【正文】 5~60mm；三套由青銅鑄成空腔式結(jié)構(gòu)；大套、二套由鑄鐵鑄成，內(nèi)部鑄有蛇形鋼管。 A2 管內(nèi)襯由耐火材料澆注成文氏管結(jié)構(gòu)，用來測定送風(fēng)量。寶鋼 1 號高爐風(fēng)口裝置見圖 ，由 A1 管、 A2 管、伸縮管、異徑接頭、彎管、直吹管等組成。適用于碳質(zhì)爐襯和小型高爐，對于大型高爐是一種輔助性的冷卻手段。為了防止水的噴濺，在爐殼上裝有防濺板，防濺板與爐殼之間有 8~10mm 的縫隙，冷卻水沿爐殼下流至集水槽返回水池。在爐身和爐腹部位設(shè)有環(huán)形冷卻水管，水管 直徑；φ50~φ150mm,約距爐殼 100mm，水管上朝爐殼斜上方鉆有 φ5~φ8 小孔若干，小空間距 100mm。 由于高爐各個部位熱負荷不同，加上結(jié)構(gòu)上的要求，高爐冷卻設(shè)備有：外部噴水冷卻，風(fēng)口和渣口冷卻，冷卻壁，冷卻水箱，以及風(fēng)冷或者水冷爐底等。使耐火材料的侵蝕內(nèi)型接近操作爐型，對高爐內(nèi)煤氣流的合理分布、爐料的順行起到良好的作用。冷卻設(shè)備還可以對高爐內(nèi)襯起支承作用增加砌體的穩(wěn)定性。在高爐耐火材料表面的工作溫度高達1500℃ 左右，如果沒有冷卻設(shè)備，在很短的時間內(nèi)耐火材料就會侵 蝕或磨損。在正常生產(chǎn)時，高爐爐殼只能在低于 80℃ 的溫度下長期工作，爐內(nèi)傳出的高溫?zé)崃坑衫鋮s設(shè)備帶走 85%以上，只有約 15%的熱量通過爐殼散失。能夠有效地阻止液體爐渣和鐵水過早地向炭磚滲透接觸，間接地延長高爐的使用壽命。盡管高爐冶煉性屬于還原性氣氛，但是暴露無遺在與爐氣接觸的炭內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 6 磚，仍然非常容易氧化。爐底下部全部使用炭磚，上部靠周邊冷卻壁砌 筑環(huán)形炭磚，爐缸部位也采用炭磚砌筑，在爐底中央和炭磚內(nèi)側(cè)砌筑陶瓷質(zhì)材料的陶瓷標(biāo)。 高爐爐底、爐缸是高爐的重要部位，爐齡的長短，主要取決于這兩部位的使用壽命 [11]。填料一般是兩層砌體之間的隔熱物質(zhì)或是粘結(jié)物質(zhì) [6]~[10]。搗打料、噴涂料、澆注料可根據(jù)需要和部位的不同，形成各種形狀。不定形耐火材料主要有搗打料、噴涂料、澆注料、泥漿和填料等。近代高爐逐漸大型化，冶煉強度也有所提高，爐襯熱負荷加重，碳質(zhì)耐火材料具有獨特的性能，逐漸應(yīng)用到高爐上來，尤其是爐缸爐底部位幾乎普遍采用碳質(zhì)材料，其他部位爐襯的使用量也日趨增加。粘土磚、高鋁磚具有良好的機械強度，耐磨性和抗渣性均較好，成本較低。 （ 1）粘土磚 和高鋁磚。 高爐用耐火材料有陶瓷質(zhì)材料和碳質(zhì)材料兩大類。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 5 高爐用耐火材料 在侵蝕性因素聯(lián)合作用下引起高爐爐襯損毀，這些因素包括：爐渣、堿類物質(zhì)、鐵水、氣體介質(zhì)、爐料磨損、熱應(yīng)力等。 爐型設(shè)計合理是獲得良好技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，保 證高爐操作順行的基礎(chǔ) [3]。適宜的減小 α和 β，利于煤氣流上升與分布，且有利于保護爐襯。它取決于高爐下部容積與高爐有效容積之比；二是取決于煤氣在爐內(nèi)分布。；爐身角有減小的趨勢，α和 β角對內(nèi)型合理與否有著重要的影響。 α、 β角 高爐爐腹角（ α）和爐身角（ β）一般取值為 79176。 h4 適度提高可增加風(fēng)口帶回旋區(qū)，有利于強化。 h3：對冶煉影響不顯著設(shè)計一般取 1~3m，爐容大向上取值，設(shè)計中可調(diào)整h3 確定爐容。 h2:1800m179。 中小型高爐 h0 取值 450~600mm，大高爐為 1000mm 以上，由于冶煉不斷強化，增加死鐵層厚度，以便有效保護爐底。另外，死鐵層加深后爐底也可以減薄，既節(jié)省耐火材料又縮短砌筑時間。同時，爐缸有足夠的熱量，生鐵成分穩(wěn)定。故提出死鐵層深度應(yīng)為爐缸直徑的 15%~20%。 在我國大型高爐Hu/D=~，中型高爐為 ~，小型高爐為 ~。高爐有效高度應(yīng)適應(yīng)原料燃料條件，諸如燃料強度、粒度及均勻性等。 圖 近代高爐爐型 五段式高爐爐型 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 3 圖 五段式高爐 高爐有效容積 Vu 和有效高度 Hu 高爐大鐘下降位置的下緣到鐵口中心線之間的距離稱為高爐有效高度（ Hu），對于無鐘爐頂為流槽最低位置的下緣到鐵口中心線之間的距離；在有效高度范圍內(nèi)，爐型所包括的空間稱為高爐有效容積（ Vu）。近代高爐，由于鼓風(fēng)機能力進一步提高，原料燃料處理更加精 細，高爐爐型向著 “大型橫向 ”發(fā)展。 從公元 1650 年約 7 米，到 1794 年俄國的涅夫揚斯克高爐已增加到 米，由于蒸汽鼓風(fēng)機和焦炭的使用，爐頂裝料裝置逐步實現(xiàn)機械化，高爐內(nèi)型趨向于擴大爐缸爐喉直徑，并向高度方向發(fā)展，逐漸形成近代五段式高爐爐型。 高爐的尺寸在 18 世紀內(nèi)一直在增大。 圖 原始高爐爐型 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 2 到 18 世紀末，煤和蒸汽機已使得英國的煉鐵業(yè)徹底改革，鐵的年產(chǎn)量從公元 1720 年的 萬噸（大多是木炭鐵）增加到 1806 年的 25 萬噸（幾乎全是焦炭 鐵）。 高爐發(fā)展史 圖 所示原始形高爐爐型，由于當(dāng)時工業(yè)不發(fā)達，高爐冶煉以人力、畜力、風(fēng)力、水力、鼓風(fēng)等，由于鼓風(fēng)能力很弱，為了保證整個爐缸截面獲得高溫，爐缸直 徑很??；冶煉以木炭或者無煙煤為燃料，機械強度很低，為了避免在高爐下部壓碎而影響料柱透氣性，故原始高爐高度很小，為了人力裝料方便并能夠?qū)t料裝到爐喉中心，爐喉直徑也很小，而大的爐腰直徑減小了煙氣外流速度，延長了煙氣在爐內(nèi)停留時間，起到燜住爐內(nèi)熱量的作用。高爐本體結(jié)構(gòu)設(shè)計的先進、合理是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)、長壽的先決條件，也是高爐輔助系統(tǒng)設(shè)計和選型的依據(jù)。s handling of the design are lessons from the domestic and international advanced of the blast furnace. This design uses a ceramic cup hearth bottom, chooses copper cooling load as high fever of cooling equipment. The soft water airtight cycle cooling is used as cooling method. Tuyere platform casthouse design for rectangular double casthouse, double iron mouth balance layout, slag iron ditch decorate reasonable, swinging flow hot mouth, casthouse flattening , before furnace equipment selection mechanization degree is high, choose dust removal facilities improve casthouse operating environment. Key words： blast furnace， design， refractory， cooling equipment， slag iron 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 III 目 錄 摘要 ..........................................................................................................................I Abstract .................................................................................................................. II 第一章 文獻綜述 .......................................................................................................... 1 高爐發(fā)展史 ....................................................................................................... 1 五段式高爐爐型 ............................................................................................... 2 高爐有效容積 Vu 和有效高度 Hu ....................................................... 3 Hu/D..................................................................................................... 3 h0、 h h h h4 和 h5 .................................................................... 4 α、 β角 ................................................................................................ 4 高爐用耐火材料 ............................................................................................... 5 高爐冷卻設(shè)備 ................................................................................................... 6 高爐基礎(chǔ) ......................................................................................................... 10 渣鐵處理系統(tǒng) ................................................................................................. 10 風(fēng)口平臺及出鐵場設(shè)計 ....................................................................... 10 爐前主要設(shè)備 ...................................................................................... 12 鐵水處理設(shè)備 ...................................................................................... 12 爐渣處理 .............................................................................................. 12 高爐本體和出鐵場的設(shè)計方案 ..................................................................... 13 第二章 煉鐵工藝計算 ................................................................................................ 14 高爐物料平衡計算 ........................................................................................ 14 原料條件及平衡計算 .......................................................................... 14 物料平衡計算 ...................................................................................... 19 高爐熱平衡計算 ............................................................................................ 24 全爐熱平衡 .......................................................................................... 24 高溫區(qū)熱平衡 ...................................................................................... 28 煉鐵焦比的計算 ............................................................................