【正文】 現(xiàn)已發(fā)展成為全國特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè), 規(guī)模優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢突出。本設(shè)計車間布置形式采用半島式布置：半島式布置形式的高爐和熱風(fēng)爐列線與車間調(diào)度線交角增大到45176。3. 車間內(nèi)部鐵路、道路布置要暢通。 爐喉本設(shè)計采用長條式爐喉鋼磚，其優(yōu)點是生產(chǎn)中不易變形、脫落，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，拆裝方便。本設(shè)計采用過渡式爐腰結(jié)構(gòu)，該部位砌筑一層345厚的高鋁磚，砌磚緊靠冷卻壁，砌磚磚縫應(yīng)不大于1（本設(shè)計取1），上下層磚縫和環(huán)縫均應(yīng)錯開。（本設(shè)計取1760） 爐腹 爐腹位于風(fēng)口之上，此部位受強(qiáng)烈的熱應(yīng)力作用，不僅爐襯內(nèi)表面溫度高，而且由溫度波動引起的熱沖擊、破壞力很大；同時還承受由上部落入爐缸的渣鐵水和高速向上運動的高溫煤氣的沖刷、化學(xué)侵蝕及氧化作用，再加上爐料的壓力和摩擦力及崩料時的巨大沖擊力。爐缸炭磚砌筑以薄縫相連，上下層炭磚的磚縫均砌筑在中間。 爐缸爐缸工作條件與爐底相似，而且裝有鐵口、風(fēng)口。厚縫連接時，磚縫為35～45 (本設(shè)計取40)，縫中以炭素料搗固。為了防止炭磚在烘爐和開爐時被氧化,砌體與周圍冷卻壁之間應(yīng)留100～150縫隙,縫隙內(nèi)填滿碳素?fù)v打料,爐殼的圓錐體部分的縫隙應(yīng)取較大值,以便碳搗操作,保證質(zhì)量,同時防止磚襯膨脹產(chǎn)生對爐殼的推力,避免爐殼開裂而泄漏煤氣. 本設(shè)計采用滿鋪炭磚爐底結(jié)構(gòu)，它是提高爐襯壽命的一項新技術(shù)，且能提高鐵水溫度。地表面積按下式計算:其中： 總載荷，安全系數(shù)，地基土質(zhì)允許承載能力。 基座的主要作用是將上面?zhèn)鬟f來的載荷傳遞給地層。高爐基墩一般都澆注成整體結(jié)構(gòu)，并在周圍設(shè)置環(huán)行鋼筋以保證其強(qiáng)度。高爐基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)主要取決于地質(zhì)條件和高爐的容積。一般混凝土只能在150以下工作，250便有開裂，400時失去強(qiáng)度，鋼筋混凝土700時失去強(qiáng)度。1. 高爐基礎(chǔ)應(yīng)把高爐全部載荷均勻地傳給地基，不發(fā)生沉陷和不均勻沉陷。≤55176。門型結(jié)構(gòu)鋼架一般為2440厚鋼板焊成或槽鋼制成。爐頂平臺是爐頂最寬敞的工作平臺。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。鐵口套一般用鑄鋼制成，并與爐殼鉚接后焊接。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。表15 高爐爐體供水壓力表部位單位高爐容積，1002556201000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。在計算爐體熱負(fù)荷時，應(yīng)考慮爐役后期的值比中期增加15%。 高爐供水量、水壓的確定 供水量高爐冷卻水消耗量決定于爐體熱負(fù)荷，爐體熱負(fù)荷是指在單位時間內(nèi)爐體熱量的損失量。爐腹和爐腰采用普通型鑲磚冷卻壁，爐腹部位冷卻壁高度取1600，爐腰部位冷卻壁高度取2000。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(yán)密。 水冷爐底結(jié)構(gòu)應(yīng)保證切斷給水后，可排出管內(nèi)積水，工作時排水口要高出水冷管水平面，保證管內(nèi)充滿水。無料鐘爐頂基本參數(shù)計算表14表14 無料鐘爐頂基本參數(shù)爐容DLFR012102053810 冷卻設(shè)備選擇、風(fēng)口及鐵口設(shè)計大型高爐爐缸直徑較大，周圍徑向冷卻壁的冷卻，已不足以將爐底中心部位的熱量散發(fā)出去，如不進(jìn)行冷卻則向下侵蝕嚴(yán)重。旋轉(zhuǎn)布料時溜槽傾角的改變，采用由外向內(nèi)跳變。氣密箱要加以密封和冷卻。中心爐喉的直徑為500～700（本設(shè)計取600），殼體內(nèi)壁襯以耐磨保護(hù)鋼板。密封閥為擺動盤式閥，閥座與閥板接觸處采用耐高溫的硬質(zhì)合金硬密封和嵌硅橡膠圈軟密封。受料斗殼體是由鋼板焊成，內(nèi)壁襯以錳鋼保護(hù)板。9 爐頂設(shè)備本設(shè)計采用并罐式無料鐘爐頂——旋轉(zhuǎn)溜槽布料。. 前景作為高爐噴吹燃料技術(shù)的一個新動向，高爐噴吹廢塑料盡管目前處于起步階段，但已顯示出其廣闊的發(fā)展前景。第二個問題是廢塑料的加工處理問題。近幾年德、日等國的一些鋼鐵廠試驗把回收的廢棄塑料進(jìn)行一定的加工處理后，作為高爐煉鐵的還原劑,從風(fēng)口隨熱風(fēng)噴入高爐內(nèi)，取得了良好的效果，為廢棄塑料的回收利用開辟了一條嶄新的途徑。但當(dāng)滯留在爐內(nèi)的未燃煤粉超過一定量時，也會起到相反的作用，如爐缸內(nèi)未燃煤粉過多，就會影響爐缸內(nèi)爐渣的透液性，引起爐缸堆積，渣中帶鐵，大量燒壞風(fēng)口、渣口，爐渣流動性變差,不利于高爐出渣出鐵；如高爐上部滯留的未燃煤粉過多，就會影響整個料柱的透氣性、透液性，特別是對軟熔帶部位的透氣性影響極大，造成高爐風(fēng)壓升高，風(fēng)量降低，總差壓升高，易造成爐況難行；如大量的未燃煤粉粘于爐墻，就容易造成爐墻結(jié)厚，從而影響正常生產(chǎn)[23]。 含揮發(fā)分高的煙煤粉是易燃易爆物質(zhì)，在高壓噴吹系統(tǒng)中，貯煤罐和噴煤罐又是高壓容器，一旦爆炸，破壞相當(dāng)大，因此在設(shè)計與操作中須十分注意安全。一座高爐使用兩個分配器，兩個分配器對稱布置于高爐兩側(cè)，噴吹主管進(jìn)入分配器前應(yīng)有相當(dāng)長的垂直段。取 = 4。單管路噴吹可滿足噴吹易爆易揮發(fā)煤種的要求，是目前噴煤高爐廣泛采用的一種噴煤形式。不僅降低了工程投資（約降低25%），而且減小了噴吹煤粉的中間環(huán)節(jié)。8 噴吹燃料系統(tǒng)它包括原料的儲存、運輸、煤粉的制備、收集及煤粉噴吹等系統(tǒng)，主要任務(wù)是均勻穩(wěn)定地向高爐噴吹大量煤粉，以代替焦，降低焦炭消耗。目前，應(yīng)積極開發(fā)玻璃纖維針刺氈、合成纖維等濾料的應(yīng)用。4. 煤氣切斷閥 用來把煤氣清洗系統(tǒng)與鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的煤氣管閥隔開，煤氣切斷閥設(shè)置在精細(xì)除塵設(shè)備后的凈煤氣管道上。2. 煤氣放散閥煤氣放散閥屬于安全裝置，設(shè)置在煤氣上升管頂端、除塵器的頂端和除塵系統(tǒng)煤氣放散管的頂端，為常關(guān)閥。采用濕法除塵后, 周圍農(nóng)田、河流受害嚴(yán)重, 每年賠款數(shù)十萬元, 環(huán)保部門罰款數(shù)十萬元。如果按提高100℃風(fēng)溫可降低15kg 焦比計[21]。新的煤氣除塵系統(tǒng)工藝流程為:高爐爐頂(粗煤氣) →煤氣下降管→重力除塵器(半凈煤氣) →半凈煤氣總管→半凈煤氣支管→手動蝶閥→手動扇形盲板閥→布袋除塵器(凈煤氣) →手動扇形盲板閥→電動蝶閥→凈煤氣支管→凈煤氣總管→調(diào)壓閥組→凈煤氣總切斷閥→煤氣降溫裝置→凈煤氣總管。 布袋除塵器高爐煤氣干法濾袋除塵工藝從70年代開始，以其節(jié)水、節(jié)電、投資低、污染少等優(yōu)勢在中小高爐上得以廣泛應(yīng)用，并逐步發(fā)展用于大型高爐、顯示出明顯的社會和經(jīng)濟(jì)效益[19]。溢流文氏管結(jié)構(gòu)： 溢流文氏管由煤氣入口管、溢流水箱、收縮管、喉口和擴(kuò)張管等組成。 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。 除塵系統(tǒng)的選擇和主要設(shè)備尺寸的確定本設(shè)計中高爐煤氣除塵處理采用重力除塵器和一文、二文除塵設(shè)備；高爐出鐵均采用布袋除塵；料斗內(nèi)漏斗、篩分處用布袋除塵。 上升管導(dǎo)出管上部成對地合并在一起，過渡到上部的垂直部分，此垂直部分稱為煤氣上升管，上升管總面積為爐喉截面積的35% 其總截面積為: ==每根管直徑為 = 煤氣流速為6。 荒煤氣管道高爐煤氣由爐頂封板（爐頭）引出，經(jīng)導(dǎo)出管、上升管、下降管進(jìn)入除塵器。 爐前吊車為減輕爐前勞動強(qiáng)度需設(shè)置爐前吊車，它的主要作用是用于吊運爐前的各種材料，清理渣鐵溝，更換主鐵溝、撇渣器和檢修爐前設(shè)備等。 堵渣機(jī)堵渣機(jī)常用鉸接的平行四連桿結(jié)構(gòu)。開口機(jī)構(gòu)中鉆頭以沖擊運動為主，同時通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是鉆頭產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，即鉆頭即可進(jìn)行沖擊運動又可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動；既能完成鉆孔動作，又能完成捅鐵口動作。擺動流咀安裝在出鐵場下面，其作用是把經(jīng)鐵水溝流出來的鐵水注入出鐵場平臺下的任意一個鐵水罐中。2) 鐵溝：80厚的鑄鐵槽內(nèi)，砌一層115的粘土磚，上面搗一碳素耐火泥。 鐵溝流咀布置 渣鐵溝的設(shè)計在保證渣、鐵分離的前提下，盡量縮短渣鐵溝長度。本設(shè)計采用LZ—44—1型雙帶滾輪固定式鑄鐵機(jī)。另外還設(shè)有被吊車吊起的樞軸，供鑄鐵時翻罐用的雙耳和小軸。 4) 占地面積小、投資省 由于輪法粒化渣處理工藝設(shè)備布置緊湊、不需要較大的冷卻系統(tǒng)和渣池等，因而占地面積小、投資省。3) 操作安全、不發(fā)生爆炸、作業(yè)率高 采用OCP法、INBA法，當(dāng)熔渣中含鐵時會產(chǎn)生爆炸，開爐時最為明顯(在高爐生產(chǎn)中，事故狀態(tài)的熔渣帶鐵是不可避免的。2) 成品渣含水量低、質(zhì)量好 用OCP法、INBA法和沉淀法等所得的成品渣含水量約占20%~30%。這樣就需要增設(shè)龐大復(fù)雜的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)(冷卻塔、上塔水泵等設(shè)施)故噸渣耗電量高，投資大。成品渣有95 0C左右的余溫，依靠此余熱水分再次被蒸發(fā)，使成品渣的含水量小于10%。濾出的水在脫水器水槽中，經(jīng)溢流裝置流人循環(huán)水罐中，經(jīng)補(bǔ)充新水后，由循環(huán)泵抽出進(jìn)人下次循環(huán)。從高爐爐渣處理的發(fā)展來看，無論新上項目還是改擴(kuò)建或大修項目，輪法?；幚砉に囈蚱浣?jīng)濟(jì)性、可靠性而成為首選工藝。操作安全、不發(fā)生爆炸、作業(yè)率高。其長度為50，寬度為20，高度保證任何一個渣鐵溜嘴下沿不低于5。本設(shè)計風(fēng)口平臺及出鐵場采用架空的結(jié)構(gòu)形式，支撐在鋼筋混凝土柱子上的預(yù)制鋼筋混凝土板，最上面地坪立砌一層建筑磚。 風(fēng)口平臺及出鐵場風(fēng)口平臺是設(shè)置在高爐下部沿高爐爐缸四周風(fēng)口前設(shè)置的工作平臺，為了操作方便，風(fēng)口平臺一般比風(fēng)口中心線低1150～1250，應(yīng)該平坦并且還要留有排水坡度。循環(huán)區(qū)深一些，有利于活躍爐缸中心，也有利于改善爐渣與鐵水的良好接觸，保證爐渣的脫硫能力。2. 風(fēng)口前燃燒燃料產(chǎn)生的熱煤氣參數(shù)，主要是風(fēng)口前理論燃燒溫度。高爐采用大風(fēng)量風(fēng)機(jī)生產(chǎn),適宜的操作制度是實現(xiàn)高爐穩(wěn)產(chǎn)、順行、高產(chǎn)的重要保證[17]。 送風(fēng)制度的影響1. 風(fēng)速和鼓風(fēng)動能。其作用是：在送風(fēng)期，打開冷風(fēng)閥可以把高爐鼓風(fēng)機(jī)鼓出的冷風(fēng)送入熱風(fēng)爐。5) 廢氣閥：其作用在于：熱風(fēng)爐從送風(fēng)期轉(zhuǎn)入燃燒期時，在煙道閥打開之前應(yīng)打開廢氣閥，將熱風(fēng)爐內(nèi)相當(dāng)于鼓風(fēng)壓力的壓縮空氣由廢氣閥放掉以降低爐內(nèi)壓力。2) 切斷閥：由閘板閥、曲柄盤式閥、盤式煙道閥構(gòu)成。煙道的高度為1200mm，寬度為800mm，煙道內(nèi)流速為2～5m/s。 熱風(fēng)爐管道及閥門1. 熱風(fēng)爐系統(tǒng)設(shè)有冷風(fēng)管、熱風(fēng)管、混風(fēng)管、燃燒用凈煤氣管和助燃風(fēng)管、倒流休風(fēng)管等，這些管道均為普通碳素鋼板焊成。送風(fēng)系統(tǒng)的閥門有：熱風(fēng)閥、冷風(fēng)閥、混風(fēng)閥、混風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥，充風(fēng)閥、廢氣閥及冷風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥等。4=60390 7. 1高蓄熱室蓄熱面積1= 8. 蓄熱室高度= 9. 拱頂高度采用錐球形拱頂，見圖1熱風(fēng)爐拱腳內(nèi)徑:=100002(40+60)=9800據(jù)經(jīng)驗:=== 圖1 錐球形拱頂拱頂由球冠和圓錐臺組成，具體尺寸如下：據(jù)經(jīng)驗：球冠弦長===,球冠圓心角為120176。 熱風(fēng)爐主要尺寸的計算，配備四座改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。 高爐鼓風(fēng)機(jī)的選擇高爐鼓風(fēng)機(jī)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(jī)提供的風(fēng)壓下才能克服料柱阻力從爐頂排出。焦炭通過焦倉閘門給料, 在槽下經(jīng)焦炭振動篩篩分后, 合格焦炭進(jìn)入焦炭稱量斗稱量, 碎焦則由大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)送至碎焦倉。它有效解決了傳統(tǒng)繼電控制的缺陷，提高高爐上料系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實全性、可靠性和自動化,為高爐的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)創(chuàng)造了技術(shù)和設(shè)備條件。這項技術(shù)的采用克服了碎焦卷揚機(jī)故障多, 維修困難等缺點, 運行可靠。2. 主卷揚機(jī)室座落于礦槽頂部受總圖布局、場地緊張限制, 在主控樓已無法布置主卷揚機(jī)。寬度選擇如下：= ,式中 —膠帶機(jī)寬度，—膠帶輸送量，—斷面系數(shù)，=320—輸送帶速度，取=2—物料堆比重， —傾角系數(shù)，=—速度系數(shù)，=代入數(shù)據(jù)，則:== 取 = 2. 為保證膠帶安全運行，設(shè)計時采取了以下措施：膠帶機(jī)由兩個方向驅(qū)動，連續(xù)運轉(zhuǎn)。其優(yōu)點在于：布置操作靈活，備用能力大，便于維護(hù)。本設(shè)計中采用電磁震動篩作為篩分設(shè)備。1. 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。單個礦槽長度（采用帶式運輸機(jī)）為5。其中燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、巴西礦、石灰石的個數(shù)分別為2。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。原料系統(tǒng)包括：卸料、堆料、冶煉前的準(zhǔn)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[11]。11. 布置廠址時應(yīng)充分利用地形，不占或少占農(nóng)田。7. 廠址不受洪水及大雨的淹沒。4. 廠址應(yīng)靠近城市和已有的工廠，以便在生活福利和公用設(shè)施上互相協(xié)作。近水源、電源，以縮短運輸距離和管線長度，以減少建廠的投資和運營費用。廠址選擇應(yīng)考慮以下因素:1. 要考慮工業(yè)布局,有利于經(jīng)濟(jì)合作。30′= 取= 校核 α= == α=8002813311 爐喉直徑 爐喉高度 選取 = 則 =7= 取= 選取 h5= 爐身角 爐身高度 爐腰高度 選取 β=84176。h），則: d=高爐本體結(jié)構(gòu)設(shè)計的先進(jìn)、合理是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)、長壽的先決條件，也是高爐輔助系統(tǒng)設(shè)計和造型的依據(jù)[9]。⑺ 采用計算機(jī)自動監(jiān)控系統(tǒng)，對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控 高爐輔助設(shè)計和生產(chǎn)流程圖高爐及輔助設(shè)備如下：①高爐本體 ②上料系統(tǒng) ③送風(fēng)系統(tǒng) ④煤氣除塵系統(tǒng) ⑤渣鐵處理系統(tǒng) ⑥噴吹燃料系統(tǒng)。⑶ 爐前水渣處理采用過濾法水淬渣。