大型高炉效果图二-
世界最大炼铁高炉——沙钢5860立方米高炉上
[]世界最大炼铁高炉——沙钢5860立方米高炉〔上〕世界高炉之王——沙钢5860立方米炼铁高炉(上〕工程投资额：18亿元以上工程期限：2021年——2021年沙钢5860高炉底部送风装置。
这座世界第一高炉投产后，每天可生产1.3万多吨铁水，足够装满90只150吨铁水罐。
2021年10月21日凌晨1点36分，沙钢集团华盛炼铁厂5860立方米高炉顺利出铁，标志着这座目前世界上容积最大、技术最先进的“世界第一高炉〞正式投产。
该炉年产量高达500万吨，年产值超过120亿元；主要为沙钢集团新投产的300万吨热轧和200万吨宽厚板生产线提供铁水。
高炉炼铁技术已有数百年历史，2021年世界生铁产量9.267亿吨，高炉炼铁占总产量的90%以上。
目前全世界约有炼铁高炉1400余座，我国约有炼铁高炉1100余座，2021年我国生铁产量达4.7067亿吨，约占世界生铁总产量的50.8%。
高炉生产线是钢铁厂的“龙头〞，通常由选料、制粉、烧结/球团、焦化、配料、鼓风机、热风炉、喷吹、高炉、除尘、煤气站、渣铁运输等庞大的系统组成。
铁矿石经高炉冶炼成生铁，再用铁水罐转运到炼钢车间，用转炉等设备精炼成钢水，并铸成板坯钢锭，供后续生产流程轧制成钢材。
因此高炉一旦出现问题，整个钢厂都有可能瘫痪，其重要性可见一斑。
沙钢集团位于省家港市锦丰镇，是我国最大的民营钢铁企业。
华盛5860立方米高炉工程总投资18亿元，工程由原料运输设备、高炉本体、热风炉、高炉鼓风机、喷煤制粉及喷吹、轧铁处理及运输、煤气清洗以及三电控制系统组成。
采用世界最先进的富氧喷煤系统、煤气洗涤循环系统、净化水增压系统、TRT余热发电、炉前脱硅及高效除尘环保等节能减排先进技术，装备水平居世界前列，吨铁能耗比国同类装备降低40%左右，烟尘粉尘排放量可减少15%左右，技术经济指标到达国际一流水平。
日本第二大钢铁集团——日本JFE钢铁福山厂〔左起〕第2高炉、第3高炉、第4高炉、第5高炉，4号高炉2006年5月扩容到5000立方米，5号高炉扩容到5500立方米。
2800高炉风口平台网络图
5 平台板制作、煨锚Ф4固钉 6 7 8 梁安装 平台板安装 柱子喷耐火材料、砌筑 平台浇筑耐火材料 平台下喷耐火材料 收尾
说明： 一、钢柱已制作完，钢柱柱间支撑已制作完，支架管托制作完。
三、安装时间执行项目部要求。 四、大临场地清项目部解决。
冶建安装队 2011-2-10
备注
2800高炉风口平台网络图高炉风口镜图片高炉风口高炉风口小套高炉风口更换装置高炉风口小套生产厂家高炉炼铁工艺流程图炼铁高炉图片如图所示是高炉炼铁右图是教材中炼铁高炉
榆钢灾后重建项目1 高炉—2800m 高炉工程风口平台制作、 榆钢灾后重建项目1#高炉—2800m³高炉工程风口平台制作、安装网络图
2011年2月10日—7月15日
二期1260m3高炉焦炭溜槽(左)图
1
13
专用螺 栓
DT933-30
部件
120
33 18 20 19 30.6 22 14 31 33.6 14 31 23 0.4
14 螺母M16 GB52-76 A3
120
15
衬板 （15）
DT933-27
Cr-W6号 合金
1
15
16
衬板 （16）
DT933-28
Cr-W6号 合金
1
15
1 螺杆 DT933-31 2 螺栓头
4
11
角钢165 ×65×6
A3
1
0.1
12
螺栓M12 ×40
GB5-76
A3
1
0.01
13 垫圈12 GB93-76 65Mn
3
A3
1
897
14
槽钢140 ×58×6
A3
15 H
A3
钢板
1
δ ＝8 445×
A3
1784
钢板
2
δ ＝8 1119×
DT933-8
A3
1784
角钢 65
3 ×65×6
A3
1
衬板 （1）
DT933-15
Cr-W6号 合金
8
2
衬板 （2）
DT933-16
Cr-W6号 合金
1
3
衬板 （3）
DT933-17
Cr-W6号 合金
1
4
衬板 （4）
DT933-18
Cr-W6号 合金
2
5
衬板 （5）
DT933-19
Cr-W6号 合金
8
6
衬板 （6）
高炉结构图
高炉:炼铁一般就是在高炉里连续进行的。
高炉又叫鼓风炉,这就是因为要把热空气吹入炉中使原料不断加热而得名的。
这些原料就是铁矿石、石灰石及焦炭。
因为碳比铁的性质活泼,所以它能从铁矿石中把氧夺走,而把金属铁留下。
高炉的主要组成部分:高炉炉壳:现代化高炉广泛使用焊接的钢板炉壳,只有极少数最小的土高炉才用钢箍加固的砖壳。
炉壳的作用就是固定冷却设备,保证高炉砌体牢固,密封炉体,有的还承受炉顶载荷。
炉壳除承受巨大的重力外,还要承受热应力与内部的煤气压力,有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击,因此要有足够的强度。
炉壳外形尺寸应与高炉内型、炉体各部厚度、冷却设备结构形式相适应。
炉喉:高炉本体的最上部分,呈圆筒形。
炉喉既就是炉料的加入口,也就是煤气的导出口。
它对炉料与煤气的上部分布起控制与调节作用。
炉喉直径应与炉缸直径、炉腰直径及大钟直径比例适当。
炉喉高度要允许装一批以上的料,以能起到控制炉料与煤气流分布为限。
炉身:高炉铁矿石间接还原的主要区域,呈圆锥台简称圆台形,由上向下逐渐扩大,用以使炉料在遇热发生体积膨胀后不致形成料拱,并减小炉料下降阻找力。
炉身角的大小对炉料下降与煤气流分布有很大影响。
炉腰:高炉直径最大的部位。
它使炉身与炉腹得以合理过渡。
由于在炉腰部位有炉渣形成,并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化,为减小煤气流的阻力,在渣量大时可适当扩大炉腰直径,但仍要使它与其她部位尺寸保持合适的比例关系,比值以取上限为宜。
炉腰高度对高炉冶炼过程影响不很显著,一般只在很小范围内变动。
炉腹:高炉熔化与造渣的主要区段,呈倒锥台形。
为适应炉料熔化后体积收缩的特点,其直径自上而下逐渐缩小,形成一定的炉腹角。
炉腹的存在,使燃烧带处于合适位置,有利于气流均匀分布。
炉腹高度随高炉容积大小而定,但不能过高或过低,一般为3.0～3.6m。
炉腹角一般为79～82 ;过大,不利于煤气流分布;过小,则不利于炉料顺行。
炉缸:高炉燃料燃烧、渣铁反应与贮存及排放区域,呈圆筒形。
高炉的结构详解
高炉的结构详解高炉是炼铁生产的主要设备,它具有产量大、生产率高和成本低的优点,这是其他炼铁方法无法比拟的。
随着炼铁工业的迅速发展,炼铁的不断强化,高炉日趋大型化,有效容积已从近1500立方米增加到5000立方米左右,日产生铁量达到或超过1万吨,同时采用高压炉顶、高风温、综合喷吹和电子计算机控制等新技术,利用系数不断提高,焦比不断降低,可是高炉炉衬工作条件随之发生了重大变化,使其使用寿命降低较多,一般只有5─6年。
特别是高炉炉身下部及炉腰、炉腹部委,其寿命就更为短暂。
这就说明,炼铁技术的飞跃发展要求耐火材料必须发生重大变革,否则很难石英现代炼铁工艺的要求。
我过高炉距离原冶金部确定的一代炉龄8年不中修,单位炉容产铁量5000吨每立方米的目标要求还有一定的距离。
这与高炉各部委耐火材料的选择,耐火材料的各种性能有很大关系。
耐火材料寿命不断提高,将直接影响高炉下一代的寿命。
所以,一个稳产、高产、顺行的高炉,没有性能优异的耐火材料做坚强的后盾是不行的。
世界各国的炼铁工作者为了提高高炉炉龄,做了大量的工作。
主要是进行高炉解体破损调查,探讨炉衬损坏机理,提高砖衬的指令并创造新品种;砌筑综合炉衬;改变或改进冷却系统的结构和材质;加强维护操作和采用不定形耐火材料等。
因此,炼铁方面的新技术,耐火材料的新品种不断涌现,由于采用上述新技术措施,目前大、中型高炉炉衬的使用寿命普遍有所提高。
高炉是冶炼生铁的主体设备。
他有耐火材料砌筑成竖式圆筒形的炉体,外有钢板炉壳加固密封,内嵌冷却壁保护。
高炉内部工作空间的形状称为高炉内型,它有炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5段组成。
高炉的大小用有效容积来表示,所谓的有效容积就是自出铁口中心线到大料钟下降位置下缘这段有效高度范围内的内部工作空间的体积。
要完成高炉生产,除高炉本体外,还必须有其他的附属设备。
1、供料系统,包括贮矿槽、过筛、输送、称量及上料机等一系列设备。
2、送风系统,包括鼓风机、加湿和脱湿装置、热风炉及一系列管道阀门等设备,主要是连续不断地供给送风。
高炉结构图
高炉：炼铁一般是在高炉里连续进行的。
高炉又叫鼓风炉，这是因为要把热空气吹入炉中使原料不断加热而得名的。
这些原料是铁矿石、石灰石及焦炭。
因为碳比铁的性质活泼,所以它能从铁矿石中把氧夺走，而把金属铁留下。
高炉的主要组成部分：高炉炉壳:现代化高炉广泛使用焊接的钢板炉壳，只有极少数最小的土高炉才用钢箍加固的砖壳。
炉壳的作用是固定冷却设备，保证高炉砌体牢固，密封炉体，有的还承受炉顶载荷。
炉壳除承受巨大的重力外，还要承受热应力和内部的煤气压力，有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击，因此要有足够的强度。
炉壳外形尺寸应与高炉内型、炉体各部厚度、冷却设备结构形式相适应。
炉喉：高炉本体的最上部分，呈圆筒形.炉喉既是炉料的加入口，也是煤气的导出口。
它对炉料和煤气的上部分布起控制和调节作用.炉喉直径应和炉缸直径、炉腰直径及大钟直径比例适当。
炉喉高度要允许装一批以上的料，以能起到控制炉料和煤气流分布为限。
炉身：高炉铁矿石间接还原的主要区域，呈圆锥台简称圆台形，由上向下逐渐扩大,用以使炉料在遇热发生体积膨胀后不致形成料拱,并减小炉料下降阻找力.炉身角的大小对炉料下降和煤气流分布有很大影响。
炉腰:高炉直径最大的部位.它使炉身和炉腹得以合理过渡.由于在炉腰部位有炉渣形成，并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化,为减小煤气流的阻力，在渣量大时可适当扩大炉腰直径，但仍要使它和其他部位尺寸保持合适的比例关系，比值以取上限为宜。
炉腰高度对高炉冶炼过程影响不很显著，一般只在很小范围内变动.炉腹：高炉熔化和造渣的主要区段，呈倒锥台形.为适应炉料熔化后体积收缩的特点，其直径自上而下逐渐缩小，形成一定的炉腹角。
炉腹的存在，使燃烧带处于合适位置,有利于气流均匀分布。
炉腹高度随高炉容积大小而定,但不能过高或过低,一般为3．0～3．6m。
炉腹角一般为79～82 ；过大，不利于煤气流分布；过小，则不利于炉料顺行.炉缸：高炉燃料燃烧、渣铁反应和贮存及排放区域，呈圆筒形.出铁口、渣口和风口都设在炉缸部位，因此它也是承受高温煤气及渣铁物理和化学侵蚀最剧烈的部位，对高炉煤气的初始分布、热制度、生铁质量和品种都有极重要的影响。
高炉本体
冶金高炉本体高炉本体是高炉炼铁的核心设备，@代大型和超大型高炉一代炉龄在不中修的情况下可达到15 -20年•，单位炉容产铁量可达到d000t以上。
高炉本体主要由钢结构（炉体支承框架、炉壳）、炉衬（耐火材料）、冷却设备（冷却壁、冷却板等）、送风装置（热风围管、支管、直吹管、风口）和检测仪器设备等组成。
图5-4为钢3号高炉（4360m3)炉体结构图。
1 钢结构高炉钢结构包括炉体支承结构和炉壳。
炉体支承结构采用如图5-5所示的大框架自立式结构。
其特点是大料斗、小料4*和旋转布料器的重量由炉壳支承，上升管、大小钟和受料漏斗等重量通过炉顶框架支承在炉顶平台上（第7层平台）。
对无料钟炉顶，旋转溜槽、中心喉管等重量由炉壳支承。
料罐、受料漏斗、密封阀、上升管等设备重童通过炉顶框架支承在炉顶平台上，炉顶平台的所有重量再由大框架传递给基础。
大框架自立式结构的优点是风口平台宽敞，炉前操作方便，利于风口平台机械化作业。
新建的大、中型和超大型高炉都采用这种结构。
高炉炉壳用高强度钢板焊接而成，起承重、密封煤气和固定冷却器的作用，图5-6所示为正在安装中的5500m3高炉炉壳。
2 炉衬高炉炉衬由耐火砖砌筑而成，由于各部分内衬工作条件不同，采用的耐火砖材质和性能也不同。
如炉身中上部炉衬主要考虑耐磨，炉身下部和炉腰主要考虑抗热震破坏和碱金属的侵蚀，炉腹主要考虑高FeO的初渣侵蚀，炉缸、炉底主要考虑抗铁水机械冲刷和耐火砖的差热膨胀。
目前，冶金备件大型高炉上部以碳化硅和优质硅酸盐耐火材料为主，中部以抗碱金属能力强的碳化硅砖或高导热的炭砖为主，高炉下部以高导热的石墨质炭砖为主，冷却壁基体可用高韧性球墨铸铁、铸钢或纯铜浇铸而成，内部水冷管夫低碳钢管。
镶砖冷却壁在基体的砖槽内再砌人耐火砖，镶砖也可用散状耐火材料捣打成型。
图5-9为不同结构的镲砖冷却壁，结构^和^;带凸台，用在炉腰和炉身，对炉衬耐火砖起意图。
3 冷却设备冷却设备的作用是降低炉衬温度，提髙炉衬材料抗机械、化学和热产生的侵蚀能力，使炉衬材料处于良好的服役状态。
大型高炉环形出铁场结构
出铁场设有二道呈环形的辅助照明走台供设置人工采光。从出铁场外侧到炉身平台， 有架空通道相连通，并与炉身炉顶各层平台相连，十分方便。
出铁场除尘风管沿工作平台下方，平行于铁水车走行线引出车间：地下设有高炉冷却 供排水管廊，高空设有能源、热力管线栈桥，将各类管道引向高炉本体；煤粉喷吹管道则 沿热风主管、热风围管通向风口。环行吊车内、外轨的曲率半径较国外同类高炉加大了， 炉体支柱距离也拉开了，因而加大了热风围管与高炉炉壳之间的净距，有利于布置工业管 道和维修。
为了减少炉体支柱的计算长度和水平交位，在其顶部和中部，分别设置一道能适应高 炉投产后上涨的水平支撑与高炉炉壳相连接。各支柱之间用平台大梁刚性连接起来，组成 框架，并设有柱间支撑，以增加整体刚性。
出铁场厂房另一主要承重结构为沿环向均匀布置的２０榀ｒ形钢架，在钢架的檐口处 和顶端分别设有一道环梁，顶端环梁又以炉身支柱为支点，构成环形出铁场空间体系，封 闭的气楼屋盖支撑和柱间支撑体系，增强了出铁场的整体刚性。鉴于地基的特定条件，钢 架下端做成铰接。钢架横梁的斜段呈４５。坡度，桧条屋面系统与炉顶平台一道构成出铁场 屋盖。
参考文献： 候崴：外大型高炉调查报告 宁平：苏联大型高炉结构考察报告
作者简介： 宁平，男，１９３３年３月生，１９５７年毕业于清华大学士木系，教授级高级工程师，现为
武汉钢铁设计研究院技术专家组成员。获国务院政府特殊津贴。
·本文收入论文集时有所删减。
２．１结构设置 在结构处理上，与苏联同类高炉的主要区别在于设置了炉顶钢架、炉体框架柱、所有承
力构件在竖向与高炉炉壳脱开，互不制约，各成体系。主要考虑了两个方面的问题。一是 外封板受力问题。不设置炉项钢架，固然可以增大炉顶空间，无疑有利于工艺和结构布置， 但是，如此大型高炉，将炉顶结构包括大跨度安装吊车梁、上料皮带通廊，以及炉顶各层 平台的巨大荷重均由煤气上升管道承受，并传递给炉壳外封板，外封板的负担太重。作为 炉顶结构的主要支座，外封板尚受制于炉顶操作影响。当炉顶由于种种因素偶尔引起意外 高温事故导致外封板过热，承载能力将大大降低，后果极为严重。国内国外高炉都曾发生