高炉本体设计及其它.doc

第三章高炉本体设计

3.1高炉炼铁车间设计
3.1.1高炉容积的确定
本设计任务书上的高炉容积为1700m³。
3.1.2高炉炼铁车间总容积的确定
计算得到的高炉炼铁车间生铁年产量除以年工作日，即得出高炉炼铁车间日产量（t），即：

根据高炉炼铁车间日产量和高炉有效容积利用系数可以计算出高炉炼铁车间总容积（m3）：

3.1.3高炉座数的确定
高炉炼铁车间得总容积确定后就可以确定高炉座数和一座高炉的容积。本设计中，一个车间的高炉容积是相同的，因为这样有利于生产管理和设备管理。
高炉座数要从两方面考虑，一方面从投产、生产效率、管理等方面考虑，数目越少越好；另一方面从铁水供应、高炉煤气供应的角度考虑，则希望数目多些。确定高炉座数的原则应保证在1座高炉停产时，铁水和煤气的供应不致间断。过去钢铁联合企业中高炉数目较多，近年来随着管理水平的提高，新建企业一般只有2～3座高炉。本设计的高炉座数为两座容积相同的高炉。
3.2高炉炼铁车间平面布置
高炉炼铁车间平面布置的合理性，关系到相邻车间和公用设施是否合理，也关系到原料和产品的运输能否正常连续进行，设施的共用性及运输线、管网线的长短，对产品成本及单位产品投资有一定影响。因此规划车间平面布置时一定要考虑周到。
3.2.1高炉炼铁车间平面布置应遵循的原则
合理的平面布置应符合下列原则：
（1）在工艺合理、操作安全、满足生产的条件下，应尽量紧凑，并合理地共用一些设备与建筑物，以求少占土地和缩短运输线、管网线的距离。
（2）有足够的运输能力，保证原料及时入厂和产品（副产品）及时运出。
（3）车间内部铁路、道路布置要畅通。
（4）要考虑扩建的可能性，在可能条件下留一座高炉的位置。在高炉大修、扩建时施工安装作业及材料设备堆放等不得影响其它高炉正常生产。
3.2.2高炉炼铁车间平面布置形式
高炉炼铁车间平面布置形式根据铁路线的布置可分为以下4种：一列式布置、并列式布置、岛式布置和半岛式布置。本设计采用半岛式布置。
半岛式布置是岛式布置与并列式布置的过渡，高炉和热风炉列线与车间调度线间的角度增大到45°，因此高炉距离近，并且在高炉两侧各有三条独立的有尽头的铁水罐车停放线，和一条辅助材料运输线。出铁场和铁水罐车停放线垂直，缩短了出铁场长度，设有摆动溜嘴，出一次铁可放置多个铁水罐车，近年来新建的大型高炉多采用这种布置形式。
3.3炉型计算与炉衬寿命
3.3.1高炉炉型设计计算
设计的是高炉容积为1700的高炉车间。
（1）定容积：
高炉有效容积利用系数为2.1；本设计的焦比为450kg，煤比为150kg，煤粉置换比为0.75，所以综合焦比为：K=K+K′×0.75=450+150×0.75=562.5(kg)。取高炉有效容积利用系数ηV＝2.1t/(m3.d)，则冶炼强度I=ηV×K综÷1000=2.1×562.5÷1000=1.181t/(m3·d)。
每座高炉日产量P=*ηV=2.1×1700=3570t
高炉炼铁车间日产量P总=P*2=2×3570=7140t
（1）确定年工作日：
高炉年工作日为：高炉的一代寿命为18年，其中18年内有一次大修需60天，每年有一次小修，每次需2天，则年工作日为，（365×18-60-2×18）÷18=360天。
高炉炼铁车间生铁年产量=P总*年工作日=7140×360=257.04万t
（3）炉缸尺寸：
1)炉缸直径
选定冶炼强度I=1.181t/（m3·d）；燃烧强度i燃=1.15t/（m3·h）
则d=0.23取d=9.2m
校核合格
2)炉缸高度
设昼夜出铁次数N=12，生铁产量波动系数b=1.2，渣口一下炉缸利用系数c=0.55，铁水密度ρ铁=7.1t/m3，渣口高度与风口高度比k=0.5。
渣口高度
=取=1.4m
风口高度=取=2.8m
风口数目n=2（d+2）=2×（9.2+2）=22.4取n=24个
风口结构尺寸选取a=0.4m
则炉缸高度+a=2.8+0.5=3.2m
（4）死铁层厚度
=0.2d=0.2×9.2=1.84m取=1.84m
（5）炉腰直径、炉腹角、炉腹高度：
选取D/d=1.13则D=1.13×9.2=10.40取D=10.4m
选取α=78.3°则tgα=tg78.3°=2.89取=2.9m
校核αtgα=α=78.3°
（6）炉喉直径、炉喉高度：
选取/D=0.68则=0.68×10.4=7.07m取=7.1m
选取=2.7m
（7）炉身角、炉身高度、炉腰高度：
选取β=82.3°
则=tgβ=tg82.3°=12.2m取=12.2m
校核βtgβ=β=82.3°
选取/D=2.5则=2.5×10.4=26取=26m
求得26-3.2-2.9-12.2-2.7=5.0m取h3=5.0m
（8）校核炉容
炉缸体积
炉腹体