高爐煉鐵車間高爐本體設(shè)計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u16777高爐煉鐵車間高爐本體設(shè)計計算案例 1177751.1爐型設(shè)計與計算 198711.2計算風(fēng)口和鐵口數(shù)量 438811.3爐體尺寸 4312591.4爐襯 4125321.1.1爐底和爐缸設(shè)計 5131991.1.2爐身設(shè)計 5193851.5高爐冷卻 589521.5.1高爐冷卻的意義 5325041.5.2高爐冷卻設(shè)備壁及冷卻設(shè)備 5171361.5.3高爐冷卻系統(tǒng) 6142241.6高爐鋼結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ) 6324521.6.1高爐鋼的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 6178881.6.2高爐基礎(chǔ) 7煉鐵設(shè)計中最重要的工藝單元是高爐爐體的設(shè)計，高爐爐體的強度和性能對高爐生產(chǎn)和工作至關(guān)重要。爐體設(shè)計包括對高爐的爐型、高爐爐襯、高爐鋼結(jié)構(gòu)、爐體設(shè)備的設(shè)計等。1.1爐型設(shè)計與計算已知(1)爐缸的尺寸計算：1)爐缸部位直徑：d=0.32取2)爐缸的高度：取h3)風(fēng)口的高度計算:設(shè)風(fēng)口的結(jié)構(gòu)尺寸a=0.630mh(2)死鐵層的厚度：h假設(shè)，1)爐腰部位的直徑：D=0.568取D=11.500m2)爐腹角α=73)爐腹高度h2h2取h校核αα=設(shè)1)設(shè)爐喉部位的直徑d1d則d2)爐身角β=81°3)設(shè)爐身的高度h4h4則h4)校核β值β=5)爐喉高度:h高徑比:假設(shè)H則Hu6)爐腰高度h(5)高爐容積的校核計算VVVV=3相對誤差為ΔV=因此符合本文設(shè)計要求。1.2計算風(fēng)口和鐵口數(shù)量(1)風(fēng)口的數(shù)量計算鐵口的數(shù)量1.3爐體尺寸表1.1爐體尺寸匯總表1.4爐襯爐襯是高爐設(shè)備在煉鐵時的爐墻，一般常用防火且耐高溫的陶瓷材料制成。爐襯各部分將采用不同的耐火磚材料。高爐的爐襯構(gòu)成了高爐設(shè)備內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu)，起著阻止高爐工作時的熱損耗的作用，它可以保護高爐爐殼和高爐內(nèi)部的其它金屬結(jié)構(gòu)，使其不被鐵水及殘渣的腐蝕。1.1.1爐底和爐缸設(shè)計優(yōu)質(zhì)的煤磚和煤質(zhì)材料是實現(xiàn)高爐爐底高效長壽必不可少的材料，這是因為爐缸和爐底的工作環(huán)境極其惡劣，同時受多重載荷的作用，加上高爐內(nèi)鐵水與殘渣的侵蝕。優(yōu)質(zhì)煤磚具有導(dǎo)熱性好，抗渣性好，耐堿性好的特點，本設(shè)計采用碳復(fù)合磚，該材料同時結(jié)合了煤磚材料與陶瓷杯材料二者優(yōu)點，取長補短，通過多次的試驗探究，研制出來的一種性能優(yōu)良的復(fù)合型耐火材料REF_Ref30092\r\h[10]。1.1.2爐身設(shè)計高爐爐身又被稱為高爐的爐腰，它是屬于整個高爐直徑最大的部分。爐身的直徑應(yīng)適當增加，通過這種方法可以使煤氣流動的阻力減小，流動更加順暢，但同時也應(yīng)考慮到爐身與高爐的其它部位直徑的保持適當?shù)谋壤P(guān)系。爐身采用磚壁復(fù)合的薄爐內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，冷卻壁耐火磚內(nèi)壁為冷態(tài)，與冷卻壁成一體。爐身中部采用鋁瓷烤磚。鑲磚厚度150mm，鑲磚內(nèi)表面噴涂一層50mm保護層。1.5高爐冷卻1.5.1高爐冷卻的意義高爐煉鐵的高溫環(huán)境對高爐設(shè)施的損耗大，因此，高爐的冷卻設(shè)備可以降低設(shè)備的溫度，形成一層保護層，使爐內(nèi)結(jié)構(gòu)得到更好的保護，高爐的強度不會受到損失，并且高爐的外部結(jié)構(gòu)也不會因為高溫環(huán)境而融化變形，使高爐的工作生產(chǎn)效率得到大幅度提高[11]。1.5.2高爐冷卻設(shè)備壁及冷卻設(shè)備高爐冷卻壁可以起到防止設(shè)備受熱和焚燒的功能。它不僅能經(jīng)受高溫環(huán)境，還能經(jīng)受液體和氣流的侵蝕，同時其材料及性能的優(yōu)劣決定著高爐設(shè)備的使用壽命[12]。高爐在高熱負荷狀態(tài)下能維持長時間穩(wěn)定的冶煉工作需要滿足幾個條件：恰當?shù)睦鋮s設(shè)備及冷卻強度、合理的結(jié)構(gòu)、通暢的水流系統(tǒng)。本設(shè)計是主要對高爐的高溫度工作區(qū)設(shè)置冷卻系統(tǒng)，可以及時的將高爐系統(tǒng)內(nèi)的受熱零件吸收的大部分熱量釋放出去，能夠保證高爐系統(tǒng)在適宜的溫度下進行生產(chǎn)工作，從而達到延長爐襯和爐底的使用壽命的目的。本設(shè)計中在高爐爐身中部、上部采用鑄鐵冷卻壁冷卻系統(tǒng)；在高爐爐底至爐腹部位采用銅冷卻壁冷卻系統(tǒng)。1.5.3高爐冷卻系統(tǒng)本設(shè)計運用軟水閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)。如圖1.1。圖1.1軟水閉循環(huán)冷卻裝置圖1.6高爐鋼結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)1.6.1高爐鋼的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)高爐的基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)包括高爐外殼、本體框架、爐頂鋼架三部分。高爐鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)考慮以下因素[13]:本設(shè)計中高爐的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采用的是自立式框架，便于鋼結(jié)構(gòu)的安裝，并且具有較高的機械強度，對于工作人員具有較高的安全性。如圖1.2。圖1.SEQ圖\*ARABIC3爐體自立式框架示意圖1.6.2高爐基礎(chǔ)高爐的基礎(chǔ)就是高爐底部的主要承受載荷的部位，高爐基礎(chǔ)應(yīng)滿足可以將