【正文】 用含鐵量很高的鐵精礦作為原料，生產(chǎn)出品為高、雜質(zhì)少的優(yōu)質(zhì)人造富礦。球團(tuán)礦的氣孔率高（ 20％以上），且多為均勻分布的開口微氣孔，加之主要礦物為赤鐵礦，故還原性好。世界上 90％以上的球團(tuán)礦是高溫焙燒固結(jié)的。球團(tuán)礦按期固結(jié)方式可以分為焙燒固結(jié)團(tuán)球和冷固球團(tuán)礦。酸性球團(tuán)礦的主要礦物為赤鐵礦，脈石成分以酸性的 2SiO 為主，含堿性物質(zhì) CaO、 MgO極少；自熔性球團(tuán)的主要礦物為赤鐵礦，脈石成分除 2SiO 還有較多的的 CaO，堿度（ CaO/ 2SiO ）一般在 ~ 之間。主要作為高爐煉鐵的原料，也可以作為直接還原鐵及熔融還原鐵的原料，在煉鋼時(shí)可作為氧化劑及冷卻劑的使用。高堿度燒結(jié)礦的性能比其它幾種都好，故發(fā)展很快，高爐爐料中天然富鐵礦配比較高時(shí)，用高堿度燒結(jié)礦取代爐料的熔劑可以大幅降低高爐焦炭的消耗。酸性燒結(jié)礦的堿度低于高爐爐渣的堿度，在入高爐冶煉時(shí)需要加入一定數(shù)量的熔劑；自熔性燒結(jié)礦的堿度等于高爐爐渣的堿度，在入高爐冶煉時(shí)單獨(dú)用這種燒結(jié)礦不需另加熔劑，但爐料中仍需加入一定量熔劑以滿足其它爐料如冶金焦、天然鐵礦石等造渣的需要；熔劑性燒結(jié)礦的堿度高于高爐爐渣的堿度，一般為 ~ 在高爐單獨(dú)使用該礦冶煉時(shí)，不需另加熔劑；高堿度燒結(jié)的堿度一般大于 ，在高爐冶煉時(shí)可代替全部熔劑，常與富鐵礦、酸性球團(tuán)礦或酸性燒結(jié)礦配合使用。它和球團(tuán)礦并稱為人造富礦。根據(jù)原料條件及加工方法不同，人造富礦有燒結(jié)礦及球團(tuán)礦兩種。隨著鋼鐵工作的發(fā)展，礦物資源中的富鐵礦已日趨枯竭，貧鐵資源相繼被開發(fā)與利用，制成鐵精礦，進(jìn)而生成人造富礦。 （ 3）帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸距離 231500 毫米（由于場(chǎng)地的限制）；升程 45000毫米；升 角 011 ，采用向上運(yùn)輸形式。 （ 2）帶式輸送機(jī)的布置形式（如圖 11）所示，其傳動(dòng)裝置的布置考慮到爐頂?shù)沫h(huán)境較差，為了便于維修，帶式上料機(jī)的傳動(dòng)裝置都配置在地面上。標(biāo)準(zhǔn)化并不等于一勞永逸，同樣要對(duì)設(shè)備不斷改進(jìn)或進(jìn)新的標(biāo)準(zhǔn)化工作。應(yīng) 該指出，設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化并不妨礙設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)和采用新的設(shè)備。對(duì)于已經(jīng)試驗(yàn)成功的設(shè)備，都應(yīng)該搞標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。目前，世界上先進(jìn)的鋼鐵廠，從原料卸貨堆放開始，一直到成品出廠記錄都有幾臺(tái)計(jì)算器自動(dòng)控制和管理。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 8 （ 4） 要易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 所設(shè) 計(jì)的機(jī)械要易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。特別是高爐生產(chǎn)，各種原燃料對(duì)金屬的磨損的很大，加上高溫高壓煤氣的吹刷作用，零件的磨損和壽命問題更加突出。因此要求各種機(jī)械設(shè)備必須安全可靠，動(dòng)作靈活準(zhǔn)確，有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等。 （ 2） 要有高度的可 靠性 高爐生產(chǎn)線上的機(jī)械一般是有固定的單一的用途。當(dāng)高爐采用高壓操作以后，對(duì)于爐殼和管道以及爐頂設(shè)備都提出了新要求。 （ 1） 滿足生產(chǎn)工藝要求 工藝上的革新都是和設(shè)備上的改進(jìn)分不開的。 高爐生產(chǎn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求 高爐生產(chǎn)是一個(gè)相當(dāng) 龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)。無料鐘爐頂有受料閘門、密封閥、料流調(diào)節(jié)閥、眼鏡閥、溜槽及驅(qū)動(dòng)裝置等。 裝料設(shè)備： 主要包括受料漏斗、旋轉(zhuǎn)布料器、大小鐘料斗、大小鐘平衡機(jī)和卷?yè)P(yáng)機(jī)（或大小鐘液壓驅(qū)動(dòng)裝置）、探尺及其卷?yè)P(yáng)機(jī)。 高爐車間 的主要設(shè)備 供料系統(tǒng)： 它包括貯礦槽、焦倉(cāng)、稱量車或稱量漏斗、振動(dòng)篩、給料機(jī)等。從洗滌塔和文氏管系統(tǒng)出來的污水導(dǎo)入沉淀池，回收起來的污泥塊可以作為燒結(jié)原料。 經(jīng)高爐出來的煤氣通過除塵器、洗滌塔、文氏管清洗除塵后，沿煤氣管道輸送到個(gè)用戶出。為了保護(hù)鐵口，烘干鐵泥，保保護(hù)爐缸內(nèi)壁，幾個(gè)鐵口必須輪流工作。 1000 3m 級(jí)的高爐一般有一個(gè)出鐵口和兩個(gè)出渣口。和鐵水一起出來的熔渣經(jīng)撒渣器和渣溝流入渣罐車，它與從渣口出來的上渣同樣處理。 1000~2021 3m的普通高爐需要出鐵 8~9 次。也有許多高爐采用有爐前的沖水渣的辦法。產(chǎn)生的鐵水和熔渣貯存在高爐爐缸內(nèi)，定期的出渣和出鐵。動(dòng)力廠的鼓風(fēng)機(jī)連續(xù)不斷的把冷風(fēng)送到煉鐵廠，經(jīng)熱風(fēng)爐加熱到 1200~1300℃，通過爐缸周圍的風(fēng)口送入高爐；同時(shí)在風(fēng)口區(qū)加入各種噴吹燃料和富氧。上料機(jī)把原料送到爐頂，由爐頂裝料設(shè)備按一定的工作制度裝入爐喉。今后國(guó)內(nèi)外大型高 爐將更多的采用帶式運(yùn)輸機(jī)上料系統(tǒng)。對(duì)于焦炭、則有練焦廠的貯焦塔通過運(yùn)焦車或皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)運(yùn)送到煉鐵廠裝入焦碳倉(cāng)。 高爐生產(chǎn)的工藝的過程 高爐生產(chǎn)的工藝過程包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)： （ 1）備料 天然富礦和溶劑一般由鐵路或船只運(yùn)來，卸料機(jī)和皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)把原料存放在貯礦場(chǎng)，在那里進(jìn)行分級(jí)、混勻并合理的堆積，然后由取料機(jī)和皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)運(yùn)送到高爐車間裝入倉(cāng)料。 現(xiàn)代高爐是長(zhǎng)年不間斷工作的，它的一代壽命（從開爐到大修或兩次大修之間的工作日）一般為 7~8 年，個(gè)別高爐達(dá) 20 年，而休風(fēng)或減風(fēng)操作是很少的。這樣的工廠，可以年生產(chǎn)鐵 13000kt 左右?，F(xiàn)代的大型煉鐵廠往往具有總數(shù) 10000 3m 以上的高爐容積，將近 5 座 2021 3m 以上的高爐。高爐渣是制造水泥的好材料。也為機(jī)械制造廠提供鑄造生鐵。 高爐冶煉是還原過程，把氧化鐵還原成含有碳硅硫磷等雜質(zhì)的生鐵。由于富鐵礦的蘊(yùn)藏量逐漸減少，目前人造富礦的比例已占主要地位。 原始數(shù)據(jù)及工作條件 高爐生成概況 高爐生產(chǎn)是目前獲得大量生鐵的主要手段。 （ 5）工作制度 每天的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間每年的工作天數(shù)、輸送機(jī)的服務(wù)年限、要求等 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 5 （ 6）給料和卸料方式 要具體情況及工作環(huán)境選擇適當(dāng)?shù)姆绞健? （ 3）物料的性質(zhì) 松散度、安息度、物料的粒度和最大塊度情況（塊度的均勻程度是否經(jīng)篩分）、物料的濕度、磨損度、粘結(jié)度和摩擦系數(shù)。應(yīng)該根據(jù)經(jīng)濟(jì)分析確定是否增設(shè)料倉(cāng)，而不應(yīng)該一味的增加輸送機(jī)的設(shè)計(jì)運(yùn)輸量來滿足不均勻料流的最 大輸送要求。 在設(shè)計(jì)之前必須充分了解設(shè)備的要求，這些要求就是設(shè)計(jì)的依據(jù)。目前，帶式輸送機(jī)的主要發(fā)展方向是設(shè)備大型化和新型結(jié)構(gòu)的特殊帶式輸送機(jī)。 帶式上料機(jī)的發(fā)展 帶式輸送機(jī)是重要的現(xiàn)代化散狀裝物料輸送設(shè)備。目前耐高溫膠帶一般耐溫在 120 攝氏度以下，因此，熱燒結(jié)礦必須冷卻后才能運(yùn)送。據(jù)國(guó)外的使用經(jīng)驗(yàn)，一條皮帶可用五、六年。用皮帶上料時(shí)，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 4 連續(xù)均勻投料，單位時(shí)間內(nèi)的流量小，快速布料器的轉(zhuǎn)速可以較低。在高壓操作時(shí)，有利于保護(hù)大鐘，因而可以使料鐘上下有壓差的時(shí)間減少一半。對(duì)于雙鐘爐頂，在用料車上料，每上一車料，小鐘必須開關(guān)一次，若一批料由四車組成，則在一批料中，小鐘必須開關(guān)四次，爐頂設(shè)備動(dòng)作的時(shí)間長(zhǎng)。高爐容積越大，帶式上料機(jī)的這一優(yōu)點(diǎn)越顯突出。 （ 2）設(shè)備和基建投資少。其與料車式上料機(jī)比較，帶式上料機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是： （ 1） 生產(chǎn)能力大，并且能實(shí)現(xiàn)大型高爐要求的大批量上料，皮帶的極限速度為 150r/min 時(shí)，其供料能力可滿足高爐日產(chǎn) 2萬噸的上料要求，而料車上料，料車的容積為 32 3m 鋼絲極限速度為 180m/min，鋼絲直 徑為 60mm 時(shí)，只能供應(yīng)高爐日產(chǎn) 萬噸的上料要求（計(jì)算時(shí)取礦比為 ，焦比為 ，給料機(jī)給料能力為 4500t/h）。工作時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)滾筒，通過傳動(dòng)滾筒和輸送帶之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)輸送帶運(yùn)行，物料裝在輸送帶上和輸送帶一起運(yùn)動(dòng)。 帶式輸送機(jī)是以輸送帶做牽引和承載，通過承載物料的輸送帶的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行物料輸送的連續(xù)輸送設(shè)備 。料車上料內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 3 機(jī)的料倉(cāng)位于高爐近旁，設(shè)計(jì)和操作都十分困難。由于繩輪的惰性，使鋼繩在不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)期間的磨損增加。 近十年來，隨著高爐容積的不斷增大，要求上料機(jī)有較大的上料能力，料車上料機(jī)的矛盾和不適應(yīng)性便越來越明顯地暴露出來。高爐皮帶上料機(jī)連續(xù)運(yùn)行，且?guī)Я蠁?dòng)，為使?fàn)t料在皮帶機(jī)上運(yùn)行平穩(wěn)，不出現(xiàn)撒料現(xiàn)象，皮帶機(jī)的運(yùn)行速度一般為 2~5m/s 較為適宜。膠帶上料是高爐主要設(shè)備之一，其運(yùn)行正常與否，直接影響高爐的生產(chǎn)。皮帶較長(zhǎng)，但可以用鋼筋混凝土建造，高爐上料設(shè)備的不斷改進(jìn)和皮帶機(jī)在冶煉工業(yè)方面的應(yīng)用也越加廣泛。 C. 節(jié)省投資，節(jié)省鋼材。 B. 對(duì)于大型高爐來說，日產(chǎn) 10000t 生鐵以上，如用料車上料，要加大料車容積，加粗鋼繩，擴(kuò)大繩輪 ，則繩輪摩擦力增大，鋼繩磨損加劇。 （ 2） 料車運(yùn)輸是傳統(tǒng)的上料方式，皮帶運(yùn)輸代表著一種先進(jìn)的物料運(yùn)輸方式。 （ 1） 高爐上料方式應(yīng)以滿足總體布置要求和確保上料能力為前提來選擇合 理的上料方式，對(duì) 750 3m — 500 3m 級(jí)的高爐來說，料車上料與皮帶上料均可能滿足上料能力的要求，在這種情況下，若在總體布置與工藝布置上無優(yōu)勢(shì)，如無內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 2 地形高差優(yōu)勢(shì)，無物料輸送短捷優(yōu)勢(shì)，則宜采用料車上料方式，因此，在 高爐冶煉工藝設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 中也明確指出 750 3m 級(jí)高爐采用料車上料， 1200 3m 級(jí)到 2021 3m 級(jí)的高爐可采用料車上料方 式，也可采用皮帶上料。隨著高爐容積的擴(kuò)大，冶煉技術(shù)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)研究人員總結(jié)前人已有的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合新的研究成果，對(duì)高爐上料系統(tǒng)和爐 頂裝料系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究，并開發(fā)出一系列適合高爐自身的先進(jìn)設(shè)備。 全套圖紙，加 153893706 帶式上料機(jī)在高爐上料中的運(yùn)用 原料系統(tǒng)是指各種原料運(yùn)入高爐車間到裝入高爐的一系列設(shè)施。在過的一段時(shí)間里，斜橋式料車上料機(jī)曾被認(rèn)為是比較完善的高爐上料設(shè)備，在國(guó)外得到了廣泛的應(yīng)用，在我國(guó)也被采用為標(biāo)準(zhǔn)上料設(shè)備。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 1 高爐上料機(jī)用來把爐料運(yùn)送到高爐爐頂，是高爐加料系統(tǒng)中的重要設(shè)備。高 爐上料機(jī)主要有以下幾種：斜橋式料車上料機(jī)和帶式上料機(jī)。我國(guó)五十年代、六十年代建設(shè)的不同容積的高爐，除了個(gè)別例外，均采用料車上料機(jī)。冶煉工藝包括：卸料、堆料和冶煉前的準(zhǔn)備；運(yùn)輸?shù)劫A礦槽上；按高爐的需要配料、稱量；裝入料車或上料皮帶經(jīng)過爐頂裝料裝置裝入高爐等。下面對(duì)所采集到的新舊技術(shù)設(shè)備作一綜合比較。最近幾年，高爐大型化，容積達(dá)到 3000 3m — 4000 3m ，用料車式上料機(jī)上料，已不能滿足要求，廣泛采用皮帶運(yùn)輸機(jī)向大型高爐送料。皮帶上料機(jī)近幾年發(fā)展迅速的原因有以下幾點(diǎn)： A. 大型高爐有兩個(gè)以上出鐵口和出鐵場(chǎng)，高爐附近的場(chǎng)地不足，要求將礦槽等設(shè)施移開高爐，過去認(rèn)為是優(yōu)點(diǎn)的膠帶機(jī)現(xiàn)在成為優(yōu)點(diǎn)了。不如用膠帶機(jī)簡(jiǎn)單易行，安全可靠。采用脫離帶運(yùn)輸機(jī)代替價(jià)格昂貴的卷?yè)P(yáng)機(jī)和電機(jī)組，即減少設(shè)備質(zhì)量，也簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)。近幾年，首鋼的加座高爐大修改建后，均改為皮帶上料機(jī)，且由于高爐冶煉要求用工藝條件，主皮帶機(jī)一般可采用雙滾筒多驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)造型。 因此，在設(shè)計(jì)中必須考慮膠帶運(yùn)行 可靠，操作簡(jiǎn)單方便，并有必要的安全措施和備用檢修手段。電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)加減速度要合理選擇，滿載啟動(dòng)加速度一般 ~，空載為 ~，此外，還要考慮膠帶之間的摩擦力，由于存在拉力和應(yīng)力，所以才有張 力產(chǎn)生，一般高爐主皮帶機(jī)都采用雙滾筒多級(jí)驅(qū)動(dòng)。例如，隨著料車重量和鋼繩負(fù)荷的增加，要加大鋼絲繩直徑。龐大的料車卷?yè)P(yáng)機(jī)和很深的料車坑使設(shè)備和基建費(fèi)用昂貴。因此，近年來國(guó)內(nèi)新建設(shè)的大型高爐幾乎都采用帶式上料機(jī)。輸送帶繞經(jīng)傳動(dòng)滾動(dòng)和尾部滾筒形成無極環(huán)形帶，上下輸送帶由托輥支撐以限制輸送帶的撓曲度，拉緊裝置為輸送帶正常運(yùn)行提供所需的張力。帶式上料機(jī)一般是在端部卸載。一般認(rèn)為，當(dāng)高爐日產(chǎn)超過 4000— 5000 3m t生鐵時(shí)，宜采用帶式上料機(jī)。輸送帶式機(jī)可采用交流電機(jī)傳動(dòng)，不需要料車上料時(shí)那么龐大的料車卷?yè)P(yáng)機(jī)和很深的料坑（例如荷蘭胡芬公司容積為 4470 3m 的高爐，使用 25 3m 的料車車上料，料車坑的深度達(dá) ，土建和上料機(jī)的投資度很高）。 （ 3）由于帶式上料機(jī)是高價(jià)結(jié)構(gòu)，占用的地面面小 ，使高爐周圍能有足夠的面積配置爐前設(shè)備來清理鐵渣，使用移動(dòng)式機(jī)械來維護(hù)風(fēng)口和修整鐵溝，并且在爐前布置沖水渣設(shè)施成為可能， （ 4）改善了爐頂裝料設(shè)備的共工作條件。而皮帶上料時(shí)，一批料料中焦炭和礦石均勻連續(xù)裝入，小鐘只開關(guān)兩次。 當(dāng)爐頂采用快速布料器，用料車時(shí)，倒料時(shí)間短，物料流集中，要求布料器有較高的轉(zhuǎn)速，會(huì)帶 來爐頂設(shè)備和結(jié)構(gòu)的振動(dòng)和加速機(jī)械磨損。 （ 5）操作和維護(hù)比較簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，使用壽名長(zhǎng)。 但帶式上料機(jī)必須要求裝冷料。另外，必須嚴(yán)格控制爐料中不夾雜入鐵塊等金屬，否則會(huì)造成皮帶被刮傷和縱向撕裂的事故。隨之國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將被各行各 業(yè)廣泛采用如電力、冶金、化工、煤炭、礦山、港口、建材、糧食。特別是一些重要部件正向高效化、精密化、集成化發(fā)展，是整個(gè)機(jī)械更加優(yōu)化。 （ 1）運(yùn)輸量 料流均勻時(shí)能夠直接繪出的運(yùn)輸量，當(dāng)料流不均勻時(shí)可以考慮繪出料流量的基本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。 （ 2）輸送機(jī)線路的詳細(xì)尺寸 包括最大長(zhǎng)度，傾角及高度，直線段，曲線段的尺寸和連接尺寸等。 （ 4）工作條件和環(huán)境狀況 露天式室內(nèi)、環(huán)境溫度、環(huán)保要求，移動(dòng)式伸縮要求。 （ 7）設(shè)計(jì)要求 輸送帶的最大垂度要求，模擬摩擦阻力系數(shù)、輸送 帶和滾筒的摩擦系數(shù)、輸送帶的安全系數(shù)。它的原料是富鐵礦或人造富礦（燒結(jié)礦或球團(tuán)礦）。燃料主要是焦炭，其次是煤粉、重油、天然氣等、溶劑是石灰石。它為煉鋼廠提供煉鋼生鐵和合金生鐵。高爐生產(chǎn)的副廠品煤氣，可以供給本廠和其它工廠的（燒結(jié)廠、練