爐殼的主要作用有：（1）固定冷卻設(shè)備；（2）穩(wěn)固高爐砌磚；（3）承受爐內(nèi)壓力和密封爐體；爐體鋼結(jié)構(gòu)主要包括爐殼、爐體框架、爐頂框架、平臺(tái)和梯子等。高爐鋼結(jié)構(gòu)是保證高爐正常生產(chǎn)的重要設(shè)施。表42 爐殼厚度爐底風(fēng)口區(qū)爐腹?fàn)t腰爐身下部爐頂及爐喉爐身其他部分mm22222020162216爐身下弦?guī)Ц叨葹闋t身高度的1/4.。爐殼由低合金鋼焊接，厚度大于10mm的鋼板要鏟坡，豎縫采用“V”坡口焊接，橫縫采用“K”坡口焊接。爐身下弦?guī)Ц叨葹闋t身高度的1/4.。爐殼由低合金鋼焊接，厚度大于10mm的鋼板要鏟坡，豎縫采用“V”坡口焊接，橫縫采用“K”坡口焊接。 熱風(fēng)圍管采用吊掛式，吊掛在橫梁上，由鋼板焊成，館內(nèi)有耐火材料砌成的內(nèi)襯。爐體框架間距為16m，保證支柱與熱風(fēng)圍管有250mm間距。熱送風(fēng)支管由支管本體、張緊裝置、附件等組成。送風(fēng)支管本體由鵝頸管、流量測(cè)定管、伸縮管、異徑管、彎管、直吹管等組成。直吹管尾部與彎管連接，短頭與風(fēng)口緊密連接，由短頭、管體、噴吹管、尾部法蘭和端頭水冷管五部分組成。第5章 上料系統(tǒng) 高爐上料系統(tǒng)概述按一定順序?qū)⒉巯屡浜玫娜霠t原燃料送到高爐爐頂裝料設(shè)備的設(shè)施設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括上料方式選擇、上料能力計(jì)算、斜橋料車(chē)上料和膠帶運(yùn)輸機(jī)上料。20世紀(jì)40年代以前高爐曾采用垂直提升、平橋上料和斜橋料罐式上料等方式。因不能滿足生產(chǎn)能力要求，逐漸為斜橋料車(chē)卷?yè)P(yáng)機(jī)上料方式所取代。 礦槽與焦槽貯礦槽的作用是貯存原料，確保在供料系統(tǒng)故障時(shí)及時(shí)給高爐供料。貯礦槽的總?cè)莘e與高爐的有效容積有關(guān)。一般可參照表51選用。表51 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＞～～～ 礦槽貯礦槽結(jié)構(gòu)：采用鋼—鋼筋混凝土混合式結(jié)構(gòu)形式，礦槽周壁用鋼筋混凝土澆灌，底壁、支柱和軌道梁用鋼板焊成。槽內(nèi)加襯板，槽底板與水平面夾角50176。55176。V礦總=1100=2310m179。 取 n=6個(gè)：本設(shè)計(jì)中儲(chǔ)礦槽設(shè)置為單排，采用皮帶機(jī)供料，儲(chǔ)礦槽寬度為10m。高度為10m。礦槽總長(zhǎng)度決定于車(chē)間的長(zhǎng)度，后者決定于高爐中心線的距離。單個(gè)礦槽長(zhǎng)度（采用皮帶式運(yùn)輸機(jī)）為5m。 焦槽V焦總=1100=660m179。 2. 焦槽數(shù)目取n=3個(gè)858/3=179。 取焦槽容積為286m179。4. 焦倉(cāng)儲(chǔ)料能力24660/（11002）=本設(shè)計(jì)中貯焦槽設(shè)置為單排，采用皮帶機(jī)供料，貯礦槽寬度為7m。高度為10m。礦槽總長(zhǎng)度決定于車(chē)間的長(zhǎng)度，后者決定于高爐中心線的距離。單個(gè)礦槽長(zhǎng)度（采用帶式運(yùn)輸機(jī)）為10m。貯焦槽槽低板與水平線的夾角為50176。，以保證原來(lái)能順利下滑流出。，篩分與稱(chēng)量 給料器設(shè)計(jì)采用電磁震動(dòng)給料器。電磁震動(dòng)給料器主要由三部分組成：槽體、激震器、減震器。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。槽下設(shè)放料閘門(mén)，為電動(dòng)裝置，同時(shí)也設(shè)手動(dòng)設(shè)置。 篩分設(shè)備為改善高爐料柱的透氣性，必須篩除粉末。槽下篩分是爐料入爐前的最后一次篩分。將給料機(jī)底板換成篩網(wǎng)，可在給料的同時(shí)起到篩分的作用。本設(shè)計(jì)中采用電磁震動(dòng)篩作為篩分設(shè)備。 爐料稱(chēng)量本設(shè)計(jì)采用皮帶機(jī)供料方式，采用電子稱(chēng)量漏斗稱(chēng)量。焦炭稱(chēng)量漏斗：安裝在貯焦槽下面，用來(lái)稱(chēng)量經(jīng)篩分的焦炭，之后將焦炭卸入膠帶上料機(jī)運(yùn)往高爐爐頂。礦石稱(chēng)量漏斗：主要安裝在貯礦槽下面，用來(lái)稱(chēng)量燒結(jié)礦、球團(tuán)礦及生礦石，礦石采用分散篩分分散稱(chēng)量的方法。其優(yōu)點(diǎn)在于：布置操作靈活，備用能力大，便于維護(hù)。稱(chēng)量后的爐料經(jīng)膠帶上料機(jī)運(yùn)往高爐爐頂。 上料 上料設(shè)備貯料槽內(nèi)爐料經(jīng)過(guò)槽下篩分和稱(chēng)量后，經(jīng)過(guò)高爐上料設(shè)備送到爐頂。高爐上料設(shè)備的類(lèi)型有：料罐式上料機(jī)和皮帶運(yùn)輸機(jī)。本設(shè)計(jì)采用皮帶上料系統(tǒng)。皮帶上料機(jī)的確定皮帶機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)該根據(jù)高爐對(duì)原燃料的需求來(lái)確定，同時(shí)兼顧物料粒度、堆比重、堆積角等諸多因素。查設(shè)計(jì)手冊(cè)確定皮帶機(jī)的相應(yīng)參數(shù)：，上料速度120m/min，長(zhǎng)度160m，傾角為12176。，數(shù)量3臺(tái)（其中一臺(tái)備用）。表51 高爐上料形式爐容級(jí)別/m179。20002000上料形式斜橋料車(chē)或皮帶上料皮帶機(jī)上料本次設(shè)計(jì)爐容1100m179。，根據(jù)表51，采用皮帶機(jī)上料的方式。其優(yōu)點(diǎn)是：，高爐附近場(chǎng)地不足，要求將貯礦槽等設(shè)施離高爐遠(yuǎn)些，皮帶機(jī)上料系統(tǒng)正好適應(yīng)這一要求。，皮帶上料比料車(chē)式上料機(jī)效率高而且靈活，爐料破損率低，改間斷上料為連續(xù)上料。，節(jié)省鋼材。采用皮帶機(jī)代替價(jià)格昂貴的卷?yè)P(yáng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)組，既減輕了設(shè)備重量，又簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)。 設(shè)備內(nèi)容簡(jiǎn)算皮帶機(jī)選擇：選皮帶機(jī)傾角為12176。，輸送量1500t/h，采用槽型皮帶。B=（Q/KVαKβKν）1/2 m，式中B——膠帶機(jī)寬度，m Q——膠帶輸送量，t K——斷面系數(shù)，K=320 V——輸送帶速度，取V= α——物料堆比重， K——傾角系數(shù)，Kβ= Kγ——速度系數(shù)，代入數(shù)據(jù)，則 B=（1500/（320））1/2=為保證皮帶安全運(yùn)行，皮帶機(jī)由兩個(gè)方向驅(qū)動(dòng)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)三個(gè)電機(jī)，兩個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)，一個(gè)備用；為預(yù)防反轉(zhuǎn)，有兩個(gè)電機(jī)做制動(dòng)用；拉緊皮帶用液壓缸；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(guò)某一定值時(shí)自動(dòng)噴水。此外還有觀察皮帶爬行的裝置，預(yù)防膠帶斷裂設(shè)備和預(yù)防停運(yùn)時(shí)偶然啟動(dòng)的設(shè)備。 爐頂裝料設(shè)備高爐爐頂裝料設(shè)備是用來(lái)將爐料裝入高爐并使之合理分布，同時(shí)起爐頂封閉的作用的設(shè)備。無(wú)論何種爐頂裝料設(shè)備均應(yīng)滿足以下基本要求：①要適應(yīng)高爐生產(chǎn)能力； ②能滿足爐喉合理布料的要求，并能按生產(chǎn)要求進(jìn)行爐頂調(diào)劑；③能保證爐頂可靠密封，使高壓操作順利進(jìn)行；④設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)力要求簡(jiǎn)單和堅(jiān)固，制造、運(yùn)輸、安裝方便，能抵抗急劇的溫度變化及高溫作用；⑤易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作；裝料設(shè)高爐爐頂裝料設(shè)備采用的爐頂裝料設(shè)備是并罐式無(wú)鐘爐頂結(jié)構(gòu)。盧森堡設(shè)計(jì)的PW型無(wú)鐘爐頂設(shè)備式并罐式結(jié)構(gòu)具有布料靈活、密封性好、投資少、維修方便等特點(diǎn)。 并罐式無(wú)料鐘爐頂并罐式無(wú)料鐘爐頂主要有受料漏斗、稱(chēng)量料罐、中心喉管、氣密箱、布料溜槽等。（1）受料漏斗：本設(shè)計(jì)采用附帶輪子，外殼為焊接鋼板結(jié)構(gòu)的受料漏斗，內(nèi)襯25%的高鉻鑄鐵襯板。（2）稱(chēng)量料罐：并列設(shè)置兩個(gè)稱(chēng)量料罐，交替使用。（3）中心喉管：本設(shè)計(jì)中心喉管直徑750mm,高度1500mm。（4）旋轉(zhuǎn)溜槽：。（5）氣密箱：安裝在高爐爐頂鋼圈上，氣密箱內(nèi)安裝有溜槽傳動(dòng)系統(tǒng)的零件，旋轉(zhuǎn)圓筒下端吊掛著溜槽。 布料方式本設(shè)計(jì)采用旋轉(zhuǎn)布料，旋轉(zhuǎn)布料時(shí)布料器的主、副電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，溜槽作勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，溜槽傾角還作漸變徑向運(yùn)動(dòng)，使?fàn)t料形成變徑螺旋形分布。旋轉(zhuǎn)布料時(shí)溜槽傾角的改變，采用由外向內(nèi)跳變。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。 探料裝置在爐頂裝采用探料尺作為料面探測(cè)裝置，每座高爐設(shè)有兩個(gè)探料尺，互成180176。,安裝在大鐘邊緣和爐喉內(nèi)壁之間，并確保其可以提升至大鐘關(guān)閉位置以上，防止被下落的爐料打壞。探料裝置的作用是準(zhǔn)確探測(cè)料面下降情況，以便及時(shí)上料。在爐頂裝有探測(cè)料面的裝置，探料尺、