【正文】 底: 熱風(fēng)爐筒體下弦?guī)? 熱風(fēng)爐筒身: 高爐爐殼厚度的選擇本次設(shè)計(jì)中高爐的爐殼厚度見(jiàn)下表：高爐容積 2518 ，高爐結(jié)構(gòu)形式 爐體框架3m第 33 頁(yè)爐底爐殼厚度 28 ，風(fēng)口區(qū)爐殼厚度 36mm爐腹?fàn)t殼厚度 20 ，爐腰爐殼厚度 20爐身下部爐殼厚度 20 ，爐頂及爐喉爐殼厚度 36爐身其他部分爐殼厚度 28 高爐基礎(chǔ) 高爐基礎(chǔ)的作用高爐基礎(chǔ)是高爐下部的承重結(jié)構(gòu),它的作用是將高爐全部載荷均勻地傳遞到,如圖 21 所示:圖 214 高爐基礎(chǔ)示意圖 1冷卻壁。2水冷管。3耐火磚。4爐底磚。5耐熱混凝土基墩。6鋼筋混凝土基座對(duì)高爐基礎(chǔ)的要求有以下兩點(diǎn)：1)高爐基礎(chǔ)應(yīng)把高爐全部載荷均勻地傳遞給地基,下沉將引起高爐傾斜,破壞爐頂正常不料,)具有一定的耐 150℃以下工作,250℃便開(kāi)裂,400℃時(shí)失去強(qiáng)度,鋼筋第 34 頁(yè)混凝土 700℃,可以保證高爐基礎(chǔ)很好工,直徑與爐底相同,高度為 ～, 設(shè)計(jì)是可利用基墩調(diào)節(jié),公式如下： A=P/KS 允 2m A—基座底表面積, ；P —包括基礎(chǔ)質(zhì)量再內(nèi)的總載荷,tK—小于 1 的安全系數(shù),取值是基土質(zhì)而定；S —地基土質(zhì)允許的承壓能力,允MPa。高爐基礎(chǔ)一般應(yīng)建在 S 的土質(zhì)上,如果 S 過(guò)小,基礎(chǔ)面積將過(guò)允 2/cmkg允大,厚度也要增加,使得基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)過(guò)于龐大,故對(duì)于 S 的地基應(yīng)加以允 2/cmkg處理,視土層厚度,處理方法有夯實(shí)墊層、打樁、沉箱等. 高爐基礎(chǔ)的選擇此次設(shè)計(jì)中基座的高度為 3000 ,基座直徑為 13050 .m 爐體設(shè)備 爐體設(shè)備包括冷卻設(shè)備、風(fēng)口裝置、渣口裝置、鐵口框、爐喉鋼磚、爐頂保護(hù)板、濾水器及煤氣取樣裝置等設(shè)備。 爐體冷卻設(shè)備 目前我國(guó)高爐常用的冷卻設(shè)備有冷卻壁、冷卻板、支梁式水箱等。 大、中型高爐在爐底、爐缸部分多采用光面冷卻壁，爐腹部分采用鑲磚冷卻壁。爐腰及爐身下部冷卻裝置型式較多。根據(jù)《煉鐵設(shè)計(jì)參考資料》 ，本設(shè)計(jì)的高爐爐底用光面冷卻壁，爐缸用光面冷卻壁，爐腹用嵌磚冷卻壁，爐腰、爐身用冷卻壁套支架水箱。（1）光面冷卻壁光面冷卻壁冷卻效率較高，一般用于爐底、爐缸已經(jīng)使用碳磚的部分。參考《煉鐵設(shè)計(jì)參考資料》中高爐的通用設(shè)計(jì)，采用的光面冷卻壁的特征如下：第 35 頁(yè)表 218光面冷卻壁的特征尺寸 尺寸，㎜ 水管部位高 寬 厚圈 32 每圈每圈塊數(shù) 材質(zhì)鋼號(hào)管徑㎜8壁厚㎜最小彎曲半徑 ㎜爐底 1797 1058 100 40 20 5 90爐缸 2787 1057 100 40 20 5 90冷卻壁長(zhǎng)度一般小于 米。寬度一般為 米，盡量考慮能從風(fēng)口區(qū)爐殼開(kāi)孔處運(yùn)入爐內(nèi)。光面冷卻壁厚度一般為 80120 毫米。冷卻壁之間同一段每塊之間的垂直縫為 20mm，上下層垂直縫要錯(cuò)開(kāi)。上下段之間的水平縫為30mm，冷卻壁與爐殼間隙為 25mm。（2）爐底冷卻采用水冷爐底,其結(jié)構(gòu)特性如下:表 219水冷爐底結(jié)構(gòu)特性給水管管徑㎜給水方式 水冷管，㎜數(shù)量管徑壁厚中心間距，㎜邊緣間距，㎜串聯(lián)根數(shù)712?由爐體給總管供水46 146?10250 350 4 風(fēng)口水套風(fēng)口裝置設(shè)計(jì)包括熱風(fēng)圍管以下的短管法蘭盤、鵝頸管、直管、彎管、直吹管，以及風(fēng)口水套等部分。風(fēng)口由 3 水套組成，小套及二套用青銅鑄件，其成分為：銅 %，錫 %，鐵 %。大套用 HT15—35 鑄鐵件，內(nèi)鑄有426 無(wú)縫鋼管。 鐵口套鐵口套用于加強(qiáng)和保護(hù)鐵口處的爐殼。鐵口套一般用鑄鋼制成，考慮不使應(yīng)力集中，鐵口套形狀一般做成橢圓形或者四角大圓弧半徑的方形。鐵口套與爐殼一般采用鉚接。鐵口套為鑄件，材質(zhì)為 ZG25。第 36 頁(yè) 爐喉鋼磚 目前常用鋼磚有兩種形式，即塊狀鋼磚和條形鋼磚。由于塊狀鋼磚的吊掛板及鋼磚間的連接螺栓等在生產(chǎn)過(guò)程中往往受到高溫影響而變形，引起鋼磚錯(cuò)動(dòng)和脫落，故本設(shè)計(jì)采用條形鋼磚。 爐頂保護(hù)板 為保護(hù)爐頂封罩及降低溫度，改善工作條件，封罩內(nèi)壁須襯保護(hù)層。目前國(guó)內(nèi)爐頂保護(hù)內(nèi)襯有兩種：一種為內(nèi)襯鑲磚鑄鐵保護(hù)板；另一種為砌耐火磚襯。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)襯嵌磚鑄鐵保護(hù)板,每塊間間隙為 35mm,中間填以鐵削填料。保護(hù)板與爐殼之間間隙為 45mm,填以耐火水泥。第 37 頁(yè)3 料運(yùn)系統(tǒng)計(jì)算及裝料布料設(shè)備現(xiàn)代鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中，煉鐵原料的供應(yīng)系統(tǒng)以高爐貯礦槽為界分為兩部分。從原料進(jìn)廠到高爐貯礦槽頂屬于原料廠管轄范圍，它完成原料的卸、堆、取、運(yùn)作業(yè)，根據(jù)要求還需進(jìn)行破碎、篩分和混勻作業(yè)，起到貯存、處理并供應(yīng)原料的作用。從高爐貯礦槽頂?shù)礁郀t爐頂裝料設(shè)備屬于煉鐵廠管轄范圍，它負(fù)責(zé)向高爐按規(guī)定的原料品種、數(shù)量、分批地及時(shí)供應(yīng)。 貯礦槽 平面布置采用膠帶運(yùn)輸機(jī)上料,貯礦槽與上料膠帶機(jī)中心線可不成直角布置，以縮小貯礦槽與高爐之間的距離。貯礦槽設(shè)計(jì)為雙排。膠帶機(jī)頭部應(yīng)設(shè)清掃器及粉礦槽，并應(yīng)考慮粉礦運(yùn)出裝置。 槽上運(yùn)輸方式采用膠帶運(yùn)輸機(jī)供料方式，要求燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的溫度不大于 ，膠C80?帶運(yùn)輸機(jī)燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的傾角分別為 和 ,膠帶速度不大于 2 米/ 秒。膠?150帶寬度為 1000㎜和 800㎜. 儲(chǔ)礦槽工藝參數(shù)參考《煉鐵設(shè)計(jì)參考資料》相關(guān)內(nèi)容,一座高爐設(shè) 14 個(gè)焦槽（其中 170兩個(gè)， 102 的 12 個(gè)）按斜橋中心對(duì)稱布置 ,總?cè)莘e為 1564 ，約為高爐3m3 3m容積的 倍。貯礦槽總?cè)莘e設(shè)計(jì)高爐容積的 倍，即容積為，貯礦槽和貯焦槽下部一般為錐形。??55176。,儲(chǔ)焦槽壁傾角取 50176。.第 38 頁(yè) 槽下供料采用膠帶運(yùn)輸機(jī)供料。在每個(gè)貯礦槽給料設(shè)備下安設(shè)稱量漏斗，貯礦槽下可各設(shè)一條膠帶機(jī)供料。 料坑設(shè)備（1）焦槽漏嘴閘門和焦碳篩采用插板式閘門，閘門前設(shè)擋焦碳重錘,傳動(dòng)方式為手動(dòng),閘門應(yīng)有足夠的給料能力，并能調(diào)節(jié)和控制焦炭篩上的焦層厚度。本設(shè)計(jì)采用 SZZ18003600型號(hào)振動(dòng)篩。（2）焦碳稱量漏斗焦碳稱量漏斗是具有錳鋼板內(nèi)襯的鋼板焊接結(jié)構(gòu),鋼板外殼厚度用 15mm,錳鋼板內(nèi)襯厚度為 20mm.焦碳稱量漏斗技術(shù)性能如下:表 31 焦碳稱量漏斗技術(shù)性能名稱 單位 性能漏斗上口尺寸(長(zhǎng)寬) ㎜ 23341414排料口尺寸(高寬) ㎜ 900900漏斗斜壁角度 ‘476?漏斗安裝形式 支座閥門行程 ㎜ 900重量 ㎏ 9200秤的形式 機(jī)械秤（3）礦石流槽和礦石稱量漏斗漏斗的結(jié)構(gòu)形式和要求與焦碳稱量漏斗相似.第 39 頁(yè)表 32 礦石流槽技術(shù)性能名稱 單位 性能漏斗上口尺寸(長(zhǎng)寬) ㎜ 35003300排料口尺寸(高寬) ㎜ 1262808漏斗斜壁角度 ?53漏斗安裝形式 吊掛閥門行程 ㎜ 1275重量 ㎏ 12276秤的形式 電子秤 碎焦運(yùn)送設(shè)施碎焦產(chǎn)生量由焦炭強(qiáng)度、運(yùn)輸方式、篩分設(shè)備等因素決定。一般碎焦量為高爐消耗交談了的 810%。碎焦由料坑運(yùn)出的運(yùn)輸方式有兩種:碎焦卷?yè)P(yáng)機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī) .本設(shè)計(jì)采用碎焦卷?yè)P(yáng)機(jī),設(shè)碎焦倉(cāng) 4 個(gè),其中裝 25～40mm 碎焦的 2 個(gè)，每個(gè)倉(cāng)有效容積 25；裝 0～25mm 碎焦的 2 個(gè)，每個(gè)倉(cāng)的有效容積為 45 ，碎焦倉(cāng)總?cè)莘e3m 3m140 。 上料設(shè)備將爐料直接送到高爐爐頂?shù)脑O(shè)備稱為上料機(jī)。對(duì)上料機(jī)的要求是：要有足夠的上料能力，不僅能滿足正常生產(chǎn)的需要，還能在低料線的情況下很快趕上料線。為滿足這一要求，在正常情況下上料機(jī)的作業(yè)率一般不應(yīng)低于 70%；工作穩(wěn)定可靠；最大程度的機(jī)械化和自動(dòng)化。上料機(jī)主要有料車罐式、料車式和皮帶機(jī)上料 3 種方式。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求和高爐對(duì)上料機(jī)的要求，本設(shè)計(jì)采用皮帶機(jī)上料。皮帶上料系統(tǒng)連續(xù)上料，可以很容易地通過(guò)增大皮帶速度和寬度，滿足高爐要求。第 40 頁(yè)4 高爐鼓風(fēng)機(jī)的選擇 高爐鼓風(fēng)量及鼓風(fēng)壓力的確定 高爐入爐風(fēng)量高爐入爐風(fēng)量是指在高爐風(fēng)口處進(jìn)入高爐內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的鼓風(fēng)量。高爐風(fēng)量可按下式計(jì)算： 1400viVu??式中 ——高爐入爐風(fēng)量，標(biāo)米 3/分： ——高爐有效容積，米 3；uV ——冶煉強(qiáng)度，噸焦/米 3晝夜；i ——每噸干焦的耗風(fēng)量，標(biāo)米 3/噸鐵。v根據(jù)《高爐煉鐵設(shè)計(jì)參考資料》的每噸干焦的耗風(fēng)量近似計(jì)算：由于原料中焦碳灰分為 %,鼓風(fēng)濕度為 1%,故取 2750 標(biāo)米 3/噸焦，則 分標(biāo) 米 /??? 鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量風(fēng)機(jī)出口 風(fēng)量包括高爐入爐風(fēng)量與送風(fēng)管路系統(tǒng)中漏風(fēng)損失的總和，即 039。0)1(Vk??式中 ——風(fēng)機(jī)出口處的風(fēng)量，標(biāo)米 3/分；39。0——高爐入爐風(fēng)量，標(biāo)米 3/分；0V第 41 頁(yè)——送風(fēng)管路系統(tǒng)漏風(fēng)損失系數(shù)。k???分標(biāo) 米‘/ ???? 高爐鼓風(fēng)壓力高爐鼓風(fēng)機(jī)壓力取決于爐頂壓力、爐內(nèi)料柱和送風(fēng)系統(tǒng)的阻力損失。高爐爐頂壓力分為高壓和常壓。采用高壓操作主要是降低焦比、提高冶煉強(qiáng)度、增加產(chǎn)量。高亞的程度取決于鼓風(fēng)機(jī)能力、設(shè)備制造、安裝水平及生產(chǎn)維修水平。本設(shè)計(jì)采用高壓操作，取爐頂壓力為 公斤/平方厘米。（2）爐內(nèi)料柱及送風(fēng)系統(tǒng)的阻力損失爐內(nèi)料柱阻力損失取決于原燃料條件，裝料制度和冶煉強(qiáng)度。送風(fēng)系統(tǒng)的阻力損失主要取決于送風(fēng)系統(tǒng)管道布置形式，氣體流速及熱風(fēng)爐形式。參考設(shè)計(jì)資料，取值如下表所示：表 41 阻力損失爐容，米 3 料柱損阻，公斤/厘米 2送風(fēng)系統(tǒng)阻力損失，公斤/厘米 2爐頂壓力，公斤/厘米 2風(fēng)口出口壓力,公斤/厘米 22518 高爐鼓風(fēng)機(jī)能力的確定 大氣狀況對(duì)高爐鼓風(fēng)的影響查〈〈煉鐵設(shè)計(jì)參考資料〉 〉各主要地區(qū)的風(fēng)量修正系數(shù) K 值表，得表 42 風(fēng)量修正系數(shù) K值地區(qū) 季節(jié) 氣溫，℃ 大氣壓力，㎜Hg相對(duì)濕度 K 值西安 七月一月全年平均656566第 42 頁(yè) 鼓風(fēng)機(jī)工況的計(jì)算（1） 鼓風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)風(fēng)量的計(jì)算將風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量換算為鼓風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)的容積流量， KVQd?其中 ——鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量，標(biāo)米 3/分；39。0 ——鼓風(fēng)機(jī)特性曲線上工況點(diǎn)的容積流量，米 3/分； ——風(fēng)量修正系數(shù)。K則 分米 /?VQdK風(fēng)量修正系數(shù)，本設(shè)計(jì)取 K=（2）鼓風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)壓力計(jì)算P= P 風(fēng)壓修正系數(shù)，本設(shè)計(jì)取 ??K風(fēng) 機(jī) ?P= P = 420=??風(fēng) 機(jī) ?由于采用 K—4250—41 型號(hào)鼓風(fēng)機(jī)其特性如下：表 43 K—4250—41型號(hào)鼓風(fēng)機(jī)特性風(fēng)量，米 3/分風(fēng)壓公斤/厘米 2 轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分 功率，千瓦 傳動(dòng)方式4250 2500～3250 17300 汽動(dòng)西安地區(qū)夏季最高平均溫度為 33．2℃，平均壓力為 727．8㎜汞柱，由K—4250—41 型號(hào)鼓風(fēng)機(jī)特性曲線查得當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)在 20℃，㎜汞柱，轉(zhuǎn)速為 3200 轉(zhuǎn)/分，風(fēng)量為 3000 的情況下，出口壓力為 絕對(duì)大氣壓，按上式計(jì)算風(fēng)壓修正系數(shù)： )(.38239。 ????則鼓風(fēng)機(jī)在 ℃，㎜汞柱條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出口風(fēng)壓為： 第 43 頁(yè) 高爐鼓風(fēng)機(jī)的工藝過(guò)程空氣從高位吸風(fēng)帽吸入 → 吸風(fēng)管 → 濾風(fēng)室 → 空氣過(guò)濾網(wǎng) → 端頭流量計(jì)→ 節(jié)流閥 → 鼓風(fēng)機(jī)入口管 → 加壓→ 鼓風(fēng)機(jī)排出管 →止回閥 → 電動(dòng)截止閥 → 出風(fēng)管 → 去工藝。└→ 防喘振閥 → 消音坑 → 排入大氣。第 44 頁(yè)5 熱風(fēng)爐高風(fēng)溫是強(qiáng)化高爐冶煉、降低焦比的重要措施。熱風(fēng)爐就是用來(lái)加熱高爐鼓風(fēng)的普遍采用的加熱設(shè)備。本設(shè)計(jì)采用蓄熱式熱風(fēng)爐，每座高爐設(shè) 4 座熱風(fēng)爐。蓄熱式熱風(fēng)爐，一般是指蓄熱室內(nèi)砌筑耐火格子磚。蓄熱式熱風(fēng)爐按燃燒室所處位置不同分為內(nèi)燃式、外燃式及頂燃式三種類型。本設(shè)計(jì)采用外燃式蓄熱熱風(fēng)爐。 計(jì)算的原始數(shù)據(jù)高爐風(fēng)量 標(biāo)米 3/39。 ????f熱風(fēng)出口處的平均溫度 ℃,fRt冷風(fēng)入口溫度 ℃80,?fLt規(guī)定的拱頂煙氣溫度 ℃14yt平均廢氣出口溫度 ℃20?yt凈煤氣溫度 ℃35mt助燃空氣溫度 ℃20?kt熱風(fēng)爐座數(shù) 座4n熱風(fēng)爐工作制度“二燒二送” ，其中送風(fēng)周期 小時(shí)，燃燒周期時(shí)間1?f?小時(shí)，換爐時(shí)間 小時(shí)，總的周期時(shí)間 小時(shí)。?r???? 3????rfz第 45 頁(yè)高爐煤氣成分（干）%：表 51高爐煤氣成分CO2 CO H2 CH4 N2 共計(jì) 干煤氣中所帶的機(jī)械水為 15 克/標(biāo)米 3。 燃燒計(jì)算 煤氣成分換算凈煤氣在 35℃時(shí)飽和水含量為 克/標(biāo)米 3，1 標(biāo)米 3 干煤氣的總含水量為 克/標(biāo)米 3。??換算水蒸氣的體積百分含量： % ??????OHW則濕煤氣成分的換算系數(shù) ??OHm濕煤氣成分的體積含量（%）：