【正文】 ...................................................47 爐腹 冷卻設(shè)備的選擇 ................................................................................................47 爐腹冷卻設(shè)備 ..................................................................................................47 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) V 爐腹冷卻設(shè)備 ..................................................................................................48 爐腰、爐身下部冷卻設(shè)備 的選擇 ............................................................................48 爐腰、爐身下部冷卻設(shè)備 ..............................................................................48 爐 腰 冷卻設(shè)備 砌筑 .........................................................................................49 爐身中部 、上部 冷卻設(shè)備 .........................................................................................49 爐身中部冷卻設(shè)備 .........................................................................................49 爐身上部及爐喉冷卻設(shè)備 .............................................................................50 爐身冷卻設(shè)備鋪設(shè) ..........................................................................................50 高爐冷卻水系統(tǒng) ........................................................................................................52 第六章 渣鐵處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................................................................................................54 風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場(chǎng)的設(shè)計(jì) .........................................................................................54 風(fēng)口平臺(tái)的設(shè)計(jì) ..............................................................................................54 出鐵場(chǎng)的設(shè)計(jì) ..................................................................................................54 出鐵場(chǎng)的平坦化 ..............................................................................................54 鐵溝、渣溝及撇渣器的設(shè)計(jì) .....................................................................................55 鐵溝的設(shè)計(jì) ......................................................................................................55 渣溝的設(shè)計(jì) ......................................................................................................55 撇渣器的設(shè)計(jì) ..................................................................................................55 擺動(dòng)流嘴 ..........................................................................................................56 爐前設(shè)備的選型 .........................................................................................................56 鐵水罐車(chē)的選擇 .........................................................................................................59 鑄鐵機(jī)的選擇 .................................................................................................59 INBA（因巴）法爐渣處理 .......................................................................................60 渣量核算 ..........................................................................................................61 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................62 致謝 ...........................................................................................................................................65 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 第一章 文獻(xiàn)綜述 高爐冶煉概況及發(fā)展 高爐冶煉是獲得生鐵的主要手段， 它 以鐵礦石（天然礦、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦）為原料，焦煤、煤粉、重油、天然氣 等燃料和還原劑，以石灰石、等為溶劑、在高爐內(nèi)通過(guò)燃料燃燒、氧化物中鐵元素的還原及非鐵氧化物造渣等一系列復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，獲得生鐵，起主要副產(chǎn)品為高爐爐渣和高爐煤氣 ]1[ 。這些指標(biāo)都是以高爐有效容積 (Vu)為基準(zhǔn)得來(lái)。d) 高爐冶煉強(qiáng)度 uks VQI ? ， t/(m3d) 焦比 kg/t 310 煤比 kg/t 200 max250 熱 風(fēng)溫度 186。 ,t/m3 爐容大型化及其空間尺寸的發(fā)展 我國(guó)現(xiàn)有高爐 1250座左右，大于 1000 3m 以上容積的高爐有僅 128座，高爐結(jié)構(gòu)不合理，平均爐容小，落后產(chǎn)能所占比重過(guò)大；固體廢棄物 (塵、泥和爐渣等 )產(chǎn)生總量增長(zhǎng)過(guò)快；燒結(jié) SO2排放形勢(shì)日益嚴(yán)峻等。 爐料向精料發(fā)展 高爐的爐料結(jié)構(gòu)從上世紀(jì) 70 年代以來(lái)幾經(jīng)變化，由開(kāi)始的原礦冶煉到全部使用燒結(jié)礦，最后改為機(jī)燒結(jié)礦配酸性球團(tuán)礦，爐料結(jié)構(gòu)變化及相應(yīng)的主要生產(chǎn)指標(biāo)如表 ：爐料結(jié)構(gòu)及主要生產(chǎn)指標(biāo) ??4 表 爐料結(jié)構(gòu)及主要生產(chǎn)指標(biāo) 時(shí) 間 年 爐料結(jié)構(gòu) 系數(shù) t/m3d 石灰石 Kg/t 熟料比 % 品位 % 1970 塊礦 1035 082 490 1970~1977 土燒結(jié)礦和塊礦 968 560 1980~1985 高、低堿度燒結(jié)礦 592 100 1986~1988 高堿度燒結(jié)礦、土燒球團(tuán)礦 593 100 1992 高堿度燒結(jié)礦、土 燒球團(tuán)礦 599 100 注：入爐焦比按碎鐵加入量進(jìn)行了折算。 提高鼓風(fēng)溫度 提高鼓風(fēng)溫度可以大幅度降低焦比，特別是在鼓風(fēng)溫度較低時(shí)效果更為顯著，一般認(rèn)為，在 1000Co 一下，每提高風(fēng)溫 100Co ，可以節(jié)焦 10 到 20kg/t 鐵，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 在 1100Co 以上，每提高 100Co ，可以降焦 8 到 10kg/t 鐵。 提高爐頂壓力 煤氣清洗系統(tǒng)文氏管安裝了可調(diào)喉口，利用調(diào)節(jié)文氏管喉口的方法，將高爐頂壓控制在 35KPa左右。 富氧大噴吹 噴吹燃料是，由于燃料的分解，爐缸的理論燃燒溫度有所降低，煤氣量增加，塊狀區(qū)熱流比下降，煤氣利用變差。 電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 60年代起高爐開(kāi)始應(yīng)用計(jì)算機(jī)，目前已可以控制配料、裝料和熱風(fēng)爐操作。 1) 原始爐型（大腰爐型） 各國(guó)原始爐型共同特點(diǎn)是爐缸和爐喉直徑小，爐身下部爐腹（爐 腰）直徑大，高度小，即所謂的大腰爐型。 3) 現(xiàn)代爐型 由于人們對(duì)產(chǎn)量的要求和原燃料質(zhì)量的改善，以鼓風(fēng)機(jī)能力的提高，高爐爐型向著“大型橫向”發(fā)展。 五段式高爐爐型及爐型尺寸 現(xiàn)代高爐爐型由爐缸、爐腹、爐腰、爐身、爐喉組成，其幾何尺寸就是高爐爐型的尺寸。 DHu/ 值越大，爐料和煤氣經(jīng)過(guò)的路徑越長(zhǎng)，爐料和煤氣在爐內(nèi)接觸的時(shí)間也越長(zhǎng)，因此有利于煤氣的熱能和化學(xué)能的充分利用。因此DHu/ 應(yīng)有適當(dāng)值，過(guò)大過(guò)小都不好。爐缸的容積不僅應(yīng)能保證足夠數(shù)量的燃料燃燒，而且能容納一定數(shù)量的鐵和渣。 3) 爐腹尺寸 爐腹的結(jié)構(gòu)尺寸是爐腹高度 2h 和爐腹角 ??? 。 uV 1000 3m 以上的大型高爐爐腹高度在 到 米，中小型高爐還可以小一些，爐腹角 ??? 一般取 ?? 83~79 ，過(guò)大不利于煤氣分布，過(guò)小使得爐腹部位對(duì)下降爐料阻力增加，不利于順行。高爐爐腰一般為~ m。由于高爐大型化主要是爐型橫向增大，所以高爐有效容積增大時(shí)高爐爐身高度增大并不多，大型高爐爐身高度基本在 18~16 m 范圍。爐身角取小時(shí)有利于爐料的下降，易發(fā)展邊緣煤氣流 。爐身角取大值時(shí)，有利于抑制邊緣煤氣流過(guò)分發(fā)展，但是不利于爐料下降。 6) 爐喉尺寸 爐喉的高度應(yīng)能滿(mǎn)足控制爐料分布和煤氣流分布為宜，過(guò)高會(huì)使?fàn)t料擠緊而影響下降，過(guò)低難以滿(mǎn)足 裝料制度調(diào)節(jié)的要求。 高爐爐襯 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砌筑成的。延長(zhǎng)高爐壽命就是要延長(zhǎng)爐襯壽命。 90年代末發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、西歐等國(guó)家高爐的壽命達(dá) 10到 15年 (無(wú)中修 )，最新建或改造的高爐壽命在 15年以上，并提出 20年的目標(biāo)。 我國(guó)好的鋼鐵企業(yè)如，寶鋼、首鋼、武鋼、攀鋼等大型高爐的爐齡基本能達(dá)到 10到 12年 (無(wú)中修 )????8~6 。主要優(yōu)點(diǎn)是 : (l) 陶瓷質(zhì)耐火磚具有較好的抗鐵水溶蝕性 , 能克服炭磚抗鐵水溶蝕性差的缺點(diǎn) , 可以減緩或消除爐缸蘑菇形侵蝕。 (3) 高爐檢修短期休風(fēng)時(shí)爐缸殘存鐵水的溫度降低速度較慢 , 有利于高爐順利復(fù)風(fēng) [9]。 實(shí)際上 , 上述常規(guī)性能指標(biāo)不能全面地反映出高爐生產(chǎn)條件下耐火磚襯受到破壞的工作條件?？箟A性差的耐火磚在爐內(nèi)被堿侵蝕后往往變成粉末 , 完全失去強(qiáng)度； 又如 , 高爐爐缸到爐身中部有爐渣的侵蝕和沖刷 , 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 過(guò)去這些部位多砌筑高鋁磚和粘土磚 , 雖磚襯很厚 , 但因其抗渣性很差則很快就被侵蝕掉 , 易造成爐殼發(fā)紅、開(kāi)裂等 事故。其主要有 : 導(dǎo)熱系數(shù)、抗堿性、抗鐵水溶蝕性、抗?fàn)t渣侵蝕性、平均氣孔、小于 1? m孔容積率 、透氣度和抗氧化性；武鋼應(yīng)用這些檢驗(yàn)方法選用高爐耐火材料已有十多年歷史 , 對(duì)武鋼提高高爐壽命發(fā)揮了重要作用。 各種耐火材料的發(fā)展 1) 半石墨炭磚 國(guó)內(nèi)外半石墨碳磚性能對(duì)比如表 。德國(guó)半石墨炭磚的 600 C? 導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到 W/ ( m?K) ,優(yōu)于一般的國(guó)產(chǎn)半石墨炭磚 , 其他性能亦相 當(dāng)。 表 半石墨炭磚性能對(duì)比 性能 蘭州 貴州 日本 BG5 德國(guó)5RDN 蘭州新研制轉(zhuǎn) 體積密度， (gC），WK 1 抗堿度 良 差 良 良