【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送至碎焦倉。與普通帶式輸送機相比 , 該設(shè)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(shù)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(fù)雜 ； 二是工作模式只有手動和機旁兩種操作方式 ， 不能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展及普及應(yīng)用 ， 采用 PLC 作為主 控制器實現(xiàn)高爐上料系統(tǒng)的自動控制成為技術(shù)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(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 自動控制。設(shè)計中采用了分散稱量、集中校核、自動補償?shù)姆绞?, 使稱量準確、合理。燒結(jié)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(fù)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(shè)計說明書 20 過焦倉閘門給料 , 在槽下經(jīng)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(shè)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(zhì)、高產(chǎn)的重要條件。高爐合理送風制度應(yīng)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(zhì)量合格；有利于爐型和設(shè)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(shè)計說明書 22 k ―送風系統(tǒng)漏風系數(shù)，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(shù)： 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(shù)： 39。K = 出口風壓： 39。P = 39。KP = = 3. 風機選擇 表 10 風機選擇系數(shù) 風機型號 風 量 風 壓 轉(zhuǎn) 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(shè)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(shù)的確定 本設(shè)計每座高爐配備四座熱風爐。 熱風爐工藝布置 本設(shè)計的四座熱風爐采用一字型排列。 熱風爐型式的確定 本設(shè)計采用改進型內(nèi)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(nèi)燃式熱風爐。 1. 確定基本參數(shù) 1) 取單位爐容蓄熱面積為 90 2m / 3m 。 2) 定熱風爐鋼殼下部內(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 北理工大學成人教育畢業(yè)設(shè)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(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(jù)經(jīng)驗，選燃燒室面積占熱風爐內(nèi)截面積的 28% 1) 熱風爐內(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(shè)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(nèi)徑 : 拱腳d =100002 (40+60) =9800mm 據(jù)經(jīng)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(jù)經(jīng)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(zhì)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(shè)計說明書 26 校核： ???外全dH= 符合要求。 熱風爐設(shè)備 熱風爐設(shè)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(diào)節(jié)閥、高爐煤氣流量調(diào)節(jié)閥、焦爐煤氣流量調(diào)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(diào)節(jié)閥，充風閥、廢氣閥及冷風流量調(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爐的燃燒室。空氣由單獨的送 風機供給。本設(shè)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(shè)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(jù)合適的流速確定，按下式計算： ??vd 4? m 式中 d 圓形管道內(nèi)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(nèi)氣體流速參考數(shù)據(jù)見表 11： 河 北理工大學成人教育畢業(yè)設(shè)計說明書 27 表 11 管道內(nèi)氣體流速參考數(shù)據(jù) 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(jù)我國高爐熱風爐管道內(nèi)徑參考數(shù)據(jù)，本設(shè)計選取熱風爐管道內(nèi)徑見表 12： 表 12 熱風爐管道內(nèi)徑 高爐 容積3m 凈煤氣總管 mm 凈煤氣管道 mm 冷風 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(shè)置在熱風爐組一側(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。 熱風爐組的煙囪設(shè)置在遠離高爐方向末端，為混凝土結(jié)構(gòu)，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(guān)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(gòu)成。其作用是：切 斷煤河 北理工大學成人教育畢業(yè)設(shè)計說明書 28 氣、助燃空氣、冷風及煙氣。 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(zhuǎn)換到送風期，當冷風閥上沒有設(shè)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(zhuǎn)入燃燒期時，在煙道閥打開之前應(yīng)打開廢氣閥，將熱風爐內(nèi)相當于鼓風壓力的壓縮空氣由廢氣閥放掉以降低爐內(nèi)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(diào)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(guān)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(chǎn)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(yīng)，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(chǎn)中對高爐生產(chǎn)起指導(dǎo)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(shè)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(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動能，反之，則需相應(yīng)減小風速和鼓風動能。 高爐采用大風量風機生產(chǎn) ,適宜的操作制度是實現(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(chǎn)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(chǎn)優(yōu)勢、獲取較高效益的關(guān)鍵。 2. 風口前燃燒燃料產(chǎn)生的熱煤氣參數(shù)，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(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. 風口循環(huán)區(qū)面積與深度。 風口數(shù)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(shè)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(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)施及足夠的運輸能力。 風口平臺及出鐵場 風口平臺是設(shè)置在高爐下部沿高爐爐缸四周風口前設(shè)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(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 作人員窺視風口，了解爐內(nèi)情況及布置上渣溝。 出鐵場是布置鐵溝、安裝爐前設(shè)備、進行放渣出鐵操作的爐前平臺。大型高爐鐵口數(shù)目多時，可設(shè) 2～ 4 個出鐵場，本設(shè)計的高爐設(shè)有 二 個出鐵場。 本設(shè)計風口平臺及出鐵場采用架空的結(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(yīng)與鐵口位置相適應(yīng)。其長