【正文】 備選擇爐缸和爐底選用光面冷卻壁，砌與冷卻壁之間留 100～150 （本設(shè)計取m150 ）的縫隙，其中填以炭質(zhì)填料。光面冷卻壁與爐殼之間留 20 的縫隙，m并用稀泥漿灌滿。光面冷卻壁尺寸大小要考慮到制造與安裝的方便，冷卻壁寬度一般為700～1500 ，厚度 80～120 （本設(shè)計取 120 ） ，高度視爐殼折點而定，m一般小于 3000 （本設(shè)計取 1300 ） 。安裝時，同段冷卻壁間直縫為20 ，上下段間水平縫為 30 ，上下兩段冷卻壁間垂直縫應(yīng)相互錯開，縫間用鐵質(zhì)銹接料銹接嚴密。2) 爐腹、爐腰和爐身這些部位采用鑲磚冷卻壁冷卻，冷卻壁緊靠爐襯。從外形看，鑲磚冷卻壁一般有三種結(jié)構(gòu)形式：普通型、上部帶凸臺型和中間帶凸臺型。鑲磚冷卻壁厚度為 250～350 （本設(shè)計取 350 ） ，高度小于 3000 。爐腹和爐腰采用mmm普通型鑲磚冷卻壁，爐腹部位冷卻壁高度取 1600 ，爐腰部位冷卻壁高度取2022 。爐身采用上部帶凸臺型鑲磚冷卻壁，高度 2022 ，凸臺突出長度200 ，肋高 200 。凸臺冷卻壁的凸臺部分起到支撐上部砌磚的作用，可以取消最長層的支梁水箱，簡化了冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少了爐殼開孔。3) 爐頂：采用噴水冷卻。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計19 高爐供水量、水壓的確定1) 供水量高爐冷卻水消耗量決定于爐體熱負荷，爐體熱負荷是指在單位時間內(nèi)爐體熱量的損失量。爐體總的熱負荷與爐體總的冷卻水用量之間的關(guān)系，按照熱平衡原理，可以用下面公式表示： …………………………………………………(4)301)(???tcMQ式中 —爐體總熱損失， ；hKJ —爐體總的冷卻水用量， ；t —冷卻水的比熱容， ；c)(CgJ?? —分別為冷卻水的進、出水溫度（平均值） ， 。t,? C?求出爐體總的熱負荷后，即可求出高爐的冷卻水用量。在計算爐體熱負荷時，應(yīng)考慮爐役后期的 值比中期增加 15%。Q本設(shè)計要求冷卻水進水溫度小于 35 ，出水溫度 50 ～60 ，各部分允???許進出水溫度差為：爐身上部 12 ，爐身下部 12 ，爐腰 10 ，爐腹C? C??10 ，風(fēng)口帶 5 ，爐缸 3 ，風(fēng)、渣口大套 5 ，風(fēng)、渣口二套 5 。 平C??? ? C?均進、出水溫差為 10 ，冷卻水的比熱為 。? )/(KgJ?? = = 2744 10)(toQM??10)45(?ht/本設(shè)計高爐總的冷卻水用量為 2744 。ht2) 供水水壓有足夠高的供水壓力是保證高爐冷卻器正常工作的基本條件。同時，為避免當(dāng)冷卻器燒毀時高爐內(nèi)煤氣不至于進入冷卻系統(tǒng)，造成燒壞大量冷卻設(shè)備，也要求供水系統(tǒng)壓力必須大于爐內(nèi)煤氣壓力。對爐體供水壓力的要求是：供水主管在風(fēng)口平臺處的水壓應(yīng)大于 ～ ；在風(fēng)口區(qū)域冷卻水壓力應(yīng)比熱MPa風(fēng)壓力高 ，其余部位冷卻水壓應(yīng)比該處的爐內(nèi)煤氣靜壓大MPa 。一些高爐爐體供水壓力見表 4：表 31 高爐爐體供水壓力表河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計20高爐容積， 3m部位 單位100 255 620 1000供水管（風(fēng)口平臺處濾水器以上） ～ ～ ～ ～爐體上部 ～ ～ ～ ～爐體下部 ～ ～ ～ ～本設(shè)計爐體給水壓力：供水主管 ，爐體下部 ，爐體上aMPa部 。MPa 風(fēng)口數(shù)目及直徑由高爐爐型設(shè)計計算，取風(fēng)口數(shù)目為 24 個。風(fēng)口裝置設(shè)計包括熱風(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)口直徑按生產(chǎn)實踐經(jīng)驗而定，同相似爐容的高爐相比較，本設(shè)計風(fēng)口直徑取 170 。m風(fēng)口由風(fēng)口大套、二套和三套組成，是送風(fēng)管路最前端的一個部件。它位于高爐爐缸上部，成一定角度探出爐壁。 鐵口鐵口裝置主要指鐵口套。鐵口套的作用是保護鐵口處的爐殼。鐵口套一般用鑄鋼制成，并與爐殼鉚接后焊接?？紤]不使應(yīng)力集中，鐵口套的形狀，一般做成橢圓形，或四角大圓弧半徑的方形。 爐殼及鋼結(jié)構(gòu)確定1) 高爐鋼結(jié)構(gòu)爐體鋼結(jié)構(gòu)主要包括爐體支柱、爐頂框架、爐殼及平臺結(jié)構(gòu)等。（1）爐體支柱：爐體支柱是支撐爐體及爐頂設(shè)備重要的鋼結(jié)構(gòu)件。爐體支柱的結(jié)構(gòu)形式取決于爐體內(nèi)襯結(jié)構(gòu)及爐頂設(shè)備的載荷傳遞到爐基的方式。本設(shè)計采用大框架結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)特點是爐頂框架上的全部載荷由四根大支柱組成的大框架直接傳遞到爐基，爐頂法蘭盤上的載荷由爐殼傳遞到爐基，取消了爐腰托圈，爐缸支柱及爐身支柱。（2）爐頂框架：爐身支柱或大框架支柱上的部頂端一般都用橫跨鋼梁將支柱連接成整體，并在橫跨鋼梁上面滿鋪花紋鋼板或普通鋼板作為爐頂平臺。爐頂平臺是爐頂最寬敞的工作平臺。爐頂框架是設(shè)置在爐頂平臺上面的鋼結(jié)構(gòu)支撐架。它主要支撐受料漏斗、大小料鐘平衡桿機構(gòu)及安裝大梁等。爐頂框架結(jié)構(gòu)形式在 A 字型和門型兩種，本設(shè)計選用門型結(jié)構(gòu)。門型結(jié)構(gòu)鋼架一般為 2440 厚鋼板焊成或槽鋼制成。m河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計21（3）平臺結(jié)構(gòu)：高爐爐體凡是在設(shè)置有人孔、探測孔、冷卻設(shè)施及機械設(shè)備的部位，均應(yīng)設(shè)置工作平臺，以便于檢修和操作。各層工作平臺之間用走梯連接。2) 爐殼：爐殼有鋼板制成， 各部位爐殼厚度的計算公式(5)如下：………………………………………………………………(5)kD?? m計 算 部 位 爐 殼 厚 度 ，? mD徑 ，計 算 部 位 爐 殼 外 弦 帶 直?， ； 根 據(jù) 弦 帶 位 置 而 定系 數(shù) ，k/其值見表 32：表 32 爐體各部位系數(shù)部位 值k值D本設(shè)計 δ 值， m爐頂封板與爐喉50176。 ≤55176。? 8100 55176。 爐身上部區(qū)域 13830 爐身下部區(qū)域 13830 爐腰及其以下部位 10700 爐缸及爐底 13310 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計224 原料系統(tǒng)原料系統(tǒng)包括：卸料、堆料、冶煉前的準備（破碎、篩分、混勻） ，運輸?shù)劫A礦槽上；按高爐的需要配料、稱量；裝入料車或上料皮帶，經(jīng)過爐頂裝料裝置裝入高爐等。 焦礦槽容積的確定貯礦槽的容積大約能貯存 12～18 小時的礦石，6～8 小時的焦炭。據(jù)此設(shè)定貯礦槽的容積及焦槽的容積。 .???uV礦 槽 3m 槽 貯礦槽和附礦槽的布置、容積及數(shù)目的確定高爐爐后貯礦槽和貯焦槽是用來接受和貯存爐料的。此外，還應(yīng)設(shè)置一些數(shù)目的雜礦槽，以貯存熔劑和洗爐料等。1) 貯礦槽結(jié)構(gòu)：采用鋼—鋼筋混凝土混合式結(jié)構(gòu)形式，礦槽周壁用鋼筋混凝土澆灌，底壁、支柱和軌道梁用鋼板焊成。槽內(nèi)加襯板，槽底板與水平面夾角 50176?！?5176。2) 本設(shè)計選用 10 個貯礦槽，槽上槽下都采用皮帶運輸方式。其中燒結(jié)礦、球團礦、巴西礦、石灰石的個數(shù)分別為 2。 單個礦槽的容積為：=3461/10 = 取 =346 礦V3m礦V3m礦槽貯存能力（貯存時間）：346124/(2163)= 小時3) 礦槽參數(shù)：本設(shè)計中貯礦槽設(shè)置為單排，采用皮帶機供料，貯礦槽寬度為 10 。高度為 12 m。礦槽總長度決定于車間的長度，后者決定于高爐中心線的距離。單個礦槽長度（采用帶式運輸機）為 5 。4) 副礦槽設(shè)計 雜礦槽 75 2 塊礦槽 100 23 3m 焦礦槽的布置、容積及數(shù)目的確定1) 本設(shè)計中設(shè)四個焦槽。每個焦槽容積為： 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計23 1514/4= ， 3m 取 378V?焦焦槽貯存能力（時間）： 151424/(2163)= 小時 2) 另備一個 100 碎焦槽。3m 槽上、槽下設(shè)備及參數(shù)的確定 槽上設(shè)備目前，槽上設(shè)備有料車上料和皮帶上料兩種，本設(shè)計采用皮帶上料。 槽下設(shè)備及參數(shù)選擇1) 給料器本設(shè)計采用電磁震動給料器。電磁震動給料器主要由三部分組成：槽體、激震器、減震器。激震器與槽體用彈簧連接在一起，塊礦、雜礦均設(shè)槽下震動給料器。槽下設(shè)放料閘門，為電動裝置，同時也設(shè)手動裝置。2) 篩分設(shè)備為改善高爐料柱的透氣性，必須篩除粉末。槽下篩分是爐料入爐前的最后一次篩分。將給料機底板換成篩網(wǎng)，可在給料的同時起到篩分的作用。本設(shè)計中采用電磁震動篩作為篩分設(shè)備。3) 槽下運輸及爐料稱量本設(shè)計采用皮帶機供料方式，采用電子稱量漏斗稱量。焦炭稱量漏斗：安裝在貯焦槽下面，用來稱量經(jīng)篩分的焦炭，之后將焦炭卸入膠帶上料機運往高爐爐頂。礦石稱量漏斗：主要安裝在貯礦槽下面，用來稱量燒結(jié)礦、球團礦及生礦石，礦石采用分散篩分分散稱量的方法。其優(yōu)點在于：布置操作靈活，備用能力大，便于維護。稱量后的爐料經(jīng)膠帶上料機運往高爐爐頂。 皮帶上料機能力的確定．皮帶機選擇1) 皮帶機選擇：選皮帶機傾角為 12176。，采用槽型皮帶，皮帶速度 2 ，皮帶水平投影長度sm/為 258 ，輸送量 2022 。寬度選擇公式（6）如下：mht/河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計24= ………………………………………………(6)BvK360Qa??m式中 —膠帶機寬度， ；—膠帶輸送量， ；t—斷面系數(shù)， =320；—輸送帶速度，取 = ；??sm/—物料堆比重， ；?3t—傾角系數(shù)， =；aKaK —速度系數(shù)， =。??代入數(shù)據(jù)，則： = =??m 取 = m．為保證膠帶安全運行，設(shè)計時采取了以下措施：膠帶機由兩個方向驅(qū)動，連續(xù)運轉(zhuǎn)。設(shè)三個電機，兩個運轉(zhuǎn)，一個備用；為預(yù)防反轉(zhuǎn)，有兩個電機做制動用；拉緊膠帶用液壓缸；為防止爐頂高溫，在裝料設(shè)備上面設(shè)有噴水裝置，溫度超過某一定值時自動噴水。此外還有觀察膠帶爬行的裝置，預(yù)防膠帶斷裂設(shè)備和預(yù)防停運時偶然啟動的設(shè)備。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計255 送風(fēng)系統(tǒng)高爐送風(fēng)系統(tǒng)包括高爐鼓風(fēng)機、冷風(fēng)管路、熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管路及管路上的各種閥門等。準確選擇送風(fēng)系統(tǒng)鼓風(fēng)機，合理布置管路系統(tǒng)閥門工作可靠，熱風(fēng)爐工作效率，是保證高爐優(yōu)質(zhì)、低能、高產(chǎn)的重要因素之一。 高爐鼓風(fēng)機的選擇高爐鼓風(fēng)機用來提供燃料所必需的氧氣、熱空氣和焦炭在風(fēng)口燃燒所生成的煤氣，又是在鼓風(fēng)機提供的風(fēng)壓下才能克服料柱阻力從爐頂排出。 高爐入爐風(fēng)量= ＝ ＝ 0V14iu??min3 ― 高爐有效容積； ― 每１噸干焦消耗標態(tài)風(fēng)量，2700 ；t3 ― 高爐冶煉強度，取 ／m3d ?。籭 dm?3 ― 標態(tài)入爐風(fēng)量， 。0Vin3 鼓風(fēng)機風(fēng)量 =(1+10﹪)=)1(39。k??min3―高爐入爐風(fēng)量， ；Vin3m―高爐要求的鼓風(fēng)機出口風(fēng)量， ；39。0 i3―送風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)，對大型高爐為 10﹪k 高爐鼓風(fēng)壓力1) 高爐爐頂壓力： ＝ 105 Pa=2) 高爐料柱阻力損失： ＝105 Pa＝?河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計263) 高爐送風(fēng)系統(tǒng)阻力損失： ＝2104＝?MPa則鼓風(fēng)機出口風(fēng)壓: = + + =++= tL 鼓風(fēng)機的選擇1) 對鼓風(fēng)機出口風(fēng)量的修正　　風(fēng)量修正系數(shù)： ＝ ，K　　實際供風(fēng)量： ＝ ＝ =39。Vo39。 2) 對風(fēng)機出口風(fēng)壓的確定風(fēng)壓修正系數(shù)： =39。出口風(fēng)壓： = = =39。P39。3) 風(fēng)機選擇表 51 風(fēng)機選擇系數(shù)鼓風(fēng)機種類 風(fēng) 量 風(fēng) 壓 轉(zhuǎn) 速 功 率傳動方式離心式 4600 minr6750KW汽動此風(fēng)機為全靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機，二座高爐裝四臺風(fēng)機，一臺備用． 熱風(fēng)爐 熱風(fēng)爐座數(shù)的確定本設(shè)計每座高爐配備四座熱風(fēng)爐。 熱風(fēng)爐工藝布置本設(shè)計的四座熱風(fēng)爐采用一字型排列。 熱風(fēng)爐型式的確定本設(shè)計采用改進型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計27 熱風(fēng)爐主要尺寸的計算高爐容積為 1801 ，配備四座改進型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。3m1) 確定基本參數(shù)：(1）取單位爐容蓄熱面積為 90 / ；23(2）定熱風(fēng)爐鋼殼下部內(nèi)徑 Ф8800 ，爐殼及拱頂鋼板厚度為 20 ，mm爐底鋼板厚度為 36 。m2) 確定爐墻結(jié)構(gòu)及熱風(fēng)爐內(nèi)徑：下部：(1）大墻厚：345(2）隔熱磚（輕質(zhì)粘土磚）：113 m(3）填料層（水渣石棉填料）：60(4）不定型噴涂料：40共計：345+113+60+40=558(5）熱風(fēng)爐內(nèi)徑： =88005582=7844內(nèi)d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(fēng)爐內(nèi)截面積的 28%(1）熱風(fēng)爐內(nèi)截面積： = ???內(nèi)內(nèi) dS2m(2）燃燒室面積： =28%=%8內(nèi)燃 24) 蓄熱室截面積== S??2m5) 選格子磚 選七孔磚，格孔直徑為 Φ43 ，查表知 1 格子磚受熱面積： = 3七f/2m36) 蓄熱室蓄熱面積河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計281） 四座熱風(fēng)爐總蓄熱面積：180190=162090 2m2） 一座熱風(fēng)爐蓄熱面積：162090247。4=40523 7) 1 高蓄熱室蓄熱面積m 1= 2m8) 蓄熱室高度= ??高 蓄 熱 室 蓄 熱 面 積座 熱 風(fēng) 爐 蓄 熱 面 積蓄 mh9) 拱頂高度采用錐球形拱頂，見圖 2 拱 腳 拱圖 錐球形拱頂熱風(fēng)爐拱腳內(nèi)徑：=8800