【正文】 2）熱風爐中段以上爐墻結(jié)構(gòu)與格子磚相對應。 4=13705（ mm），選取為 13700mm。 =1716 （ m3） 蓄熱室格子磚總高度為 1716247。 1m3 格子磚中磚所占有的體積為（ 1φ ） =。 據(jù)經(jīng)驗，圓形燃燒室斷面積（包括隔墻）占熱風爐截面積的 28%，則熱風爐的截面積： A= 32? = (m2) 熱風爐內(nèi)徑為 d= ?= (m2) 確定熱風爐結(jié)構(gòu)及外徑 下部： 大墻（黏土磚） 345mm 隔熱磚（輕質(zhì)黏土磚） 114mm 填料層（石棉填料或纖維板） 50mm 不定形噴涂料 40mm 砌筑磚縫 2mm （大墻與隔墻之間） 共計 345＋ 114＋ 50＋ 40＋ 2=551 （ mm） 熱風爐外徑（不包括爐殼 ）： d 外 =7518＋ 2 551=8620 （ mm） 燃燒室隔墻結(jié)構(gòu)： 上部 230 低蠕變高鋁磚 ＋ 345低蠕變高鋁磚 ＋ 20滑動縫 下部 230 高鋁磚 ＋ 345 高鋁磚 ＋ 20 滑動縫（內(nèi)襯 6mm耐熱不銹鋼板） 燃燒室面積（包括隔墻）： S 燃 =S 內(nèi) 28%= 28%= （ m2） 32 燃燒室內(nèi)徑為（ 141 ???） 2= （ m） 選取鋼殼厚度：中部段為 20mm，下部段為 25mm，上部段為 30mm，底板厚度為 36mm。 31 熱風爐設計 提高熱風爐的熱效率應才以下幾個方面入手： 1）合理的熱風爐結(jié)構(gòu)設計； 2）回收熱風爐廢氣余熱； 3）采用高效陶瓷燃燒器，在最小空氣過剩系數(shù)條件下實現(xiàn)充分燃燒，減少煤氣和助熱空氣的消耗。 每噸干焦的耗風量與焦炭的灰分含量和風的濕度有關，焦炭灰分為 10%~16%時，每噸干焦的耗風量一般為 2750~2604 m3/t。 Vu—— 高爐有效容積， 。 我國新建 1000m3 以上的高爐，均采用軸流式鼓風機。 儲焦槽槽下稱量及運輸能力的確定 儲焦槽槽下稱量及運輸 設備包括焦炭稱量漏斗、焦炭膠帶運輸機及碎焦膠帶運輸機等。 ) 80 槽下運輸及爐料稱量 稱量漏斗 按照稱量傳感運力不同，可分為杠桿式稱量漏斗和電子式稱量漏斗。 振動篩 近年來我國多數(shù)高爐采用振動篩，現(xiàn)有的振動篩種類比較多，如圖 54 所示。為了減少礦槽上面的環(huán)境污染，在揚塵點處應設置密封式吸塵罩，或在供料膠帶機兩側(cè)的礦槽口設置密封膠帶覆蓋。礦槽的高度要適應于槽 上運輸形式和槽下供料設施的要求，但礦槽的高度一般不宜小于14m。 表 52 儲礦（焦）槽容積與高爐容積的關系 項目 高爐有效容積 /m3 2020 2500 儲礦槽容積與高爐容積之比 儲焦槽容積與高爐容積之比 ~ ~ 焦槽個數(shù) ≥ 2 ≥ 2 為了 保護儲礦槽內(nèi)表面不被磨損，一般要在儲礦槽 內(nèi)加襯板，儲焦槽內(nèi)襯以廢耐火磚或厚 25~40mm 的輝綠巖鑄石板，在皮鐵槽內(nèi)襯以舊鐵軌，在儲礦槽內(nèi)襯以鐵屑混泥土或鑄鐵襯板。 4）簡化了爐頂布置，改善爐料在裝料設備中的分布?，F(xiàn)代高爐對高爐供料系統(tǒng)的要求是： 1）保證連續(xù)地、均衡地供應高爐冶煉所必需的原料，能適應高爐強化生產(chǎn)的供料要求和原料品種變化的要求； 2）在儲運過程中應考慮為改善高爐冶煉所必須的處理環(huán)節(jié)，如混勻、破碎、篩分等，焦炭在運輸過程中應盡量減少破碎率 ； 3）結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、易于維護，對大中型高爐應盡可能實現(xiàn)機械化和自動化，提高配料、稱量的準確度； 4）抗磨性能好，機械強度高，并能在高溫、多粉塵條件下長時間的連續(xù)工作； 5）原料各轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)和落料點都有灰塵產(chǎn)生，應有通風除塵設施。二次均壓閥直徑為 250mm，其結(jié)構(gòu)同一次均壓閥，二次均壓用 氮氣由兩臺 40m3氮氣罐供給。 ) α 角傾動速度/(176。料流調(diào)節(jié)閥和下密封閥的材質(zhì)同上部料閘和上密封閥材質(zhì)。開口度由液壓比例閥控制。閥箱屬于壓力容器，用壓力容器鋼板焊接而成。料罐下部設有三個防 扭轉(zhuǎn)裝置、兩個抗震裝置和三點吊掛裝置并用三個電子秤稱量料罐重量。密封閥用兩個液壓缸驅(qū)動完成兩個動作，壓緊缸完成閥門的垂直方向的動作，回轉(zhuǎn)缸完成閥板的旋轉(zhuǎn)動作。料罐的圓柱段和圓錐段的襯板均由盧森堡 PW公司提供。 串罐式無料鐘爐頂裝料設備 串罐式無料鐘爐頂裝料設備采用上、下兩個料罐串聯(lián)的方式，實現(xiàn)分批向爐內(nèi)裝料和布料的功能。高爐基礎一般應建在 S 允大于 的土質(zhì)上，如果過小，基礎面積將過大，厚度也增加，使基礎過于龐大。過去由于沒有耐熱混泥土基墩和風冷爐底設施；爐底破壞損到一定程度后，常引起基礎破壞，甚至爆炸。高爐基礎下沉引起高爐鋼結(jié)構(gòu)變形，管路破裂；不均勻下沉將引起高爐傾斜，破壞爐頂正常布料，嚴重時不能正常生產(chǎn)。 1） 熱風圍管的直徑由下式計算： v= sm /181383324 3??? df= 184 ??? ? 2） 風口直徑，根據(jù)風速計算： d=4pv/(24 13833 N爐殼開口處需補焊加強板，從這一點考慮，應采用插入式冷卻板對爐殼強度損傷大，而冷卻壁則小。存在著轉(zhuǎn)折點，轉(zhuǎn)折點有減弱強度的作用。由于取消了爐缸支柱，風口平臺寬敞，爐前操作方便。多年實踐的結(jié)果，目前高爐 本體鋼結(jié)構(gòu)有大框架和爐缸支柱式、爐缸爐身支柱式、爐身框架式、自主式。高爐鋼結(jié)構(gòu)是保證高爐正常冶煉的重要設施。爐塵遙控噴補 、壓漿等爐襯修補技術已成為現(xiàn)階段延長高爐風口以上區(qū)域壽命的重要技術措施。 爐體維護技術 用含鈦物料護爐，是由于在高溫條件下還原生成 TiC、 TiN 或 Ti（ C、 N）等高熔點化合物，沉積在爐缸爐底，對其形成保護層。通過對冷卻水流量、溫度、壓力的檢測。爐喉采用爐喉鋼磚。陶瓷杯爐底缸有高的荷重軟化溫度和較強的抗侵蝕性能和低導熱性，使高溫等溫線集中在剛玉和莫來石爐襯中，炭磚的高導熱性又可將熱量很快傳出去，達到保護爐底的目的。大型高爐爐腹、爐腰、爐身下部采用銅冷卻壁，爐身中部采用此種結(jié)構(gòu)，爐身上部設 2~3 段 C型光面水冷壁，這應是一種配置合理的長壽爐體結(jié)構(gòu)。所謂薄壁內(nèi)襯就是對高爐內(nèi)襯和 冷卻壁進行優(yōu)化組合，形成磚壁一體化結(jié)構(gòu)，解決爐腹、爐腰和爐身下部高熱負荷區(qū)的短壽問題，使其壽命與高爐爐缸、爐底的壽命同步。 17 近年來，我國高爐軟水密閉循環(huán)冷卻技術進行了許多優(yōu)化 和改進：①根據(jù)冷卻器的工作特點，分系統(tǒng)強化冷卻，單獨供水；②根據(jù)高爐不同部位的熱負荷情況，在垂直方向上分段冷卻，如爐缸、爐底設計為一個冷卻單元，爐腹、爐腰和爐身下部設為一個冷卻單元；③ 為便于系統(tǒng)操作和檢漏，采用圓周分區(qū)冷卻方式，在高爐圓周方向分為 4 個冷卻區(qū)間；④軟水串聯(lián)冷卻，軟水經(jīng)爐底、冷卻壁后，分流一部分升壓在冷卻風口、熱水閥等。 軟水密閉循環(huán)冷卻技術 高爐冷卻系統(tǒng)對于高爐正常生產(chǎn)和長壽至關重要。 銅冷卻壁是高爐長壽的關鍵技術之一，銅冷卻壁的應用使高爐在不中修的條件下，壽命達到 15~20 年成為可能。實踐證明，銅冷卻壁是一種無過熱冷卻器，使用壽命可以達到 20~30 年。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國用國產(chǎn)銅冷卻已在首鋼 2 號高爐 1726（上標）上試用，取得了顯著的應用效果。 銅冷卻壁 20 世紀 70 年代末期，德國 GHH公司和蒂 森公司合作率先在高爐上應用了銅冷卻壁，取得令人滿意的效果。這兩種技術體系都必須采用 16 具有高導熱性且抗鐵水滲透性能優(yōu)異的炭磚?！皩岱ā焙汀澳突鸩牧戏ā边@兩種看來似乎截然不同的設計體系其技術原理的 實質(zhì)卻是一致的。 爐體冷卻方式 長壽爐缸爐底的關鍵是必須采用高質(zhì)量的 碳磚并輔之合理的冷卻。研究表明，適當加深鐵口深度，對于抑制鐵口區(qū)周圍爐缸內(nèi)襯的侵蝕具有顯著作用，鐵口深度一般為爐缸半徑的 45%左右。 （ 2） 適當加高爐缸高度 高爐在大噴煤操作條件下，爐缸風口回旋區(qū)結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化。 （ 1） 加深死鐵層深度 實 踐證實，高爐爐缸爐底“象腳狀”的異常侵蝕，主要是由于鐵水滲透到碳磚中 ，使碳磚 脆化變質(zhì)，再加之爐缸內(nèi)鐵水環(huán)流的沖刷作用而形成的。 d) 則 ???? AUJIVd m 校核 3 0 52 ?? ??AA U 合理 風口數(shù)目 n=2(d+2)=2 (＋ 2)= 取 n=26 個 14 2) 爐缸高度 選取 e=， C=， γ =,nc=10,則渣口高度 22 ???? ???? dCn ePh rz ?m 取 ?zh m 取風口、渣口中心線的高度差為 a= m,安裝風口結(jié)構(gòu)尺寸 b= m,則 爐缸高度 h1=hf＋ b=hz＋ a＋ b=＋ ＋ = m (3) 死鐵層厚度 選取 h0= m (4) 爐腰直徑、爐腹角、爐腹高度 選取 D/d=,則 D= = m 選取 α =80176。 高爐有效容積的確定 設計年產(chǎn)煉鋼生鐵 480 萬噸的高爐車間。 高爐爐型 高爐是豎爐，高爐內(nèi)部工作空間的形狀稱為高爐爐型或 高爐內(nèi)型。 碳利用系數(shù) KC 放熱燃燒生成除進入生鐵外的碳全部 放熱）和碳氧化熱（燃燒生成 22COCOCOK C ? 100％ = 6)( 003 ?? 100％ =％ 對于中小型高爐， KC值為 50％－ 60％ ，大型高爐且原料比較好的可達到 65％ 以上。 11 （ 9）爐塵帶走熱 Q 塵 =G 塵 200=20 200= kJ 式中 —— 爐塵比熱容， kJ /(m3 （ 6）噴吹物分解吸熱 Q 噴分 =180 ＋ 30 1676=261294 kJ 式中 —— 煤粉分解熱， kJ/ kg； 1676—— 重油分解熱， kJ/ kg。 10 所以， Q 氧化物分解 = Q 鐵氧化物總分解 ＋ Q 錳氧分 ＋ Q 硅氧分 ＋ Q 磷鹽分 =＋ ＋＋ = kJ （ 2）脫硫吸熱 由于 CaO脫硫耗熱為 kJ/ kg S， MgO脫硫耗熱 為 kJ/ kg S，二者差別很大，故取其渣中成分比例 :≈ :1 來計算平均脫硫耗熱。 QFeO 硅酸鐵 = = kJ QFe3O4= = kJ QFe2O3= = kJ Q 鐵氧化物總分解 =＋ ＋ = kJ 式中 、 、 —— 分別為 FeSiO Fe3O Fe2O3分解熱， kJ/kg。 （ 5）爐料物理熱 80℃ 冷燒結(jié)礦比熱容為 kJ/(kg 2） 碳氧化為 CO放出的熱量 QCO VCO氧化 = VCO煤氣 － VCO 揮 =－ = m3 QCO= VCO氧化 = 12／ = kJ 9 式中 —— C氧化為 CO2放熱， kJ/kg。 表 29 物料平衡表 收入項 kg % 支出項 kg % 鐵礦石 生鐵 焦炭 爐渣 鼓風 煤氣 煤粉 煤氣中水分 重油 爐塵 總計 總計 相對誤 差 = ? 100％ =％＜ ％ 熱平衡計算 高爐熱平衡是按照能量守恒定律以物料平衡為基礎來計算的。 其中 a＋ b＋ c=1 ][ 2222 SiQSi OQKSi OQKc Si ObS i OaS i O CaOQKCaOQKc CaObCa OaCa OR ????? ????? 煤煤焦焦球燒礦煤煤焦焦球燒礦 如果假設焦、煤帶入的鐵和進入爐渣和爐塵的鐵相等，既有 ][ Fe c F ebF eaF eQ 球燒生 ??? 本設計選定 R=，計算得生鐵礦，燒結(jié)礦和球團礦的配比為 8:76:16，按比例得到混合礦的成分，見表 21。 m3) 利用系數(shù) t/(d 3 2 煉鐵工藝計算 配料計算 （ 1） 原始資料的收集和整理 1） 礦石成分分析：見表 21 2） 焦炭成分分析：見表 22 3） 煤粉成分分析：見表 23 （ 2） 礦石的選配 因現(xiàn)場提供的化驗成分不完全，為此因按元素在原料中存在形態(tài)不全應有的組成，并各組分含量之和等于 100%。 婁底市，是湖南的能源、礦產(chǎn)和化工重鎮(zhèn)，也是省內(nèi)重要的鐵路樞紐，有 ” 世界銻都 “ 、 ” 百里煤海 “ 之稱。 優(yōu)點：既能利用多種原料，產(chǎn)品性能又能滿足廣泛的質(zhì)量要求，鐵的收得率高，又具備大規(guī)模生產(chǎn)的能力。 （ 3）煤氣除塵系統(tǒng) 包括煤氣管道、重力除塵器、洗滌塔、文氏管、脫水器等，其任務是將高爐冶煉所產(chǎn)生的煤氣，經(jīng)一系列的凈化使其 含塵量降至 10mg/m3以下，以滿足用戶對煤氣質(zhì)量的要求。高爐本體是冶煉生鐵的主體設備，它是由耐火材料砌筑的豎立式圓筒形爐體 ，最外層是由鋼板制成的