【正文】 熱風(fēng)爐操作。⑴ 無鐘爐頂和皮帶上料，旋轉(zhuǎn)溜槽布料可實(shí)現(xiàn)多種布料方式。⑶ 爐前水渣處理采用過濾法水淬渣。⑸ 余熱回收和余壓發(fā)電。⑺ 采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控 高爐輔助設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程圖高爐及輔助設(shè)備如下：①高爐本體 ②上料系統(tǒng) ③送風(fēng)系統(tǒng) ④煤氣除塵系統(tǒng) ⑤渣鐵處理系統(tǒng) ⑥噴吹燃料系統(tǒng)。高爐的大小以高爐有效容積表示，高爐有效容積和高爐座數(shù)表明高爐車間的規(guī)模，高爐爐型設(shè)計(jì)是高爐本題設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)[8]。高爐本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的先進(jìn)、合理是實(shí)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(jì)和造型的依據(jù)[9]。d） 每座高爐日產(chǎn)量： P= ==每座高爐容積 ： = == 爐缸尺寸 1. 爐缸直徑 選定冶煉強(qiáng)度 I=（m3d）。h），則: d== 取d= 校核 == 合理 2. 爐缸高度 1) 渣口高度hz=== 取hz =2) 風(fēng)口高度 = == 取=3) 風(fēng)口數(shù)目 n=2(d+2)=2(+2)= 取n=18個(gè) 4) 風(fēng)口結(jié)構(gòu)尺寸 選取 a= 則:5) 爐缸高度 h1=hf+a=+= 死鐵層厚度 選取 h0= 爐腰直徑 爐腹角 爐腹高度選取 = 則 D== 取D=7m選取α=80176。30′= 取= 校核 α= == α=8002813311 爐喉直徑 爐喉高度 選取 = 則 =7= 取= 選取 h5= 爐身角 爐身高度 爐腰高度 選取 β=84176。3 廠址選擇確定廠址要做多方案比較,選擇最佳者。廠址選擇應(yīng)考慮以下因素:1. 要考慮工業(yè)布局,有利于經(jīng)濟(jì)合作。 要求本設(shè)計(jì)對廠址選擇如下：1. 冶金工廠的原料和成品運(yùn)輸及水電的消耗量很大，廠址應(yīng)選在靠近鐵路接軌站，并應(yīng)保證接軌的方便和避免復(fù)雜的線路建設(shè)工程。近水源、電源，以縮短運(yùn)輸距離和管線長度，以減少建廠的投資和運(yùn)營費(fèi)用。3. 廠址應(yīng)位于城市和居民區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，一般應(yīng)有1000米以上的距離，并應(yīng)與其他企業(yè)不相干擾。4. 廠址應(yīng)靠近城市和已有的工廠，以便在生活福利和公用設(shè)施上互相協(xié)作。6. 冶金工廠主要的建筑物、構(gòu)筑物，大多需要較深的基礎(chǔ)和地下室，在建筑房屋和構(gòu)筑物時(shí)廠址的土壤不需要復(fù)雜的基礎(chǔ)工程。7. 廠址不受洪水及大雨的淹沒。9. 廠址應(yīng)有較容易棄渣的低洼地帶。11. 布置廠址時(shí)應(yīng)充分利用地形，不占或少占農(nóng)田。槽下取消稱量車，采用稱量皮帶自動(dòng)配料，保證了上料的準(zhǔn)確性和合理性[10]。原料系統(tǒng)包括：卸料、堆料、冶煉前的準(zhǔn)備（破碎、篩分、混勻），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[11]。據(jù)此設(shè)定貯礦槽的容積及焦槽的容積： 、容積及數(shù)目的確定高爐爐后貯礦槽和貯焦槽 是用來接受和貯存爐料的。1. 貯礦槽結(jié)構(gòu)：采用鋼—鋼筋混凝土混合式結(jié)構(gòu)形式，礦槽周壁用鋼筋混凝土澆灌，底壁、支柱和軌道梁用鋼板焊成?！?55176。其中燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、巴西礦、石灰石的個(gè)數(shù)分別為2。高度為12 m。單個(gè)礦槽長度（采用帶式運(yùn)輸機(jī)）為5。每個(gè)焦槽容積為：， 焦槽貯存能力（時(shí)間）：24/(4803)= 2．另備一個(gè)100碎焦槽。1. 給料器槽下設(shè)放料閘門，為電動(dòng)裝置，同時(shí)也設(shè)手動(dòng)裝置。槽下篩分是爐料入爐前的最后一次篩分。本設(shè)計(jì)中采用電磁震動(dòng)篩作為篩分設(shè)備。焦炭稱量漏斗：安裝在貯焦槽下面，用來稱量經(jīng)篩分的焦炭，之后將焦炭卸入膠帶上料機(jī)運(yùn)往高爐爐頂。其優(yōu)點(diǎn)在于：布置操作靈活，備用能力大，便于維護(hù)。1. 皮帶機(jī)選擇：選皮帶機(jī)傾角為12176。寬度選擇如下：= ,式中 —膠帶機(jī)寬度，—膠帶輸送量，—斷面系數(shù)，=320—輸送帶速度，取=2—物料堆比重， —傾角系數(shù)，=—速度系數(shù)，=代入數(shù)據(jù)，則:== 取 = 2. 為保證膠帶安全運(yùn)行，設(shè)計(jì)時(shí)采取了以下措施：膠帶機(jī)由兩個(gè)方向驅(qū)動(dòng)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外還有觀察膠帶爬行的裝置，預(yù)防膠帶斷裂設(shè)備和預(yù)防停運(yùn)時(shí)偶然啟動(dòng)的設(shè)備。2. 主卷揚(yáng)機(jī)室座落于礦槽頂部受總圖布局、場地緊張限制, 在主控樓已無法布置主卷揚(yáng)機(jī)。3. 焦炭槽下篩分帶式輸送機(jī)將焦炭送至焦炭槽, 倉下設(shè)置焦炭篩, 篩下物用DJ型大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)送至碎焦倉。這項(xiàng)技術(shù)的采用克服了碎焦卷揚(yáng)機(jī)故障多, 維修困難等缺點(diǎn), 運(yùn)行可靠。4. 槽下上料系統(tǒng)采用PLC 自動(dòng)稱量早期高爐上料控制系統(tǒng)多采用繼電控制，主要存在兩大缺陷，一是控制系統(tǒng)復(fù)雜；二是工作模式只有手動(dòng)和機(jī)旁兩種操作方式，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。它有效解決了傳統(tǒng)繼電控制的缺陷，提高高爐上料系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實(shí)全性、可靠性和自動(dòng)化,為高爐的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)創(chuàng)造了技術(shù)和設(shè)備條件。設(shè)計(jì)中采用了分散稱量、集中校核、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆绞? 使稱量準(zhǔn)確、合理。焦炭通過焦倉閘門給料, 在槽下經(jīng)焦炭振動(dòng)篩篩分后, 合格焦炭進(jìn)入焦炭稱量斗稱量, 碎焦則由大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)送至碎焦倉。高爐送風(fēng)制度是高爐操作的根本制度，是高爐穩(wěn)定順行、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的重要條件。 高爐鼓風(fēng)機(jī)的選擇高爐鼓風(fēng)機(jī)用來提供燃料所必需的氧氣、熱空氣和焦炭在風(fēng)口燃燒所生成的煤氣，又是在鼓風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)壓下才能克服料柱阻力從爐頂排出。 熱風(fēng)爐工藝布置本設(shè)計(jì)的四座熱風(fēng)爐采用一字型排列。 熱風(fēng)爐主要尺寸的計(jì)算，配備四座改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。2) 定熱風(fēng)爐鋼殼下部內(nèi)徑Ф10000,爐殼及拱頂鋼板厚度為20,爐底鋼板厚度為36。4=60390 7. 1高蓄熱室蓄熱面積1= 8. 蓄熱室高度= 9. 拱頂高度采用錐球形拱頂，見圖1熱風(fēng)爐拱腳內(nèi)徑:=100002(40+60)=9800據(jù)經(jīng)驗(yàn):=== 圖1 錐球形拱頂拱頂由球冠和圓錐臺(tái)組成，具體尺寸如下：據(jù)經(jīng)驗(yàn)：球冠弦長===,球冠圓心角為120176。10. 熱風(fēng)爐全高及高徑比支柱及爐篦高：+=燃燒室比蓄熱室高：大墻比燃燒室高：拱頂磚襯：400高鋁磚+230輕質(zhì)高鋁磚+113硅藻土磚+40噴涂層=783則：=+++++++=校核：= 符合要求。送風(fēng)系統(tǒng)的閥門有：熱風(fēng)閥、冷風(fēng)閥、混風(fēng)閥、混風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥，充風(fēng)閥、廢氣閥及冷風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥等?？諝庥蓡为?dú)的送風(fēng)機(jī)供給。 熱風(fēng)爐管道及閥門1. 熱風(fēng)爐系統(tǒng)設(shè)有冷風(fēng)管、熱風(fēng)管、混風(fēng)管、燃燒用凈煤氣管和助燃風(fēng)管、倒流休風(fēng)管等，這些管道均為普通碳素鋼板焊成。管道內(nèi)氣體流速參考數(shù)據(jù)見表11：表11 管道內(nèi)氣體流速參考數(shù)據(jù)名稱實(shí)際流速（）冷風(fēng)管道正風(fēng)壓15～20負(fù)風(fēng)壓10～15熱風(fēng)管道正風(fēng)壓30～35負(fù)風(fēng)壓25～30凈煤氣管道6～12根據(jù)我國高爐熱風(fēng)爐管道內(nèi)徑參考數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)選取熱風(fēng)爐管道內(nèi)徑見表12：表12 熱風(fēng)爐管道內(nèi)徑高爐容積凈煤氣總管凈煤氣管道冷風(fēng)總管冷風(fēng)直管熱風(fēng)總管熱風(fēng)圍管冷風(fēng)混風(fēng)管12101500110014001200150015001200熱風(fēng)爐的煙道設(shè)置在熱風(fēng)爐組一側(cè)的地面以下，為耐熱混凝土結(jié)構(gòu)。煙道的高度為1200mm，寬度為800mm，煙道內(nèi)流速為2～5m/s。2. 熱風(fēng)爐主要閥門有：1) 熱風(fēng)閥：安裝在熱風(fēng)出口和熱風(fēng)主管之間的熱風(fēng)短管上。2) 切斷閥：由閘板閥、曲柄盤式閥、盤式煙道閥構(gòu)成。3) 調(diào)節(jié)閥：一般采用蝶形閥，其作用是：調(diào)節(jié)煤氣流量、助燃空氣流量、冷風(fēng)流量及混風(fēng)的冷風(fēng)流量等。5) 廢氣閥：其作用在于：熱風(fēng)爐從送風(fēng)期轉(zhuǎn)入燃燒期時(shí)，在煙道閥打開之前應(yīng)打開廢氣閥，將熱風(fēng)爐內(nèi)相當(dāng)于鼓風(fēng)壓力的壓縮空氣由廢氣閥放掉以降低爐內(nèi)壓力。其作用在于：在鼓風(fēng)機(jī)不停止工作的情況下，用放風(fēng)閥把一部分或全部鼓風(fēng)排放到大氣中去的方法來調(diào)節(jié)入爐風(fēng)量。其作用是：在送風(fēng)期，打開冷風(fēng)閥可以把高爐鼓風(fēng)機(jī)鼓出的冷風(fēng)送入熱風(fēng)爐。 風(fēng)口的選擇風(fēng)口的面積和長度對進(jìn)風(fēng)狀態(tài)起著決定作用[14]。 送風(fēng)制度的影響1. 風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能。為了保持風(fēng)口前一定的回旋區(qū)深度，在煤氣量大和透氣性差、煤氣擴(kuò)散條件差時(shí)，風(fēng)速和鼓風(fēng)性能應(yīng)小一些[16]。高爐采用大風(fēng)量風(fēng)機(jī)生產(chǎn),適宜的操作制度是實(shí)現(xiàn)高爐穩(wěn)產(chǎn)、順行、高產(chǎn)的重要保證[17]。當(dāng)造渣制度和熱制度不合適時(shí),也會(huì)引起爐況不順,但在實(shí)際生產(chǎn)過程中,常因送風(fēng)制度和裝料制度不當(dāng),引起造渣制度和熱制度波動(dòng)。2. 風(fēng)口前燃燒燃料產(chǎn)生的熱煤氣參數(shù)，主要是風(fēng)口前理論燃燒溫度。3. 風(fēng)口循環(huán)區(qū)面積與深度。循環(huán)區(qū)深一些，有利于活躍爐缸中心，也有利于改善爐渣與鐵水的良好接觸，保證爐渣的脫硫能力。及時(shí)、合理的處理這些生鐵和爐渣是保證高爐正常生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。 風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場風(fēng)口平臺(tái)是設(shè)置在高爐下部沿高爐爐缸四周風(fēng)口前設(shè)置的工作平臺(tái)，為了操作方便，風(fēng)口平臺(tái)一般比風(fēng)口中心線低1150～1250，應(yīng)該平坦并且還要留有排水坡度。出鐵場是布置鐵溝、安裝爐前設(shè)備、進(jìn)行放渣出鐵操作的爐前平臺(tái)。本設(shè)計(jì)風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場采用架空的結(jié)構(gòu)形式，支撐在鋼筋混凝土柱子上的預(yù)制鋼筋混凝土板，最上面地坪立砌一層建筑磚。上面布置2條上渣溝。其長度為50，寬度為20，高度保證任何一個(gè)渣鐵溜嘴下沿不低于5。輪法?；幚砉に嚺c其它水沖渣工藝相比具有能耗低、噸渣耗水量小。操作安全、不發(fā)生爆炸、作業(yè)率高。環(huán)境保護(hù)好等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)值得推廣的新技術(shù)、新工藝。從高爐爐渣處理的發(fā)展來看，無論新上項(xiàng)目還是改擴(kuò)建或大修項(xiàng)目，輪法粒化渣處理工藝因其經(jīng)濟(jì)性、可靠性而成為首選工藝。因此，輪法粒化渣處理工藝在我國應(yīng)用前景廣闊[18]。濾出的水在脫水器水槽中，經(jīng)溢流裝置流人循環(huán)水罐中，經(jīng)補(bǔ)充新水后，由循環(huán)泵抽出進(jìn)人下次循環(huán)。此過程中產(chǎn)生的大量蒸汽經(jīng)集氣管、煙囪排人大氣。成品渣有95 0C左右的余溫，依靠此余熱水分再次被蒸發(fā)，使成品渣的含水量小于10%。輪法?；幚砉に嚺c其它渣處理工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn):1) 能耗低、噸渣耗水量小OCP法和INBA法處理熔渣，噸渣耗水量大，循環(huán)水量與熔渣之比分別為l0:1和7:1,其中只有7%左右的水被蒸發(fā)，93%的水進(jìn)人循環(huán)水系統(tǒng)，補(bǔ)充水量小于10%。這樣就需要增設(shè)龐大復(fù)雜的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)(冷卻塔、上塔水泵等設(shè)施)故噸渣耗電量高，投資大。補(bǔ)充水量占循環(huán)水量的70%，故循環(huán)水升溫較少，不需設(shè)冷卻塔等設(shè)施。2) 成品渣含水量低、質(zhì)量好 用OCP法、INBA法和沉淀法等所得的成品渣含水量約占20%~30%。而輪法處理的成品渣含水量低，小于10%，可直接裝車外運(yùn)，減少了運(yùn)輸量，降低了水泥廠的生產(chǎn)成本(不用特殊烘烤)。3) 操作安全、不發(fā)生爆炸、作業(yè)率高 采用OCP法、INBA法，當(dāng)熔渣中含鐵時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆炸，開爐時(shí)最為明顯(在高爐生產(chǎn)中，事故狀態(tài)的熔渣帶鐵是不可避免的。而采用輪法粒化渣處理工藝即使渣中含鐵40%也不會(huì)產(chǎn)生爆炸，作業(yè)率可達(dá)100%,無需設(shè)于渣坑。 4) 占地面積小、投資省 由于輪法?；幚砉に囋O(shè)備布置緊湊、不需要較大的冷卻系統(tǒng)和渣池等，因而占地面積小、投資省。高爐生產(chǎn)的鐵水主要是供給給轉(zhuǎn)爐用來煉鋼，同時(shí)還考慮煉鋼設(shè)備檢修等暫時(shí)性生產(chǎn)能力配合不上時(shí)，將部分鐵水鑄成鐵塊；生產(chǎn)的鑄造生鐵一般要鑄成鐵塊，因此鐵水處理設(shè)備包括運(yùn)送鐵水的鐵水罐車和鑄鐵機(jī)兩種。另外還設(shè)有被吊車吊起的樞軸，供鑄鐵時(shí)翻罐用的雙耳和小軸。鐵水車可以分為兩種類型：上部敞口式和混鐵爐式，本設(shè)計(jì)采用混鐵爐式鐵水罐。本設(shè)計(jì)采用LZ—44—1型雙帶滾輪固定式鑄鐵機(jī)。將噴槍插入到鐵水中，通過噴槍把含有脫硫劑的氣體混合物吹入到鐵水中，并利用噴吹氣體使鐵水發(fā)生攪拌，以脫除鐵水中的硫。 鐵溝流咀布置 渣鐵溝的設(shè)計(jì)在保證渣、鐵分離的前提下，盡量縮短渣鐵溝長度。2) 主鐵溝長為15。2) 鐵溝：80厚的鑄鐵槽內(nèi)，砌一層115的粘土磚，上面搗一碳素耐火泥。本設(shè)計(jì)如下：1)渣溝的下渣口到撇渣器中心線的距離為500；2)下渣溝砂壩底高于殘?jiān)鼫仙皦危?)殘?jiān)鼫仙皦蜗卵嘏c溝頭在同一水平面。擺動(dòng)流咀安裝在出鐵場下面，其作用是把經(jīng)鐵水溝流出來的鐵水注入出鐵場平臺(tái)下的任意一個(gè)鐵水罐中。爐前設(shè)備主要有：開鐵口機(jī)、堵鐵口泥炮、堵渣機(jī)、換風(fēng)口機(jī)、爐前吊車等。開口機(jī)構(gòu)中鉆頭以沖擊運(yùn)動(dòng)為主，同時(shí)通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是鉆頭產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即鉆頭即可進(jìn)行沖擊運(yùn)動(dòng)又可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；既能完成鉆孔動(dòng)作，又能完成捅鐵口動(dòng)作。泥炮主要由打泥機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)炮機(jī)構(gòu)組成。 堵渣機(jī)堵渣機(jī)常用鉸接的平行四連桿結(jié)構(gòu)。 換風(fēng)口機(jī)本設(shè)計(jì)采用吊掛式換風(fēng)口機(jī)。 爐前吊車為減輕爐前勞動(dòng)強(qiáng)度需設(shè)置爐前吊車，它的主要作用是用于吊運(yùn)爐前的各種材料，清理渣鐵溝，更換主鐵溝、撇渣器和檢修爐前設(shè)備等。因此高爐煤氣具有一定使用價(jià)值。 荒煤氣管道高爐煤氣由爐頂封板（爐頭）引出，經(jīng)導(dǎo)出管、上升管、下降管進(jìn)入除塵器。高爐爐頂導(dǎo)出口處的截面積取爐喉面積的45%，導(dǎo)出管與水平面的傾斜角為53176。 上升管導(dǎo)出管上部成對地合并在一起，過渡到上部的垂直部分，此垂直部分稱為煤氣上升管，上升管總面積為爐喉截面積的35% 其總截面積