万吨的高炉炼铁车间设计.docx

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1、可修改可编辑2011 届毕业设计（论文）课题任务书学院（部）冶金工程学院专业：冶金技术精选文档湖南冶金职业技术学院毕业设计评阅表专业冶金技术班级学号姓名冶金 0631 袁杰题目240 万吨高炉炼铁车间设计指导教师评语评定等级指导教师：年月日专业冶金技术班级学号姓名冶金 0631 袁杰题目240 万吨高炉炼铁车间设计问题与回答情况答辩委员：年月日毕业设计评价项目及内容（教师用）评价项目评价内容1. 是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求， 选题达到综合训练的目的；2. 难度、份量是否适当。1. 是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2. 是否有综合运用知识的能力；能力3. 是否具

2、备研究方案的实际能力、研究方法和手段的运用能力；4. 是否具备一定的外文与计算机应用能力。1立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表是否完备、整洁、正确；引文是否规范；完成质量2文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何； 3有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处；4图纸布局是否合理，线条是否规范，内容表达是否正确，尺寸标注是否合理，图纸是否整洁。工 作 量表 现答辩情况综合评价工作量是否饱满，论文篇幅、图纸等是否达到规定要求。是否独立完成，出勤情况。回答问题是否正确、合理，表述是否流畅、准确。综合以上各项，给出评语，

3、并确定成绩等级。目录1 高炉炼铁车间设计1.1 240 万吨炼铁车间高炉有效容积的确定2 炼铁工艺计算2.1 配料计算4 高炉本体4.1 高炉炉型设计4.2 高炉炉衬设计4.2.1 炉底4.2.2 炉缸4.2.3 炉腹4.2.4 炉腰4.2.5 炉身4.2.6 炉喉4.3 砖量计算4.4 冷却设备4.4.2 高炉冷却的目的及意义4.4.3 各部位冷却设备4.4.4 系统设计4.4.5 软水密闭循环冷却系统的组成及工作原理4.4.6 高炉采用将膨胀水箱上置式软水密闭循环的冷却形式4.5 送风管路及渣铁口4.7 高炉钢结构5 高炉供料系统设计5.1 上料形式；采用倾角为 11o14o 的皮带上料机

4、。5.2 储矿（焦）槽及其主要设备5.3 给料机5.4 振动筛5.5 槽下运输及炉料称量6 高炉炉顶装料设备7 除尘系统7.1 重力除尘器7.2 溢流文氏管7.4 填料式脱水器7.5 煤气除尘系统附属设备8 高炉渣铁处理系统8.1 风口平台及出铁场设计8.1.1 渣铁沟和撤渣器8.1.2 摆动溜嘴8.2 炉前主要设备毕业设计说明书格式要求一、字数要求按指导教师要求确定。二、打印要求纸张大小：A4，页面设置：按默认参数设置。三、字体、字号要求1封面（1） 湖南冶金职业技术学院（宋体粗，1 号字）、毕业设计说明书（宋体粗、初号字）（2） 课题、系部、专业、学号、姓名、完成时间（宋体、3 号字） 2

5、目录（黑体、3 号字），目录内容（宋体、4 号，行距，固定值 25 磅）3论文（设计说明书）（1） 大标题（黑体、小 2 号字）；中文摘要、关键词（用于论文，宋体、5号字，“摘要”、“关键词”五个字黑体）；英文题目（Times New Noman，小 3号字）；英文摘要、关键词（用于论文，Times New Noman，5 号字，“Abstract”、“Key words”两个词加粗）。（2） 一级标题（章，黑体、3 号字）；二级标题（节，黑体、4 号字）；正文（宋体、小号字，行距：固定值 22 磅）； 表名、图名（黑体、5 号字），表格内容（宋体，5 号字），图片说明（宋体，小 5 号字）。

6、（3） 参考文献（宋体、5 号字）。四、论文（设计说明书）编排顺序1封面2. 毕业设计任务书、设计评阅表、答辩评价表3. 目录4. 正文5. 参考文献五、关于参考文献的说明1 图书著者.书名（版本）.出版地：出版社，出版年：页次2 期刊作者.论文题目.期刊名称，出版年份，卷号（期）：页次1 高炉炼铁车间设计图 11 高炉生产流程简图1.1 240 万吨炼铁车间高炉有效容积的确定选；冶炼强度 R=2.8(1) 炼铁车间高炉总容积 =P 2.8 =3018 m3355为了方便生产选取两座 n =2（座）3018(2) 高炉有效容积=2=1510 m3图 12 1510m3 2 高炉平面布置图2炼铁

7、工艺计算2.1 配料计算（1） 冶炼条件的确定； 焦炭300kg/t 铁利用系数2.8t/m3*d煤粉180kg/t 铁置换比0.85鼓风湿度12g/m3相对湿度1.493%风温1250 0c炉尘量20kg/t入炉孰料温度80 oc炉顶煤气温度200 0c焦炭冶炼强度0.925 t/(m3*d)综合冶炼强度1.38t/m3*d（2） 原料成分的确定主原料；烧结矿、球团矿、混合矿、炉尘2 3、2主成分；FeO、Fe OsiO 、Al O 、CaO、MgO、MnO、FeS、P O2 32 5根据所选原料成份分别求出 Fe、Mn、S、P、所占总成份的量并列于（表13） 中。表 21 焦炭成份C 固灰

8、分（13.51）挥发分（0.43）SiOAl OCaOFeOMgOCOCOCHH22 32484.747.814.580.520.480.120.160.150.0170.品种CHNSOH O2媒粉77.832.350.460.32.230.83灰分SiO27.15Al O2 36.83表 12 煤粉成份表 13 铁矿石成分原料FeMnSPFeOFe OSiO2Al2O3烧结矿600.030.010.011074.541.3球团矿64.120.020.010.029.5813.51炉尘43.750.230.080.0115.545131.4混合矿61.360.0260.010.0139.876

9、.653.841.22 34 高炉本体4.1 高炉炉型设计（刘P68）由于有效容积为 1510 m 3 ，所以选取冶炼强度； I = 1 。d2据；I Vu = I A = I 4IVuId缸= 1.13= 8.78 m渣口高度hz= 1.27epn crd 2r= 1.271.2 4224.3510 0.35 7.1 8.782= 1.7mh风口高度hf =zk炉缸高度h1= 1.70.5= 3.4 m= 3.4 + bb 取0.35= 3.4 + 0.35= 3.75 m风口数目n = 2(d + 2)d 取8.78= 2(8.78 + 2)= 22 （个）经参照，选取死铁层高度、h =2

10、.0 mo炉腹角；炉腰直径；炉腹高。炉腹角取值范围；（ 79o 83o ），选取 a= 81o 。据 D/d=1.15则；D=1.15 8.78= 10 mD - dh =tan 81o22= 3.8 m炉喉直径；炉喉高度。选d /D0.7则d110.7 107 m选取， h2 m5炉身角，炉身高度，炉腰高度。炉身角取值范围；（ 81.5o 85.5o ），选取83o 。则；h4Dd1 tan83o 2设hx，求各部位的体积容量。312.2 m炉缸体积；Vd 2 h8.7823.75227 m 31414炉腹体积；V2h12 2(D 2Ddd 2 )3.8 （10210 8.788.782）1

11、2263.4 m 3炉身体积；Vh (D 2Ddd 2 )12.2 （10210772）412 41112炉喉体积；V699m 3d 2 h3.1472277m 354 1 54求；炉腰体积为， v31510227263.469977243.6m 3据； vD 2 h得 hV 3243.6=1.9 m3433D210244表 41 有效容积 1510m3 高炉内型尺寸高（H）/m直径（D）/m角度体积/m3死铁层ho=2.0炉缸h =3.751d=8.78227炉腹h =3.82a=81o263.4炉腰h =1.93D=10243.6炉身h =12.24b= 83o699炉喉h =2.0577

12、图 41 有效容积 1510m3 高炉内型/cm4.2 高炉炉衬设计(高炉砌筑技术手册P23)4.2.1 炉底（1） 炉底结构；采用大块炭砖，炉底和炉缸设陶瓷杯。（2） 砌筑方式；在与炉底冷却壁间隔100150 毫米处，砌筑一层高导热的NMA 炭砖，其上满铺 3 层半石墨化炭砖，再上面有一层微孔炭砖，最上面铺设两层陶瓷制大型预制块。总厚度为 2800 毫米注；运用无水碳素胶泥平砌，采用薄缝连接，各列砖砌缝不大于1.5 毫米，列与列间的垂直缝和两层间的水平缝不大于 2.5 毫米。两行炭砖必须错缝 200 毫米以上，两层炭砖砖缝成 90O，炭砖砖缝与铁口中心线成 90O。（3） 炉衬的破损机理；初

13、期是铁水渗入将砖漂浮而形成锅底形深坑，第二阶段（4） 砌前准备；首先将准备好的炭砖进行预组装、编号。高炉基础面必须用碳素捣打料或碳化硅浇注料找平。砌筑时，按编号进行砌筑，且用千斤顶顶实。将膨胀缝分层填捣密实。4.2.2 炉缸为了保持足够的出铁口深度，其厚度取 1150 毫米。（1） 砌筑方式；热面为陶瓷杯莫来石砖，冷面为半石墨化 SiC 砖。渣、铁口、风口采用异行组合砖砌筑，并且必须紧贴冷却壁平砌以防烧穿，一般缝隙为1 5 毫米。（2） 破损机理；炉缸越底部与炉底工作条件越相似，主要是碱性炉渣对偏酸性耐火材料高温下的化学性渣化，及渣铁的流动，炉内渣铁液面的升降，大量煤气流等高温流体对炉衬的冲刷

14、，且它要承受难以对付的侧向压力。4.2.3 炉腹（1） 由于炉腹部位的工作条件恶劣，主要靠侵蚀形成的渣皮来维持工作，是靠加强冷却而不是靠增加炉衬的厚度来维持一代炉龄寿命。因此，仅砌筑一层345 毫米厚的炭化硅砖。（2） 破损机理；此处离风口带近，故高温热应力作用很大，由于炉腹倾斜故受着料住压力和崩料，坐料时冲击力的影响。另外还承受初渣的化学侵蚀。由于初渣中 FeO.MnO.CaO 与砖衬中的 SiO 反应，生产出低熔点的化合物、使砖衬表面2软容，在液态渣铁和煤气流的冲刷下而脱落。4.2.4 炉腰采用薄墙炉腰结构，薄墙不仅砌砖薄，而且镶砖冷却壁为密排，冷却均匀，侵蚀深度小，侵蚀后的炉型线与设计炉

15、型差距较小，且较规整、平滑、冷却设备一般不会被裸露出来，有利于炉料的顺利下降和煤气流的合理分布。（1） 砌筑方式；炉腹、炉腰砌砖都为 SiC 结构，砖缝应不大于 1 毫米，炉身下部不大于 1.5 毫米，上下层砌缝和环缝均应错开。炉身倾斜部分按 3 层砖错台一次砌筑。（2） 破损机理；高炉中部分煤气流沿炉腹斜面上升，在炉腹与炉腰交界处转弯，对炉腰下部冲刷严重，使这部分炉衬侵蚀较快，使炉腹上升，径向尺寸亦有扩大，使设计炉型向操作炉型转化。4.2.5 炉身（1） 由于此处工作环境比其它部位都要优良，所以可不使用耐火砖。直接在焊接好冷却水管的炉壳上浇注耐热混凝土，制成大型模块。以做到节省材料的消耗、降

16、低造价、缩短大修时间、大修初期就形成操作炉型，且据经验，与传统炉身相比，它是靠冷却系统形成“自身保护自身”的“不蚀型内衬”，克服以前的缺点，可延长寿命近一倍。（2） 破损机理；炉身中下部温度较高，故热应力的影响较大，同时也受到初渣的化学侵蚀以及碱金属和锌的化学侵蚀，使炉衬软熔并被冲刷而损坏。另外，碳素沉积也是该部位炉衬损坏的一个原因。素沉积到砖缝和裂缝中时，它在长期的高温影响下，会改变结晶状态，体积增大，胀坏砖衬，对强度差的耐材， 作用更为明显。炉身上部，由于炉料坚硬，具有棱角，造成上部磨损大和夹带大量炉尘的高速煤气流的冲刷是这部位炉衬损坏的主要因素。4.2.6 炉喉由于其处在最上部，主要受炉

17、料的冲击和煤气流的冲刷，炉喉内侧一般都采用吊挂式金属板结构。在炉喉上面的炉头部分，一般都紧靠炉壳砌筑一层高铝砖，有的可采用耐火泥料浇注，其作用都是为了隔热和保护金属炉壳。表 42 高炉内衬耐火材料结构炉容/m3炉底热面冷面炉缸热面冷面炉腹炉腰炉身1510陶瓷杯莫来石大型预制块NMA 碳砖和半石墨化碳砖及微孔碳砖陶瓷杯莫来石砖半石墨化 SiC 砖SiC 砖SiC 砖用耐热混凝土浇注成的大型模块4.3 砖量计算4.3.1 炉底砖量计算；炉底可按砌砖总容积除以每块砖的容积来计算。求每层的砖数时，可用炉底砌砖水平截面积除以每块砖的相应表面积来计算。一般还要考虑 2%5%的耗损，如果计算砖的重量，则用每

18、块砖的重量乘以砖数。炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉砖量计算；因为这些部位都为环形柱体或圆锥体。不论上下层或里外层都要砌出环圈来，所以一般都要用直形砖与楔形砖配合使用，如 G1 直形砖与 G3 或 G5 楔形砖配合。由于环圈直径不同，故直形砖与楔形砖的配合数目也不同。炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉的砖量计算；因为这些地方都为环形圈或圆锥体，不论上下层或里外层都要砌出环圈来，所以一般都是用楔形砖与直形砖相配合使用，如 G1 直形砖与 G3 或 G5 楔形砖的配合，G2 直形砖与 G4 或 G6 楔形砖相配合。由于环圈的直径不同，故直形砖和楔形砖的配合数目也不同。表 43 高炉标准型砖的尺寸砖量砖号尺寸

19、（mm)abb1c直行砖G123015015075G723011511575G234515015075G834511511575楔形砖G323015013575G434515012575G523015012075G634515011075如果单独使用楔形砖砌筑一个环圈时，可用计算式；nsn 砌一个环圈的楔形砖数，块；s= 2a b - b1b 楔形砖小头宽度，mm1b 楔形砖大头宽度，mma 砖长度，mm当砌筑一个环圈要直形砖与楔形砖相配合时，直形砖砖数可由下式计算；d - n bn =s 1zbn 楔形砖数，转型确定后，是一常数；sn 直形砖数；zb 楔形砖小头宽度，mm1b 直形砖宽度，m

20、md 环圈内径，mm为了满足外径大小的要求，可采用两种长度相同的楔形砖配合砌筑，（如 G3 与 G5 砖），计算公式如下；n =Dbnbn =12b1-d- b /1D 该环砌体外直径，mm d 该环砌体内直径，mm b 楔形砖大头宽度，mma 该环砖砌体总砖数，块；n G3 砖数，块；2n = n - n12n G5 砖数，块；1b G3 砖小头宽度，mm1b / G5 砖小头宽度，mm1铁口套等特殊部位，采用标准砖砌筑，也可据需要使用各种非标准及异形砖砌筑。4.4 冷却设备4.4.1 冷却设备的种类；冷却壁分为；光面冷却壁，镶砖冷却壁，镶砖凸台冷却壁等。在使用材质上又分为耐热铸铁，球墨铸铁

21、，铜和铜冷壁。冷却板型式有铸铜冷却板，其中有两个通道的，四个通道的，还有埋入式铸铁冷却板等。其它类型冷却形式；支梁式水箱冷却，炉外喷水冷却，风冷设备等。炉底冷却设备；为了保障炉底 10 年以上的寿命，所以采用底部铺设厚的无缝钢管通水冷却，四周布置冷却强度大的光面冷却壁。4.4.2 高炉冷却的目的及意义（1） 降低耐火砖的温度，提高耐火材料的抗侵蚀和抗磨损能力。还可对炉衬起到支撑的作用，增加砌体的稳定性。促使侵蚀炉型向操作炉型转变，对高炉内煤气流合理分部，炉料的顺行起到良好作用。（2） 使炉衬表面形成保护性渣皮，并靠渣皮来工作。（3） 保护炉壳及金属构件，使其不致被热负荷所破坏。（4） 不影响炉

22、壳的气密性和强度。4.4.3 各部位冷却设备炉底；底部采用在基墩表面与炉底耐火砖砌体底面之间安装通水的无缝钢管。炉底四周安装铜制光面冷却壁的形式。原因；光面冷却壁导热能力强，但抗磨损能力不如镶砖冷却壁厉害。并采用铜制以后，其导热能力更强、温度波动也减小、形成的渣皮更稳定热损失大幅度降低； 整体温度更换也使得渣皮脱落后重建的时间更短，采用铜冷却壁部位的热流强度明显降低。炉缸；采用铜制光面冷却壁。80120mm、取 100 炉腹；采用铜制镶 SiC 砖冷却壁。炉腰；采用凸台镶砖冷却壁与冷却板配合使用。炉身上部；采用由炉壳厚壁钢管耐热混凝土构成的大型冷却模块。1510m3表 44 高炉冷却结构炉容/

23、m3炉底炉缸1510光面光面炉腹炉腰镶砖镶砖炉 身 水冷模块4.4.4 系统设计高炉采用的冷却系统为，软水（纯水）密闭循环冷却系统。3.1 高炉采用软水密闭循环系统所具有的优点；（1） 冷却可靠性高，冷却效率高。（2） 水量消耗少。由于是密闭式回路，所以没有水的蒸发损失流失量也很少。其损失值也应该由经验来确定，约为 1%5%。（3） 动力消耗低。因为水泵的扬程等于冷却水的静压头，工作压力由膨胀罐内的冲 N2 压力来确定，而扬程由系统内的阻力损失来决定，与开路系统相比，不需在增加供水高度、和剩余水头。（4） 水处理费用低。采用比较廉价的化学处理。（5） 冷却水流管道中以及冷却元件内无腐蚀、结垢、

24、氧化现象，也不会产生生物污染。（6） 运用了高灵敏的泄漏检测系统，对每个冷却回路都进行了流量、流速、工作压力以及压力下降情况的分析。4.4.5 软水密闭循环冷却系统的组成及工作原理（1） 组成；它是一个完全密闭的系统，用软水作冷却介质，冷却系统主要由循环泵、热交换器、膨胀水箱、氮气罐、软水制造设施、补水泵和加药系统组成。（2） 工作原理；软水由循环泵送往冷却器件组，冷却器件组排出的冷却水经膨胀水箱送往空气冷却器，冷却水由冷却器件组带来的热量，经空气冷却器散发于大气中，然后再经过循环泵送往冷却器件组。原理图4.4.6 高炉采用将膨胀水箱上置式软水密闭循环的冷却形式（1） 膨胀水箱；膨胀水箱为一个

25、密闭的圆形容器，其中充以氮气，用于提高冷却介质的压力，提高饱和蒸汽温度，从而提高冷却水的欠冷度。它具有补偿由于温度变化或水的泄漏而引起冷却水体积变化的功能，稳定系统的运转。通过罐内水位的变化，可分析并及时补偿泄漏水量。（2） 上置式相对于下置式的优点；（1） 系统运行安全可靠。当循环泵停止工作时，它可以从强制循环转化为汽化冷却的自然循环，膨胀水箱就成了气泡。（2） 系统内各回路间相互影响小。系统是根据不同的冷却部件组成几个不同的冷却回路，以便进行热负荷控制。（3） 系统内的压力波动小。系统内的定压工作以向膨胀水箱冲氮来实现的。由于膨胀水箱处于最高点，所以其内部压力只要略大于大气压力，一般控制在

26、 0.010.05MPa 就可。系统图 工作制度（2）4.5 送风管路及渣铁口一、高炉送风管路由热风总管、热风围管、与各风口相连的送风支管（包括直吹管）及风口组成。 1；热风围管的作用是将热风总管送来的热风均匀地分配到各送风支管中去。热风围管与热风总管都是由钢板焊成，管中有耐火材料砌筑成的内衬。为了不影响炉前作业，热风围管都采用吊挂式。4Qv热风围管与热风总管的直径相同，且与高炉容积有关，其直径由下式来计算。d =456.633.1430= 1550(mm)d 热风围管内径，mQ 气流实际状态下的体积流量，m3/s v 气体状态方程下的流速，m/s一般气体实际状态下的流速取 2535m/s，体

27、积流量可由高炉配料计算得到。2；送风支管的作用是将热风围管送来的热风通过风口送入高炉炉缸， 还可以通过它向高炉喷吹燃料。送风支管长期处在高温，多尘的环境中，工作环境恶劣，故要求管道密封性能好，压损小，热损小，在热送风支管的组成由送风支管本体、送风支管张紧装置、送风支管附件等组成。送风支管本体；连接热风围管的支承管由钢板焊接而成，内侧筑耐火砖衬。流量测量管也为钢板焊接而成，内侧用不定形耐火材料浇注成文氏管结构，用来测定风量。伸缩管用来调节热风围管和炉体因热膨胀引起的相对位移，其连接方式为法兰连接。使用压力为 0.51MPa，使用温度为 400oC，使用寿命在 5400 次以上。其内侧衬有不定形耐

28、火材料，下部内衬与伸缩管之间塞有陶瓷纤维棉，并装有多层垫圈。异径管用来连接不同直径的管道，上设吊杆和中部拉杆底座，用来安装张紧装置。弯管起转变送风支管方向和连接直吹管的作用，它上面设有风口窥视孔和下部拉杆。送风支管张紧装置；送风支管张紧装置用于稳定和紧固送风支管的位置，并使直吹管紧压在风口小套上。其组成包括吊挂装置、拉紧螺丝（中部拉杆）和紧固装置（下部拉杆） 三部分。吊挂装置的作用为固定送风支管，主要承受送风时伸缩管产生的反作用力，可用旋紧螺母调整其位置。拉紧螺丝是支承和固定送风支管的两根可调螺丝，安装在异径管两 侧，一端与异径管相连，另一端与炉体环梁相连。其作用是和紧固装置一起，用以调节直吹

29、管与风口球面间的压紧力，防止漏风。紧固装置安装在弯管下方两侧，将直吹管紧压风口球面的一对弹簧拉杆。其拉力可通过手柄调整，两根拉杆用来调整直吹管端头与风口球面的压紧力，以防止风口漏风。送风支管附件有环梁、起吊挂钩、窥视孔等。环梁固定在炉壳上，用来固定拉紧螺丝。起吊挂钩用于更换风口时使弯管和直吹管成振摆状运动，便于更换风口。窥视孔用以观察风口的燃烧状况。图;3；直吹管是高炉送风支管的一部分，尾部与弯管相连，端头与风口紧密相连。热风经热风围管、弯管传到直吹管，通过风口进入炉缸。直吹管一般由端头、管体、喷吹管、端头水冷管路和尾部法兰五部分组成。技术上要求直吹管端头粗糙度要低，使用前要进行水压和气密实验

30、以防泄漏，为了避免喷吹时煤粉对风口内壁的冲刷，要求喷吹管中心线也直吹管本体中心线夹 12o14o 的角度。图;4；风口，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

31、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，

32、 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 1.01.4MPa，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。图；128 风口 二、渣、铁口本高炉只设有一个铁口，将渣铁同出。图。1324.7 高炉钢结

33、构高炉钢结构包括炉壳、炉体框架、平台和梯子等。高炉钢结构是保证高炉正常生产的重要设施。（1） 高炉本体钢结构；采用炉体框架式。其特点是，由四根支柱联结成框架， 而框架是一个与高炉本体不相联结的独立结构。框架下部固定在高炉基础上，顶端则支撑在炉顶平台。因此，炉顶框架的重量、煤气上升管的重量、各层平台及水管重量，完全由大框架直接传给基础。只有装料设备重量经炉壳传给基础。由于无炉缸支柱，框架离开高炉一定距离，所以风口平台宽敞，炉前操作方便，还有利于大修时高炉容积的扩大。（2） 炉壳；炉壳是高炉的外壳，里面有冷却设备和炉衬，炉顶有装料设备和煤气上升管，下部坐落在高炉基础上，是不等截面的圆筒体。炉壳的主

34、要作用是固定冷却设备、保证高炉砌砖的牢固性、承受炉内压力和起到炉体密封的作用，有的还要承受炉顶载荷和起到冷却内衬的作用（外部喷水冷却时）。因此，炉壳必须具有一定强度。炉壳采用合金钢板焊成，并作防锈和防腐蚀处理。炉壳外形与炉衬、冷却设备配置及载荷传递方式等要相适应。尽量减少炉壳转折点，折点处应平滑过渡，以减少应力集中。炉腰以上折点，一般与高炉内型基本一致。5 高炉供料系统设计5.1 上料形式；采用倾角为 11o14o 的皮带上料机。皮带机上料系统的优点是；（1） 大型高炉有两个以上出铁口和出铁场，高炉附近场地不足，要求将储矿槽等设施离高炉远些，皮带机上料系统正好适应这一要求。（2） 上料能力大，

35、比其它上料机效率高而且灵活，炉料破损率低，改间断上料为连续上料。（3） 节省投资，节省钢材。Q3600KK x rva皮带机的带宽可以从手册直接查出，也可按下式计算。B =B 皮带机宽度，m；Q 皮带机运输量（t/h）一昼夜按 1620h； r 原料的堆密度，t/m3；v 皮带机速度，m/s；K 皮带机断面系数，与物料的动堆积角有关；K 皮带机倾角系数；az 速度系数。皮带机带宽可选择比上式计算结果大一级的规格，以适应高炉将来提高生产率的需要。为了准确检测原料位置，在胶带运输机长度方向上设有原料位置检测装置。共有 4 个检测点，两个设在中间漏斗和称量漏斗附近，另两个设在炉顶附近。4 个检测点的

36、功能如下；（1） 焦炭料尾检测点发出信号是允许下批料中的焦炭开始排放到主胶带上的信号。（2） 矿石料尾检测点发出信号是允许下批料中的矿石开始排放到主胶带上的信号。（3） 炉顶准备检测点给出的信号是为了检查在炉料从主胶带卸下时，炉顶各有关设备是否处于受料的准备状态。（4） 原料到达炉顶的检测点给出炉料确实已到达炉顶的信号。由于提升高度较大，倾角又不能太大，所以胶带拉得很长，因此采用夹钢绳芯高强度胶带。其优点如下；（1） 抗拉强度高；（2） 寿命比帆布夹层胶带长 23 倍；（3） 伸长率只有 0.2%左右，比帆布胶带的 1.3%还小；（4） 抗冲击力强，成槽性较好。5.2 储矿（焦）槽及其主要设备

37、储矿槽的容积；应保证能储存 1218h 的矿石量、68h 的焦炭量，烧结矿分级入炉时，可采用上限值，其它的原料储存时间应大于 12h。储矿槽的结构；使用钢筋混凝土结构。其周壁和底壁都用钢筋混凝土浇灌而成， 并在槽内加耐磨橡胶衬板，储焦槽内衬以废耐火砖或厚 2540mm 的辉绿岩铸石板，在皮铁槽内衬以旧铁轨。矿槽底板应与水平线成 50o55o，储焦槽不小于45o，以保证原料能顺利下滑流出。储矿槽宽度取决于槽上供料线和运输线，这里取 2 条宽度为 1200mm 的胶带运输机，以便于槽上供料运输。储矿槽高度应不小于 14m，取 12m。储矿（焦）槽容积/m3数量单位容积/m3烧结矿槽18204455

38、球团矿槽8962448焦炭5.3 给料机10564264作用；控制料槽物料的排出，调节料流量。设备选用电磁振动给料机，其由槽体、激振器、减振器三部分组成。减振器与槽体之间通过弹簧连接在一起。电磁振动给料机给料能力与槽体前方向下倾斜角度有关。一般从0o 加至10o，取 10o。矿石最大给料能力可达 500t/h。这种给料机的优点如下；停车准，闭锁可靠，结料均匀，易于实现自动控制，且由于物料在给料槽上作跳跃式前进，磨损也较小，同时结构简单，机械加工量少，占用空间位置小，但不宜用于黏性过大的矿石或其它散状物。5.4 振动筛作用；筛除粒度小于 5 毫米的粉末以及 2025 毫米的小焦块。对振动筛的要求

39、是，应有较高的筛分效率，余振量要小，以减少称量误差，结构简单易维修，耐磨性好，噪声小，对原料的破碎尽可能小。对筛子的选择应富于需要大小 20%。设备选为自定中心振动筛，组成由框架、筛体和传动部分组成，框架为钢结构件， 内设衬板，筛底选用高锰合金板设在底脚弹簧上。工作原理；振动筛筛面应倾角 15o20o。在振动筛上加可调式振动给料机后，矿过筛，先经过漏斗闸门，自流到振动给料机上形成小于40o 的休止角。筛分时由电气控制先启动振动筛，后启动振动给料机，矿则从给料机均匀地卸到已经启动的振动筛上。通过调整振动给料机的安装角度以改变卸料流量，从而控制筛上料层度。在保证上料速度的前提下，料层越薄，就会显著

40、提高筛分效率。表5.5 槽下运输及炉料称量称量漏斗作用；称量原料，使原料组成一定成分的料批。要求，每套称量漏斗安装一套称量装置，称量精度小于 5/1000。漏斗结构一般为锰钢内衬的钢板焊接结构。钢板外壳厚 615 毫米，取 10 毫米，锰钢板内衬厚度为 2025 毫米，取 24 毫米。设备选用电子式称量漏斗，设备组成由传感器 1、固定支座 2、称量漏斗本体 3及启闭闸门组成。3 个互成120o 的传感器1 设置在漏斗外侧突圈与固定支座之间， 构成稳定的受力平面。料重通过传力滚珠 4 及传力杆 5 作用在传感器上。工作原理；漏斗受载后，传感元件受压变形，贴在传感元件上的电阻应变片也随之产生相应变

41、形，因此改变了应变片的电阻值，使得原先的电桥失去平衡，从而输出一个微小的电压信号，然后将这个信号经仪表放大。储焦槽及其称量设备（1） 对焦炭称量漏斗的工艺要求。A、焦炭称量漏斗的有效容积应等于焦批或焦炭小批的容积。b、为了保证焦炭全部缷空，防止漏斗中产生积料，漏斗及溜槽的底板与侧板的交线与水平面的夹角（真实角度）应不小于 45o。c、漏斗的排料口及溜槽应与料车口大小或胶带运输机的宽度相适应，以保证焦炭全部漏人料车内或胶带运输机上而不致漏到外面。d 称量漏斗的排料设备能力应与焦炭胶带运输机的能力相一致，并可进行调节。e、支承称量漏斗的台架应单独设置，以防其他设备的运动部件的振动影响称量精度。f、

42、称量漏斗的上口宽度应与焦炭筛的宽度相适应。注意，在保证漏斗的容积下， 漏斗不宜过高而促使台架过高。6高炉炉顶装料设备采用结构；串罐式无料钟炉顶。运行方式；采用上下两料罐串联的方式，实现分批向炉内装料和布料的功能。设备组成（1） 旋转料槽；（2） 上部料阀和上密封阀；（3） 称量料罐；（4） 料流调节阀和下密封阀；（5） 水冷式传动齿轮箱；（6） 均压设施； 布料方式使用炉顶旋转溜槽，可根据炉况，进行环形布料、螺旋形布料、定点布料、扇形布料。装料制度设置及控制首先下达装料指令，设备均压放散阀自动打开并对料罐进行缷压，然后开启上密封阀以及受料斗闸阀，从而上料罐中的料装入下料罐。（装料完成）；关掉上料罐闸阀、上密封阀和均压放散阀并向料罐充压，至下