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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,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(440个)最低部位设有出铁口(14个),必要时在中间部位设12渣口。高炉炉型(五段):炉缸圆筒形 炉腹倒锥台形 炉腰圆筒形
2、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;炉腹角;炉身角;,图31 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
3、炉 中型高炉 小型高炉 2.0 2.53.1 2.93.5 3.74.5,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
4、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7983,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
5、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5060,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81.585.5之间。大高炉取小值,中小型高炉取大值。40005000m3高炉角取值为81.5左右,,炉身角:,炉身高度:一般1618m,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。
6、,作用:,一般取值13m,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1.091.15 中型高炉1.151.25 小型高炉1.251.5,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0.50.55之间。高炉:1.52m,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.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:,