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1、高炉炉体系统设计（blast furnace proper system design）高炉炉体系统的范围是从基础至炉顶圈（也叫炉顶法兰盘）（图1）。设计内容包括高炉内型、高 炉内衬、高炉钢结构型式、炉体设备和长寿技术等。高炉内型高炉内部工作空间的形状和主要尺寸必须适合炉料和煤气在炉内运动的规律。合理的内型有利于高炉操作顺行，高产低耗。高炉内型图2）从下往上分为炉缸、炉腹、 炉腰、炉身和炉喉五部分。罔11200m3高炉炉悴料紀吞蕙固1一高护内空：24却壁丨3-炉壳丄4 炉体蜓聚S 高妒内村I S 离炉I 7-炉領運各国对高炉容积的表示方法不尽相同。在中国，对于钟式炉顶高炉，有效容积通常是指 从
2、铁口中心线至大钟全开位置下沿所包括的容积；对于无钟炉顶高炉，有效容积是指从铁口 中心线至炉喉上沿之间的容积。欧美诸国把从风口中心线至料线之间的容积称为工作容积。 日本把从铁口底端至料线之间的容积称为内容积。料线位置，日本定在大钟全开位置底面以 下一米的水平面上，美国一般定在炉喉高度的一半处。对于高炉内型各部尺寸的合理比例及 算法，是雷得布尔(A. jejeyp)在他1878年出版的著作里首次提出的。巴甫洛夫(M. A. naBJoB) 在考察了许多高炉内型和分析了雷得布尔的算法后，提出用下式表示全高(H)与有效容积(Vu)的关系：H= n (Vu )1/3。式中n是大于2. 85的数字，并且H
3、： D的比值愈高，n的数值愈大。 有效容积按要求的生铁日产量和利用系数求出后，用上式可求出全高H。炉腰直径D可按 公式D =(Vu /0. 54H) 1/2求出，然后再决定内型其它尺寸。巴氏建议选择炉缸直径应以燃 烧强度(每小时每m2炉缸面积燃烧的焦炭量，用kg表示)为出发点。美国莱斯(Owen Rice) 在计算燃烧强度时所指的炉缸面积是从风口前端起6f t环状带的面积。拉姆(A. H. Pamm) 在分析前苏联高炉内型尺寸时指出：内型每个尺寸都是与有效容积成一定方次的函数，建议 用经验公式x=cVn u计算内型各部分尺寸x,式中n和c对内型各部分尺寸是固定的系数。 高炉内型主要与原、燃料条
4、件和操作制度有关。合适的内型来源于生产实践，实际上高炉内 型的设计大都是根据冶炼条件类似的同级高炉的生产实践进行分析和比较确定。中国高炉内 型计算方法和统计数据见表1。名称经轻公式览计数据及说明炉証直轻 md. 13 J手,或用VJA比值计算,先求出A.再按d= 1. 13 求出NF为冶炼强度.t/ （in3 d与原燃料条件、 高炉大小有关一般在 0915之间丨J为 燃烧强度，“亦 d.其值一般为24 35（包括喷吹燃料）“1 为炉缸断面积 m2i VJA比值随高妒小大 而变化.& 1730之 间甘炉整直径D/ m町按D/d比值确足Q/d的比值当人 1000 4000m3 时为 1.08-hU
5、i 当叭= 3001000m4时为 1. 157 20炉喉直径 d/m可按dJD比值磽 定dxfD比值一般在6 657 72之间大神直锂可按峥确定必“的f协比17、do/m2 HU IBL t 日 V u A 1000 4000m3 时为 0. 81. lm 当讥= 300 * lOOOm3 时为 06Q8m有效爲度HJm按HS确定J/JD的比值-般*当 VM10004000m3 时 为2.8-2.01当叭= 300lOCOm3时为 2. 87 3全高H/m乂 4虽h. 般为 1.53 Ora死铁层高度Aoi /m加但一般按同级高炉 统计数据楠定，大高炉 20世圮70年代以来. 加有加深坦势加
6、值一般j当叭A 1000 4000m3 时 为 102. 5m |当人 300lOOOm1时为 0. 45 12 22.13- -3. 21.992.石2651.62-1. 85门1219ll-ll121513515-15. A IS111849阳0Sflf 9085-130100120Th 2 -jl. 2150SO, 57乳 19軌耶麻度宝歸如兀20.1II. r.:風L荷垂戟比祖度7：1430- 153 JJHtl -L6D01700鼻 ITOC00- 3fl*- L 0. 30-! 0. 30煤鬼果證丄(4 FlXI0-U6) xio-*X1Q-*(.3. 7-6.2) xio-DCZ
7、- 5. M)xio-*4机 8?XJ0-*4. 6JXlfl 擁变牢 “Oh* U.SMPfift： 1350 C . -ISIPji 为 d. ” 2e U&qC 1圧 H5oc 为仇5盘14制E为乩3热导率/常+ fm K) 1ft 1000c 期 Hl. s 在 JOO C 为Z44. 21411-23在 100g 为沾-5 1$. i9Sitlt30403334L1?0SijNgO应用部位炉身炉身护呀下柳炉底炉；部蚩炉虑护身下部 至怕底炉身下韶炉月下郵 瀬炉底特性i低弋乳率扰is性良呼”规渣性良 th耐火度阮絨、菽鹫 址、抗热沖烛、抗熬冲 击哇蚪高炉钢结构型式设计主要考虑安全可靠，操
8、作方便，容易维修和节省材料。中国高炉炉体结构基本型式见图3。图3中a、b为过去大中型高炉常用的结构型式，其特点 是有独立的操作结构与承重结构，工作可靠，检修方便，但钢材用量大，结构布置拥挤，操 作不便，新建高炉已很少采用。图3中c、d为自立式炉体结构，c具有独立的承重结构，适 用于炉顶荷载较大的高炉。d全部炉顶荷载均由炉壳承受，更换炉壳不便，大修期长，这种 结构的特点是操作区的工作净空大，结构简单，钢材用量少。鬥一咋闵崔戸仲电供医炉勺瓦耳上国与载I F7申用吉対加當三童丄討帝仇F； H弱护无中龄冨殆揃焉韓；尸j曲环炉扛 支出毋豔基稳肝奇垃,F.辛土妒订用像气號筈岀岭苟（b氏 边亡尹底怜焙基吧旳也环w醴作用在炉体结构上的工艺荷载一般包括：经由炉顶圈传至炉壳的荷载；经炉顶框架、炉顶平 台传至炉体框架的荷载；经煤气导出管传至炉壳的荷载；高炉本体产生的荷载。炉体本身产 生的工艺荷载一般包括横向荷载和纵向荷载。横向荷载包括：炉内气体压力；作用在炉壁上 的炉料压力；液体渣铁的横向压力。纵向荷载包括：设备荷载；炉体内衬荷载；给
