中小高炉的设计原则
教案1.3 高炉炼铁设计的基本原则教案
6）发展远景。要考虑车间将来发展的可能性，适当保留车间发展所需的土地、交通线和服务设施。
7）安全和环保。保证各领域和工作岗位都能安全生产，不受污染，力争做到“场外看不到烟，场内听不到声”，排出的废水、废气应达到国家环保法的要求。
(二)设计程序和内容……………………………………………………30（分钟）
(三)厂址选择……………………………………………………………20（分钟）
三.课堂小结…………………………………………………………………5（分钟）
四.布置作业…………………………………………………………………3（分钟）
五.参考资料…………………………………………………………………2（分钟）
设计工作分三个阶段进行，依次为可行性研究、初步设计和施工图设计。设计的不同阶段有不同的要求。
可行性研究的主要内容应包括：设计的指导思想；建设规模；产品方案；总体布置；项目构成；工艺流程；占地面积和土地利用情况；工程投资概算等。
初步设计的内容要比可行性研究报告的内容更详细，更具体，除包涵内容外，还应包括主要设备选型和设备数量，公用设施和辅助设施，占地面积和土地利用情况，生产组织和劳动定员，工艺布置图，主要建筑材料用量，环境保护措施及消防设施，工程投资预算及设备回收期等等。
初步设计批准后才能做施工图设计。施工图设计就是要绘制出建设施工所必需的一切图纸和文件，包括工艺布置、建筑物、设备制造、安装、试车等所必需的所有施工图纸和施工说明，各种钢材用量、原材料消耗等等。
在施工过程中，发现设计错误应由设计单位及时修改，修改后给施工单位发变更通知单，然后按照变更内容进行施工。
高炉车间设计 (2)
高炉车间设计引言概述：高炉是冶金工业中重要的设备，高炉车间设计的合理性直接影响生产效率和安全性。
本文将从高炉车间设计的角度出发，探讨如何优化高炉车间的布局和设备配置，以提高生产效率和降低生产成本。
一、高炉车间布局设计1.1 合理的空间布局：高炉车间应根据生产流程和设备布局合理划分空间，确保原料、燃料、冷却水等各种物料的流动顺畅，避免交叉干扰。
1.2 安全通道设置：在高炉车间内设置合适的安全通道，确保员工在紧急情况下能够快速撤离，减少事故发生的可能性。
1.3 环境舒适度考虑：高炉车间内应考虑通风、照明等设施的设置，确保员工在工作时能够保持良好的工作状态。
二、高炉设备配置设计2.1 设备选型合理：在高炉车间内选择合适的设备，确保设备的性能稳定、效率高，提高生产效率。
2.2 设备布局合理：根据高炉的工艺流程和生产需求，合理布置设备，减少物料和能量的浪费，提高生产效率。
2.3 设备维护便捷：高炉设备的维护保养对于延长设备寿命和提高生产效率至关重要，应考虑设备维护的便捷性，减少维护时间和成本。
三、高炉车间环境设计3.1 噪音控制：高炉车间内产生的噪音较大，应考虑采取隔音措施，减少员工的工作环境对健康的影响。
3.2 粉尘控制：高炉车间内会产生大量粉尘，应设置合适的粉尘收集设备，确保车间内空气质量达标。
3.3 温度控制：高炉工作时会产生高温，应考虑采取降温措施，保持车间内的温度适宜，提高员工的工作效率。
四、高炉车间安全设计4.1 安全设施设置：在高炉车间内设置安全门、紧急停车按钮等设施，确保员工在紧急情况下能够及时采取应急措施。
4.2 安全培训：定期对高炉车间内的员工进行安全培训，提高员工的安全意识，减少事故发生的可能性。
4.3 安全监控：在高炉车间内设置监控摄像头等设备，实时监测生产情况，及时发现并处理安全隐患。
五、高炉车间智能化设计5.1 自动化控制系统：引入先进的自动化控制系统，提高高炉生产的智能化水平，减少人为操作错误，提高生产效率。
高炉车间设计
高炉车间设计一、概述高炉车间是冶金工业中的重要环节，承担着铁矿石冶炼的关键任务。
本文将详细介绍高炉车间设计的相关标准和要求，包括车间布局、设备配置、安全措施等方面的内容。
二、车间布局1. 总体布局：高炉车间的总体布局应符合安全、高效、环保的原则。
普通应包括原料接收区、炉料预处理区、高炉本体区、煤气净化区、渣铁处理区、产品采集区等功能区域。
2. 建造结构：高炉车间的建造结构应具备足够的承载能力和稳定性，能够抵御外部环境的影响。
同时，应考虑到设备安装、维护等因素，合理设置通道和平台。
3. 通风系统：高炉车间应配备有效的通风系统，确保室内空气质量符合相关标准。
通风系统应能够及时排除有害气体，并保持适宜的温度和湿度。
三、设备配置1. 高炉本体：高炉车间的核心设备是高炉本体，其设计应考虑到产能、燃料消耗、炉渣排放等因素。
高炉本体应具备高效、稳定的冶炼能力，并配备先进的自动控制系统，以提高生产效率和产品质量。
2. 炉料预处理设备：炉料预处理设备用于对铁矿石和焦炭进行预处理，以提高冶炼效果。
常见的设备包括破碎机、磁选机、筛分机等。
3. 煤气净化设备：高炉冶炼过程中会产生大量的煤气，需要经过净化处理后才干排放。
煤气净化设备应具备高效的除尘、脱硫、脱氮等功能，以保护环境和减少污染物排放。
4. 渣铁处理设备：渣铁是高炉冶炼过程中产生的废弃物，需要进行处理和回收利用。
渣铁处理设备应能够有效地分离渣铁，并对其进行分类和处理。
5. 辅助设备：高炉车间还需要配备一系列辅助设备，如输送设备、仪表仪控设备、电气设备等，以保证整个冶炼过程的顺利进行。
四、安全措施1. 防火措施：高炉车间应设置合理的防火设施，包括消防水源、灭火器材、自动火灾报警系统等。
同时，应加强员工的消防安全培训，提高应急处理能力。
2. 通风排尘：高炉车间应配备有效的通风排尘系统，及时排除有害气体和粉尘，保持室内空气质量。
3. 安全通道：应设置合理的安全通道和紧急疏散通道，确保人员在紧急情况下能够快速安全地撤离。
高炉本体尺寸设计
1. 比较法：
由给定的产量确定炉容，根据建厂的冶炼 条件，寻找条件相似，炉容相近，各项生产技 术指标较好的合理炉型作为设计的基础。经过 几次修订参数和计算，确定较为合理的炉型。 目前，设计高炉多采用这种方法。
风口中心线与铁口中心线间距离称 为风口高度（hf）。
风口高度可参照下式计算：
hf
hZ k
式中：
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。 风口数目可以按下式计算：
中小型高炉：
n 2(d 1)
2. 计算法：
计算法即经验数据的统计法。 计算时可选定某一关系式，算出某一主
要尺寸，再根据炉型中各部位尺寸间的关系 式作炉型计算，最后校核炉容，修定后确定 设计炉型。
经验公式 ：
大型高炉：
Hu 6.44Vu0.2
d 0.32Vu 0.45
适应于我国50～70年代1000～2000m3高 炉的基本情况，炉型为瘦长型。
炉腹高度由下式计算 ：
h2
D 2
d
tg
炉腹角一般为79º～83º，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。
D
d1 2
tg
高炉设计的基础概念
高炉设计的基础概念第一篇：高炉设计的基础概念文献综述1.1高炉炉型概述 1.1.1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HU/D即高径比缩小，大型高炉的比值已降到2.0，1000m3级高炉降到2.5，300m3级高炉也降到3.0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0.785。
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0.785～1.0之间。
高炉设计的原则
一种新的高炉设计系统XIANG Zhong-yong, CHEN Ying-ming, ZOU Zhong-ping(CISDI Engineering Co Ltd,Chongqing,China)摘要：随着富氧和喷煤技术的发展，它不会呈现出一种一成不变的方法来设计高炉基础冶炼强度和燃烧强度，为此随着时间的发展，中国高炉的设计需要更加的系统化。
高炉的生产应该满足我们的生产要求。
在目前的论文中，使用近代气体动力学的成果，科学的分析了衡量高炉强化冶炼过程的因素——炉腹煤气量指数，用以指导高炉设计，形成新的高炉设计体系。
关键字：高炉；设计体系；炉腹煤气量指数；设计过程1 前言高炉富氧技术和喷煤技术的发展，需要炉腹煤气量指数在原有基础上进行一些新的改变。
过去的高炉设计是从燃料或焦炭量开始的，而这些对于需要降低能量消耗和降低二氧化碳排放量的系统来说是不完美的。
2 过去的高炉设计系统过去的高炉设计系统主要集中在高炉冶炼强度上，或者是我们一直沿用的前苏联设计和定义的高炉生产和设备系统。
冶炼强度和燃烧强度都是由每天单位有效高炉容积消耗的焦炭量所决定。
然后，高炉的设计用燃料来定义焦比，以确定高炉燃烧强度或冶炼强度，并获得生产率和产出。
由燃煤燃油定义的风量会决定风机的容量。
而从燃烧强度或冶炼强度来说，炉缸直径可以被锻造，从而炉型也是固定的。
鼓风量将有助于决定鼓风机和气体系统的设计，甚至是炉子的参数容量。
高炉的强化主要是通过压降和气体的上升，而从来都不是通过提高燃煤燃油的数量来决定的，这一点远比生产者想象的更为复杂。
但是，把增加燃料的燃烧量来提高高炉产量导致了燃料和能源的大量消费。
下面将讨论一些高炉设计的基础概念和方法论以及炉腹煤气体积等。
自从引进来自前苏联的高炉冶炼强度的概念，就一直在论证着和炼铁职业有关的合适的冶炼强度。
从而对立着这样两种观点，一种是提倡高的冶炼强度，而另一种是提倡中等冶炼强度。
半个世纪过去了仍然没有明确的结论，即使一些观点在某些方面下达成共识，而冶炼强度和冶炼条件的选择始终是摆在大家面前的问题。
高炉车间设计
高炉车间设计一、引言高炉车间是钢铁企业的核心生产区域，承担着铁矿石冶炼、炼钢等重要工艺过程。
本文旨在详细介绍高炉车间设计的标准格式，包括设计目标、设计原则、设计要求、设计内容等方面的内容。
二、设计目标1. 提高生产效率：通过合理的布局和设备配置，优化生产流程，提高生产效率。
2. 保障工人安全：确保车间内的工作环境安全，减少事故风险。
3. 降低能耗：通过科学的设计和设备选择，降低能源消耗，提高能源利用效率。
4. 提高产品质量：通过合理的工艺流程和设备选择，提高产品质量，满足市场需求。
三、设计原则1. 安全性原则：确保车间内的工作环境安全，防止事故发生。
2. 经济性原则：在满足生产需求的前提下，尽量降低投资和运营成本。
3. 可持续性原则：注重环境保护，降低能耗和排放，实现可持续发展。
4. 灵活性原则：考虑未来的扩展和改造需求，设计灵活可调整的车间布局。
四、设计要求1. 布局设计要求：a. 合理利用空间，确保生产设备的布置紧凑，减少生产线长度，提高生产效率。
b. 考虑生产流程的连续性和顺畅性，避免交叉干扰和物料堆积。
c. 考虑人员流动和物料流动的便捷性，减少人员和物料的运输距离。
2. 设备选型要求：a. 根据生产工艺要求，选择性能可靠、效率高的设备。
b. 考虑设备的维护和保养便捷性，减少停机时间。
c. 考虑设备的可扩展性和升级性，以适应未来的生产需求。
3. 环境保护要求：a. 采用先进的环保设备和技术，减少废气、废水和固体废物的排放。
b. 优化能源利用，减少能源消耗和二氧化碳排放。
c. 严格遵守环保法规和标准，确保车间运营符合环保要求。
4. 安全管理要求：a. 设计合理的安全通道和紧急出口，确保工人在紧急情况下能够快速疏散。
b. 配备必要的消防设备和安全设施，提供安全保护措施。
c. 安排专人负责安全管理，定期开展安全培训和演练。
五、设计内容1. 车间布局设计：a. 根据生产工艺流程，确定设备的布置方式，确保生产线的连续性和顺畅性。
高炉大小与炉料结构
关于高炉主要工艺的建议1、原燃料条件的质量要求集中体现在：强度与稳定性。
为此，焦炉要7m左右的顶装干熄焦，烧结机要360以上的大烧结，才能满足高炉对强度的要求。
稳定性体现在数量稳定、质量稳定，只有稳定原燃料才有稳定的炉况和稳定的铁水质量，保证炼铁指标的先进和后道工序的质量稳定。
2、铁钢连接问题采取铁路一罐制，在工艺上比较稳妥，在安全上有保证，在运行成本上有优势。
最重要的是安全。
4座高炉的铁水，应该最好能够到达任意一座转炉。
3、渣处理系统渣处理系统的高效、稳定运行直接关系着高炉的稳定和安全，因此，选择成熟、可靠是必须考虑的。
INBA是目前在大型高炉上使用的最成熟、最稳定、高效的渣处理系统，应重点考虑。
高炉大小与炉料结构高炉大小对原燃料质量的要求，主要体现在焦炭质量和炉料结构上。
2000级与3000级以上高炉对原燃料质量要求对比如下。
一、焦炭焦炭质量好坏对高炉生产稳定顺行、炉缸寿命和技术经济指标至关重要。
对2000m3以上大型高炉的影响更大。
其质量评价指标除了化学成分、粒度外，更重要的是其常规力学性能和高温冶金性能，2000级与3000级以上高炉对焦炭质量要求对比如下表：要满足3000级高炉对焦炭的要求，生产上最好是7m的顶装焦炉干熄焦工艺，其焦炭强度好，水分稳定，相应对炉况的影响就小。
如果没有干熄焦，槽下要考虑上焦炭中子测水装置，以便自动补偿。
二、原料条件原料条件中，最主要的：⑴烧结矿的强度：必须符合表中要求，为此，必须是与其相匹配的大烧结机；⑵生矿比例：长期的高生矿（>15%）配比，势必会使炉况逐渐恶化。
生矿要少，①连云港雨水多，生矿多了，过筛不好，运输麻烦。
②生矿的高温冶金性能差，量多了，爆裂粉化，透气性，还原性都不好。
⑶含粉及粒级组成，<5㎜的必须<5%,5～10㎜的也要越少越好，高了影响煤气流稳定。
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中小高炉的设计原则
我国习惯将Vu≤1000m3的高炉称为为中小型高炉，把高炉分为大中小型是因为每种类型的炉容在设计时其参数选取上有差异。
高炉炉型虽不能改变冶炼过程的本质，但作为一个外部条件对高炉冶炼过程有着重要影响。
高炉冶炼是个复杂的物理过程，设计的炉型必须适应冶炼过程的需要，才能保证一代高炉达到优质、高产、低耗、长寿的目标。
一般来说高炉炉型设计需遵循以下原则：
1.有利于顺行。
炉型设计时必须与原燃料条件，风机能力，工艺制度，操作水平等相适应。
2.适宜的冶炼强度。
保证能燃烧炉内焦炭和喷吹物，关键是要适宜，过少或过多都不利于冶炼过程的合理、高效进行。
3.低能耗。
有利于充分利用煤气的热能和化学能，以利于降低燃料消耗。
4.合适的炉缸尺寸。
能容纳一定的渣铁和保证风口燃烧带正常工作。
5.炉型各部尺寸有合理的比例。
适应冶炼过程中各部分可能发生的变化。
6.炉型各部位与合理的炉墙结构相配合。
即冷却介质、冷却装置以及耐火材料选用与配合，应适宜炉型和高炉一代寿命的延长。
7.有利操作捡修。
对于中小高炉的设计，既要注意各类高炉炉型的一般规律，又要充分考虑小高炉本身的特点：
（1）小高炉料柱短，焦比高，透气性好，初渣对料柱透气性影响小，炉型比大高炉更接近直筒形，即炉身角可大些，Hu/D值也相对要大些，以利于煤气的利用。
但出于强化顺行考虑，中小高炉的炉身角也不宜太大。
因此强化和节省焦炭需综合考虑。
（2）小高炉炉缸直径小，燃烧带易伸向中心，炉缸工作断面活跃而均匀，可以适当扩大炉缸直径而保证中心煤气流不过分发展，故Vu/A值相对可小些。
（3）要注意新设计的初始炉型的合理性，更要重视开炉投产后冶炼制度对操作炉型的影响，在对小型高炉进行大修扩容改造时，应对原生产高炉的炉型进行详细的调查和研究分析，对其的特征参数作出正确选择，才能设计出合理的炉型。
zyltgzs@。