高炉炉型选择以及炉容计算

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1、图1高炉内型3600m3高炉本体设计原始数据：高炉有效容积：Vu二3600m?高炉年工作日:355天高炉利用系数：hv=2.0t/（d.m3）设计内容:1.高炉炉型的选择；2•高炉内型尺寸的计算（包括风口、铁口、渣口数量，大型高炉一般不设渣口）；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3600m3,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AI2O3的刚玉砖和

2、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lo1・1高炉有效高度（HQ炉腰直径（D）与有效高度（HQZ比值（Hu/D）是表示高炉“细长”或“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

3、比值在逐渐降低。在该设计中，Hu/D=2.23。1.2炉缸高炉炉型下部圆筒部分为炉缸，炉缸的上、屮、下部位分别装有风口、渣口、铁口。炉缸下部容积盛液态渣铁，上部空间为风口燃烧带。铁口位于炉缸下水平面，铁口数目依炉容或产量而定，对于3000m3以上的高炉，设置3—4个铁口，以每个铁口日出铁量1500—30001设置铁口数目。在该设计中，设置4个铁口。渣口与铁口中心线的距离称为渣口高度（Hz）,它取决于原料条件，即渣量的大小。渣口高度的确定参照下式计算：4bPbPHz^^—二1.27-^—N1TY铁d2Ntty铁d2式中：p——生铁日产量，t;B——生铁产量波动系数，取1・2；N—

4、—昼夜出铁次数，取9；Y铁——铁水密度，取7.lt/m3；C——渣口以下炉缸容积利用系数，一般为0.55-0.6,在该设计中，取0.55；d炉缸直径nio大中型高炉设置两个渣口，一般两个渣口高度差为100—200mm,也有设在一个水平面上的。渣口直径一般为50—60叽现在，巨型高炉一般不设置渣口。在该设计中，设置2个渣1_1,在同一水平面上。铁口与风口中心线的距离为风口高度（hf）:hf=¥（k为渣口高度与风K口高度之比，一般为0.5-0.6,在该设计中，k二0.6）风口数目（n）主要取决于炉容大小，与炉缸直径成正比。大型高炉：n=2（d+2）（d为炉缸直径，m）,风口数目一-

5、般取偶数。风口结构尺寸a取0・6mo炉缸高度hi：h]=hf+a铁口中心线到炉底砌砖表面之间的距离为死铁层厚度h°,它的作用是防止渣铁，煤气对炉底的冲刷，稳定渣铁温度。在该设计中，h0=1.8mo1.3炉腹炉腹在炉缸上部，呈倒截圆锥形。炉腹的结构尺寸是炉腹高度（h2）和炉腹角（a）,炉腹角a—般取值79-83°,不宜过大或过小。在该设计中，a=81。。1.4炉腰炉腹上部的圆柱形空间是炉腰，是高炉炉型直径最人的部位。炉腰处恰是冶炼的软容带，炉料的透气性在此处变坏。在炉型结构上，炉腰起着承上启下的作用，使得炉腹向炉身过渡来的平缓，减少死角。经验表明：炉腰高度（h3）对冶炼的影响不其

6、显著，设计中可通过调整g值来修定炉容。大型高炉的炉腰直径（D）与炉缸直径（d）的比值（D/d）取值1.09-1.15,在该设计中，D/d=l.lOo1.5炉身炉身呈正截圆锥形，向下扩张以适应向下运动的炉料。炉身高度(hq)占高炉有效高度50%—60%,炉身角B取值为80.5°—85.5°。在该设计中，(3=82.5。。1.6炉喉炉喉呈圆柱形，它的作用是承接炉料，稳定料面，保证炉料分布合理。炉喉直径(d])与炉腰直径(D)之比(山/D)取值为0.64-0.73之间。炉喉高度(h5)应能保证炉喉布料及其调节需要，一般为2—3mo该设计中：di/D=0.665,h5=2.5m。1.炉

7、型计算(1)生铁日产量计算生铁日产量：P=VuxT

8、v=3600x2=7200t/d(2)炉缸尺寸计算炉缸直径：d=O.32VU045=0.32x36OO045=12.74取12.7m炉缸高度：、4bPbPA、渣口髙度：HZ=—=1.27—=1.27x1.2X72009X0.55X7.1X12.72=1.935取1.94m(两渣口在同一水平面)B、风口高度：hf=^=—=3.23取3.2mk0.6C、风口结构尺寸：a=0.6m,hr=hf+a=3.2+0.6=3.8D、风口数目(n)：n=2