冶金课程设计---炼铁高炉设计

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1、 目录目录 1.高炉本体设计 1 1.1 高炉相关生产数据设计 1 1.1.1 年工作日 1 1.1.2 高炉有效容积 .2 1.2 高炉内型设计 3 1.2.1 炉缸结构尺寸 .5 1.2.2 炉腰结构尺寸 .7 1.2.3 炉腹结构尺寸 .8 1.2.4 炉喉结构尺寸 .9 1.2.5 炉身结构尺寸 .9 1.2.6 其余结构尺寸 . 10 1.2.7 炉容校核 10 1.3 高炉内型设计总结 . 11 1.3.1 设计参数汇总 11 1.3.2 本炉型设计特点 13 2.高炉耐火炉衬及冷却装置 14 2.1 高炉耐火炉衬设计 . 14 2.1.1 炉衬破损机理 . 14 2.1.2 高炉

2、用耐火材料 . 14 2.1.3 高炉炉衬的设计与砌筑 . 16 2.2 高炉冷却设备 19 2.2.1 冷却设备的作用 19 2.2.2 冷却介质冷却介质 19 2.2.3 冷却板（又称扁水箱） . 20 2.2.4 板壁结合冷却结构. 20 2.2.5 新型冷却壁铜冷却壁 20 2.2.6 炉身冷却模块技术 20 2.4.7 水冷炉底 20 3.参考文献 . 21 4.设计总结和感言 22 第 1 页 1.1.高炉本体设计高炉本体设计 高炉是横断面为圆形的圆筒状炼铁竖炉。外部用钢结构做支撑，表面为钢板作 的炉壳，壳内砌耐火砖内衬。现代高炉被称为“五段式”高炉，其高炉本体自上而下 分为炉喉、

3、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸 5 部分。 （ “五段式”内型如图一所示。 ） 高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔 剂（石灰石） ，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预 热的空气。在高温下焦炭（现代高炉也辅助性地喷吹 煤粉、重油、天然气等燃料代替焦炭）中的碳同鼓入 空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升 过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的 铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等 熔剂结合生成炉渣，与铁分离为两相，后从渣口排出 （有的从铁口与铁液一同排出） 。 产生的煤气从炉顶排 出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等 的燃料。 高炉冶炼的主要产品是生铁， 另

4、外还有副产高炉渣 和高炉煤气。高炉炼铁具有技术经济指标良好，工艺 简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点。 目前这种方法生产的铁已占世界铁总产量的绝大部 分。 1.11.1 高炉相关生产数据设计高炉相关生产数据设计 在本次设计中， 需要设计和计算的高炉相关生产数据， 主要包括： 高炉日产量 （P） 、 高炉有效容积利用系数（ V ）和高炉有效容积（ u V ）。 1.1.1 1.1.1 年工作日年工作日 高炉的一代寿命为 20 年，其中 20 年内有一次大修需 60 天，每年有一次小修， 图一 “五段式”高炉内型示意图 第 2 页 每次需 2 天，则 年工作日为： （36520-60-220）20=360 天 本设计给定高炉年产量 235 万吨，故高炉炼铁车间日产量（P） )/t (78.6527 360 10000235 dP 年工作日 年总产量 1.1.2 1.1.2 高炉有效容积高炉有效容积 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，高炉有效高度