【正文】 爐墻砌體從爐殼至內(nèi)側(cè)耐火材料厚度（ mm）為： 爐殼 30＋ 噴涂層 50＋ 耐火纖維氈 50+漂珠磚 114＋ 輕質(zhì)高鋁磚 114＋ 高鋁磚345＋ 4（磚縫） =707（ mm） 則熱風(fēng)爐中上部爐殼外徑為 7518＋ 707 2=8932（ mm）
。 熱風(fēng)爐其他尺寸的確定 1） 底板、支柱及爐箅子 底板鋼板厚度為 36mm，爐箅子厚度加支柱高度總高度為 3200mm，爐箅子及支柱安裝完畢后，在熱風(fēng)爐底板上面澆注厚度為 500mm 的礬土水泥耐熱混泥土 保護(hù)層。中 段為高鋁格子磚，取高度為 10000mm。 選上部為低蠕變高鋁磚，據(jù)經(jīng)驗(yàn)，高溫區(qū)格子磚高度占總高度的 1/4，則上部格子磚高度為 54820247。 = （ m） 取格子磚總高度為 54820mm。 3=65323 （ m2） 格子磚所占的體積為 65323247。 蓄熱室格子磚與爐墻和隔墻之間留有膨脹縫 20~30mm，一般此膨脹縫面積占熱風(fēng)爐爐墻內(nèi)空橫斷面積的 %~%，今取 %，扣除膨脹縫面積后，格子磚所占橫斷面積 F4為 F4= = （ m2） 單位爐容的蓄熱面積宜為 65~75m2,最高不得超過 85 m2。1m2格子磚通氣道面積（活面積）為 φ =。 熱風(fēng)爐外殼直徑 D=8620＋ 40=8660 （ mm） 蓄熱室選用七孔高效格子磚填充。 熱風(fēng)爐直徑的確定 當(dāng)采用“二燒一送”的工作制度時(shí)，通過一座熱風(fēng)爐的平均 小時(shí)鼓風(fēng)流量： Vf= 14 70 001 602450 ?? （ m3/h） 通過每座熱風(fēng)爐的平均煤氣消耗量： Vm=39300 （ m3/h） 通過每座熱風(fēng)爐的平均小時(shí)煙氣量： VY=39300 =60561 （ m3/h） 蓄熱室內(nèi)的煙氣流速采用 ω y=,蓄熱室的斷面積： As= 6056 1 ?? = (m2) 設(shè)計(jì)采用 As=32m2。 目前熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)形式包括內(nèi)燃式、外燃式、頂燃式和球式。 鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量 qc= qv＋ qo＋ q0′ =4539＋ ＋ = m3/min 鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓 pc=p1＋ p2＋ p3=＋ ＋ = MPa 式中 pc—— 鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓， MPa； p1—— 爐頂煤氣壓力，大型高爐 取 ~ MPa； p2—— 高爐料柱阻力 損失，大型高爐取 ~ MPa； p3—— 送風(fēng)管道系統(tǒng)阻力損失，大型高爐取 MPa。 送風(fēng)管路系統(tǒng)漏風(fēng)損失量 qo=η qv=10% 4539= m3/min 式中 qo—— 送風(fēng)管路系統(tǒng)漏風(fēng)損失量， m3/min； η —— 漏風(fēng)系數(shù)，正常情況大型高爐為 10%，中小型高爐為 15%左右。 qj—— 每噸干焦的耗風(fēng)量， 2700m3/t。 I—— 冶煉強(qiáng)度 (d 高爐入爐風(fēng)量： qv=1440juIqV = 14 40 27 05 ?? =4539 m3/min 式中 qv—— 高爐入爐風(fēng)量， m3/min。同時(shí)，采用同步電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)全靜葉可調(diào)軸流式壓縮機(jī)的高爐比例也越來越大 。 30 6 送風(fēng)系統(tǒng) 鼓風(fēng)機(jī)的選擇 高爐鼓風(fēng)機(jī)必須滿足下列要求： 1）有足夠的送風(fēng)能力，即不僅提供高爐冶煉所需要的風(fēng)量，而且鼓風(fēng)機(jī)的出口壓力要能夠足以克服送風(fēng)系統(tǒng)的阻力損失、高爐料柱阻力損失以及保證有足夠搞的爐頂煤氣壓力； 2） 風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及風(fēng)壓要有較寬的調(diào)節(jié)范圍，即風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓均應(yīng)適應(yīng)于爐料的順利進(jìn)行與逆行、冶煉強(qiáng)度的提高與降低、噴吹燃料與富氧操作以及其他多種因素變化的影響； 3）送風(fēng)均勻而穩(wěn)定，即風(fēng)壓變動(dòng)時(shí)， 風(fēng)量不得自動(dòng)產(chǎn)生大幅度變化； 4）能保證長時(shí)間連續(xù)、安全及高效率運(yùn)行。這些設(shè)備為通用設(shè)備，其工藝要求和能力的確定是根據(jù)焦炭批量和高爐槽下供料設(shè)備的作業(yè)時(shí)間圖表確定的。如圖 56所示。杠桿式稱量漏斗應(yīng)用杠桿原理，電子式稱量漏斗應(yīng)用電阻應(yīng)變?cè)怼?共振式概率篩，如圖 55. 29 表 53 共振式概率篩 的規(guī)格性能 項(xiàng)目 規(guī)格、性能 生產(chǎn)能力 /(t/h) 192~492 篩面規(guī)格 1000 1650 1層， 1000 1500 2層 振動(dòng)頻率 /(次 /min) 750~825 振幅（單振福） /mm 3~4 篩分效率 /% ＞ 80~90 外形尺寸 L B H/mm mm mm 2050 1296 2210 篩分物料最高溫度 /℃ 120 相對(duì)篩面的振動(dòng)拋物角 (176。 28 共振式概率篩的規(guī)格性能如表 53所示。 廣泛應(yīng)用的是電磁振動(dòng)給料機(jī)，這種給料機(jī)由槽體、激振器、減震器三部分組成，減震器與槽體之間通過彈簧連接在一起，其結(jié)構(gòu)如圖 53 所示。 27 給料機(jī) 給料機(jī)按結(jié)構(gòu)形式可分為：鏈板式給料機(jī)、往復(fù)式給料機(jī)、 電磁振動(dòng)給料機(jī)三種。槽上供料膠帶運(yùn)輸機(jī)的膠帶寬度一般為 800~1400m。 向儲(chǔ)礦槽和儲(chǔ)焦槽供料，一般生礦、燒結(jié)礦和焦炭采用 2~3條膠帶運(yùn)輸機(jī)分別向儲(chǔ)礦槽及儲(chǔ)焦槽供料，只有在原料車間或焦化車間距高爐相當(dāng)遠(yuǎn)時(shí)才采取火車運(yùn)輸。儲(chǔ)礦槽的寬度取決于槽上供料的運(yùn)輸形式和運(yùn)輸線路，一般要求礦槽寬度要能布置下 2~3 條膠帶運(yùn)輸機(jī)或 2~3 條鐵路線，以便于槽上供料運(yùn)輸。為了減輕儲(chǔ)礦槽的重量，有的襯板采用耐磨橡膠板。一般可參照表 52選用。 總體布置是膠帶機(jī)的頭輪設(shè)在爐頂上，層輪設(shè)在礦槽下，機(jī)械傳動(dòng)裝置和電控室設(shè)在偏于尾輪一側(cè)的中部，如圖 51 所示。 表 51 高爐的上料形式 爐容級(jí)別 /m3 ≥ 2020 上料形式 膠帶 運(yùn)輸 機(jī)上料 膠帶運(yùn)輸機(jī)上料系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是： 1） 大中型高爐有兩個(gè)或兩個(gè)以上的出鐵口和出鐵場， 高爐附近場地不足，要求將儲(chǔ)礦槽等設(shè)施距離高爐本體 ，膠帶運(yùn)輸方式正好適應(yīng)這一要求； 2）上料 能力大，比斜橋料車式上料機(jī)效率高而且靈活，爐料破損率高，改間斷上料為連續(xù)上料； 3）節(jié)約投資，節(jié)省鋼 材。 高爐供料系統(tǒng)包括槽下稱量運(yùn)輸和上料系統(tǒng)兩部分，上料系統(tǒng)按照上料形式的不 同分為料車斜橋方式和膠帶運(yùn)輸機(jī)方式兩種。 25 5 供料系統(tǒng) 高爐供料系統(tǒng) 高爐供料系統(tǒng)主要包括：儲(chǔ)礦槽、儲(chǔ)焦槽、篩分設(shè)施、稱量設(shè)施、斜橋、料車及上料卷揚(yáng)機(jī)（膠帶運(yùn)輸機(jī)）、槽下除塵設(shè)施、控制系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)等。 串罐式無料鐘爐頂?shù)奶攸c(diǎn) ①投資較低； ②在上部結(jié)構(gòu)中所需空間?。? ③設(shè)備高度與并罐式爐頂基本一致； ④極大的保證了爐料在爐內(nèi)分布的對(duì)稱性，減小了爐料偏析。該閥由焊接的閥箱殼體、帶硅橡膠密封的球面閥板和焊有硬質(zhì)合金的閥座組成。 )/s 水耗(開路 ) /(t/h) 正常氮耗/(m3/h) 設(shè)備重量 /t(類型 ) ＜3000 750 3100 2500~3800 8 2~53 0~ 20 500 34（普通型） 24 均壓設(shè)施 高爐爐頂均壓系統(tǒng)采用兩次均壓，一次均壓用半凈煤氣，二次均壓用氮?dú)狻? 表 41 PW 齒輪箱的技術(shù)特性 高爐級(jí)別/m3 喉管直徑/mm 爐頂鋼圈/mm 溜 槽長度/mm 溜槽轉(zhuǎn)速/(r/mm) 傾動(dòng)范圍/(176。 水冷式傳動(dòng)齒輪箱 水冷式傳動(dòng)齒輪箱由主傳動(dòng)齒輪箱、上部齒輪箱、傾動(dòng)齒輪箱、旋轉(zhuǎn)溜槽、水冷設(shè)施、密封及機(jī)電元件等組成。其動(dòng)作原理同上密封閥。 下密封閥直徑為 900mm，由焊接硬質(zhì)合金的閥座、帶有硅橡膠密封的閥板組成。料流調(diào)節(jié)閥為方形開口，其開口大小決定其布料量 和布料時(shí)間，并且與旋轉(zhuǎn)溜槽配合實(shí)現(xiàn)合理布料。閥箱上裝有稱量用的壓力傳感器和測溫用的溫度傳感器等。 料流調(diào)節(jié)閥和下密封閥 料流調(diào)節(jié)閥和下密封閥均裝在閥箱內(nèi)，箱內(nèi)設(shè)有耐磨錐形漏斗。內(nèi)有耐磨材料鑄造襯板，其材質(zhì)同旋轉(zhuǎn)料罐襯板。罐內(nèi)上部裝有上密封閥，罐中心設(shè)有防止?fàn)t料偏析改善下料條件的插入件（導(dǎo)料器）固定在料罐壁上，它可以上下調(diào)整高度。當(dāng)關(guān)閉閥板時(shí)，首先回轉(zhuǎn)缸動(dòng)作使閥板回轉(zhuǎn)到位，由限位開關(guān)聯(lián)鎖壓緊缸動(dòng)作使閥板壓緊密封 ，開啟則相反。 上密封閥裝在稱量料罐 上部罐內(nèi)，直徑為 1600mm，閥的殼體焊接在灌上，由堆焊硬質(zhì)合金的閥座、帶桂橡膠密封圈的閥板及傳動(dòng)裝置組成。 上部料閥和上密封閥 上料閘由兩個(gè)半球形閘門組成，用耐磨材料或襯有耐磨襯板制作。料罐有效容積為 55m3，直徑 D=4750mm，高度 H=5232mm，料罐轉(zhuǎn)速為6r/min，用 2 臺(tái)功率為 的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，料管材質(zhì)為 42CrMo4V。 串罐式無料鐘爐頂由爐頂上部受料罐及排料閘閥、上密封閥、稱量料罐、料流調(diào)節(jié)閥、下密封閥、中心喉管、布料器、旋轉(zhuǎn)溜槽、布料器潤滑、冷卻系統(tǒng)、爐頂鋼圈及無料鐘支承結(jié)構(gòu)等組成，見 圖 41。 為了使?fàn)t頂裝料設(shè)備的壽命能維持高爐一代爐 齡，爐頂裝料設(shè)備應(yīng)當(dāng)滿足下列要求： 1）爐頂結(jié)構(gòu)密封必須嚴(yán)密、可靠，密封材料能在 250℃ 溫度下長時(shí) 期正常工作； 2）要有足夠高的強(qiáng)度和剛性，能抵抗高溫和急劇的溫度變化所產(chǎn)生的應(yīng)力作用； 3）能抵抗?fàn)t料的沖擊磨損、煤氣流的沖刷磨損以及化學(xué)腐蝕； 4）結(jié)構(gòu)簡單，檢修方便，容易維修，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。故 S允小 于 時(shí)應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)加以處理，視土層厚度，處理方法有墊層，打樁，沉箱等。 21 3） 基座 基座直徑： d= mmA 20400 ? 基座厚度由所承受的力矩計(jì)算，結(jié)合水文地質(zhì)條件和冰凍線綜合情況確定。采用風(fēng)冷和水冷爐底及耐熱基墩后，可以保證高爐基礎(chǔ)很好工作。一般混泥土只能在 150℃ 以下工作， 250℃ 便有開裂， 400℃ 時(shí)失去強(qiáng)度，鋼筋混泥土 700℃ 時(shí)失 去強(qiáng)度。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。 對(duì)高爐基礎(chǔ)的要求： 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)生沉陷和不均勻的沉陷。ω )= 高爐基礎(chǔ) 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。 （ 4） 熱風(fēng)圍管 為了不影響爐前作業(yè)，熱風(fēng)圍管都采用吊掛式。 表 35 高爐爐殼厚度 高爐容積 高爐結(jié)構(gòu)形式 爐底 風(fēng)口區(qū) 爐腹 爐腰 爐身下部 爐頂及爐喉 爐身及其他部分 爐體框架式 36 mm 36 mm 32 mm 30 mm 28 mm 32 mm 24 mm （ 3） 爐體框架 爐體框架由四根支柱組成，上至爐頂平臺(tái)，下至高爐基礎(chǔ)，與高爐中心成對(duì)稱布置，在風(fēng)口平臺(tái)以上部分采用鋼結(jié)構(gòu)，有“工”字?jǐn)嗝妫灿袌A形斷面，圓筒內(nèi)灌以混泥土。爐缸下部折點(diǎn) 應(yīng)在鐵口曠以下 100mm 以下，爐腹折點(diǎn)應(yīng)在風(fēng)口大套法蘭邊緣以上大于100mm 處。由于冷卻設(shè)備，爐殼需要開孔。 20 爐殼外形與爐襯和冷卻設(shè)備配置要 適應(yīng)。 （ 2） 爐殼 爐殼一般由鋼板制成，上至爐頂封板，下部坐落在高爐基礎(chǔ)之上，是不等截 面的圓筒體，它起著固定冷卻設(shè)備，保證高爐砌體牢固的作用，還承受著傳遞上部的載荷和高溫高壓。煤氣上升管和爐頂平臺(tái)亦裝有座圈和托座。本設(shè)計(jì)采用爐缸爐身支柱式。 （ 1） 高爐本體鋼結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)高爐本體鋼結(jié)構(gòu)，主要是解決爐頂載荷、爐身載荷傳遞到爐基的方式方法，并且要解決爐殼密封等。設(shè)計(jì)高爐鋼機(jī)構(gòu)應(yīng)考慮的主要因素是： 1）高爐是龐大的豎爐，設(shè)備層層疊疊，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮各種設(shè)備安裝、檢修、更換的可能性；要考慮到大型設(shè)備的運(yùn)進(jìn)運(yùn)出，吊上吊下，臨時(shí)停放等可能性和方便； 2） 高爐亦是高溫高壓反應(yīng)器某些鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有高溫強(qiáng)度、耐磨性和可靠的密封性； 3）運(yùn) 動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)軌跡周圍，應(yīng)留下有足夠的凈空尺寸，并且要考慮到安裝允許的誤差和受力變形等因素； 4）對(duì)于支撐構(gòu)件，要認(rèn)真分析載荷條件，做強(qiáng)度計(jì)算。 高爐鋼結(jié)構(gòu)及高爐基礎(chǔ) 高爐鋼結(jié)構(gòu) 高爐鋼結(jié)構(gòu)包括：爐殼、支柱和框架、爐腰托盤、爐頂平臺(tái)、斜橋、熱風(fēng)爐及其送風(fēng)系統(tǒng)管道、除塵器及其煤氣系統(tǒng)管道以及走梯、過橋、平臺(tái)等。微型冷卻器、冷卻壁水管再造等冷卻壁修復(fù)技術(shù)也日漸成熟。 我國 高爐爐體快速修補(bǔ)技術(shù)已經(jīng)得到推廣應(yīng)用。我國高爐已成功應(yīng)用了含鈦物料護(hù)爐技術(shù)，釩鈦礦、含鈦球團(tuán)礦等護(hù)爐劑在高爐長壽實(shí)踐中都取得了很好的效果，采用風(fēng)口噴吹含鈦物料護(hù)爐是延長高爐壽命的主要技術(shù)措施，但由于采用爐缸爐底內(nèi)襯結(jié)構(gòu) 不同，開始護(hù)爐的時(shí)間也存在差異。我國寶鋼、武鋼、首鋼、本鋼、湘鋼的大型高爐還引進(jìn)了人工智能高爐冶煉專家系統(tǒng)，為延長高爐壽命創(chuàng)造了有利條件?？梢杂?jì)算得出熱 流強(qiáng)度、熱負(fù)荷等參數(shù)，而且還可以監(jiān)控冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。爐腹、爐腰、爐身下部區(qū)域，溫度、壓力的檢測為高爐操作者隨時(shí)掌控爐況提供了有效的參考。 自動(dòng)檢測與控制