设计年产180万吨制钢生铁的炼铁厂_毕业设计说明书

安徽工业大学 炼铁毕业设计说明书 ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 毕业设计说明书 设计题目：设计年产180万吨制钢生铁的炼铁厂 目录 1 摘要 2 ABSTRACT 3 第一节 绪论 3 1.1概述 3 1.2高炉冶炼现状及其发展 4 1.3高炉生产主要技术经济指标 5 1.4高炉冶炼的主要操作技术措施 6 1.5本设计采用的技术 7 第二节 工艺计算 7 2.1配料计算 7 2.1.1原料成分计算 8 2.1.2参数设定 9 2.1.3预定生铁成分 10 2.1.4矿石需求量的计算 10 2.1.5生铁成分校核 11 2.1.6渣量及炉渣成分计算 11 2.1.7炉渣性能及脱硫能力的计算 12 2.2物料平衡计算 12 2.2.1风量计算 13 2.2.2炉顶煤气成分及数量计算 15 2.2.3编制物料平衡表 16 2.3热平衡计算 16 2.3.1热收入 17 2.3.2热支出 20 2.3.3编制热量平衡表 22 第三节 高炉本体设计 22 3.1设定有关参数 22 3.2高炉内型设计 25 3.3风口、铁口设计 26 3.4高炉内衬 27 3.4.1炉底设计 28 3.4.2炉缸设计 28 3.4.3炉腹设计 28 3.4.4炉腰设计 28 3.4.5炉身设计 29 3.4.6炉喉设计 29 3.5 炉体冷却 29 3.5.1冷却目的 29 3.5.2炉底冷却形式选择 29 3.5.3冷却设备选择 31 3.5.4冷却水耗量的计算 32 3.5.5供水水压 33 3.6高炉承重结构设计 36 第四节 厂址选择 36 4.1 考虑因素 36 4.2 要求 38 第五节 炉顶设备 38 5.1对装料设备的要求 39 5.2炉顶基本结构 40 5.3均压控制装置 41 5.4探料装置 42 第六节 高炉送料系统 42 6.1贮矿槽和贮焦槽的设计 42 6.1.1贮矿槽的设计 43 6.1.2贮焦槽的设计 43 6.1.3矿槽的结构形式 43 6.2给料机、槽下筛分与称量设计 43 6.2.1给料机 43 6.2.2槽下筛分 44 6.2.3槽下称量 45 6.3槽下运输 46 6.4高炉上料设备 48 第七节 高炉鼓风系统 48 7.1高炉鼓风机的选择 48 7.1.1高炉入炉风量 48 7.1.2鼓风机出口风量 49 7.2高炉热风炉设计 50 7.2.1有关原始数据 51 7.2.2混合湿煤气的燃烧值计算 51 7.2.3空气需要量和燃烧生成物的计算 53 7.2.4热风炉理论燃烧温度的计算 53 7.2.5热风炉实际消耗煤气量和空气量的计算 54 7.2.6热风炉热平衡的计算 56 7.2.7热风炉系统热效率计算 56 7.3热风炉炉体的设计 56 7.3.1热风炉蓄热室格子砖的要求 57 7.3.2所需加热面积的计算 62 7.3.3热风炉尺寸的计算 63 7.4热风炉的附属设备 63 7.4.1助燃风机 64 7.4.2燃烧器 65 7.4.3热风炉阀门 67 7.4.4煤气和助燃空气的预热设备 68 7.5热风炉的耐火材料及砌体结构 68 7.5.1热风炉内衬的破损机理及选砖原则 69 7.5.2砌体结构 70 第八节 高炉喷吹系统 70 8.1煤粉制备工艺流程 70 8.2喷吹工艺流程 73 第九节 高炉煤气除尘系统和渣铁处理系统 73 9.1煤气除尘系统 73 9.1.1高炉煤气除尘目的及工艺流程 73 9.1.2煤气除尘设备及原理 76 9.2渣铁处理系统 76 9.2.1风口平台及出铁场 77 9.2.2渣铁沟和撇渣器 79 9.2.3炉前主要设备 79 9.2.4铁水处理设备 81 9.2.5水渣处理 84 第十节 车间的平面布置 84 10.1车间平面布置的原则 84 10.2高炉炼铁车间平面布置的形式 86 参考文献 87 致谢 摘要 本设计建造一座年产180万吨制钢生铁的炼铁厂，力求达到低污染，低能耗，高效率。高炉炼铁是现代获得生铁的主要手段，而高炉是炼铁的主要设备。设计中高炉的主要经济技术指标： 年产量P：180×104t 焦比：350kg/t 煤比：160kg/t 综合冶炼强度：1.05t/m3·d 高炉有效容积利用系数：2.197t/m3·day 本设计说明书高炉设计内容包括绪论、工艺计算（配料计算、物料平衡和热平衡）、高炉炉型设计、厂址的选择、高炉炉顶设备、高炉送料系统、送风系统、煤气处理系统、渣铁处理系统、高炉喷吹系统和炼铁车间的布置等。设计同时借鉴了了国外先进技术和经验，尽量实现高机械化、自动化，并获得最大的经济效益。 关键词：高炉炼铁设计，物料平衡，渣铁处理，热平衡，喷吹，热风炉，煤气处理 ABSTRACT In line with the high quality , high yield , low consumption and environmental pollution policy, design and build a blast furnace iron-making workshop producing 1.8 million irons every year in advance. Blast furnace iron-making is a main means to obtain pig iron, and one of the most important links in the metallurgical course of steel, and the blast furnace is the main equipment of iron-making.The main economic and technical indicators of the blast furnace: Annual production: 180×104t Coke: 350kg/t Coal ratio: 160kg/t Intergrated smelting intensity: 1.05t/m3·d Effective capacity utilization coefficient of blast: 2.197t/m3·day This design instruction designs the blast furnace detailedly,including introducion, the craft calculating (the batching is calculated, supplies balance and thermal balance),the furnace type of blast furnace is designed,site selection,furnace roof equipment,blast furnace feed system,blow system,gas processing system,iron slag handing system,ejection system and ironmaking plant layout etc. Combine domestic and international the same furnace volume some advanced production operation experience and relevant data of blast furnace also while the design,strive blast furnace should designed to make accomplish highly mechanized , automation and maximizing, in the hope of reaching the best productivity effect. Keywords: BF iron-making design,material balance, slag iron disposal ,heat balance, blowing,hot blast stove,coal gas disposal, 第一节 绪论 1.1概述 高炉冶炼是获得生铁的主要手段，它以铁矿石（天然富矿，烧结矿，球团矿）为原料，焦碳，煤粉，重油，天然气等为燃料和还原剂，以石灰石等为溶剂，在高炉内通过燃料燃烧，氧化物中铁元素的还原以及非氧化物造渣等一系列复杂的物理化学过程，获得生铁。其主要副产品有高炉炉渣和高炉煤气。为了实现优质，低耗，高产和延长炉龄，高炉本体结构及辅助系统必须满足冶炼过程的要求，即耐高温，耐高压，耐磨，耐侵蚀密封性好，工作可靠，寿命长，而且具有足够的生产能力 我国自1996年粗钢产量突破1亿吨以来，连续稳居第一钢国的位置。2012年我国粗钢产量更是达到7.16亿吨，占全球钢产量的46.3%。虽然多年来我国生铁产量居世界第一位，但是我们应该看到与世界先进国家的差距。目前，我国正在生产的高炉有几千座。近年来，由于生铁铁水供不应求，价格上涨，一些本应该淘汰的500m3容积以下的小高炉，又开始生产。应当承认，小高炉的发展现状，一定程度上阻碍了我国高炉大型化的发展。 在21世纪，我国高炉炼铁将继续在结构调整中发展。高炉结构调整不能简单的概括为大型化，应该根据企业生产规模、资源条件来确定高炉炉容。从目前的我国的实际情况来看，高炉座数必须大大减少，平均炉容大型化是必然趋势。高炉大型化，有利于提高劳动生产率、便于生产组织和管理，提高铁水质量，有利于减少热量损失、降低能耗，减少污染点，污染容易集中管理，有利于环保。所有这一切都有利于降低钢铁厂的生产成本，提高企业的市场竞争力。 1.2高炉冶炼现状及其发展 （1）炉容大型化及其空间尺寸的横向发展。最近几年来，大型钢铁企业大多采用V有4000m3以上的高炉，中国沙钢拥有世界上最大的高炉，有效容积达5860m3。 （2）精料：精料是改善高炉冶炼的基础，近代高炉冶炼必须将精料列为头等重要措施,精料包括提高入炉况品味，改善入炉原料的还原性能，提高熟料率，稳定入炉原料成分和整粒。 （3）提高鼓风温度：提高鼓风温度可以大幅度降低焦比，特别是在鼓风温度比较低时效果更为显著。 （4）高压操作：高压操作可以延长煤气在炉内的停留时间，改善煤气热能及化学能利用，有利于高压操作，为强化冶炼创造条件。 （5）富氧大喷吹：从60年代起，世界各国都在发展向炉内喷吹燃料的技术，取代部分焦炭。喷吹得燃料有重油、天然气和煤粉等，燃料种类的选择与国家和地区的资源条件有关。目前国内外大多以喷吹煤粉（无烟煤和烟煤）为主。 （6）电子计算机的应用：60年代起高炉开始已用计算机，目前已可以控制配料、装料和热风炉操作。 高炉冶炼计算机控制的最终目标是实现总体全部自动化控制，但由于目前冶炼技术水平，还难于实现这一目标。 1.3高炉生产主要技术经济指标 高炉生产主要技术经济指标是衡量高炉生产优劣的参数，因此，现代高炉在冶炼过程中总是尽量提高高炉的主要生产经济技术指标。 1．综合冶炼强度 冶炼强度是指每昼夜每立方米高炉有效容积燃烧的焦碳量，高炉喷吹燃料时，冶炼强度应包括燃烧焦碳和喷吹物折合焦碳的总量，即称为综合冶炼强度。冶炼强度的选择主要应根据原燃料及冶炼条件、同类型的高炉的实际生产指标、鼓风机能力等经过计算、比较后确定。在原燃料相似的情况下，一般较大容积的高炉采用较低的冶炼强度，较小容积的高炉采用较高的冶炼强度。 2．焦比 焦比是指冶炼一吨生铁所需要的焦碳量。焦比可根据设计所采用的原燃料、风温、设备、操作等条件与实际生产情况进行全面比较和计算确定。当高炉采用喷吹燃料时，计算焦比必须考虑喷吹物的焦碳置换量。 3．煤比（Y）。冶炼每吨生铁消耗的煤粉量称为煤比。当每昼夜煤粉的消耗量为QY时，则： Y= 喷吹其它辅助燃料时的计算类同，但气体燃料应以体积（ ）计算。 单位质量的煤粉所代替的焦炭的质量称为煤焦置换比，它表示煤粉利用率的高低。一般煤粉的置换比为0.7～0.9。 4．高炉有效容积利用系数 利用系数是指每昼夜每立方米高炉有效容积生产的生铁量。 5．休风率 休风率是指高炉休风时间占高炉规定作业时间的百分数。休风率反映高炉设备维护的水平。一定的高炉休风率是保证高炉检修以获得安全操作和高指标的途径之一，但是高炉休风率不能过大，否则会降低年产量。本设计选取年工作日为355天。 6．高炉一代寿命 高炉一代寿命是从点火开炉到停炉大修之间的冶炼时间，或是指高炉相邻两次大修之间的冶炼时间。大型高炉一代寿命为10～15年。 7．生铁合格率：高炉生产的化学成分符合国家的规定的合格生铁占生铁量的百分数为生铁合格率。 8．生铁成本。生产1t合格生铁所消耗的所有原料、燃料、材料、水电、人工等一切费用的总和，单位为元/t。 1.4高炉冶炼的主要操作技术措施 高炉基本操作包括热制度、造渣制度、送风制度和装料制度。 高炉冶炼强化的主要途径是提高冶炼强度和降低燃料比，本设计由于采用了现代炼铁新技术，单位容积的产铁量较大，使高炉达到强化生产，其主要措施有精料、提高风温、高压、加湿和脱湿鼓风、喷吹燃料以及高炉生产过程的自动化等。 本设计主要操作技术措施如下： （1）采取调节喷吹量来维持稳定的热制度，以保持炉况顺行。 （2）采用高炉高碱度渣操作制度，有利脱硫。 1.5本设计采用的技术 （1） 无钟炉顶和皮带上料 ，布料旋转溜槽可以实现多种布料方式。 （2） 本设计采用了陶瓷杯炉缸炉底结构。 （3） 高炉喷煤设备。 （4） 有余热回收和余压发电装置。 （5） 水渣系统采用过滤式。 第二节 工艺计算 2.1配料计算 2.1.1原料成分计算 表2-1 原料成分原始资料 项目 %Fe %Fe2O3 %FeO %CaO %P2O5 %MgO %SiO2 烧结矿 58.3 74.15 8.35 8.72 0.12 1.69 4.76 球团矿 61.83 86.36 1.50 0.69 0.01 0.60 6.80 天然矿 63.92 90.41 0.82 0.62 0.03 0.42 3.70 炉尘 40.08 45.22 10.76 6.68 0.16 4.02 4.88 项目 %Al2O3 %MnO %TiO2 %V2O5 %S/2 %烧损 %∑ 烧结矿 1.71 0.39 0.11 0.00 0.006 0.00 100.012 球团矿 1.71 0.18 1.77 0.03 0.02 2.85 102.54 天然矿 1.62 0.12 0.00 0.00 0.03 2.31 100.11 炉尘 2.50 0.14 C=25.56 0.1 0.00 100.03 表2-2 校核后原料成分资料 项目 %Fe %Fe2O3 %FeO %CaO %P2O5 %MgO %SiO2 烧结矿 58.40 74.14 8.35 8.72 0.12 1.69 4.76 球团矿 60.09 84.22 1.46 0.67 0.01 0.59 6.63 天然矿 63.85 90.31 0.82 0.62 0.03 0.42 3.69 炉尘 39.86 45.21 10.75 6.68 0.16 4.02 4.88 项目 %Al2O3 %MnO %TiO2 %V2O5 %S/2 %烧损 %∑ 烧结矿 1.71 0.39 0.11 0.00 0.005 0.00 100 球团矿 1.67 0.17 1.73 0.03 0.02 2.78 100 天然矿 1.62 0.12 0.00 0.00 0.03 2.31 100 炉尘 2.50 0.14 C=25.55 0.1 0.00 100 表2-3焦炭成分 固定碳 灰分（12.24%） SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO P2O5 86.05 6.8 4.24 0.26 0.14 0.79 0.01 挥发分（1.03%） 全硫 合计 H2O CO2 CO CH4 H2 N2 0.30 0.30 0.04 0.26 0.13 0.68 100 0.23 表2-4煤粉成分 固定碳 灰分（10.2%） SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 P2O5 74.31 5.46 2.88 0.22 0.32 0.80 0.52 挥发分（15.1%） 全硫 合计 H2O CO2 CO CH4 H2 N2 2.5 7.7 2.8 1.6 0.5 0.39 100 0.8 2.1.2参数设定 焦比：350kg/t 煤比：160kg/t 综合焦比：350+160×0.8=478kg/t 铁水温度：1500℃ 炉渣温度：1550℃ 炉尘吹出量：18Kg/t 炉顶煤气温度：200℃ 鼓风温度：1200℃ 入炉烧结矿温度：80℃ 直接还原度：0.40 炉渣碱度：1.2 鼓风湿度：1.5% 综合冶炼强度：1.05t/d·m3 氢的高炉利用率 ：0.35 被利用氢中参加还原FeO的质量分数a：0.9 [Si]：0.40% [S]：0.03% C=1.30+2.57t铁水×10-3+0.04[Mn]-0.35[P]-0.03[Si]-0.54[S] 2.1.3预定生铁成分 表2-5元素在生铁、炉渣与煤气中的分配率 项目 Fe Mn P S V Ti 生铁 0.998 0.5 1.0 0.8 0.1 炉渣 0.002 0.5 0.0 0.2 0.9 煤气 0.0 0.0 0.0 0.05 0.0 0.0 假设冶炼一吨生铁烧结矿的用量为1350kg，球团矿的用量是150kg，天然矿的用量是100kg。生铁中[Si]=0.4%,[S]=0.03%。则： （1）生铁中[P]按原料带入全部进入生铁计算，则： [P]=（1350×0.12%+150×0.01%+100×0.03%-18×0.16%+350×0.01%+160×0.52%）×62/142×1/1000=0.11% （2）生铁中[Mn]按原料带入量的50%计算，则： [Mn]=（1350×0.39%+150×0.17%+100×0.12%-18×0.14%）×55/71×50%×1/1000=0.22% （3）生铁中的[C]量为： [C]=（1.30+2.57×1500×10-3+0.04×0.22-0.35×0.11-0.03×0.4-0.54×0.03）/100=5.10% （4）生铁中的[V]为： [V]=150×0.0003×102/182×0.2/1000=5.04×10-6 （5）生铁中的[Ti]为： [Ti]=（1350×0.11%+150×1.77%）48/80×0.9/1000=0.22% （6）生铁中的[Fe]为： [Fe]=100-（0.4+0.03+0.11+0.22+5.10+0.22）/100=93.92% 表2-6预定铁水成分(%) Fe Mn P S Si Ti V C 93.92 0.22 0.11 0.03 0.4 0.22 5.04×10-4 5.10 2.1.4矿石需求量的计算 焦炭带入的铁量：350×0.79%×56/72=2.15kg 煤粉带入的铁量：160×0.80%×112/160=0.90kg 炉尘带走的铁量：18×（45.21×112/160+10.75×56/72）=7.20kg 进入渣中的铁量：939.2×0.002/0.998=1.88kg 设需烧结矿X kg/t，球团矿固定150 kg/t，天然矿Y kg/t。 根据铁平衡 939.2+7.20+1.88=58.40%X+150×60.09%+63.85%Y+2.15+0.90…………① 碱度平衡 铁水等价带走的SiO2量=1000×0.4%×60/28=8.57kg R= 1.2= …………② 由式①②得X=1379.89kg，Y=77.60kg 2.1.5生铁成分校核 （1）生铁中含[P]=(1379.89×0.12%+150×0.01%+77.60×0.03%-18×0.16%+350×0.01%+160×0.52%）×62/142×1/1000=0.11% （2）生铁中含[Mn]= （1379.89×0.39%+150×0.17%+77.60×0.12%-18×0.14%）×55/71×50%×1/1000=0.22% （3）生铁中含[C]=（1.30+2.57×1500×10-3+0.04×0.22-0.35×0.11-0.03×0.4-0.54×0.03）/100=5.10% （4）生铁中含[V]=150×0.0003×102/182×0.2/1000=5.04×10-6 （5）生铁中含[Ti]=（1379.89×0.11%+150×1.77%）48/80× =0.22% （6）生铁中含[Fe]=100-（0.4+0.03+0.11+0.22+5.10+0.22）/100=93.92% 表2-7校核后铁水成分(%) Fe Mn P S Si Ti V C 93.92 0.22 0.11 0.03 0.4 0.22 5.04×10-4 5.10 2.1.6渣量及炉渣成分计算 ∑CaO=350×0.0026+160×0.0022+1379.89×0.0872+150×0.0069+77.60×0.0062-18×0.0668=121.90kg ∑SiO2=350×0.068+160×0.0546+1379.89×0.0476+150×0.068+77.60×0.037-18×0.0488=110.41kg ∑Al2O3=350×0.0424+160×0.0288+1379.89×0.0171+150×0.0167+77.60×0.0162-18×0.025=46.08kg ∑MgO=350×0.0014+160×0.0032+1379.89×0.0169+150×0.0060+77.60×0.0042-18×0.0402=24.82kg ∑MnO=(1379.89×0.0039+150×0.0018+77.60×0.0012-18×0.0014) ×0.5=2.86kg ∑FeO=93.92×72/56×0.002/0.998=2.42kg ∑S=350×0.0068+160×0.0039+1379.89×0.0001+150×0.0004+77.60×0.0006-18×0.002-1000×0.03%=2.91kg ∑TiO2=(1379.89×0.0011+150×0.0177) ×0.9=3.76kg ∑V2O5=150×0.0003×0.2=0.01kg 表2-8炉渣的成分 组成 CaO SiO2 Al2O3 MgO MnO FeO TiO2 kg 121.90 110.41 46.08 24.82 2.86 2.42 3.76 % 38.68 35.03 14.62 7.88 0.91 0.77 1.19 组成 V2O5 S ∑ CaO/ SiO2 kg 0.01 2.91 315.17 1.2 % 0.92 100 2.1.7炉渣性能及脱硫能力的计算 将SiO2、CaO、Al2O3、MgO看成四元素换算成100%如下： %SiO2+%CaO+%Al2O3%+MgO=35.03+38.68+14.62+7.88=96.21 换算为100%后： SiO2:35.03×100/96.21=36.41 CaO:38.68×100/96.21=40.20 MgO:7.88×100/96.21=8.19 Al2O3:14.62×100/96.21=15.20 所以：（R0`）=50-0.25(Al2O3)+3(S)- =50-0.25×15.20+3×0.245- =44.28 (R0) =CaO+MgO+FeO+MnO =38.68+7.88+0.77+0.91 =48.24 (R0`)＜(R0) 所以能保证脱硫 2.2物料平衡计算 2.2.1风量计算 1.风口前燃烧的碳量 （1）燃料带入总C量 GC总=G焦C焦+G煤C煤=350×0.8605+160×0.7431=420.07kg （2）溶入生铁中的C量 GC生铁=1000×0.0510=51.0kg （3）生成CH4的C量：（燃料带入的总碳量约有1%到1.5%与氢化合成甲烷） GC甲烷=1% GC总=1%×420.07=4.20kg （4）炉尘带走的碳量 GC炉尘=18×0.2555=4.60kg （5）直接还原消耗的C量 锰还原消耗的C量=1000×0.0022×12/55=0.48kg 磷还原消耗的C量=1000×0.0011×60/62=1.06kg 硅还原消耗的C量=1000×0.004×24/28=3.43kg 钛还原消耗的C量=1000×0.0022×24/48=1.10kg 铁直接还原消耗的C量=939.2×12/56×0.40=80.50kg 故GC直=0.48+1.06+3.43+1.10+80.50=86.57kg （6）脱硫消耗的C量 GC脱硫=2.91×12/32=1.09kg ∴风口前燃烧的碳量 GC燃=420.07-51.0-4.20-4.60-86.57-1.09=272.61kg 2.风量计算 （1） 鼓风中氧的浓度=21%（1-1.5%）+0.5×1.5%=21.44% （2） 风口前碳燃烧消耗的氧 EMBED Equation.3 =272.61×22.4/24=254.44m3 （3） 焦炭带入氧量=350×0.0023×22.4/32=0.56m3 （4） 煤粉带入氧量=160×0.008×22.4/32=0.90m3 （5） 需鼓风供给的氧气体积为V=254.44-0.56-0.90=252.98m3 故V风=252.98/21.44%=1179.94 m3 2.2.2炉顶煤气成分及数量计算 （1） 甲烷的体积 由燃料C生成的CH4量=4.20×22.4/12=7.84m3 焦炭挥发分中的CH4量=350×0.0004×22.4/16=0.20m3 煤粉挥发分中的CH4量=160×0.028×22.4/16=6.27 m3 故 =7.84+0.20+6.27=14.31 m3 （2） 氢的体积 由鼓风中水分分解产生的H2量=1179.94×1.5%=17.70m3 焦炭水分分解产生的H2量=350×0.0023×22.4/18=1.00m3 焦炭挥发分中的H2量=350×0.0026×22.4/2=10.19m3 煤粉挥发分中的H2量=160×0.016×22.4/2=28.67m3 煤粉水分分解产生的H2量=160×0.008×22.4/18=1.59m3 生成甲烷消耗的H2量=4.20×2=8.40 m3 炉缸煤气中H2的总量=17.70+1.00+10.19+28.67+1.59=59.15m3 参加间接还原消耗的H2量=59.15×0.35=20.70m3 故 =59.15-8.40-20.70=30.05 m3 （3）二氧化碳的体积 由矿石和煤粉带入的Fe203的量=1379.89×74.14%+150×84.22%+77.60×90.31%+160×0.8%-18×45.21%=1212.60kg 参加还原Fe2O3为FeO的氢气量=20.70×（1-0.9）×2/22.4=0.185kg 由氢还原的Fe2O3的量=0.185×160/2=14.80kg 由CO还原的Fe2O3的量=1212.60-14.80=1197.80kg 故CO2还=1197.80×22.4/160=167.69m3 CO还原FeO为Fe生成CO2的量=939.92×(1-0.4- )×22.4/56=206.62m3 焦炭挥发分中的CO2量=350×0.30%×22.4/44=0.53m3 煤粉挥发分中的CO2量=160×2.5%×22.4/44=2.04m3 故 =167.69+206.62+0.53+2.04=376.88 m3 （4）一氧化碳的体积 风口前碳燃烧生成CO量=GC燃×22.4/12=272.61×22.4/12=508.87m3 直接还原生成CO量=86.57×22.4/12=161.60m3 焦炭挥发分中的CO量=350×0.3%×22.4/28=0.84m3 煤粉挥发分中的CO量=160×7.7%×22.4/28=9.85m3 间接还原消耗的CO量=206.62+167.69=374.31m3 故 =508.87+161.60+0.84+9.85-374.31=306.85m3 （6） 氮气的体积 鼓风带入的N2量=1179.94×（1-1.5%）×79%=918.17 m3 焦炭带入的N2量=350×0.13%×22.4/28=0.364m3 煤粉带入的N2量=160×0.5%×22.4/28=0.64m3 故 =918.17+0.364+0.64=919.17 m3 由以上结果可得煤气成分表，见表2-8 表2-9煤气成分表 成分 CO2 CO N2 H2 CH4 ∑ m3 376.88 306.85 919.17 30.05 14.31 1647.26 % 22.88 18.63 55.80 1.82 0.87 100 2.2.3编制物料平衡表 （1） 鼓风量的计算 每立方米鼓风的质量为γ风 γ风= EMBED Equation.3 =1.28g/m3 G风=V风×γ风=1179.94×1.28=1510.32kg （2） 煤气质量的计算 γ煤气= =1.387kg/m3 所以煤气的质量G煤气=V煤气×γ煤气=1647.26×1.387=2284.74kg （3） 煤气中的水分 氢气参加还原生成的水分量=20.70×2/22.4×18/2=16.63kg 则G =16.63kg 由以上计算结果编制物料平衡表，见表2-9 表2-10 物料平衡表 收入项 支出项 组成 质量/kg 百分数% 组成 质量/kg 百分数% 烧结矿 1379.89 38.04 生铁 1000 27.51 球团矿 150 4.13 炉渣 315.17 8.67 天然矿 77.60 2.14 煤气 2284.74 62.86 焦炭 350 9.65 煤气水分 16.63 0.46 煤粉 160 4.41 炉尘 18 0.50 鼓风 1510.32 41.63 总计 3627.81 100 总计 3634.54 100 校核误差： ＜0.3% 故符合要求 2.3热平衡计算 2.3.1热收入 （1）碳素氧化放热 碳素氧化为CO2放出热量 的计算： 碳素氧化为CO2的体积为： = - =376.88-2.04-0.53=374.31m3 = ×33436.2×12/22.4=374.31×33436.2×12/22.4=6704734.30kJ 其中：33436.2为C氧化为CO2的反应热 碳素氧化为CO放出热量QCO的计算： 碳素氧化为CO的体积为： VCO氧化=VCO煤气-VCO挥发=306.85-0.84-9.85=296.16m3 QCO= VCO氧化×9840.6×12/22.4=296.16×9840.6×12/22.4=1561281.48kJ 其中：9840.6为C氧化为CO的反应热 由上述计算可得： QC= QCO2 +QCO=6704734.30+1561281.48=8266015.78kJ （2）鼓风带入的热量Q风 Q风=V风×(1-φ)× + V风×φ× =（1-1.5%）1179.94×1708.9+1179.94×1.5%×2110.5 =2023507.43kJ --------1200℃下空气的热容量 -------1200℃下水蒸气的热容量 （3） H2氧化成H2O放出的热量 H2氧化成H2O放热为13454.09kJ/kg Q水=16.63×13454.09=223741.52kJ （4）CH4生成热 生产1kgCH4产生的热量为4709.56kJ = ×4709.56×16/22.4=14.31×4709.56×16/22.4=48138.43 kJ （5）炉料物理热Q物 80℃时烧结矿和球团矿比热容为0.6740 kJ/kg Q物=（1379.89+150）×80×0.6740=82491.67 kJ 故Q收=8266015.78+2023507.43+223741.52+48138.43+82491.67 =10643894.83 kJ 2.3.2热支出 （1）氧化物分解吸热Q氧分 Fe的氧化物分解吸热 GFeO=1379.89×8.35%+150×1.46%+77.60×0.82%+350×0.79%-18×10.75% =118.88 kJ =1379.89 ×74.14%+150×84.22%+77.60×90.31%+160×0.80%-18×45.21% =1212.60kg 入炉矿石中FeO一般有20%到35%以2FeO·SiO2形态存在（取20%），其余以Fe3O4存在。 =GFeO×20%=118.88×20%=23.78kg =118.88×80%=95.10kg =95.10×160/72=211.33kg = - =1212.60-211.33=1001.27kg = + =95.10+211.33=306.43kg 因为 2FeO·SiO2的分解热为4078.25 kJ/kg Fe3O4的分解热为4803.33 kJ/kg Fe2O3的分解热为5156.57 kJ/kg 故 =23.78×4078.25=96980.79kJ =306.43×4803.33=1471884.41 kJ =1001.27×5156.57=5163118.84kJ 故QFe分=96980.79+1471884.41+5163118.84=6731984.04 Mn氧化物分解吸热 由MnO分解产生的1kgMn吸热7366.02kJ =0.22%×1000×7366.02=16205.24kJ Si氧化物分解吸热 由SiO2分解产生的1kgSi吸热31102.37kJ =0.4%×1000×31102.37=124409.48kJ P氧化物分解吸热 由P2O5分解产生1kgP吸热35782.6kJ QP分=0.11%×1000×35782.6=39360.86kJ 因此氧化物分解吸热Q氧分=QFe分+ + + QP分=6731984.04+16205.24+ 124409.48+39360.86 =6911959.62kJ （2）脱硫吸热 设烧结矿中S以FeS存在，脱出1kgS吸热8359.05kJ Q脱S=GS渣×8359.05=2.91×8359.05=24324.84 kJ （3）碳酸盐分解吸热 =0.62% ×77.60×22.4/56=0.19m3 =0.42%×77.60×22.4/40=0.18m3 所以Q碳酸分=0.19×44/22.4×4048+0.18×44/22.4×2489 =2390.81kJ 其中，CaCO3和MgCO3分解每产生1kgCO2吸收的热量分别为4048kJ和2489kJ （4） 水分解吸热 =V风×0.015×13454.1×18/22.4 =1179.94×0.015×13454.1×18/22.4 =191350.82kJ （5） 铁水带走的热量 铁水带走的热量为1259.85kJ/kg Q铁水=1000×1259.85=1259850kJ （6） 炉渣带走的热量 炉渣带走的热量为1910.26kJ/kg Q渣=315.17×1910.26 =602056.64kJ （7） 煤粉分解吸热 煤粉分解吸热1048kJ/kg Q煤粉=160×1048 =167680kJ （8） 炉顶煤气带走的热量 200℃以下煤气各种气体的比热容见表如下 表2-11煤气中各气体的比热容 组分 N2 CO2 CO H2 CH4 H2O 比热容kJ/m3 1.284 1.777 1.284 1.278 1.610 1.605 干煤气带走的热量 Q干煤气=（1.777×376.88+1.284×306.85+1.284×919.17+1.278×30.05+1.610×14.31）×200 =461073.69kJ 煤气中水带走的热量 =1.605×16.63×22.4/18×(200-100) =3321.57kJ 故Q煤气=Q干煤气+ =461073.69+3321.57=464395.26kJ （9） 炉尘带走的热量 炉尘比热容为0.7542kJ/kg Q炉尘=G尘×0.7542×200=18×0.7542×200 =18×0.7542×200=18×0.7542×200 =2715.12kJ 则Q出=Q氧分+Q脱S+Q碳酸分+ +Q铁水+Q渣+Q煤粉+Q煤气+Q炉尘+Q喷 =6911959.62+24324.84+2390.81+191350.82+1259850+602056.64+167680+ 464395.26+2715.12+167680 =9626723.11kJ 由上可得：冷却及炉壳散热热损失 Q损=Q收-Q出=10643894.83-9626723.11=1017171.72kJ 2.3.3编制热量平衡表 根据以上计算结果，列出热量平衡表，见表2-11 表2-12热量平衡表 热收入 热量/kJ 百分数% 热支出 热量/kJ 百分数% 碳素氧化放热 8266015.78 77.60 氧化物分解吸热 6911959.62 64.94 热风带入热量 2023507.43 19.01 脱S吸热 24324.84 0.23 氢气氧化放热 223741.52 0.45 水分解吸热 191350.82 1.80 甲烷生成热 48138.43 0.78 铁水物理热 1259850 11.84 炉料物理热 82491.67 2.10 炉渣物理热 602056.64 5.656 煤气物理热 464395.26 4.36 喷吹物分解热 167680 1.58 炉尘物理热 2715.12 0.02 碳酸盐分解吸热 2390.81 0.02 冷却及热损 1017171.72 9.554 总计 10643894.83 100 总计 10643894.83 100 热利用系数 KT=总热量收入-（煤气带走的热+热损失） =100%-（4.36%+9.554%） =86.086% 碳利用系数 KC= = =67.83% 第三节 高炉本体设计 3.1设定有关参数 综合冶炼强度：1.05t/m3.d; 年均工作日：355天； 年产量：P =180×104t 每昼夜出铁次数nγ=10 3.2高炉内型设计 （1）确定容积VU 日产量 = P/355=5070t 燃料比 K=350+160×0.8=478kg/t 有效容积利用系数 ηV=I/K=1.05/0.478=2.197t/m3.day 有效容积： VU= /ηV=2307.88m3 取VU=2307.88m3 （2）炉缸尺寸 炉缸的直径 d=0.4087VU0.4205 =0.4087×2307.880.4205 =10.6m 表3-1不同炉容的Vu/A 炉型 大型 中型 小型 Vu/A 22～28 15～22 10～13 校核：VU /A= =26.15 本设计为大型高炉，结果在允许值范围内，故校核无误。 取e=1.2，C=0.55，γ=7.1t/m3，则渣口高度 hZ=1.27 =1.27 =1.76m 取风口、渣口中心线的高度差为a=1.3m，安装风口的结构尺寸b=0.44m，则炉缸高度为h1=hz+a+b=1.76+1.3+0.44=3.5m (3) 死铁层厚度 取h0=1.2m （4） 炉腰直径D、炉腹角α、炉腹高度h2和HU 选取D/d=1.09，则 D=1.09×10.6=11.6m 选α=81°，则 炉腹高度h2= （D-d）tanα= （11.6-10.6）tan81°=3.2m 校核α：α=tan-1 = tan-1 =81°06′ 选HU /D=2.55 则HU =2.55×11.6=29.6m （5） 炉喉直径d1,炉喉高度h5 取d1/D=0.65，则 d1=0.65×11.6 =7.5m h5=0.3527VU0.2446-28.3805VU-0.7554 =0.3527×2307.880.2446-28.3805×2307.88-0.7554 =2.3m （6）炉身角β、炉身高度h4、炉腰高度h3 选取β=83°30′ h4= tanβ = tan83°30′ =18.0m 因此h3=HU-( h1+ h2+ h4+ h5) =29.6-（3.5+3.2+18.0+2.3） =2.6m (7) 校核炉容 V1= d2×h1=308.87m3 V2= h2(D2＋D·d＋d2)=309.87 m3 V3= D2·h3=274.78 m3 V4= h4(D2＋D·d1＋d12)=1309.15 m3 V5= d12·h5=101.61 m3 VU’=V1＋V2＋V3+V4＋V5=2304.28 m3 误差： =0.156% 符合要求 表3-2炉型设计尺寸 名称 单位 设计值 名称 单位 设计值 VU m3 2308 h1 mm 3500 d mm 10600 h2 mm 3200 D mm 11600 h3 mm 2600 d1 mm 7500 h4 mm 18000 HU mm 29600 h5 mm 2300 h0 mm 1200 α ° 81° hz mm 17600 β ° 83°30′ hf mm 3060 3.3风口、铁口设计 1．风口设计 （1）风口数n及风口直径的计算 n=2（n+2）=2（10.6+2）=25个，取n=24 取风速160m/s,则风口直径df= =0.15m （2）风口结构和形式 风口也称风口小套或风口三套，是送风管路最前端的部件。它位于高炉炉缸上部，成一定角度探出炉壁。风口装置由风口大套、二套和小套组成。风口大套一般用铸铁或铸铜制成，内有蛇形无缝钢管通水冷却，用法兰盘与炉壳联结。高压高炉的风口大套与炉壳焊接。风口二套和小套常用紫铜铸成空腔式结构，空腔内通水冷却。风口二套靠固定在炉壳上的压板压紧，小套由直吹管压紧。风口三个水套之间均以摩擦接触压紧固定。因此，接触面必须精加工，以避免漏气。 风口小套的通风道一般为锥状，其直径应根据操作风速来确定。有些为了满足高炉操作的需要，也有设计成向下倾斜的或椭圆形的风口小套通风道。 直吹管的端头与风口密合装配在一起。风口装置不仅要求密封性好、耐高温和隔热，而且要求拆换风口水套方便、迅速，避免影响高炉操作 风口的破损机理：风口破损主要是因为渣、铁对风口的熔蚀作用，其次是风口被磨损和龟裂破坏。部位一般为风口伸入炉内部分的前端上缘和下缘，中部破损占极少数。 为了提高风口使用寿命，提出如下措施：1、提高材质。采用含铜99.5%的贯流式风口，使导热能力大为提高，降低了高温渣铁对风口的熔蚀作用。 2、使用贯流式风口。由于其不同于其它风口的水道结构，使低温水首先进入高温区，而且由于水道前端截面积最小，所以水速最高，加强了前端的换热能力。而冷却水到了后端时，由于水道截面积增大、水速减慢、水温升高、热交换减弱，从而减弱了由于风口冷却使风温降低的作用。 3、提高冷却水质量和增加水速。使用纯水密闭冷却，不产生水垢，保证了风口壁良好的导热能力。风口压力提高到1.0—1.4MPa水速提高到14m/s以上。这些都大大改善了风口的传热效果延长了风口寿命。 4、加强风口监测。在风口前端焊接热电偶，以监测风口温度。在每个风口进出水管上各安装一个双管式电磁流量计，当排水量低于设定值的下限时，立即报警，保证了风口安全工作。 近年来国内外一些大型高炉由于减薄了内衬，增加了风口数，多采用2个水套，使风口结构简化和减轻重量。本设计也采用这种形式：风口小套及二套用青铜铸件，其成分为铜97.8%、锡1.5%、铁0.7%铸件壁厚为 图3-1 风口套 图3-2 铁口套 8~10mm，其结构如图（3-1）所示。 2．铁口设计 铁口装置主要是指铁口套。铁口套的作用是保护铁口处的炉壳。铁口套一般用铸钢制成，并与炉壳铆接或焊接。考虑不使应力集中，铁口套的形状一般做成椭圆形，或四角大圆弧半径的方形。 确定高炉铁口数目的主要因素是高炉日产铁量，根据现在高炉设置铁口数目的情况来看，大致为每天出铁3000吨以下的设置铁口一个；3000~5000吨的设置铁口两个；5000~8000吨设置三个铁口；本设计高炉日出铁量5070吨，所以取三个铁口。 铁口套与炉壳采用铆接，铁口套采用椭圆形铸件，材质为ZG25，其结构如图（3-2）所示。 3.4高炉内衬 内衬主要是直接抵抗冶炼过程中的机械热力，化学侵蚀，保护炉壳和其它金属结构，减少热损。炉衬质量的好坏与砌筑的状况直接影响高炉的寿命。内衬设计的原则有： （1）利用冶炼本身的特点、耐火砖性质、冷却设施以及他们的整体性，并借助合理冷却制度延长炉龄； （2）根据炉体各部分工作条件及侵蚀机理选用耐火材料及冷却方式。 （3）考虑可能有的侵蚀程度，使被侵蚀的内衬所形成的炉型合理。 炉缸、炉底承受高温、高压、渣铁冲刷侵蚀和渗透作用，工作条件非常恶劣。炉缸、炉底是高炉重要部分，被侵蚀破坏程度是决定高炉大修的关键。 3.4.1炉底设计 炉底采用碳砖，为了防止碳砖在烘炉和开炉时被氧化,在碳砖表面应砌一层粘土砖保护层.为吸收砌体膨胀,砌体与周围冷却壁之间应留100～150 缝隙,缝隙内填满碳素捣打料,炉壳的圆锥体部分的缝隙应取较大值,以便碳捣操作,保证质量,同时防止砖衬膨胀产生对炉壳的推力,避免炉壳开裂而泄漏煤气. 本设计采用陶瓷杯炉缸炉底结构，它是在炉底碳砖和炉缸碳砖的內缘砌筑一高铝质杯状刚玉砖砌体层。陶瓷杯下铺8层碳砖，每层400mm。 碳砖砌筑在水冷管的炭捣层上。其厚度计算如下： 1）铁口中心线到侵蚀最深处： S1=（T0－T1）λ/q 其中：T0为铁口中心线铁水温度：1490℃ T1铁水凝固温度：1150℃ λ为铁水导热系数：62.7KJ/m·h·℃ q为陆地中心通过死铁层的垂直热流强度：8199KJ/m3·h 所以：S1=（1490-1150）×62.7/8199=2.6m 2）剩余厚度： S2=K·d·lg 式中：系数 K=0.0022T+0.2 T取1100℃ T2为炉底侵蚀面上的铁水温度，取1200℃ T3为炉底中心温度，取1000℃ 所以：S2=（0.0022×1100＋0.2）×11.84× =2.46m 由上可得： 炉底厚度=S1＋S2－h0=2.6＋2.46－1.2=3.64m 在炉底密封板上填一层厚度为60mm的高导热性碳素材料，在其上面平砌8层厚度为400mm的碳砖，再在上面侧砌一层厚为400mm的高铝砖。 3.4.2炉缸设计 炉缸工作条件与炉底相似，而且装有铁口、风口。每天有大量的铁水流过铁口 ，开堵铁口有剧烈的温度波动和机械振动。风口前边是燃烧带，为高炉内温度最高的区域。 为此炉缸用碳砖砌筑，风口、渣口及铁口处采用异形炭砖砌筑，碳砖砌筑为薄缝（1.5 ），上下层碳砖砖缝均砌在中间。 炉缸炭砖砌筑以薄缝相连，上下层炭砖的砖缝均砌筑在中间。风口、渣口和铁口采用异型炭砖砌筑。砌体与冷却壁之间留有100～150 缝隙，本设计为150 ，其中填以炭质填料。第一层环砌炭砖最好能盖上三块半炉底满铺的炭砖，因此其长度一般大于（400+40）×3.5＝1540 。（本设计取1760 ） 3.4.3炉腹设计 炉腹位于风口之上，此部位受强烈的热应力作用，不仅炉衬内表面温度高，而且由温度波动引起的热冲击、破坏力很大；同时还承受由上部落入炉缸的渣铁水和高速向上运动的高温煤气的冲刷、化学侵蚀及氧化作用，再加上炉料的压力和摩擦力及崩料时的巨大冲击力。开炉后炉腹部位的砌砖很快被侵蚀掉，靠渣皮工作，一般砌一层厚345 高铝砖，倾斜部分按每三层砖错台一次砌筑。砌砖砖缝应不大于1 （本设计取1 ），上下层砖缝和环缝均应错开。 3.4.4炉腰设计 炉腰紧靠炉腹，侵蚀作用也相似。本设计采用过渡式炉腰结构，该部位砌筑一层345 厚的高铝砖，砌砖紧靠冷却壁，砌砖砖缝应不大于1 （本设计取1 ），上下层砖缝和环缝均应错开。 3.4.5炉身设计 炉身中下部受到侵蚀情况与炉腰较为相似，采用YB407-63型高铝砖，厚度为345mm；炉身上部和中部温度较低（400～800℃），无炉渣形成和渣蚀危害，这部位主要承受炉料冲击、炉尘上升的磨损或热冲击（最高达50℃/min）或者受到碱、锌等的侵入和碳的沉积而遭受破坏。所以该部位主要采用低气孔率的优质粘土砖及高铝砖，本设计采用800mm粘土砖。 3.4.6炉喉设计 此处主要受到固体炉料的摩擦和夹带炉尘的高速煤气流的冲刷，以及装入炉料时温度急剧变化带来的影响，所以采用耐磨和耐热的铸钢制成的炉喉钢砖ZG35砌筑，壁厚741mm。 3.5 炉体冷却 3.5.1冷却目的 通过合理的炉体冷却可以： （1）充分冷却内衬，延长寿命。 （2）维持合理炉型 （3）当耐火内衬被侵蚀后，必须保护高炉炉壳免受损坏。 3.5.2炉底冷却形式选择 大型高炉炉缸直径较大，周围径向冷却壁的冷却，已不足以将炉底中心部位的热量散发出去，如不进行冷却则向下侵蚀严重。目前，多数高炉炉底都采用水冷的方法，即水冷炉底。 水冷管中心线以下埋置在炉基耐火混凝土基墩上表面中，中心线以上为碳素捣固层，水冷管为46×φ146 ×10 ，炉底中心部位水冷管间距200～300 （本设计取200 ），边缘水冷管间距为300～500 （本设计取350 ），水冷管两端伸出炉壳外50～100 。炉壳开孔后加垫板固定，开空处应避开炉壳折点150 以上。 水冷炉底结构应保证切断给水后，可排出管内积水，工作时排水口要高出水冷管水平面，保证管内充满水。 3.5.3冷却设备选择 目前主要冷却方式有水冷、风冷和汽化冷却方式三种，从炉体看有外部和内部两种形式。外部冷却也称喷水冷却。内部冷却主要有光面冷却壁（3-3），镶砖冷却壁（3-4），支梁式水箱。 图3-3 光面冷却壁 图3-4 镶砖冷却镶砖冷却壁 冷却壁是把无缝钢管铸入生铁中制成的，分镶砖和光面两种。前者用于炉腹以上，后者用于炉缸炉底周围。光面的冷却强度相对地比镶砖的大，但镶砖表面耐磨又易结渣皮，渣皮可以代替炉衬工作。冷却壁的好处是炉壳开孔小而少，不损坏炉壳钢板强度，有良好的密封性，特别是在采用高压操作的高炉上，更显出它的特殊优越性。它的缺点是冷却壁损坏后不能更换，只有备用水冷却。 1.炉缸和炉底部位冷却设备选择 炉缸和炉底选用光面冷却壁，砌与冷却壁之间留100～150 （本设计取150 ）的缝隙，其中填以炭质填料。光面冷却壁与炉壳之间留20 的缝隙，并用稀泥浆灌满。 光面冷却壁尺寸大小要考虑到制造与安装的方便，冷却壁宽度一般为700～1500 ，厚度80～120 （本设计取120 ），高度视炉壳折点而定，一般小于3000 （本设计取1300 ）。安装时，同段冷却壁间直缝为20 ，上下段间水平缝为30 ，上下两段冷却壁间垂直缝应相互错开，缝间用铁质锈接料锈接严密。 2.炉腹、炉腰和炉身 这些部位采用镶砖冷却壁冷却，冷却壁紧靠炉衬。从外形看，镶砖冷却壁一般有三种结构形式：普通型、上部带凸台型和中间带凸台型。镶砖冷却壁厚度为250～350 （本设计取350 ），高度小于3000 。炉腹和炉腰采用普通型镶砖冷却壁，炉腹部位冷却壁高度取1600 ，炉腰部位冷却壁高度取2000 ;炉身采用上部带凸台型镶砖冷却壁，高度2000 ，凸台突出长度200 ，肋高200 。凸台冷却壁的凸台部分起到支撑上部砌砖的作用，可以取消最长层的支梁水箱，简化了冷却系统结构，减少了炉壳开孔。 3.炉喉 炉喉钢砖采用二段式水冷：炉头部位喷涂FN-130喷涂料作为内衬，使用寿命一代炉役。 4.风口 24个风口，每套风口由大、中、小三个水套组成，采用铸铜贯流式风口，热传导率大，冷却效果好。 5.炉顶 采用喷水冷却。 3.5.4冷却水耗量的计算 根据Q=cM（t-t0）×103得 冷却水耗量M= 式中Q————热负荷，kcal/h； c————水的质量热容量，1kcal/（kg·℃）； M————冷却水的消耗量t/h； t————冷却水出水温度，℃； t0————冷却水进水温度，℃； △t取5℃。 根据大型高炉总热负荷计算经验公式： Q=0.12n+0.0045VU 式中，n————风口数，个，n=24 VU————高炉有效容积，m3，2307.88 所以Q=0.12×24+0.0045×2307.88=13.27×106 kcal/h 冷却水的温差计算，水沸腾时，水中的钙和镁离子以氧化物形式沉淀产生水垢，降低冷却效果。因此，应避免冷却器内部冷却水沸腾，主要途径是控制进水温度和温度差，取值见表3-3 表3-3进出水温差（℃） 炉体部位 炉身上部 炉身下部 炉腰 炉腹 风口带 炉缸 风口大套 风口二套 水温差 14 12 11 8 4 4 6 6 所以M= = =2654t/h 在炉役的后期，因冷却壁的破损而引起炉皮发红，需喷水冷却，则冷水量需增加15%，则炉役后期需水量为 2654×（1+0.15）=3052.1t/h 3.5.5供水水压 有足够高的供水压力是保证高炉冷却器正常工作的基本条件。同时，为避免当冷却器烧毁时高炉内煤气不至于进入冷却系统，造成烧坏大量冷却设备，也要求供水系统压力必须大于炉内煤气压力。对炉体供水压力的要求是：供水主管在风口平台处的水压应大于0.3～0.5 ；在风口区域冷却水压力应比热风压力高0.1 ，其余部位冷却水压应比该处的炉内煤气静压大0.05 。一些高炉炉体供水压力见表15。 表3-4高炉炉体供水压力表 部位 单位 高炉容积， <100 255 620 >1000 供水管（风口平台处滤水器以上） 0.1 1.8～2.5 2.5～3.0 3.0～3.5 3.5～4.0 炉体上部 0.1 0.8～1.0 1.0～1.4 1.4～1.6 1.6～1.8 炉体下部 0.1 1.2～2.0 1.5～2.0 2.0～2.5 2.0～2.5 本设计炉体给水压力：供水主管0.38 ，炉体下部0.22 ，炉体上部0.16 。 3.6高炉承重结构设计 1．炉体钢结构： 炉体钢结构主要包括炉体支柱、炉顶框架、炉壳及平台结构等。 炉体支柱：炉体支柱是支撑炉体及炉顶设备重要的钢结构件。炉体支柱的结构形式取决于炉体内衬结构及炉顶设备的载荷传递到炉基的方式。 本设计采用大框架结构。这种结构特点是炉顶框架上的全部载荷由四根大支柱组成的大框架直接传递到炉基，炉顶法兰盘上的载荷由炉壳传递到炉基，取消了炉腰托圈，炉缸支柱及炉身支柱。 炉顶框架：炉身支柱或大框架支柱上的部顶端一般都用横跨钢梁将支柱连接成整体，并在横跨钢梁上面满铺花纹钢板或普通钢板作为炉顶平台。炉顶平台是炉顶最宽敞的工作平台。 炉顶框架是设置在炉顶平台上面的钢结构支撑架。它主要支撑受料漏斗、大小料钟平衡杆机构及安装大梁等。炉顶框架结构形式在A字型和门型两种，本设计选用门型结构。门型结构钢架一般为24-40 厚钢板焊成或槽钢制成。 平台结构：高炉炉体凡是在设置有人孔、探测孔、冷却设施及机械设备的部位，均应设置工作平台，以便于检修和操作。各层工作平台之间用走梯连接。 2．炉壳设计 炉壳主要功能是将所承受的荷栽传递给基础，还能固定冷却设备，保证高炉砌体的牢固性，防止煤气外逸，实现喷水冷却。 本设计采用托圈炉壳，炉壳厚度采用经验公式： KD计算如表（3-5）所示： 表3-5炉体各部位炉壳厚度 部位 炉身 炉身下弦带 炉腹 炉缸 炉底 炉顶封板 K 2.0 2.2 2.7 2.7 2.7 —— 23 26 31 31 31 10 3. 高炉基础 高炉基础是高炉下部的承重结构，它的作用是将高炉全部载荷均匀地传递到地基。高炉基础由埋在地下的基座和地面上的基墩组成。 对高炉基础的要求： (1)高炉基础应把高炉全部载荷均匀地传给地基，不发生沉陷和不均匀沉陷。高炉基础下沉会引起高炉钢结构变形，管路破裂；不均匀下沉将引起高炉倾斜，破坏炉顶正常布料，严重时不能正常生产。高炉总体设计，对基础的下沉量和倾斜率都有严格要求。 (2) 具有一定的耐热能力。一般混凝土只能在150 以下工作，250 便有开裂，400 时失去强度，钢筋混凝土700 时失去强度。过去由于没有耐热混凝土基墩和风冷炉底设施，炉底破损到一定程度后，常引起基础破坏，甚至爆炸。采用风冷和水冷炉底及耐火基墩后，可以保证高炉基础很好工作。 高炉基础是由基墩和基座组成的。高炉基础的结构主要取决于地质条件和高炉的容积。 图3-5高炉基础 地表面积按下式计算: 其中： ---总载荷， ---安全系数， ---地基土质允许承载能力。 本设计中高炉炉基采用八角形，其对角线为37m 第四节 厂址选择 4.1 考虑因素 确定厂址要做多比较,选择最佳者。厂址选择的合理与否,不仅影响建设速度和投资,也影响到投产后的产品成本和经济效益,必须十分慎重。厂址选择应考虑以下因素: 1. 要考虑工业布局,有利于经济合作; 2. 合理利用地形设计工艺流程,简化工艺,减少运输量,节省投资 3. 尽可能接近原料产地及消费地点,以减少原料及产品的运输费用 4. 地质条件要好,地层下不能有有开采价值的矿物,也不能是已开采区 5. 水电资源要丰富,高炉车间要求供水、供电不得间断，供电要双电源； 6. 厂址要位于居民区主导风向的下风向或侧风向； 7. 尽量少占良地。 4.2 要求 本设计对厂址选择如下： 1. 冶金工厂的原料和成品运输及水电的消耗量很大，厂址应选在靠近铁路接轨站，并应保证接轨的方便和避免复杂的线路建设工程。应靠近原料、燃料的基地和产品销售的地点。近水源、电源，以缩短运输距离和管线长度，以减少建厂的投资和运营费用。 2. 厂址的面积和外形应能满足生产工艺过程的需要，把所有的建筑物﹑构筑物合理地布置在厂区之内，并应有一定的扩充余地，以供工厂发展之用。 3. 厂址应靠近城市和已有的工厂，以便在生活福利和公用设施上互相协作。 4.厂址应位于城市和居民区主导风向的下风向，一般应有1000米以上的距离，并应与其他企业不相干扰。窝风的盆地不宜选择为工厂厂址。 5. 厂址的地势最好是平坦的，厂址的地表应由中心向四周倾斜，以便使地面水能依自然坡度向外畅流，不需要大量的土方工程。 6. 冶金工厂主要的建筑物、构筑物，大多需要较深的基础和地下室，在建筑房屋和构筑物时厂址的土壤不需要复杂的基础工程。地下水位尽可能低于地下建筑和构筑物基础的深度，并无侵蚀性。 7. 厂址不受洪水及大雨的淹没，厂址最低处应该高出河流或海水涨潮的最高水位0.5 。 8. 厂址不应位于矿床或已开采的矿坑、溶洞和土崩的地层上，不应布置在各种有机废物、化学废物、舍弃物的附近。 9. 工厂的污水（符合国家环保法规定范围的）应尽量排到城市的下游或取水点的下游厂。 10.址应有较容易弃渣的低洼地带。 11. 布置厂址时应充分利用地形，不占或少占农田。 第五节 炉顶设备 目前国内外用于高炉的炉顶装料设备有：料罐式、双钟式、多钟式、钟阀式和无钟式。串罐式无钟炉顶比并罐式更具优势。本设计采用串罐式无钟炉顶（图5-1）其主要优点： 1．布料合理，机动灵活 2．建设投资低 3．便于安装检修 4．使用寿命长 5．能实现环行布料、螺旋布料或步进式同心圆布料、扇形布料、定点布料等多功能布料，能有效克服钟式炉顶的缺点，解决炉料偏析问题，特别满足大高炉生产的需要。 图5-1 无料钟炉顶结构 1-上料皮带机；2-调节料流的档板；3-上料罐；4-称量料罐；5-上密封阀；6-中心料流调节阀；7-下密封阀；8-中心喉管；9-旋转溜槽；10-导料器；11-闸阀 5.1对装料设备的要求 1．合理的布局：得到合理的煤气流分布，提高煤气利用率，并保证炉料的顺行。 2．可靠的密封：防止夹带灰尘的高压煤气流冲刷，而使设备的密封性能减低，减低使用寿命。 3．结构简单，坚固：抵抗炉料的打击，磨损。 4．工作可靠：能抵抗急剧的温度变化，减少热变形，满足高炉连续作业的要求。 5．尺寸应能满足高炉生产能力的要求。 5.2炉顶基本结构 1．受料漏斗： 位于料仓之上，用钢板焊接而成，内衬耐磨衬板。其容积为55m3。 2．料仓： 用来接受和贮存炉料，其上部装有上密封阀，下部装有下密封阀，此阀之上设有物流调节阀。为防止炉料对罐壁的磨损，其内部也装有耐磨衬板。其有效容积为55m3。 3．上密封阀 设置两个，其直径为1600mm。在密封阀打开时，应绝对避免料流的冲刷。 4．下密封阀及气封漏斗 下密封阀设置在气封漏斗内，与气封漏斗构成一体，坐落在炉顶支柱上。阀门开启时，阀门上部的料罐通入净煤气，分别进行一．二次均压，使上下压差≯0.005～0.010mPa。该密封阀直径为900mm。 5．称量调节装置： 设置在料罐下面，由漏斗及料流调节阀．压力传感器．弹簧 ．焊接筐架等组成。用来称量料批，同时发出料空“卸空”信号，使料流调节阀和下密封阀关闭，同时放散料罐内压力，以便接受下批炉料。 6．波纹管和眼睛阀： 炉顶设备检修时，为使之与高炉隔绝，设置了眼睛阀。波纹管设置在眼睛阀上，以补偿热胀冷缩的伸缩量。 7．传动机构： 由行星减速器和气封阀组成。气封阀壳体是厚钢板焊接件，呈截锥体形，溜槽的回转和倾动两套传动系统均配制在其内。气密箱支承在炉顶支圈上，行星减速箱则支承在气密箱的顶盖上。 8．中心喉管： 由支承环．筒体及耐热铸管衬组成。喉管通过支承环挂在气密箱顶部法兰上，管衬分上．中．下三段，通过筒体下端的挡圈逐段挂在筒体内。喉管直径为700mm。 9．旋转溜槽： 槽体由衬体和衬板组成。本体用铸钢制成或不锈钢板焊接而成，槽内衬以高铬铸铁耐磨衬板，或堆焊硬质合金，以提高内表面的抗磨能力。 5.3均压控制装置 炉顶均压放散装置是为了使高压高炉的气密封阀顺利打开、关闭而设置的一种对料仓进冲压．放散的机构。其结构示意图如图（5—1）所示： 图5-2 钟阀式炉顶均压系统 1、2、3、4-放散阀；5-消音器；6-下降管；7-回压管；8-事故排压阀；9、10、16-均压阀； 11-一次均压管；12-除尘器；13-文氏管；14-调压阀组；15-集尘器；17-控制阀；18-二次均压管；19-氮气罐；20-贮料斗；21-密封阀；22-小料斗；23-小料钟；24-大料斗；25-大料斗 5.4探料装置 探料装置的作用是正确探测料面下降情况，以便及时上料。既可防止料满时开大钟顶弯钟杆，又可防止低料线操作时炉顶温度过高，烧坏炉顶设备。炉料下降速度反映炉况是否正常，也是上部布料作业的重要依据。目前使用最广泛的是机械传动的探料尺、微波式料面计和激光式料面计。本设计采用目前比较先进的激光式料面计，激光式料面计是20世纪80年代开发出的高炉料面形状探测装置，它是利用光学三角法测量原理设计的，如图5-2所示 图5-3 激光料面计 第六节 高炉送料系统 现代高炉对原料系统的要求： 1 保证连续的 、均衡的供应高炉冶炼所需的原料，并为进一步强化冶炼留有余地。 2 在贮运过程中应考虑为改善高炉冶炼所必须的处理环节，如混匀，破碎，筛分等。焦碳在运输过程中尽量减少破碎率。 3 应该尽量实现自动化和机械化，提高混匀，配料，称量的准确度。 4 原料系统各转运环节和漏料点都有灰尘产生，在设计时应考虑足够的通风除尘设施。 6.1贮矿槽和贮焦槽的设计 6.1.1贮矿槽的设计 1．贮矿槽的作用： （1）起原燃料的储备作用。 （2）有利于实现配料等作业的机械化和自动化。 2．矿槽的设计 （1）矿槽总长度决定于车间的长度，后者决定于高炉中心线的距离。单个矿槽长度随沟下运输形式而定，采用带式运输机时一般为5m；当用称量车时，长度应随闭锁器的形式而定。取5 m。 （2）矿槽宽度取决于高炉容积和槽上槽下的运输设备形式。大中型高炉一般为10~11m。当槽上用火车，槽下用称量车运输时，一般成双排矿槽。当槽上槽下都采用皮带运输时，一般都做成单排。取11 m。 （3）矿槽的高度取决于矿槽上部运输形式。当采用火车运输时，因受铁路坡度限制，一般轨面标高为9～10m，如矿槽上部用胶带运输时，矿槽上表面可适当高些。取10 m。 3．本设计槽上槽下都采用皮带机运输。 （1）取贮矿槽总容积为高炉总容积的1.5倍，则贮矿槽容积为： V槽=1.5VU=1.5*2308=3462 m³ （2）由于V烧结：V球团：V天然= ： ： =5166.3：:561.6:291.0 故 V烧结 =( )×3462=2971.6，取3000m3，取烧结矿槽500×6 V球团=( )×3462=323.0，取300 m3，取球团矿槽300×1 V天然=( )×3462=167.4，取150 m3，取天然矿槽150×1 总容积为3450 m3，实际矿槽容积与高炉容积之比为1.49。 6.1.2贮焦槽的设计 取V焦/Vu=0.8，则焦槽总容积为： V焦=0.8×2308=1846.4 m³ 考虑一定的富余量，贮焦槽总容量为：1900m3，取贮焦槽380×5。 6.1.3矿槽的结构形式 （1）本设计中贮矿槽的底壁和周壁都采用钢筋混凝土浇灌而成，为防止磨损及高温（热烧结矿）的破坏作用，应靠矿焦壁衬砌一层粘土砖。 （2）本设计中贮矿槽设置为单排。方式为皮带机供料，宽度为11m。贮矿槽高度为10m，贮矿槽宽度在槽下用胶带机时为5m，矿槽壁的倾角为54°。 6.2给料机、槽下筛分与称量设计 6.2.1给料机 本设计中采用电磁振动给料机。主要有槽体、激振器、减振器三部分组成。激振器与槽体用弹簧连接在一起，块矿、杂矿均设槽下振动给料器。槽下设防料阀门，为电动装置，同时也设手动装置。 电磁振动给料机的优点是没有转动部件，不需润滑，结构简单，重量轻，功率小，给料均匀，占空间少，易于实现自动化联锁控制等。 6.2.2槽下筛分 槽下筛分是炉料在入炉前的最后一次筛分，其目的是进一步筛除炉料中的粉末，以改善炉内炉料柱的透气性。将给料机地板底板换成筛网，给料的同时起筛分的作用。 目前主要有辊筛、自定中心振动筛、电磁振动筛，本设计采用筛子如 表6-1所示： 表6-1高炉筛分设备 设备名称 烧结矿振动筛 焦碳振动筛 碎焦碎矿振动筛 数量 6 4 2 型号 SSZ21800×4200 SSZ21250×2500 SSZ21500×3000 筛面尺寸 1800×4200 1250×2500 1500×3000 能力 400t/h 150t/h 245t/h 6.2.3槽下称量 本设计中采用电子式称量漏斗。 （1）焦碳称量漏斗 其主要安装在贮焦槽的下面用来称量经过筛分的焦碳，然后将焦碳卸入胶带上料机运往高炉炉顶。 （2）矿石称量漏斗 其主要安装在贮焦槽的下面，通过漏斗及闸门把经过筛分的矿石卸入胶带机。矿石采用分散筛粉分散称量，炉料再经胶带机运至中央称量室，经集中漏斗送到上料皮带机运往高炉。 （3）称量漏斗的工艺要求： a) 为防止料斗内积料，漏斗及留料槽底板与侧壁的交线与水平的实际夹角应大于45°。 b) 称量漏斗的上口尺寸应与有关设备相适应。 c) 设置在胶带机上的称量漏斗的排料口及溜槽应与胶带机的宽度相适应，防止卸料时把料溅在胶带机的外侧。 6.3槽下运输 图6-1 胶带运输机上料系统示意图 近年来，由于高炉的大型化，料车式上料机已经不能满足高炉生产的需求。大型高炉无论是增大每次上料量，还是增加上料次数，只是间接上料，都是不经济的，因此新建的大型高炉和部分中小型高炉都采用了胶带运输机供料方式（如图6-1），因为它连续上料，可以容易的通过增大皮带转速和宽度，满足高炉要求，皮带机上料有如下优点： （1）大型高炉有两个以上的出铁口和除出铁场，高炉附近场地不足，要求将贮矿槽等设备远离高炉，皮带上料系统正好适应这一要求。 （2）上料能力大，比斜桥式上料机效率高而且灵活，炉料破损低，改间断上料为连续上料。 （3）节省投资，节省钢材，减轻了重量，简化控制系统。 1. 皮带机选择： 胶带宽度可按下式确定： B=[Q/(KVρK，Kv)]0.5 式中，ρ—物料堆积比重 ρ烧=1.6t/m3; ρ球团=1.8t/m3; ρ姑山=2.6t/m3; ρ焦=0.47t/m3; K—断面系数，本设计采用槽型托辊型式，则： K烧=470 ； K球团=335； K姑山=400； K焦=470 ； V—输送带速度，取1.6m/s K，—皮带机倾斜角系数：0.92 Kv—— 速度系数：0.96；作业率为45%，则在一天中工作时间为24×45%=10.8h 所以， B烧=( )0.5=0.78m B焦=( )0.5=0.73m 考虑到胶带上料满足瞬时最大上料量的要求，胶带要有较大富余量，则槽上设置3根宽为1000mm的胶带，一根运烧结矿，一根运焦碳，一根用来运杂矿。 2. 为保证胶带安全运行，设计时采取了以下措施：胶带机由两个方向驱动，连续运转。设三个电机，两个运转，一个备用；为预防反转，有两个电机做制动用；拉紧胶带用液压缸；为防止炉顶高温，在装料设备上面设有喷水装置，温度超过某一定值时自动喷水。此外还有观察胶带爬行的装置，预防胶带断裂设备和预防停运时偶然启动的设备。 6.4高炉上料设备 1. 提高槽下地坪标高 本设计在槽下设置配料带式输送机, 并将槽下地坪提高，料坑底部和矿仓底部的标高也相应提高, 改善了操作环境和采光条件, 使设备维护检修方便, 并为实现PLC上料自动化创造了更好的条件。 2. 主卷扬机室座落于矿槽顶部 受总图布局、场地紧张限制, 在主控楼已无法布置主卷扬机。在经过比较和计算后, 将主卷场机室布置在矿仓顶部端头的位置, 矿仓平台与炉前平台通过走道和梯子连接起来, 方便管理。 3. 焦炭槽下筛分 带式输送机将焦炭送至焦炭槽, 仓下设置焦炭筛, 筛下物用DJ型大倾角波纹挡边带式输送机送至碎焦仓。与普通带式输送机相比, 该设备具有运行稳定, 故障率低, 维修量小, 安装、维护简单, 工艺布置紧凑合理, 总图布局灵活等特点。这项技术的采用克服了碎焦卷扬机故障多, 维修困难等缺点, 运行可靠。既提高了作业率, 又节省场地, 减少工程投资。 4. 槽下上料系统采用PLC 自动称量 早期高炉上料控制系统多采用继电控制，主要存在两大缺陷，一是控制系统复杂；二是工作模式只有手动和机旁两种操作方式，不能实现自动化生产。随着电子技术的发展及普及应用，采用PLC 作为主控制器实现高炉上料系统的自动控制成为技术进步的必然[13]。它有效解决了传统继电控制的缺陷，提高高炉上料系统的稳定性、实全性、可靠性和自动化,为高炉的稳产、高产创造了技术和设备条件。 槽下称量系统和上料系统均采用PLC 自动控制。设计中采用了分散称量、集中校核、自动补偿的方式, 使称量准确、合理。烧结矿、规格矿及熔剂矿通过矿仓闸门、电机振动给料机落入分散称量斗称量, 通过带式输送机输送到中间称量斗复核, 校验后再下到料车, 如有差异, 则通过PLC 微机系统自动补偿。焦炭通过焦仓闸门给料, 在槽下经焦炭振动筛筛分后, 合格焦炭进入焦炭称量斗称量, 碎焦则由大倾角波纹挡边带式输送机送至碎焦仓。 第七节 高炉鼓风系统 高炉送风系统包括高炉鼓风机、冷风管路、热风炉、热风管路及管路上的各种阀门等。高炉送风制度是高炉操作的根本制度，是高炉稳定顺行、优质、高产的重要条件。高炉合理送风制度应达到以下要求：炉料正常稳定下降，炉况顺行；初始煤气流达到合理的分布；炉缸活跃且均匀，渣铁物理热充沛，铁水质量合格；有利于炉型和设备的维护。 7.1高炉鼓风机的选择 (1) 有足够的送风能力.即不仅能提供高炉冶炼所需要的风量,而且鼓风机的出口压力要能够足以克服送风系统的阻力损失,高炉料柱阻力损失以及保证有足够高的炉顶煤气压力,鼓风机最大的鼓风量应能满足夏季高炉冶炼强度的要求；冬季应能在经济区域工作。 (2) 风机的风量及风压要有较宽的调节范围。即风机的风量和风压均应适用于炉况的顺行与难行、冶炼强度的降低与提高、喷吹燃料与富氧鼓风操作以及其它多种因素变化的影响。对于高压炉顶高炉，应考虑在常压冶炼的可行性和合理性。 (3) 送风均匀而稳定。即风压变化时，风量不得自动产生大幅度变化。 (4) 能保证长时间连续、安全及高效率运行。 7.1.1高炉入炉风量 Vo= = =4375.58m3/min 式中：q为每吨干焦耗风量，取2600m3/t。 7.1.2鼓风机出口风量 考虑到漏损（12%）、波动值（10%）和大气影响，鼓风机出口风量为： V=Vo×(1+12%)×(1+10%)/0.94=5734.80 m3/min 由此选择高炉鼓风机型号如表7-1所示： 表7-1 鼓风机数据 型号 风量 风压 转速 功率 传动方式 静叶可调轴流式 6000m3/min 0.45 MPa 32000 kW 同步电动 7.2高炉热风炉设计 （1）热风炉类型选择 蓄热式热风炉按燃烧室所处位置不同分为内燃式、外燃式及顶燃式热风炉。本设计中采用目前较为先进的新日铁式外燃式热风炉。用四座热风炉为一座高炉送风。 （2）外燃式热风炉的特点 1）.外燃式热风炉比内燃式结构合理，由于燃烧室单独存在于蓄热室外，消除了隔墙，不存在隔墙受热不均而破坏的情况，有利于强化燃烧，提高热风温度。 2）.燃烧室、蓄热室、拱顶等部砖衬可以单独膨胀和收缩，结构稳定性较内燃式热风炉好，可以承受高温作用。 3）.燃烧室断面为圆形，当量直径大，有利于煤气燃烧，由于拱顶的特殊连接形式，有利于烟气在蓄热室内分布均匀，尤其是马琴式和新日铁式更为突出。 4）.送风温度较高，可长时间保持130℃风温。 （3）新日铁式外燃式热风炉主要特点 新日铁式外燃式热风炉是在拷贝式和马琴式外燃式热风炉的基础上发展而成的，蓄热室上部有一个椎体段，使蓄热室拱顶直径缩小到和燃烧室直径相同，拱顶下部耐火砖承受的荷重减小，提高结构的稳定性；对称的拱顶结构有利于烟气在蓄热室的均匀分布，提高传热效率。 （4）热风炉蓄热室 蓄热室是热风炉的主体，它由格子砖砌筑而成，格子砖的性能对热风炉的蓄热能力、换热能力及热效率有直接影响。 对格子砖的要求： 1）.单位体积格子砖具有足够的受热面积进行热交换； 2）.有一定的砖重量来蓄热，保证送风周期内不引起过大的风降温； 3）.能引起气流扰动，保持高流速，提高对流传热效率； 4）.格子砖堆砌后结构稳定，砖之间不产生错动。 7.2.1有关原始数据 表7-2 原始数据 项目 参数 入炉风量 4375.58m3/min 热风炉废气温度 250℃ 冷风入炉温度 80℃ 鼓风温度 1200℃ 拱顶设计温度 1400℃ 煤气入炉温度 200℃ 净煤气温度 35℃ 助燃空气温度 200℃ 格子砖 七孔状块砖，砖厚40mm 送风制度：本设计使用四座热风炉，热风炉工作制度主要是二烧二送，单个热风炉的燃烧时间为1.9h，送风时间为1h，每次换炉时间为6min，每个周期是3h，采用自身废气预热煤气和助燃空气到200℃。 表7-3 高炉煤气成分 成分 CO2 CO N2 H2 CH4 ∑ 体积% 22.88 18.63 55.80 1.82 0.87 100 表7-4 焦炉煤气成分 成分 CO2 CO N2 H2 CH4 ∑ 体积% 3.0 6.4 6.0 58.6 26 100 按照焦炉煤气：高炉煤气=4:96 则混合煤气成分见下表 表7-5 混合煤气成分 成分 CO2 CO N2 H2 CH4 ∑ 体积% 22.08 18.14 53.81 4.09 1.88 100 高炉煤气采用干式除尘，高炉煤气中水的体积分数为： 16.63× =20.70m3 ξ（H2O）= ×100%=1.24% 则湿煤气成分的换算系数为： m= =0.9876 则混合湿煤气成分见下表 表7-6 混合湿煤气成分 成分 CO2 CO N2 H2 CH4 H2O ∑ 体积% 21.80 17.92 53.14 4.04 1.86 1.24 100 7.2.2混合湿煤气的燃烧值计算 QDW=126.36CO+107.86H2+359.02CH4 =126.36×17.92+107.86×4.04+359.02×1.86 =3367.90 kJ/m3 7.2.3空气需要量和燃烧生成物的计算 （1） 空气过剩系数范围为1.05～1.10，在本设计中取空气过剩系数为1 .1，即实际空气量是理论需求量的1.1倍。 （2） 燃烧1m3混合煤气的理论空气消耗量L0为： L0= =0.62m3 （3）实际空气需求量Ln为： Ln= L0×1.1 =0.62×1.1 =0.68m3 则燃烧1m3的混合煤气计算见下表 表7-7 燃烧计算表 混合煤气 燃烧反应式 需要氧气量 煤气燃烧生成物的组成 成分 含量% O2 CO2 H2O N2 CO2 21.80 不燃烧 —— 0.218 —— —— CO 17.92 2CO+O2=2CO2 0.0896 0.1792 —— —— H2 4.04 2H2+O2=2H2O 0.0202 —— 0.0404 —— N2 53.14 不燃烧 —— —— —— 0.5314 CH4 1.86 CH4+2O2=CO2+2H2O 0.0372 0.0186 0.0372 —— H2O 1.24 不燃烧 —— —— 0.0124 —— 当b空=1.0时，空气带入的 0.1285 0.483 当b空=1.1时，过剩空气带入的 0.123 0.123 0.046 生成物总量 0.123 0.4158 0.09 1.0604 生成物成分% 7.28 24.62 5.33 62.77 （4）燃烧1m3混合煤气的实际生成物量V产为： V产=V（CO2）+V（H2O）+V（N2）+V（O2） =0.123+0.4158+0.09+1.0604 =1.689m3 （5）助燃空气的物理热Q空为： Q空=C空×Ln =262×0.68 =178.16kJ/m3 （6） 煤气物理热Q煤为： C煤= ×CO2%+CCO×CO%+ ×H2%+ ×H2O%+ ×N2%+ ×CH4 =359.2×21.8%+262×17.92%+260.4×4.04%+288.5×1.24%+260.4×53.14%+351.6×1.86% =284.27kJ/m3 所以Q煤= C煤×1 =284.27 kJ/m3 （7） 生成物的热量Q产为： Q产 = = =2267.81 kJ/m3 7.2.4热风炉理论燃烧温度的计算 t理= 由于C产取决于t理，用迭代法和内插法求得t理，过程如下： C产= ×CO2%+ ×H2O%+ ×N2%+ ×O2% 先假设理论燃烧温度为1300℃和1400℃查表得CO2、H2O、N2和O2在该温度下的焓值。 表7-8 1300℃和1400℃下各生成物的焓值（kJ/m3） 温度/℃ 1300 2991.13 2328.0 1882.09 1907.13 1400 2.315×1400 1.809×1400 1.436×1400 1.503×1400 分别乘以各生成物成分得Q产：1300℃时Q产=2180.72 kJ/m3；1400℃Q产=2348.04kJ/m3，而此前计算出实际的Q产为2267.81 kJ/m3，可见其理论燃烧温度介于1300～1400℃之间，按内插法求得理论燃烧温度为： t=1300+ ×100 =1352℃ 考虑外部热损及不完全燃烧，拱顶温度tv低于t5%左右 tv=t×（1-5%）=1284.4℃ 7.2.5热风炉实际消耗煤气量和空气量的计算 风机的风量为5734.80 m3/min，2个热风炉送风，因此，每个热风炉送风V=2867.40 m3/min，燃烧时间为1.9h，热风炉的效率为80%，则 V煤= = =1429.83 m3/min 因此，V空= V煤×Ln =1429.83×0.68 =972.28m3/min 7.2.6热风炉热平衡的计算 （1）热收入项的计算 燃料的化学热量Q1 Q1= V煤τQDW =1429.83×1.9×60×3367.90 =548969788.1 kJ 煤气的物理热Q2 Q2=V煤τC煤 =1429.83×1.9×60×284.27 =46336186.25kJ 助燃空气的物理热Q3 Q3=V空τC空 =972.28×1.9×60×262 =29040059.04 kJ 冷风带入的物理热Q4，取冷风温度为80℃ Q4=VτC空 =2867.40×1.9×60×1.305×80 =34126647.84 kJ 故总的热收入为Q收=548969788.1+46336186.25+29040059.04+ 34126647.84=658472681.2 kJ （2）热支出项的计算 热风带走的热量Q风 考虑到漏风等因素，设出热风炉的风量为每座2600m3 Q风=V出τ出C出 =2600×2×1×1.428×1200×60 =534643200kJ 废气带走的热量Q废 Q废=V煤×1.6142×t废×1.9×60×1.315 =1429.83×1.6142×250×1.9×60×1.315 =86499253.76kJ 不完全燃烧的热损失Q失 参考马钢实践，取不完全燃烧的热损失为热收入的1%， 所以Q失=Q收×1% =658472681.2×1% =6584726.81kJ 煤气中水分带入的热量Q水 Q水=C水V煤w水 =1.516×200×1429.83×1.24% =5375.70kJ 冷却水带走的热量Q冷 根据以往的实践经验，冷却水带走的热量为热量总收入的1%，则 Q冷=Q收×1% =658472681.2×1% =6584726.81kJ 炉体表面散热Q散1 根据以往的经验炉体散热大概占热量总收入的1.5%左右，本设计取1.5% 则Q散1=658472681.2×1.5% =9877090.22kJ 冷风系统及热风管道的散热Q散2 根据以往的经验冷风系统及热风管道的散热大概占热量总收入的1%左右，本设计取1% 则Q散2= Q收×1% =658472681.2×1% =6584726.81kJ 则Q支=Q风+Q废+Q失+Q水+Q冷+ Q散1+ Q散2 =534643200+86499253.76+6584726.81+5375.70+6584726.81+9877090.22+6584726.81 =650779100.1kJ 热平衡差值△Q=Q收-Q支 =658472681.2-650779100.1 =7693581.1kJ 7.2.7热风炉系统热效率计算 热风炉系统的热效率 η= = ×100% =80.17% 7.3热风炉炉体的设计 7.3.1热风炉蓄热室格子砖的要求 蓄热室是热风炉蓄热并进行热交换的主体部分，它由格子砖砌筑而成，格子砖的特性对热风炉的蓄热能力、换热能力及热效率有直接影响。 1.对格子砖的要求： （1）单位体积格子砖具有较大的受热面积进行热交换； （2）有一定的砖的重量来蓄热，保证送风周期内，不引起过大的风温降； （3）能引起气流扰动，保持高流速，提高对流的传热效率； （4）格子砖堆砌后结构稳定，砖之间不产生错动。 2.格子砖的主要特性指数有： （1）有效通道面积 （m2/m2），其计算公式为： = 式中，A——一块格子砖的砖孔通道面积； A2——一块格子砖的砖面积； （2）1m3格子砖中耐火砖的体积或填充系数V（m3/m3），其计算公式为： V=1- V是格子砖蓄热能力的指标。 （3）格子砖的水力学直径dh，其计算公式为： dh= （4）1m3格子砖的受热面积S，其计算公式为： S= = 格子砖受热面积大，则风温和热效率高 （5）当量厚度δ（m），其计算公式为： δ= = （6）1m3格子砖的质量，kg/m3，其计算公式为： G=（- ）ρ 式中，ρ——格子砖密度，G是格子砖蓄热能力的指标。 本设计采用 43mm的七孔格子砖，其性能参数见下表： 表7-9 43mm的七孔格子砖性能参数 / m2·m-2 V/ m3·m-3 dh/m S/m2·m-3 δ/m G/kg·m-3 厚度/mm 0.409 0.591 0.043 38.07 0.031 1535.8 90 7.3.2所需加热面积的计算 热面积计算公式： F= 其中： 1．Q为高温烟气在蓄热室内传给冷空气的全部热量 Q=Va.Ca(t2-ti） V0为单位炉容送风量，V0= = =2.48Nm3/min·m3 Va= = =343430.4 综上得Q=343430.4×1.396×（1200-80） =536960299kJ/周期 2．Δt为平均温差 Δt= = =184.59℃ 式中：tv、t1分别为烟气入口、出口温度； ti、t2分别为空气入口、出口温度； 3．实际总传热系数K的计算： K= 格砖上下端温度为 = =1300℃ = =165℃ 本设计中热风炉高温区采用硅砖，其他部位采用粘土砖，其性质如表7-10所示： 表7-10 热风炉砌筑用耐火材料性质 砖名 λ0 b Cp0 b’ ρ(kg/m3) 高铝砖 1.31 -0.16×10-3 0.2 0.56×10-4 2200 黏土砖 0.72 0.5×10-3 0.2 0.63×10-4 2000 故 =（1.31-0.16×10-3×1300）×4.18=4.6064kJ/（m·h·℃） =（0.72+0.5×10-3×165）×4.18=3.3545kJ/（m·h·℃） =（0.2+0.56×10-4×1300）×4.18=1.1403kJ/（m·h·℃） =（0.2+0.63×10-4×165）×4.18=0.8795kJ/（m·h·℃） （1）热阻R的计算 R= 式中δ——为格砖当量厚度的一半，即为0.015m； ρ——格子砖的密度； C——格子砖的热容； β——燃烧和送风总时间是是燃烧时间的倍数，本设计取1.5； τz——燃烧时间和送风时间的和，本设计取3h。 则： = =0.00936m2.h.周期/kJ = =0.0133 m2.h.周期/kJ （2）燃烧周期传热系数a1和送风周期传热系数a2的计算 设烟气在格砖孔道中流速Wg为2.0m/s,则鼓风在孔道中流速W0为： W0= = =2.51m/s 烟气和鼓风在热风炉上端和下端的温度如下表所示： 表7-11 烟气和鼓风在热风炉上端和下端的温度 部位 上端 下端 烟气温度/℃ 1400 250 鼓风温度/℃ 1200 80 则： a1=0.74CWgd-0.333T0.25 式中，C——格子砖表面粗糙程度和孔道表面特征系数，1.0； Wg——烟气在孔道中的流速，2m/s； d——格子砖当量直径，0.06m； T——烟气在上端的温度，k。 故a1a=0.74×1×2×0.06-0.333×(1400+273)0.25×4.18 =100.88kJ/ m·h·℃ a1b=0.74×1.70.8×0.06-0.333×(250+273)0.25×4.18 =75.4 kJ/ m·h·℃ a2=0.74CW0d-0.333T0.25 式中，W0——鼓风在孔道中的速度，2.51m/s； T——鼓风在上端的温度，k。 故 a2a=0.74×2.51×0.06-0.333×(1200+273)0.25×4.18 =122.75 kJ/ m·h·℃ a2b=0.74×2.51×0.06-0.333×(80+273)0.25×4.18 =85.88 kJ/ m·h·℃ （3）辐射传热系数a辐的计算 送风周期中空气含三原子气体很少，辐射传热现象可忽略不计。燃烧周期中烟气含CO2和H2O多，具有较大的辐射能力和热射线吸收率，故在蓄热室上部的辐射传热系数可按下式计算： ar= =(0.18×21.80+0.3×1.24)×(14－2)×0.060.5×4.18 =52.78kJ/ m·h·℃ 式中：PCO2、PH2O分别为湿煤气中CO2和H2O的体积含量 tv为烟气温度 （4）由上可得上下端的理想给热系数： K上= 其中，t1——送风周期，1h； t2——燃烧周期，1.9h； = + ar =100.88+52.78 =153.66 kJ/ m·h·℃ =122.75 kJ/ m·h·℃ K1= = 47.77kJ/ m·h·℃ K2= = =34.42kJ/ m·h·℃ 所以 536960299K= = =41.10 kJ/ m·h·℃ 由上述计算可得 F= = =70777.01m2 考虑到格孔的错位、堵塞、渣化等可能造成的损失，增加8%的加热面积，则 F=70777.01×1.08=76439.17m2 四座热风炉总的加热面积F总： F总=F×4=305756.68m2 7.3.3热风炉尺寸的计算 1．每座热风炉蓄热室格砖的体积的计算 Vc=F/σ=76439.17/38.07=2007.86m3 2．每座热风炉蓄热室格砖横断面积的计算ii fh= =16.60m2 fc= = =40.59 m2 3．热风炉内径D的计算 一般蓄热室横截面面积占热风炉面积的75%，则热风炉内径D为： D = = =8.30m 4．热风炉外径的确定 一般大墙耐火砖厚度为345mm，绝热层为115mm和填料层40～80mm，炉壳厚度为15mm，故热风炉外径为： D0=8.30+2×（0.345+0.115+0.06+0.015） =9.37m 5．热风炉高度H的计算 H=h+hv+hp+hf+bv 式中：h为蓄热室有效高度，m， h=Vc/fc=2007.86/40.59=49.47m； hv为拱顶高度，本设计采用半圆形拱顶， hv=Do/2=4.67m； hp为支柱和炉箅子的高度，取2.0m； hf为炉底砌砖厚度，取0.23m（75mm砖砌3层）； bc为拱顶与炉壳的间隙，取0.5m 由此，可得： H=h+hv+hp+hf+bc=49.47+4.67+2.0+0.23+0.5 =56.87m 6．对热风炉几个常用指标的核算 1）高炉每m3有效容积所拥有的加热面积： = =66.24m2 在65~80m2范围内 2）热风炉高径比 H/Do=56.87/9.37=6.07 在4.5~6.5的范围内 结论：校核合适 10．燃烧室尺寸的计算 1）燃烧室内径D燃1的计算 D燃1=2R R=(fc/3π)0.5=2.08m D燃1=2×2.08=4.16m 2）燃烧室外径D燃的计算 D燃= D燃1+2(0.345+0.115+0.09+0.015) =5.29m 7.4热风炉的附属设备 7.4.1助燃风机 每小时耗煤气量 V煤气=1429.83×2 =2859.66m3/min 空气消耗量 Q’=K V煤气 =1.13×2859.66 =3231.42 m3/min 此外风量应保持15~30%的富余量，本设计取15% Q实际= Q’（1+15%） =3716.13 m3/min “交叉并联”送风制度可按“二烧二送”制度考虑，每座高炉配备两台助燃机集中送风，一台备用，一台工作。一台风机应同时供给两座热风炉空气。考虑到漏风量以及其它阻力，选择助燃风机如表7-12所示： 表7-12助燃风机参数 型号 传动 风量 /（m3/min） 出口压力 /Mpa 转速 /（r/min） 轴功率/ kw AV71-14轴流全静静叶可调 冷凝反动式汽轮机NK50/71 9549 0.37 4400 48000 7.4.2燃烧器 （1）燃烧器的选择 燃烧器是将混合煤气与空气送入燃烧室燃烧的装置。主要有套筒式燃烧器和栅格式燃烧器两种，就其材质而言分为金属燃烧器和陶瓷燃烧器。陶瓷燃烧器又分为套筒式陶瓷燃烧器、栅格式陶瓷燃烧器、3孔式陶瓷燃烧器。 本设计采用3孔式陶瓷燃烧器，如图7-1所示。 图7-1 3孔式陶瓷燃烧器 1——助燃空气入口；2——焦炉煤气入口；3——高炉煤气入口 （2）本燃烧器的优点 1）使气流混合均匀，燃烧充分，燃烧火焰短，而且采用低发热值的高炉煤气将高发热值的焦炉煤气包围在中间燃烧的形式，避免了高温气流烧坏隔墙，特别是避免了热风出口处的砖被烧坏的弊病； 2）采取高炉煤气和焦炉煤气在燃烧器内混合，要比它们在管道中混合要好得多； 3）燃烧时，由于焦炉煤气是从燃烧器的中心部位喷出，所以燃烧气流的中心温度比边缘温度高，约200℃左右； 4）燃烧能力大，为进一步强化热风炉和热风炉大型化提供了条件。 7.4.3热风炉阀门 热风炉是高温高压装置，其燃料易燃易爆并且有毒，因此热风炉设有复杂的阀门系统，用以控制燃烧和送风过程。其中燃烧系统阀门有：空气燃烧阀，高炉煤气燃烧阀，焦炉煤气燃烧阀，焦炉煤气阀，吹扫阀，焦炉煤气放散阀，助燃空气流量调节阀，高炉煤气流量调节阀，焦炉煤气流量调节阀以及烟道阀等。送风系统的阀门有：热风阀，冷风阀，混风阀，混风流量调节阀，充风阀，废风阀，以及冷风流量调节阀等。本高炉热风炉阀门系统采用自动连销操作。 （1）热风炉系统阀门的要求： 1）能够在各种具体条件下（高温、高压、多尘），长期保持密封； 2）操作可靠； 3）气流流过的阻力要小； 4）设备结构要尽量简单以利于检修和操作。 （2）热风炉阀门的基本类型：闸板阀；蝶阀；球阀。 （3）本设计热风炉系统阀门的特点及配置 1) 热风阀：安装在热风出口和热风主管之间的热风短管上。其作用是：在燃烧期关闭，割断热风炉与热风管道之间的联系。本设计采用φ1800mm的热风阀，最高风温1300℃，最大压力0.5Mpa，它的优点是： ①冷却强度大，冷却水流速1.5～2.0m/s； ②采用薄壁结构，导热性好，寿命长； ③阀板、阀座非接触表面喷涂耐火材料； ④采用纯水冷却，阀的通水管路内不会结水垢。 2) 切断阀：由闸板阀、曲柄盘式阀、盘式烟道阀构成。其作用是：切断煤气、助燃空气、冷风及烟气。本设计主要采用曲柄盘式阀，该阀门常作为冷风阀、混风阀、煤气切断阀、烟道阀等。 3) 调节阀：一般采用蝶形阀，其作用是：调节煤气流量、助燃空气流量、冷风流量及混风的冷风流量等。 4) 充风阀和废气阀：热风炉从燃烧期转换到送风期，当冷风阀上没有设置均压小阀时，在冷风阀打开之前必须使用充风阀提高热风炉内的压力。反之，热风炉从送风期转换到燃烧期时，在烟道阀打开之前必须打开废气阀，将热风炉内相当于鼓风压力的压缩空气由废气阀排放掉，以降低炉内压力，采用闸板阀作为充风阀和废气阀。 5）放风阀和消音器：位于鼓风机和热风炉组织间的冷风管道上。其作用在于：在鼓风机不停止工作的情况下，用放风阀把一部分或全部鼓风排放到大气中去的方法来调节入炉风量。放风阀上必须设置消音器以降低鼓风带来的强烈噪音。 6）冷风阀：是位于冷风之管上的切断阀。其作用是：在送风期，打开冷风阀可以把高炉鼓风机鼓出的冷风送入热风炉。燃烧期则关掉冷风阀，以切断冷风管。 热风炉管道配置如下图所示： 图7-2 外燃式热风炉系统示意图 7.4.4煤气和助燃空气的预热设备 为满足提高风温的要求用烟道废气对助燃空气和煤气预热，本设计采用由热管组成的分离式热交换器预热空气和煤气,如图（7-3）所示，其主要有如下优点： 图7-3 热管预热系统 1-烟道；2-助燃风机；3-热管；4-热风炉；5-烟囱；6-副烟道阀；7-助燃空气管；8-煤气管 1）可解决远距离的冷热流体间的换热。 2）冷热流体的分箱结构，可防止其间的相互泄露，为同时预热高炉煤气和空气创造了条件。 3）可实现多种流体间换热。 4）布置较灵活制作简单。 预热器主要热工参数如表（7-13）所示： 表7-13 预热器主要热工参数 项目 烟气侧 助燃空气侧 高炉煤气侧 迎风面尺寸 5×5.311 4×3.312 4×3.312 换热元件管径 φ51×3.5 φ51×3.5 φ51×3.5 管数 53 33 32 换热面积 5402m2 2691 m2 2609 m2 流体出口温度 140℃ 120℃ 120℃ 流体入口温度 265 16 35 排数 14 14 11 7.5热风炉的耐火材料及砌体结构 7.5.1热风炉内衬的破损机理及选砖原则 1.热风炉砌体工作条件十分恶劣。引起其破损的原因主要有： 1）高温作用所产生的压应力和拉应力； 2）高温反复波动引起的温度应力； 3）燃烧产物对拱顶和炉墙的直接冲刷； 4）烟气中尘粒与砖产生化学反应形成低熔点化合物； 5）在使用温度下，长期载荷作用引起的变形收缩（蠕变性）； 6）下部砌体受很大的自身压缩载荷； 7）煤气在徐蓄热室燃烧及格砖过热等，从而造成拱顶砌体变形、剥落、下沉及格砖下陷和砖表面热剥落、砖缝开裂、隔墙倒塌出现短路等故障。 2.因此热风炉所用耐火材料应依其工作温度、操作条件、热风炉型式及使用部位不同而选择，选择原则为： 1）砌体砖的最高表面温度作为选择耐火度的； 2）耐火砖的抗蠕变性能是最重要的质量指标； 3）耐火砌体的膨胀缝主要取决于温度和材料的热膨胀性； 4）热风炉下部耐火砖承受很大的压力，故此处应选择抗压强度大的耐火材料； 5）绝热砖应选择导热系数低、气孔率大、密度小的耐火材料，且其使用温度以重烧线收缩率小于2%的温度再加50℃为基准。 本设计热风炉各部位使用的耐火材料为：从高温区至低温区，根据其温度条件，主要由硅砖和粘土砖砌筑而成，除此之外，还使用喷涂料、陶瓷纤维、填充料、涂抹料、耐火泥浆。热风炉拱顶、燃烧室和蓄热室上部采用硅砖，其他部位采用粘土砖。 7.5.2砌体结构 1)采用相互独立的砌体结构：拱顶、锥体部、大墙砖、连接管道、格子砖砌体等均为互为独立的砌体； 2）异型砖和组合砖：为了提高结构稳定性，在高温区采用大块砖、带凹凸行砖和阶梯状砖，在开口部用各种型号的异型砖组合砌筑，以加强稳定性； 3）高效格子砖：是热风炉换热的基本元件，上下层格砖相互咬砌，使蓄热室格砖形成一个整体砌筑； 4）加厚隔热保护层； 5）合理预留膨胀缝； 6）蓄热室底部结构：为确保密封，炉壳和底封板焊成一个不漏气的整体，和地基之间用地脚螺栓固紧。 第八节 高炉喷吹系统 高炉喷吹燃料是在扩大燃料来源，节约焦碳的基础上发展起来的。喷吹燃料可以降低生产成本，而且还可以使用高风温，富氧鼓风，改善高炉操作条件。因此，高炉喷吹燃料技术得到广泛应用。 目前用于喷吹的燃料，固体燃料有无烟煤、烟煤等；液体燃料有重油、焦油等；气体燃料有天然气、焦炉煤气等。本设计采用的是无烟煤喷吹。 8.1煤粉制备工艺流程 喷吹用煤的要求为固定碳含量高，灰份及硫含量低，同时必须制成粉状，通常要求80%以上的细粉粒度小于0.074mm，因此还要求煤粉的可磨性好。 本设计制粉工艺流程采用干燥和磨粉同时进行。其工艺流程如图（8-1）所示： 图8-1 煤粉制备工艺流程示意图 8.2喷吹工艺流程 喷吹工艺可分为常压喷吹、高压喷吹。高压喷吹可分为单罐并列式、双罐并列式、三罐重叠单列式。本设计采用三罐重叠单列式。 1.喷煤系统组成 1）煤粉制备：包括原煤装卸、贮存、输送、制粉以及煤粉贮存等。 2）输送设备：煤粉仓下的输送设备、输送气源管道及煤粉收集装置。 3）喷煤设备：集气罐、贮气罐、喷吹罐、输送系统及喷枪。 4）空气源：空气压缩机及管道设施。 2.喷煤主要设备确定 （1）喷煤罐有效容积的计算 1）单位时间内喷煤量 m= = =33.80t/h 式中：VU——高炉有效容积； η——高炉有效容积利用系数； G ——吨铁喷吹量； 2）取喷吹罐喷吹周期为0.5h；倒罐周期τ为0.5h,则： 喷吹罐的容积 VP= = =27.26m3 式中：γ——煤粉密度，0.62t/m3 （2）贮煤罐有效容积的计算 贮煤罐有效容积一般略大于喷吹罐有效容积，常为喷吹罐有效容积的1.1～1.2倍，本设计取1.2倍，则喷吹罐有效容积VZ为： VZ=27.26×1.2 =32.71 m3 （3）磨煤机 本设计采用RP-783型中速磨煤机制粉工艺来制备煤粉。其优点有： 1） 与钢球磨煤机比较，电耗大大减少； 2） 运行平稳，噪音甚低； 3） 密封性好； 4） 设备结构简单，维修方便； 5） 出力调节范围大，煤粉细度控制精确； 6） 占地面积小。 （4）混合器的计算 混合器是想高炉内输送煤粉的设备，其结构形式采用焊接结构。 混合器入口直径计算： D= = =2.15cm 式中：K——系数，每cm2的混合器入口面积每小时通煤量，取15m3/h.cm2； D——混合器的入口直径； Q——混合器的生产能力， Q= （5）喷枪的选择 喷枪是将煤粉从直吹管吹入炉内的设备。国内普遍采用的喷枪有插入式和风口小套喷枪两种。本设计采用直吹管斜插式如图（8-2）所示，喷枪本身为内径14mm普通冷拔耐热钢管。喷枪从风口末端插入，插入位置应保证煤粉流股与风口不摩擦，否则易损坏风口。 图8-2 直吹管斜插式喷枪 （6）分配器的选择 为稳定高炉炉况，提高煤粉喷吹量，改善经济技术指标，采用空心锥形分配器对煤粉进行均匀分配。喷吹总管在炉台只接一只空心锥形分配器，设10个支管。分配器的中心线平行，可以在分配器上部集束引出眼热风围管下缘做圆周布置，对高炉空间干扰少。 第九节 高炉煤气除尘系统和渣铁处理系统 9.1煤气除尘系统 9.1.1高炉煤气除尘目的及工艺流程 1.高炉煤气除尘的目的： 1）高炉冶炼过程中，从炉顶排出大量煤气，其中含有CO、H2、CH4等可燃气体，可以作为热风炉、焦炉、加热炉等的燃料。 2）是由高炉炉顶排出的煤气温度为150～300ºC,标态含有粉尘约40～100 g/m3。如果直接使用，会堵塞管道，并且会引起热风炉和燃烧器等耐火砖衬的侵蚀破坏。 3）高炉煤气含有害成分（如CO、NO等），加之产生的大量粉尘，对周围大气有严重污染，必须经过一定处理后回收，以利于环境保护。 4）生产中形成的粉尘，都含有较高的铁氧化物，可回收经人造富矿处理，再返回高炉冶炼。 2.工艺流程 煤气除尘设备分为湿法除尘和干法除尘两种，本设计采用干法除尘，与高炉煤气“湿法除尘”工艺相比，干法除尘具有节水、环保、煤气除尘效果好的特点。该除尘系统主要由重力除尘器和布袋除尘设备组成，后面有调压装置和TRT炉顶余压透平发电装置。其除尘的工艺流程如图9-1所示： 图9-1 干式除尘的工艺流程图 9.1.2煤气除尘设备及原理 本套除尘设备主要包括重力除尘器和布袋除尘器，他们分别担负着粗除尘和精除尘的任务。 1.重力除尘器 重力除尘器的除尘原理是煤气经中心导入管后，由于气流突然转向，流速突然降低，煤气中的灰尘颗粒在惯性力和重力的作用下沉降到除尘器底部。要达到除尘的目的，煤气在除尘器内的流速必须小于灰尘的沉降速度。如下图所示： 图9-2 重力除尘器 1—煤气下降管；2—除尘器；3—清灰口；4—中心导入管；5—塔前管 重力除尘器的主要尺寸： （1）圆筒部分直径D（m） Q=10000×1412.10/(24×3600) =163.44m3/s 1412.10——一吨生铁产生的干煤气量 D=1.13×（Q/V）0.5 D=1.13×（163.44/1.0）0.5 =14.45m 式中，Q——煤气流量，m3/s； V——煤气在圆筒内的速度，约0.6～1.0m/s，本设计取1.0m/s。 （2）圆筒部分高度H（m） 直筒部分高度要求能保证煤气停留12～15s，取15s，则 H=15×V=15×1.0=15m 校核其高径比H/D： H/D=15/14.45=1.04 符合要求。 除尘器下口直径d=0.56×D=8.09m，内管上部直线段长度为8.09×4=32.36m 除尘器下降圆锥与水平面的夹角为55℃，除尘器内喇叭以下的积灰体积应满足三天的积灰量。 2.布袋除尘器 （1）布袋除尘器及其原理 布袋除尘器是利用各种高孔隙率的织布或滤毡，捕集含尘气体中的尘粒的高效率除尘器。一般直径大于布袋孔径1/10的尘粒均能被布袋捕集。由于布袋材料和织造结构的多样性，其实用性能的计算仍是经验性的。在理论上比较公认的捕集机理有：尘粒在布袋表面的惯性沉积、布袋对大颗粒（直径大于1μm）的拦截、细小颗粒（直径小于1μm）的扩散、静电吸引和重力沉降5种。 （2）布袋除尘器对高炉煤气的除尘效率在99%以上，阻力损失小于1000～3000Pa，净煤气含尘量可达5mg/m3以下。布袋除尘系统工艺流程图见下图： 图9-3 布袋除尘工艺流程 9.2渣铁处理系统 高炉冶炼中有大量高温液态的生铁和炉渣由高炉下部的铁口和渣口放出。及时合理的处理好这些生铁和炉渣是保证高炉正常生产的关键环节。为了搞好这项工作，必须有完好的出铁、出渣设施及足够的运输能力。渣铁处理设备与设施应满足下列要求： 1）出铁出渣设备必须工作可靠； 2）必须有足够的渣铁处理和运输能力； 3）有利于提高生铁质量，增加生铁的回收率； 4）有利于炉渣的综合利用； 5）改善工作条件，有较高的机械和自动化水平。 9.2.1风口平台及出铁场 （1）风口平台 在风口中心线以下约1.5m左右的水平面上，沿高炉炉缸四周设置的工作平台称为风口平台。一般为钢筋混凝土结构，上面填沙并砌筑耐火砖和红砖做基础层，最上面平砌一层红砖或废耐火砖，砌成一定斜度，以利排水。本设计高炉平台宽为45m。平台上设置渣沟，还供观察和更换风口，放渣，维护渣口、渣沟，检查冷却设备，操纵一些阀门等。平台下面有支柱为架空式，柱距一般为6.0m。 （2）出铁场平面布置 在铁口侧设置铁水沟和下渣沟的炉前平台称为出铁场。一般比风口平台低1.5m。出铁场的基本形式有高炉容积的大小和与其相适应的铁口数目来确定。随着高炉的大型化，铁口数目增加，当采取连续出铁时，渣口实属多余，故本设计不设渣口，靠铁口放渣。 本设计高炉日产铁量5070吨，铁口取三个。 本设计中出铁场分为主副两跨。铁沟及摆动流嘴布置在主跨，渣沟和残铁罐布置在副跨。每个出铁口均有两条专用的混铁车停放线，全炉共六条，渣铁运输线与出铁场成垂直布置，这样可以缩短铁沟长度，减少出铁时铁水温降和利于铁沟维护。出铁场设计为架空式，其下可做仓库及存放渣沟、泥炮等。 出铁场的主副跨中均设有桥式起重机和若干悬臂起重机，担负各种设备的调运。 在出铁场端头，设有主沟、摆动流嘴和残铁罐的修理场，修理场在主副跨桥式起重机的工作范围内。 本设计还设有一次、二次除尘装置，消除出铁时的烟尘。 9.2.2渣铁沟和撇渣器 1.渣铁沟 渣、铁罐布置在两条放线上，渣、铁罐布置在出铁场的两侧。渣铁沟长度尽可能短，以减少维修工作量和耐火材料消耗量。 支铁沟坡度为7°，流嘴处为9°。 主铁沟的下渣出口至撇渣器中心线的距离为1.2m。本设计采用活动主沟。其主要特点有： 1）主沟外壳采用风冷，可减轻高温引起的热变形，保护耐火材料，利于延长主沟寿命； 2）主沟内常贮渣铁水，使出铁时从铁口流出的渣铁不直接冲击沟底内衬，从而减轻了耐火材料受冲击和磨损的程度，同时还设有沟盖，减少了沟衬受冷急热的影响，提高了主沟使用寿命。 3）主沟较深，本设计取1.3m，不仅可贮存渣铁还利于渣铁充分分离，而且一般还不会发生渣铁益处主沟事故。 4）主沟用耐火捣打料砌筑，材质好，寿命高。 2.撇渣器 撇渣器是利用渣铁的密度不同，用挡板把下渣挡住，只让铁水从下面穿过，达到渣铁分离的目的。本设计采用活动撇渣器，定期更换，如下图所示： 图9-4撇渣器示意图 1—主铁沟；2—下渣沟砂坝；3—残铁沟砂坝；4—挡渣坝；5—沟头；6—支铁沟；7—残铁孔；8—小井；9—砂口眼 此外，为了缩短铁沟，引入摆动流嘴，如图9—5所示，主要由流嘴本体、耳轴和驱动部分组成。摆动溜嘴安装在出铁场下面，其作用是把经铁水沟留来的铁水注入出铁场平台下的任一个铁水罐中，一般摆动角度为30°，摆动时间12s，采用摆动流嘴时，需要有两个铁水罐列。摆动流嘴的外壳为钢板焊接，内衬为耐火材料。流嘴嵌入耳轴中，在传动装置侧，流嘴与耳轴之间用固定楔子压紧，耳轴与传动装置相连，而流嘴本体与传动装置是脱开的。驱动装置是风动机，在不能供给压缩空气的紧急情况下也可改为手动。 图9-5 摆动流嘴结构示意图 1-驱动装置；2-耳轴；3-楔子；4-流嘴本体 9.2.3炉前主要设备 炉前设备主要有：开铁口机、堵铁口泥炮、堵渣机、换风口机、炉前吊车等。 1.开铁口机 开铁口机是高炉出铁时打开铁口的设备。开铁口机必须满足一下要求： 1）开孔的钻头应在出铁口中具有一定的倾斜角度的直线孔道，其孔道直径应小于100mm； 2）开铁口的一切工序都应机械化，并能远距离操作，以保证工人安全； 3）开铁口时不得破坏泥套河覆盖在铁口区域炉缸内壁上的泥包； 4）外形尺寸应尽可能小，并当打开出铁口后能很快撤离出铁口。 本设计采用悬挂式全气动开铁口机。 2.堵铁口泥炮 堵铁口泥炮是用来赌铁口的设备。本设计采用MHG60型液压泥炮。 3.堵渣机 堵渣机常用铰接的平行四连杆结构。本设计采用吹风式堵渣机，其特点是放渣时把塞头拔出即放渣，而不必人工打开渣口。 4.换风口机 本设计采用吊挂式换风口机。它主要由小车运行结构、立柱回转及升降机构、挑杆伸缩机构、挑杆摆动机构、挑杆冲击机构及卷扬机构等组成。 5.炉前吊车 为减轻炉前劳动强度需设置炉前吊车，它的主要作用是用于吊运炉前的各种材料，清理渣铁沟，更换主铁沟、撇渣器和检修炉前设备等。 9.2.4铁水处理设备 铁罐车是专门用于运输铁水的特殊铁路车辆，铁水罐可在车架上倾翻而卸载。 混铁罐车分上部敞开式和混铁炉式。本设计采用混铁炉式铁罐车（如图9-6），其主要优点为：热量损失小，形成的残铁和铁瘤较少，罐车中铁水成分在一定程度上能起混匀作用，砖衬寿命较长。 图9-6 混铁炉式铁罐车 1—锥形铁水罐；2—枢轴；3—耳轴；4—支承凸爪；5—底盘；6—小轴 1）高炉的铁水罐数 每昼夜出铁次数的计算： N= × = × =1.2× =13.5次，因此取14次。 式中：P——高炉昼夜出铁量； ——每昼夜出铁的波动系数，一般取1.2； T安——炉缸安全容铁量； 0.6——炉缸容铁系数； h——铁口中心线到渣口中心线的高度； ρ铁——铁水密度，取7.1t/m3。 铁水罐数： 本设计取铁水罐车容量为300t，日出铁次数为14次。 m0= =1.21,取m0为2 2）工作的铁水罐车数量 m1= m0 = =1.4,取m1=2 式中：τt——铁水罐车的平均周转期，取1.2h； n——高炉的日出铁次数； s——同内型高炉的座数。 3）检修铁水罐车的数量 m2=m1 = =0.42，取m2=1 式中：τ1——铁水罐大修时间，取85h； τ2——铁水罐中修时间，取42h； T——在两次大修之间的铁水罐寿命，取500次。 4）备用的铁水罐车数量 取m3=m1=2 由上可得高炉车间的铁水罐车总数 m= m1+ m2+ m3=5 9.2.5水渣处理 高炉冶炼每吨生铁副产0.3～0.5吨炉渣。炉渣经适当处理后可作为水泥原料、隔热材料以及其他建筑材料等。高炉渣处理方法有炉渣水淬、放干渣及冲渣棉，目前以生产水渣为主，约占全部高炉渣的50%～60% 水渣有泡渣和炉前水冲渣两种，本设计采用炉前水冲渣。炉前水冲渣的常见方法有平流沉淀法、英巴法（INBA）、拉萨法（RASA）等，本设计采用英巴法，其工艺流程如图（9-7）所示： 图9-7 英巴法冲渣工艺流程图 1-冲渣箱；2-水渣沟；3-水渣槽；4-烟囱；5-滚筒过滤；6-温水槽；7-中继槽；8-排料胶带机；9-底流泵；10-温水泵；11-盖；12-成品槽；13-冷却塔；14-搅拌水；15-洗净水；16-补给水；17-洗净空气；18-冲渣泵；19-清洗泵 INBA系统优点： 1） 设备布置紧凑，占地面积小； 2） 环境污染少； 3） 连续过滤和排渣； 4） 过滤效率高，滤液含微粒渣很少，不必设置专门的沉淀池； 5）回转脱水机由液压驱动，可根据渣量的大小调节脱水能力，可控制水渣的含水量，获得质量均匀的产品； 6）工作可靠性高，全部设备由计算机控制，机械化和自动化水平高； 7）设备简单，部件磨损小，维修工作量小，能量消耗低，INBA法只需3台水泵，而RASA法设29台水泵； 8）投资省。 该工艺主要设备有： 1）水渣冲制箱（粒化器）：为钢板焊接的箱形结构，由箱体、喷嘴板、进水口组成。 2）水渣沟：将水渣浆引入渣水斗，主要有沟体和沟盖组成。沟体为一般钢结构件，沟内衬有高铬铸铁。 3）渣水斗：其内设有碰撞板、挡板和栅格。 4）分配器和缓冲器：分配器与渣水斗下部相连，其作用是渣水沿转筒过滤器长度方向均匀分布。缓冲槽则设在分配器下部以减少渣水对转筒及滤网的冲击。 5）转筒过滤器：该工艺的核心设备，主要由转筒本体和支承结构、驱动和传动装置、封罩等组成。 6）集水槽：设在转筒下方，承接转筒滤出的水。 第十节 车间的平面布置 10.1车间平面布置的原则 在钢铁联合企业中，高炉炼铁车间占有重要地位。高炉炼铁车间平面布置的合理与否，关系到相邻车间和公用设施布置是否合理，并且对单位生铁成本和单位经济效益有一定影响，因此规划车间平面布置时一定要考虑周到。在总平面布置中，高炉炼铁车间位置应靠近原、燃料供应车间和成品生铁使用车间，务必使物料流程短捷合理。 高炉炼铁车间平面布置的原则： 1. 在工艺合理，操作安全，满足生产的条件下，应尽量紧凑，并合理共用一些设备及建筑物，以求少占土地及缩短运输线、管网线的距离。 2. 足够运输能力，保证原料及时入厂和产品（副产品）及时运出。 3. 车间内部铁路、道路布置要畅通。 4. 要考虑到扩建的可能性，在可能的条件下留一座高炉的位置。在高炉大修、扩建时，施工安装作业及材料设备堆放等不得影响其他高炉正常生产。 10.2高炉炼铁车间平面布置的形式 平面布置根据场地条件有各种各样的布置形式，常用的基本形式有： 1．一列式布置： 其特点是高炉和热风炉中心线在同列上，出铁场在此列线上。车间铁路线上。车间铁路线与高炉列线平行。高炉出铁侧有铁水罐车停放线及走行线，出渣罐车停放线及走行线或水力冲渣系统设施。 此种形式的优点是紧凑，可共用一些设备和构筑物，节省投资。但是，因铁路线不在车间内连接，所以，运输的自由度小，且当高炉数目多时运输不便。 2．并列式布置： 特点是高炉和热风炉分设在两列线上，出铁场布置在高炉列线上，车间铁路线与高炉列线平行。优点是缩短了高炉间距，但是，跨度较大，运输能力有限，且热风管线上，热损失增加。 3．岛式布置： 特点是每座高炉和它的热风炉．出铁场，渣铁罐车停放线又与车间两侧的运输线相连，不受相邻高炉的影响，在车间没有专用的除尘器清灰线和辅助线。 其优点是运输能力大且灵活，两高炉之间渣罐车的停放线可相互联络，以备事故临时调用。但高炉数目多时也较紧张。缺点是高炉间距较大，管线较长，建设费用较高，适用于3000m3以上的高炉。 4．半岛式布置： 特点是每座高炉有独立的堵头的多股铁水罐车停放线，这对于具有较多出铁口和出铁场的大型高炉车间提高产品运输能力是有益的且运输灵活。每个铁口的铁沟下面均设有独立的配车停放线。用大容量的混铁炉型铁水车将铁水运往氧气转炉车间。炉渣在炉前冲水渣，或放入干渣坑，冷却后破碎，用大型汽车运出。 5．超大型高炉的岛式布置： 特点是每座高炉有独立的多股铁水罐车停放线，在停放线上的两端都有行车线，运输灵活，而且能力大，高炉之间相互不影响，适用于多铁口多出铁场的超大型高炉。 综合以上几种布置形式并结合本设计高炉容积大小、座数和装料方式及地形条件等因素，采用半岛式布置。 半岛式布置形式的高炉和热风炉列线与车间调度线交角增大到45°，因此高炉距离近，并且在高炉两侧各有三条独立的有尽头的铁水罐车停放线和一条辅助材料运输线。出铁场与铁水罐车停放线垂直，缩短了出铁场长度，设有摆动流嘴，出一次铁可放置多个铁水罐车。 参考文献 [1]炼铁设备及车间设计，冶金工业出版社，2011； [2]高炉炼铁设计原理，胡洵璞 化学工业出版社 2010年02月； [3]钢铁厂设计原理，冶金工业出版社，1995年05月01日； [4]王筱留.钢铁冶金学(炼铁部分,第2版).北京: 冶金工业出版社, 2011； [5]成兰伯，高炉炼铁工艺及计算。北京：冶金工业出版社，1991； [6]张树勋,钢铁厂设计原理（上册）,北京：冶金工业出版社,1994； [7]赵润恩,炼铁工艺设计原理,北京：冶金工业出版社,1993； [8]章天华，鲁世英。炼铁。现代钢铁工业技术。北京：冶金工业出版社，1986； [9]丁泽洲，钢铁厂总平面设计。北京：冶金工业出版社，1998； [10]严允进，炼铁机械，冶金工业出版社； [11]炼铁机械设备设计，冶金工业出版社； [12]任贵义. 炼铁学（下册）. 北京: 冶金工业出版社，2004； [13]钢铁厂总图运输设计参考资料编写组. 钢铁厂总图运输设计参考资料. 冶金工业出版社, 1978； [14]炼铁设计参考资料编写组.炼铁设计参考资料.冶金工业出版社,1979； [15]项钟庸,郭庆弟. 蓄热式热风炉. 北京:冶金工业出版社, 1988； [16]张文玲.国内外高炉的生产现状及其发展趋向.钢铁钒钛, 1997 [17]R. B. Bird, W. E. Stewart and E. N. Lightfoot: Transport Phenomena, JohnWiley and Sons, New York, (1960), 1； [18]J. Huang, P. G. Hill, W. K. Bushe and S. R. Munshi: Comb. Flame, 136 (2004)； [19]T. H. Bürgler, G. Brunnbauer and A. Ferstl: Proc. of 3rd Int. Conf. on Science and Technology of Ironmaking, Steel Institute VDEh, Düsseldorf, (2003) 致谢 　　饮水思源，在此谨向家中父母致以衷心的感激，他们用四年的辛劳换来了我四年知识的增加和自身的成长，养育之恩无以为报，唯有不断奋斗。此外，本设计在完成过程中得到汪老师和同学们的大力指导和支持，并提出许多宝贵意见，使本人能顺利完成设计，并增长了不少知识，在此表示衷心感谢。 82 _1234567953.unknown _1234568017.unknown _1234568049.unknown _1234568081.unknown _1234568097.unknown _1234568113.unknown _1234568121.unknown _1234568129.unknown _1234568133.unknown _1234568137.unknown _1234568141.unknown _1234568143.unknown _1234568144.unknown _1234568145.unknown _1234568142.unknown _1234568139.unknown _1234568140.unknown _1234568138.unknown _1234568135.unknown _1234568136.unknown _1234568134.unknown _1234568131.unknown _1234568132.unknown _1234568130.unknown _1234568125.unknown _1234568127.unknown _1234568128.unknown _1234568126.unknown _1234568123.unknown _1234568124.unknown _1234568122.unknown _1234568117.unknown _1234568119.unknown _1234568120.unknown _1234568118.unknown _1234568115.unknown _1234568116.unknown _1234568114.unknown 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