【正文】 要由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鎖炮機(jī)構(gòu)、壓炮機(jī)構(gòu)、打炮機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)等五部分組成。見(jiàn)圖7—3。圖7—3 電動(dòng)泥炮打泥機(jī)構(gòu)1— 電動(dòng)機(jī)；2—聯(lián)軸器；3—齒輪減速器；4—螺桿；5—螺母；6—活塞；7—泥炮；8—炮嘴。 爐渣處理 本設(shè)計(jì)采用INBA法是由盧森堡PW公司開(kāi)發(fā)的一種爐渣處理工藝。水淬后的渣水混合物經(jīng)水渣槽流入分配器，經(jīng)緩沖槽落入脫水轉(zhuǎn)鼓中，脫水后的水渣經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的膠帶機(jī)運(yùn)至成品水渣倉(cāng)內(nèi)，進(jìn)一步脫水。濾出的水經(jīng)集水斗、熱水池、熱水泵站送至冷卻塔冷卻后進(jìn)入冷卻水池，冷卻后的沖渣水經(jīng)粒化泵送至水渣沖制箱循環(huán)使用。其優(yōu)點(diǎn)是可以連續(xù)濾水，環(huán)境好，占地少，工藝布置靈活，噸渣電耗低，循環(huán)水中懸浮物含量少，泵、閥門和管道的壽命長(zhǎng)。 主鐵溝和撇渣器 主鐵溝 從高爐出鐵口到撇渣器之間的以段鐵溝較主鐵溝，其結(jié)構(gòu)是在80mm厚的鑄鐵槽內(nèi)，砌一層115mm的薪土磚，上面搗以碳素耐火泥。容積大于620m3的高爐主鐵溝長(zhǎng)度為10~14m，小高爐為8~11m，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，一般鐵口附近寬度為1m。主鐵溝的坡度，一般大型高爐為9%~12%，小型高爐為8%~10%，坡度過(guò)小渣鐵流速太慢，延長(zhǎng)出鐵時(shí)間；坡度過(guò)大流速太快，降低撇渣器的分離效果。為解決大型高壓高爐在劇烈的噴射下，渣鐵難分離的問(wèn)題，主鐵溝加長(zhǎng)到15m，加寬到1200mm，深度增大到1200mm，坡度可以減小到2%。 撇渣器 撇渣器又稱渣鐵分離器、砂口或小坑，位于主鐵溝端部。其作用是利用渣鐵密度不同，用擋渣板把下渣擋住，只讓鐵水從下面穿過(guò)，達(dá)到渣鐵分離的目的。撇渣器的尺寸與高爐大小、鐵水流速有關(guān)。 支鐵溝和渣溝 支鐵溝是從撇渣器后至鐵水?dāng)[動(dòng)流槽或鐵水流嘴的鐵水溝。大型高爐支鐵溝的結(jié)構(gòu)與主鐵溝相同，坡度一般為5%~6%，在流嘴處可達(dá)10%。 渣溝的結(jié)構(gòu)是在80mm厚的鑄鐵槽內(nèi)搗一層墊溝料，鋪上河砂即可，不必砌磚襯，這是因?yàn)樵河隼鋾?huì)自動(dòng)結(jié)殼。渣溝的坡度在渣口附近較大，約為20%~30%，流嘴處為10%，其它地方為6%。下渣溝的結(jié)構(gòu)與渣溝結(jié)構(gòu)相同。為了控制渣鐵流入指定流嘴，由渣鐵閘門控制。 擺動(dòng)流嘴 鐵水?dāng)[動(dòng)流嘴設(shè)在出鐵場(chǎng)盡頭，安裝在出鐵場(chǎng)鐵水溝下面，其作用是把經(jīng)鐵水溝流出的鐵水轉(zhuǎn)換到左右任意方向，注入出鐵場(chǎng)平臺(tái)下的鐵水罐車中。和以往把鐵水經(jīng)鐵溝、流嘴直接流入各鐵水罐車的鐵水處理方法相比，擺動(dòng)流嘴具有以下優(yōu)點(diǎn)；（1）縮短了鐵溝長(zhǎng)度，簡(jiǎn)化了出鐵場(chǎng)布置；（2）減少了在高溫、粉塵條件下轉(zhuǎn)換鐵水擋板的作業(yè)；（3）減輕了修補(bǔ)鐵溝的作業(yè)；（4）提高了爐前鐵水運(yùn)輸能力，使高爐車間和鐵路布置更為簡(jiǎn)化。 鐵溝材質(zhì)及澆注工藝 鐵溝的材質(zhì)主要有碳素?fù)v打料和澆注料。由于后者壽命長(zhǎng)，有利于減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和降低成本，其使用的范圍正逐步擴(kuò)大。 根據(jù)高爐的生產(chǎn)要求，鐵溝的澆注有冷澆和熱澆之分。有三個(gè)鐵口的高爐因施工時(shí)間較長(zhǎng)，可采取冷澆方式，有兩個(gè)鐵口的高度因施工時(shí)間短，只能進(jìn)行熱澆，相比之下，熱澆時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度大于冷澆方式。它們的施工工藝是一樣的：（1）澆注前必須將舊料鏟除，清理干凈不能有渣土；（2）模具定位牢固；（3）混煉焦注料，先干混2min，加水后混煉6min，水量6%~7%；（4）對(duì)稱布料，按一個(gè)方向振搗，時(shí)間以表面翻漿為宜，拔出振搗棒要慢，防止產(chǎn)生空間；（5）澆注料批間隔不大于30min；（6）澆注料完全凝固后拔模；（7）檢查合格后蓋蓋；（8）按養(yǎng)生曲線加火烤干。 有一個(gè)鐵口的高爐，由于施工時(shí)間更短，只能使用碳素?fù)v打料，為了減少烘烤時(shí)間，在料中加入了樹(shù)脂以替代加水。其主要成分是焦粉、勃土、樹(shù)脂等。 8 煤氣除塵系統(tǒng) 除塵設(shè)備及原理實(shí)用中除塵技術(shù)，都是借外力作用來(lái)使粉塵和氣體分離的?？山柚耐饬ΨN類有：（1）慣性力，當(dāng)氣流方向突然改變時(shí)，塵粒具有慣性力，使其繼續(xù)前進(jìn)而分離出來(lái)。（2）加速度力，即靠塵粒具有比氣體分子更大的重力、離心力和靜電引力而分離出來(lái)。（3）束縛力，主要是用過(guò)濾和過(guò)篩的方法，擋住塵粒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。按除塵后煤氣所能達(dá)到的凈化程度，除塵設(shè)備科分為三類：（1）粗除塵設(shè)備：能夠去粒徑在60~100um及其以上大顆粒粉塵的除塵設(shè)備。常采用重力除塵器、旋風(fēng)除塵器等。效率可達(dá)70%~80%，粗除塵后煤氣含塵量為2~109/m3。（2）半精細(xì)除塵設(shè)備：能除去粒徑大于20um粉塵的除塵設(shè)備。常采用洗絳塔、一級(jí)文氏管、一級(jí)布袋除塵器等。效率可達(dá)85%~90%。以下。（3）精細(xì)除塵設(shè)備：能除去粒徑小于20um粉塵的除塵設(shè)備。常采用電除塵設(shè)備、二級(jí)文氏管、二次布袋除塵等。除塵后煤氣含塵量降至10mg/m3以下。工藝流程：高爐煤氣帶出的粉塵常在0~500mm之間，其中絕大部分為200~500mm。不同的除塵器只能除去某些粒度范圍的粉塵。為了將煤氣中的含塵量清除到5~10mg/m以下，宜采用多個(gè)或多種除塵設(shè)備組合的循環(huán)漸進(jìn)的除塵形式，前階段工作后階段的設(shè)備區(qū)完成總是不經(jīng)濟(jì)的，甚至是不可能的。煤氣除塵分為濕式除塵系統(tǒng)和干式除塵系統(tǒng)兩種。濕法除塵采用重力除塵器→洗絳塔→文氏管→脫水器系統(tǒng)→重力除塵器→一級(jí)文氏管→脫水器→二級(jí)文氏管→脫水器系統(tǒng)。高壓高爐還需經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥組→消音器→快速水溫閥或插板閥常壓高爐當(dāng)爐頂壓力過(guò)低時(shí)需增設(shè)電除塵器。濕法除塵效果穩(wěn)定，清洗后的煤氣質(zhì)量好；缺電是產(chǎn)生污水，既消耗大量的水，還要進(jìn)行污水處理。干法除塵有兩種：重力除塵器→布袋除塵器→或重力除塵器→板式電除塵器。干法的最大優(yōu)點(diǎn)是消除了污水，有利于環(huán)保，提高了余壓透平發(fā)電能力，但是工作不穩(wěn)定，凈煤氣含塵量有波動(dòng)。所以現(xiàn)在打高爐多采用干濕結(jié)合法除塵，在干法達(dá)不到清洗要求時(shí)切換成濕法。 有關(guān)設(shè)備 煤氣管出管本設(shè)計(jì)采用四根煤氣導(dǎo)出管，根據(jù)每噸鐵所需的空氣量，計(jì)算每噸鐵所產(chǎn)生的煤氣量。算得煤氣上升管道直徑dl=[(3600)]=2520mm導(dǎo)出管與水平夾角成530以免積灰。 上升管導(dǎo)出管上部分對(duì)合并在一起的垂直部分稱為上升管。匯合后的總管垂直部分。d2=2520=3125mm 下降管上升管通往除塵器的管道稱為下降管d3=d2=3125mm。總管d4=3500mm。（1）尺寸的確定：~，則，取11500~。則H=13225mm下椎體部分保證角度為530以利于清灰。（2） 重力除塵器各尺寸如表81。81 重力除塵器的尺寸鋼板厚度（mm）直筒上錐下錐拐角數(shù)值800096008060808053圖81 重力除塵器1—煤氣下降管； 2—除塵器； 3—清灰口； 4—中心導(dǎo)入管； 5—塔前管。9 噴吹設(shè)備 設(shè)計(jì)為噴吹煤粉煤粉成分見(jiàn)表13高爐噴吹煤粉是從高爐風(fēng)口向爐內(nèi)直接噴吹磨細(xì)了的無(wú)煙煤粉或煙煤粉或這兩者的混合煤粉，以替代焦炭起提供熱量和還原劑的作用，從而降低焦比，降低生鐵成本，它是現(xiàn)代高爐冶煉的一項(xiàng)重大技術(shù)革命。高爐噴吹煤粉的意義：高爐噴煤對(duì)現(xiàn)代高爐煉鐵技術(shù)來(lái)說(shuō)是具有革命性的重大措施。它是高爐煉鐵能否與其它煉鐵方法競(jìng)爭(zhēng)，繼續(xù)生存和發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，其意義具體表現(xiàn)為：(1) 以價(jià)格低廉的煤粉部分替代價(jià)格昂貴而日趨匱乏的冶金焦炭，使高爐煉鐵焦比降低，生鐵成本下降；(2) 噴煤是調(diào)劑爐況熱制度的有效手段；(3) 噴煤可改善高爐爐缸工作狀態(tài)，使高爐穩(wěn)定順行；(4) 噴吹的煤粉在風(fēng)口前氣化燃燒會(huì)降低理論燃燒溫度，為維護(hù)高爐冶煉所必須的T理，需要補(bǔ)償，這就為高爐使用高風(fēng)溫和富氧鼓風(fēng)創(chuàng)造了條件；(5) 噴吹煤粉氣化過(guò)程中放出比焦炭多的氫氣，提高了煤氣的還原能力和穿透擴(kuò)散能力，有利于礦石還原和高爐操作指標(biāo)的改善；(6) 噴吹煤粉替代部分冶金焦炭，既緩和了焦炭的需求，也減少了煉焦設(shè)施，可節(jié)約基建投資，尤其是部分運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間已達(dá)30年需要大修的焦?fàn)t，由于以煤粉替代焦炭而減少焦炭需求量，需大修的焦?fàn)t可停產(chǎn)而廢棄；(7) 噴煤粉代替焦炭，減少焦?fàn)t座數(shù)和生產(chǎn)的焦炭量，從而可降低煉焦生產(chǎn)隊(duì)環(huán)境的污染。噴吹系統(tǒng)的組成噴吹系統(tǒng)主要由原煤貯運(yùn)、煤粉制備、煤粉輸送、煤粉噴吹、熱煙氣及供氣等部分組成。噴吹工藝：從煤粉制備和噴吹設(shè)施的配置上來(lái)分，高爐噴煤工藝有兩種模式，即間接噴吹模式和直接噴吹模式。制粉系統(tǒng)和噴吹系統(tǒng)結(jié)合在一起直接向高爐噴吹的工藝叫直接噴吹工藝；制粉系統(tǒng)和噴吹系統(tǒng)分開(kāi)，通過(guò)罐車或氣動(dòng)輸送管道將煤粉從制粉車間送到靠近高爐的噴吹站，再向高爐噴吹煤粉的工藝叫間接噴吹工藝。一般高爐多的企業(yè)宜采用間接噴吹工藝，高爐少的企業(yè)宜采用直接噴吹工藝。 高爐噴煤設(shè)備 引射混合器混合器是將輸送氣體與煤粉混合，并使煤粉從倉(cāng)式泵或噴吹罐啟動(dòng)的設(shè)備。它是利用從噴嘴噴射出高速氣流所產(chǎn)生的相對(duì)負(fù)壓對(duì)煤粉進(jìn)行吸附、混勻和啟動(dòng)的，噴嘴周圍產(chǎn)生的相對(duì)負(fù)壓的大小與噴嘴直徑、氣流速度和噴嘴的位置有關(guān)?；旌掀鞯膰娮煳恢每梢郧昂笳{(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)效果極為明顯，噴嘴位置稍前或稍后都會(huì)引起相對(duì)負(fù)壓不足而出現(xiàn)空噴。噴射能力大小與噴嘴直徑，氣流速度，煤粉流化及噴嘴在混合器內(nèi)的相對(duì)位置有關(guān)。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，價(jià)格便宜，被廣泛利用。 揚(yáng)角式分配器噴吹介質(zhì)和煤粉沿因定流向出入，所以阻力小，且不積灰，煤量分配均勻，誤差小于7%，壽命較高。 倉(cāng)泵倉(cāng)泵有下出料和上出料兩種。下出料倉(cāng)式泵大體與噴吹罐類似，只是倉(cāng)體粗胖些。倉(cāng)體上設(shè)流化裝置、沖壓閥、放散閥、防爆裝置、電子稱等裝置。倉(cāng)下節(jié)一混合器，混合器是倉(cāng)式泵出口。其輸煤能力與倉(cāng)式泵出口壓力、混合器噴嘴長(zhǎng)度、噴射氣體速度等有關(guān)，倉(cāng)式泵壓力愈高，噴射氣體速度愈大，則輸出煤粉量越多。上出料倉(cāng)式泵為一體積較大的流化罐。倉(cāng)體下部有一流化室，設(shè)流化床，出料管垂直流化床向上引出，其距離可以按照輸送煤粉量和固氣比調(diào)節(jié)。倉(cāng)內(nèi)煤粉流化后，有出料管輸出并進(jìn)入輸煤管道，輸出煤粉能力和掃清輸粉管道積粉。倉(cāng)式泵無(wú)機(jī)械傳動(dòng)，工作時(shí)噪音小，輸送能力大，能耗較小，但體積較大，多適用于高壓操作的高爐。 液態(tài)化裝置為了快速和均勻給料，煤粉罐的下椎體和下粉管處部要裝流態(tài)化裝置。本設(shè)計(jì)采用的為側(cè)向噴嘴。 噴煤槍噴煤槍為高爐噴煤的重要設(shè)備之一。噴煤槍為內(nèi)徑12~15mm的耐熱合金鋼管，噴槍插入位置應(yīng)保證煤粉流股與風(fēng)口不摩擦，否則易破損風(fēng)口。插入后，插座后用旋轉(zhuǎn)地壓緊機(jī)構(gòu)固定，前后位置可以調(diào)節(jié)，在短期停噴時(shí)，不必拔出噴粉槍，只是空吹壓縮空氣。如需要拔出時(shí)，靠固定在插座上的球形逆止閥將噴吹口自動(dòng)關(guān)閉。本設(shè)所用的為斜插式噴槍，它直接受熱的管道較短，不易變形。10車間布置形式 車間布置 高爐煉鐵車間布置的合理性，關(guān)系到相鄰車間和公用設(shè)施是否合理，也關(guān)系到原料和產(chǎn)品的運(yùn)輸能否正常連續(xù)進(jìn)行，設(shè)施的公用性及運(yùn)輸線，管網(wǎng)線的長(zhǎng)短，對(duì)產(chǎn)品成本及單位產(chǎn)品投資有一定的影響。因此規(guī)劃車間布置是一定要考慮周到。 高爐煉鐵里間平面布置應(yīng)遵循的原則（1）在工藝合理、操作安全、滿足生產(chǎn)的條件下，應(yīng)盡量緊湊，并合理地共用一些設(shè)備與建筑物，以求少占土地和縮短運(yùn)輸線、管線的距離。（2）有足夠的運(yùn)輸能力，保證原料及時(shí)入廠和產(chǎn)品（副產(chǎn)品）及時(shí)運(yùn)出。（3）車間內(nèi)部鐵路、道路布置通暢。（4）要考慮擴(kuò)建的可能性，在可能條件下留一座高爐的位置。在高爐大修、擴(kuò)建時(shí)施工安裝作業(yè)及材料設(shè)備堆放等不得影響其他高爐正常生產(chǎn)。本設(shè)計(jì)采用一列式布置，其特點(diǎn)是高爐和熱風(fēng)爐中心線在同一列線上，出鐵場(chǎng)也布置在此列線上。車間鐵路與高爐列線平行。夠路出鐵側(cè)有鐵水罐車停放線及走行線，在出渣側(cè)有渣罐車停放線及走行線沖渣系統(tǒng)設(shè)施。高爐的間距主要決定與鐵溝嘴數(shù)目，寬度決定風(fēng)口平臺(tái)，出鐵場(chǎng)寬度取決于鐵路條數(shù)，此種形式的優(yōu)點(diǎn)是緊湊，節(jié)約占地面積，可供用一些設(shè)備和建筑物節(jié)約投資。但因鐵路不在車間內(nèi)連接，所以運(yùn)輸?shù)淖杂啥刃。?dāng)高爐數(shù)目多時(shí)造成運(yùn)輸不便。 一列式布置：一列式高爐平面布置如圖10特點(diǎn)—1所示，其主要是：高爐與熱風(fēng)爐在同一列線，出鐵場(chǎng)也布置在高爐同一列線上成為一列，并且與車間鐵路線平行。這種布置可以供用出鐵場(chǎng)和爐前起重機(jī)，節(jié)省投資；熱風(fēng)爐距高爐近，熱損失小。但是運(yùn)輸能力低，在高爐數(shù)目多產(chǎn)量高時(shí)，運(yùn)輸不方便，特別是在一座高爐檢修時(shí)車間調(diào)度復(fù)雜。圖101 一列式高爐平面布圖1—高爐； 2—熱風(fēng)爐； 3—重力除塵器； 4—出鐵廠； 5—高爐設(shè)計(jì)室； 6—休息室； 7—水渣溝； 8—卷?yè)P(yáng)機(jī)室； 9—熱風(fēng)爐計(jì)器室； 10—煙囪； 11—貯礦槽； 12—貯焦槽； 13—鐵水管停放線。 結(jié) 束 語(yǔ)經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。時(shí)間過(guò)得真的很快，從布置任務(wù)開(kāi)始，我在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行一些基本資料的收集、整合、篩選，到現(xiàn)在的完成整個(gè)設(shè)計(jì)，整個(gè)過(guò)程到現(xiàn)在人仍然是歷歷在目，回顧起來(lái)讓我感受頗深，凡是學(xué)術(shù)上的研究與探討都是艱辛枯燥的，但總有一種求真的力量在驅(qū)使我們，直到最后成功到達(dá)目的地！本次設(shè)計(jì)我的課題是根據(jù)冷水江地區(qū)條件，設(shè)計(jì)一個(gè)年產(chǎn)500萬(wàn)t的高爐煉鐵車間，我查找了有關(guān)冷水江地區(qū)的地理位置、氣候、資源、交通、水利、能源等個(gè)方面以考慮是否適合建廠，后根據(jù)一些文獻(xiàn)資料及教材我找到了一些有關(guān)設(shè)計(jì)的資料，比如國(guó)內(nèi)外各大鋼鐵廠的一些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，以及一些在冶金行業(yè)領(lǐng)域的新技術(shù)，用以完善我的設(shè)計(jì)，根據(jù)自己選取的一些數(shù)據(jù)我繪出了煉鐵廠的車間平面布置示意圖以及主要跨間的橫斷面圖。確定了一些主要跨間及設(shè)備的布置位置及尺寸，包括主廠房的大概形狀等等。本次設(shè)計(jì)我嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，遵循法律法規(guī)及相關(guān)設(shè)計(jì)原則，聯(lián)系實(shí)際