【正文】 設置焦炭篩 , 篩 下物用 DJ型大傾角波紋擋邊帶式輸送機送至碎焦倉。與普通帶式輸送機相比 , 該設備具有運行穩(wěn)定 , 故障率低 , 維修量小 , 安裝、維護簡單 , 工藝布置緊湊合理 , 總圖布局靈活等特點。這項技術的采用克服了碎焦卷揚機故障多 , 維修困難等缺點 , 運行可靠。既提高了作業(yè)率 , 又節(jié)省場地 , 減少工程投資。 4. 槽下上料系統(tǒng)采用 PLC 自動稱量 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)復雜 ； 二是工作模式只有手動和機旁兩種操作方式 ， 不能實現自動化生產。隨著電子技術的發(fā)展及普及應用 ， 采用 PLC 作為主 控制器實現高爐上料系統(tǒng)的自動控制成為技術進步的必然 [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、實全性、可靠性和自動化 ,為高爐的穩(wěn)產、高產創(chuàng)造了技術和設備條件。 槽下稱量系統(tǒng)和上料系統(tǒng)均采用 PLC 自動控制。設計中采用了分散稱量、集中校核、自動補償的方式 , 使稱量準確、合理。燒結礦、規(guī)格礦及熔劑礦通過礦倉閘門、電機振動給料機落入分散稱量斗稱量 , 通過帶式輸送機輸送到中間稱量斗復核 , 校驗后再下到料車 , 如有差異 , 則通過 PLC 微機系統(tǒng)自動補償。焦炭通河 北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書 20 過焦倉閘門給料 , 在槽下經焦炭振動 篩篩分后 , 合格焦炭進入焦炭稱量斗稱量 , 碎焦則由大傾角波紋擋邊帶式輸送機送至碎焦倉。 河 北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書 21 5 送風系統(tǒng) 高爐送風系統(tǒng)包括高爐鼓風機、冷風管路、熱風爐、熱風管路及管路上的各種閥門等。 高爐送風制度是高爐操作的根本制度，是高爐穩(wěn)定順行、優(yōu)質、高產的重要條件。高爐合理送風制度應達到以下要求：爐料正常穩(wěn)定下降，爐況順行；初始煤氣流達到合理的分布；爐缸活躍且均勻，渣鐵物理熱充沛，鐵水質量合格；有利于爐型和設備的維護。 高爐鼓風機的選擇 高爐鼓風機用來提供燃料所必需的氧氣、熱空 氣和焦炭在風口燃燒所生成的煤氣，又是在鼓風機提供的風壓下才能克服料柱阻力從爐頂排出。 高爐入爐風量 0V = 1440ViVu ?? ＝ 1440 ?? ＝ m3/min Vu ―高爐有效容積； V ―每１噸干焦消耗標態(tài)風量， 2700 m3/t i ―高爐冶煉強度，取 ／ m3dt 0V ―標態(tài)入爐風量， m3/min 鼓風機風量 00 )1(39。 VkV ?? =(1+10﹪ ) = m3/min 0V ―高爐入爐風量， m3/min 39。0V ―高爐要求的鼓風機出口風量， m3/min 河 北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書 22 k ―送風系統(tǒng)漏風系數，對大型高爐為 10﹪ 高爐鼓風壓力 1. 高爐爐頂壓力： Pt ＝ 105 Pa= MPa 2. 高爐料柱阻力損失： LSP?＝ 105 Pa＝ 3. 高爐送風系統(tǒng)阻力損失： FSP? ＝ 2 104＝ 則 : 鼓風機出口風壓 :P =Pt + LSP? + FSP?=++= MPa 鼓風機的選擇 1. 對鼓風機出口風量的修正 風量修正系數： K ＝ ， 實際供風量 ： 39。V ＝ KVo39。 ＝ 2. 對風機出口風壓的確定 風壓修正系數： 39。K = 出口風壓： 39。P = 39。KP = = 3. 風機選擇 表 10 風機選擇系數 風機型號 風 量 風 壓 轉 速 功 率 傳動方式 O— 570031 5700 min3m 5550 minr 6750KW 汽動 河 北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書 23 此風機為離心式風機，二座高爐裝三座，一臺備用． 熱風爐 熱風爐座數的確定 本設計每座高爐配備四座熱風爐。 熱風爐工藝布置 本設計的四座熱風爐采用一字型排列。 熱風爐型式的確定 本設計采用改進型內燃式熱風爐。 熱風爐主要尺寸的計算 高爐容積為 3m ，配備四座改進型內燃式熱風爐。 1. 確定基本參數 1) 取單位爐容蓄熱面積為 90 2m / 3m 。 2) 定熱風爐鋼殼下部內徑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（輕質粘土磚）： 113mm 3) 填料層（水渣石棉填料）： 60mm 河 北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書 24 4) 不定型噴涂料： 40mm 共計： 345+113+60+40=558mm 5) 熱風爐內徑：內d=10000558 2=8844mm 燃燒室隔墻結構： 上部： 230 硅磚 +345 硅磚 +20 滑動縫 下部： 230 高鋁磚 +345 高鋁磚 +20 滑動縫 3. 選燃燒室面積（包括隔墻） 根據經驗，選燃燒室面積占熱風爐內截面積的 28% 1) 熱風爐內截面積： 22 ??? ??內內 dS= 2m 2) 燃燒室面積： %28?? 內燃 SS = 28%= 2m 4. 蓄熱室截面積 燃內蓄 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 座熱風爐總蓄熱面積： 90=241560 2m 2) 1 座熱風爐蓄熱面積： 241560247。 4=60390 2m 7. 1m 高蓄熱室蓄熱面積 1 = 2m 8. 蓄熱室高度 河 北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書 25 1 ?? 高蓄熱室蓄熱面積座熱風爐蓄熱面積蓄 mh= 9. 拱頂高度 采用錐球形拱頂，見圖 1 熱風爐拱腳內徑 : 拱腳d =100002 (40+60) =9800mm 據經驗 : 拱H = 拱腳d = = 拱腳拱 圖 1 錐球形拱頂 拱頂由球冠和圓錐臺組成，具體尺寸如下：據經驗：球冠弦長 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 輕質高鋁磚 +113 硅藻土磚 +40 噴涂層 =783mm 則： 全H =+++++++= 河 北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書 26 校核： ???外全dH= 符合要求。 熱風爐設備 熱風爐設備主要包括：熱風爐本體、燃燒器、助燃風機、熱風爐煙道、煙囪以及各個管道和閥門，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、焦爐煤氣燃燒閥、焦爐煤氣閥、吹掃閥、焦爐煤氣放散閥、助燃空氣流量調節(jié)閥、高爐煤氣流量調節(jié)閥、焦爐煤氣流量調節(jié)閥及煙道閥等。送風系統(tǒng)的閥門有：熱風閥、冷風閥、混風閥、混風流量調節(jié)閥，充風閥、廢氣閥及冷風流量調節(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爐的燃燒室?？諝庥蓡为毜乃?風機供給。本設計采用套筒式陶瓷燃燒器。 熱風爐管道及閥門 1. 熱風爐系統(tǒng)設有冷風管、熱風管、混風管、燃燒用凈煤氣管和助燃風管、倒流休風管等，這些管道均為普通碳素鋼板焊成。 管道直徑根據合適的流速確定，按下式計算： ??vd 4? m 式中 d 圓形管道內徑， m ? 氣體在實際狀態(tài)下的體積流量， sm/3 ? 氣體在實際狀態(tài)下的流速， sm/ 。 管道內氣體流速參考數據見表 11： 河 北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書 27 表 11 管道內氣體流速參考數據 名稱 實際流速（ sm/ ） 冷風管道 正風壓 15～ 20 負風壓 10～ 15 熱風管道 正風壓 30～ 35 負風壓 25～ 30 凈煤氣管道 6～ 12 根據我國高爐熱風爐管道內徑參考數據，本設計選取熱風爐管道內徑見表 12： 表 12 熱風爐管道內徑 高爐 容積3m 凈煤氣總管 mm 凈煤氣管道 mm 冷風 總管 mm 冷風 直管 mm 熱風 總管 mm 熱風 圍管 mm 冷風混風管 mm 1210 1500 1100 1400 1200 1500 1500 1200 熱風爐的煙道設置在熱風爐組一側的地面以下，為耐熱混凝土結構。斷面形 狀為圓形。煙道的高度為 1200mm，寬度為 800mm，煙道內流速為 2～ 5m/s。 熱風爐組的煙囪設置在遠離高爐方向末端，為混凝土結構，高度為 70m。 2. 熱風爐主要閥門有： 1) 熱風閥：安裝在熱風出口和熱風主管之間的熱風短管上。其作用是：在燃燒期關閉，割斷熱風爐與熱風管道之間的聯(lián)系。 2) 切斷閥：由閘板閥、曲柄盤式閥、盤式煙道閥構成。其作用是：切 斷煤河 北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書 28 氣、助燃空氣、冷風及煙氣。 3) 調節(jié)閥：一般采用蝶形閥，其作用是：調節(jié)煤氣流量、助燃空氣流量、冷風流量及混風的冷風流量等。 4) 充風閥：其作用是：熱風爐從燃燒期轉換到送風期，當冷風閥上沒有設置均壓小閥時，在冷風閥打開之前必須使用充風閥提高熱風爐的壓力。 5) 廢氣閥：其作用在于：熱風爐從送風期轉入燃燒期時，在煙道閥打開之前應打開廢氣閥，將熱風爐內相當于鼓風壓力的壓縮空氣由廢氣閥放掉以降低爐內壓力。 6) 放風閥和消音器：位于鼓風機和熱風爐組織間的冷風管道上。其作用在于：在鼓風機不停止工作的情況下，用 放風閥把一部分或全部鼓風排放到大氣中去的方法來調節(jié)入爐風量。 7) 冷風閥：是位于冷風之管上的切斷閥。其作用是：在送風期，打開冷風閥可以把高爐鼓風機鼓出的冷風送入熱風爐。燃燒期則關掉冷風閥，以切斷冷風管。 風口的選擇 風口的面積和長度對進風狀態(tài)起著決定作用 [14]。生產實踐表明，在一定冶煉強度下，必須有合理的風速與鼓風動能相對應，其標準是能使初始煤氣流達到合理的分布，爐缸活躍均勻，爐溫穩(wěn)定充沛，保證爐料正常下降，使爐況順行 [15]。 送風制度的影響 1. 風速和鼓風動能。風速分為標準狀態(tài)風速 和實際風速，在實際生產中對高爐生產起指導作用的是實際風速。為了保持風口前一定的回旋區(qū)深度，在煤氣河 北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書 29 量大和透氣性差、煤氣擴散條件差時，風速和鼓風性能應小一些 [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動能，反之，則需相應減小風速和鼓風動能。 高爐采用大風量風機生產 ,適宜的操作制度是實現高爐穩(wěn)產、順行、高產的重要保證 [17]。高爐操作制度主要包括 :送風制度、裝料制度、造渣制度和熱制度 ,各種制度密切相關 ,相互影響。當造渣制度和熱制度不合適時 ,也會引起爐況不順 ,但在實際生產過程中 ,常因送風制度和裝料 制度不當 ,引起造渣制度和熱制度波動。因此 ,建立適宜的送風制度和裝料制度 ,是充分發(fā)揮大風機生產優(yōu)勢、獲取較高效益的關鍵。 2. 風口前燃燒燃料產生的熱煤氣參數，主要是風口前理論燃燒溫度。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. 風口循環(huán)區(qū)面積與深度。 風口數目多一些，風口循環(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 北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書 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、合理的處理這些生鐵和爐渣是保證高爐正常生產的重要環(huán)節(jié)。為了搞好這些工作，必須有完好的出鐵和出渣設施及足夠的運輸能力。 風口平臺及出鐵場 風口平臺是設置在高爐下部沿高爐爐缸四周風口前設置的工作平臺，為了操作方便，風口平臺一般比風口中心線低 1150～ 1250mm ，應該平坦并且還要留有排水坡度。其主要作用是方便高爐操 作人員窺視風口，了解爐內情況及布置上渣溝。 出鐵場是布置鐵溝、安裝爐前設備、進行放渣出鐵操作的爐前平臺。大型高爐鐵口數目多時，可設 2～ 4 個出鐵場，本設計的高爐設有 二 個出鐵場。 本設計風口平臺及出鐵場采用架空的結構形式，支撐在鋼筋混凝土柱子上的預制鋼筋混凝土板，上面填充 厚的沙子，最上面地坪立砌一層建筑磚。 本設計風口平臺的標高比出鐵場的標高要高 ，風口平 臺比風口中心線低 1250mm ，凈空寬度為 6 m 。上面布置 2 條上渣溝。出鐵場的位置應與鐵口位置相適應。其長