邯钢2000m3高炉设计特点
第１９卷第６期２ｃ１００年１２月
炼铁
ＩＲｔ）ＮＭＡＫＩＮＧ
Ｖ０１．１９．ＮＬ】６
Ｄｅｃｅｍｂｅｆ２００．邯钢２０００ｍ３高炉设计特点
王学伶焦英占
邯郸钢铁有限责任公司
摘要邯钢２０００ｍ’高炉是引进德国二手设备建造的．设计时进行了国内配套，采用丁槽下原
燃料过筛、焦丁与烧结矿混装入炉、井罐无料钟炉顶、“陶瓷杯”炉底炉缸结构、底滤法水冲渣、煤
粉浓相辅送、外燃式热风炉硬出铁场电除尘等多项先进技术。
关键词高炉二手设备设计改进
Ｄｅｓｉｇｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆ２０００ｍ３ＢＦａｔＨａｎｄａｎＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＣｏ．．Ｌｔｄ．
（ＨａｎｄａｎＩｒｏｎ８ＳｔｅｅｊＣｏ．．Ｌｔｄ．）
ＷａｎｇＸｕｅｌｉｎｇＪｉａｏＹｉｎｇｚｈａｎ
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅ２０００ｍ’ＢＦａｔＨａｎｄａｎｌｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＣｏ．．ＬｔｄｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｌｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｓｅｃｏｎｄｈａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｍｐｏｒｔｅｄｆｒｏｍＧｅｒｍａｎｙ．Ｄｕｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎｉｎｇ，ａｆｅｗｏｆａｄｖａｎｃｅｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｗｅｒｅａｄｏｐｔｅｄ，ｓｕｃｈａｓｓｃｒｅｅｎｉｎｇｏｆｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｕｎｄｅｒｂｉｎｓ?ｍｉｘｅｄｃｈａｒｇｉｎｇｏｆ１５－－２５ｍｍｓｉｚｅｃｏｋｅｎｕｔ，Ｋ．ｂｅｌｌ—ｌｅｓｓｌｏｐｗｉｔｈｐａｒａｌｌｅｌｈｏｐｐｅｒｓ，ｃｅｒａｍｉｃｃｕｐ。＂．ＯＣＰ”ｓｌａｇｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ．ｄｅｎｓｅｐｈａｓｅｃｏａｌｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ．ｅｘｔｅｒｎａｌｃ（ｊｒｌｆｍｓｔｉｏｎｈｏｔｓｔｏｖｅａｎｄｃａｓｔｂｏｕｓｅｅｌｅｃｔｒｉｃｄｕｓｔｃｏｌｔｅｃｆｏｒ，ｅｔｃ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ
ｂＬａｓｔｆｕｒｎａｃｅｓｅｃｏｎｄ－ｂａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎｈｎｐｒｏｖｅｍｅｎｔ
Ｉ概况
邯钢２０００ｍ３高炉系引进德国多特蒙德克虏伯公司３号高炉的设备和技术建造的。多特蒙德克虏伯公司３号高炉的基本情况如下：高炉ｆ艺布置紧凑，占地面积小；高炉矿槽为钢结构，料坑深度为一】８．５ｍ．槽下设备全部布置在地坑内；料车有效容积为１２ｎ１３．主卷扬由２台２５０ｋＷ的直流电机驱动，料坑内斜桥角度为４４。２４’２４”．出料坑后斜桥角度为４６。２８’４０”；并罐无料钟炉顶，料罐容积为２×２４ｍ３．气密箱采用加压煤气冷却和密封；高炉炉体为框架自立式结构．有效高度为２５．５５ｍ．高径比为２．２７．２８个风口．
修同日期ｒ２０００—０９—０５联系人：焦英占高级工程师
：０５６０１５１河北省邯郸市邯郸钢铁奇限责任公司设计院?１０－２个铁口，炉底、炉缸采用炭砖陶瓷杯结构，炉身为薄壁内衬；炉缸以下采用１二业水喷淋冷却，炉缸以上为“Ｉ”’型带勾头冷却壁与不带勾头冷却壁相结合结构，冷却壁采用软水密闭循环，并配有２０ｍ３膨胀罐；热风炉为４座马琴式外燃热风炉．高炉熔渣采用火车运输；两出铁场呈９０。布置．炉前设备为液压泥炮，液压气动开口机和液压摆动流嘴；煤气清洗采用比肖夫湿法除尘系统．即在洗涤塔内ｉ殳置两级串联喉口，既能除尘又能调节炉顶压力；高炉风机为烧混合煤气的燃气轮机．炉前采用电除尘；各系统均采用计算机控制。
邯钢２０００ｍ’高炉设计围绕“高产、优质、低耗、长寿”的方针．结合邯钢的原燃料条件，遵循充分利用国外先进技术和设备的原
则。除供返料、矿槽、水冲渣、喷煤、高炉和热风炉耐火材料、各设备基础、各系统混凝土厂房及少量没备国内配套外，其余设施全部利用原高炉设备。设计指标为：利用系数２．０，焦比３５０ｋｇ／ｔ．煤比２５０ｋｇ／ｔ，风温ｌ１５０～１２００（、，顶压０．１５０ＭＰａ。
２主要设计内容
２．１供返料、矿槽系统
根据邯钢具体条件。供返料、矿槽系统全部重新设计。矿槽为架卒式，为方便检修，槽下设备全部布置在标高士０．００ｍｍ以上。高炉炉料结构采用高碱度烧结矿配进口富矿，熟料率为８ｊ％。
原燃料供应考虑两路供料，即设直送系统和备用系统。直送系统为烧结矿由４００ｍ２烧结机直送，焦炭由邯钢５、６号焦炉直送，块矿、杂矿由原料场直送；备用系统为原燃料伞部从１２６０ｍ３高炉槽卜接出，输送至２０００ｍ３高炉槽上．这样使邯钢９０ｍ？烧结机的烧结矿和３、４号焦炉的焦炭也可供２０００ｍ３高炉使用．最大限度地保证ｒ高炉正常生产。
矿槽部分设计时采用了１５～２５ｆｉｌｍ焦丁回收技术，实现了矿焦混装入炉，以降低焦比，提高产量。矿槽、焦槽并列布置，分别以高炉中心线为轴对称布置。共没４个烧结矿槽（４×７００ｍ’）、２个块矿槽（２×７００ｒ［１３）、４个杂矿槽（２×，１２０ｍ。｝２×３７０Ｉｌｌ３）、４个焦炭槽（４×５８０ｍ３）、１个碎矿仓（１７０ｍ３）、１个碎焦仓（６０ｍ３）和１个焦丁仓（６０ｍ５）。烧结矿和焦炭贮存时间分别为１８ｈ和２４ｈ。
烧结矿、块矿经手动闸门、ｌ２５０ｍｍ×１５００ｍｍ电动给料机送人１８００ｍｉｔｔ×４２００ｒｌｌｒｎ烧结矿筛筛分，筛上物进入１２ｍ３称量漏斗称量．筛下物经皮带运至碎矿仓．由汽车运走。
杂矿经手动闸门、１２５０ｍｍ×１５００Ｉｎｌｌｌ电动给料机，送人６ｍ３称量漏斗称鞋。称量后的烧结矿、块矿及杂矿经皮带送
入料坑内的矿右集中称量漏斗内，由料年（１２ＩＴＩ？）运至炉顶。
焦炭经手动闸门、ｉ５００ｍｍ×３３００ｍｍ振动筛筛分．筛Ｐ物送人ｌ２ｍ。称量漏斗称量，称量后经皮带运至料坑内的焦炭集中称量漏斗．冉料年运至炉顶。筛下物运至碎焦仓．在碎焦仓上再次筛分，分为碎焦和焦丁，绛各自溜槽进入各自的贮仓；焦丁经闸门、皮带机进入焦丁称量漏斗（６ｉｎ３），称量后与矿石混装．运至料坑内矿石集中称量漏斗．由料车运至炉顶。
２．２料坑及卷扬
料坑内设２个矿石集中称量漏斗（１２ｍ３）和２个焦炭集中称量漏斗（１２ｒｌｌ‘），存矿石集中称量漏斗和焦炭集中称萤斗之间设翻板机。翻板机和称量漏斗闸门采用液压驱动。
上料仍采用斜桥、料车上料。为了节省投资．料坑标高由１８．５ｍ抬高至１５．５ｎ１，斜桥角度不变，１２ｍ３料车不变，利用原料车卷扬机、滚筒．可满足高炉日产生铁４０００Ｉ以上的要求。
２．３炉项系统
炉顶设备全部利用原高炉设备，仍为并罐无料钟炉顶．料罐加高４００ｍｍ．加高后料罐有效容积为２×２８ｍ３卜下密封阀直径为８００ｍｉｌｌ．料流调节阀直径为７００ｍｉｌｌ，全部为液压驱动，传动齿轮箱由加压煤气冷却和密封改用水冷Ｎ！封，冷却采用软水闭路循环．设有专门的冷却水系统，以保证冷却水压力稳定．将水温控制在允许范围之内。
原燃料由料车卸至炉顶移动受料车内，再根据料制卸至料罐．经摆动溜槽把料布到高炉内。布料型式以环形布料为主，并可实现螺旋布料、扇形布料和定点布料。料罐新设计二次均压．恢复一次均压。一次均压采用半净煤气，二次均压采用氮气。炉顶设计最高压力为０．１６５ＭＰａ．工作压力为０．】５０ＭＰａ。为了方便检修，炉顶设汁１台２０ｔ吊车，１台
?１１。
８ｔ吊车。
２．ｔ炉体系统
高炉内型设计结台邯钢的原燃料条什，在理论计算的基础上参考ｆ－Ｉ蚓内外同类型高炉的内型尺寸，本若尽量利用原有高炉设施的腺则．维持炉顶钢圈和铁『１标高不变．对内型的尺寸作广适当调整。邯钒２０００ＩＴＩ。南炉设有２个铁ｕ，１个渣【ｊ，２８个风口，高径比为２，２４，北铁层深度为２０００ｍｍ。高炉的主要特点足炉型较为矮胖，死铁层较深，风Ｌ】数１１多．这样有利于高炉接受大风量进行强化冶炼，同时减轻ｒ铁水环流埘炉缸内衬的冲刷。
高炉炉体框架和平台采』｜ｊ原高炉的炉体框架和平台．其结构形式为“自立式”．框架尺寸为ｌ５ｍ×１５．２［Ｉｎ，高炉平台荷载和炉顶的主要荷载由该框架承受。在框架ｒ设有热风围管平台等６层平台．供安装设备和操作榆修使刚。
炉体冷却设备按国内的习惯和经验重新设计．炉底采刚砌砖底部埋设水冷管的水冷形式；炉缸以ｒ由喷淋冷却改为全冷却壁冷却结构．拎却高度直到炉喉钢砖下沿。炉体共没１５段冷却壁．炉底、炉缸区（一～四段）采用光面冷却壁；炉腹区（五～六段）采用背部带蛇形管的镶砖冷却壁；炉腰及炉身下部（七～十段）采用凸台带双层冷却水管的镶砖冷却壁；炉身中上部（十一～十四段）为凸台带单崖水冷管的镶砖冷却壁，炉身上部（十五段）为倒扣光面冷却壁。冷却壁内表面与炉型线重台。一～三段材质为低铬铸铁。四～十段材质为球墨铸铁，十一～十五段材质为低铬铸铁。
光面冷却壁与炉壳采用螺栓固定，其余冷却壁利用冷却壁进出水管上的保护套管，采ＪＨ固定点、滑动点和浮动点相结合的方式固定。并在炉壳与进出水管间采用波纹补偿器进行密封．这样可避免水冷管的剪断．并保１Ｉｔ很好地密封。
?１’‘
高炉冷却系统重新设计，水泉则全部利用原高炉水泵。高炉冷却系统主要由炉体软水密闭循环冷却系统、炉底和热风炉软水峦闭循环冷却系统、高压净环水冷却系统以及中压净环水系统组成。设计炉体软水密闭循环冷却系统（主要冷却炉体一～十三段冷却Ｊ｛！处的内衬）时，将炉顶大平台上的２０１Ｔ１３的膨胀罐改为啦气罐．以脱去生产过程中产生的气体；在炉顶液压站上层平台设置２０ｎ?。膨胀罐．在罐内充Ｎ，．以保证系统压力稳定。炉底和热风炉软水密闭循环冷却系统冷却炉底与热风炉脚门。高压净环水冷却系统主要冷却风、渣Ｌ｜小套。中压净环水系统主要冷却十四、十五段冷却壁，风口中套，渣【Ｊ大中套；在炉役后期炉体喷淋也采川中压净环水。
高炉内衬全部重新设计。炉底、炉缸砌体采用炭砖加陶瓷杯结构，炉底第一至四层为４００ＩＴＩＩｌｌ厚半石墨化炭砖，第五层为５００ＦＪｌｍ厚微孔炭砖，第六，七层为陶瓷杯。第一层陶瓷杯垫采用斜面压迫“人”字型砌筑．第二层陶瓷杯垫采用斜面压迫同心圆砌筑。炉底、炉缸第六至十八层外层为微孔炭砖，内侧为陶瓷杯。铁口、渣ｒｌ和风口均采用刚玉莫来石组合砖砌筑。炉体采用“薄壁”内衬形式，炉腰及炉身砖衬厚度为４５０ｌｎｍ。炉腹、炉腰及炉身下部采用ｓｔ。Ｎ；结合ＳｉＣ砖砌筑．炉身中下部采用烧成微孔铝炭砖砌筑，炉身上部采用浸磷高铝砖砌筑。
高炉风口设备重新制作，风口大套为铸钢件，不设冷却，二套和小套为铸铜件，且小套为黄流式风口。送风支管由原高炉设备修理改造而成，并装有万向波纹管。炉顶打水装置、十字测温装置及炉喉钢砖重新设计．探尺、炉顶点火枪等利用原有设备。
２．５热风炉系统
采用４座马琴式外燃热风炉，呈一列分两组布置在高炉斜桥两侧、并没有热媒式换热器预热助燃空气和煤气，４座热风炉采用交错并联或两烧两迭的Ｌ作制度，年平均送
风温度为Ｉ１ＩＯ～ｌ２００（。
热风炉系统除耐火材料及少量设备国内配套外．其余ｉ｛｜５分包括热ｍ炉的部分炉壳、阀门、波纹补偿器、助燃风机、热媒式换热器、检修吊ｊｉ，液压站，给排水管及梯于平台等均利用原有没备。
热风炉设计时炉体加高１１１１，以提高蓄热面税，热风炉技术参数为：币位炉容蓄热面＃｛６６．５ｍ／ｍ。，热风炉令高４２ｒ＇ｆｔ。七孔格子砖加热面积为３９．７（４６．２）ｎｌ’／ｉｇｌ‘，热风炉蓄热窀炉壳Ｉ＾Ｊ径７｛１０８ｍｎｌ．燃烧窜炉壳内径为３６４０ｍｍ。煤气、空气预热温度均为２５０Ｃ．焦炉煤气配比０～８％。助燃风采用单独送风方式，ｍ量为７５２６２ｍ。／ｈ．风压９．６ｋＰａ。热风炉上部高温医的人墙、拱顶及ｊ：部格子砖为硅砖，中部为高铝砖．Ｆ部为粘土砖。热风Ｈ｛口、热风主管及热风围管二岔｜Ｉ等易｛＿５ｊ部化采用组台砖砌筑。
１６风口平台出铁场
高炉设计兀产生铁４０００ｔ．ｊ殳２个铁［ｊ．２个出铁场。两个出铁场早９０。布置．即
个北铁场．一个西铁场．西出铁场设有汽车走道。风【ｌ平台出铁场布置在原高炉设备基础上进行ｒ改造，主要足增加了１个渣几，相应ｆｆｊ铁场南扩５ｍ．对熔渣沟进行了改造，同时增加了堵渣机和堵渣机液压站；另外，为适应邯钢场地，北铁场罐位东移。
出铁场设备全部利用原有设备。每个出铁场没ｌ台液压气动开口机，１台液压泥炮和】台液脏摆动流嘴。设备参数为：泥炮推力为３（）ｏＩ．有效容量为２１０Ｉ，．活塞泥料压力２０ＭＰａ，推泥速度１．６６ｍ／ｓ；开口机向前行程３．３００ｉ１１．最大行程３．８８０ｍ．上下行程（）．１３９ｎ１．最大回转半径２．，３０８ｉ１１．最小同转、ｌ‘径２．Ｉ７７１１／，为检修＾便，炉前设彳丁多个检修电崩芦．愉修小车ａｒ，ｆ到风Ｉｌ平台上。２．７水；十渣系统
｝嵌系统全部重新设计，采ＪＩＩｒ“底滤法”水｝｜｝ｌ浦【．岂．ｉ儿订４个】９ｍ、ｌ１．３ｎ１的冲
渣池．每次使川２个冲渣池．最大出渣速度为６ｔ／ｍｉｎ，冲渣沟前１０ｍ坡度大寸：１０吖．渣池区渣沟坡度ｌ吖．其余渣沟坡度３．５％。工艺流程为高炉出来的上、Ｆ渣在炉前冲制成水渣．流入冲渣池．冲渣水经过滤后进入热水池．热水终冷却塔冷却后由冲渣泵送至炉前冲渣．冬季热水由热水泵房的热水泵组供采暖．采暖后同水送炉前冲渣。水渣脱水后用１０ｌ桥式抓斗起重机抓起，ｆ｝ｉ火乍外运。每次冲渣池内抓完渣后在下次冲渣前先灌水至?定高度．由反吹风机反吹过滤层以免石子板结．影响过滤效果。
２．８喷吹煤粉系统
本系统全部再：新设汁．没计喷吹煤种为无烟煤．并考虑了喷吹混合煤和纯烟煤的町能。煤粉制备采用两台３５ｌ／ｈ巾速磨．可满足高炉煤比２５０ｋｇ／ｔ的要求。煤粉喷吹采用削接喷吹形式．即制粉和喷吹互为独立，制粉站通过仑式泵输送煤粉，经７６０ｍＫ管道输送至高炉附近的喷畋站，经过一级布袋收粉．煤粉送至双系列并联的４个喷畋罐．经补气调节后，由喷吹总管输送率炉Ｊ１１ｆ的两台煤粉分配器，然后由喷吹支管送至高炉各风｜｜。
输粉站没４台３３．７１＂１１。上出料式仓式泵．也口ｆ向】２６０ｎｌ’高炉喷吹站输煤，采用（）．６～Ｄ．８ＭＰａ压缩空气输送，固气比为３０～５０ｋｇ／ｋｇ．输煤能力为ｌｔ／ｒａｉｎ。喷吹站设ｌ台３２．１ｍ３上出料式喷吹罐．采用１．０～１．２ＭＰａ压缩空气输送，固气比可达８０ｋｇ／ｋｇ．最大煤比为２５０ｋｇ／＇ｔ。
２．９煤气系统
本系统全部利用原有设备。高炉煤气经４根彰２２００ｍｍ的煤气导出管，汇合至２根够２４００ｎｌｍ的煤气ｒ升管．最后汇合至ｌ根髟２８００ｍｒｌｌ的煤气上升总管，由框架一侧引出下降至重力除尘器。重力除尘器直径为１３ＩＴＩ，直筒段高度为１２ｍ。粗煤气系统管道令酃喷涂中重厦喷涂料。煤气上刀管及Ｆ降管上设波纹补偿器．煤气人闸采用
?ｊ３?
巧２８００ｍｍ、电机驱动液压压紧的眼睛阀。
煤气清洗为比肖夫湿法除尘，其‘［艺流程如图】所示。
；重力陈半器
井网
一洗涤堵ｒ，眼睛阁十ｔ塑苎塑一ｉ一＿。快速开启阀卜＿＿ＴＲＴ
井周
围Ｉ煤气清洗工艺流程示意
２．】０通风除尘系统
出铁场和矿槽系统分别设计了除尘设施。为消除两出铁场的摆动流嘴和铁口处产生的粉尘．在尘源点设吸尘罩，采用电除尘器．风量为３６００００～４０００００ｍ３／ｈ，除尘器面积为１１０ｒｒｌ！．出铁场电除尘器原机原样引进。
槽上、槽下除尘系统新设计电除尘器．采用Ｙ４—７３Ｎｏ，２９．５Ｆ抽风机．过滤面积１６０ｎ１２。
２．１１鼓风系统
该系统全部为原有设备。淡系统共设４组燃气轮机鼓风机组．每组包括ｌ台燃气燃烧炉，Ｉ台燃气透平，１台鼓风机，ｌ台煤气压缩机，１台助燃空气压缩机和ｌ台起动电机。每台风机风量为１０５０００ｉｎ３／ｈ，排气压力０．２３～０．２４ＭＰａ。为提高操作压力，满足高炉供风要求，设有一台二次加压风机．可同时满足两台燃气鼓风机组的二次加压．加脏后，排气压力达０．３ｌＭＰａ。
为保证高炉安全生产，设计时２０００ｍ３高炉风机与邯钢一台三菱风机联网，三菱风机风量３５００ｍ３／ｈ、风压０．３５ＭＰａ。
为提高高炉产量，邯钢正建设变压吸附?１４?
制氧机，高炉富氧率町达４必。
２．１２自动化系统
高炉电气控制部分主要有：矿槽系统、料车卷扬，炉顶、热风炉、喷煤系统、水冲渣，矿槽电除尘和出铁场电除尘系统等。除新增的喷煤系统和水冲渣系统，其它系统电控柜全部利用原有设备。热风炉和出铁场电除尘Ｐ１，ｃ全部为国外设备（西门予ｓ５系列）．其它系统的ＰＩ．Ｃ进行了必要的围内配套（西门子ｓ７系列）。主卷扬为全数字传动调速控制系统，亦为两门子公司产品。
高炉仪控重新设计，选用ｒ美国施耐德公司Ｍｏｄｉｃｏｎ’ＦＳＸＱｕａｎｔｏｎ系统。为降低成本，各种压力、差压变送器、调节阀、炉顶料罐称量及雷达料面汁利用原有设备。本次设计在高炉本体设置了７００个检测点．检测温度、压力、流体流量、料位和成分．并对需要嗣节的部分进行自动调节。
３结语
邯钢２０００ｍ３高炉于２０００年６月２８日点火开炉，６月２９日顺利出铁。高炉开炉１０天便脱离外援独立操作。开炉不到２０天便采用多环布料、加大矿批、提高风量、优化Ｅ料程序等措施，实现了设备的平稳运行．保证了高炉稳产、顺产。开炉２０天高炉进入正常操作，设备及人员顺利渡过了“磨台期”。截止到８月２５日，高炉利用系数平均为１．５５，最高为１．７，平均焦比５３６ｋｇ／ｔ！风温９５０Ｃ，Ｅｓｄ０．５８％，煤气利用率１９．６％。各系统设备运行正常，无计划外休风。目前，高炉正按计划稳步提高产量。当喷煤系统和富氧系统全部投入生产后，焦比、煤比等各项指标将逐步达到设计水平。
（责任编辑刘菁）
甲甲
高炉本体设计
高炉炼铁综合计算及高炉本体设计
目录 前言3 摘要错误!未定义书签。 第一章高炉炼铁综合计算4 原始条件4 工艺计算6 配料计算6 物料平衡10 热平衡计算15 热平衡表18 m的高炉本体设计 19第二章有效容积12753 技术经济指标确定19 高炉内型尺寸计算19 炉衬材质及厚度22 炉底衬砖的设计22 炉腹、炉腰及炉身下部的砌筑22 炉身上部和炉喉砌筑23 高炉冷却 23 冷却的目的和意义24 高炉冷却介质 24 冷却设备 24 炉体钢结构25 炉体钢结构25 炉壳25 高炉基础25 结论错误!未定义书签。 谢辞26 参考文献 27
前言 高炉炼铁是以铁矿石（天然富矿、烧结矿、球团矿）为原料，以焦炭、煤粉、重油、天然气等为燃料和还原剂，以石灰石等为熔剂，在高炉内通过燃料燃烧、氧化物中铁元素的还原以及非铁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。 为实现优质、低耗、高产和延长炉龄，高炉本体结构和辅助系统必须满足耐高温，耐高压，耐腐蚀，密封性好，工作可靠，寿命长，产品优质，产量高，消耗低等要求。现代化高炉已成为高度机械化、自动化和大型化的一种综合生产装置。高炉车间的设计也必须满足高炉生产的经济技术指标，以期达到最佳的生产效果。 摘要: 高炉炼铁的历史悠久，炼铁技术日臻成熟，是当今主要的炼铁方式。高炉作为炼铁工艺的主体设备，其结构的合理性对炼铁的工艺操作、生产技术指标以及自身的寿命都有十分重要的影响。根据攀枝花钒钛磁铁矿的高炉冶炼特点，通过进行配料计算和物料平衡计算，设计了1700m3高炉本体。设计过程除考虑通常的高炉设计方案外，还考虑了攀枝花钒钛磁铁矿多年高炉冶炼的一些生产实践经验。采用碳砖加高铝砖综合炉底、全碳砖炉缸；冷却设备的设计为水冷炉底、炉缸和炉底采用三段光面冷却壁、炉身采用镶砖冷却壁；高炉钢结构采用炉体框架式结构，最后采用CAD绘制出高炉本体图。 关键词: 高炉炼铁；综合计算，高炉本体设计
高炉炉型设计原理
五段式高炉（炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸）炉型的结构： 高炉炉型：高炉内部工作空间剖面的形状称为高炉内型。 ★1.高炉有效容积和有效高度 1）有效高度：高炉大钟下降位置的下缘到铁口中心线的距离称为高炉有效高度（H u） ，对于无钟炉顶为旋转溜槽最低位置的下缘到铁口中心线之间的距离。 2）高炉有效容积：在有效高度范围内，炉型所包括的容积称为高炉有效容积（V u）。 Hu/D:有效高度与炉腰直径的比值(Hu/D)是表示高炉“矮胖”或“细长”的一个重要设计指标,不同炉型的高炉,其比值的范围是:巨型高炉~2.0大型高炉2.5~3.1中型高炉2.9~3.5小型高炉3.7~4.5 ★2.炉缸 高炉炉型下部的圆筒部分为炉缸，炉缸的上、中、下部位分别设有风口、渣口与铁口 1)炉缸直径：炉缸截面燃烧强度：指每小时每平方米炉缸截面积所燃烧的焦炭的数量，一般为1.0~1.25t/m2·h 计算公式：d=0.23 i u ·V I ，其中I-冶炼强度，t/m3·d,，i-燃烧强度t/m2·h，V u-高炉有效容
积，m3，d-高炉炉缸直径，m 2）渣口高度:渣口中心线与铁口中心线间距离。渣口过高，下渣量增加，对铁口的维护不利；渣口过低，易出现渣中带铁事故，从而损坏渣口；大中型高炉渣口高度多为1.5~1.7米 3)风口高度：风口中心线与铁口中心线间距离称为风口高度（h f）。 计算公式：h f=h z/k，其中k—渣口高度与风口高度之比，一般取0.5~0.6，渣量大取低值。4)风口数目（n）：主要取决于炉容大小，与炉缸直径成正比，还与冶炼强度有关。 计算公式： 中小型高炉：n=2d+2，大型高炉n=2d+4，4000m3左右的巨型高炉：n=3d，其中d-炉缸直径，m 5风口结构尺寸（a）：根据经验直接选取，一般0.35~0.5m 6)炉缸高度：h1=h f+a ★3.炉腹 炉腹在炉缸上部，呈倒圆锥形。 作用： ①炉腹的形状适应了炉料融化滴落后体积的收缩，稳定下料速度。 ②可使高温煤气流离开炉墙，既不烧坏炉墙又有利于渣皮的稳定。 ③燃烧带产生大量高炉煤气，气体体积激烈膨胀，炉腹的存在适应这一变化。 1）炉腹高度：h2=（D-d）·tgα/2 2）炉腹角：炉腹角一般为79°~83°，过大不利于煤气分布并破坏稳定的渣皮保护层，过小则增大对炉料下降的阻力，不利于高炉顺行。 ★4.炉身 炉身呈正截圆锥形 作用： ①适应炉料受热后体积的膨胀，有利于减小炉料下降的摩擦阻力，避免形成料拱。 ②适应煤气流冷却后体积的收缩，保证一定的煤气流速。 ③炉身高度占高炉有效高度的50~60%，保障了煤气与炉料之间传热和传质过程的进行。 炉身角：一般取值为81.5o~85.5o之间。大高炉取小值，中小型高炉取大值。 4000~5000m3高炉β角取值为81.5o左右，前苏联5580m3高炉β角取值79°42'17' ' 炉身高度：h4=（D-d）·tgβ/2 ★5.炉腰 炉腹上部的圆柱形空间为炉腰，是高炉炉型中直径最大的部位。 作用： ①炉腰处恰是冶炼的软熔带,透气性变差,炉腰的存在扩大了该部位的横向空 间,改善了透气条件。 ②在炉型结构上，起承上启下的作用，使炉腹向炉身的过渡变得平缓，减小死角。 炉腰高度（h3）：一般取值1~3m,炉容大取上限,设计时可通过调整炉腰高度修定炉容。 一般炉腰直径(D)与炉缸直径(d)有一定比例关系,D/d取值: 大型高炉1.09~1.15，中型高炉1.15~1.25，小型高炉1.25~1.5
冶金设备课程设计
设计（论文）专用纸 目录 1.高炉本体设计 (1) 1.2.1炉缸结构尺寸 (6) 1.2.2炉腰结构尺寸 (9) 1.2.3炉腹结构尺寸 (9) 1.2.4炉喉结构尺寸 (10) 1.2.5炉身结构尺寸 (11) 1.2.6其余结构尺寸 (12) 1.2.7炉容校核 (12) 1.3高炉内型设计总结 (13) 1.3.1设计参数汇总 (13) 1.3.2本炉型设计特点 (15) 2.高炉耐火炉衬及冷却装置 (16) 2.1高炉耐火炉衬设计 (16) 2.1.1炉衬破损机理 (16) 2.1.2高炉用耐火材料 (16) 2.1.3高炉炉衬的设计与砌筑 (18) 2.2.6炉身冷却模块技术 (22) 2.4.7水冷炉底 (23) 3.参考文献 (24) 设计总结和感言 (25)
1.高炉本体设计 高炉是横断面为圆形的圆筒状炼铁竖炉。外部用钢结构做支撑，表面为钢板作 的炉壳，壳内砌耐火砖内衬。现代高炉被称为“五段式”高炉，其高炉本体自上而 下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。（“五段式”内型如图一所示。）高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔 剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经 预热的空气。在高温下焦炭（现代高炉也辅助性地喷 吹煤粉、重油、天然气等燃料代替焦炭）中的碳同鼓 入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上 升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出 的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石 等熔剂结合生成炉渣，与铁分离为两相，后从渣口排 出（有的从铁口与铁液一同排出）。产生的煤气从炉 顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅 炉等的燃料。 高炉冶炼的主要产品是生铁，另外还有副产高炉 渣和高炉煤气。高炉炼铁具有技术经济指标良好，工 艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优 点。目前这种方法生产的铁已占世界铁总产量的绝大 部分。 1.1高炉内型设计图一“五段式”高炉内型示意图 高炉内型是指高炉内部工作空间中心纵剖面的轮廓。合理的炉型应该满足高产、低耗、长寿的要求，能够很好的适应炉料的顺利下降和煤气的上升运动，以保证冶炼过程的顺利。 在长期生产实践过程中，高炉内型随着原料条件的改善、操作技术水平的提高、科学技术的进步而不断地发展变化。高炉内型的演变过程大体可以分为三个阶段：①无型阶段、②大腰阶段、③近代高炉阶段。 现代的高炉本体主要由炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉五部分组成，称为“五
高炉设计
序言 高炉炉型设计是钢铁联合企业进行生产的重要一步，它关系到高炉年产生铁的数量及质量，以及转炉或者电炉炼钢的生产规模 及效益。 现代化高炉的机械化与自动化水平都比较高，在操作方面以精料为基础，强化冶炼为手段，适应大风量，高风温，大喷吹量，现代高炉炉型的发展趋势应能满足和适应上述发展。整个设计过程应根据实际情况做出适合本地区条件的高炉炉型，为后续的生产做好准备，为祖国的钢铁事业锦上添花。 由于时间紧迫，加之设计者水平有限，本设计存在的缺点和不足之处，敬请批评指正。 1700m3高炉炉型设计 1 高炉座数及有效容积的确定 1.1 高炉座数 从投资、生产效率、经营管理方面考虑，高炉座数少些为好，如从供应炼钢车间铁水及轧钢、烧结等用户所需的高炉煤气来看，则高炉座数宜多一些。 由公式：P Q=M×T ×ηv×V v 式中：P Q——高炉车间年生铁产量，吨；M——高炉座数；T——年平均工作日，我国采用355天。 ηv——高炉有效容积利用系数，t/(m3.d)；V v——高炉有效容积，m3； 1.2 高炉有效容积 根据各方面的考察研究，决定本地区适合建设一个年产量为185万吨的钢铁厂。 为了满足生产上的需要，特此计算本设计的高炉有效容积为： V v= 1700m3 高炉有效容积的利用系数：ηv=2.6t/(m3.d) 。 已知Vu=1700m3，ηv =2.6t/(m3.d)，T=355天，则：M=1座 综上所述，根据本地区的条件，设计一个年产量为185万吨生产，有效容积为1700m3，有效容积利用系数为ηv=2.6t/(m3.d) 的高炉炉型。 2 炉型设计 2.1高炉有效高度(Hu)的确定 高炉的有效高度决定着煤气热能和化学能的利用，也影响着顺行。增加有效高度能延长煤气与炉料的接触时间，有利于传热与还原，使煤气能量得到充分利用，
韶钢3200m3高炉的设计特点
韶钢3200m3高炉的设计特点 喻招文，杨天祥，凌树渊 (广东韶关钢铁集团有限公司)(中冶赛迪工程技术股份有限公司)摘要：对韶钢3200m3高炉的设计特点进行了总结分析。根据韶钢原有7座高炉生产经验。3200m3高炉采用了上罐同定式串罐无料钟炉顶、全炉身冷却壁、先进的软水密闭循环冷却、陶瓷杯与炭砖的复合结构、内燃式热风炉、薄壁炉衬、铜冷却壁、无填沙层平坦化钢结构出铁场，煤气上升管球节点、嘉恒法水渣处理等先进技术。 关键词：大型高炉长寿设计内燃式热风炉 Design Features of 3200 m3Blast Furnace in Shaoguan Iron and Steel Co.，Ltd. Yu Zhaowen Yang，Tianxiang，Lin Shuyuan (Shaoguan Iron and Steel Group Co.，Ltd.)(CISDI Engineering Co.，Ltd.) Abstract: The paper summarizes the design features used in 3,200 m3blast furnace of Shaoguan Iron and Steel Co., Ltd.On the basis of production experiences achieved in seven blast furnaces of Shaoguan Iron and Steel Co., this 3,200 m3 blast furnace is equipped with centrally charged bell—less top with fixed hopper, fully cooling stave, advanced closed loop soft water circulation and cooling, combined structure of ceramic cup and carbon bricks, internal combustion type hot stove, thin linins, copper cooling stave, flattened steel structure cast house without sand bedding, spherical joint of gas riser, Jiaheng gas treatment. Key words: large sized blast furnace long campaign design internal combustion type hot stove 韶钢现有l座2500 m3、1座750m3及5座350m3级高炉，年铁产量约430万t。为了实现韶钢“十一五”规划和公司的节能减排计划，并逐渐淘汰小高炉等一批落后生产工艺，公司新建设l座3200m3高炉及相应配套设施。3200m3高炉在设计过程中，吸收国内高炉的各方面经验，跟踪国际大型高炉先进技术和发展趋势，设计按照“成熟、可靠、先进、实用”的原则，以高产、长寿为目的，采用先进、成熟的工艺技术、设备和材料，优化设计，使高炉综合技术处于国内领先水平。 1. 主要设计指标 韶钢3200m3高炉的主要设计参数见表1。
三宝2#高炉炉体系统的设计
三宝2号高炉炉体系统的设计 董训祥 (中冶南方工程技术有限公司，武汉430223) 摘要三宝钢铁2#高炉充分采用了国内外一系列先进、成熟、实用的技术，设计了合理的炉型和内衬结构；采用了砖壁合一、薄壁内衬新技术、全冷却壁形式；采用了投资省、成本低、效率高的联合软水密闭循环冷却系统；根据原料条件在炉底设置了功能可靠的排铅槽；建立功能齐全的炉体检测自动控制系统。 关键词高炉炉体；长寿；联合软水；设计 福建三宝钢铁股份有限公司200万吨钢铁项目一次规划2座1080m3高炉，每座1080m3高炉年产铁水105万吨，分期设计，分期建设。本次一期2#高炉的设计以“先进、实用、可靠、成熟、环保”为原则，结合国内外先进、可靠的成熟技术，做到高产、稳产、低耗、长寿四个方面的统一。 1主要技术特点 三宝钢铁2#高炉炉体系统的设计充分利用了国内外同行的先进技术和成熟工艺，并结合三宝钢铁的实际情况进行设计，确保高炉稳定向炼钢输送铁水、提供产品市场竞争力的同时，延长高炉寿命。三宝钢铁2#高炉设计寿命≥12年，主要技术特点如下： (1)采用适当矮胖、适宜强化冶炼的操作炉型，有利于实现稳定、顺行和高产； (2)砖壁合一、薄内衬全冷却壁结构，大型高炉的主流技术方案； (3)铸铁冷却壁、铸钢冷却壁、铜冷却壁分区使用，确保高炉配置合理、可靠、经济； (4)高炉冷却系统采用联合全软水密闭循环系统，该系统配置合理优化、冷却强度高、冷却系数大、补充水量少、投资省、运行成本低、各种功能完善，布置简单、检修维护方便。 (5)根据三宝钢铁的原料条件设置了排铅槽，对于提高高炉一代炉龄、改善炉前工作环境、强化高炉冶炼、增创经济效益等具有重大意义。 (6)完善的内衬、冷却壁、软水系统的检测、监测、控制系统； 2 高炉内型 合理的高炉内型既能保证炉料顺行，又能使煤气的热能和化学能充分利用，可使高炉获得高产、稳产、低耗、长寿的效果。现代高炉内型的设计特点主要表现在大炉缸、多风口、适当矮胖、减小炉身及炉腹角、加深死铁层等方面，其目的是为了改善料柱透气性、改善煤
邯钢2000m3高炉设计特点
第１９卷第６期２ｃ１００年１２月 炼铁 ＩＲｔ）ＮＭＡＫＩＮＧ Ｖ０１．１９．ＮＬ】６ Ｄｅｃｅｍｂｅｆ２００．邯钢２０００ｍ３高炉设计特点 王学伶焦英占 邯郸钢铁有限责任公司 摘要邯钢２０００ｍ’高炉是引进德国二手设备建造的．设计时进行了国内配套，采用丁槽下原 燃料过筛、焦丁与烧结矿混装入炉、井罐无料钟炉顶、“陶瓷杯”炉底炉缸结构、底滤法水冲渣、煤 粉浓相辅送、外燃式热风炉硬出铁场电除尘等多项先进技术。 关键词高炉二手设备设计改进 Ｄｅｓｉｇｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆ２０００ｍ３ＢＦａｔＨａｎｄａｎＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＣｏ．．Ｌｔｄ． （ＨａｎｄａｎＩｒｏｎ８ＳｔｅｅｊＣｏ．．Ｌｔｄ．） ＷａｎｇＸｕｅｌｉｎｇＪｉａｏＹｉｎｇｚｈａｎ ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅ２０００ｍ’ＢＦａｔＨａｎｄａｎｌｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＣｏ．．ＬｔｄｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｌｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｓｅｃｏｎｄｈａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｍｐｏｒｔｅｄｆｒｏｍＧｅｒｍａｎｙ．Ｄｕｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎｉｎｇ，ａｆｅｗｏｆａｄｖａｎｃｅｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｗｅｒｅａｄｏｐｔｅｄ，ｓｕｃｈａｓｓｃｒｅｅｎｉｎｇｏｆｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｕｎｄｅｒｂｉｎｓ?ｍｉｘｅｄｃｈａｒｇｉｎｇｏｆ１５－－２５ｍｍｓｉｚｅｃｏｋｅｎｕｔ，Ｋ．ｂｅｌｌ—ｌｅｓｓｌｏｐｗｉｔｈｐａｒａｌｌｅｌｈｏｐｐｅｒｓ，ｃｅｒａｍｉｃｃｕｐ。＂．ＯＣＰ”ｓｌａｇｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ．ｄｅｎｓｅｐｈａｓｅｃｏａｌｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ．ｅｘｔｅｒｎａｌｃ（ｊｒｌｆｍｓｔｉｏｎｈｏｔｓｔｏｖｅａｎｄｃａｓｔｂｏｕｓｅｅｌｅｃｔｒｉｃｄｕｓｔｃｏｌｔｅｃｆｏｒ，ｅｔｃ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｂＬａｓｔｆｕｒｎａｃｅｓｅｃｏｎｄ－ｂａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎｈｎｐｒｏｖｅｍｅｎｔ Ｉ概况 邯钢２０００ｍ３高炉系引进德国多特蒙德克虏伯公司３号高炉的设备和技术建造的。多特蒙德克虏伯公司３号高炉的基本情况如下：高炉ｆ艺布置紧凑，占地面积小；高炉矿槽为钢结构，料坑深度为一】８．５ｍ．槽下设备全部布置在地坑内；料车有效容积为１２ｎ１３．主卷扬由２台２５０ｋＷ的直流电机驱动，料坑内斜桥角度为４４。２４’２４”．出料坑后斜桥角度为４６。２８’４０”；并罐无料钟炉顶，料罐容积为２×２４ｍ３．气密箱采用加压煤气冷却和密封；高炉炉体为框架自立式结构．有效高度为２５．５５ｍ．高径比为２．２７．２８个风口． 修同日期ｒ２０００—０９—０５联系人：焦英占高级工程师 ：０５６０１５１河北省邯郸市邯郸钢铁奇限责任公司设计院?１０－２个铁口，炉底、炉缸采用炭砖陶瓷杯结构，炉身为薄壁内衬；炉缸以下采用１二业水喷淋冷却，炉缸以上为“Ｉ”’型带勾头冷却壁与不带勾头冷却壁相结合结构，冷却壁采用软水密闭循环，并配有２０ｍ３膨胀罐；热风炉为４座马琴式外燃热风炉．高炉熔渣采用火车运输；两出铁场呈９０。布置．炉前设备为液压泥炮，液压气动开口机和液压摆动流嘴；煤气清洗采用比肖夫湿法除尘系统．即在洗涤塔内ｉ殳置两级串联喉口，既能除尘又能调节炉顶压力；高炉风机为烧混合煤气的燃气轮机．炉前采用电除尘；各系统均采用计算机控制。 邯钢２０００ｍ’高炉设计围绕“高产、优质、低耗、长寿”的方针．结合邯钢的原燃料条件，遵循充分利用国外先进技术和设备的原
高炉设计的基础概念
高炉炉型概述 高炉炉型的发展 高炉是一种竖炉型的冶炼炉，它由炉体内耐火材料砌成的工作空间、炉体设备、炉体冷却设备、炉体钢结构等组成。 高炉生产实践表明：合理的炉体结构，对高炉一代炉龄的高产、优质、低耗和长寿起到保证作用，由此可以看出高炉的炉型应该有炉型和炉龄两个方面阐述。 近代高炉，由于鼓风机能力进一步提高，原料燃料处理更加精细，高炉炉型向着“大型横向”发展。对于炉型而言，从20世纪60年代开始，高炉逐步大型化，大型高炉的容积由当时的1000～1500m3逐步发展到现在的4000～5500m3。 /D即高径比缩小，大型随着炉容的扩大，炉型的变化出现以下特征：高炉的H U 高炉的比值已降到，1000m3级高炉降到，300m3级高炉也降到左右。和大小同步的还有高炉矮胖炉型发展，矮胖高炉的特征是炉子下部容积扩大，在适当的配合条件下利于增加产量，提高利用系数.但如矮胖得过分，易导致上部煤气利用差，使燃料比升高.此外，从全国节能要求出发，在高炉建设和炼铁生产经营管理中，应既抓产量，又抓消耗、质量和寿命的优秀实例进行总结推广，提倡全面贯彻“高产、优质、低耗、长寿，”八字方针。与盛高炉型相比，矮胖炉型的主要优点是：与炉料性能相适应，料柱阻力减小；风口增多，利于接受风量;高护更易顺行稳定。这些优点，给高炉带来了多产生铁，改进生铁质量，降低燃料消耗和延长寿命的综合效果。通过研究发现,当今用于炼铁的高炉炉喉直径均偏小，其炉喉直径与炉缸直径的比值均小于。通过研究发现，炉喉直径偏小影响炉身的间接还原效率，致使高炉能耗较高，影响高炉经济效益，因此，为了提高高炉炉身的间接还原效率，改善高炉产生技术指标和进行节能减排，特别推出一种扩大炉喉直径的新炉型高炉。采用的技术方案是：它包含炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉五部分，其中炉缸在炉腹的下面，炉缸上面连接炉腹，炉腹上面连接炉腰，炉腰上面连接炉身，炉身上面连接炉喉；由上述5部分组成的高炉内型，5个部分的横截面均呈圆形，其中炉缸直径用d表示，炉腰直径用D表示，炉喉直径用d表示，
高炉炉型选择以及炉容计算
原始数据：高炉有效容积： 高炉年工作日： 高炉利用系数： 设计内容： 1. 高炉炉型的选择； 2. 高炉内型尺寸的计算 口）； 3. 高炉耐火材料的选用； 4. 高炉冷却方式和冷却器的确定； 5. 高炉炉壳厚度的确定。 高炉本体包括高炉基础、炉衬、冷却装置、以及高炉炉型设计计算等。高炉 的大小以高炉有效容积（^ ）表示，本设计高炉有效容积为 3600 |，按我国规 定，属于大型高炉；高炉炉衬用耐火材料，是由陶瓷质和砖质耐火材料构成的综 合结构；有些高炉也采用高纯度的刚玉砖和碳化硅砖；高炉冷却设备器件 结构也在不断更新，软水冷却、纯水冷却都得到了广泛的应用。 1. 高炉炉型选择 高炉是竖炉。高炉内部工作剖面的 形状称为高炉炉型或称高炉内型。 高炉冶炼的实质是上升的煤气流和 下降的炉料之间所进行的传热传质过 程，因此必须提供燃料燃烧的空间，提 供高温煤气流与炉料进行传热传质的空 间。炉型要适合原料的条件，保证冶炼 过程的顺行。近代高炉炉型为圆断面五 段式,是两头小中间大的准圆筒形。高炉 内型如图1。 1.1高炉有效高度（"J 炉腰直径（D ）与有效高度（ 之比值- “矮胖”的一个重要指标，在我国大型 高炉 Hu/D =2.5 — 3.1，随着有效容积的 增加，这一比值在逐渐降低。在该设计 中， 1.2炉缸 高炉炉型下部圆筒部分为炉缸，炉 缸的上、中、下部位分别装有风口、渣 口、铁口。炉缸下部容积盛液态渣铁， 3600】“高炉本体设计 Vu=3600 1 355 天j 儿 ） 是表示高炉“细长”或 2.23。 图1高炉内型 （包括风口、铁口、渣口数量，大型高炉一般不设渣 ]| A A ■t P □ h 「 d v 灿 口 中尤?线 1 k ■/死铁山 占f
毕业设计—高炉炉型设计
目录 中文摘要 (Ⅰ) 英文摘要 (Ⅱ) 1 绪论 (4) 1.1砖壁合一薄壁高炉炉型的发展和现状 (4) 1.2砖壁合一薄壁高炉炉型的应用 (4) 2 高炉能量利用计算 (6) 2.1高炉能量利用指标与分析方法 (6) 2.2直接还原度选择 (7) 2.3配料计算 (8) 2.4物料平衡 (13) 2.5 热平衡 (17) 3 高炉炉型设计 (23) 3.1 炉型设计要求 (23) 3.2 炉型设计方法 (24) 3.3炉型设计与计算 (24) 4 高炉炉体结构 (28) 4.1 高炉炉衬结构 (28) 4.2高炉内型结构 (29) 4.3 炉体冷却 (30) 4.4 炉体钢结构 (31) 4.5风口、渣口及铁口设计 (31) 5砖壁合一的薄壁炉衬设计 (33) 5.1砖壁合一的薄壁炉衬结构的布置形式 (33) 5.2砖壁合一的薄壁炉衬高炉的内型 (33) 5.3砖壁合一的薄壁炉衬高炉的内衬 (34) 5.4薄壁高炉的炉衬结构和冷却形式 (34) 6结束语 (36) 参考文献 (37)
摘要 近年来, 炼铁技术迅猛发展, 总的发展趋势是建立精料基础, 扩大高炉容积, 减少高炉数目, 延长高炉寿命, 提高生产效率,控制环境污染, 持续稳定地生产廉价优质生铁, 增加钢铁工业的竞争力。现代高炉的冶炼特征是, 低渣量, 大喷煤, 低焦比, 高利用系数；高炉结构的特征是,采用软水冷却、全冷却壁、薄壁炉衬、操作炉型的薄壁高炉。高炉采用大喷煤、高利用系数冶炼, 要求改善高炉的料柱透气性和延长高炉寿命高炉精料、布料、耐火材料、冷却等技术的进步,不断促进长寿的薄壁高炉发展。 高炉的炉型随着高炉精料性能、冶炼工艺、高炉容积、炉衬结构、冷却形式的发展而演变, 高炉设计的理念也随着科学技术的进步和生产实践的进展而更新。 薄壁高炉的设计炉型就是高炉的操作炉型, 在生产中几乎始终保持稳定, 消除了畸形炉型。长期稳定而平滑的炉型, 有利于高炉生产的稳定和高效长寿。高炉操作炉型的显著特征是, 炉腰直径扩大, 高径比减小, 炉腹有、炉身角缩小。这种炉型发展趋势是炼铁技术进步的反, 它有利于改善高炉料柱透气性, 稳定炉料和煤气流的合理分布, 延长高炉寿命, 对大型高炉采用大喷煤、低焦比、高利用系数冶炼更有意义。 关键词：高炉炉型砖壁合一设计 ABSTRACT In recent years, the rapid development of iron technology, the overall trend is expected to establish a fine basis for the expansion of blast furnace capacity, reduce the number of blast furnace, blast furnace to extend life, increase productivity, control of environmental pollution, continuous and stable production of low-cost high-quality pig iron, iron and steel industry increased competitiveness. Characteristics of a modern blast furnace smelting, the low amount of slag, the pulverized coal injection and low coke rate, high utilization factor; blast furnace structure is characterized by the use of soft water cooling, cooling the whole wall, thin lining, the thin-walled blast furnace operation. Large blast furnace pulverized coal injection, high utilization factor smelting, blast furnace to improve permeability of the material column and extend the
高炉设计的基础概念
文献综述 高炉炉型概述 高炉炉型的发展 高炉是一种竖炉型的冶炼炉，它由炉体内耐火材料砌成的工作空间、炉体设备、炉体冷却设备、炉体钢结构等组成。 高炉生产实践表明：合理的炉体结构，对高炉一代炉龄的高产、优质、低耗和长寿起到保证作用，由此可以看出高炉的炉型应该有炉型和炉龄两个方面阐述。 近代高炉，由于鼓风机能力进一步提高，原料燃料处理更加精细，高炉炉型向着“大型横向”发展。对于炉型而言，从20世纪60年代开始，高炉逐步大型化，大型高炉的容积由当时的1000～1500m3逐步发展到现在的4000～5500m3。随着炉容的扩大，炉型的变化出现以下特征：高炉的H U/D即高径比缩小，大型高炉的比值已降到，1000m3级高炉降到，300m3级高炉也降到左右。和大小同步的还有高炉矮胖炉型发展，矮胖高炉的特征是炉子下部容积扩大，在适当的配合条件下利于增加产量，提高利用系数.但如矮胖得过分，易导致上部煤气利用差，使燃料比升高.此外，从全国节能要求出发，在高炉建设和炼铁生产经营管理中，应既抓产量，又抓消耗、质量和寿命的优秀实例进行总结推广，提倡全面贯彻“高产、优质、低耗、长寿，”八字方针。与盛高炉型相比，矮胖炉型的主要优点是：与炉料性能相适应，料柱阻力减小；风口增多，利于接受风量;高护更易顺行稳定。这些优点，给高炉带来了多产生铁，改进生铁质量，降低燃料消耗和延长寿命的综合效果。通过研究发现,当今用于炼铁的高炉炉喉直径均偏小，其炉喉直径与炉缸直径的比值均小于。通过研究发现，炉喉直径偏小影响炉身的间接还原效率，致使高炉能耗较高，影响高炉经济效益，因此，为了提高高炉炉身的间接还原效率，改善高炉产生技术指标和进行节能减排，特别推出一种扩大炉喉直径的新炉型高炉。采用的技术方案是：它包含炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉五部分，其中炉缸在炉腹的下面，炉缸上面连接炉腹，炉腹上面连接炉腰，炉腰上面连接炉身，炉身上面连接炉喉；由上述5部分组成的高炉内型，5个部分的横截面均呈圆形，其中炉缸直径用d表示，炉腰直径用D表示，炉喉直径用d表示，炉喉直径d1与炉缸直径d之比在～之间。从而炉型能够充分发挥炉身的间接还原作用，使高炉节约焦炭，降低消耗，减少二氧化碳排放，能够使钢铁企业降低生产成本。 高炉炉龄及其影响因素
高炉内型设计
攀枝花学院本科课程设计 设计题目：高炉内型设计---1800炉型设计 二〇一二年十二月
摘要 本设计要求建1800高炉。设计主要内容包括高炉炉型设计计算及高炉本体立剖图，同时对所设计高炉的特点进行简述。设计高炉有效容积为1800径比取2.3，高炉利用系数取值为2.0，据此设计高炉炉型。设计本着优质、高产、低耗和对环境污染小的宗旨，为日产生铁4000t的高炉提供高炉内型设计。设计说明书对1800内型进行了的详细的计算，并结合国内外相同炉容高炉的先进生产操作经验及相关的数据，力求设计的高炉达到高度机械化、自动化和大型化，达到最佳的生产效益。 关键字高炉内型，高冶炼强度，高富氧喷煤 ABSTRACT The design requirements, construction of 1800 blast furnace. Design of the main content includes: Design of high furnace calculation and the blast furnace body profile in elevation, and the characteristics of the design of blast furnace. Design of effective volume of blast furnace is 1800 diameter ratio is 2.3, blast furnace utilization coefficient was 2, type design of blast furnace accordingly. Design in line with high quality, high yield, low energy consumption and little pollution to the environment efficiency, provide the blast furnace pig iron blast furnace design for the Nissan 4000t. Detailed design specifications of 1800 type, and combined with the advanced experience in production operations at home and abroad, the same volume of furnace blast furnace and related data, and strive to design blast furnace to achieve a high degree of mechanization, automation and large-scale production, achieve the best benefit. Key words Blast furnace smelting, high strength, high oxygen enrichment
高炉炉体设计
课程设计说明书 题 目：年产炼钢生铁220万吨的高 炉车间的高炉炉体设计 学生姓名：王志刚 学 院：材料科学与工程 班 级：冶金08—2 指导教师：代书华、李艳芬 2011年 12 月 25日
内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书 课程名称：冶金工艺课程设计学院：材料科学与工程班级：冶金08- 2 班学生姓名：王志刚学号：200820411043 指导教师：代书华李艳芬
本设计主要从高炉炉型设计、炉衬设计、高炉冷却设备的选择、风口及出铁场的设计。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸五部分。高炉的横断面为圆形的炼铁竖炉，用钢板作炉壳，高炉的壳内砌耐火砖内衬。同时为了实现优质、低耗、高产、长寿炉龄和对环境污染小的方针设计高炉，高炉本体结构和辅助系统必须满足耐高温，耐高压，耐腐蚀，密封性好，工作可靠，寿命长，产品优质，产量高，消耗低等要求。在设计高炉炉体时，根据技术经济指标对高炉炉体尺寸进行计算确定炉型。对耐火砖进行合理的配置，对高炉冷却设备进行合理的选择、对风口及出铁场进行合理的设计。
第一章文献综述 (1) 1.1国内外高炉发展现状 (1) 1.2我国高炉发展现状 (1) 第二章高炉炉衬耐火材料 (3) 2.1高炉耐火材料性能评价方法的进步 (3) 2.2高炉炉衬用耐火材料质量水平分析 (3) 2.3陶瓷杯用砖 (5) 2.4炉腹、炉身和炉腰用砖 (5) 第三章高炉炉衬 (6) 3.1炉衬破坏机理 (6) 3.2高炉炉底和各段炉衬的耐火材料选择和设计 (7) 第四章高炉各部位冷却设备的选择 (9) 4.1冷却设备的作用 (9) 4.2炉缸和炉底部位冷却设备选择 (9) 4.3炉腹、炉腰和炉身冷却设备选择 (9) 第五章高炉炉型设计 (11) 5.1主要技术经济指标 (11) 5.2设计与计算 (11) 5.3校核炉容 (13) 参考文献 (14)
高炉钢结构设计
高炉钢结构设计 (steel structure design of blast furnace) 炼铁高炉专用钢结构的设计。高炉钢结构设计主要内容包括高炉本体和炉顶、上料系统、热风炉系统、粗煤气除尘系统、出铁场和辅助设施钢结构的设计，做好系统间整体配合联系、进行结构的材料选择和采取安全防护措施。高炉系统钢结构见图1。 设计时要进行结构形式的选择，构件强度稳定性、变形的计算和合理的构造处理，以保证结构安全使用与经济合理。设计应按《钢结构设计规范》及其它有关规范规定进行。对于地震区的高炉钢结构，其抗震设计要求还要符合抗震设计规范规定。 高炉钢结构的大部分是高炉生产设备的主要组成部分，其特点是：(1)种类繁多，形式特殊。有多层空间框架的炉体框架、多折点壳体的炉壳、异形壳体组成的热风炉壳、圆或椭圆形筒壳的通廊等。(2)结构尺寸及构件断面较大。如：5000m3 左右高炉全高可达120m，炉壳直径为20m，炉壳厚度可达90～120mm，炉体框架箱形柱的断面尺寸达2．0m×4．0m。(3)钢材用量多，如5000m3 高炉，包括运输、动力、管线在内钢结构用量近9万t。(4)工作条件较苛刻。如：炉体及周围结构受高温影响及水气锈蚀作用，热风炉外壳上部有时受晶间应力腐蚀开裂作用，上料料车卷扬机的作业率高达80％，壳体构件还要承受煤气爆炸等事故性内压力和砖衬被侵蚀后高炉外壳局部温度过热的作用。(5)各系统间结构穿插交错，荷载辗转传递。要控制其变形，使其相互协调。 高炉本体和炉顶钢结构高炉本体结构形式主要有自立式和非自立式两种(图2)，也有介于两者之间的过渡形式。自立式高炉包括高炉外壳、炉体框架和炉顶刚架。炉壳独自承受炉内有关全部竖向荷载，而在炉周设炉体框架支承上部设备及平台。大中型高炉多用此种形式。非自立式高炉在炉壳下部设托圈和炉缸支柱，以支持炉内荷载，且多不设炉体框架，而将炉身平台及炉顶刚架支承在炉壳上，小型高炉多用此种形式。
2000m3高炉炉型设计及物料平衡计算
2000m3高炉炉型设计及物料平衡计算 摘要：本设计要求建2000m3炼铁高炉。设计主要内容包括高炉炉型设计计算及高炉本体立剖图，同时对所设计高炉的特点进行简述。设计高炉有效容积为2000m3，高径比取，高炉利用系数取值为，据此设计高炉炉型。设计本着优质、高产、低耗和对环境污染小的宗旨，为日产生铁4000t的高炉提供高炉内型设计。并对2000m3炼铁高炉进行物料平衡计算，物料平衡计算是炼铁工艺计算中重要组成部分，它是在配料计算的基础上进行的。整个物料平衡计算有配料计算和物料衡算两部分构成。在配料计算过程中，进行了原料和燃料的全分析，渣铁成分及含量分析；在物料衡算过程中计算了包括鼓风量、煤气量以及物料收支总量等项内容的计算，并制作物料平衡表。 关键词：高炉发展；高炉炉型；炉型计算；物料平衡配料计算物料衡算物料平衡表 绪论 最近二十年来，日本和欧盟区的在役高炉座数由1990年的65座和92座下降到28座和58座，下降幅度分别为%和37%，但是高炉的平均容积却分别由1558m3和1690m3上升到4157m3和2063m3，上升幅度为%和22%，这基本代表了国外高炉大型化的发展状况。 高冶炼强度、高富氧喷煤比和长寿命化作为大型高炉操作的主要优势受到大家越来越高的关注和青睐,但是高炉大型化作为一项系统工程,它在立足自身条件的基础上仍须匹配的炼钢、烧结和炼焦能力。我国近年推出的《钢铁产业发展政策》中规定高炉炉容在300m3以下归并为淘汰落后产能项目，且仍存在扩大小高炉容积的淘汰范围的趋势。同时国内钢铁产业的快速发展均加速了世界和我国高炉大型化的发展进程。由于大型化高炉具备的单位投资省、效能高和成本低等特点，从而有效地增强了其竞争力。 20世纪高炉容积增长非常快。20世纪初，高炉炉缸直径4-5m，年产铁水约100000吨左右，原料主要是块矿和焦炭。20世纪末，最大高炉的炉缸直径达到14-15m，年产铁水300-400万吨。目前，特大型高炉的日产量能够达到甚至超过12000吨。例如，大分厂2号高炉（日本新日铁）炉缸直径，生产能力为13500吨铁/天。蒂森-克虏伯公司施韦尔格恩2号高炉炉缸直径，生产能力为12000吨铁/天。70年代末全世界2000立方以上高炉已超过120座，其中日本占1/3，中国有四座。全世界4000立方以上高炉已超过20座，其中日本15座，中国有1座在建设中。 我国高炉大型化的发展模式与国外基本相近，主要是采取新建大型高炉、以
3200m3高炉本体及渣铁处理系统设计
中文摘要 目前我国钢铁企业蓬勃发展，许多钢铁厂都在新建或扩建高炉，高炉逐渐向大型化发展，因此在原有高炉的基础上引进新技术对高炉适当的改造设计是必要的。由于设计的需要，某些数据采自施工现场工长、炉长和工人的经验数据，许多参数的设计以理论数据为参照、以实际地区实际原料条件下的情况进行选定、以实际应用参数为基准。 本说明书采用包头地区原料条件下，对3200ｍ3高炉本体进行设计，其设计内容主要包括：高炉炉型设计计算、高炉炉衬选择计算、高炉冷却系统设计、高炉钢结构及基础设计、出铁场设计、炉前设备的选择确定、铁水处理系统设计、炉渣处理系统设计、绘制高炉本体立剖图和高炉出铁场平面布置图。高炉设计主要参数如下：利用系数－2.3；焦比－370㎏；煤比－170㎏；炉渣碱度－1.03；高炉高颈比－2.19；高炉有效高度－29.98m；日产铁－7360吨。 本高炉本体以五段炉型为标准，以适应原料条件为前提，冶炼过程能够顺行为保障，日产量最大，质量最优，能耗最低，寿命最长为目标进行设计。为达到以上目标，与传统高炉相比，本高炉炉型驱于矮胖型。为进一步提高高炉寿命，炉底炉缸采用全碳砖结构，这是因为包头矿含有高氟，对炉缸炉底的侵蚀严重。炉底采用了5段低络铸铁光面冷却壁，炉腹、炉腰及炉身下部采用铜冷却壁冷却，它的冷却强度大、对砖衬支撑作用强、损坏后可更换。高炉钢结构采用炉体框架式结构, 它的优点在于取消了炉缸支柱，风口平台宽敞，炉前操作方便。出铁场为环形出铁场，设置四个铁口连续出铁，它的优点在于布置紧凑,占地面积少,场地有效利用率高,自然通风条件好。渣的处理采用目前我国大高炉都使用的热法INBA渣处理系统，其工作效率高，对环境污染少。 关键字：高炉本体渣铁处理系统设计内容
韶钢3200m3高炉的设计特点
韶钢3200m3高炉的设计特点 发布时间：2011-02-23 浏览次数：178 文字颜色: 字号:T T T视力保护: 喻招文杨天祥凌树渊 (广东韶关钢铁集团有限公司) (中冶赛迪工程技术股份有限公司) 摘要对韶钢3200m3高炉的设计特点进行了总结分析。根据韶钢原有7座高炉生产经验。3200m3高炉采用了上罐同定式串罐无料钟炉顶、全炉身冷却壁、先进的软水密闭循环冷却、陶瓷杯与炭砖的复合结构、内燃式热风炉、薄壁炉衬、铜冷却壁、无填沙层平坦化钢结构出铁场，煤气上升管球节点、嘉恒法水渣处理等先进技术。 关键词大型高炉长寿设计内燃式热风炉 Design Features of 3200 m3Blast Furnace in Shaoguan Iron and Steel Co．，Ltd． Yu Zhaowen Yang Tianxiang Lin Shuyuan (Shaoguan Iron and Steel Group Co．，Ltd．) (CISDI Engineering Co．，Ltd．) Abstract The paper summarizes the design features used in 3 200 m3blast furnace of Shaoguan Iron and Steel Co．，Ltd．On the basis of production experiences achieved in seven blast furnaces of Shaoguan Iron and Steel Co．，this 3 200 m3 blast furnace is equipped with centrally charged bell—less top with fixed hopper，fully cooling stave，advanced closed loop soft water circulation and cooling，combined structure of ceramic cup and carbon bricks，internal combustion type hot stove，thin linins，copper cooling stave，flattened steel structure cast house without sand bedding，spherical joint of gas riser，Jiaheng gas treatment． Key words large sized blast furnace long campaign design internal combustion type hot stove 韶钢现有l座2 500 m3、1座750 1113及5座350m3级高炉，年铁产量约430万t。为了实现韶钢“十一五”规划和公司的节能减排计划，并逐渐淘汰小高炉等一批落后生产工艺，公司新建设l座3 200m3高炉及相应配套设施。3 200 m3高炉在设计过程中，吸收国内高炉的各方面经验，跟踪国际大型高炉先进技术和发展趋势，设计按照“成熟、可靠、先进、实用”的原则，以高产、长寿为目的，采用先进、成熟的工艺技术、设备和材料，优化设计，使高炉综合技术处于国内领先水平。 1 主要设计指标． 韶钢3200m3高炉的主要设计参数见表1。 2 总图及主要工艺设施布置