冶金與能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)模板1

1、冶金與能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)模板 1第一部分 設(shè)計(jì)講明書1. 緒論1.1 概述 鋼鐵是重要的金屬材料之一，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，鋼鐵水平是一 個(gè)國(guó)家進(jìn)展程度的標(biāo)志。要想達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，必須采納適宜的先進(jìn)技 術(shù)和合理的工藝制度。高爐冶煉是獲得生鐵的要緊手段。本設(shè)計(jì)的任務(wù)確 實(shí)是要設(shè)計(jì)兩座有效容積為3963m3的高爐車間。本設(shè)計(jì)過程中的高產(chǎn)、優(yōu) 質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽為宗旨，針對(duì)現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，進(jìn)行合理的設(shè)備造型 和方案確定，吸取并借鑒了國(guó)內(nèi)外一些先進(jìn)技術(shù)，并力爭(zhēng)達(dá)到自動(dòng)化和機(jī) 械化，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，愛護(hù)環(huán)境，并盡力做到能源回收。1.2 高爐生產(chǎn)要緊技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)是用來衡量高爐生產(chǎn)戶和經(jīng)濟(jì)成

2、效的重要參數(shù)。高爐生 產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要緊有以下幾項(xiàng)。1.2.1高爐有效容積利用系數(shù)nv 高爐有效容積利用系數(shù)是指每立方米高爐有效容積一晝夜生產(chǎn)的生鐵 噸數(shù)，即高爐每晝夜場(chǎng)鐵量與高爐有效容積之比值。1.2.2焦比 焦比是指每生產(chǎn)一噸生鐵所消耗的焦炭量，即高爐每晝夜產(chǎn)鐵量與晝 夜消耗焦炭量之比。1.2.3油比、煤比和置換比 每噸生鐵所消耗的重油量為油比，噴吹煤粉量為煤比。噴吹的單位重 量或單位體積燃料所代替的冶金焦炭量為置換比。1.2.4 冶金強(qiáng)度和燃燒強(qiáng)度 冶金強(qiáng)度是指每立方米高爐有效容積每晝夜平均消耗的炭量。高爐有效容積用系數(shù)=冶煉強(qiáng)度/焦比 燃燒強(qiáng)度是指每平方米爐缸截面積每小時(shí)燃燒的焦炭量，

3、即爐缸截面 積與小時(shí)消耗的焦炭量之比燃燒強(qiáng)度一樣為1.001.25t/（. h）。風(fēng)機(jī)能力大、原料透氣性好、燃 料可燃性好的燃燒強(qiáng)度能夠選大些，否則選低值。1.2.5休風(fēng)率休風(fēng)率是指休風(fēng)時(shí)刻與規(guī)定作業(yè)時(shí)刻（即日歷時(shí)刻減去打算大、中修 時(shí)刻）的比值百分?jǐn)?shù)。休風(fēng)率反映高爐設(shè)備愛護(hù)和高爐操作水平的高低,先進(jìn)高爐的休風(fēng)率在 1%以下。1.3 高爐進(jìn)展趨勢(shì)爐容大型化生產(chǎn)高效化1）精料 2）高風(fēng)溫 3）高壓爐頂操作 4）噴吹燃料與富氧鼓風(fēng)5）提升高爐壽命6）加大二次能源回收7）加大環(huán)境愛護(hù)高爐自動(dòng)化1.4 本設(shè)計(jì)采納的新技術(shù)： 無料鐘爐頂和皮帶上料，布料旋轉(zhuǎn)溜槽可實(shí)現(xiàn)多種方式布料。 熱風(fēng)爐采納改進(jìn)型內(nèi)燃式

4、熱風(fēng)爐，有利于提升風(fēng)溫，延長(zhǎng)高爐壽命。 爐前水系統(tǒng)采納過濾法。爐體冷卻采納軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)。 設(shè)有余熱回收余壓發(fā)電裝置。設(shè)有噴吹煤粉設(shè)備。 采納運(yùn)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)煉鐵生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控。2高爐車間設(shè)計(jì)2.1 廠址的選擇1確定廠址要做多方案比較 ,選擇最佳者 .廠址選擇的合理與否 ,不僅阻 礙建設(shè)速度和投資 ,也阻礙到投產(chǎn)后的產(chǎn)品成本和經(jīng)濟(jì)效益 ,必須十分慎重 . 廠址選擇應(yīng)考慮以下因素 :要考慮工業(yè)布局 ,有利于經(jīng)濟(jì)合作 ;合理利用地勢(shì)設(shè)計(jì)工藝流程 ,簡(jiǎn)化工藝 ,減少運(yùn)輸量 ,節(jié)約投資 ; 盡可能接近原料產(chǎn)地及消費(fèi)地點(diǎn) ,以減少原料及產(chǎn)品的運(yùn)輸費(fèi)用 ; 地質(zhì)條件要好 ,地層下不能有有開采價(jià)

5、值的礦物 ,也不能是已開采 區(qū); 水電資源要豐富 ,高爐車間要求供水、供電不得間斷，供電要雙電 源； 盡量少占良地；廠址要位于居民區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向或測(cè)風(fēng)向。 2本設(shè)計(jì)對(duì)廠址選擇如下：冶金工廠的原料和成品運(yùn)輸及水電的消耗量專門大，廠址應(yīng)選在靠近 鐵路接軌站，并應(yīng)保證接軌的方便和幸免復(fù)雜的線路建設(shè)工程。應(yīng)靠近原 料、燃料的基地和產(chǎn)品銷售的地點(diǎn)。近水源、電源，以縮短運(yùn)輸距離和管 線長(zhǎng)度，以減少建廠的投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。廠址的面積和外形應(yīng)能滿足生產(chǎn)工藝過程的需要，把所有的建筑物、 構(gòu)筑物合理地布置在廠區(qū)之內(nèi)，并應(yīng)有一定的擴(kuò)充余地，以供工廠進(jìn)展之 用。廠址應(yīng)位于都市和居民區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，一樣應(yīng)有 10

6、00 米以上的 距離，并應(yīng)與其他企業(yè)不相干擾。窩風(fēng)的盆地不宜選擇為工廠廠址。廠址應(yīng)靠近都市和已有的工廠，以便在生活福利和公用設(shè)施上互相協(xié) 作。廠址的地勢(shì)最好是平坦的，廠址的地表應(yīng)由中心向四周傾斜，以便使 地面水能依自然坡度向外暢流，不需要大量的土方工程。冶金工廠要緊的建筑物、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。地下水位盡可能 低于地下建筑和構(gòu)筑物基礎(chǔ)的深度，并無腐蝕性。廠址不受洪水及大雨的埋住，廠址最低處應(yīng)該高出河流或海水漲潮的 最高水位 0.5m 。廠址不應(yīng)位于礦床或已開采的礦坑、溶洞和土崩的地層上，不應(yīng)布置 在各種有機(jī)廢物、化學(xué)廢物、舍

7、棄物的鄰近。廠址應(yīng)有較容易棄渣的低洼地帶。 工廠的污水（符合國(guó)家環(huán)保法規(guī)定范疇的）應(yīng)盡量排到都市的下游或 取水點(diǎn)的下游。布置廠址時(shí)應(yīng)充分利用地勢(shì)，不占或少占農(nóng)田。2.2 高爐煉鐵車間平面布置應(yīng)遵循的原則 合理的煉鐵車間平面布置應(yīng)符合下列原則 必須有足夠運(yùn)輸能力。鑄鐵機(jī)、生鐵塊倉庫、鐵水罐修理庫的位置要適當(dāng)。 布置緊湊，在保證整個(gè)車間內(nèi)運(yùn)輸?shù)臈l件下，應(yīng)因地制宜，充分利用 地勢(shì)，節(jié)約投資，少占農(nóng)田。碾泥機(jī)室布置在與高爐擴(kuò)建方向相反的一端，靠近高爐。 水渣設(shè)施，盡可能采納爐前沖渣水利運(yùn)送的方案。在集中處理爐渣時(shí)， 水渣設(shè)施一樣布置在高爐到棄渣場(chǎng)的鐵路線一側(cè)，并應(yīng)有水渣外運(yùn)條件。車間建設(shè)，大修與擴(kuò)建時(shí)

8、，施工、作業(yè)及設(shè)備材料運(yùn)輸不應(yīng)阻礙其他 高爐生產(chǎn)及交通運(yùn)輸。2.3 車間布置形式 布置形式要緊有一列式布置、并列式布置、島式布置、半島式布置。 本設(shè)計(jì)采納半島式布置。半島式布置使每座高爐都有獨(dú)立的鐵水罐停放線，提升了高爐產(chǎn)品 的運(yùn)輸能力。在鐵水罐停放線上設(shè)有擺動(dòng)流嘴，高爐之間互不阻礙。鐵路 線只運(yùn)輸鐵水，用大型混鐵車運(yùn)往煉鋼車間。用皮帶級(jí)上料使?fàn)t前寬敞。熱風(fēng)爐與鐵路平行配置，整個(gè)布置緊湊3.高爐本體設(shè)計(jì)3.1爐形設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)年產(chǎn)生鐵550萬噸的高爐車間，年作業(yè)率為95%,鐵水比重為7.1t /m3確定年工作日：365 X 97%=354d日產(chǎn)量：P總=550 10 =15850.1441總 35

9、4確定高爐容積：選定高爐座數(shù)為2座，利用系數(shù)v =2.0 t/m3 d每座高爐日產(chǎn)量 p = P總=1585.144=7925.072t2 2每座高爐容積 Vu=F =Z=3963m3v2.0爐缸尺寸：爐缸直徑選定冶煉強(qiáng)度I =0.95 t (m3 d),燃燒強(qiáng)度i燃=1.11t (m3 h)則校核爐缸高度渣口高度d = 0.23 Vu AI Vu=0.23 i燃3963 =26.1913.4243 m953963“ XJ=13.39m 1.11取 d =13.4m合理zbc 鐵= 1.27-N風(fēng)口高度Phf=1.271.207295=1.72mh 10 0,55 7.1 13.42理=3.3

10、3mk0.51取hz =1.7 m取hf =3.5m風(fēng)口數(shù)目n=2X (d +2)=2X (13.4+2)=30.8取 n=32則爐缸高度 死鐵層厚度:h1= hf+ a =3.5+0.5=4.0m風(fēng)口結(jié)構(gòu)尺寸選取=0.5m選取ho=2.0爐腰直徑,爐腹角，爐腹高度:選取 D =1.09d貝卩 D=1.09X d =1.09X 13.4=14.61m選取 =81030貝Sh2= - tan 二146 I34 tan81o30 =4.01 m2 2校核 a tan a 二 二 2 4.0 =6.67D d 14.6 13.4爐喉直徑，爐喉高度：選取=0.65D貝卩d1 =0.65X d=0.65

11、X 14.6=9.49m選取 h5=2.0m爐身角，爐身高度，爐腰高度：選取 =820貝卩h4= D d1 tan 二146 95 tan82 =18.14m校核 taf = 二 2 18.5 =7.25uD d114.6 9.5選取 生=2.15D貝SHu =2.15X D=2.15X 14.6=31.39m取 D =14.6m取 h2=4.0m=810289取 d1=9.5m取 h4=18.5m=820848取 Hu=31.5求得：h3 = H u -h1- h2- h4 - h5=31.5-4.0-4.0-18.5-2.0=3.0m校核爐容:爐缸體積 爐腹體積=4.0 (14.6212爐

12、腰體積爐軀體積=18.5 (14.6212爐喉體積高爐容積V1 = d2m 二13.42 4.0 =564.10m3 442 2V2=h2(DD d d )122 314.6 13.4 13.4 )=616.13m3V3= D2h3 二14.62 3.0 =502.25m344V4= h4(D2 D d1 d12)1214.6 9.5 9.52)=2141.27m3V5= d1 h5 =9.52442.0=141.76m3Vu= V1+V2+V3+V4+V5=564.10+616.13+502.25+2141.27+141.76 =3965.51m3誤差v = Vu Vu| = I3965.5

13、1 3963 =0.06% 1%Vu3963繪制高爐爐型圖3963m3高爐爐型圖3.2爐襯設(shè)計(jì)3.2.1爐底襯磚的設(shè)計(jì)爐底經(jīng)常受到爐料、渣、鐵的物理及化學(xué)腐蝕，還受到鼓風(fēng)、崩料及 坐料的沖擊；爐底經(jīng)常受到140016000C高溫鐵水的作用，同時(shí)受到壓力 結(jié)合起來破壞作用更為嚴(yán)峻。由于溫度不均，產(chǎn)生了熱應(yīng)力的作用，使之 易開裂；鐵水及鉛水滲入磚縫后凝固時(shí)體積膨脹，可使磚浮起。本高爐采納陶瓷杯爐底，是提升高爐壽命的一項(xiàng)新技術(shù)，它是在爐底 炭磚和爐缸炭磚的內(nèi)緣，砌筑一高鋁質(zhì)杯狀剛玉砌體層。利用剛玉的高荷 重軟化溫度和較強(qiáng)的抗渣鐵腐蝕性能，以及底導(dǎo)熱型，是高溫等溫線高度 集中于剛玉磚砌體內(nèi)。陶瓷杯起保

14、溫順使炭磚免受高溫渣鐵腐蝕的作用。 炭磚的高導(dǎo)熱性又能夠?qū)⑻沾杀斎氲臒崃?，專門快傳導(dǎo)出去，從而達(dá)到 提升爐襯壽命的作用。這種結(jié)構(gòu)還有利于提升鐵水溫度。爐底的具體結(jié)構(gòu)時(shí)：第一是3層400mmX 400mm的滿鋪碳磚，上面是 5層400mmx 400mm的高鋁磚，在高鋁磚周圍環(huán)砌 400mm碳磚，再上面 是1層270mm厚的燒成鋁碳磚，爐底和爐缸部分使用剛玉莫來石磚作為愛 護(hù)磚。3.2.2爐腹、爐腰及爐身下部的砌筑從爐腹到爐身下部的爐襯要承擔(dān)煤氣流和爐料的磨損，堿金屬和鋅蒸 氣的滲透和破壞作用，爐腰以下概要受到高FeO初渣的腐蝕，以及由于溫度波動(dòng)所產(chǎn)生的熱震破壞作用。高爐冶煉過程中部分煤氣流沿爐

15、腹斜面上升，在爐腹和爐腰交界處轉(zhuǎn) 彎，對(duì)爐腰下部沖刷嚴(yán)峻，使這部分爐襯腐蝕較快，是爐腹段上升，徑向 尺寸一又?jǐn)U大，使得設(shè)計(jì)爐型向操作爐型轉(zhuǎn)變。爐身采納冷卻模塊冷卻，爐腰砌磚度厚 575mm,爐腹砌磚厚度為230 mm。用鑲磚冷卻壁冷卻爐腹和爐腰，砌磚與冷卻壁 70mm 縫隙填濃泥漿； 冷卻壁與爐殼間隙為60mm,填以水渣石棉隔熱材料。3.2.3 爐身上部和爐喉砌筑爐身上部溫度較低,要緊受煤氣流沖刷和爐料磨損作用。爐喉除承擔(dān) 煤氣流沖刷和爐料磨損作用外還受裝料時(shí)溫度急劇變化的阻礙,有時(shí)受到 爐料的直截了當(dāng)沖擊作用爐喉襯板為鑄鋼制成,稱為爐喉鋼磚或爐喉愛護(hù) 板。3.3 高爐冷卻3.3.1 高爐冷卻

16、設(shè)備的作用及冷卻介質(zhì)作用堅(jiān)持爐襯在一定溫度下工作 ,使其不是失去強(qiáng)度 ,愛護(hù)爐型 ; 形成渣皮 ,愛護(hù)爐襯代替爐襯工作 ;愛護(hù)爐殼及各種鋼結(jié)構(gòu) ,使其不因過熱而變形或破壞 .冷卻介質(zhì) 本高爐設(shè)計(jì)采納水作為冷卻介質(zhì) ,3.3.2 高爐冷卻設(shè)備設(shè)計(jì)風(fēng)口和渣口 風(fēng)口由大套、中套和小套三個(gè)套組成。其中小套為復(fù)腔式貫流風(fēng)口。 風(fēng)口中小套由青銅制成。風(fēng)口大套由鑄鐵鑄成,內(nèi)部鑄有蛇形鋼管,通水 冷卻。三個(gè)水套緊密接觸,以防漏氣。風(fēng)口伸入爐缸內(nèi),距爐缸內(nèi)襯表面 1 20mm。渣口裝置由四個(gè)套組成,即大套、二套、三套和渣口小套。渣口小套 由青銅制造,空腔式結(jié)構(gòu),大套、二套由鑄鐵鑄成,內(nèi)部有蛇形鋼管。冷卻壁 冷卻

17、壁設(shè)置于爐殼爐襯之間,有光面冷卻壁和鑲磚冷卻壁。冷卻壁的 優(yōu)點(diǎn)是不損壞爐殼強(qiáng)度,密封性好,冷卻平均,爐襯表面光滑平坦。本設(shè)計(jì)中爐底和爐缸部位采納光面冷卻壁。壁厚100mm,同段冷卻壁間垂直縫20mm,上下段間水平縫30mm,兩段垂直縫應(yīng)相互錯(cuò)開。光面冷卻壁與爐 殼間留30mm縫隙，用稀泥漿填滿；與磚襯間縫隙 130mm,填以碳素料。風(fēng)口冷卻壁塊數(shù)為風(fēng)口數(shù)目的兩倍。渣口周圍上下段各兩塊，由四塊冷卻 壁組成。爐腹和爐腰采納鑲磚冷卻壁。其中爐腹部位采納不帶凸臺(tái)的鑲磚 冷卻壁，爐腰部位采納帶凸臺(tái)的鑲磚冷卻壁。鑲磚的目的在于易結(jié)渣皮， 代替爐襯工作。鑲磚冷卻壁厚度為 320m m。鑲磚冷卻壁緊靠爐襯安裝

18、。采 納凸臺(tái)冷卻壁的優(yōu)點(diǎn)在于：a.凸臺(tái)部分除起冷卻作用外，還起到支撐上部 砌磚的作用；b.可延長(zhǎng)爐襯壽命。中間帶凸臺(tái)的冷卻壁性能更優(yōu)越。冷卻壁寬度為7001500mm,圓周冷卻壁塊數(shù)取偶數(shù)，高度不大于 3000mm。水冷爐底 因?yàn)樗錉t底較風(fēng)冷爐底冷卻強(qiáng)度大，耗電也較低，因此本設(shè)計(jì)采納 水冷爐底，軟水冷卻。水冷管中心線以下埋在爐基耐火混凝土基墩中，中 心線以上為碳素?fù)v固層，水冷管為巾40X 10mm,爐底中心部分管間距200m m,邊緣400mm,水冷管兩端伸出爐殼外 80mm。3.3.3冷卻設(shè)備工作制度一樣要求冷卻水進(jìn)水溫度小于 35C，出水溫度50C60 C,各部分承 諾進(jìn)出水溫度差為：爐

19、身上部12C,爐身下部12C,爐腰10C,爐腹10C, 風(fēng)口帶5C,爐缸3C,風(fēng)、渣口大套5C,風(fēng)、渣口二套5C。爐體給水壓力：供水主管0.28MPa爐體中部0.18Mpa爐體上部0.13Mp a。提升冷卻水溫差的途徑有：降低流速。增加冷卻設(shè)備的串聯(lián)個(gè)數(shù)。卻器內(nèi)水速不宜過低， 因此經(jīng)常采納串聯(lián)冷卻器的方法來提升溫度 差。3.4高爐鋼結(jié)構(gòu)及高爐基礎(chǔ)3.4.1高爐鋼結(jié)構(gòu)爐體框架式 爐頂載荷作用在爐體框架上，傳遞至基礎(chǔ)，裝料設(shè)備和煤氣上升管等 載荷，由爐殼傳遞至基礎(chǔ)。煤氣上升管和爐頂平臺(tái)裝有座圈和托座。這種 結(jié)構(gòu)形式，風(fēng)口平臺(tái)寬敞，爐前操作方便，有利于大修時(shí)高爐容積的擴(kuò)大。爐殼其作用是：a.固定冷卻

20、設(shè)備；b.保證高爐砌磚的牢固性；c.承擔(dān)爐內(nèi)壓 力和起爐體密封作用；d.承擔(dān)爐頂載荷。爐殼由鋼板制成，上至爐頂封板，下部坐落在高爐基礎(chǔ)之上。爐殼外 形與爐襯和冷卻設(shè)備培配置要相習(xí)慣， 爐缸下部折點(diǎn)應(yīng)在鐵口中心線以下 1 00mm 以上，爐腹折點(diǎn)應(yīng)在風(fēng)口大套法蘭邊緣以上大于 100mm 處。爐殼開 口處需補(bǔ)焊加大板。爐殼厚度值應(yīng)與工作條件相習(xí)慣。各部分厚度為：S =KD1式中S運(yùn)算部位爐殼厚度m;D 運(yùn)算部位爐殼外弦?guī)е睆?,mm;K 系數(shù)，mm/m，按照弦?guī)恢?，其值如下：爐頂封板與爐喉Kmm/m厚度 ( mm)50 553.6爐頂40爐喉32爐身2.050爐身下弦?guī)?.255爐腰2.760爐

21、腹2.760風(fēng)口區(qū)2.790爐缸及爐底3.065，鐵口區(qū) 90爐身下弦?guī)Ц叨葹闋t身高度的1/4。爐殼由低合金鋼焊成，厚度大于 10mm的鋼板要鏟坡，豎縫采納“ V”坡口焊接，橫縫采納“ K”坡口焊接。熱風(fēng)圍管采納吊掛式，吊掛在橫梁上，由鋼板焊成，管內(nèi)有耐火材料砌成的內(nèi)襯。爐體框架間距一樣情形下應(yīng)保證支柱與熱風(fēng)圍管有250mm 間距。熱送風(fēng)支管由送風(fēng)由支管本體、張緊裝置、附件等組成。送風(fēng)支管本 體由鵝頸管、流量測(cè)定管、伸縮管、異徑管、彎管、直吹管等組成。直吹 管尾部與彎管連接，端頭與風(fēng)口緊密連接，由端頭、管體、噴吹管、尾部 法蘭和端頭水冷管五部分組成。3.4.2 高爐基礎(chǔ)高爐基礎(chǔ)是高爐下部的承重

22、結(jié)構(gòu)，其作用是將高爐全部載荷平均傳遞 到地基。高爐基礎(chǔ)由埋在地下的基座和地面上的基墩組成。對(duì)高爐基礎(chǔ)要求是：高爐基礎(chǔ)應(yīng)把高爐全部載荷平均地傳給地基，不發(fā)生沉陷和不平均的 沉陷；具有一定的耐熱能力?；諗嗝鏋閳A形，直徑與爐底相同，高度一樣為2.53.0m?；睆脚c地基土質(zhì)有關(guān)，基座地表面積可按下式運(yùn)算：D=P/K S 允2式中 P 包括基礎(chǔ)質(zhì)量在內(nèi)的總載荷 ,t；A 基座地表面積K 小于 1 的安全系數(shù)，取值視地基土質(zhì)而定；S 允 地基土質(zhì)承諾承壓能力， MPa。高爐基礎(chǔ)應(yīng)建在S允0.2MPa的土質(zhì)上，如果S允過小，基礎(chǔ)面積將過 大，厚度也要增加，使得基礎(chǔ)結(jié)果過于龐大，故關(guān)于 S允v .2MP

23、a地基應(yīng) 加以處理，視土層厚度，處理方法有夯實(shí)墊層、打樁、沉箱等。4.高爐車間原料系統(tǒng) 原料系統(tǒng)包括：卸料、堆料、冶煉前的預(yù)備（破裂、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，通過爐 頂裝料裝置裝入高爐等。對(duì)現(xiàn)代高爐的原料系統(tǒng)有以下要求：保證連續(xù)地、均衡地供應(yīng)高爐冶煉所需的原料，并為進(jìn)一步強(qiáng)化冶煉 留有余地；在貯運(yùn)過程中應(yīng)考慮為改善高爐冶煉所必須的處理環(huán)節(jié)，如混勻、破 裂、篩分等；焦碳在運(yùn)輸過程中應(yīng)減少破裂率； 由于貯運(yùn)的原料數(shù)量大，對(duì)大中型高爐應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化，提 升混勻、配料、稱量的準(zhǔn)確度，減輕工人在灰塵多的環(huán)境下繁重的體力勞 動(dòng)；原料系統(tǒng)各轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)

24、節(jié)和漏料點(diǎn)都有灰塵產(chǎn)生，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有足夠的通 風(fēng)除塵設(shè)施。4.1 貯礦槽和貯焦槽的設(shè)計(jì)4.1.1 貯礦槽設(shè)計(jì) 貯礦槽的作用： 解決高爐連續(xù)上料和車間間斷來料的矛盾。 設(shè)貯礦槽能夠使原燃料運(yùn)輸線路縮短，操縱系統(tǒng)集中，使漏料、稱量 和裝料等工作易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。原燃料的儲(chǔ)備作用。貯礦槽結(jié)構(gòu)： 采納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。 槽內(nèi)加襯板， 槽底板與水平面夾角 50 55。本設(shè)計(jì)采納八個(gè)貯礦槽，槽上槽下都采納皮帶運(yùn)輸方式。 選用礦槽容積與高爐容積之比為 1.5，則貯礦槽容積為 ：V 槽-=1.5Vu=1.5 X 3963=5944.5

25、mB每個(gè)貯礦槽容積為：V 礦 =5944.5/8=743.0625m3取 V 礦 =745m3礦槽貯存能力（貯存時(shí)刻） ：24 X 745X 8/（3963X 2.0）=18.05 （小時(shí)）因此儲(chǔ)礦槽能夠提供 1 8小時(shí)的料。貯礦槽參數(shù)：本設(shè)計(jì)中貯礦槽設(shè)置為單排，采納皮帶機(jī)供料，貯礦槽寬度為 10 m。 高度為11 m。礦槽總長(zhǎng)度決定于車間的長(zhǎng)度，后者決定于高爐中心線的距 離。單個(gè)礦槽長(zhǎng)度（采納帶式運(yùn)輸機(jī)）為 5 m。4.1.2副礦槽設(shè)計(jì)雜礦槽100m3 X 2塊礦槽100m3 X 24.1.3貯焦槽設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中設(shè)兩個(gè)焦槽。取 V 焦/VU=0.6,貝卩 V 焦=0.6VU=0.6 X 396

26、3=2377.8 m3每個(gè)焦槽容積為：2377.8/2=1188.9 m3 ，取 V 焦=1200 m3焦槽貯存能力（時(shí)刻） ：24X1200X2/（3963X2.0） =7.27小時(shí)因此儲(chǔ)焦槽能夠提供 7小時(shí)的料。另備一個(gè) 100 m3 碎焦槽。4.1.4礦槽的結(jié)構(gòu)形式一樣有兩種：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì) 采納 鋼一一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，是將礦槽周壁用鋼筋混凝土，底壁、支柱和軌道 梁用鋼板焊成。槽內(nèi)加襯板，槽底板與水平面的夾角一樣為5055，貯焦槽不小于 45。4.2 給料器、篩分設(shè)備、槽下運(yùn)輸及稱量設(shè)計(jì)4.2.1 給料器本設(shè)計(jì)采納電磁震動(dòng)給料器。電磁震動(dòng)給料器要緊由三部分組成：

27、槽 體、激震器、減震器。激震器與槽體用彈簧連接在一起，塊礦、雜礦均設(shè) 槽下震動(dòng)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。4.2.2 槽下篩 為改善高爐料柱的透氣性，必須篩除粉末。槽下篩分是爐料入爐前的 最后一次篩分。將給料機(jī)底板換成篩網(wǎng)，可在給料的同時(shí)起到篩分的作用。 本設(shè)計(jì)中采納電磁震動(dòng)篩作為篩分設(shè)備。4.2.3 槽下稱量本設(shè)計(jì)采納皮帶機(jī)供料方式，用稱量漏斗稱量。 采納皮帶運(yùn)輸機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于：設(shè)備簡(jiǎn)單，節(jié)約投資； 易于實(shí)現(xiàn)溝下操作自動(dòng)化，能有效地減輕體力勞動(dòng)和改善勞動(dòng)條件， 有利于工人健康。由于取消了稱量車，使礦槽漏嘴得以降低，在貯礦槽高度不變的情形 下，容積得以增大。本設(shè)計(jì)采納電

28、子式稱量漏斗。焦碳稱量漏斗：安裝在貯焦槽下面，用來稱量經(jīng)篩分的焦碳，之后將焦碳卸入 膠帶上料機(jī)運(yùn)往高爐爐頂。礦石稱量漏斗：要緊安裝在貯礦槽下面，用來稱量燒結(jié)礦、球團(tuán)礦及生礦石。 礦石采納分散篩分分散稱量的方法。其優(yōu)點(diǎn)在于：布置操作靈活，備用能 力大，便于愛護(hù)。稱量后的爐料經(jīng)膠帶上料機(jī)運(yùn)往高爐爐頂。4.3 膠帶機(jī)的設(shè)計(jì)4.3.1 膠帶上料的優(yōu)點(diǎn)：可使貯礦槽等設(shè)施遠(yuǎn)離高爐； 上料能力大，效率高且靈活，爐料破舊率??； 減輕設(shè)備重量，簡(jiǎn)化了操縱系統(tǒng)。432膠帶機(jī)的選擇膠帶機(jī)選擇：選膠帶機(jī)傾角為12,采納槽型膠帶，膠帶速度2m/s，輸送量2000t/h 寬度選擇如下：B= Q m3- 3600KKa v

29、式中B 膠帶機(jī)寬度，mQ膠帶輸送量，tK 斷面系數(shù)，K =320輸送帶速度，取 =1.2m/s物料堆比重，1.6 t/m3Ka 傾角系數(shù)，K a =0.92速度系數(shù)，=1.0代入數(shù)據(jù)，則= 1.88mB = I 2000V320* 0.92*1.0* 1.6*1.2取 B = 1.9 m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)。設(shè)三個(gè)電機(jī)，兩個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)，一個(gè)備 用；為預(yù)防反轉(zhuǎn)，有兩個(gè)電機(jī)做制動(dòng)用；拉緊膠帶用液壓缸；為防止?fàn)t頂 高溫，在裝料設(shè)備上面設(shè)有噴水裝置，溫度超過某一定值時(shí)自動(dòng)噴水。此 外還有觀看膠帶爬行的裝置，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。4.

30、4 爐頂裝料裝置一個(gè)完善的爐頂裝料裝置應(yīng)滿足以下幾項(xiàng)差不多要求：要習(xí)慣高爐生產(chǎn)能力；保證爐料在爐內(nèi)合理的分布，在高爐發(fā)生偏行或管道行程時(shí)，能將爐 料的堆尖靈活地調(diào)整到需要的地點(diǎn)；可靠的密封，專門在高壓操作條件下更為重要，否則會(huì)因泄出帶有灰 塵的高壓煤氣而磨損設(shè)備；結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單和牢固，以便抗擊爐料的沖擊、磨損及煤氣的爆露；能抗擊急劇的溫度變化及高溫作用；操作方便，盡可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。裝料設(shè)備本設(shè)計(jì)采納串罐式無鐘料頂旋轉(zhuǎn)溜槽布料。 串罐式無鐘料頂設(shè)計(jì)特點(diǎn)： 在裝料膠帶運(yùn)輸機(jī)頭部設(shè)有調(diào)劑料流落點(diǎn)的擋板，它能夠把爐料的落 點(diǎn)調(diào)劑到任意位置，也能夠躲開料流，使料流的落點(diǎn)在上部料罐的中心位 置；上部料罐可

31、旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)料罐使?fàn)t料堆尖形成一個(gè)圓環(huán)，以減少粒度偏 析和重量偏析；在上部料罐和下部稱量料罐中部設(shè)有導(dǎo)料器（能夠拆卸） ，這就增加了 操縱爐料偏析的手段。優(yōu)點(diǎn)：可做單環(huán)布料、多環(huán)布料、定點(diǎn)布料和扇形布料； 密封性好，可承擔(dān)高壓操作； 無鐘料頂質(zhì)量好，高度低，拆裝靈活，運(yùn)輸方便，投資小。要緊爐頂結(jié)構(gòu)：爐頂要緊由受料漏斗、料倉、中央卸料管、旋轉(zhuǎn)溜槽、溜槽傳動(dòng)部分 與托板五部分組成。4.4.2 探料裝置在爐頂裝有探測(cè)料面的裝置。探料尺、微波式料面計(jì)、激光料面計(jì)。 本設(shè)計(jì)采納探料尺，每座高爐設(shè)有兩個(gè)探料尺，互成 180。5高爐送風(fēng)系統(tǒng)高爐送風(fēng)系統(tǒng)包括高爐鼓風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)管路、熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管路及管路 上的各種

32、閥門等。準(zhǔn)確選擇送風(fēng)系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)，合理布置管路系統(tǒng)閥門工作 可靠，熱風(fēng)爐工作效率，是保證高爐優(yōu)質(zhì)、低能、高產(chǎn)的重要因素之一。5.1高爐鼓風(fēng)機(jī)高爐鼓風(fēng)機(jī)使高爐冶煉最重要的動(dòng)力設(shè)備。他不僅直截了當(dāng)為高爐冶 煉提供所需要的氧氣，而且還要為爐內(nèi)煤氣流的運(yùn)動(dòng)克服料柱阻力，以提 供必需的動(dòng)力。因此，對(duì)高爐鼓風(fēng)機(jī)的要求是：有足夠的鼓風(fēng)量。高爐冶煉要求由風(fēng)口鼓入一定量的空氣，保證焦炭 燃燒。入爐風(fēng)量與冶煉強(qiáng)度成正比。要有一定的鼓風(fēng)壓力。高爐鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓應(yīng)能克服送風(fēng)系統(tǒng)的阻力 缺失，克服料 柱的阻力缺失，保證高爐爐頂具有要求的壓力。常壓高爐爐 頂壓力能滿足煤氣清洗除塵系統(tǒng)阻力缺失和煤氣輸送的需要。風(fēng)量要穩(wěn)固并具

33、有一定的調(diào)劑范疇。高爐在冶煉過程中，鼓風(fēng)機(jī)送出 的風(fēng)量保持穩(wěn)固，高爐燃料燃燒正常，各部分溫度熱量狀況穩(wěn)固，爐況順 行冶煉成效好。總之，選擇風(fēng)機(jī)應(yīng)能滿足夏季最高冶煉強(qiáng)度要求，冬季風(fēng)機(jī)應(yīng)能在經(jīng) 濟(jì)區(qū)域工作。對(duì)高壓中操作的高爐，應(yīng)考慮常壓冶煉的可行性與合理性。5.1.1高爐冶煉對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的要求要有足夠的風(fēng)量；要有足夠的鼓風(fēng)壓力；既能平均穩(wěn)固地送風(fēng)，又要有良好的調(diào)劑性能和一定的調(diào)劑范疇。5.1.2鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量的運(yùn)算高爐入爐風(fēng)量：V0 = Vu 1 V = 3963 0.95 2650 = 6928.37m3 / min 14401440Vu 高爐有效容積；V 每1噸干焦消耗標(biāo)態(tài)風(fēng)量，2650m3 /1;高

34、爐冶煉強(qiáng)度，取0.95t/( m3d);VO標(biāo)態(tài)入爐風(fēng)量，m3 / min風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量V = ( 1 + R) V0 =(1+10 %) X 6928.37=7621.21 m3 / mi n式中V鼓風(fēng)機(jī)出口標(biāo)態(tài)風(fēng)量， m3 /minR送風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)，對(duì)大型高爐為 10% 5.1.3鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓的運(yùn)算高爐爐頂壓力：Pt= 0.3 MPa 高爐料柱阻力缺失： Pls= 0.13MPa高爐送風(fēng)系統(tǒng)阻力缺失： PFS = 0.02MPa鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓：P= Pt+A Pls+A PFS=0.3+0.13+0.02=0.45Mpa5.1.4鼓風(fēng)機(jī)的選擇 對(duì)鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量的修正風(fēng)量修正系數(shù)：K =

35、0.94,實(shí)供風(fēng)量：V = V / K = 7621.21/0.94=8107.67m3 / min 對(duì)風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓的確定風(fēng)壓修正系數(shù)K =0.95出口風(fēng)壓：P = P/ K =0.45/0.95=0.4737MPa風(fēng)機(jī)選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)風(fēng) 量風(fēng) 壓轉(zhuǎn) 速功率傳動(dòng)方式O- 2700-312700 m3/./ min1.6MPa5550 l/ ./min6750 KW汽動(dòng)此風(fēng)機(jī)為離心式風(fēng)機(jī)，三座高爐裝四座，一臺(tái)備用.5.2高爐熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)5.2.1熱風(fēng)爐差不多結(jié)構(gòu)形式熱風(fēng)爐差不多結(jié)構(gòu)有內(nèi)燃式、外燃式和頂燃式三種。本設(shè)計(jì)選擇內(nèi)燃式熱風(fēng)爐：內(nèi)燃式熱風(fēng)爐由爐襯、燃燒室、蓄熱室、爐殼、爐篦子、支柱、管路 及閥門

36、等組成。燃燒室和蓄熱室同砌在一個(gè)爐殼內(nèi)，它們之間砌有隔墻煤氣和空氣由管道經(jīng)閥門送入燃燒器并在燃燒室內(nèi)燃燒，煙氣向上運(yùn)動(dòng)經(jīng) 拱頂改變方向向下進(jìn)入蓄熱室。蓄熱室由格子磚組成，格子磚支撐在爐篦 和支柱上。煙氣將格子磚加熱自身冷卻，經(jīng)由爐篦下面的煙道閥排入煙道 經(jīng)煙囪進(jìn)入大氣。格子磚被加熱并蓄存一定熱量后，熱風(fēng)爐停止燃燒，轉(zhuǎn) 入送風(fēng)，冷風(fēng)由下部冷卻管道和冷卻閥進(jìn)入蓄熱室，空氣通過格子磚被加 熱，經(jīng)拱頂進(jìn)入燃燒室，并經(jīng)由熱風(fēng)閥排入熱風(fēng)管道并送入高爐。改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐對(duì)傳統(tǒng)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐所作的改進(jìn)有：懸鏈線拱 頂且拱頂與大墻脫開；自立式滑動(dòng)隔墻；眼睛形火井和與之相匹配的矩形 陶瓷燃燒器；燃燒室下部隔墻設(shè)

37、絕熱磚和耐熱不銹鋼板。1220m內(nèi)燃式熱風(fēng)爐要緊特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，鋼材及耐火材料消耗較 少，建設(shè)費(fèi)用較低，占地面積??；不足之處是蓄熱室煙氣分布不平均，限 制了熱風(fēng)爐直徑進(jìn)一步擴(kuò)大，燃燒墻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損壞，送風(fēng)溫度超過 00C有困難。5.2.2 熱風(fēng)爐本體設(shè)計(jì)高爐容積為3693 m3,配備四座改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。確定差不多參數(shù)：取單位爐容蓄熱面積為 90 m2/ m3。定熱風(fēng)爐鋼殼下部?jī)?nèi)徑為 10960 mm，爐殼及拱頂鋼板厚度為m ,爐底鋼板為 36mm。確定爐墻結(jié)構(gòu)及熱風(fēng)爐內(nèi)徑：下部：大墻厚： 345mm隔熱磚（輕質(zhì)粘土磚） ： 1 1 3mm填料層（水渣石棉填料） ：60mm 不定型噴

38、涂料： 40mm共計(jì)：345+113+60+40=558mm熱風(fēng)爐內(nèi)徑：d 內(nèi)= 10960-588X 2=9.844 m燃燒室隔墻結(jié)構(gòu)：上部：230 mm高鋁磚+230 mm高鋁磚+20 mm滑動(dòng)縫。下部：230 m高鋁磚+230 m高鋁磚+20 m滑動(dòng)縫。注：上部咼鋁磚較下部咼鋁磚更耐咼溫選燃燒室面積（包括隔墻）：據(jù)體會(huì)，選燃燒室面積占熱風(fēng)爐面積的 28%熱風(fēng)爐內(nèi)截面積：S內(nèi)d2內(nèi)9.8442= n /4 X 9.844= 76.108m244燃燒室面積：S燃S 28%=76.108X 28% =21.310m2蓄熱室截面積S蓄 S內(nèi) S燃=76.108-21.310 =54.798m選格

39、子磚選用七孔格子磚，格孔直徑為 43mm,查表知1 m3格子磚蓄熱面積為 38.06m2/m3.。蓄熱室蓄熱面積4座熱風(fēng)爐總蓄熱面積： 每座熱風(fēng)爐蓄熱面積： 1米高蓄熱室蓄熱面積：3963X90= 356670 m2356670/4 =89167.5m2蓄熱室高度：h蓄座蓄熱室蓄熱面積1 m咼畜熱至畜熱面積 拱頂高度：,4.熱風(fēng)爐拱腳內(nèi)徑：d拱腳=10960-2 據(jù)體會(huì)：H拱=0.6 d拱腳=0.60 X 拱頂采納懸鏈線拱頂：本設(shè)計(jì)的；具體尺寸如下頁圖所示；.、1 X 54.798 X、38.06 = 2085.612_89167,5 =42.754 m2085.612X 40= 10880

40、mm10.88 =6.528my 2973.695 ch 2973.695懸鏈線拱頂熱風(fēng)爐全高及高徑比支柱及爐篦子高：2.0+0.5=2.5m燃燒室比蓄熱室高：0.4 m大墻比燃燒室高：1.2 m拱頂磚襯：400高鋁磚+230輕質(zhì)高鋁磚+113硅藻土磚+40噴涂層=0.78則熱風(fēng)爐全高：H 全 =2.5+0.4+1.2+0.783+42.754+6.528+0.020+0.036=54.221m 符合要求。5.2.3 熱風(fēng)爐構(gòu)造設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采納錐球型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐，這種爐型的優(yōu)點(diǎn)在于：送風(fēng)溫度高， 易 獲得高溫，占地面積小，建筑費(fèi)用低。符合設(shè)計(jì)條件和要求?；A(chǔ) 熱風(fēng)爐基礎(chǔ)不僅承載熱風(fēng)爐本體的重量

41、，還要承擔(dān)其附屬設(shè)備及相應(yīng) 構(gòu)筑物的重量。要求地基耐力不小于 0.2 0.25MPa。基礎(chǔ)不能發(fā)生不平均下沉和過分沉降，以幸免管道被撕裂阻礙熱風(fēng)爐 正常的工作，為此，同一座高爐的熱風(fēng)爐組建在一個(gè)鋼筋混凝土基礎(chǔ)上。爐殼 爐殼不僅承擔(dān)磚襯的熱膨脹力，還要承擔(dān)爐內(nèi)氣體的壓力，后者所引 起的壓力比前者大專門多，因此，爐殼各部分的形狀應(yīng)按耐壓容器設(shè)計(jì)， 圓弧過度。為確保密封，爐殼和底封板焊成一個(gè)不漏氣的整體，它和地基之間用 地腳螺栓把緊。爐頂部分爐殼為懸鏈線形，厚度為20mm;爐身部分爐殼為圓筒形，厚 20mm;爐底部分爐殼為平板，厚度為 36 mm。為習(xí)慣高風(fēng)溫，在高風(fēng)溫爐殼設(shè)計(jì)中，利用了以下措施：

42、爐殼選用焊接性能好、精粒細(xì)、耐高壓及抗腐蝕的低合金鋼材料制作。 在高溫區(qū)域，內(nèi)側(cè)表面先進(jìn)行噴砂除銹處理，然后噴涂耐酸漆，最后 噴涂不定型耐火材料。在爐殼外側(cè)表面用 0.5mm 厚的鋁板包覆。爐殼轉(zhuǎn)折點(diǎn)處采取曲線過渡連接，以減少應(yīng)力集中。專門是爐殼底板， 為幸免鋼板變形，底部中央部位向外鼓起，導(dǎo)致開裂漏風(fēng)，在底板和爐殼 下部的連接區(qū)域除采取圓弧形過渡和加厚鋼板外，在底板上面焊接大型工 字鋼和澆筑一層干沙，以減少膨脹。爐墻爐墻由耐熱層、絕熱層和隔熱層組成。其作用為愛護(hù)爐殼，減少熱缺 失，保持爐 內(nèi)高溫。熱風(fēng)爐砌體的破舊機(jī)理： 熱震破舊。熱風(fēng)爐爐襯及格子磚經(jīng)常處于加熱和冷卻的變化之中，承 擔(dān)著熱應(yīng)力

43、作用，到一定時(shí)刻氣體便會(huì)產(chǎn)生裂紋和剝落，嚴(yán)峻時(shí)氣體倒塌。煙氣粉塵的化學(xué)腐蝕。專門是蓄熱室上部，化學(xué)腐蝕更為嚴(yán)峻。 機(jī)械載荷作用。耐火材料在使用溫度下，長(zhǎng)期負(fù)載，已發(fā)生蠕變變形 而損壞。燃燒室 燃燒室是煤氣燃燒的空間，位于爐內(nèi)的一側(cè)。其斷面形狀有三種：圓 形、眼睛形和復(fù)合形 。本設(shè)計(jì)中選用圓形燃燒室，它的形狀簡(jiǎn)單，穩(wěn)固性 好，熱應(yīng)力小，當(dāng)量直徑大，有利于煤氣燃燒。本設(shè)計(jì)采納陶瓷燃燒器，其優(yōu)點(diǎn)在于： 空氣與煤氣混合好，能完全燃燒。 空氣過剩系數(shù)小，可提升燃燒溫度。 燃燒氣體向上噴出，不沖刷隔墻。 燃燒能力大。蓄熱室 蓄熱室是熱風(fēng)爐進(jìn)行熱交換的空間，它由格子磚砌筑而成。格子磚的 特性對(duì)熱風(fēng)爐的蓄熱能

44、力、熱交換能力以及熱效率有直截了當(dāng)阻礙。對(duì)格 子磚的要求為：有較大的受熱面積進(jìn)行熱交換。 有一定的重量進(jìn)行蓄熱 ,保證送風(fēng)時(shí)不產(chǎn)生大風(fēng)降溫。 能引起氣流擾動(dòng) ,保持高流速 ,提升對(duì)流體的傳熱效率。 七成格子時(shí)候結(jié)構(gòu)穩(wěn)固 ,不產(chǎn)生磚間錯(cuò)動(dòng)。 拱頂 拱頂是連接燃燒室與蓄熱室的砌筑結(jié)構(gòu)，它在高溫氣流作用下保持穩(wěn) 固，同時(shí)要使得燃燒煙氣平均分布在蓄熱室斷面上。拱頂是熱風(fēng)爐溫度最高的部位，必須選擇優(yōu)質(zhì)耐火材料砌筑 ,并應(yīng)絕熱保溫。本設(shè)計(jì)采納錐球形 拱.。支柱及爐篦子 蓄熱室格子磚通過爐篦子支撐在支柱上。爐篦子和支柱由耐火灰鑄鐵 鑄成。爐篦子和支柱的結(jié)構(gòu)與隔孔應(yīng)對(duì)應(yīng) ,以幸免堵塞格子磚孔。支柱高 00mm

45、,爐篦子高500mm。5.2.4 熱風(fēng)爐閥門 熱風(fēng)爐是高溫、高壓裝置，其燃料易燃易爆同時(shí)有毒。因此熱風(fēng)爐設(shè) 有復(fù)雜的閥門系統(tǒng)，以用以操縱燃燒和送風(fēng)過程。其中燃燒系統(tǒng)的閥門有： 空氣燃燒閥、高爐煤氣燃燒閥、高爐煤氣閥、高爐煤氣放散閥、焦?fàn)t煤氣 燃燒閥、焦?fàn)t煤氣閥、吹掃閥、焦?fàn)t煤氣放散閥、助燃空氣流量調(diào)劑閥、 高爐煤氣流量調(diào)劑閥、焦?fàn)t煤氣劉力量調(diào)劑閥及煙道閥等。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)劑閥，充 風(fēng)閥、廢氣閥及冷風(fēng)流量調(diào)劑閥等。要緊閥門有： 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。其作用是： 在燃燒期關(guān)閉，割斷熱風(fēng)爐與熱風(fēng)管道之間的聯(lián)系。切斷閥：由閘板閥、曲柄盤

46、式閥、盤式煙道閥構(gòu)成。其作用是：切斷 煤氣、助燃空氣、冷風(fēng)及煙氣調(diào)劑閥：一樣采納蝶形閥，其作用是：調(diào)劑煤氣流量、助燃空氣流量、 冷風(fēng)流量及混風(fēng)的冷風(fēng)流量等。充風(fēng)閥：其作用是：熱風(fēng)爐從燃燒期轉(zhuǎn)換到送風(fēng)期，當(dāng)冷風(fēng)閥上沒有 設(shè)置均壓小閥時(shí)，在冷風(fēng)閥打開之前必須使用充風(fēng)閥提升熱風(fēng)爐的壓力。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。放風(fēng)閥和消音器：位于鼓風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)爐組織間的冷風(fēng)管道上。其作用 在于：在鼓風(fēng)機(jī)不停止工作的情形下，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)劑入爐風(fēng)量。冷風(fēng)閥：是位于

47、冷風(fēng)之管上的切斷閥。其作用是：在送風(fēng)期，打開冷 法能夠把高爐鼓風(fēng)機(jī)鼓出的冷風(fēng)送入熱風(fēng)爐。燃燒期則關(guān)掉冷風(fēng)閥，以切 斷冷風(fēng)管。 5.3 提升風(fēng)溫途徑增加蓄熱面積；余熱助燃空氣和煤氣以提升拱頂溫度；交錯(cuò)并聯(lián)送風(fēng)； 采納高效率格子磚；燃燒自動(dòng)操縱；換爐自動(dòng)操縱；風(fēng)溫自動(dòng)操縱； 熱風(fēng)爐運(yùn)算機(jī)操縱。5.4 余熱回收裝置 本設(shè)計(jì)采納整體是熱管換熱器作為熱風(fēng)爐煙氣余熱回收裝置。 熱管式換熱器具有換熱效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造成本低，安裝方 便，壓力損失小，以及能夠把兩種介質(zhì)阿完全隔離等優(yōu)點(diǎn)，十分適用于熱風(fēng)爐的 中低溫度余熱回收。整體式熱管換熱器的加熱箱體和冷卻箱體連為一個(gè)整體 。在預(yù)熱配置 方式上采納對(duì)高爐

48、煤氣和助燃空氣雙預(yù)熱形式。整體式熱管換熱器是由空氣換熱器（冷卻箱體）和煙氣換熱器（加熱 箱體）集合而成，空氣換熱器在上面，煙氣換熱器在下面?？諝鈸Q熱器與煙 氣換熱器內(nèi)部的氣體反方向流淌，以增強(qiáng)換熱成效。6高爐噴煤系統(tǒng)以高爐風(fēng)口裝置吹入粉沫狀的固體、液體和氣體燃料以代替部分價(jià) 格昂貴且資源日見缺乏的焦碳，降低了成本，改善了高爐操作指標(biāo)。選擇噴吹工藝流程和設(shè)備時(shí)有以下工藝要求：能連續(xù)穩(wěn)固的噴入爐內(nèi)；各風(fēng)口的噴入量接近，其誤差不應(yīng)阻礙高爐爐鋼周圍工作的平均性；計(jì)量準(zhǔn)確，并可按高爐操作的需要調(diào)劑噴入量；設(shè)備簡(jiǎn)單、安全。高爐噴煤系統(tǒng)要緊有原煤貯運(yùn)、煤粉制備、煤粉噴吹、熱煙氣和供氣 幾部分組成。噴吹的工藝

49、流程如下：熱煙氣煤粉噴吹高爐6.1煤粉的制備煤粉的制備工藝是指通過磨煤機(jī)將原煤加工成粒度及水分含量均 符合高爐噴煤要求的煤粉的工藝過程。它包括原煤卸車、貯存、干燥、制 粉、粉煤貯存和輸送到噴吹系統(tǒng)等工序。高爐噴吹系統(tǒng)對(duì)煤粉有如下要求: 粒度74 m占80%以上，水分不大于1%。6.1.1原煤的貯存原煤由火車或船運(yùn)入煤場(chǎng)，按煤種堆放。用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至貯煤 槽，槽下設(shè)給料機(jī)。在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中有的通過一、二次破裂篩分，并依次通 過木屑捕除器、磁性分離器和鐵礦石捕除器。貯煤槽的容積一樣按磨煤機(jī) 工作兩個(gè)小時(shí)來考慮。6.1.2 煤的干燥 原煤通過給料機(jī)，按需要平均地送入磨煤機(jī)，利用熱風(fēng)爐的廢氣 和燃燒爐的煙

50、氣混合物作為原煤的干燥劑。煤粉承諾濕度v 2%,干燥煤粉不僅是冶煉上的要求，也是煤粉破裂和運(yùn)輸?shù)囊蟆Ｒ驗(yàn)闈穸却蟮拿悍壅承源?，它能降低破裂效率，同時(shí)容 易堵塞管道和噴槍,也容易使噴吹罐下料不暢。6.1.3 磨煤機(jī)本設(shè)計(jì)中采納球磨機(jī)，中速磨，處理煤硬度為60300rpn/min。中速磨與低速磨相比具有電耗小（平均710KM /t煤），噪聲?。?590db）, 煤粉的平均性、調(diào)劑性和防爆性好等優(yōu)點(diǎn)。6.1.4 粗粉分離器 粗粉分離器的任務(wù)是把磨煤機(jī)出來的過粗的煤粉分離出來,送回磨煤機(jī)再磨。采納離心式粗粉分離器。對(duì)一定容積的分離器,若提升磨煤 通風(fēng)量,磨煤機(jī)出來的煤粉分離度增加,而在分離器內(nèi)停留時(shí)刻

51、又將縮短, 結(jié)果煤粉將變粗,因此磨煤機(jī)的通風(fēng)量是一重要參數(shù)。6.1.5 旋風(fēng)分離器 旋風(fēng)分離器的任務(wù)是把粗粉分離器出來的合格的煤粉送入煤粉倉。本設(shè)計(jì)中采納二級(jí)旋風(fēng)分離器,其下部裝有鎖氣器煤粉收集設(shè)備和排 粉風(fēng)機(jī),收塵率可達(dá) 7585%。6.1.6 螺旋泵 螺旋泵的后面連接并列分配器直截了當(dāng)將煤粉送到風(fēng)口。煤粉由煤粉倉底部通過閥門進(jìn)入螺旋泵的煤粉入口,再由旋轉(zhuǎn)的螺桿將煤粉壓入混合 室,借助于通過混合室的壓縮空氣將煤粉送出。6.1.7 布袋收集器 旋風(fēng)除塵器出來的氣流通過排粉風(fēng)機(jī)后送入布袋收集器進(jìn)行精除 塵。布袋收集器收集的煤粉直截了當(dāng)落入煤粉倉。布袋收集器下設(shè)星形閥, 細(xì)粉通過它落到細(xì)粉倉中。在

52、布袋收集器后設(shè)置二次風(fēng)機(jī),使其在負(fù)壓下 工作，用它將氣體由布袋收集器抽出后放到大氣中，使整個(gè)制粉系統(tǒng)為負(fù) 壓操作，沒有外泄煤粉，生產(chǎn)時(shí)沒有粉塵飛揚(yáng)，車間內(nèi)空氣含塵量小，生 產(chǎn)環(huán)境好。6.2 煤粉噴吹系統(tǒng)噴煤系統(tǒng)是從制煤粉倉后面到高爐煤粉噴槍間的整套設(shè)施。關(guān)于噴煤系統(tǒng)的技術(shù)要求是： 總的噴入高爐的煤粉計(jì)量要準(zhǔn)確，而且單位時(shí)刻噴吹量的波動(dòng)要小， 不顯現(xiàn)脈沖流、集團(tuán)流等現(xiàn)象。計(jì)量精度不應(yīng)小于最大噴吹量的 2%。 各風(fēng)口的噴煤量能夠隨意操縱，即能做到平均分配，又能做到任意分 配。在平均分配時(shí)，不平均程度應(yīng)小于 3%。在噴吹爆炸性強(qiáng)的粗煤時(shí)，能保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。按照不同標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)噴吹工序有不同分類：按高爐

53、噴吹煤粉工藝流程布置不同分為直截了當(dāng)噴吹和間接噴吹。 直截了當(dāng)噴吹工藝：在煤粉制備站與高爐之間距離較小情形下，將噴 吹設(shè)施布置在制粉站的煤粉倉下面不設(shè)輸粉設(shè)施的工藝稱為直截了當(dāng)噴 吹。該種工藝簡(jiǎn)化了噴吹工藝流程和設(shè)施。不僅降低了工程投資（約降低 25%），而且減小了噴吹 煤粉的中間環(huán)節(jié)。對(duì)噴吹易爆煤粉，可大大降低不安全因素。間接噴吹工藝：當(dāng)制粉站與高爐相距較遠(yuǎn)，需增設(shè)輸粉設(shè)施，將煤粉 由制粉站的煤粉倉輸送到噴吹站，這種工藝稱為間接噴吹工藝。現(xiàn)代高爐 較少采納。本設(shè)計(jì)采納直截了當(dāng)噴吹工藝。按噴吹罐組布置形式不同分為以下兩類： 串罐噴吹：馬上煤粉倉、中間罐與噴吹罐自上而下重疊設(shè)置，串罐式 噴吹罐可

54、連續(xù)噴吹，噴吹量穩(wěn)固，廠房占地面積小。并罐式噴吹：馬上兩臺(tái)或多臺(tái)噴吹罐并列布置，由一臺(tái)噴吹罐噴吹煤 粉，另一臺(tái)噴吹罐貯煤和沖壓。其優(yōu)點(diǎn)在于：工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備少，廠房低， 建設(shè)投資少，計(jì)量方便，常用于單管路噴吹。本設(shè)計(jì)采納雙罐并列式噴吹裝置。按噴吹罐出粉方式不同可分為單管路噴吹和多管路噴吹。單管路噴吹：即由噴吹罐到高爐僅設(shè)一條管線稱為單管路噴吹。該工 藝具有以下特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備少，投資低，修理量小，操作方便， 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操縱；下料順暢，不易產(chǎn)生積；可在管路上安裝濾網(wǎng)和 防止回火緊急切斷裝置及自動(dòng)調(diào)劑煤量裝置。因此單管路噴吹可滿足噴吹 易爆易揮發(fā)煤種的要求，是目前噴煤高爐廣泛采納的一種噴煤形式

55、。多管路噴吹：即由噴吹罐引出多條噴煤管線到風(fēng)口，通常一個(gè)風(fēng)口一 條管線，多管路噴吹建設(shè)投資多，噴煤平均性及噴吹煙煤習(xí)慣性都不及單 管路形式，且能源消耗大，設(shè)備愛護(hù)量大。本設(shè)計(jì)采納單管路噴吹。621噴吹設(shè)備的確定噴吹罐有效容積的確定噴吹罐有效容積按向高爐連續(xù)噴吹料時(shí)的噴吹量來設(shè)計(jì)。指最低和最高料面間的容積，最低料面指在料面以下保留 23噸煤粉的料面；最高料面指在離罐頂?shù)那蛐蔚霓D(zhuǎn)折處 8001000 mm的料面。能夠用以下公式確定:Vp式中：Q 4Vp 噴吹罐有效容積，m3 ；倒罐周期，h ,0.5h ;Q 小時(shí)煤粉噴吹量，t/h ；煤粉堆密度，t/m3設(shè) =0.62t/m3 噴吹量 Q Vu G/245式中：G 噴煤量，G=0.2 t/（