【正文】 第 6 章 爐頂設(shè)備 29 基本參數(shù)的計(jì)算 排料口的周邊長度 )(L ?? m 排料口的流通面積 )(F 2? 2m 排料口的水力半徑 LFRa? m 下料速度 gR in??? ? sm 排料率 F??? sm3 每次布料時(shí)間 ??Vt s 每次布料層數(shù) 60ntN ?? 其中 D— 排料口直徑， m ； g— 重力加速度， 9． 8 2sm ； ? — 原料的流動(dòng)系數(shù) ,般在 ～ 之間，焦炭取小值 ,礦物取大值； ? — 出口料 流的軸心線與水平面之間的夾角，本設(shè)計(jì)取 50176。本設(shè)計(jì)采用探料尺 ,每座高爐設(shè)有兩個(gè)探料尺 ,互成 180176。布料溜槽是一個(gè)半圓形的槽體，殼體用鑄鋼 做成 ，槽壁為抗磨鑄鋼襯板，襯板表面堆焊硬質(zhì)合金，料槽 做成 錐形。 卸料閥為直插式扇形閘閥，設(shè)置在貯料罐的下部。其有效容積取決于高爐有效容積和料批組成大小。 受料漏斗的作用是接受皮帶機(jī)卸下的爐料，并將爐料卸入到貯料罐。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(shí)，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～ 5 sm 。 管道直徑根據(jù)合適的流速確定，按下式計(jì)算： ??v4d? m 式中 d 圓形管道內(nèi)徑， m ； ? 氣體在實(shí)際狀態(tài)下的體積流量， sm3 。 燃燒器用來混合高爐煤氣與空氣，并把混合氣體送入熱風(fēng)爐的燃燒室。圓錐斜邊與水平夾角為 60176。 熱風(fēng)爐主要尺寸的計(jì)算 高爐容積為 1982 3m ，配備四座改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。P = 39。0V ― 高爐要求的鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量， minm3 ； k ― 送風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)，對(duì)大型高爐為 10﹪ 高爐鼓風(fēng)壓力 1. 高爐爐頂壓力： Pt ＝ 105 Pa= 2. 高爐料柱阻力損失： LSP? ＝ 105 Pa＝ 3. 高爐送風(fēng)系統(tǒng)阻力損失： FSP? ＝ 2104＝ 則鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓 :P =Pt + LSP? + FSP? =++= MPa 第 5 章 送風(fēng) 系統(tǒng) 23 鼓風(fēng)機(jī)的選擇 1. 對(duì)鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量的修正 三類地區(qū) 風(fēng)量修正系數(shù)： K ＝ ， 實(shí)際供 風(fēng)量： 39。 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。設(shè)三個(gè)電機(jī)，兩個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)，一個(gè)備用；為預(yù)防反轉(zhuǎn)，有兩個(gè)電機(jī)做制動(dòng)用；拉緊膠帶用液壓缸；為防止?fàn)t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(shí)自動(dòng)噴水。 皮帶上料機(jī)能力的確定 1． 皮帶機(jī)選擇： 選皮帶機(jī)傾角為 12176。 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(jī)運(yùn)往高爐爐頂。槽下篩分是爐料入爐前的最后一次篩分。電磁震動(dòng)給料器主要由三部分組成：槽體、激震器、減震器。 4．副礦槽設(shè)計(jì) 雜礦槽 75 3m 2 塊礦槽 100 3m 2 第 4 章 原料系統(tǒng) 20 焦礦槽的布置、容積及數(shù)目的確定 1．本 設(shè)計(jì)中設(shè)四個(gè)焦槽。 單個(gè)礦槽的容積為： 礦V =礦槽貯存能力（貯存時(shí)間）： 24/(1982)= 小 時(shí) 3．礦槽參數(shù)： 本設(shè)計(jì)中貯礦槽設(shè)置為單排，采用皮帶機(jī)供料，貯礦槽寬度為 10 m 。槽內(nèi)加襯板，槽底板與水平 面夾角50176。 焦礦槽容積的確定 貯礦槽的容積大約能貯存 12～ 18 小時(shí)的礦 石， 6～ 8 小時(shí)的焦炭。 （二）爐殼： 爐殼有鋼板制成， 各部位爐殼厚度的計(jì)算公式如下 ： kD?? mm計(jì)算部位爐殼厚度，??? mmD 徑，計(jì)算部位爐殼外弦?guī)е?? ；根據(jù)弦?guī)恢枚ㄏ禂?shù)， mmmk /?? ， 其值見表： 表 33 爐體各部位系數(shù) 部位 k 值 D 值 本設(shè)計(jì) δ 值， mm 爐頂封板與爐喉 50176。 爐頂框架是設(shè)置在爐頂平臺(tái)上面的鋼結(jié)構(gòu)支撐架。 本設(shè)計(jì)采用大框架結(jié)構(gòu)。考慮不使應(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。它位于高爐爐缸上部，成一定角度探出爐壁。 風(fēng)口數(shù)目及直徑 由高爐爐型設(shè)計(jì)計(jì)算，取風(fēng)口數(shù)目為 24 個(gè)。 （ 2）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。 本設(shè)計(jì)要求冷卻水進(jìn)水溫度小于 35 C? ，出水溫度 50 C? ～ 60 C? ，各部分允許進(jìn)出水溫度差 為：爐身上部 12 C? ，爐身下部 12 C? ，爐腰 10 C? ，爐腹 10 C? ，風(fēng)口帶 5 C? ，爐缸 3 C? ，風(fēng)、渣口大套 5 C? ，風(fēng)、渣口二套 5 C? 。爐體總的熱負(fù)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： 30 10)( ??? ttcMQ 式中 Q— 爐體總熱損失， hKJ ； M— 爐體總的冷卻水用量， ht ； c — 冷卻水的比熱容， 。爐身采用上部帶凸臺(tái)型鑲磚冷卻壁，高度 20xxmm ，凸臺(tái)突出長度 200mm ，肋高 200mm 。 （ 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。 高爐各部位冷卻設(shè)備的選擇 （ 1）爐缸和爐底部位冷卻設(shè)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 mm （本設(shè)計(jì)取150mm ）的縫隙，其中填以炭質(zhì)填料。目前，多數(shù)高爐爐底都采用水第 3 章 高爐本體設(shè)計(jì) 15 冷的方法，即水冷爐底。砌磚緊靠冷卻壁，縫隙用炭質(zhì)填料填充。 （ 4） 爐腰 爐腰緊靠爐腹，侵蝕作用也相似。第一層環(huán)砌炭磚最好能蓋上三塊半爐底滿鋪的炭磚，因此其長度一般大于（ 400+40） ＝ 1540mm 。 為此爐缸用 炭 磚砌筑，風(fēng)口、渣口及鐵口處采用異形炭磚砌筑， 炭 磚砌筑為薄縫（ ），上下層碳磚磚縫均砌在中間。也有兩端短縫用厚縫而兩側(cè)長縫用薄縫相接的，這種砌法可減少厚縫的炭搗 工作量。 砌磚有厚縫和薄縫兩種連接方式，薄縫連接時(shí)，各列磚砌縫不大于 (本設(shè)計(jì)取 )，各列間的垂直縫和兩層間的水平縫不大于 mm（本設(shè)計(jì)取 2mm ）。砌筑時(shí) ， 先以出鐵口中心線為基準(zhǔn)線 ， 向下逐層劃出每層碳磚的十字形中心線 ， 并標(biāo)注標(biāo)高 。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(shí)防止磚襯膨脹產(chǎn)生對(duì)爐殼的推力 ， 避免爐殼開裂而泄漏煤氣 。爐缸、爐底是高爐重要部分，被侵蝕破壞程度是決定高爐大修的關(guān)鍵。基座的直徑與載荷和地基土質(zhì)有關(guān)，基座用普通鋼筋混凝土制成，其形狀一 般為正多邊形，本設(shè)計(jì)選用正八邊形，其對(duì)角線長為 40m 。鋼環(huán)與爐殼之間留 100～ 150mm 空隙，內(nèi)填充碳素材料。基墩用耐熱混凝土 做成 。采用風(fēng)冷和水冷爐底及耐火基墩后，可以保證高爐基礎(chǔ)很好工作。 便有開裂， 400 C。高爐總體設(shè)計(jì)，對(duì)基礎(chǔ)的下沉量和傾斜率都有嚴(yán)格要求。0784 24 第 3 章 高爐本體設(shè)計(jì) 12 爐襯設(shè)計(jì)及高爐基礎(chǔ) 高爐爐基的形狀及材質(zhì) 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地基。 39。 第 3 章 高爐本體設(shè)計(jì) 10 ⑷ 爐喉直徑 ， 爐喉高度 ： 選取 Dd1 = 則 1d =D =11= 取 d1= 選取 5h = ⑸ 爐身角 ， 爐身高度 ， 爐腰高度 ： 選取 ? =840 則 4h = ?tan2dD 1 ?? = 084tan*2 ? = 取 h4=17m 校核 ? tan? =14dDh2?? = *2? = ? = 39。 本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)生鐵 275 萬噸的高爐車間，設(shè)計(jì)高爐一代壽命為 10 年，年作業(yè)率為 95%，高爐有效利用系數(shù)為 v? = 3 。第 3 章 高爐本體設(shè)計(jì) 8 第 3 章 高爐本體設(shè)計(jì) 高爐數(shù)目及總?cè)莘e的確定 高爐煉鐵車間建設(shè)高爐的座數(shù)，既 要考慮盡量增大高爐容積，又要考慮企業(yè)的煤氣平衡和生鐵量的均衡，所以一般根據(jù)車間規(guī)模，由兩座或三座高爐組成即可。 車間平面布置形式 高爐煉鐵車間布置形式根據(jù)鐵路線的布置可以分為： 一 列式布置，并列式布置，島式布置和半島式布置。 2． 足夠運(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。 （ 9）廠址應(yīng)有較容易棄渣的低洼地帶。 （ 6）冶金工廠主要的建筑物、構(gòu)筑物，大多需要較深的基礎(chǔ)和地下室，在建筑房屋和構(gòu)筑物時(shí)廠址的土壤不需要復(fù)雜的基礎(chǔ)工程。 （ 3）廠址應(yīng)位于城市和居民區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，一般應(yīng)有 1000 米以上的距離 ， 并應(yīng)與其他企業(yè)不相干擾。 本設(shè)計(jì)對(duì)廠址選擇如下： （ 1）冶金工廠的原料和成品運(yùn)輸及水電的消耗量很大，廠址應(yīng)選在靠近鐵路接軌站 ， 并應(yīng)保證接軌的方便和避免復(fù)雜的線路建設(shè)工程。 。 ，有利于拱頂氣流分布和熱風(fēng)溫度提高，隔墻間加耐熱鋼板防止蓄熱室氣體短路。 1） 爐容大型化 2） 生產(chǎn)高效化 ① 精料； ② 高溫化； ③ 高壓爐頂操作； ④ 噴吹燃料與富氧鼓風(fēng)； ⑤ 提高高爐壽命； ⑥ 加強(qiáng)二次能源回收。這些指標(biāo)創(chuàng)造出我國歷史最好水平。 （ 7） 高爐一代壽命： 高爐從點(diǎn)火開爐到停爐大修之間的冶煉時(shí)間稱為高爐一代壽命，即相鄰兩次大修之間的冶煉時(shí)間。 （ 5） 休 風(fēng)率： 休風(fēng)率即因故休風(fēng)的休風(fēng)時(shí)間占作業(yè)時(shí)間的百分?jǐn)?shù)。本設(shè)計(jì)煤比為 170 tkg 。 焦比可根據(jù)設(shè)計(jì)采用的原燃料、風(fēng)溫、設(shè)備、操作等條件與實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行全面分析比較和計(jì)算確定?？捎孟率奖硎荆? 有VPv?? 式中 v? 高爐有效容積利用系數(shù)，噸鐵 /米 3現(xiàn)代化高爐已成為高度機(jī)械化、自動(dòng)化和大型化的一種綜合生產(chǎn)裝置。第 1 章 緒論 3 第 1 章 緒 論 概述 高爐煉鐵是獲得生鐵的主要手段，是鋼鐵冶金過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著舉足輕重的作用。高爐大型化，有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、便于生產(chǎn)組織和管理，提高鐵水質(zhì)量，有利于減少熱量損失、降低能耗、減少污染點(diǎn)，是污染容易集中管理，有利于環(huán)境保護(hù)。 這一歷史進(jìn)程是艱辛而豐富多彩的。 21 世紀(jì)以來，國際鋼鐵工業(yè)的第二個(gè)高速增長期是由發(fā)展中國家，特別是中國鋼鐵工業(yè)崛起推動(dòng)的。在走新型工業(yè)化道路，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和建設(shè)資源節(jié)約環(huán)境友好型社會(huì)的時(shí)代背景下，提高質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益，降低資源、能源消耗，減輕地球環(huán)境負(fù)荷，走綠色化道路，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，將是我國鋼鐵工業(yè)今后巨大的發(fā)展空間。噴吹系統(tǒng)增加了煤的數(shù)量，采用了單管路串罐式直接噴吹。蓄熱式和燃燒室在同一爐殼內(nèi)，中間用隔熱墻隔開；采用眼睛型燃燒室。其中高爐的爐襯設(shè)計(jì)方法采用的是均衡爐襯的方法，根據(jù)不同的冶煉條件砌筑不同的磚。摘要 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)一座年產(chǎn)生鐵 275 萬噸的高爐車間 摘要 摘 要 本設(shè)計(jì)是根據(jù)唐山地區(qū)條件設(shè)計(jì)的一個(gè)年產(chǎn) 275 萬噸的高爐煉鐵車間。上部采用的磚型有高磚，下部采用的是全碳磚爐底。這部分同時(shí)包括熱風(fēng)爐各種設(shè)備和閥門的選取計(jì)算。煤氣處理設(shè)備采用的是濕法除塵設(shè)備。以較少的能源、資源消耗，合理的鋼產(chǎn)量規(guī)模，高效的產(chǎn)品，以及較低的地球環(huán)境負(fù)荷支持我國的工業(yè)化過程是我國鋼鐵工業(yè)的歷史責(zé)任。本世紀(jì)初的 5 年，世界鋼產(chǎn)量增加 億噸，其中中國增加量占 %。 在 21 世紀(jì)，我國高爐煉鐵將繼續(xù)在結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)展。所有這一切都有利于降低鋼廠的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場競爭力。高爐煉鐵是以鐵礦石（天然富礦、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦）為原料，以焦炭、煤粉、重油、天然氣等為燃料和還原劑，以石灰石等為熔劑，在高爐內(nèi)通過爐料燃燒、氧化物中鐵元素的還原以及非鐵氧化物造渣等一系列復(fù)雜的物理化學(xué)過程獲得生鐵。高爐車間的設(shè)計(jì)也必須滿足高爐生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，以期達(dá)到最佳的生產(chǎn)效益。晝夜 ； P高爐每晝夜的生鐵產(chǎn)量，噸鐵 /晝夜 ； 有V 高爐有效容積，米3。當(dāng)高爐采用噴吹燃料時(shí)，計(jì)算 時(shí) 必須考慮噴吹物的焦炭置換量。 （ 4） 冶煉強(qiáng)度（ I ）和燃燒強(qiáng)度（ i ）： 高爐冶煉強(qiáng)度是每晝夜 1 3m 有效容積燃燒的焦炭量 ,即高爐每晝夜焦炭消耗量與 有V 的比值 ,本設(shè)計(jì) I = 3 。休風(fēng)率反映高爐設(shè)備維護(hù)的水平，先進(jìn)高爐的休風(fēng)