炼铁厂设计原理概念

Hu=h1+h2+h3+h4+h5 有效高度（Hu）意义：料柱阻力大，不利于顺行，但Hu高，煤气利用好，K低。

全高度H=h6+Hu
●高炉内型：高炉工作空间的内部剖面形状。

●高炉有效高度：高炉零料线到出铁口中心线之间的垂直距离。

●欠冷度：在一定压力下，水的饱和蒸汽温度与冷却水实际温度之差。

●过滤负荷：每小时每立方米滤袋面积过滤的煤气量。

●有效炉容：有效高度内的高炉容积。

●高经比：高炉的有效高度与炉腰直径的比值。

●高炉鼓风机类型：离心式和轴流式。

●风机特性曲线：在一定吸气条件下，鼓风机的风量，风压与功率转速之间的关系曲线。

●扎铁钢设计：撇渣器又叫渣铁分离器。

●渣铁分离器（又叫撇渣器或者砂口）：利用渣铁比重的不同，用挡渣板把下渣挡下，只
让铁水从下面穿过，达到渣铁分离的目的。

●高炉车间平面布置方式：一列式、并列式、岛式、半岛式。

●炉缸直径计算公式：d=1.13根号下（I*Vu/J）*m
I：冶炼强度
Vu:高炉有效容积
J：燃烧强度：每昼夜每立方米炉缸截面积燃烧的焦炭量。

●高炉耐材：炭砖：应用在炉缸和炉底的砖衬上。

特点：1.耐火度高2.极高的荷重软化温度 3.高温耐磨性能良好4.高温体积稳定性好5.良好
的导热性和导电性6.抗热震性好7.高温下不易氧化
硅砖（应用在热风炉）：优点：熔点大于1700℃,抗蠕度能力好
缺点：体积密度小，蓄热少，易发生晶型转变，应
用在高温区。

高铝砖：抗蠕性能好
粘土砖：抗蠕变性能不好，但便宜
高铝砖和粘土砖主要用于炉腹、炉腰和炉身。

热风炉高温区一般用硅砖或者高铝砖，低温区用粘土砖。

●高炉冷却：冷却器分类（主要冷却器）：冷却板、冷却水箱、冷却壁、风渣口水套、及
风冷或水冷管
●冷却器工作制度：制定和控制合适的冷却水流量、流速、水压，水温差来适应各部分的
温度，起到保护炉衬的作用。

热量Q=M*C*(t出-t进)*10 ³KJ/h
M---水量C---水比热容单位统一，故*10 ³
●软水密闭循环图：软水密闭循环按膨胀水箱位置分为上置式和下置式。

1.却器件组
2.膨胀水箱
3.空气冷却器
4.循环泵
5.补水装置
6.加药装置
7.充氮装置
●软水密闭循环优点（上置式）：系统运行安全可靠，系统内各回路间相互影响小，系统
内的压力波动小。

延长高炉寿命，冷却效果好。

●向膨胀水箱中充入氮气，用以提高冷却介质压力，提高饱和蒸汽温度（达到提高饱和蒸
汽温度与冷却器件内冷却水实际的温度差得目的），即提冷却水的欠冷度。

●高炉基础：构成：基墩和基座
●基墩：耐热混凝土。

●基座：钢筋混凝土。

●基座设计原理：埋基深度在地下水平面以上，在冰冻线以下，底面积A由承重来计算。

●无料钟炉顶类型：串罐式、并罐式
特点（优点）：1.布料灵活可控 2.实现高压操作 3.炉顶高度有所降低 4.制造、安装、维修方便。

●无料钟炉顶构成：受料漏斗，上部密封阀，料仓，料流控制阀，下不密封阀，中央卸料
管，布料溜槽，人孔，齿轮箱，均压阀，逆止阀，安全阀，蒸汽管，缩空气管，净煤气管。

●热风钟炉顶结构形式：内燃式、外燃式、顶燃式。

●外燃式热风炉优点：1.结构较内燃式合理2.可长时间保持较高的送风温度3.燃烧室、
蓄热室、拱顶等部位砖衬可以单独膨胀和收缩，可承受高温作用 4.两室均为圆形断面，且拱顶有特殊连通结构，使炉内气流分布均匀，利于燃烧与热反应。

●外燃式热风炉缺点：结构复杂、占地面积大、投资成本高、热损失大。

●喷煤通常采用：喷吹煤粒和喷吹煤粉两种。

●喷吹罐组布置方式：并罐式（双罐重叠双系列）、串罐式（三罐重叠单系列）
●喷吹罐组一般包括：喷吹罐、储煤罐、中间罐。

●采用高压喷吹的主要有：储煤罐和喷吹罐
●喷煤的作用：1.替代焦炭，节约能源2.少建焦炉减少污染3.应增加制氧机
●喷吹烟煤优点：挥发分高，燃烧性能好，灰分笑，利于高炉顺行。

●引起煤粉爆炸的主要因素：1.具备一定的氧浓度2.一定的煤粉悬浮浓度3.煤粉温度达
到着火点
●高炉煤气除尘工艺主要有：湿法和干法两大类。

●炉前设备有：开铁口机、堵铁口机、堵渣口机、换风口机、换弯管机、炉前吊车、打夯
机、出铁厂除尘设施。

●布袋除尘优点：1.不耗水，提高煤气的显热，除尘效率高。

2.节约能源，减少污染，适
应性强。

●渣铁处理系统和设备主要包括：风口平台与出铁场，开铁口机，堵铁口机，堵渣口机，
换风口机，渣罐车，铁水罐车，铸铁机以及炉渣水淬设施等。

1、炉缸截面燃烧强度
指每小时每平方米炉缸截面积所燃烧的焦炭的数量，一般为1.0～1.25t/m2·h
3、热负荷高炉某部位需要由冷却水带走的热量称为热负荷
4、冷却强度单位表面积炉衬或炉壳的热负荷称为冷却强度。

5.、耐火度耐火度是指耐火材料开始软化的温度。

6、高炉汽化冷却
高炉汽化冷却是把接近饱和温度的软化水送入冷却设备内，热水在冷却设备中吸热汽化并排出，从而达到冷却设备的目的
7、欠冷度：在一定压力下，水的饱和蒸汽温度与冷却水实际温度之差
8、高径比：高炉有效高度与炉腰直径的比值
9、过滤负荷：每小时每立方米滤袋面积过滤的煤气量
二、1、.无钟炉顶布料方式有环形布料、螺旋形布料、定点布料和扇形布料四种。

2、蓄热式热风炉哪几种基本结构型式？
内燃式热风炉（传统型和改进型），外燃式热风炉和顶燃式热风炉。

3、高炉车间平面布置方式：列式、并列式、岛式、半岛式
4、高炉鼓风机类型：离心式和轴流式
三. 论述题
1、高炉车间平面布置方式有哪几种？各有什么主要特点？
1)一列式布置主要特点是：
高炉与热风炉在同一列线，出铁场也布置在高炉列线上成为一列，并且与车间铁路线平行。

优点：1. 可以共用出铁场和炉前起重机，共用热风炉值班室和烟囱，节省投资；2. 热风炉距高炉近，热损失少。

缺点：运输能力低，在高炉数目多，产量高时，运输不方便，特别是在一座高炉检修时车间调度复杂。

2)并列式布置主要特点：
高炉与热风炉分设于两条列线上，出铁场布置在高炉列线，车间铁路线与高炉列线平行。

优点：可以共用一些设备和建筑物，节省投资；高炉间距离近。

缺点：热风炉距高炉远，热损失大，并且热风炉靠近重力除尘器，劳动条件不好。

3)岛式布置主要特点：
（1）铁水罐车停放线与车间两侧的调度线成一定交角，一般为11～13º。

（2）岛式布置的铁路线为贯通式，空铁水罐车从一端进入炉旁，装满铁水的铁水罐车从另一端驶出，运输量大。

（3）并且设有专用辅助材料运输线。

缺点：高炉间距大，管线长；设备不能共用，投资高。

4)半岛式布置特点：
（1）高炉和热风炉列线与车间调度线间交角可以大到45º，因此高炉距离近；
（2）在高炉两侧各有三条独立的有尽头的铁水罐车停放线，和一条辅助材料运输线；（3）出铁场和铁水罐车停放线垂直，缩短了出铁场长度；
（4）设有摆动流嘴，出一次铁可放置几个铁水罐车。

2、高炉对耐火材料的要求？
（l）耐火度要高。

耐火度是指耐火材料开始软化的温度。

（2）荷重软化点要高。

荷重软化点是指将直径36mm，高50mm的试样在0.2Mpa荷载下升温，当温度达到某一值时，试样高度突然降低，这个温度就是荷重软化点。

（4）重烧收缩要小。

重烧收缩也称残余收缩，是表示耐火材料升至高温后产生裂纹可能性大小的一种尺度。

（5）气孔率要低。

（6）外形质量要好
3、高炉冷却的目的是什么？
保护炉壳，对耐火材料的冷却和支撑，维持合理的操作炉型，当耐火材料大部分或全部被侵蚀后，能靠冷却设备上的渣皮继续维持高炉生产。

4、炉顶装料设备主要有哪几种方式？
钟式炉顶装料设备无钟炉顶装料装置
1、无钟炉顶布料方式有哪几种？并加以解释？有什么优点？
1. 环形布料：倾角固定的旋转布料称为环形布料。

2. 螺旋形布料：倾角变化的旋转布料称为螺旋形布料。

3. 定点布料：方位角固定的布料形式称为定点布料。

4. 扇形布料：方位角在规定范围内反复变化的布料形式称为扇形布料。

2、皮带机上料的优点是什么？
1、优点：①可以将贮矿槽等设施远离高炉；②上料能力大，效率高而且灵活，炉料破损率
低③减轻了设备重量，简化了控制系统热风炉
2、热风炉用耐火材料的主要特性？分别用于哪个部位？
①耐火度：较高的耐火度和荷重软化温度；②抗蠕变性；③体积稳定性；④导热性能
⑤热容量；⑥抗压强度。