【正文】 ℃（3）輻射傳熱系數(shù)a輻的計算送風周期中空氣含三原子氣體很少，輻射傳熱現(xiàn)象可忽略不計。℃ a2b=(80+273) = kJ/ m故 a2a=(1200+273) = kJ/ mhh則： == == （2）燃燒周期傳熱系數(shù)a1和送風周期傳熱系數(shù)a2的計算,則鼓風在孔道中流速W0為： W0= = =煙氣和鼓風在熱風爐上端和下端的溫度如下表所示：表711 煙氣和鼓風在熱風爐上端和下端的溫度部位上端下端煙氣溫度/℃1400250鼓風溫度/℃120080則：a1=式中，C——格子磚表面粗糙程度和孔道表面特征系數(shù)，； Wg——煙氣在孔道中的流速，2m/s； d——格子磚當量直徑，； T——煙氣在上端的溫度，k。hhhhm3厚度/mm90熱面積計算公式：F=其中：1．Q為高溫煙氣在蓄熱室內傳給冷空氣的全部熱量Q=(t2ti）V0為單位爐容送風量，V0===m3dh/mS/m2本設計采用43mm的七孔格子磚，其性能參數(shù)見下表：表79 43mm的七孔格子磚性能參數(shù)/ m2：（1）有效通道面積（m2/m2），其計算公式為： =式中，A——一塊格子磚的磚孔通道面積； A2——一塊格子磚的磚面積；（2）1m3格子磚中耐火磚的體積或填充系數(shù)V（m3/m3），其計算公式為： V=1V是格子磚蓄熱能力的指標。表78 1300℃和1400℃下各生成物的焓值（kJ/m3）溫度/℃130014001400140014001400分別乘以各生成物成分得Q產：1300℃時Q產= kJ/m3；1400℃Q產=， kJ/m3，可見其理論燃燒溫度介于1300～1400℃之間，按內插法求得理論燃燒溫度為：t=1300+100=1352℃考慮外部熱損及不完全燃燒，拱頂溫度tv低于t5%左右tv=t（15%）=℃ m3/min，2個熱風爐送風，因此，每個熱風爐送風V= m3/min，熱風爐的效率為80%，則V煤=== m3/min因此，V空= V煤Ln = =（1）熱收入項的計算燃料的化學熱量Q1Q1= V煤τQDW=60= kJ煤氣的物理熱Q2Q2=V煤τC煤=60=助燃空氣的物理熱Q3Q3=V空τC空=60262= kJ冷風帶入的物理熱Q4，取冷風溫度為80℃Q4=VτC空=6080= kJ故總的熱收入為Q收=+++= kJ （2）熱支出項的計算熱風帶走的熱量Q風考慮到漏風等因素，設出熱風爐的風量為每座2600m3Q風=V出τ出C出=260021120060 =534643200kJ廢氣帶走的熱量Q廢Q廢=V煤t廢60=25060=不完全燃燒的熱損失Q失參考馬鋼實踐，取不完全燃燒的熱損失為熱收入的1%，所以Q失=Q收1%=1%=煤氣中水分帶入的熱量Q水Q水=C水V煤w水=200%=冷卻水帶走的熱量Q冷根據(jù)以往的實踐經驗，冷卻水帶走的熱量為熱量總收入的1%，則Q冷=Q收1%=1%=爐體表面散熱Q散1%左右，%則Q散1=%=冷風系統(tǒng)及熱風管道的散熱Q散2根據(jù)以往的經驗冷風系統(tǒng)及熱風管道的散熱大概占熱量總收入的1%左右，本設計取1%則Q散2= Q收1%=1%=則Q支=Q風+Q廢+Q失+Q水+Q冷+ Q散1+ Q散2=534643200++++++=熱平衡差值△Q=Q收Q支==熱風爐系統(tǒng)的熱效率η==100%=%蓄熱室是熱風爐蓄熱并進行熱交換的主體部分，它由格子磚砌筑而成，格子磚的特性對熱風爐的蓄熱能力、換熱能力及熱效率有直接影響。表73 高爐煤氣成分成分CO2CON2H2CH4∑體積%100表74 焦爐煤氣成分成分CO2CON2H2CH4∑體積%26100按照焦爐煤氣：高爐煤氣=4:96則混合煤氣成分見下表表75 混合煤氣成分成分CO2CON2H2CH4∑體積%100 高爐煤氣采用干式除塵，高爐煤氣中水的體積分數(shù)為：=ξ（H2O）=100%=%則濕煤氣成分的換算系數(shù)為：m==則混合濕煤氣成分見下表表76 混合濕煤氣成分成分CO2CON2H2CH4H2O∑體積%100 QDW=++=++= kJ/m3（1） ～，在本設計中取空氣過剩系數(shù)為1 .1。對格子磚的要求：1）.單位體積格子磚具有足夠的受熱面積進行熱交換；2）.有一定的磚重量來蓄熱，保證送風周期內不引起過大的風降溫；3）.能引起氣流擾動，保持高流速，提高對流傳熱效率；4）.格子磚堆砌后結構穩(wěn)定，磚之間不產生錯動。（3）新日鐵式外燃式熱風爐主要特點新日鐵式外燃式熱風爐是在拷貝式和馬琴式外燃式熱風爐的基礎上發(fā)展而成的，蓄熱室上部有一個椎體段，使蓄熱室拱頂直徑縮小到和燃燒室直徑相同，拱頂下部耐火磚承受的荷重減小，提高結構的穩(wěn)定性；對稱的拱頂結構有利于煙氣在蓄熱室的均勻分布，提高傳熱效率。3）.燃燒室斷面為圓形，當量直徑大，有利于煤氣燃燒，由于拱頂?shù)奶厥膺B接形式，有利于煙氣在蓄熱室內分布均勻，尤其是馬琴式和新日鐵式更為突出。（2）外燃式熱風爐的特點1）.外燃式熱風爐比內燃式結構合理，由于燃燒室單獨存在于蓄熱室外，消除了隔墻，不存在隔墻受熱不均而破壞的情況，有利于強化燃燒，提高熱風溫度。本設計中采用目前較為先進的新日鐵式外燃式熱風爐。Vo===式中：q為每噸干焦耗風量，取2600m3/t。即風壓變化時，風量不得自動產生大幅度變化。對于高壓爐頂高爐，應考慮在常壓冶煉的可行性和合理性。(2) 風機的風量及風壓要有較寬的調節(jié)范圍。高爐合理送風制度應達到以下要求：爐料正常穩(wěn)定下降，爐況順行；初始煤氣流達到合理的分布；爐缸活躍且均勻，渣鐵物理熱充沛，鐵水質量合格；有利于爐型和設備的維護。第七節(jié) 高爐鼓風系統(tǒng)高爐送風系統(tǒng)包括高爐鼓風機、冷風管路、熱風爐、熱風管路及管路上的各種閥門等。燒結礦、規(guī)格礦及熔劑礦通過礦倉閘門、電機振動給料機落入分散稱量斗稱量, 通過帶式輸送機輸送到中間稱量斗復核, 校驗后再下到料車, 如有差異, 則通過PLC 微機系統(tǒng)自動補償。槽下稱量系統(tǒng)和上料系統(tǒng)均采用PLC 自動控制。隨著電子技術的發(fā)展及普及應用，采用PLC 作為主控制器實現(xiàn)高爐上料系統(tǒng)的自動控制成為技術進步的必然[13]。既提高了作業(yè)率, 又節(jié)省場地, 減少工程投資。與普通帶式輸送機相比, 該設備具有運行穩(wěn)定, 故障率低, 維修量小, 安裝、維護簡單, 工藝布置緊湊合理, 總圖布局靈活等特點。在經過比較和計算后, 將主卷場機室布置在礦倉頂部端頭的位置, 礦倉平臺與爐前平臺通過走道和梯子連接起來, 方便管理。1. 提高槽下地坪標高本設計在槽下設置配料帶式輸送機, 并將槽下地坪提高，料坑底部和礦倉底部的標高也相應提高, 改善了操作環(huán)境和采光條件, 使設備維護檢修方便, 并為實現(xiàn)PLC上料自動化創(chuàng)造了更好的條件。設三個電機，兩個運轉，一個備用；為預防反轉，有兩個電機做制動用；拉緊膠帶用液壓缸；為防止爐頂高溫，在裝料設備上面設有噴水裝置，溫度超過某一定值時自動噴水。 K—斷面系數(shù)，本設計采用槽型托輥型式，則： K燒=470 ； K球團=335； K姑山=400； K焦=470 ； V—輸送帶速度， K，—皮帶機傾斜角系數(shù)： Kv—— 速度系數(shù)：；作業(yè)率為45%，則在一天中工作時間為2445%=所以， B燒=()= B焦=()= 考慮到膠帶上料滿足瞬時最大上料量的要求，膠帶要有較大富余量，則槽上設置3根寬為1000mm的膠帶，一根運燒結礦，一根運焦碳，一根用來運雜礦。ρ姑山=。1. 皮帶機選擇：膠帶寬度可按下式確定：B=[Q/(KVρK，Kv)]式中，ρ—物料堆積比重 ρ燒=。（2）上料能力大，比斜橋式上料機效率高而且靈活，爐料破損低，改間斷上料為連續(xù)上料。圖61 膠帶運輸機上料系統(tǒng)示意圖近年來，由于高爐的大型化，料車式上料機已經不能滿足高爐生產的需求。b) 稱量漏斗的上口尺寸應與有關設備相適應。礦石采用分散篩粉分散稱量，爐料再經膠帶機運至中央稱量室，經集中漏斗送到上料皮帶機運往高爐。（1）焦碳稱量漏斗其主要安裝在貯焦槽的下面用來稱量經過篩分的焦碳，然后將焦碳卸入膠帶上料機運往高爐爐頂。將給料機地板底板換成篩網(wǎng)，給料的同時起篩分的作用。電磁振動給料機的優(yōu)點是沒有轉動部件，不需潤滑，結構簡單，重量輕，功率小，給料均勻，占空間少，易于實現(xiàn)自動化聯(lián)鎖控制等。激振器與槽體用彈簧連接在一起，塊礦、雜礦均設槽下振動給料器。、槽下篩分與稱量設計本設計中采用電磁振動給料機。方式為皮帶機供料，寬度為11m。（1）本設計中貯礦槽的底壁和周壁都采用鋼筋混凝土澆灌而成，為防止磨損及高溫（熱燒結礦）的破壞作用，應靠礦焦壁襯砌一層粘土磚。取V焦/Vu=，則焦槽總容積為：V焦=2308= m179。（1），則貯礦槽容積為：V槽==*2308=3462 m179。取10 m。（3）礦槽的高度取決于礦槽上部運輸形式。當槽上槽下都采用皮帶運輸時，一般都做成單排。大中型高爐一般為10~11m。取5 m。2．礦槽的設計（1）礦槽總長度決定于車間的長度，后者決定于高爐中心線的距離。1．貯礦槽的作用：（1）起原燃料的儲備作用。③ 應該盡量實現(xiàn)自動化和機械化，提高混勻，配料，稱量的準確度。② 在貯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。目前使用最廣泛的是機械傳動的探料尺、微波式料面計和激光式料面計。既可防止料滿時開大鐘頂彎鐘桿，又可防止低料線操作時爐頂溫度過高，燒壞爐頂設備。爐頂均壓放散裝置是為了使高壓高爐的氣密封閥順利打開、關閉而設置的一種對料倉進沖壓．放散的機構。9．旋轉溜槽：槽體由襯體和襯板組成。喉管通過支承環(huán)掛在氣密箱頂部法蘭上，管襯分上．中．下三段，通過筒體下端的擋圈逐段掛在筒體內。氣密箱支承在爐頂支圈上，行星減速箱則支承在氣密箱的頂蓋上。7．傳動機構：由行星減速器和氣封閥組成。6．波紋管和眼睛閥：爐頂設備檢修時，為使之與高爐隔絕，設置了眼睛閥。5．稱量調節(jié)裝置：設置在料罐下面，由漏斗及料流調節(jié)閥．壓力傳感器．彈簧 ．焊接筐架等組成。閥門開啟時，閥門上部的料罐通入凈煤氣，分別進行一．二次均壓，使上下壓差≯～。在密封閥打開時，應絕對避免料流的沖刷。其有效容積為55m3。2．料倉：用來接受和貯存爐料，其上部裝有上密封閥，下部裝有下密封閥，此閥之上設有物流調節(jié)閥。1．受料漏斗：位于料倉之上，用鋼板焊接而成，內襯耐磨襯板。4．工作可靠：能抵抗急劇的溫度變化，減少熱變形，滿足高爐連續(xù)作業(yè)的要求。2．可靠的密封：防止夾帶灰塵的高壓煤氣流沖刷，而使設備的密封性能減低，減低使用壽命。本設計采用串罐式無鐘爐頂（圖51）其主要優(yōu)點：1．布料合理，機動靈活2．建設投資低3．便于安裝檢修4．使用壽命長5．能實現(xiàn)環(huán)行布料、螺旋布料或步進式同心圓布料、扇形布料、定點布料等多功能布料，能有效克服鐘式爐頂?shù)娜秉c，解決爐料偏析問題，特別滿足大高爐生產的需要。第五節(jié) 爐頂設備目前國內外用于高爐的爐頂裝料設備有：料罐式、雙鐘式、多鐘式、鐘閥式和無鐘式。8. 廠址不應位于礦床或已開采的礦坑、溶洞和土崩的地層上，不應布置在各種有機廢物、化學廢物、舍棄物的附近。地下水位盡可能低于地下建筑和構筑物基礎的深度，并無侵蝕性。5. 廠址的地勢最好是平坦的，廠址的地表應由中心向四周傾斜，以便使地面水能依自然坡度向外暢流，不需要大量的土方工程。，一般應有1000米以上的距離，并應與其他企業(yè)不相干擾。2. 廠址的面積和外形應能滿足生產工藝過程的需要，把所有的建筑物﹑構筑物合理地布置在廠區(qū)之內，并應有一定的擴充余地，以供工廠發(fā)展之用。應靠近原料、燃料的基地和產品銷售的地點。2. 合理利用地形設計工藝流程,簡化工藝,減少運輸量,節(jié)省投資3. 盡可能接近原料產地及消費地點,以減少原料及產品的運輸費用4. 地質條件要好,地層下不能有有開采價值的礦物,也不能是已開采區(qū)5. 水電資源要豐富,高爐車間要求供水、供電不得間斷，供電要雙電源；6. 廠址要位于居民區(qū)主導風向的下風向或側風向；7. 盡量少占良地。廠址選擇的合理與否,不僅影響建設速度和投資,也影響到投產后的產品成本和經濟效益,必須十分慎重。圖35高爐基礎地表面積按下式計