高炉炉顶刚架及平台设计中的几个方面

合集下载

炼铁高炉的结构和工作原理

炼铁高炉的结构和工作原理

炼铁高炉的结构和工作原理炼铁高炉是炼钢和炼铁的基础设施之一,在现代工业中具有不可替代的作用。

其工作原理和结构设计的合理性是决定生产效率和产品质量的重要因素之一。

本文将着重介绍炼铁高炉的结构和工作原理,以帮助读者更好地了解这个关键性的设备。

一、炼铁高炉的结构炼铁高炉一般由四个组成部分构成:上部装置、中部装置、下部装置和风机装置。

下面我们将详细介绍这四个部分的构造。

1. 上部装置上部装置主要包括炉顶、料口和炉喉,它们直接决定炉子的铁水产量和质量。

炉顶是高炉的最高点,其两侧有四个法兰嘴,用于连接料仓和气体输送管道。

炉顶中心有一支称作“炉喉”的管道,其直径为2.5米,用于装载矿石、焦炭和石灰石。

同时,它还可以提供强烈的高压风来冷却和加热高炉壁,防止过度加热。

2. 中部装置中部装置是炉子最大的部分。

将矿石、焦炭和石灰石依次装入炉喉后,它们会自炉喉下部进入高炉中部,完成还原和熔化的过程。

此时,风机将设备产生的高压风通过炉壁引入高炉内,然后从中部的“风口”进入高炉炉体。

高压风与燃烧焦炭发生化学反应,并提供足够的热量使铁矿石得以还原,并融化成熔铁,其中的碳元素被还原为废气并从“鼓风机”排出去。

3. 下部装置下部装置一般被称为“铁包子”,通过吊缆悬挂在高炉中部下方。

当熔铁达到“铁包子”的位置时,“铁包子”中的活塞就会升起,使得铁水顺流而下,顺势注入铁锅中等待冷却。

“铁包子”大约有6-8个并排排列,通常是在一天内连续更换的。

4. 风机装置风机装置主要由鼓风机、压力释放器和风管组成。

鼓风机是高炉的重要部分,其主要作用是将空气通过风机送到炉底,供应足够的氧气用于焦炭的燃烧,从而产生足够的高温和足够的热量来将铁矿石还原为生铁。

压力释放器则作为炉体内气压变化时恢复平衡的关键组成部分。

二、炼铁高炉的工作原理炼铁高炉的工作原理主要包括三个过程:还原、融化和熔化。

这些过程是相互依存的,缺少其中任何一个都不能得到高质量的生铁。

一般情况下,焦炭燃烧时会释放出高温和一氧化碳,这个一氧化碳与铁矿石的氧化反应速度很快,而副产物(二氧化碳和水蒸气)则不能还原。

高炉炉体框架制作安装技术交底

高炉炉体框架制作安装技术交底

高炉炉体框架制作安装技术交底一、工程概况本工程是安丰二期450m?高炉工程中主要部分。

炉体框架及梯子平台、栏杆约重400吨,顶部钢架约重150吨。

炉体框架:柱由①900X20、①700X16管柱构成,平台分为3m、14.7m.17.65m、20.9m、24m、28.6m、35.7m七层。

炉顶框架:柱由成品H型钢组成,平台分为38.2m、42.21m、48.5m、51.75m>55.6m五层,炉顶还有由管柱及工字钢组成的3吨葫芦门架及梁,顶标高60%高炉上、下框架结构由卷管、工钢支柱与成品“工”梁及角钢支撑组焊而成,各层平台分别用工字梁、型钢梁、δ=6花纹板及角钢支撑组焊而成。

该工程工期短任务量大,现场复杂,多工种交叉作业,要求全班组人员都要齐心协力,认真细致的组织,细化到每个环节层层把关及时检验,由质检部门认可后方可进入下一步工序施工。

以优质服务和质量按工期交付甲方使用.施工中各班组应当严格按照图纸施工,随时同技术人员取得切实可靠的施工依据,现场问题能及时得到解决,加快进度,规范操作章程,层层监督确保施工质量与安全.二、主要技术参考资料1、《冶金机械设备安装工程施工及验收规范、炼铁设备》YBJ208-852、《钢结构工程施工及验收规范》GB52022-05013、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收》GB52022-054、《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》JB2022-055、安丰二期450m?高炉炉体框架图纸RF450.203±1.03三、工程质量要求及主要技术措施1、构件制作所用材料必须符合设计规范和要求。

材料代用必须经现场技术人员同意,材料到场后按规格材质分类登记并标记。

下料后标明代号按类堆放。

2、构件尺寸必须按图纸要求下料组对。

如因材料进货问题出现变更须由现场技术人员同意,方可变更。

构件制作要放大样求其部件尺寸,并利用大样图组对。

组装和焊接必须采用防焊接变形措施。

钢平台方案

钢平台方案

钢平台方案简介钢平台是一种用于搭建和操控钢材的多功能平台,它可以应用于各种钢结构制作和加工工艺。

本文档将介绍钢平台方案的设计、特点以及使用方法。

设计钢平台方案主要由以下几个部分组成:1.钢平台结构:采用优质钢材制作,具备高强度和耐腐蚀能力。

平台上设有围栏和防滑措施,以确保工作人员的安全。

2.电动驱动系统:钢平台配备了电动驱动系统,可以轻松实现平台的升降、前后移动以及旋转等各项操作,提高工作效率。

3.控制系统:钢平台配备了先进的控制系统,可以通过触摸屏或遥控器进行操控。

控制系统具有多种功能,例如平台高度调节、运动控制、故障诊断等。

4.附加功能:钢平台还可以根据客户需求进行定制,增加一些附加功能。

例如,可以添加货物传输装置、工具箱以及安全报警装置等。

特点钢平台方案具有以下几个特点:1.灵活性:钢平台可以根据工作需求进行调整和移动,适用于各种不同的工作场所。

平台的高度和角度可以进行调整,以适应不同的工作要求。

2.安全性:钢平台采用高强度钢材制作,具备良好的稳定性和耐久性。

平台上设有围栏和防滑措施,为工作人员提供安全保障。

3.高效性:钢平台配备了电动驱动系统,可以轻松实现平台的运动和操控,提高工作效率。

同时,控制系统的先进功能可以更好地满足工作需求。

4.可定制性:钢平台可以根据客户需求进行定制,增加附加功能。

这样可以更好地适应特定的工作环境和工艺要求。

使用方法使用钢平台进行工作时,应按照以下步骤进行操作:1.打开电动驱动系统:将钢平台连接到电源,打开电动驱动系统的电源开关。

代码示例:function turnOnPlatform() {// 打开电动驱动系统的电源开关}2.调整平台高度和角度:使用控制系统中的高度和角度调节功能,将平台调整到所需的位置。

可以通过触摸屏或遥控器进行操作。

3.进行工作操作:根据实际需求,使用钢平台进行相应的工作操作。

可以将钢材放置在平台上进行加工、搬运等工作。

4.关闭钢平台:工作完成后,关闭钢平台。

钢铁厂高炉设计施工方案

钢铁厂高炉设计施工方案

钢铁厂高炉设计施工方案1. 引言钢铁厂的高炉是生产钢铁的核心设备之一,其设计施工方案的合理性直接影响到钢铁生产的效率、品质和安全。

本文档将详细介绍钢铁厂高炉的设计施工方案,包括基础设计、结构设计、热工设计、自动化控制等方面。

2. 基础设计2.1 基础选址高炉的基础选址需要考虑地质条件、环境因素和运输便利等因素。

在选址过程中,应避免地震带、水源丰富和土地稳定的地区,并且要与其他生产设备的布局相协调。

2.2 基础设计参数基础设计参数包括高炉的尺寸、荷载、地基类型等。

在设计过程中,应根据高炉的规模和生产需求来确定这些参数,确保基础的稳定性和安全性。

2.3 基础施工工艺基础施工工艺包括地表开挖、基坑处理、灌注桩施工等。

在施工过程中,应根据地质条件和基础设计要求,采用适当的工艺和设备,确保基础的牢固和可靠。

3. 结构设计3.1 结构材料高炉的主要结构材料为钢结构和混凝土。

钢结构用于高炉的外壳和内部设备支撑,混凝土用于高炉的炉壁和炉底。

3.2 结构设计参数结构设计参数包括高炉的尺寸、结构荷载、抗震性能等。

在设计过程中,应根据高炉的规模和使用条件来确定这些参数,确保结构的强度和稳定性。

3.3 结构施工工艺结构施工工艺包括钢结构的焊接、混凝土的浇筑和养护等。

在施工过程中,应根据设计要求,采用适当的工艺和设备,确保结构的质量和可靠性。

4. 热工设计4.1 热工参数高炉的热工参数包括燃料消耗、风温、炉温、炉压等。

在设计过程中,应根据炼铁工艺和产品品质要求,确定这些参数,确保高炉的热工效果和生产效率。

4.2 热工设备热工设备包括燃烧系统、风机系统、排烟系统等。

在设计过程中,应根据热工参数和炼铁工艺要求,选择适当的设备类型和规格,确保设备的稳定运行和高效能耗。

4.3 热工控制热工控制包括燃烧控制、风量控制、温度控制等。

在设计过程中,应根据热工参数和自动化程度要求,选择适当的控制策略和仪表设备,确保高炉的热工过程稳定可控。

高炉钢结构施工方案

高炉钢结构施工方案

高炉钢结构施工方案1. 引言高炉钢结构是指用于高炉建筑的钢结构体系,其施工方案的制定和实施是确保高炉稳定运行和安全生产的关键环节。

本文档将详细介绍高炉钢结构施工方案的制定过程和具体实施方法。

2. 施工方案制定在制定高炉钢结构施工方案之前,需要进行详细的前期调研和工程测量,确定施工现场的地形地貌、基础情况、条件限制等。

制定施工方案时需要考虑如下几个方面:2.1 结构设计根据高炉的设计要求和工程测量结果,确定钢结构的尺寸、材料和连接方式。

结构设计需要满足高炉的稳定性和承载能力要求,并考虑施工时的方便性和经济性。

2.2 施工顺序根据施工现场的具体情况,确定高炉钢结构的施工顺序。

通常情况下,施工顺序应先进行基础施工,然后逐步搭建上部钢结构,最后进行连接与固定。

2.3 施工工艺根据结构设计和施工顺序,确定高炉钢结构的具体施工工艺。

需要考虑到钢结构的安装方式、吊装设备、施工临时设施等因素,并制定相应的安全操作规程。

3. 施工实施高炉钢结构的施工实施过程主要包括基础施工、上部钢结构搭建和连接固定。

具体步骤如下:3.1 基础施工3.1.1 地基处理根据地质勘探结果,对施工现场的地基进行处理。

常见的地基处理方式包括夯实、加固和挖土填埋等。

3.1.2 基础浇筑在地基处理完成后,进行基础的混凝土浇筑。

根据结构设计的要求,确保基础的稳定性和承载能力。

3.2 上部钢结构搭建在基础施工完成后,开始搭建上部钢结构。

根据施工方案确定的施工顺序,使用吊装设备将钢结构部件逐步安装在预定位置。

3.3 连接固定钢结构部件安装完毕后,需要进行连接与固定。

通常采用焊接或螺栓连接的方式,确保钢结构的稳定性和密封性。

4. 安全与质量控制在高炉钢结构施工过程中,安全和质量控制是至关重要的。

为了保障施工安全和工程质量,需要做好以下几方面的工作:4.1 安全措施制定详细的施工安全措施和操作规程,并对施工人员进行安全教育和培训。

确保施工过程中的人员安全和设备安全。

高炉炉顶设计

高炉炉顶设计

高炉炉顶系统设计创建时间:2008-08-02高炉炉顶系统设计(blast furnace top system design)将原、燃料按规定的料批和程序经炉顶往炉内装料、布料和对煤气进行密封的设施设计。

设计内容主要包括装料设备能力确定,装料设备型式选择,以及高压炉顶、炉顶结构型式和炉顶附属设备设计。

简史19世纪,高炉采用料斗、料钟组成的钟式装料设备。

1907年,美国马基(MAKEE)公司发明了带旋转布料器的双钟式装料设备,得到广泛应用。

20世纪60年代,随着高炉大型化和炉顶压力的提高,许多国家竞相研制新型装料设备,出现了以双室密封的三钟、四钟型装料设备和使用盘式阀减小密封面的钟阀式装料设备。

1971年,卢森堡鲍尔渥斯(Paul Wurth)公司研制成功无料钟炉顶装料设备。

1972年1月在联邦德国奥古斯特蒂森(August Thyssen)钢铁公司汉博恩(Hutte Hamborn)厂1445m3高炉上首先试用了并罐式无料钟装料设备。

20世纪80年代又出现了串罐式无料钟装料设备。

20世纪70年代以前,中国高炉广泛采用双钟式装料设备。

1979年中国首都钢铁公司1327m3高炉上采用了并罐式无料钟装料设备。

1985年宝山钢铁总厂1号高炉采用了双钟四阀型钟阀式装料设备。

1990年鞍山钢铁公司2580m3高炉采用了串罐式无料钟装料设备。

装料能力的确定为缩短装料时间,装料设备一般都可以贮存最大一批炉料。

对不同料批在规定时间内,按一定的程序,完成装料、布料、均压、放散等操作,以确定生产能力。

装料能力的计算以无料钟装料设备为例,如一批料由焦炭、矿石(C↓O↓)组成时,则一批料的装料总时间T=T1+T2+T3+T4。

其中T1为装完一批料各阀的动作时间(包括上料闸阀、上密封阀、料流调节阀、下密封阀和均排压阀,各阀位置见图4),s;T2为均压、排压时间,s,T3为上料闸阀排料时间,s;T4为料流调节阀排料时间,s。

钢架平台施工方案

钢架平台施工方案

钢架平台施工方案1. 引言钢架平台是一种常用的临时设施,用于提供施工和维护工作时的工作平台和支撑结构。

本文档旨在提供一个详细的钢架平台施工方案,包括设计要求、材料准备、施工步骤和安全措施。

2. 设计要求钢架平台的设计要求主要包括以下几个方面:•荷载能力:根据施工项目的需要,在平台上放置工作人员、工具和材料时,平台需要能够承受所需的荷载。

•稳定性:平台必须保持稳定,在风力和震动等外力的作用下,不发生倾斜或倒塌的情况。

•安全性:平台应提供足够的安全措施,防止工作人员因平台失稳、工具滑落或其他意外情况而受伤。

3. 材料准备在施工钢架平台之前,需要准备以下材料和工具:•钢管:选择质量可靠的钢管,确保其强度和稳定性。

根据设计要求,选择合适直径和壁厚的钢管。

•连接件:使用高质量的连接件,确保连接牢固可靠。

可以选择扣件连接或焊接连接。

•平台板:选择耐用的平台板,确保其承载能力满足需要。

•脚手架:用于支撑平台的脚手架,需选择稳定性和承载能力符合要求的脚手架。

4. 施工步骤本节将详细介绍钢架平台的施工步骤。

4.1 搭建脚手架首先,根据设计要求搭建脚手架。

脚手架必须牢固地建立在平坦、坚实的基础上,并使用适当的支撑和水平调整装置来确保稳定性。

4.2 组装钢架在脚手架上,根据平台的设计尺寸和布局,组装钢管和连接件。

确保连接牢固可靠,并使用水平仪调整平台的水平度。

4.3 安装平台板根据设计要求,将平台板安装在钢架上。

确保平台板能够紧密贴合并正确固定在钢架上,以确保平稳和安全。

4.4 添加扶手和防护设施根据需要,安装扶手和其他防护设施。

扶手应安装在适当位置,以提供额外的支撑和安全性。

4.5 完成检查在施工完成之前,对钢架平台进行全面检查。

确保所有连接牢固、平台稳定,并消除任何潜在的安全隐患。

5. 安全措施在施工钢架平台过程中,必须采取有效的安全措施来保护工作人员和周围环境的安全。

•工作人员必须佩戴适当的安全防护装备,包括安全帽、安全鞋和安全带等。

高炉炉体系统设计

高炉炉体系统设计

高炉炉体系统设计
高炉炉体系统设计的首要任务是确定高炉结构,高炉的结构一般采用
圆筒形,上部为炉缸,下部为炉腰,中间连接着炉缸和炉腰的是炉颈。


炉内部的结构主要包括炉缸墙、炉腰墙和炉尾墙等,这些结构的设计要满
足高炉内部的温度、压力和磨损等工况要求。

高炉内的传热传质机理是炉体系统设计的重要内容之一、高炉内的传
热传质主要分为煤气传热和溶解还原反应的传质。

煤气的传热主要通过煤
气和料层之间的对流传热和煤气辐射传热来实现,其中对流传热是通过控
制煤气的流速和流动方式等来提高对流传热的效果。

溶解还原反应的传质
主要通过高炉内煤气中的还原气体和焦炭中的反应物质的相互渗透和扩散
来实现,要合理控制还原气体的流量和温度,以提高传质效果。

设备选择是高炉炉体系统设计中的关键环节。

高炉内设备的选择主要
包括风口系统、喉衔系统和渣口系统等。

风口系统主要包括风口、吹风器
和风箱等设备,风机的选择要根据高炉的产能和煤气流量等参数进行选择。

喉衔系统主要包括喉衔和上料装置等设备,喉衔的选择要根据高炉的炉缸
直径和炉料的流动性等因素进行选择。

渣口系统主要包括渣口和渣铁罐等
设备,渣铁罐的选择要根据高炉的渣铁产量和渣的液态性等因素进行选择。

总之,高炉炉体系统设计是高炉正常运行的基础,它的设计要考虑到
高炉内部的结构、传热传质机理和设备选择等因素。

高炉的结构要合理布置,传热传质机理要符合高炉内部的工况要求,设备的选择要根据高炉的
产能和工艺要求等因素进行选择。

只有通过科学合理的设计,才能保证高
炉的正常运行和高效产能的实现。

高炉炉体系统设计

高炉炉体系统设计

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。

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.ПaBJoB)提出用下式表示全高(H)与有效容积(V u)的关系:H= n (V u )1/3。

式中n是大于2.85的数字,并且H: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 =(V u/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)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=cV n 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。

高炉钢结构设计

高炉钢结构设计

高炉钢结构设计 (steel structure design of blast furnace)炼铁高炉专用钢结构的设计。

高炉钢结构设计主要内容包括高炉本体和炉顶、上料系统、热风炉系统、粗煤气除尘系统、出铁场和辅助设施钢结构的设计,做好系统间整体配合联系、进行结构的材料选择和采取安全防护措施。

高炉系统钢结构见图1。

设计时要进行结构形式的选择,构件强度稳定性、变形的计算和合理的构造处理,以保证结构安全使用与经济合理。

设计应按《钢结构设计规范》及其它有关规范规定进行。

对于地震区的高炉钢结构,其抗震设计要求还要符合抗震设计规范规定。

高炉钢结构的大部分是高炉生产设备的主要组成部分,其特点是:(1)种类繁多,形式特殊。

有多层空间框架的炉体框架、多折点壳体的炉壳、异形壳体组成的热风炉壳、圆或椭圆形筒壳的通廊等。

(2)结构尺寸及构件断面较大。

如:5000m3 左右高炉全高可达120m,炉壳直径为20m,炉壳厚度可达90~120mm,炉体框架箱形柱的断面尺寸达2.0m×4.0m。

(3)钢材用量多,如5000m3 高炉,包括运输、动力、管线在内钢结构用量近9万t。

(4)工作条件较苛刻。

如:炉体及周围结构受高温影响及水气锈蚀作用,热风炉外壳上部有时受晶间应力腐蚀开裂作用,上料料车卷扬机的作业率高达80%,壳体构件还要承受煤气爆炸等事故性内压力和砖衬被侵蚀后高炉外壳局部温度过热的作用。

(5)各系统间结构穿插交错,荷载辗转传递。

要控制其变形,使其相互协调。

高炉本体和炉顶钢结构高炉本体结构形式主要有自立式和非自立式两种(图2),也有介于两者之间的过渡形式。

自立式高炉包括高炉外壳、炉体框架和炉顶刚架。

炉壳独自承受炉内有关全部竖向荷载,而在炉周设炉体框架支承上部设备及平台。

大中型高炉多用此种形式。

非自立式高炉在炉壳下部设托圈和炉缸支柱,以支持炉内荷载,且多不设炉体框架,而将炉身平台及炉顶刚架支承在炉壳上,小型高炉多用此种形式。

国外某3800M3高炉炉顶钢架设计

国外某3800M3高炉炉顶钢架设计

国外某3800m3高炉炉顶钢架设计【摘要】本文介绍了国外某3800m3高炉炉顶钢架的设计,其中包括了钢架柱的截面选择、柱脚端部释放、柱间支撑布置、大斜撑的优化以及特殊构造措施,可供同类工程设计参考。

【关键词】国外;高炉; 炉顶钢架; 端部释放; 柱间支撑;大斜撑【 abstract 】 this paper introduces 3800 m3 blast furnace roof abroad a steel frame design, including the steel column section of choice, column feet at the end of the release, between the columns support arrangement, the optimization of the big slant supports and special structural measures, reference for similar engineering design.【 keywords 】 abroad; blast furnace; Top steel; At the end of the release; Between the columns support; Big slant supports0 工程概况国外某高炉炉顶系统采用新型并罐无料钟炉顶装料设备、皮带上料方案,主要由炉顶装料设备、料罐均排压设施、炉顶液压站、润滑站、炉顶探尺、检修设施及炉顶钢架等组成。

设立炉顶钢架,用以支撑50/10t炉顶吊车、上料皮带机头部段、头轮罩、称量料罐、下料闸装置、下密封阀。

上升管及部分下降管支撑在炉顶大平台上。

高炉座落于地震加速度为0.2g地区,地震区分类为2B。

炉顶钢架轴网尺寸为10mx9.2m,高度为24m。

1 方案布置工艺方案布置炉顶钢架座落在标高为60.630m炉顶大平台25m跨箱型梁上,炉顶钢架包含了四层钢平台,第一层,84.670m屋面钢平台。

新建高炉初步设计方案

新建高炉初步设计方案

新建高炉初步设计方案高炉是一种炼铁设备,用于将铁矿石还原成生铁的过程。

高炉的初步设计方案需要考虑多个因素,包括炉容、冶炼工艺、燃料选用等。

第一步,确定高炉的炉容。

炉容是指高炉的容积,通常以立方米为单位。

炉容的大小决定着高炉的产能,以及铁矿石的装载量。

为了提高生产效益,可以选择较大的炉容。

第二步,选择合适的冶炼工艺。

冶炼工艺是指高炉内铁矿石的还原过程。

常用的冶炼工艺包括焦炭还原法和直接还原法。

焦炭还原法是将焦炭作为还原剂,通过高温将铁矿石还原为生铁。

直接还原法是指使用氢气或天然气等直接还原铁矿石。

根据实际情况选择合适的冶炼工艺。

第三步,选择燃料。

燃料主要用于提供高炉的热能,驱动冶炼过程。

常用的燃料包括焦炭、煤炭、煤气等。

根据燃料价格、能源利用效率等因素选择合适的燃料。

第四步,确定高炉内部结构。

高炉内部结构包括上、中、下三层,每层都有自己的功能。

上层主要用于装载铁矿石和燃料,中层主要进行还原反应,下层主要蓄热。

确定内部结构要考虑到冶炼工艺和燃料的特点。

第五步,设计高炉周边设施。

高炉周边设施包括炉渣处理装置、炉气处理装置等。

炉渣处理装置用于处理高炉冶炼产生的炉渣,以回收炉渣中的有用物质。

炉气处理装置用于处理高炉冶炼产生的炉气,以回收炉气中的有用物质,减少环境污染。

以上是高炉初步设计方案的基本步骤和要点。

在设计过程中,需要考虑实际情况和生产需求,对每个环节进行充分的分析和比较,以保证设计方案的合理性和可行性。

同时还需要考虑到设备的安全性和可维护性,确保设备的长期稳定运行。

关于高炉炉顶框架提升方案的研究

关于高炉炉顶框架提升方案的研究

关于高炉炉顶框架提升方案的研究摘要:本文根据笔者工作经验通过对柳钢3号高炉扩容改造工程的描述,对利用原有框架改造的高炉扩容改造工程采用炉顶框架提升方案的设计要点,施工方法以及工艺特点进行了简要的阐述,望与各位共同探讨。

关键词:炉顶框架;施工方法;施工特点引言高炉扩容改造工程按以往传统的施工方法需要将高炉框架全部拆除后重新制作安装。

但是在该项目设计施工中由于炉体框架尺寸不变,炉顶框架只有高度方向的变化,以及施工现场场地非常狭小的原因,综合笔者工作单位多年的施工经验,考虑采用保留炉体框架、炉顶框架整体提升的施工方法来达到设计要求。

1、工程概况柳钢3号高炉扩容改造工程,将原容量750M3扩容为1500 M3,为此需将炉顶框架抬高5.765米。

原炉顶框架从大平台30.75米标高面往上至57.52米标高面,本体总高度27.02米,南北宽14米,东西宽8米,本体总重量约232吨。

由于炉顶框架南面+54.39米标高面上有两根悬吊行车梁,两根行车梁及其桁架总重19.4吨。

经计算,在框架、悬吊梁、受料斗三个力的作用下,框架整体重心由中心点向南偏移了0.513米,立面重心距离柱脚15.73米。

按设计改造要求需将其全部拆除,将炉体框架主立柱钢管加高并在距原大平台4.15米的34.9米标高面上重新制作一个炉顶大平台,然后在新大平台面上重新制作安装炉顶大框架。

设计大框架总高度比旧框架增加了 1.615米。

相当于框架顶部标高增加了5.765米,为63.285米。

2、炉顶框架整体提升施工方法首先要拆除放散平台及以上设备和构件,拆除上升管及导出管,楼梯间拆除,炉顶设备拆除完毕。

受料斗因其安装位置空间狭小,不便拆除,将其固定在原位不动,待炉顶框架提升到位后再调整安装位置。

在距柱脚4.5米高的位置上设置一圈横梁,以加强框架立柱的刚性。

切断33.65米标高面上的大横梁H700*300与主立柱间连接的焊缝,使33.65米工作平台与大框架之间完全脱离。

高炉风口平台安全要求

高炉风口平台安全要求

高炉风口平台安全要求高炉风口平台是高炉生产的关键环节之一。

为了保障高炉风口平台的安全运行,减少生产事故的发生,需要制定一些安全要求。

基本要求1.高炉风口平台的设计应符合相关条件和标准,以确保其结构稳定、安全可靠。

2.风口平台上应设有防护栏杆,栏杆高度应符合安全要求,以确保作业人员安全。

3.风口平台表面应不得有明显的起伏或者滑坡现象,以确保作业人员和设备安全。

4.风口平台的保护层应符合相关条件和标准,以确保其耐热、耐腐蚀、抗氧化等性能达到要求。

5.在风口平台运行期间,应定期进行巡检和维修,对出现的问题及时进行处理。

人员要求1.所有操作人员应持有相关证书和资格,经过专业培训和考试合格后方可上岗。

2.作业人员须穿戴合适的安全防护用品,包括防护服、安全鞋、护目镜等。

3.操作人员需经过专业培训后,方可上岗操作,且需按照相关规定正确佩戴安全带、安全绳等装备,确保作业人员安全。

设备要求1.高炉风口平台上设备的生产和使用应符合相关条件和标准,确保设备质量达到要求。

2.涉及到高温和高压的设备应具备耐高温、耐热、耐腐蚀等性能,以确保操作人员和设备安全。

3.风口平台所配备的升降设备应符合相关条件和标准,并随时保持良好的工作状态。

4.在设备的使用过程中,应禁止操作人员将非标准设备或维修过的设备投入使用,防止出现问题导致生产意外事故。

总结高炉风口平台是高炉生产的关键环节之一,其安全性直接影响到整个高炉生产的稳定性和安全性。

为了保障高炉风口平台的安全运行,上述基本要求、人员要求和设备要求是必须严格遵守的。

工作人员应经过专业培训后上岗,操作设备时,严格按照相关要求和标准操作。

同时,设备的巡检和维修保养也是必不可少的,以确保设备质量稳定可靠。

高炉车间设计

高炉车间设计

高炉车间设计引言:高炉车间是冶金工业中重要的生产环节,其设计直接关系到生产效率和产品质量。

本文将从五个方面详细阐述高炉车间设计的要点。

一、建筑设计1.1 建筑结构:高炉车间的建筑结构需要考虑承重能力和抗震能力,采用钢结构或混凝土结构,确保安全稳定。

1.2 空间布局:合理规划车间内的工作区域、设备区域和人员通道,确保流程顺畅,减少物料和人员的交叉干扰。

1.3 通风与环保:设计合理的通风系统,保证车间内的空气质量,同时考虑环保要求,减少排放物对环境的影响。

二、设备布置2.1 设备选型:根据生产需求选择合适的高炉设备,包括炉体、炉壳、燃烧系统等,确保其性能稳定可靠。

2.2 设备布局:根据工艺流程和操作要求,合理布置设备,确保操作人员能够方便操作和维护设备。

2.3 安全设施:设置必要的安全设施,如防火、防爆、防腐蚀等,确保车间的生产安全。

三、电气设计3.1 供电系统:设计可靠的供电系统,确保车间设备正常运行,同时考虑备用电源和电力负荷平衡。

3.2 照明系统:合理布置照明设施,确保车间内的光线充足,提高工作效率,同时考虑能源节约。

3.3 控制系统:设计先进的自动控制系统,提高生产效率和产品质量,降低人工操作的风险。

四、安全设计4.1 防火措施:设置合适的防火设施,如消防器材、防火墙等,确保车间内的火灾风险得到控制。

4.2 应急预案:制定完善的应急预案,包括事故处理、疏散逃生等,提高应对突发事件的能力。

4.3 安全培训:加强员工的安全培训,提高其安全意识和操作技能,降低事故发生的概率。

五、环境保护设计5.1 废气处理:设计合理的废气处理系统,减少排放物对环境的污染,符合环保要求。

5.2 废水处理:建立完善的废水处理设施,确保废水排放符合环保标准,减少对水资源的污染。

5.3 噪音控制:采取措施减少车间内的噪音污染,保护周边环境和员工的健康。

总结:高炉车间设计是一个复杂而重要的任务,需要综合考虑建筑、设备、电气、安全和环境等多个方面的要求。

高炉车间设计

高炉车间设计

高炉车间设计引言概述:高炉车间是钢铁生产过程中至关重要的一环,其设计的合理性直接影响到生产效率和产品质量。

本文将从五个方面详细介绍高炉车间设计的要点和注意事项。

一、高炉车间的布局设计1.1 空间布局:高炉车间的空间布局应合理分配各个功能区域,包括原料储存区、炉缸区、炉渣处理区、煤气净化区等。

同时,要考虑到设备的布置和人员的流动,确保生产流程的顺畅。

1.2 安全通道:在高炉车间的设计中,安全通道的设置至关重要。

应确保通道宽度足够,以便人员和设备的安全通行,同时要考虑到紧急情况下的疏散需求。

1.3 环境控制:高炉车间的环境对生产过程和工人的健康有着重要影响。

因此,应合理设计通风系统、降温系统和噪音控制系统,以提供良好的工作环境。

二、高炉车间的设备选型2.1 高炉炉缸:高炉炉缸是高炉车间的核心设备,其选型应根据生产需求确定,包括炉缸容量、冷却系统和炉缸材质等。

2.2 炉渣处理设备:高炉生产过程中会产生大量的炉渣,因此需要合适的炉渣处理设备。

选型时要考虑到处理效率、能耗和环保要求。

2.3 煤气净化设备:高炉生产过程中会产生煤气,其中含有有害物质,需要通过净化设备进行处理。

选型时要考虑到净化效率和运行成本。

三、高炉车间的安全设计3.1 防火设计:高炉车间涉及到高温和易燃物质,因此防火设计至关重要。

应合理设置防火墙、防火门和灭火设备,确保高炉车间的安全。

3.2 通风设计:高炉车间需要合理的通风系统,以排除有害气体和保持良好的空气质量。

通风系统的设计应考虑到车间内部的气流情况和环境要求。

3.3 电气设计:高炉车间的电气系统应符合相关的安全标准,包括防爆要求和接地要求。

同时,还应设置合适的紧急停电设备,以应对突发情况。

四、高炉车间的能源利用4.1 废热回收:高炉生产过程中会产生大量的废热,可以通过废热回收系统进行能源利用,用于加热水或发电等。

4.2 能源优化:高炉车间的能源消耗量较大,应进行能源优化设计,包括采用节能设备、优化生产工艺和合理利用余热等。

高炉建筑改造方案

高炉建筑改造方案

高炉建筑改造方案
高炉建筑改造是指对原高炉的建筑进行必要的改造和升级,以提高生产效能和安全性。

在进行高炉建筑改造时,需要考虑多个方面,包括高炉的结构设计、设备改造和环保要求等。

首先,高炉的结构设计是高炉建筑改造中的重要环节。

高炉的结构设计需要考虑高炉的承载能力和抗震性能。

对于现有高炉的改造,可以通过增加支撑结构和钢柱等方式提高高炉的承载能力,并加强高炉的抗震能力,以提高高炉的安全性。

其次,设备改造也是高炉建筑改造的关键内容之一。

高炉设备改造主要包括高炉炉身、风口系统、风箱、煤气系统等的改造。

通过对高炉设备进行改造,可以提高高炉的生产效能,减少能源的消耗,提高炉况控制的稳定性。

此外,设备改造还可以提高高炉的环保性能,减少废气的排放,达到更加清洁的生产方式。

与此同时,环保要求也是高炉建筑改造的重点之一。

高炉建筑改造需要考虑环保要求,通过改造高炉,在改善高炉排气口、气路系统,确保高炉废气的排放符合环保要求。

此外,还可以采用先进的炉况控制技术,降低高炉的能耗,减少高炉的排放。

高炉建筑改造还需要考虑高炉的维护和管理。

在高炉建筑改造后,需要建立完善的维护和管理体系,定期对高炉进行检修和维护,以确保高炉的正常运行。

同时,还需要加强对高炉操作人员的培训和技术支持,提高高炉的管理水平。

总结起来,高炉建筑改造是对原高炉进行必要的改造和升级,以提高高炉的生产效能和安全性。

高炉建筑改造需要考虑高炉的结构设计、设备改造和环保要求等多个方面,并建立完善的维护和管理体系。

通过高炉建筑改造,可以提高高炉的生产效能,减少能源的消耗,改善高炉的环保性能,并确保高炉的安全运行。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高炉炉顶刚架及平台设计中的几个方面
雷朝霞
(中冶赛迪公司建筑工程设计部 重庆 400013)
【摘 要】本文结合工程实例,简略介绍了国内高炉炉顶系统设计包含的内容,重点阐述了炉顶刚架及各平台的特点、连接方式、布置情况、荷载分布以及构造处理,提出了在设计工作中的一些合理化建议。

【关键词】高炉 炉顶系统 炉顶刚架 平台 荷载
1 前言
最近几年钢铁企业发展迅猛,全国各地陆续新建了许多大中型炼铁厂,而高炉又是炼铁厂的核心部分。

在近几年的设计工作中,笔者有幸参与了几座高炉炉顶系统的设计,现结合工程实例,介绍一下高炉系统炉顶刚架及平台设计中的几个方面。

高炉分为炉体和炉顶系统两部分。

炉顶系统包括:炉顶刚架、各主要大平台、无料钟小刚架及平台、均排压平台、楼梯间五部分。

炉顶结构(刚架)一般采用矩形框架, 通过楼梯间连接各层平台。

炉顶刚架的作用就是支承炉顶安装起重机、上料主皮带通廊头部、无料钟上部料罐、煤气上升管、均排压各管道及设备等。

无料钟小刚架及平台支承在炉壳上,所以不必考虑它的荷载。

炉顶系统结构立面图之一炉顶系统结构立面图之二
图1 炉顶系统结构立面图
炉顶刚架立面图
炉顶刚架平面布置图
图2 炉顶刚架
45°梁现场拼接接头示图柱子现场拼接接头示图
(高强度螺栓加焊接)
图3 现场拼接接头
现以某大型钢厂一座3200 m 3
的高炉为例,着重
介绍一下高炉系统炉顶刚架及平台的布置情况、荷载情况和构造要求等几个方面。

此炉顶刚架柱距为20×20 m,高~34.8 m。

2 炉顶刚架的设计
1)结构特点:炉顶刚架跨度大,开口多,承受
的荷载大。

主要承受由煤气上升管、上料主皮带通
廊、无料钟上部料罐、炉顶安装起重机、均排压平
台等传来的荷载。

2)计算方法:通常采用有限元技术,如ANSYS
软件、SAP2000软件等。

3)断面形式:根据计算,柱子通常采用箱型柱或十字型柱。

梁通常采用箱型梁或焊接工字型梁。

4)材质:由于承受的荷载大,刚架柱或刚架梁
通常采用Q345B 钢,支撑等采用Q235-B 钢。

如果是地处严寒地区还应采用Q345C 或Q235-D。

当板厚t ≥40时,应选用Z 向性能的钢板。

5)连接方式:柱子现场拼接接头为焊接,梁现场拼接接头为高强度螺栓加焊接,梁翼缘采用剖口
等强焊,梁腹板采用扭剪型高强度螺栓连接,其强
度级别为10.9级,个数及连接板均需计算确定。

高强度螺栓个数n 可按下式计算:
10.5v w b v f I t
n n N S
⋅⋅=+⋅ 连接板厚度t 可按下式计算:
11.5(10.5)w
I t t S b
n ⋅≥−⋅⋅ t 为总厚,单面应除2。

式中,I-截面惯性矩; f v -钢材的抗剪强度; t w -梁的腹板厚度;
b v N -每个高强度螺栓的承载力设计值
0.9b v f N n P µ=⋅⋅;
n f -传力摩擦面数目;
μ-摩擦面的抗滑移系数,按钢结构规范
7.2.2-1选用;
P -一个高强度螺栓的预拉力,按钢结构规范
7.2.2-2选用。

6)构造要求:刚架柱及梁应构造设置加劲肋,梁-150×10@2000,柱-12@2000。

柱子上对应有梁的地方加劲厚度同梁翼缘板厚。

7)注意事项:垂直支撑布置时注意避开无料钟小刚架的吊车梁。

3 主要大平台的设计
主要大平台包括:
1)主要支承煤气上升管的操作平台,即56.100 m 平台。

2)主要支承无料钟上部料罐及上料主皮带通廊的操作平台,也支承部分均排压平台。

即61.440 m 平台。

有些工程设置为两层。

3)吊车梁平台—支承50吨安装起重机的平台。

即74.190 m 平台。

4)刚架顶部一般不设置平台,但有些容积大的高炉根据工艺的要求,有时也设置平台,用来检修
均排压的设备。

3.1 56.100 m 平台
1)布置
此平台主要支承煤气上升管道(也有例外:东北某炼铁厂4000 m 3
的高炉,上升管就支承在下面的炉体大平台上),有时氮气罐也布置于此,通常还有一、两个活动检修小平台。

2)荷载情况
煤气上升管的荷载比较大,每处约100多吨 氮气罐:约10吨左右
活载:检修区:10.0 KN/m 2
;其余:5.0 KN/m 2
平台灰荷载:1.0 KN/m 2
3)连接
主梁及承受较大荷载的梁采用高强螺栓连接,梁高大于1000 m 的梁与刚架梁的连接采用安装螺栓加焊接,一般小次梁可采用安装立板直接焊接。

4)主要节点的处理
本层承受的主要荷载来自煤气上升管的荷载,上升管内的喷涂料2 t/m,所以此处荷载较大,此工程约120吨左右。

支承上升管的上下托座采用螺栓连接并与平台梁相焊,所以上升管开孔四周除布置承受荷载的大梁外,还在大梁的上下侧布置有次梁,以加强支承梁的侧向稳定。

详见图4。

5)支撑布置
为了加强平台的整体稳定,平台应设置水平支撑。

支承梁与次梁的连接关系
梁变断面处的处理
图4 支承梁与次梁的连接
3.2 61.440 m平台
1)布置
此平台主要支承上料主皮带通廊(输送机头部)和上部料罐、均排压平台,另外还有一些检修、操作平台。

大修时上部料罐需由吊车吊出检修,所以此层平台活动梁比较多,应多与工艺专业配合。

2)荷载情况
上料主皮带通廊荷载,每处约160多吨t;无料钟上部料罐的荷载,总重约255吨;
荷载:操作荷载: 5.0 KN/m2
平台灰荷载: 1.0K KN/m2
上料主皮带通廊对平台的纵向推力(摩擦力)及横向推力(由横向风荷载引起)。

3)连接
主梁及承受较大荷载的梁采用高强螺栓连接,梁高大于1000 m的梁与刚架梁的连接采用安装螺栓加焊接,一般小次梁可采用安装立板直接焊接。

4)特别应注意的几点
z支承上部料罐的主梁一般为强度控制,常采用Q345钢。

但通常此梁的高度工艺有
要求,不能影响设备的安装。

z开口处活动梁采用螺栓连接,相应的平台
板也为活动板,便于以后检修时拆卸。

z梁变断面的处理:一般按1:3或1:4的坡度渐变。

详见图4所示。

5)支撑布置
同样,此平台也应设置水平支撑,以增强平台的整体稳定。

3.3 7
4.190 m平台
1)布置
吊车梁平台主要是为了安装、检修无料钟设备而设置的一层平台,主要用于支承50 t安装起重机。

除此之外,其他设备荷载少,布置相对简单。

2)荷载情况
50 t安装起重机自重;
荷载:操作荷载: 3.0 KN/m2
平台灰荷载: 1.0K KN/m2
3)材质
吊车梁及吊车梁斜支撑通常采用Q345B钢。

4)主要结构的处理
借鉴以往工程的经验,吊车梁与辅助梁之间的下弦水平撑通常是采用全铺钢板的形式(见下右图),相互间的连接为B级螺栓(先采用工厂钻孔do=15,现场扩孔到17.5)连接,使吊车梁与辅助梁形成一个箱型梁的形式。

这样结构整体刚度比较
图5 斜支撑与吊车梁的连接
强但浪费,毕竟此吊车只在检修时使用。

所以在后来的工程中改进了,还是按常规采用双角钢设置水平支撑,前提是要能承受吊车运行时产生的横向水平荷载。

由于要将上部料罐吊出炉顶平台外检修,所以吊车梁平台外伸较远,斜支撑就是为支承吊车梁而设置的。

由于布置上的限制,斜支撑是沿两个方向倾斜的,设计时通常只考虑传递垂直荷载,所以斜支撑头部与吊车梁的连接一般按铰接考虑。

球形铰接点做法见图5。

4 平台设计的注意事项
1)炉顶各层平台为开敞式,故各层平台板应设置排水孔,梅花状布置,间距约800左右。

使用期间各层平台应定期清灰。

2)高强度螺栓与焊接共用的节点的施工顺序为:初拧高强度螺栓、施焊、终拧高强度螺栓。

3)高强度螺栓连接摩擦面采用喷砂法处理,摩擦面不得油漆或污损。

其抗滑移系数:Q235-B不得小于0.45;Q345B钢不小于0.55。

5 计算
由于目前结构计算方面的软件多而成熟,炉顶刚架可以采用ANSYS软件、SAP2000等软件来建模计算。

所以本次介绍未对炉顶刚架及平台的计算进行详细的阐述。

只要在设计时详细了解工艺布置情况,弄清各部分设备对炉顶刚架的作用,不要遗漏,并且满足钢结构规范、抗震设计规范及构造等方面的要求,设计就不会存在什么问题。

当然,一些重要杆件根据需要还应使用其他程序单独进行复核计算。

6 结束语
以上介绍仅是笔者在设计工作中的一点经验,炉顶刚架及平台的设计涉及的内容较多,不仅与炉体系统、上料系统有关系,而且还与粗煤气系统有关系。

所以仔细了解工艺流程,多与工艺专业人员沟通是关键。

只要弄清了工艺意图,就能布置出合理的结构体系,建立合理的计算模型,使结构设计既安全稳定,又经济合理。

参考文献
[1] 钢结构设计规范 (GB50017-2003)
[2] 建筑设计荷载规范 (GB5009-2001)
[3] 钢结构设计手册 中国建筑工业出版社
[4] 高炉设计-炼铁工艺设计理论与实践 中国建筑工业
出版社
(收稿日期:2010-03-08)。

相关文档
最新文档