【導(dǎo)讀】鋼鐵廠一般是指具有煉鐵、煉鋼及軋鋼的完整生產(chǎn)周期的冶金工廠。為煉鋼提供原材料的車間組織。煤氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其車間平面布置等幾大部分，并對(duì)部分工藝流程進(jìn)行了說明。和內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的相關(guān)計(jì)算。其中高爐設(shè)計(jì)部分和熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)部分是本次設(shè)計(jì)的主要部分。選擇、渣鐵處理系統(tǒng)及煤氣處理系統(tǒng)設(shè)備選擇。

　　

【正文】 爐身總長度的 7/1 ，則有 3575718100??層，可分兩段： Ⅰ 段 ： 1 層 (厚度為 1150=345 2+230 2) 內(nèi) 圈： ? ? 208150 ?????? bDn ? 第二圈： ? ? 222150 ?????? bDn ? 第三圈： ? ? 232150 ???????? bDn ? 第四圈： ? ? 241150 ???????? bDn ? 9714431 ??GG 9713531 ??GG 8713542 ??GG 8712142 ??GG 表 211 第 10 段砌磚型號(hào)及用量 Ⅱ段： 34 層，均直徑 D= ?? mm 第一層：內(nèi) 圈： ? ? 197150 ?????? bDn ? 第二圈： ? ? 212150 ???????? bDn ? 第三圈： ? ? 226150 ???????? bDn ? 第二層： 內(nèi) 圈 ： ? ? 202150 ?????? bDn ? 第二圈： ? ? 216150 ?????? bDn ? 第三圈： ? ? 226150 ???????? bDn ? 8713942 ??GG 8712542 ??GG 9710031 ??GG 8714142 ??GG 8712742 ??GG 第 頁 9712931 ??GG 8712942 ??GG 8711542 ??GG 表 212 第 11段砌磚型號(hào)及用量 爐身上部可分為三段 ： 29 層， 29 層， 31 層 Ⅰ段： 29層，均直徑 D= 2 ??mm 內(nèi)圈： ? ? 192150 ?????? bDn ? 外圈： ? ? 206150 ?????? bDn ? 表 212 第 12 段砌磚型號(hào)及用量 Ⅱ段：分兩部分，一部分砌兩圈磚，一部分砌三圈 第一部分： 2 層 內(nèi) 圈： ? ? 187150 ?????? bDn ? 第二圈： ? ? 202150 ?????? bDn ? 第三圈： ? ? 211150 ???????? bDn ? 9711431 ??GG 8711542 ??GG 8710042 ??GG 表 213 第 13段砌磚型號(hào)及用量 第二部分： 27 層， 均直徑 D= ?? 內(nèi)圈： ? ? 182150 ?????? bDn ? 外圈： ? ? 197150 ?????? bDn ? 8711942 ??GG 8710542 ??GG 第 頁 8711042 ??GG 879542 ??GG 表 214 第 13 段砌磚型號(hào)及用量 Ⅲ 段：同Ⅱ段，分兩部分， 一部分砌兩圈磚，一部分砌三圈。 第一部分： 2 層 內(nèi) 圈： ? ? 178150 ?????? bDn ? 第二圈： ? ? 192150 ?????? bDn ? 第三圈： ? ? 202150 ???????? bDn ? 9710831 ??GG 8710942 ??GG 879242 ??GG 表 215 第 14 段砌磚型號(hào)及用量 第二部分： 29 層， 均直徑 D= ?? 內(nèi)圈： ? ? 173150 ?????? bDn ? 外圈： ? ? 187150 ?????? bDn ? 8710042 ??GG 878642 ??GG 表 216 第 15 段砌磚型號(hào)及用量 高爐爐殼和高爐基礎(chǔ) 高爐爐殼 高爐爐殼的作用 爐殼是高爐的外殼 ,里面有冷卻設(shè)備和爐襯 ,頂部有裝料設(shè)備和煤氣上升管 ,下部坐落在高爐基礎(chǔ)上 ,是不等截面的圓筒體 . 高爐爐殼的主要作用是固定冷卻 設(shè)備、保證高爐砌磚的牢固性、承受爐內(nèi)壓力和起到爐體密封的作用 ,有的還要承受爐頂載荷和起到冷卻內(nèi)襯作用（外部 第 頁 噴水冷卻時(shí)） .因此 ,爐殼必須具有一定的強(qiáng)度 . 爐殼外形與爐襯和冷卻設(shè)備配置要相適應(yīng) .存在轉(zhuǎn)折點(diǎn) ,轉(zhuǎn)折點(diǎn)減弱爐殼強(qiáng)度 .由于固定冷卻設(shè)備 ,爐殼需要開孔 .爐殼開孔和轉(zhuǎn)折點(diǎn)應(yīng)避開在同一個(gè)截面 .爐缸下部轉(zhuǎn)折點(diǎn)應(yīng)在鐵口框以下大于 100mm 處 ,爐腹轉(zhuǎn)折點(diǎn)應(yīng)在風(fēng)口大套法蘭邊緣以上大于 100mm 處 .爐殼開口處需補(bǔ)焊加強(qiáng)板 . 爐殼厚 度應(yīng)與工作條件相適應(yīng)，各部位厚度可按下式計(jì)算 : δ =KD δ — 計(jì)算部位爐殼厚度 , mm ； D— 計(jì)算部位爐殼外弦?guī)е睆剑▽?duì)圓錐殼體采用大端直徑） , mm ； K— 系數(shù) mm/m,與弦?guī)恢糜嘘P(guān) . 爐頂封板與爐喉：當(dāng) 50176。 β ? 55176。 β ? 55176。 爐身 : 爐身下弦?guī)?: 爐腰、爐腹、爐缸、爐底 : 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下表： 高爐 容積 1807 3m ，高爐結(jié)構(gòu)形式 爐體框架 爐底爐殼厚度 28mm ，風(fēng)口區(qū)爐殼厚度 36mm 爐腹?fàn)t殼厚度 20mm ，爐腰爐殼厚度 20mm 爐身下 部爐殼厚度 20mm ，爐頂及爐喉爐殼厚度 36mm 爐身其他部分爐殼厚度 28mm 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 第 頁 到地基 .高爐基礎(chǔ)由埋在地下的基座部分和地面上的基墩部分組成 ,如圖所示 : 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 ,不允許發(fā)生沉陷 .高爐基礎(chǔ)下沉?xí)鸶郀t鋼結(jié)構(gòu)變形 ,管路破裂 .不均勻下沉將引起高爐傾斜 ,破壞爐頂正常不料 ,嚴(yán)重時(shí)不能正常生產(chǎn) .2)具有一定的耐熱能力 .一般混凝土只能在 150℃以下工作 ,250℃便開裂 ,400℃時(shí)失去強(qiáng)度 ,鋼筋混凝土 700℃時(shí)失去強(qiáng)度 .采用 水冷爐底及耐熱基墩后 ,可以保證高爐基礎(chǔ)很好工作 .基墩斷面為圓形 ,直徑與爐底相同 ,高度為 ～ ,設(shè)計(jì)是可利用基墩調(diào)節(jié)鐵口標(biāo)高 .基座直徑與載荷和地基土質(zhì)有關(guān) ,公式如下： A=P/KS允 2m A— 基座底表面積 , 2m ； P— 包括基礎(chǔ)質(zhì)量再內(nèi)的總載荷 ,t K— 小于 1的安全系數(shù) ,取值是基土質(zhì)而定； S允 — 地基土質(zhì)允許的 承壓能力 ,MPa。 高爐基礎(chǔ)一般應(yīng)建在 S允 2/cmkg 的土質(zhì)上 ,如果 S允 過小 ,基礎(chǔ)面積將過大 ,厚度也要增加 ,使得基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)過于龐大 ,故對(duì)于 S允 2/cmkg 的地基應(yīng)加以處理 ,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 3600mm ,基座直徑為 14400mm . 第 頁 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： 表 217 光面冷卻壁 的特征 部位 尺寸 尺寸，㎜ 圈 32 每圈 每圈塊數(shù) 水管 高 寬 厚 材質(zhì) 鋼號(hào) 管徑 ㎜ 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。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 218 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) 第 頁 ? 712 由爐體給總管供水 46 ? 14610 250 350 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 42 6無縫鋼管 。 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。 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 頁 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 C80? ， 膠帶運(yùn)輸機(jī)燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的傾角分別為 ?15 和 ?10 ,膠帶速度不大于 2 米 /秒。 膠帶寬度為 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)