【正文】 總截面積為爐喉截面積的30%，上升管內(nèi)煤氣標(biāo)態(tài)流速為6～8 m/s。上升管的高度應(yīng)能保證下降管的傾角不小于40度。由上升管通向除塵器的一段為煤氣下降管，為保證下降管內(nèi)不沉積灰塵，下降管煤氣標(biāo)態(tài)流速應(yīng)大于上升管煤氣流速。為此，下降管截面積為上升管截面積的80%，同時(shí)應(yīng)保證下降管傾角大于40176。 粗除塵裝置 重力除塵器除塵原理煤氣經(jīng)中心導(dǎo)入管后，氣流突然轉(zhuǎn)向，流速的突然降低，煤氣中的灰塵顆粒在慣性力和重力的作用下沉降到除塵器底部。底部設(shè)有清灰裝置，定期清除積灰。 半精細(xì)除塵裝置半精細(xì)除塵裝置設(shè)在粗除塵裝置之后，用來(lái)除去粗除塵不能沉降的細(xì)顆粒粉塵，以減小精細(xì)除塵裝置的負(fù)荷。，它由煤氣入口管、溢流水箱、收縮管、喉口和擴(kuò)張管等組成。工作時(shí)溢流水箱的水不斷沿溢流口流入收縮段，保持收縮段至喉口連續(xù)地存在一層水膜，當(dāng)高速煤氣流通過(guò)喉口時(shí)與水激烈沖擊，使水霧化，水和煤氣充分接觸，煤氣降溫，粉塵顆粒濕潤(rùn)聚合并隨水排出。 溢流文式管示意圖1—煤氣入口；2—溢流箱；3—溢流口；4—喉口，喉口直徑不大于500mm，其斷面為圓形。 文氏管主要參數(shù)收縮角擴(kuò)張角 喉口長(zhǎng)度mm喉口流速m/s噴水單耗t/103m3溢流水量t/103m320186?！?5186。6186。～7186。30050～70～ 精細(xì)除塵裝置高爐煤氣經(jīng)粗除塵和半精除塵之后，尚含有少量顆粒更細(xì)的粉塵，需要進(jìn)一步精細(xì)除塵之后才可以使用。 文式管精細(xì)除塵文式管與溢流文式管除塵原理相同，只是通過(guò)喉口部位的煤氣流速更大，氣體對(duì)水的沖擊更加激烈，水的霧化更加充分，是更細(xì)的粉塵顆粒得以濕潤(rùn)凝聚與煤氣分離。：文式管的除塵效率與喉口處煤氣流速和耗水量有關(guān)，文式管的壓力損失與喉口流速和水氣比成正比。：由于文式管壓力損失較大，適用于高壓高爐，文式管串聯(lián)使用可以使標(biāo)態(tài)煤氣含塵量降至5kg/m3 以下。 文式管內(nèi)型1—收縮段；2—喉口；3—擴(kuò)張段；4—給水管 文氏管結(jié)構(gòu)參數(shù)收縮角擴(kuò)張角喉口流速m/s壓力損失Pa水耗t/103m320186?！?5186。6186?！?186。90～120(8～10)103～ 靜電除塵器氣體通過(guò)兩極間的高壓電場(chǎng)，由于產(chǎn)生電暈現(xiàn)象氣體發(fā)生電離，帶陰離子的氣體聚集在粉塵上，在電場(chǎng)力作用下向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，在陽(yáng)極上氣體失去電荷向上運(yùn)動(dòng)并排出，灰塵沉積在陽(yáng)極上，用震動(dòng)或水沖的辦法使其脫離陽(yáng)極，聚集和清除。： 板式電除塵原理 脫水器清洗除塵后的煤氣含有大量細(xì)顆粒水滴，而且水滴吸附有粉塵，這些水滴必須除去，否則將降低煤氣的發(fā)熱值和除塵效果。因此，煤氣除塵系統(tǒng)精細(xì)除塵裝置之后設(shè)有脫水器。擋板式脫水器一般設(shè)在調(diào)壓閥組之后，煤氣從切線方向進(jìn)入后，經(jīng)曲折擋板回路，水泥滴在離心力和重力作用下與擋板和器壁接觸被吸附在擋板和器壁上、積集并向下流動(dòng)而被除去。8 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。渣鐵處理系統(tǒng)是高爐生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，及時(shí)合理地處理好生鐵和爐渣是保證高爐按時(shí)正常出鐵、出渣，確保高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗和改善環(huán)境重要手段。選定這些設(shè)備時(shí)應(yīng)該做到：既注意不斷提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，為高爐進(jìn)一步強(qiáng)化創(chuàng)造條件，又要關(guān)心工人健康，改進(jìn)操作，用機(jī)械化自動(dòng)化代替繁重的體力勞動(dòng)。 風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場(chǎng)設(shè)計(jì) 風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場(chǎng)在高爐下部，沿高爐爐缸風(fēng)口前設(shè)置的工作平臺(tái)為風(fēng)口平臺(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，其操作面積隨爐容大小而異，一般由爐殼外徑算起，凈空寬度為3~7m[12]。操作人員要通過(guò)風(fēng)口觀察爐況，更換風(fēng)口，放渣，維護(hù)渣口、渣溝，檢查冷卻設(shè)備，操作一些閥門(mén)等。出鐵場(chǎng)是布置鐵溝、安裝爐前設(shè)備、進(jìn)行出鐵放渣操作的爐前工作平臺(tái)。出鐵場(chǎng)面積的大小，取決于渣鐵溝的布置和爐前操作的需要。出鐵場(chǎng)長(zhǎng)度與鐵溝流嘴數(shù)目及布置有關(guān)，以便機(jī)車(chē)能夠通過(guò)。出鐵場(chǎng)長(zhǎng)度一般為40~60m，其寬度有渣鐵運(yùn)輸鐵路線決定，一般為15~25m。根據(jù)爐前的工作特點(diǎn)，出鐵場(chǎng)在主鐵溝區(qū)域應(yīng)保持平坦，其余部分做成由中心向兩側(cè)和由鐵口向兩端部隨渣鐵溝走向一致的坡度。大型高爐鐵口數(shù)目多時(shí)，可設(shè)2~4個(gè)出鐵場(chǎng)[13]。目前20003000 m3高爐設(shè)23個(gè)出鐵口，本設(shè)計(jì)的高爐是2022m3，設(shè)計(jì)2個(gè)出鐵口，輪流使用，基本上連續(xù)出鐵，不設(shè)渣口，一個(gè)矩形出鐵場(chǎng)。風(fēng)口平臺(tái)和出鐵場(chǎng)的結(jié)構(gòu)是空架的，它是支持在鋼筋混凝土柱子上的預(yù)制鋼筋混凝土板或直接搗制成的鋼筋混凝土平臺(tái)。其下面可做倉(cāng)庫(kù)和存放泥溝，炮泥，~。渣鐵溝地面與樓板之間，為了絕熱和防止渣鐵溝下沉，一般要砌耐火磚和紅磚基礎(chǔ)層，最上面地坪立砌一層紅磚或廢耐火磚。 渣鐵溝和撇渣器主鐵溝從高爐出鐵口到撇渣器之間的一段鐵溝叫主鐵溝，其結(jié)構(gòu)是在80 mm厚的鑄鐵槽內(nèi)，砌一層115mm的黏土磚，上面搗以碳素耐火泥。主鐵溝長(zhǎng)度15m， m，過(guò)短會(huì)使渣鐵來(lái)不及分離。主鐵溝的寬度是逐漸擴(kuò)張的，這樣可以減小渣鐵流速，有利于渣鐵分離。主鐵溝的坡度9%～12%。撇渣器 撇渣器示意圖1—主鐵溝；2—下渣溝砂壩；3—?dú)堣F溝砂壩；4—擋渣板；5—溝頭；6—支鐵溝；7—?dú)堣F孔；8—小井；9—砂口眼撇渣器又稱(chēng)渣鐵分離器、砂口或小坑。它是利用渣鐵的密度不同，用擋渣板把渣擋住，讓鐵水從下面穿過(guò)，達(dá)到渣鐵分離的目的。支鐵溝和渣溝支鐵溝的結(jié)構(gòu)與主鐵溝相同，坡度一般為6%，在流嘴處可達(dá)10%。渣鐵溝的結(jié)構(gòu)是在80mm厚的鑄鐵槽內(nèi)搗一層墊溝料，鋪上河沙即可，不必砌磚襯。 擺動(dòng)流嘴擺動(dòng)流嘴安裝在出鐵場(chǎng)下面，其作用是把鐵水溝流來(lái)的注入出鐵場(chǎng)平臺(tái)下的任意一個(gè)鐵水罐中。設(shè)置擺動(dòng)流嘴的優(yōu)點(diǎn)是：縮短了鐵水溝長(zhǎng)度，簡(jiǎn)化了出鐵場(chǎng)布置；減輕了補(bǔ)修鐵溝的作業(yè)。擺動(dòng)流嘴由驅(qū)動(dòng)裝置、擺動(dòng)流嘴本體及支座組成。一般擺動(dòng)角度為30176。，擺動(dòng)時(shí)間12秒。 爐前主要設(shè)備爐前主要設(shè)備有開(kāi)鐵口機(jī)、堵鐵口泥炮、堵渣機(jī)、換風(fēng)口機(jī)、爐前吊車(chē)等。 開(kāi)鐵口機(jī)開(kāi)鐵口機(jī)就是高爐出鐵時(shí)打開(kāi)出鐵口的設(shè)備[6]。為保證爐前操作人員的安全，現(xiàn)在高爐打開(kāi)鐵口的操作都是機(jī)械化、遠(yuǎn)距離進(jìn)行的。開(kāi)鐵口機(jī)按其動(dòng)作原理分為鉆孔式和沖鉆式兩種。目前高爐普遍采用氣動(dòng)沖鉆式開(kāi)鐵口機(jī)。本設(shè)計(jì)也采用氣動(dòng)沖鉆式開(kāi)鐵口機(jī)。沖鉆式開(kāi)鐵口機(jī)的特點(diǎn)是：鉆出的鐵口通道接近于直線，可減少泥炮的推泥阻力；開(kāi)鐵口速度快，時(shí)間短；自動(dòng)化程度高。 堵鐵口泥炮堵鐵口泥炮是用來(lái)堵鐵口的設(shè)備。泥炮主要由打泥機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)炮機(jī)構(gòu)組成。按驅(qū)動(dòng)方式可將泥炮分為汽動(dòng)泥炮、電動(dòng)泥炮和液壓泥炮3種?，F(xiàn)代大型高爐多采用液壓泥炮。本設(shè)計(jì)也采用液壓泥炮。 爐前吊車(chē)為了減輕爐前勞動(dòng)強(qiáng)度，高爐設(shè)置爐前吊車(chē)，運(yùn)送爐前各種材料，更換泥炮，清理殘?jiān)鼩堣F等。吊車(chē)能力的確定，是根據(jù)爐前最重設(shè)備，如泥炮來(lái)考慮。高爐起重能力主鉤20t，副鉤5t。本設(shè)計(jì)吊車(chē)跨距形式為同時(shí)跨渣線、鐵線。吊車(chē)司機(jī)室布置在鐵線側(cè)，便于操作。 鐵水處理高爐生產(chǎn)的鐵水，大部分用于煉鋼。但是鑄造鐵和部分煉鋼鐵必須鑄成鐵塊。 魚(yú)雷罐車(chē)盛接鐵水并將鐵水運(yùn)出鐵廠采用魚(yú)雷罐車(chē)。 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)采用雙鏈?zhǔn)借T鐵機(jī)，可按下式計(jì)算：Q 式中Q—鑄鐵機(jī)產(chǎn)量；P—單個(gè)鐵塊重量；A—兩塊鐵模中心距；V—鏈帶速度；K1—鑄一罐鐵水的澆鑄時(shí)間與鑄一罐鐵水的總時(shí)間之比，；K2—鑄鐵機(jī)作業(yè)率，；K3—鐵水鑄成鐵塊的收得率，%。 爐渣處理設(shè)備高爐爐渣可以作為水泥原料、隔熱材料以及其他建筑材料等。高爐渣處理方法有爐渣水淬法、放干渣及沖渣棉[14]。本設(shè)計(jì)采用拉薩法水淬渣（RASA）處理，特殊情況采用干渣生產(chǎn)。 拉薩法水淬渣拉薩法水淬渣的特點(diǎn)是水淬后的渣漿通過(guò)管道送到離高爐較遠(yuǎn)的地方，再進(jìn)行脫水等處理。該法的優(yōu)點(diǎn)是：工藝布置靈活，爐渣?；浞?，成品渣含水分低，質(zhì)量高，沖渣時(shí)產(chǎn)生的大量有害氣體經(jīng)過(guò)處理后排空，避免了有害氣體污染車(chē)間環(huán)境。其缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜，耗電量大，渣泵及運(yùn)輸管道容易磨損等。 干渣生產(chǎn)干渣坑作為爐渣處理的備用手段，用于處理開(kāi)爐初期爐渣、爐況失常時(shí)渣中的帶鐵的爐渣以及在水沖渣系統(tǒng)事故檢修時(shí)的爐渣。干渣采用噴水冷卻，由設(shè)在干渣坑兩側(cè)擋墻上的噴水頭向干渣坑內(nèi)噴水。干渣生產(chǎn)時(shí)將高爐熔渣直接排入干渣坑，在渣面上噴水，使?fàn)t渣充分?；?，然后用挖掘機(jī)將干渣挖掘運(yùn)走。為使渣能迅速?；驮械臍怏w順利排出。一般采取薄層放渣和多層放渣，一次放出的熔渣層厚度以10mm左右為宜。干渣坑的容量取決于高爐容積大小和采掘機(jī)設(shè)備的型式。9 能源回收利用 高爐爐頂余壓發(fā)電為了回收高爐煤氣的物理能，在高爐煤氣系統(tǒng)設(shè)置透平發(fā)電機(jī)組(簡(jiǎn)稱(chēng)TRT)，與調(diào)節(jié)閥組并聯(lián)，利用煤氣的壓力能和熱能發(fā)電。一般情況下，高爐車(chē)間的余壓發(fā)電能滿(mǎn)足高爐車(chē)間自身用電量（高爐鼓風(fēng)機(jī)電耗除外）。本設(shè)計(jì)采用濕式軸流氣動(dòng)式透平機(jī)。 熱風(fēng)爐煙道廢氣余熱回收余熱回收裝置的作用是利用熱風(fēng)爐煙道廢氣來(lái)預(yù)熱助燃空氣和煤氣，有效回收熱風(fēng)爐煙道廢氣的顯熱[16]。目前常用的余熱回收裝置有熱管式換熱器和熱媒式換熱器兩種，本設(shè)計(jì)采用熱媒式換熱器。熱媒式換熱器主要設(shè)備包括煙氣換熱器、助燃煙氣換熱器、煤氣換熱器、循環(huán)泵、熱媒體儲(chǔ)罐、膨脹罐、供給泵等。熱媒式換熱器的工作原理是：熱媒體在循環(huán)泵的強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)下流入煙氣換熱器中的鋼管內(nèi)而被熱風(fēng)爐煙道廢氣加熱，冷卻后的熱風(fēng)爐煙道廢氣通過(guò)煙囪排入大氣，加熱后的熱媒體流入助燃空氣換熱器和煤氣換熱器的鋼管內(nèi)，將熱量傳遞給助燃空氣和煤氣，加熱后的助燃空氣和煤氣送入熱風(fēng)爐內(nèi)燃燒，冷卻后的熱媒體經(jīng)過(guò)循環(huán)泵再次送入煙氣換熱器內(nèi)加熱，如此循環(huán)。這種余熱回收系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，由于煙氣換熱器、助燃空氣換熱器和煤氣換熱器分開(kāi)布置，分別靠近相應(yīng)的管道，因此，熱風(fēng)爐煙道廢氣管、煤氣管不用往返重復(fù)，可縮短大直徑管道的長(zhǎng)度，節(jié)省材料，占地面積小，布置緊湊，熱效率高，氣密性好，可以通過(guò)調(diào)節(jié)熱媒體的流量來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)熱助燃空氣和預(yù)熱煤氣之間的熱量。參考文獻(xiàn)［1］郝素菊，蔣武鋒，方覺(jué). 高爐煉鐵設(shè)計(jì)原理[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2008.［2］王筱留. 鋼鐵冶金學(xué)[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2005年.［3］福武剛，等. 高爐回旋區(qū)和爐缸工作文集[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1986, 4353.［4］溫良英，自晨光，陳登福. 回旋區(qū)煤粉燃燒過(guò)程與輻射圖像的關(guān)聯(lián)性[J]. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào), 2003, 26(9)：9395.［5］郭術(shù)義，陳舉華. 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[17] LONG Zhanjun,WEN Liangying et al. COLD MODEL STUDY ON RACEWAY SIZE IN BLAST FURNACE[J]. Chong qing College of Materials Science and Engineering, 2002, 45.專(zhuān)題研究高爐專(zhuān)家系統(tǒng)模型的應(yīng)用及發(fā)展摘要：高爐專(zhuān)家系統(tǒng)是現(xiàn)代化冶金人工智能的應(yīng)用。目前我國(guó)許多大型鋼鐵企業(yè)已擁有較完備的專(zhuān)家系統(tǒng)。高爐專(zhuān)家系統(tǒng)主要包括人機(jī)界面、數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、解釋器等部分，以知識(shí)庫(kù)為核心，指導(dǎo)高爐生產(chǎn)。我國(guó)高爐專(zhuān)家系統(tǒng)已步入閉環(huán)控制的開(kāi)發(fā)應(yīng)用階段，正向著“高效、節(jié)能、低耗、長(zhǎng)壽”的目標(biāo)努力。關(guān)鍵詞：知識(shí)庫(kù)；發(fā)展；應(yīng)用；高爐專(zhuān)家系統(tǒng)Abstract： Blast furnace expert system is an application of artificial intelligence in modernization metallurgy. Recently, many largescale steel works has already own a plete expert system in China. The expert system of blast furnace has mainly consists of Humanputer Interface, Database, Knowledge base, Inference engine and Interpreter, is centred around the knowledge base, guiding the production of blast furnace. These expert system of BF has stepped into application development stage of closedloop control. And they are going for the objective of high efficiency, energy saving, low consumption, long campaign.Key words: Knowledge base，Development，Application，Blast furnace expert system專(zhuān)家系統(tǒng)是人工智能的重要分支之一。所謂專(zhuān)家系統(tǒng)是一個(gè)具有大量的專(zhuān)門(mén)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)，模擬人類(lèi)專(zhuān)家的決策過(guò)程，以便解決那些需要人類(lèi)專(zhuān)家處理的復(fù)雜問(wèn)題。高爐專(zhuān)家系統(tǒng)自1986年日本鋼管公司在福山5號(hào)