【正文】 。； （ 2） 確定熱風(fēng)爐鋼殼 下部?jī)?nèi)徑為φ 10000 mm，爐殼及拱頂鋼板厚度為20mm，爐頂鋼板厚度為 36 mm； 2．確定爐墻結(jié)構(gòu)及熱風(fēng)爐內(nèi)徑： 下部： （ 1） 大墻厚 345 mm，高鋁磚； （ 2） 隔熱磚 113 mm，硅藻土磚，緊靠爐殼； （ 3） 填料層 60mm，水渣 — 石棉填料層； （ 4） 不定型耐火噴涂料 40 mm。 1. 確定基本參數(shù)： （ 1） 取單位爐容蓄熱面積 90m178。高爐的熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)，高爐容積 2233 m179。格子磚被加熱并蓄存一定熱量后，熱風(fēng)爐停止燃燒，轉(zhuǎn)入送風(fēng)，冷風(fēng)由下部冷風(fēng)管道和冷風(fēng)閥進(jìn)入蓄熱室，空氣通過格子磚被加熱，經(jīng)拱頂進(jìn)入燃燒室，并經(jīng)由熱風(fēng)閥排入熱風(fēng)管道送至高爐。蓄熱室由格子磚組成，格子磚支撐在爐箅子和支柱上。燃燒室和蓄熱室砌在同一爐殼內(nèi)，之間砌有爐墻。 本設(shè)計(jì)中采用改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。P = 39。 ＝ 2. 對(duì)風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓的確定 風(fēng)壓修正系數(shù)： 39。0V ― 高爐要求的鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量， m3/min k ― 送風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)，對(duì)大型高爐為 10﹪ 1. 高爐爐頂壓力： Pt ＝ 10 5 Pa= MPa 2. 高爐料柱阻力損失： LSP? ＝ 10 5 Pa＝ 3. 高爐送風(fēng)系統(tǒng)阻力損失： FSP? ＝ 210 4＝ 則 :鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓 :P =Pt + LSP? + FSP? =++= MPa 1. 對(duì)鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量的修正 風(fēng)量修正系數(shù)： K ＝ ， 實(shí)際供風(fēng)量： 39。/min （ 2）鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量： 00 )1(39。/t，取 2700。.d） 。 Vu— 高爐有效容積， m179。/min 式中： V0— 標(biāo)態(tài)入爐風(fēng)量， m179。 (4) 能保證長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)、安全及高效率運(yùn)行。 (3) 送風(fēng)均勻而穩(wěn)定。即風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓均應(yīng)適用于爐況的順行與難行、冶煉強(qiáng)度的降低與提高、噴吹燃料與富氧鼓風(fēng)操作以及其它多種因素變化的影響。 風(fēng)機(jī)的要求 : (1) 有足夠的送風(fēng)能力 .即不僅能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高的爐頂煤氣壓力 ,鼓風(fēng)機(jī)最大的鼓風(fēng)量應(yīng)能滿足夏季高爐冶煉強(qiáng)度的要求；冬季應(yīng)能在經(jīng)濟(jì)區(qū)域工作。激光料面計(jì)是 20 世紀(jì) 80 年代開發(fā)的高爐料面形狀檢測(cè)裝置。 微波料面計(jì)：分調(diào)幅和調(diào)頻兩種。探尺卷場(chǎng)機(jī)放在料車卷場(chǎng)機(jī)室內(nèi)，料線高低自動(dòng)顯示與記錄。目前使用廣泛的是機(jī)械傳動(dòng)的探料尺，微波式料面計(jì)和激光式料面計(jì)。這種布料方式能將爐料布到爐喉截面上的任一部位，并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)料層的厚度，以獲得較為平坦的料面。 在稱量料罐內(nèi)設(shè)置中心導(dǎo)料器，使得料罐在排列時(shí)形成質(zhì)量料流，河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 改進(jìn)了料罐排料時(shí)料流偏析現(xiàn)象 1988 年 PW 公司進(jìn)一步又提出了受料漏斗旋轉(zhuǎn)的方案，以避免皮帶上料系統(tǒng)向受料漏斗加料時(shí)由于落料 點(diǎn)固定鎖造成的爐料偏析 本設(shè)計(jì)采用旋轉(zhuǎn)布料，旋轉(zhuǎn)布料時(shí)布料器的主、副電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，溜槽作勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，溜槽傾角還作漸變徑向運(yùn)動(dòng)，使?fàn)t料形成變徑螺旋形分布。 串聯(lián)式無鐘爐頂也稱為中心排料式無鐘爐頂，與并罐式無鐘爐頂相比，串罐式無鐘爐頂有一些大的改進(jìn)： 密封閥由原先單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作改為傾動(dòng)和旋動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作，最大限度的降低了整個(gè)串罐式爐頂設(shè)備的高度，并使得密封動(dòng)作更加合理。 無鐘爐頂裝料設(shè)備 無鐘爐頂裝料設(shè)備從結(jié)構(gòu)上，根據(jù)受料漏斗和稱量料罐的布置情況可以劃分為兩種，并罐式和串罐式結(jié)構(gòu)。 3. 節(jié)省投資，節(jié)省鋼材，減輕了重量，簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)。大型高爐無論是增大每次上料量，還是增加上料次數(shù)，只是間接上料，都是不經(jīng)濟(jì)的，因此新建的大型高爐和部分中小型高爐都采用了皮帶上料系統(tǒng)，因?yàn)樗睦m(xù)上料，可以容易的通過增大皮帶轉(zhuǎn)速和寬度，滿足高爐要求，皮帶機(jī)上料有如下優(yōu)點(diǎn)： 1. 大型高爐有兩個(gè)以上的出鐵口和除出鐵 場(chǎng)，高爐附近場(chǎng)地不足，要求將貯礦槽等設(shè)備遠(yuǎn)離高爐，皮帶上料系統(tǒng)正好適應(yīng)這一要求。 ③ 設(shè)置在膠帶機(jī)上的稱量漏斗的排料口及溜槽應(yīng)與膠帶機(jī)的寬度相適應(yīng)，防止卸料時(shí)把料濺在膠帶機(jī)的外側(cè)。 。礦石采用分散篩粉分散稱量，爐料再經(jīng)膠帶機(jī)運(yùn)至中央稱量室，經(jīng)集中漏斗送到上料皮帶機(jī)運(yùn)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(jīng)過篩分的焦碳，然后將焦碳卸入膠帶上料機(jī)運(yùn)往高爐爐頂。將給料機(jī)地板底板換成篩網(wǎng)，給料的同時(shí)起篩分的作用。槽下設(shè)防料閥門，為電動(dòng)裝置，同時(shí)也設(shè)手動(dòng)裝置。主要有槽體、激震器、減震器三部分組成。 。方式為皮帶機(jī)供料，寬度為 11 m。 （ 3） 焦倉(cāng)儲(chǔ)料能力： 24*335*4/(2233*2)= 所以貯料槽能提供 7 小時(shí)的料 （ 1） 本設(shè)計(jì)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(jié)礦）的破壞作用，應(yīng)靠礦焦壁襯砌一層粘土磚。 （ 2） 每個(gè)焦槽容積為： 179。 2 （ 2） 塊礦槽： 400 m179。 取 129 m179。 ① 取貯礦槽總?cè)莘e為高爐總?cè)莘e的 ，則貯礦槽容積為： V 槽 ==*2233=3350 m179。當(dāng)采用火車運(yùn)輸時(shí)，因受鐵路坡度限制（〈 〉，一般軌面標(biāo)高為 9~10m，如礦槽上部用膠帶運(yùn)輸時(shí)，礦槽上表面可適當(dāng)高些。當(dāng)槽上槽下都采用皮帶運(yùn)輸時(shí)，一般都做成單排。大中 型高爐一般為 10~11m。單個(gè)礦槽長(zhǎng)度隨溝下運(yùn)輸形式而定，采用帶式運(yùn)輸機(jī)時(shí)一般為 5m；當(dāng)用稱量車時(shí)，長(zhǎng)度應(yīng)隨閉鎖器的形式而定。 ② 有利于實(shí)現(xiàn)配料等作業(yè)的機(jī)械化和自動(dòng)化。 ④ 原料系統(tǒng)各轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)和漏料點(diǎn)都有灰塵產(chǎn)生，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮足夠的通風(fēng)除塵設(shè)施。焦碳在運(yùn)輸過程中盡量 減少破碎率。 本設(shè)計(jì)中高爐爐基采用八角形，其對(duì)角線為 37m河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 4 高爐車間原料系統(tǒng) 現(xiàn)代高爐對(duì)原料系統(tǒng)的要求： ① 保證連續(xù)的 、均衡的供應(yīng)高爐冶煉所需的原料，并為進(jìn)一步強(qiáng)化冶煉留有余地。高爐基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)主要取決于地質(zhì)條件和高爐的容積。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。一般混凝土只能在 150C? 以下 工作， 250C? 便有開裂， 400C? 時(shí)失去強(qiáng)度，鋼筋混凝土 700C? 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)生沉陷和不均勻沉陷。 爐身上部區(qū)域 13830 爐身下部區(qū)域 13830 爐腰及其以下部位 10700 爐缸及爐底 13310 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 16： 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 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。 ? ≤55176。各層工作平臺(tái)之間用走梯連接。門型結(jié)構(gòu)鋼架一般為 2440mm 厚鋼板焊成或槽鋼制成。它主要支撐受料漏斗、大小料鐘平衡桿機(jī)構(gòu)及安裝大梁等。爐頂平臺(tái)是爐頂最寬敞的工作平臺(tái)。這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是爐頂框架上的全部載荷由四根大支柱組成的大框架直接傳遞到 爐基，爐頂法蘭盤上的載荷由爐殼傳遞到爐基，取消了爐腰托圈，爐缸支柱及爐身支柱。爐體支柱的結(jié)構(gòu)形式取決于爐體內(nèi)襯結(jié)構(gòu)及爐頂設(shè)備的載荷傳遞到爐基的方式。 高爐鋼結(jié)構(gòu)及高爐爐基 高爐鋼結(jié)構(gòu) 1..主要包括爐體支柱、爐頂框架、爐殼及平臺(tái)結(jié)構(gòu)等。 高爐冷卻設(shè)備燒壞是向爐內(nèi)漏水較多，必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，一般在每根供水排水管上安裝有電磁流量計(jì)，將側(cè)流量 并自動(dòng)報(bào)警。確定冷卻水的壓力很重要的原則是：冷卻水的壓力大于爐內(nèi)靜壓力。高爐各部位熱負(fù)荷不同，冷卻設(shè)備的形式也不同，冷卻設(shè)備工作制度也不同，提高冷卻水的方法有兩種：一是降低流速，二是增加冷卻設(shè)備的串聯(lián)數(shù)。 目前，大型高爐采用爐底封板水冷卻管可以設(shè)置封板以上，這樣在爐殼上開孔，將降低爐殼強(qiáng)度和密封性，但冷卻效果不好，水冷卻管也可以設(shè)置在封板以下，這樣對(duì)爐殼沒有損傷，但冷卻效果不好。 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 C．新型冷卻壁 銅冷卻壁 D．水冷爐底 大型高爐爐底中心部位要冷卻，現(xiàn)在多采用水冷的方法。本設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：密封性好，冷卻均勻，侵蝕后爐襯內(nèi)壁光滑。 B．鑲磚冷卻壁 鑲磚冷卻壁與光面冷卻壁相比更耐磨，耐沖刷，易黏結(jié)爐渣生成渣皮保護(hù)層，代替爐襯工作， 3 種結(jié)構(gòu)形式：普通型，上部帶凸臺(tái)型和中間帶凸臺(tái)型。 A．光面冷卻壁 光面冷卻壁用于風(fēng)口以下爐缸和爐底部位，風(fēng)口區(qū)冷卻壁的塊數(shù)為風(fēng)口數(shù)目的 2 倍。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。冷卻水經(jīng)小孔噴射到爐殼上進(jìn)行冷卻，在爐殼上安裝防濺板，冷卻水經(jīng)爐殼流向水池再返回。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。 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 高爐冷卻 高爐冷卻設(shè)備的作用及冷卻介質(zhì) 高爐爐襯侵蝕機(jī)理是復(fù)雜的和多因素的 ,高溫軟融是主要因素之一 .而且諸多破損因素都與溫度有關(guān) ,所以爐襯的溫度狀態(tài)是爐襯破損的主要原因 .因此對(duì)爐襯冷卻是非常重要的 .冷卻設(shè)備的作用是 : ① 保護(hù)爐殼 . ② 對(duì)耐火材料的冷卻和支承 . ③ 維持合理的操作爐型 . ④ 促成爐襯內(nèi)表面形成渣皮代替爐襯工作 ,延長(zhǎng)爐襯壽命 . 冷卻介質(zhì)有水、空氣、汽水混合物三種 .本設(shè)計(jì)中采用軟水作為冷卻介質(zhì)。 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。通過爐頂拖圈吊裝與爐腰鋼甲對(duì)接，經(jīng)兩面焊接后形成新爐身。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。冷卻模塊是新型爐身結(jié)構(gòu)并廣泛應(yīng)用于高爐生產(chǎn)的新技術(shù)。 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。 爐缸爐底砌筑 : 本設(shè)計(jì)采用全碳磚爐底結(jié)構(gòu)。 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。由于溫度不均 ,產(chǎn)生的熱應(yīng)力使耐火砌體軟化變形 ,開裂。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。爐喉采用爐喉鋼板或條形保護(hù)板。爐身傾斜部分借 3層磚錯(cuò)臺(tái)一次砌筑。 注意 :爐腰，爐腹及爐身下部用鑲磚冷卻壁冷卻，砌磚緊靠冷卻壁，縫隙填充濃泥漿，爐腹，爐腰砌磚磚縫應(yīng)不大于 1mm，爐身下部不大于 。 爐身厚度為 690805mm。 C:爐腹一層高鋁磚或一層粘土磚，厚度為 345mm。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。 5. 直徑： d1= h5= 6. 爐身角： 83176。 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。 = m179。 爐喉體積： V5=л d1178。+ + 178。+D d1+d1178。 =182 m179。 爐腰體積： V3=л D178。+ +178。+D d+d178。3. 5/4 = m179。 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。 /2 = 取 h2= 校核α： tgα =2*h2/(Dd) =2 () = α =80176。 則 h2=(Dd)tg 81176。； bP— 生鐵波動(dòng)系數(shù)， ； C— 渣口以下爐缸利用系數(shù)， 。.γ鐵 ) = 4467/（ 12 178。.h) 則 d=(I Vu/ i 燃 )1/2= ( 2233/1)1/2= 取 d= 校核： Vu/A=2233*4/(*)= 設(shè)計(jì)符合要求。 爐型設(shè)計(jì) （ 1） 爐缸直徑（ d）： 選定冶煉強(qiáng)度 I=(m179。 （ 1） 確定年工作日： 365 95%=347 天 日產(chǎn)量： P 總 =310 10000/347= t （ 2） 定容積： 選定高爐座數(shù)為 2，高爐利用系數(shù) η v= t/(m179。 河北理工大學(xué) 煉鐵畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 3