【正文】 共計(jì) 345+113+60+40=558 mm。配備四座熱風(fēng)爐。煙氣將格子磚加熱并自身冷卻，經(jīng)由爐箅子下面的煙道閥排入煙道經(jīng)煙囪排入大氣。內(nèi)燃式熱風(fēng)爐由爐襯、燃燒室、蓄熱室、爐殼、爐箅子、支柱、管道及閥門等組成。K = 出口風(fēng)壓： 39。 VkV ?? =(1+10﹪ ) = m3/min 0V ― 高爐入爐風(fēng)量， m3/min 39。 v— 每噸干焦消耗風(fēng)量， m179。/min。即風(fēng)壓變化時(shí)，風(fēng)量不得自動(dòng)產(chǎn)生大幅度變化。 (2) 風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及風(fēng)壓要有較寬的調(diào)節(jié)范圍。調(diào)幅式微波料面計(jì)是根據(jù)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的相位差來決定料面的位置 ，調(diào)頻式微波料面計(jì)是根據(jù)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的頻率來測(cè)定料面的位置。 一般小型高爐經(jīng)常使用長(zhǎng) 3—4m，直徑 25mm 的圓鋼，自大料斗法蘭處專設(shè)的探尺孔插入爐內(nèi)，每個(gè)探尺用鋼繩與手動(dòng)卷場(chǎng)機(jī)相連，卷場(chǎng)機(jī)附近安裝料線的指針和標(biāo)尺，為避免探尺陷入料中，在圓鋼的頂端部位安裝一根橫棒。旋轉(zhuǎn)布料時(shí)溜槽傾角的改變，采用由外向內(nèi)跳變。并罐式無鐘爐頂主要由受料漏斗、稱量漏斗料罐、中心 喉管、氣密箱、旋轉(zhuǎn)溜槽等五部分組成。 2. 上料能力大，比斜橋式上料機(jī)效率高而且靈活，爐料破損低，改間斷上料為連續(xù)上料。 ② 稱量漏斗的上口尺寸應(yīng)與有關(guān)設(shè)備相適應(yīng)。 （ 2） 礦石稱量漏斗 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 其主要安裝在貯焦槽的下面，通過漏斗及閘門把經(jīng)過篩分的礦石卸入膠帶機(jī)。 槽下篩分是爐料在入爐前的最后一次篩分，其目 的是進(jìn)一步篩除爐料中的粉末，以改善爐內(nèi)爐料柱的透氣性。 給料器，槽下篩分與稱量設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中采用電磁震動(dòng)給料器。 （ 2） 本設(shè)計(jì)中貯礦槽設(shè)置為單排。 2 （ 1） 取 V焦 /Vu=，則焦槽總?cè)莘e為： V焦 = 2233= m179。 ② 每個(gè)貯礦槽容積為： V 礦 =3350/26= m179。取 11 m ③ 礦槽的高度取決于礦槽上部運(yùn)輸形式。取 5 m ② 礦槽寬度取決于高爐容積和槽上槽下的運(yùn)輸設(shè)備形式。 貯礦槽和貯焦槽的設(shè)計(jì) （ 1） 貯礦槽的作用： ① 起原燃料的儲(chǔ)備作用。 ② 在貯運(yùn)過程中應(yīng)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。 高爐基礎(chǔ)是由基墩和基座組成的。 2. 具有一定的耐熱能力。高爐基礎(chǔ)由埋在地下的基座和地面上的基墩組成。 表 36 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。爐頂框架結(jié)構(gòu)形式在 A 字型和門型兩種，本設(shè)計(jì)選用門型結(jié)構(gòu)。 (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(tái)。 (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。一般高爐風(fēng)口冷卻水壓壁熱風(fēng)爐高 ，爐身部位冷卻水壓力比爐內(nèi)靜壓力高 。 冷卻設(shè)備工作制 度 冷卻設(shè)備工作制度，制定和控制冷卻水的流量，流速和進(jìn)出水的溫差等。它的缺點(diǎn)是 ：消耗金屬多，笨重，冷卻壁損壞后不能更換。渣口周圍剩下段各兩 塊有 4 塊冷卻壁組成，冷卻壁一般為 700— 1500mm，周圍冷卻壁塊數(shù)最好為偶數(shù)，光面冷卻壁與爐殼留 20mm 的縫隙，并用泥漿灌滿，用磚襯留縫隙 100— 150mm 填上炭素料。外部噴水冷卻裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢修方便，造價(jià)低廉。 高爐冷卻設(shè)備設(shè)計(jì) 高爐冷卻方式與外部冷卻和內(nèi)部冷卻兩種方式。 主要優(yōu)點(diǎn)：爐身壽命可提高 1 倍，明顯降低爐身造價(jià)，縮短大修時(shí)間，高爐大修初始即形成操作爐型，有利于高爐順行，同時(shí)由與爐襯減薄，也擴(kuò)大了爐容，在供排水方面無特殊要求，利用原有系統(tǒng)即可正常進(jìn)行。它取消了轉(zhuǎn)陳和冷卻壁，將冷卻水管直接焊在爐殼上，并澆鑄耐熱混凝土，是由爐殼 厚壁鋼管 耐熱混凝土 構(gòu)成的大型冷卻模塊組成。 爐腹和爐腰的爐襯設(shè)計(jì) 爐腰的爐襯要承受煤氣流和爐料的 磨損 ,堿金屬和鋅蒸汽滲透的破壞作用 ,爐腰以下還要受到高氧化亞鐵初渣侵蝕 ,以及由于溫度波動(dòng)所產(chǎn)生的熱震破壞作用 . 高爐冶煉過程中部分煤氣流沿爐腹斜面上升 ,在爐腹與爐腰交界出轉(zhuǎn)彎 ,對(duì)爐腰下部沖刷嚴(yán)重 ,使這部分爐襯侵蝕較快 ,使?fàn)t腹段上升 ,徑向尺寸也有所增大 ,使得設(shè)計(jì)爐型向操作爐型轉(zhuǎn)化 .厚墻爐腰有利于這種轉(zhuǎn)化 ,薄墻爐腰不利于這種轉(zhuǎn)化 ,而有利于固定爐型的作用 . 本設(shè)計(jì)采用過渡式爐腰結(jié)構(gòu)。 ③ 受到爐料 ,渣鐵的物理化學(xué)侵蝕及凈壓力作用和鼓風(fēng) ,崩料及坐料的沖擊。 爐底爐缸的爐襯的設(shè)計(jì) 爐底是高爐的重要部位 ,其被侵蝕破壞程度是決定高爐大修的關(guān)鍵。上下層錯(cuò)開。 爐腰采用過度式爐腰。 30＇ 30 h 4= h3= h 總 =27m 爐襯設(shè)計(jì) A 爐底采用全炭磚，滿取炭磚爐底是炭磚兩端的短縫用薄縫連接，而兩側(cè)的長(zhǎng)縫用后縫連接，相鄰兩行炭磚必須錯(cuò)縫在 200mm 以上。 高爐容積： Vu′ = V1+V2+V3+V4+V5 =++182++ =2247 m179。)/12 =179。 爐身體積： V4=л h4（ D178。 )/12 =179。 爐腹體積： V2=л h2（ D178。 (5)爐喉直徑、爐喉高度的確定： 選取 d1/D= 則 d1= = m 取 d1= m 選取 h5= m （ 6）爐身角、爐身高度、爐腰高度： 選取 β = 則 h4=(D d1)tg β /2 =() tg = 取 h4= m 校核β： tgβ =2 h4/(D d1) =2 () = 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 β =83176。 ② 風(fēng)口高度： 取 K = hf= hz/K=河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 取 hf= ③ 風(fēng)口數(shù)目： n=2(d+2)=2( +2)= 取 n=26個(gè) ④ 風(fēng)口結(jié)構(gòu)尺寸：選取 a= 則爐缸高度： hf + a=+= (3)死鐵層厚度： 選取 h0= (4)爐腰直徑、爐腹角、爐腹高度： 選取 D/d= 則 D= = 取 D= m 選取 α =81176。 （ 2） 爐缸高度： ① 渣口高度： hz=(178。.d) 每座高爐日產(chǎn)量： P= P 總 /2= t 每座高爐容積： Vu=P/η v=179。 本設(shè) 計(jì)采用半島式車間布置。鐵水罐車停放線與車間兩側(cè)的調(diào)度線成一定角度，一般為 1113 度 島式布置的鐵路線為貫通式，空鐵水罐車從一端進(jìn)入爐旁，裝滿鐵水的鐵水罐車從一端駛出，運(yùn)輸量大，并且設(shè)有專用輔助材料線。②熱風(fēng)爐距高爐近，熱損失小 缺點(diǎn)：運(yùn)輸能力低，在高爐數(shù)目多，產(chǎn)量高時(shí)，運(yùn)輸不方便，特別是在一座檢修時(shí)車間調(diào)度復(fù)雜。 （ 4） 要考慮擴(kuò)建的可能性，在可能的條件下留一座高爐的位置。 （ 8） 不受洪水及大雨的淹沒。 （ 3） 接近原料產(chǎn)地，減少原料運(yùn)輸。 （ 7） 采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控。 （ 3） 冷卻采用軟水密封循環(huán)系統(tǒng) 。 （ 5） 富氧噴吹：富氧噴吹可達(dá)到優(yōu)質(zhì)，低耗，高產(chǎn)，長(zhǎng)壽的冶煉效果。近年來，大型鋼鐵企業(yè)大多采用 V有 4000m3 以上巨型高爐。 （ 5） 休風(fēng)率：休風(fēng)率指休風(fēng)時(shí)間占日歷時(shí)間的百 分?jǐn)?shù)。從風(fēng)口向爐內(nèi)噴吹煤粉，重油以及天然氣，焦?fàn)t煤氣等燃料，可降低焦碳的消耗量。 ? 是高爐冶煉的一個(gè)重要指標(biāo)， ?越大，其高爐生產(chǎn)率越高。 高爐生產(chǎn)主要高爐冶煉是獲得生鐵的主要手段，它以鐵礦石（天然富礦，燒 結(jié)礦，球團(tuán)礦）為原料，焦碳，煤粉，重油，天然氣等為燃料和還原劑，以石灰石等為溶劑，在高爐內(nèi)通過燃料燃燒，氧化物中鐵元素的還原以及非氧化物造渣等一系列復(fù)雜的物理化學(xué)過程，獲得生鐵。總之，要大力發(fā)展我們的生產(chǎn)力，提高我們的綜合國(guó)力，同時(shí)提高人們的生活水平。高爐結(jié)構(gòu)調(diào)整不能簡(jiǎn)單的概括為大型化，應(yīng)該根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、資源條件來確定高爐爐容。目前，我國(guó)正在生產(chǎn)的高爐有幾千座。 我國(guó)自 1996 年粗鋼產(chǎn)量突破 1 億噸以來，連續(xù)穩(wěn)居第一鋼國(guó)的位置。我們還處在一個(gè)精神，物質(zhì)，政治三個(gè)文明昌盛的年代，我們需要生產(chǎn)出我們衣食住行的必需品，滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)物質(zhì)和文化的需求，發(fā)展生產(chǎn)力，提高我們的綜合國(guó)力，提高人們的生活水平。高爐是煉鐵的主要設(shè)備，本著優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和對(duì)環(huán)境污染小的方針，設(shè)計(jì)建造一座年產(chǎn)生鐵 485 萬(wàn)噸的高爐煉鐵車間，本設(shè)計(jì)說明書詳細(xì)的對(duì)其進(jìn)行了高爐設(shè)計(jì)，其中包括緒論、工藝計(jì)算（包括配料計(jì)算、物料平衡和熱平衡）、高爐爐型設(shè)計(jì)、高爐各部位爐襯的選擇、爐體冷卻設(shè)備的選擇、風(fēng)口及出鐵場(chǎng)的設(shè)計(jì)、原料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、爐頂設(shè)備、煤氣處理系統(tǒng)、渣鐵處 理系統(tǒng)、高爐噴吹系統(tǒng)和煉鐵車間的布置等。設(shè)計(jì)的同時(shí)還結(jié)合國(guó)內(nèi)外相同爐容高爐的一些先進(jìn)的生產(chǎn)操作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)的數(shù)據(jù)，力爭(zhēng)使該設(shè)計(jì)的高爐做到高度機(jī)械化、自動(dòng)化和大型化，以期達(dá)到最佳的生產(chǎn)效益。其中鋼鐵材料作為社會(huì)發(fā)展和人民生活的重要物質(zhì)是必不可少的。 20xx年我國(guó)產(chǎn)鋼量 萬(wàn)噸。近年來，由于生鐵鐵水供不應(yīng)求，價(jià)格上漲，一些本應(yīng)該淘汰的 500m3 容積以下的小高爐，又開始生產(chǎn)。從目前的我國(guó)的實(shí)際情況來看，高爐座數(shù)必須大大減少，平均爐容大型化是必然趨勢(shì)。那么鋼鐵材料作為社會(huì)發(fā)展和人們生活的重要物質(zhì)是不必可少的 。其主要副產(chǎn)品有高爐爐渣和高爐煤氣。本設(shè)計(jì) ? 取 （ 。 （ 4） 冶煉強(qiáng)度（ I）：高爐冶煉強(qiáng)度是每晝夜 1m3 有效容積燃燒的焦碳量。 （ 6） 生鐵合格率：高爐生產(chǎn)的化學(xué)成分符合國(guó)家的規(guī)定的合格生鐵占生鐵量的百分?jǐn)?shù)為生鐵合格率。 （ 2） 精料：精料包括提高入爐礦石品位，改善入爐原料的還原性能，提高熟料率，穩(wěn)定入爐原料成分和整粒，精料是改善高爐冶煉 的基礎(chǔ)。 （ 6） 電子計(jì)算機(jī)的采用：計(jì)算機(jī)目前已可以控制配料，裝料和熱風(fēng)爐操作。 （ 4） 高爐噴煤設(shè)備。 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 2 高爐車間平面布置 廠址的選擇 （ 1） 工業(yè)布局要合理。 （ 4） 地質(zhì)條件要好，耐壓力大于 （ 5） 水電資源豐富，供水供電不能間斷，供電雙電源。 車間平面布置的原則 （ 1） 在工藝合理，操作安全，滿足生產(chǎn)的條件下，應(yīng)盡 量緊湊并合理地公用一些設(shè)備與建筑物，以求少占土地和縮短運(yùn)輸線、網(wǎng)管線的距離。在高爐大修擴(kuò)建時(shí)施工安裝作業(yè)。 （ 2） 并列式布置：高爐與熱風(fēng)爐分設(shè)在兩條列線上，出鐵場(chǎng)布置在高爐列線，車間鐵路線與高爐列線平行 優(yōu)點(diǎn)：高爐間距離近，可以公用一些設(shè)備。 缺點(diǎn)：高爐間距大，管線長(zhǎng)，設(shè)備不能公用，投資高。 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 3 高爐本體設(shè)計(jì) 高爐數(shù)目及總?cè)莘e的確定 設(shè)計(jì)一年產(chǎn) 310 萬(wàn)噸的高爐車間。 爐型設(shè)計(jì) （ 1） 爐缸直徑（ d）： 選定冶煉強(qiáng)度 I=(m179。.γ鐵 ) = 4467/（ 12 178。 則 h2=(Dd)tg 81176。 30＇ 30 選取 Hu/D= 則 Hu== = m 取 Hu=27m 求得： h3=Huh1h2h4h5 = = (7) 校核爐容： 爐缸體積： V1=л d178。+D d+d178。 爐腰體積： V3=л D178。+D d1+d1178。 爐喉體積： V5=л d1178。 誤差： Δ V =（ Vu′ Vu） / Vu =（ 22472233） 100%/2233 =%〈 1% 在允許范圍內(nèi)，故爐型設(shè)計(jì)符合要求。兩層炭磚磚縫成 90 度，最上層炭磚磚縫與鐵口中心線成 90 度。 爐身厚度為 690805mm。爐身傾斜部分借 3層磚錯(cuò)臺(tái)一次砌筑。它們的破壞機(jī)理是 : ① 液態(tài)鐵、重金屬及堿金屬滲入砌體縫隙后凝固 ,體積膨脹 ,進(jìn)而擴(kuò)大裂縫使磚襯脫落浮起。 ④ 渣 ,鐵 ,煤氣流的機(jī)械作用 ,特別是在開爐初期對(duì)爐底的機(jī)械作用尤河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 為嚴(yán)重。 爐腹砌一層厚度為 345mm 粘土磚或高鋁磚 ,爐腰用 24 層 230mm 和 345mm 的高鋁磚， 2 層 345mm 的高鋁磚 ,傾斜部分砌三層磚錯(cuò) 一次臺(tái) ,砌體與爐殼間隙為130mm,填以水渣 _石棉隔熱材料 .爐腹 ,爐腰砌磚緊靠冷卻壁 ,其縫隙用與磚相同成分的泥漿灌滿 ,磚縫為 1mm。冷卻模塊將爐身部位的爐殼沿徑向分成數(shù)塊，塊數(shù)取決于爐前的起重能力。 爐喉除承受煤氣流沖刷和爐料磨損作用外還受裝料時(shí)溫度急劇變化的影響，有時(shí)受到爐料的直接沖擊作用。內(nèi)部冷卻結(jié)構(gòu)又分為冷卻壁冷卻板， 板壁結(jié)合冷卻結(jié)構(gòu)及爐底冷卻。對(duì)大型高爐作為一種輔助冷卻手段，防止?fàn)t殼變形和燒穿。 B．鑲磚冷卻壁 鑲磚冷卻壁與光面冷卻壁