高炉车间设计 高炉车间（或炼铁厂）的设计要由很多专业人员共同 .DOC

2 高炉车间设计 高炉车间（或炼铁厂）的设计要由很多专业人员共同完成。这里所讲的主要是炼铁专业的工艺设计，它属于初步设计阶段。它的主要技术内容是：根据拟建厂的原燃料和辅助材料的来源、供应方式、主要成分和性能、用量配比等条件，以及操作条件，包括炉顶压力、风机能力、风温、富氧量、喷吹量等，以及产品方案（生铁、炉渣和煤气的产量和成分）等，选择高炉经济技术指标，确定工艺流程、车间的高炉数目和平面布置，说明原材料及燃料的运入方式和产品、副产品及废料的运出方式。 作为初步设计的内容还包括高炉及附属设备、热风炉及附属设备、煤气除尘系统、矿槽及上料系统、喷吹设施、炉渣处理设施、碾泥设备、铸铁设备等主要工艺设备的技术性能，即以后各章所要讲述的内容。此外，涉及到其它专业的有电力电讯情况简述、计器仪表简介、控制计算机简介、洪排水情况简介等。 2.1高炉座数的规划 2·1·1高炉总容积 设计文件（设计任务书）中规定的生铁年产量是确定年产量的根据。如果文件中仅仅规定了钢锭的产量和外运生铁的产量，而没有直接给出需要生产多少吨生铁，则需做出金属平衡，确定生铁产量。 在已知钢锭产量时，首先算出钢液消耗量。这时要考虑浇注方法，如连铸、车铸、坑铸等，在浇注时的喷溅损失以及盛钢桶、出钢槽、下注法场道内的残留和短锭损失，最后得出钢液的消耗量。一般单位钢锭的铜液消耗系数为1.015～1.020。 炼一吨钢需要多少铁水取决于炼钢方法、炉容大小、废钢消耗等因素，如用转炉不加废钢的情况下，生铁的消耗量为1.05～1010t／t钢，技术水平较高，炉窑较大的选低值，反之，取高值。 根据金属平衡得到年产量，再除以年工作日，即得出日产量，即 年产量/年工作日=日产量（t） 根据日产量和高炉有效容积利用系数可计算出车间总的容积： 日产量/利用系数=高炉容积（m3） 对于炼铁工艺设计来说，重要的是确定年工作日和利用系数两项指标。 （1）高炉寿命及年工作日。高炉年工作日系指高炉一代期间，扣除大、中、小修时间后，每年平均实际生产时间。大、中、小修的内容主要是： 1）大修：炉缸、炉底侵蚀严重，炉底、炉缸冷却设备多数损坏，采取措施后仍有溃破的可能时，则应停炉大修。大修的主要内容是更换高炉本体全部衬砖，全部或部分冷却设备，以及部分炉体钢结构等。随大修内容的不同和炉子大小不同，大修一般需要30～60天。 2）中修：如果炉缸、炉底状态还比较好，而在炉缸以上的砖衬损坏严重，冷却设备损坏超过l／3以上，沪壳持续发生烧红、裂缝或变形，难于维持安全生产时，可以进行中修。中修的内容主要是更换风口区域以上的砖衬、部分冷却设备、炉顶装料设备及炉喉钢砖等。中修一般需10～20天。一代炉龄一般进行1～2次中修，主要视炉底情况而定。中小型高炉由于炉底侵蚀较弱，一代炉龄的中修次数可以多些。 为了充分发挥高炉的生产能力，多产铁和减少大修费用，必须尽量延长高炉炉龄和减少大、中修时间。 3）小修（或称定期检修）：一般一年l～4次，每次休风十几小时到5～6天不等。检修内容为更换风口大套、送风弯管、某几个水箱、料车、小钟、热风阀等，或者修理卷扬机、布料器、补焊大钟、大料斗等生产时无法修理而又要求较长检修时间的项目。 4）年工作日计算：假定高炉一代炉龄为8年，大修时间为50天，一代中有一次中修，时间为30天，每年一次计划检修，时间是48小时， 钢铁工业比较发达的日本在延长高炉寿命方面处于领先地位。70年代平均炉龄为6.24年，1981～1984年为7.74年，1985～1986年7座高炉平均炉龄增加到10年以上，最长的鹿岛 3号已超过 13年，一代炉龄产铁 5000t／m3以上，高者达8000～9000t／m3。值得指出的是，他们一代炉役中没有中修。 国内外的资料说明，高炉寿命是高炉生产技术的综合结果。它不仅与耐火材料的质量、冷却水质、冷却设备和高炉装备水平有关，而且也与原料准备、操作技术、强化程度等有关。 近年来受侵蚀的炉衬的修补技术和钒钛矿的护炉技术，对延长炉子寿命起到很大作用。 （2）有效容积利用系数。可以直接选定有效容积利用系数，也可以用间接方法求得。首先确定焦比和冶炼强度，然后根据下列公式求出： η=i÷c 式中η——有效容积利用系数，t／（m3·d）； i——冶炼强度，t／（m3·d）； c——焦比，t／t。 可根据设计所采用原燃料、风温、设备、操作等条件与实际生产情况相近的厂家进行全面分析比较和计算确定焦比。在矿石含Fe，原燃料条件和鼓风条件（富氧、湿度、风温等）有差异时，视其对焦比的影响之大小适当校正设计焦比。例如：铁分±1％，焦比±1.9％；风温提高100℃，焦比降低20～30kg/t铁等等。 对于原料和燃料成分特殊的应根据工业性试验研究确定焦比和各种指标。在我国炼铁历史