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1、目录前言 .11 设计条件 .21.1 主要技术经济指标 .21.2 高炉容量及座数的确定 .22 高炉炉型设计 .42.1 高炉炉型选择 .42.2 设计与计算 .52.3 校核炉容: .73 炉衬选择 .83.1 高炉炉基的形状及材质 .83.2 高炉炉底和各段炉衬的选择、设计和砌筑 .114 冷却设备选择、风口及铁口设计 .144.1 炉底冷却型式选择 .144.2 高炉各部位冷却设备的选择 .144.3 高炉供水量、水压的确定 .154.4 风口数目及直径 .164.5 风口平台、出铁场及铁口 .164.6 炉壳及钢结构确定 .17结论 .20参考文献 .21致 谢 .22唐山科技职业
2、技术学院（成）毕业设计（论文）第 1 页 共 22 页前 言我国修建现代化高炉始于 1891 年，解放前期，铁的年产量只有25 万吨，钢为 15.8 万吨。随着时代的变迁，新中国的炼铁工业从以中小高炉占绝对主导地位起步，到 20 世纪 50 年代末大办钢铁时大兴“平地吹”土法烧结和土高炉盛行，再到 20 世纪 8O 年代中期300 立方米、620 立方米、1000 立方米高炉通用设计，走过了一条随着时代的变迁的道路。目前，我国正在生产的高炉有三千三百多座。在 21 世纪，我国高炉炼铁将继续在结构调整中发展。高炉结构调整不能简单地概括为大型化，应该根据企业生产规模、资源条件来确定高炉炉容。从目前
3、的我国实际状况看，高炉座数必须大大减少，平均炉容大型化是必然趋势。高炉大型化，有效容积从 1000 立方米以上乃至 3000立方米以上超大型高炉。有利于提高劳动生产率、便于生产组织和管理，提高铁水质量，有利于减少热量损失、降低能耗，减少污染点污染容易集中治理，有利于环保。所有这一切都有利于降低钢铁厂的生产成本，提高企业的市场竞争力。创造更大的经济效益及社会效益。一座年产 350 万吨炼钢铁水的高炉是较能适应唐山地区的原燃料条件和唐钢的工艺以及环境条件，并且在节能环保方面较小高炉有很大的优势，同时初期投资相对较小，对于唐山地区的许多钢铁厂都具有比较好的借鉴作用。因此，本设计为 2520 立方米高
4、炉设计，设计结果结合实际生产，力求对实际生产具有比较好的指导作用。唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）第 2 页 共 22 页1 设 计 条 件1.1 主要技术经济指标1.1.1 高炉有效容积利用系数( V)高炉有效容积利用系数即每昼夜生铁的产量与高炉有效容积之比，即每昼夜 1m有效容积的生铁产量。可用下式表示：有VPv式中 -高炉有效容积利用系数，吨铁/ 米 3昼夜v-高炉每昼夜的生铁产量，吨铁/昼夜P-高炉有效容积，米 3有V是高炉冶炼的一个重要指标，本设计 =2.0 。 vdmt3/1.1.2 焦比（ ）K焦比即每昼夜焦炭消耗量与每昼夜生铁产量之比，即冶炼每吨生铁消耗焦炭量。可用下
5、式表示：PQK式中 -高炉焦比，千克/吨铁-高炉每昼夜的生铁产量，吨铁/昼夜P-高炉每昼夜消耗焦炭量，千克/昼夜KQ焦比可根据设计采用的原燃料、风温、设备、操作等条件与实际生产情况进行全面分析比较和计算确定。当高炉采用喷吹燃料时，计算焦比必须考虑喷吹物的焦炭置换量。 本设计的焦比为 330 唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）第 3 页 共 22 页。tKg/1.1.3 煤比（ ）Y冶炼每吨生铁消耗的煤粉为煤比。本设计煤比为 190 。tKg/1.1.4 冶炼强度（ ）和燃烧强度（ ）Ii高炉冶炼强度是每昼夜 1 有效容积燃烧的焦炭量 ,即高炉每昼3m夜焦炭消耗量与 的比值,本设计 =0
6、.95 。燃烧强度既每有VIdmt3/小时每 炉缸截面积所燃烧的焦炭数量。本设计 =1.10 2midmt3/。1.2 高炉容量及座数的确定高炉炼铁车间建设高炉的座数，既要考虑尽量增大高炉容积，又要考虑企业的煤气平衡和生铁量的均衡，所以一般根据车间规模，由两座或三座高炉组成即可。本设计选取高炉车间由两座相同容积（2520 ）的高炉组成。3m由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高炉炼铁车间日产量 年 工 作 日年 产 量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炼铁车间总容积（ ）:3m高炉炼铁车间总容积 高 炉 有 效 容 积 利 用 系 数日
7、产 量高炉有效容积利用系数一般直接选定。大高炉选低值（2.02.2左右） ，小高炉选高值（2.7 3.0 左右） 。如设计年产生铁 350 万吨的高炉车间确定年工作日: 36595%=347d唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）第 4 页 共 22 页日产量: = =10086.5总P347105t确定高炉容积: 选定高炉座数为 2 座 ,利用系数 =2.0 vdmt3/每座高炉日产量 = = =5043 P总25.1086每座高炉容积 = = =2522 取 =2520 Vuv0.343Vu3m唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）第 5 页 共 22 页2 高 炉 炉 型 设 计
8、2.1 高炉炉型选择高炉炉型选择五段式矮胖型。见图 1图1 2520m 3高炉炉型图2.2 设计与计算2.2.1 炉缸尺寸:1) 炉缸直径 唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）第 6 页 共 22 页选定冶炼强度 =0.95 , 燃烧强度 =1.10 Idmt3/ 燃ihmt3/则 = = =10.73 取 =10.8d燃iVu23.01.2509.0d校核 = =27.5 合理Au28.1452) 炉缸高度 渣口高度 = = =1.69 取 =1.7hz227.1dcNPb铁28.1075.1043.hzm风口高度 = = =3.04 取 =3.0fhkz6. f风口数目 =2( +2
9、)=2(10.8 +2)=25.6 取nd=26个n风口结构尺寸 选取 =0.5am则炉缸高度 = + =3.0+0.5=3.51hf m3）死铁层厚度:选取 = 1.5m o2.2.2炉腰直径,炉腹角,炉腹高度选取 =1.10dD则 =1.10 =1.1010.8=11.88 取=11.9m选取 =810唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）第 7 页 共 22 页则 = = =3.47 取 =3.52htandDo81tan2.0912hm校核 tan = = =6.36 ah.53=8104102.2.3炉喉直径,炉喉高度:选取 =0.68Dd1则 =0.68 =0.6811.9=8
10、.09 取 =8.11 1dm选取 =2.05hm2.2.4炉身角,炉身高度,炉腰高度:选取 =840则 = = =18.08 取h 4=184htan21dD084tan21.9m校核 tan = = =9.47 =830582814h. 选取 =2.50DHu则 =2.50 =2.5011.9=29.75 取 =29.8u uHm求得: = - - - - =29.8-3.5-3.5-18-2.0=2.83huH12h45 m2.3校核炉容:炉缸体积 = = =320.471V124hd5.38023炉腹体积 = 2 )(22dD唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）第 8 页 共 2
11、2 页= =354.22)8.10.9.1(5.3222 3m炉腰体积 = = =311.263V324hD.2 3炉身体积 =4 )(12124d= =1430).89.822 3m炉喉体积 = = =1035V5124hd0.123高炉容积 = + + + +u1234V5=320.47+354.22+311.26+1430+103=2518.96 3m误差 = = =0.12% 55 3.6 - -炉身上部区域 2.0 13830 27.66炉身下部区域 2.2 13830 30.43炉腰及其以下部位 2.7 10700 28.89炉缸及炉底 3.0 13310 39.934.6.2 炉
12、壳炉壳有钢板制成， 各部位炉壳厚度的计算公式如下： kDm计 算 部 位 炉 壳 厚 度 ， m径 ，计 算 部 位 炉 壳 外 弦 带 直； 根 据 弦 带 位 置 而 定系 数 ，k/炉壳各部厚度见表 13。唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）第 20 页 共 22 页结 论本设计主要从高炉炉型设计、炉衬设计、高炉冷却设备的选择、风口及出铁场的设计。在整个设计过程中，采用国内外一些较先进的设计方法、技术和设备，做到高机械化、自动化和大型化，因此在节约投资费用、节能环保减排等方面都作了综合考虑。以期达到最佳的生产效益。为实现优质、低耗、高产、长寿炉龄和对环境污染小的方针设计高炉，高炉本体结构和辅助系统必须满足耐高温，耐高压，耐腐唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）第 21 页 共 22 页蚀，密封性好，工作可靠，寿命长，产品优质，产量高，消耗低等要求。现代化高炉以成为高度机械化、自动化和大型化的一种综合生产装置。它的产品及
