【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。 高爐入爐風(fēng)量= ＝＝ m3/min―高爐有效容積；―每１噸干焦消耗標(biāo)態(tài)風(fēng)量，2700 m3/t ―高爐冶煉強(qiáng)度，／m3dt―標(biāo)態(tài)入爐風(fēng)量，m3/min 鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量 =(1+10﹪)= m3/min―高爐入爐風(fēng)量，m3/min―高爐要求的鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量，m3/min ―送風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)，對(duì)大型高爐為10﹪1. 高爐爐頂壓力： ＝ 105 Pa= 2. 高爐料柱阻力損失： ＝105 Pa＝3. 高爐送風(fēng)系統(tǒng)阻力損失： ＝2104＝則:鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓:=+ +=++= 鼓風(fēng)機(jī)的選擇1. 對(duì)鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量的修正風(fēng)量修正系數(shù)：＝，實(shí)際供風(fēng)量：＝＝2. 對(duì)風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓的確定風(fēng)壓修正系數(shù)：=出口風(fēng)壓： = ==3. 風(fēng)機(jī)選擇表10 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—570031570055506750汽動(dòng)此風(fēng)機(jī)為離心式風(fēng)機(jī)，二座高爐裝三座，一臺(tái)備用． 熱風(fēng)爐 熱風(fēng)爐座數(shù)的確定本設(shè)計(jì)每座高爐配備四座熱風(fēng)爐。 熱風(fēng)爐工藝布置本設(shè)計(jì)的四座熱風(fēng)爐采用一字型排列。 熱風(fēng)爐型式的確定本設(shè)計(jì)采用改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。 熱風(fēng)爐主要尺寸的計(jì)算，配備四座改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。1. 確定基本參數(shù) 1) 取單位爐容蓄熱面積為90/。2) 定熱風(fēng)爐鋼殼下部?jī)?nèi)徑Ф10000,爐殼及拱頂鋼板厚度為20,爐底鋼板厚度為36。下部：1) 大墻厚：3452) 隔熱磚（輕質(zhì)粘土磚）：1133) 填料層（水渣石棉填料）：604) 不定型噴涂料：40共計(jì)：345+113+60+40=5585) 熱風(fēng)爐內(nèi)徑：=100005582=8844燃燒室隔墻結(jié)構(gòu)：上部：230硅磚+345硅磚+20滑動(dòng)縫下部：230高鋁磚+345高鋁磚+20滑動(dòng)縫3. 選燃燒室面積（包括隔墻）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，選燃燒室面積占熱風(fēng)爐內(nèi)截面積的28%1) 熱風(fēng)爐內(nèi)截面積：=2) 燃燒室面積：=28%=4. 蓄熱室截面積==5. 選格子磚選七孔磚，格孔直徑為Φ43，查表知1格子磚受熱面積：= /6. 蓄熱室蓄熱面積1) 4座熱風(fēng)爐總蓄熱面積：90=241560 2) 1座熱風(fēng)爐蓄熱面積：241560247。4=60390 7. 1高蓄熱室蓄熱面積1= 8. 蓄熱室高度= 9. 拱頂高度采用錐球形拱頂，見圖1熱風(fēng)爐拱腳內(nèi)徑:=100002(40+60)=9800據(jù)經(jīng)驗(yàn):=== 圖1 錐球形拱頂拱頂由球冠和圓錐臺(tái)組成，具體尺寸如下：據(jù)經(jīng)驗(yàn)：球冠弦長(zhǎng)===,球冠圓心角為120176。,圓錐斜邊與水平夾角為60176。10. 熱風(fēng)爐全高及高徑比支柱及爐篦高：+=燃燒室比蓄熱室高：大墻比燃燒室高：拱頂磚襯：400高鋁磚+230輕質(zhì)高鋁磚+113硅藻土磚+40噴涂層=783則：=+++++++=校核：= 符合要求。 熱風(fēng)爐設(shè)備熱風(fēng)爐設(shè)備主要包括：熱風(fēng)爐本體、燃燒器、助燃風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)爐煙道、煙囪以及各個(gè)管道和閥門，其中燃燒系統(tǒng)的閥門有：空氣燃燒閥、高爐煤氣燃燒閥、高爐煤氣閥、高爐煤氣放散閥、焦?fàn)t煤氣燃燒閥、焦?fàn)t煤氣閥、吹掃閥、焦?fàn)t煤氣放散閥、助燃空氣流量調(diào)節(jié)閥、高爐煤氣流量調(diào)節(jié)閥、焦?fàn)t煤氣流量調(diào)節(jié)閥及煙道閥等。送風(fēng)系統(tǒng)的閥門有：熱風(fēng)閥、冷風(fēng)閥、混風(fēng)閥、混風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥，充風(fēng)閥、廢氣閥及冷風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥等。燃燒器用來混合高爐煤氣與空氣，并把混合氣體送入熱風(fēng)爐的燃燒室?？諝庥蓡为?dú)的送風(fēng)機(jī)供給。本設(shè)計(jì)采用套筒式陶瓷燃燒器。 熱風(fēng)爐管道及閥門1. 熱風(fēng)爐系統(tǒng)設(shè)有冷風(fēng)管、熱風(fēng)管、混風(fēng)管、燃燒用凈煤氣管和助燃風(fēng)管、倒流休風(fēng)管等，這些管道均為普通碳素鋼板焊成。管道直徑根據(jù)合適的流速確定，按下式計(jì)算： 式中 圓形管道內(nèi)徑， 氣體在實(shí)際狀態(tài)下的體積流量， 氣體在實(shí)際狀態(tài)下的流速。管道內(nèi)氣體流速參考數(shù)據(jù)見表11：表11 管道內(nèi)氣體流速參考數(shù)據(jù)名稱實(shí)際流速（）冷風(fēng)管道正風(fēng)壓15～20負(fù)風(fēng)壓10～15熱風(fēng)管道正風(fēng)壓30～35負(fù)風(fēng)壓25～30凈煤氣管道6～12根據(jù)我國高爐熱風(fēng)爐管道內(nèi)徑參考數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)選取熱風(fēng)爐管道內(nèi)徑見表12：表12 熱風(fēng)爐管道內(nèi)徑高爐容積凈煤氣總管凈煤氣管道冷風(fēng)總管冷風(fēng)直管熱風(fēng)總管熱風(fēng)圍管冷風(fēng)混風(fēng)管12101500110014001200150015001200熱風(fēng)爐的煙道設(shè)置在熱風(fēng)爐組一側(cè)的地面以下，為耐熱混凝土結(jié)構(gòu)。斷面形狀為圓形。煙道的高度為1200mm，寬度為800mm，煙道內(nèi)流速為2～5m/s。熱風(fēng)爐組的煙囪設(shè)置在遠(yuǎn)離高爐方向末端，為混凝土結(jié)構(gòu)，高度為70m。2. 熱風(fēng)爐主要閥門有：1) 熱風(fēng)閥：安裝在熱風(fēng)出口和熱風(fēng)主管之間的熱風(fēng)短管上。其作用是：在燃燒期關(guān)閉，割斷熱風(fēng)爐與熱風(fēng)管道之間的聯(lián)系。2) 切斷閥：由閘板閥、曲柄盤式閥、盤式煙道閥構(gòu)成。其作用是：切斷煤氣、助燃空氣、冷風(fēng)及煙氣。3) 調(diào)節(jié)閥：一般采用蝶形閥，其作用是：調(diào)節(jié)煤氣流量、助燃空氣流量、冷風(fēng)流量及混風(fēng)的冷風(fēng)流量等。4) 充風(fēng)閥：其作用是：熱風(fēng)爐從燃燒期轉(zhuǎn)換到送風(fēng)期，當(dāng)冷風(fēng)閥上沒有設(shè)置均壓小閥時(shí)，在冷風(fēng)閥打開之前必須使用充風(fēng)閥提高熱風(fēng)爐的壓力。5) 廢氣閥：其作用在于：熱風(fēng)爐從送風(fēng)期轉(zhuǎn)入燃燒期時(shí)，在煙道閥打開之前應(yīng)打開廢氣閥，將熱風(fēng)爐內(nèi)相當(dāng)于鼓風(fēng)壓力的壓縮空氣由廢氣閥放掉以降低爐內(nèi)壓力。6) 放風(fēng)閥和消音器：位于鼓風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)爐組織間的冷風(fēng)管道上。其作用在于：在鼓風(fēng)機(jī)不停止工作的情況下，用放風(fēng)閥把一部分或全部鼓風(fēng)排放到大氣中去的方法來調(diào)節(jié)入爐風(fēng)量。7) 冷風(fēng)閥：是位于冷風(fēng)之管上的切斷閥。其作用是：在送風(fēng)期，打開冷風(fēng)閥可以把高爐鼓風(fēng)機(jī)鼓出的冷風(fēng)送入熱風(fēng)爐。燃燒期則關(guān)掉冷風(fēng)閥，以切斷冷風(fēng)管。 風(fēng)口的選擇風(fēng)口的面積和長(zhǎng)度對(duì)進(jìn)風(fēng)狀態(tài)起著決定作用[14]。生產(chǎn)實(shí)踐表明，在一定冶煉強(qiáng)度下，必須有合理的風(fēng)速與鼓風(fēng)動(dòng)能相對(duì)應(yīng)，其標(biāo)準(zhǔn)是能使初始煤氣流達(dá)到合理的分布，爐缸活躍均勻，爐溫穩(wěn)定充沛，保證爐料正常下降，使?fàn)t況順行[15]。 送風(fēng)制度的影響1. 風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能。風(fēng)速分為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)風(fēng)速和實(shí)際風(fēng)速，在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)高爐生產(chǎn)起指導(dǎo)作用的是實(shí)際風(fēng)速。為了保持風(fēng)口前一定的回旋區(qū)深度，在煤氣量大和透氣性差、煤氣擴(kuò)散條件差時(shí)，風(fēng)速和鼓風(fēng)性能應(yīng)小一些[16]。所以，凡是減少煤氣體積和改善透氣性的因素就需提高鼓風(fēng)動(dòng)能，反之，則需相應(yīng)減小風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能。高爐采用大風(fēng)量風(fēng)機(jī)生產(chǎn),適宜的操作制度是實(shí)現(xiàn)高爐穩(wěn)產(chǎn)、順行、高產(chǎn)的重要保證[17]。高爐操作制度主要包括:送風(fēng)制度、裝料制度、造渣制度和熱制度,各種制度密切相關(guān),相互影響。當(dāng)造渣制度和熱制度不合適時(shí),也會(huì)引起爐況不順,但在實(shí)際生產(chǎn)過程中,常因送風(fēng)制度和裝料制度不當(dāng),引起造渣制度和熱制度波動(dòng)。因此,建立適宜的送風(fēng)制度和裝料制度,是充分發(fā)揮大風(fēng)機(jī)生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)、獲取較高效益的關(guān)鍵。2. 風(fēng)口前燃燒燃料產(chǎn)生的熱煤氣參數(shù)，主要是風(fēng)口前理論燃燒溫度。用口前理論燃燒溫度來表示爐缸熱狀態(tài)在理論和實(shí)踐上都具有可行性，所以我們可以通過研究理論燃燒溫度來研究爐缸熱狀態(tài),生產(chǎn)中通過控制理論燃燒溫度在一定程度上控制爐缸熱狀態(tài)。3. 風(fēng)口循環(huán)區(qū)面積與深度。風(fēng)口數(shù)目多一些，風(fēng)口循環(huán)區(qū)面積大一些，有利于爐缸工作均勻和爐況順行。循環(huán)區(qū)深一些，有利于活躍爐缸中心，也有利于改善爐渣與鐵水的良好接觸，保證爐渣的脫硫能力。6 渣鐵處理系統(tǒng)高爐冶煉中有大量高溫液態(tài)的生鐵和爐渣由高爐下部的鐵口和渣口放出。及時(shí)、合理的處理這些生鐵和爐渣是保證高爐正常生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。為了搞好這些工作，必須有完好的出鐵和出渣設(shè)施及足夠的運(yùn)輸能力。 風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場(chǎng)風(fēng)口平臺(tái)是設(shè)置在高爐下部沿高爐爐缸四周風(fēng)口前設(shè)置的工作平臺(tái)，為了操作方便，風(fēng)口平臺(tái)一般比風(fēng)口中心線低1150～1250，應(yīng)該平坦并且還要留有排水坡度。其主要作用是方便高爐操作人員窺視風(fēng)口，了解爐內(nèi)情況及布置上渣溝。出鐵場(chǎng)是布置鐵溝、安裝爐前設(shè)備、進(jìn)行放渣出鐵操作的爐前平臺(tái)。大型高爐鐵口數(shù)目多時(shí)，可設(shè)2～4個(gè)出鐵場(chǎng)，本設(shè)計(jì)的高爐設(shè)有二個(gè)出鐵場(chǎng)。本設(shè)計(jì)風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場(chǎng)采用架空的結(jié)構(gòu)形式，支撐在鋼筋混凝土柱子上的預(yù)制鋼筋混凝土板，最上面地坪立砌一層建筑磚。，風(fēng)口平臺(tái)比風(fēng)口中心線低1250，凈空寬度為6 。上面布置2條上渣溝。出鐵場(chǎng)的位置應(yīng)與鐵口位置相適應(yīng)。其長(zhǎng)度為50，寬度為20，高度保證任何一個(gè)渣鐵溜嘴下沿不低于5。出鐵場(chǎng)上面布置出鐵溝和下渣溝。輪法?；幚砉に嚺c其它水沖渣工藝相比具有能耗低、噸渣耗水量小。成品渣含水量低、質(zhì)量好。操作安全、不發(fā)生爆炸、作業(yè)率高。占地面積小、投資省。環(huán)境保護(hù)好等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)值得推廣的新技術(shù)、新工藝。該工藝設(shè)備與國內(nèi)外同類設(shè)備相比也有很大改進(jìn)并具獨(dú)到之處，從而提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，保證了整個(gè)工藝的安全運(yùn)轉(zhuǎn)和熔渣的?；Ч?。從高爐爐渣處理的發(fā)展來看，無論新上項(xiàng)目還是改擴(kuò)建或大修項(xiàng)目，輪法?；幚砉に囈蚱浣?jīng)濟(jì)性、可靠性而成為首選工藝?，F(xiàn)國內(nèi)唐鋼二煉鐵、寶新煉鐵廠已采用，其它許多廠家也正準(zhǔn)備采用此工藝。因此，輪法?；幚砉に囋谖覈鴳?yīng)用前景廣闊[18]。鑒于本設(shè)計(jì)也采用輪法?；幚砉に?. 工藝流程：高爐熔渣經(jīng)流渣嘴流至?；?，被快速旋轉(zhuǎn)的粒化輪分割、破碎并被拋至粒化板上進(jìn)行二次?；?，同時(shí)四周向碎渣噴水冷卻進(jìn)行水淬，經(jīng)急冷后流人脫水器，在脫水器水槽中進(jìn)行二次水淬、冷卻，然后被?；乃擅撍魃系暮Y斗從水中撈出，在脫水器轉(zhuǎn)鼓的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過程中脫水、干燥并被提升至高點(diǎn)，然后流人出料斗，經(jīng)榴槽滑人皮帶并運(yùn)至存渣場(chǎng)。濾出的水在脫水器水槽中，經(jīng)溢流裝置流人循環(huán)水罐中，經(jīng)補(bǔ)充新水后，由循環(huán)泵抽出進(jìn)人下次循環(huán)。循環(huán)水罐中的沉渣由氣力提升機(jī)或渣漿泵提升至脫水器，再次過濾。此過程中產(chǎn)生的大量蒸汽經(jīng)集氣管、煙囪排人大氣。在生產(chǎn)中可以隨時(shí)自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整?；?、脫水器轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速和溢流裝置的工作狀態(tài)，以適應(yīng)高爐出渣量的變化并控制成品渣的質(zhì)量和溫度。成品渣有95 0C左右的余溫，依靠此余熱水分再次被蒸發(fā)，使成品渣的含水量小于10%。1：流渣咀；2：?；?；3：脫水器；4：集氣管；5：壓縮空氣；6：出料斗；8：皮帶輸送機(jī)；9：氣力提升機(jī)；10：循環(huán)水罐；11：工業(yè)用水；12：新水；13：?；茫?4：工業(yè)用水；15：循環(huán)用水；16：溢流裝置圖2 輪法?；幚砉に嚵鞒虉D2. 工藝特點(diǎn)及與其它水沖渣工藝的比較輪法?；幚砉に嚫淖兞藗鹘y(tǒng)工藝用高壓水分割、?；墼⑺斔椭脸恋沓鼗蛎撍b置、抓斗起吊等方式，而是用機(jī)械方式將熔渣分割、破碎再水淬、冷卻、皮帶輸送。輪法?；幚砉に嚺c其它渣處理工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn):1) 能耗低、噸渣耗水量小OCP法和INBA法處理熔渣，噸渣耗水量大，循環(huán)水量與熔渣之比分別為l0:1和7:1,其中只有7%左右的水被蒸發(fā)，93%的水進(jìn)人循環(huán)水系統(tǒng)，補(bǔ)充水量小于10%。由于補(bǔ)充水量占循環(huán)水量的比例較小，所以循環(huán)水水溫降低不多，循環(huán)水再進(jìn)人下次循環(huán)之前需進(jìn)人冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，然后再進(jìn)人下次循環(huán)。這樣就需要增設(shè)龐大復(fù)雜的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)(冷卻塔、上塔水泵等設(shè)施)故噸渣耗電量高，投資大。而輪法?；幚砉に噰嵲乃啃?，水渣比為(1^2):1,其中70%的水被蒸發(fā)，只有30%的水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)。補(bǔ)充水量占循環(huán)水量的70%，故循環(huán)水升溫較少，不需設(shè)冷卻塔等設(shè)施。輪法粒化渣處理工藝噸渣耗電量是其它方法的1/5，再考慮到其它設(shè)施，輪法粒化渣處理工藝較OCP之法等噸渣耗電量總節(jié)減2/3^1/2。2) 成品渣含水量低、質(zhì)量好 用OCP法、INBA法和沉淀法等所得的成品渣含水量約占20%~30%。為減少外運(yùn)渣的含水量，需在渣池附近增設(shè)濾水設(shè)施及堆渣場(chǎng)存放濾水設(shè)施，同時(shí)外運(yùn)時(shí)會(huì)造成廠區(qū)道路泥濘或結(jié)冰。而輪法處理的成品渣含水量低，小于10%，可直接裝車外運(yùn)，減少了運(yùn)輸量，降低了水泥廠的生產(chǎn)成本(不用特殊烘烤)。由于該方法可以通過控制粒化裝置來控制成品渣質(zhì)量，這是其它方法無法比擬的。3) 操作安全、不發(fā)生爆炸、作業(yè)率高 采用OCP法、INBA法，當(dāng)熔渣中含鐵時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆炸，開爐時(shí)最為明顯(在高爐生產(chǎn)中，事故狀態(tài)的熔渣帶鐵是不可避免的。INBA法高壓水遇帶鐵熔渣會(huì)產(chǎn)生爆炸，這種情況只能使渣處理系統(tǒng)停止運(yùn)行，需設(shè)干渣坑來解決事故時(shí)熔渣的排放問題)。而采用輪法?；幚砉に嚰词乖泻F40%也不會(huì)產(chǎn)生爆炸，作業(yè)率可達(dá)100%,無需設(shè)于渣坑。唐山鋼鐵公司二煉鐵的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)已證明了這一點(diǎn)。 4) 占地面積小、投資省 由于輪法粒化渣處理工藝設(shè)備布置緊湊、不需要較大的冷卻系統(tǒng)和渣池等，因而占地面積小、投資省。5) 環(huán)境保護(hù)好 輪法?；幚砉に囍饕O(shè)備有:擺動(dòng)流渣嘴、?；?、脫水器、滋流裝置、氣力提升機(jī)(氣泡泵)或渣漿泵等。高爐生產(chǎn)的鐵水主要是供給給轉(zhuǎn)爐用來煉鋼，同時(shí)還考慮煉鋼設(shè)備檢修等暫時(shí)性生產(chǎn)能力配合不上時(shí)，將部分鐵水鑄成鐵塊；生產(chǎn)的鑄造生鐵一般要鑄成鐵塊，因此鐵水處理設(shè)備包括運(yùn)送鐵水的鐵水罐車和鑄鐵機(jī)兩種。 鐵水罐車 鐵水罐車是用普通機(jī)車牽引的特殊的鐵路車輛，由車架和鐵水罐組成，鐵水罐通過車身的兩對(duì)樞軸支撐在車架上。另外還設(shè)有被吊車吊起的樞軸，供鑄鐵時(shí)翻罐用的雙耳和小軸。鐵水罐由鋼板焊成，罐內(nèi)砌有耐火磚襯，并在磚襯與罐殼之間填以石棉絕熱板。鐵水車可以分為兩種類型：上部敞口式和混鐵爐式，本設(shè)計(jì)采用混鐵爐式鐵水罐。 鑄鐵機(jī) 鑄鐵機(jī)是把鐵水連續(xù)鑄成鐵塊的機(jī)械化設(shè)備。本設(shè)計(jì)采用LZ—44—1型雙帶滾輪固定式鑄鐵機(jī)。 鐵水爐外脫硫設(shè)備 本設(shè)計(jì)采用噴吹氣