【正文】 設(shè)置焦炭篩 , 篩 下物用 DJ型大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)送至碎焦倉(cāng)。與普通帶式輸送機(jī)相比 , 該設(shè)備具有運(yùn)行穩(wěn)定 , 故障率低 , 維修量小 , 安裝、維護(hù)簡(jiǎn)單 , 工藝布置緊湊合理 , 總圖布局靈活等特點(diǎn)。這項(xiàng)技術(shù)的采用克服了碎焦卷?yè)P(yáng)機(jī)故障多 , 維修困難等缺點(diǎn) , 運(yùn)行可靠。既提高了作業(yè)率 , 又節(jié)省場(chǎng)地 , 減少工程投資。 4. 槽下上料系統(tǒng)采用 PLC 自動(dòng)稱量 早期高爐上料控制系統(tǒng)多采用繼電控制 ， 主要存在兩大缺陷 ， 一是控制系統(tǒng)復(fù)雜 ； 二是工作模式只有手動(dòng)和機(jī)旁兩種操作方式 ， 不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。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(shí)現(xiàn)高爐上料系統(tǒng)的自動(dòng)控制成為技術(shù)進(jìn)步的必然 [13]。它有效解決了傳統(tǒng)繼電控制的缺陷 ， 提高高爐上料系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實(shí)全性、可靠性和自動(dòng)化 ,為高爐的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)創(chuàng)造了技術(shù)和設(shè)備條件。 槽下稱量系統(tǒng)和上料系統(tǒng)均采用 PLC 自動(dòng)控制。設(shè)計(jì)中采用了分散稱量、集中校核、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆绞?, 使稱量準(zhǔn)確、合理。燒結(jié)礦、規(guī)格礦及熔劑礦通過礦倉(cāng)閘門、電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)落入分散稱量斗稱量 , 通過帶式輸送機(jī)輸送到中間稱量斗復(fù)核 , 校驗(yàn)后再下到料車 , 如有差異 , 則通過 PLC 微機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償。焦炭通河 北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 過焦倉(cāng)閘門給料 , 在槽下經(jīng)焦炭振動(dòng) 篩篩分后 , 合格焦炭進(jìn)入焦炭稱量斗稱量 , 碎焦則由大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)送至碎焦倉(cāng)。 河 北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 5 送風(fēng)系統(tǒng) 高爐送風(fēng)系統(tǒng)包括高爐鼓風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)管路、熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管路及管路上的各種閥門等。 高爐送風(fēng)制度是高爐操作的根本制度，是高爐穩(wěn)定順行、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的重要條件。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(hù)。 高爐鼓風(fēng)機(jī)的選擇 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。 高爐入爐風(fēng)量 0V = 1440ViVu ?? ＝ 1440 ?? ＝ m3/min Vu ―高爐有效容積； V ―每１噸干焦消耗標(biāo)態(tài)風(fēng)量， 2700 m3/t i ―高爐冶煉強(qiáng)度，取 ／ m3dt 0V ―標(biāo)態(tài)入爐風(fēng)量， m3/min 鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量 00 )1(39。 VkV ?? =(1+10﹪ ) = m3/min 0V ―高爐入爐風(fēng)量， m3/min 39。0V ―高爐要求的鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量， m3/min 河 北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 k ―送風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)，對(duì)大型高爐為 10﹪ 高爐鼓風(fēng)壓力 1. 高爐爐頂壓力： Pt ＝ 105 Pa= MPa 2. 高爐料柱阻力損失： LSP?＝ 105 Pa＝ 3. 高爐送風(fēng)系統(tǒng)阻力損失： FSP? ＝ 2 104＝ 則 : 鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓 :P =Pt + LSP? + FSP?=++= MPa 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)： K ＝ ， 實(shí)際供風(fēng)量 ： 39。V ＝ KVo39。 ＝ 2. 對(duì)風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓的確定 風(fēng)壓修正系數(shù)： 39。K = 出口風(fēng)壓： 39。P = 39。KP = = 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— 570031 5700 min3m 5550 minr 6750KW 汽動(dòng) 河 北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 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 高爐容積為 3m ，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 2m / 3m 。 2) 定熱風(fēng)爐鋼殼下部?jī)?nèi)徑Ф 10000mm ,爐殼及拱頂鋼板厚度為 20mm ,爐底鋼板厚度為 36mm 。 下部： 1) 大墻厚： 345mm 2) 隔熱磚（輕質(zhì)粘土磚）： 113mm 3) 填料層（水渣石棉填料）： 60mm 河 北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 4) 不定型噴涂料： 40mm 共計(jì)： 345+113+60+40=558mm 5) 熱風(fēng)爐內(nèi)徑：內(nèi)d=10000558 2=8844mm 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： 22 ??? ??內(nèi)內(nèi) dS= 2m 2) 燃燒室面積： %28?? 內(nèi)燃 SS = 28%= 2m 4. 蓄熱室截面積 燃內(nèi)蓄 SSS ?? == 2m 5. 選格子磚 選七孔磚，格孔直徑為Φ 43mm ，查表知 1 3m 格子磚受熱面積： 七f = 2m / 3m 6. 蓄熱室蓄熱面積 1) 4 座熱風(fēng)爐總蓄熱面積： 90=241560 2m 2) 1 座熱風(fēng)爐蓄熱面積： 241560247。 4=60390 2m 7. 1m 高蓄熱室蓄熱面積 1 = 2m 8. 蓄熱室高度 河 北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 1 ?? 高蓄熱室蓄熱面積座熱風(fēng)爐蓄熱面積蓄 mh= 9. 拱頂高度 采用錐球形拱頂，見圖 1 熱風(fēng)爐拱腳內(nèi)徑 : 拱腳d =100002 (40+60) =9800mm 據(jù)經(jīng)驗(yàn) : 拱H = 拱腳d = = 拱腳拱 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) 1L = 拱腳d == ,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 =783mm 則： 全H =+++++++= 河 北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 校核： ???外全dH= 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： ??vd 4? m 式中 d 圓形管道內(nèi)徑， m ? 氣體在實(shí)際狀態(tài)下的體積流量， sm/3 ? 氣體在實(shí)際狀態(tài)下的流速， sm/ 。 管道內(nèi)氣體流速參考數(shù)據(jù)見表 11： 河 北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 27 表 11 管道內(nèi)氣體流速參考數(shù)據(jù) 名稱 實(shí)際流速（ sm/ ） 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(guó)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3m 凈煤氣總管 mm 凈煤氣管道 mm 冷風(fēng) 總管 mm 冷風(fēng) 直管 mm 熱風(fēng) 總管 mm 熱風(fēng) 圍管 mm 冷風(fēng)混風(fēng)管 mm 1210 1500 1100 1400 1200 1500 1500 1200 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 斷煤河 北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 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，在煤氣河 北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 29 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。 河 北理工大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 30 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～ 1250mm ，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，上面填充 厚的沙子，最上面地坪立砌一層建筑磚。 本設(shè)計(jì)風(fēng)口平臺(tái)的標(biāo)高比出鐵場(chǎng)的標(biāo)高要高 ，風(fēng)口平 臺(tái)比風(fēng)口中心線低 1250mm ，凈空寬度為 6 m 。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)