【正文】 送風(fēng)系統(tǒng)的阻力 損失，高爐料柱阻力損失以保證有足夠高的爐頂煤氣壓力。 概述 高爐鼓風(fēng)機(jī)是高爐冶煉的重要?jiǎng)恿υO(shè)備 。 另外，風(fēng)口、渣口和鐵口磚襯應(yīng)設(shè)計(jì)異型炭磚。在熱壓小炭磚與高鋁磚復(fù)合使用的情況下，由于高鋁磚的受熱膨脹大于碳磚，所以砌筑時(shí)應(yīng)在高鋁磚與小炭磚之間放紙板和 UCAR公司的 C34膠泥，受熱后將其燒毀就成了膨脹縫。 ② 熱壓小炭磚砌筑 熱壓碳磚必須緊靠 冷 卻 壁 砌筑，防止間隙熱阻。鐵口、渣口和風(fēng)口砌磚緊靠冷卻壁，縫隙為 5mm~1 ，縫內(nèi)填充濃泥漿。爐缸砌磚從鐵口開始向兩側(cè)進(jìn)行，出鐵口通道上下部側(cè)砌。兩層炭磚的磚縫成 ?90 ，最上層炭磚磚縫與鐵口中心線成 ?90 。目前的砌法是炭磚兩端的短縫用薄縫連接，而兩側(cè)的長縫用厚縫連接。有厚縫和薄縫兩種連接形式，薄縫連接時(shí)，各列磚縫不大于 ，各列間的垂直縫和兩層間的水平縫不大于 。 對(duì)于本設(shè)計(jì)爐缸爐底均采用光面冷卻壁。而且熱壓小炭磚的優(yōu)良配方和特殊的成型工藝及構(gòu)型，使它具有優(yōu)異的的導(dǎo)熱性、抗鐵水滲透性和優(yōu)良的抗堿性，可為陶瓷杯提供有效的冷卻，從而延長陶瓷杯的壽命，即使在陶瓷杯出現(xiàn)破損，熱壓炭磚直接同鐵 水接觸時(shí)，仍可依靠有效的冷卻作用，使炭磚熱面生成保護(hù)性渣皮或鐵殼，最大限度地延長高爐壽命。由于爐缸熱儲(chǔ)備量增加，使高爐易于操作．為高爐穩(wěn)定順行、活躍爐缸、冶煉低硅低硫生鐵、復(fù)風(fēng)操作等提供了良好的條件，并可減少爐缸堆積、風(fēng)口灌渣等操作事故； ⑤大幅度延長爐缸、爐底壽命。采用陶瓷杯應(yīng)有合理的死鐵層深度，一般約為爐缸直徑的 20%，使鐵水在爐缸內(nèi)的流動(dòng)方向有所改變，而且在鐵口區(qū)和爐缸爐底交界處均增加了陶瓷壁的厚度，因而可減輕鐵水流動(dòng)對(duì)爐底和爐缸壁的機(jī)械磨損； ③提高爐缸熱穩(wěn)定性，減少爐缸熱損失。 對(duì)于本設(shè)計(jì) 高爐熱 壓炭磚 陶瓷杯組合爐缸爐底結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 如下： ①防止鐵水滲透。 對(duì)于本設(shè)計(jì) 高爐爐缸直徑 8500mm，死鐵層深度 1800mm， 2個(gè)鐵口，鐵口水平深度 1800mm。熱壓小塊碳磚與冷卻設(shè)備之間無需搗料層，避免了形成間隙而減小砌體熱阻，同時(shí)也減少了維護(hù)工作量。此外由于陶瓷質(zhì)材料熱阻大有利于降低鐵水的熱損失，對(duì)高爐正常生產(chǎn)十 分有利 。本次設(shè)計(jì)采用國產(chǎn)大塊碳磚加熱壓小炭塊加陶瓷杯墊綜合的爐底爐缸結(jié)構(gòu)。 (4) 在砌筑方法上取消炭磚與冷卻壁之間的搗料，使 NMA磚與冷卻壁直接接觸，有利于整體熱量的導(dǎo)出。 (3) 熱壓 NMA磚具有極低的滲透性， NMA磚熱面結(jié)殼進(jìn)一步提高了耐堿性。 （ 2） NMA磚塊小及高熱導(dǎo)性， 降低了炭磚冷熱 面溫差， 減少了磚的內(nèi)應(yīng)力。 NMA磚的主要特點(diǎn)是： （ 1） 熱導(dǎo)率高 (減少了炭磚的溫度梯度 )， 促使物料在爐缸磚村熱面凝固，形成保護(hù)性結(jié)殼。 NMA磚骨料主要是普通無煙煤，再加入 9～ ％的石英和二氧化硅，還有若干種添加劑，粘結(jié)劑為 165℃的高軟化點(diǎn)煤瀝青。 爐底及爐缸不同區(qū)域侵蝕程度 見表 3 表 3 爐底及爐缸不同區(qū)域侵蝕程度 侵蝕程度 侵蝕機(jī)理 爐底 底 /墻界面 鐵口 爐缸（墻體） 風(fēng)口 熱負(fù)荷 高 高 中等 中等 最高 熱震 低 低 中等 高 高 最高 高 機(jī)械應(yīng)力 低 最高 高 中等 高 中等 堿 /鋅侵蝕 中等 中等 高 中等 高 高 低 中等 爐渣侵蝕 低 低 中等 高 高 中等 磨損 低 中等 中等 高 高 中等 高 氧化 低 低 中等 高 高 高 鐵水靜壓力 最高 最高 高 低 中等 低 熱壓小炭磚 NMA磚的性能優(yōu)勢(shì) 由美國 UCAR公司研制的熱壓小炭磚有 NMA、 NMD、 NMG、 NMS四種。針對(duì)上述侵蝕機(jī)理，從 20世紀(jì) 80年代開始，炭磚制造商們開始致力于抗侵蝕炭磚的研制開發(fā) (如微孔炭磚的研究 )，從而彌補(bǔ)了無煙煤基普通炭磚的缺陷。 對(duì)于普通 無煙煤基炭磚，其抗鐵水爐渣侵蝕性能差、熱膨脹系數(shù)大、抗壓強(qiáng)度低 。主要有以下幾種原因： (1)化學(xué)侵蝕，包括堿金屬侵蝕和鐵水對(duì)炭磚的滲透以及炭磚中的碳向鐵水中的溶解所導(dǎo)致的侵蝕； (2)鐵水流動(dòng)對(duì)炭磚的沖刷； (3)炭磚的氧化； (4)熱膨脹和熱應(yīng)力造成裂紋。從而找到更為 適合現(xiàn)代高爐爐底爐缸結(jié)構(gòu)的炭磚結(jié)構(gòu)，延長高爐壽命。爐缸爐底是高爐最關(guān)鍵的部位，同時(shí)高爐爐齡長短主要取決于爐缸爐底耐材的損耗狀況。小套、中套和直吹管端部采用水冷，大套為鑄鋼件，不冷卻。 (4) 送風(fēng)裝置 送風(fēng)支管采用萬向帶膨脹器的高溫高壓迷宮式的結(jié)構(gòu)型式。 (2) 爐喉鋼磚 爐喉鋼磚采用長條形鑄鋼磚。 (1)爐喉十字測(cè)溫 采用有水冷爐喉十字測(cè)溫裝置，共 4 臺(tái)，呈十字布置。 鐵口 鐵口裝主要是指鐵口套，鐵口套的作用是保護(hù)鐵口處的爐殼，鐵口套一般用鑄鋼制成的，并于爐殼餾結(jié)或焊接， 理論不使應(yīng)力集中，鐵口套的形狀，一般作成橢圓形或回角大圓弧半徑方形。渣口各套的材質(zhì)，結(jié)構(gòu)及固定方式均于風(fēng)口基本相同，只是渣口二套和渣口小套，由于熱負(fù)荷不如風(fēng)口大，均為空腔式結(jié)構(gòu)。風(fēng)口裝置不僅要求封閉性好，耐高溫和隔熱而要求拆換風(fēng)口水套應(yīng)該方便迅速，以免影響高爐操作。風(fēng)口三個(gè)水套之間均為以磨檫接觸壓緊固定，因此接觸面必須精加工，避免漏氣。 風(fēng)口是有風(fēng)口大套，二套和三套組成，風(fēng)口大套一般用鑄鐵或鑄鋼制成，內(nèi)有蛇形無縫鋼管通水冷卻。 風(fēng)口 、 渣口 及 鐵口 設(shè)計(jì) 風(fēng)口 風(fēng)口裝置是向高爐送風(fēng)的設(shè)備，封口裝置包括：熱風(fēng)圍管以下的鵝頸管彎管，直吹管和風(fēng)口各水套及吊掛裝置等。 爐殼 爐殼是高爐的外殼，里面有冷卻設(shè)備和爐襯，頂部有裝料設(shè)備和煤氣上開管，下部坐落在高爐基礎(chǔ)上，是不等截面的圓筒體。根據(jù)工藝要求最好是承 重部分不受熱，受熱不承重，以延長鋼結(jié)構(gòu)壽命，同時(shí)也便于檢修和布置有關(guān)設(shè)備。本設(shè)計(jì)采用自立式大框架結(jié)構(gòu)，上下部采用間距 17m71 ? 的正方形框架；平臺(tái)寬敞，爐殼負(fù)荷輕，兩個(gè)鐵口間夾角 180176。選擇相應(yīng)的冷卻系統(tǒng)，即軟水閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)和工業(yè)水開路冷卻系統(tǒng)。它具有不接逅，冷卻強(qiáng)度高，冷卻效果好以及補(bǔ)充水量少等許多優(yōu)點(diǎn)。 冷卻設(shè)備 為適應(yīng)大高爐高冶強(qiáng)生產(chǎn)需要，冷卻介質(zhì)通常為水、空氣或汽水混合物 。 從爐底到爐身上部共設(shè) 16 段冷卻壁。②適當(dāng)增加冷卻壁水冷管直徑和每段冷卻壁塊數(shù)，提高水冷管比表面積。 冷卻結(jié)構(gòu) 根據(jù) 國 歸內(nèi)外高爐大中修調(diào)查情況及高爐長壽生產(chǎn)的需要爐體采用全冷卻壁形式， 高爐采用全冷卻壁冷卻元件，取消冷卻壁凸臺(tái)。 ② 使襯表面形成保護(hù)性渣皮，并依靠渣皮保護(hù)或代替爐襯工作，維持合理的操作爐型。 爐體冷卻 概述 高爐爐襯必須經(jīng)過冷卻，其冷卻介質(zhì)通常為水，汽水混合物及空氣。爐喉內(nèi)側(cè)一般都是采用吊掛式金屬板結(jié)構(gòu)，國外部分采用鐘 閥式高爐的爐喉也有設(shè)計(jì)成可調(diào)徑活動(dòng)爐喉板結(jié)構(gòu)。為此，爐襯的砌磚厚度有厚墻和薄墻兩種，厚墻一般為 805mm1035mm 厚的粘土磚或高鋁磚，并且配置冷卻板或支梁式水箱冷卻：薄墻為 345mm575mm 或 690mm 活的粘土磚，高鋁磚及碳磚等，并配置鑲磚冷卻壁冷卻。冷卻壁與冷卻壁之間的水平縫和豎縫分 區(qū)域采用不同材質(zhì)的填料填充搗實(shí)。高爐爐 腹以上區(qū)域采用磚壁合一、薄內(nèi)襯 50mm)1( 結(jié)構(gòu)形式，耐火磚襯采用冷鑲方式直接與冷卻壁砌成整體，磚與冷卻壁采用燕尾槽連接，鑄鐵冷卻壁燕尾槽深 5mm7 ，耐火磚凸出壁體表面 50mm1 。 最后在爐底爐缸內(nèi)緣 砌筑陶瓷墊。環(huán)形碳磚可一直砌到渣口中心線 或風(fēng)口區(qū)域以下，從而爐底厚度較薄。 對(duì)于本設(shè)計(jì)，爐底采用綜合爐底結(jié)構(gòu)。 高爐爐襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 爐底 和 爐缸 爐底 和 爐缸是高爐積存鐵水和爐渣的部位，燃料在風(fēng)口前燃燒。這些都是碳質(zhì)耐火材料的主要缺點(diǎn)。 ④ 熱膨脹系數(shù)小，熱穩(wěn)定性好，不易發(fā)生開裂，防止渣鐵滲透 ⑤ 碳和石墨在氧化氣氛中氧化成氣態(tài)， 400℃能被氧化， 500℃時(shí)和水氣作用， 700℃開始和 CO2作用，均生成 CO 氣體被損壞。 ② 碳質(zhì)耐火材料具有很好的抗渣性。 ⑤ 氣孔率，特別是顯氣孔率要低，防止碳黑等沉積和增加 抗磨性。 ③ 荷重軟化開始溫度要高，因?yàn)楦郀t砌體是在高溫和很大壓力條件下工作的。 高鋁磚和粘土磚應(yīng)該滿足下列要求： ① Al2O3含量要高，以保證有足夠高的耐火度，使磚在高溫下工作強(qiáng)。其中耐火材料度及負(fù)荷重軟化開始溫度均比粘土磚高，其抗渣性能及抗腐蝕性能，特別是靠磨性能更加好，并隨著高鋁磚Al2O3含量增加，這些性能也隨之提高。目前，高爐內(nèi)的耐火材料主要有硅酸鋁質(zhì)材料和炭質(zhì)材料兩類。 高爐耐火材料的選取主要考慮其抵抗煉鐵過程中的 6 種主要物理 熱，化學(xué)侵蝕的性能，即抗堿金屬性，導(dǎo)熱性，抗爆裂性，碳素氧化性，抗熱振性和抗渣鐵侵蝕性。 爐缸高度 高徑比 爐腹高度 風(fēng)口數(shù)目 20 高爐有效高度 鐵口數(shù)目 2 爐腰高度 高爐有效容積 4 高爐爐 體 結(jié)構(gòu) 高爐爐襯結(jié)構(gòu) 高爐爐襯是用能夠抵抗高溫和化學(xué)侵蝕作用的耐火材料