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时间:2020-01-19
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1、高炉炉体结构高炉本体结构高炉本体包括高炉基础、钢结构、炉衬、冷却设备以及高炉炉型设计等。高炉的大小以高炉有效容积表示,高炉有效容积和高炉座数表明高炉车间的规模。高炉是竖炉,高炉内部工作空间剖面的形状称为高炉炉型或高炉内型。现代高炉炉型由炉缸、炉腹、护腰、炉身和护喉五段组成。其中炉缸、炉腰和炉喉呈圆筒形,炉腹呈倒锥台形.炉身呈截锥台形。高炉炉型炉身炉喉炉腰炉腹炉缸五段式高炉炉型高炉炉型:高炉内部借炉墙围成的工作空间几何形状称为炉型。五段式炉型。直筒型炉缸能暂存液态渣铁,上部设有风口(4~40个)最低部位设有出铁口(1~4个),必要时在中间部位设1~2渣口。高炉炉型(五段):炉缸——
2、圆筒形炉腹——倒锥台形炉腰——圆筒形炉身——截台形炉喉——圆筒形Hu——有效高度;h0——死铁层厚度;h1——炉缸高度;h2——炉腹高度;h3——炉腰高度;h4——炉身高度;h5——炉喉高度;hf——风口高度;hz——渣口高度;d——炉缸直径;D——炉腰直径;d1——炉喉直径;α——炉腹角;β——炉身角;图3-1五段式高炉内型图有效高度:高炉大钟下降位置的下缘到铁口中心线间的距离称为高炉有效高度(Hu),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(Vu)。Hu/D——高径比有效高度与炉腰直径的比
3、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:巨型高炉大型高炉中型高炉小型高炉~2.02.5~3.12.9~3.53.7~4.5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。炉缸(1)炉缸直径炉缸直径过大和过小都直接影响高炉生产。直径过大将导致炉脂角过大,边缘气流过分发展,中心气流不活跃而引起炉缸堆积,同时加速对炉衬的侵蚀;炉缸直径过小限制焦炭的燃烧,影响产量的提高。炉缸截面积(A)应保证一定数量的焦炭和喷吹燃料的燃烧。炉缸截面燃烧强度是高炉冶炼的一个重要指标,它是指每小时每平方米炉缸截面积所燃烧的焦炭
4、的数量,(2)炉缸高度按照渣口高度、风口高度以及风口安装尺寸的确定。(3)铁渣口数目铁口位于炉缸下水平面,铁口数目根据高炉萨容或高护产量而定。(4)风口数目风口数目主要取决于炉容大小,与炉缸直径成正比,还与预定的冶炼强度有关。风口数炉腹在炉缸上部,呈倒截圆锥形。炉腹的形状适应了炉料熔化滴落后体积的收缩。炉腹(1)炉腹的形状适应了炉料熔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)燃烧带产生大量高温煤气,气体体积激烈膨胀,炉腹的存在适应这一变化。作用:炉腹的结构尺寸是炉腹高度和炉腹角。炉腹高度由下式计算:炉腹角一般为79º~8
5、3º,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。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:呈正截锥台形一般取值为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,炉身角:炉身高度:一般16~18m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。炉腰:(1)炉腰处恰是冶炼的软熔带,透气性
6、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。作用: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炉腰高度(h3):作用:承接炉料,稳定料面,保证炉料合理分布。炉喉直径与炉缸直径比值d/D取值在0.5~0.55之间。高炉:1.5~2m炉喉呈圆柱形。炉喉铁口中心线到炉底砌砖表面之间的距离称为死铁层厚度。新设计高炉的死铁层厚度h0=0.2d。7
7、.死铁层厚度(1)残留的铁水可隔绝铁水和煤气对炉底的冲刷侵蚀,保护炉底;(2)热容量可使炉底温度均匀稳定,消除热应力的影响;(3)稳定渣铁温度。作用:(1)设计炉型:按照设计尺寸砌筑的炉型;(2)操作炉型:指高炉投产后,工作一段时间,炉衬被侵蚀,高炉内型发生变化后的炉型;(3)合理炉型:指冶炼效果较好,可以获得优质、低耗、高产和长寿的炉型,具有时间性和相对性。高炉炉型相关名词概念:
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