高炉炉型选择以及炉容计算
高炉的规格
高炉的规格可以根据具体项目和需求而有所不同，以下是一些常见的高炉规格参数：
1.容积：高炉容积是指高炉内部可容纳冶炼物料的体积大小，通常以立方米（m³）为单位进行表示。
高炉的容积大小直接关系到其生产能力和冶炼效率。
2.高度：高炉的高度是指从高炉顶部到高炉底部的垂直距离，通常以米（m）为单位进行表示。
高度直接影响高炉内部的气体流动和冶炼物料的下降速度。
3.内径：高炉的内径是指高炉内部炉身的直径，通常以米（m）为单位进行表示。
内径直接关系到高炉内部冶炼物料的堆积状况和煤气在高炉内的流动速度。
4.排气温度：高炉的排气温度是指高炉顶部排出的煤气温度，通常以摄氏度（℃）为单位进行表示。
排气温度直接影响高炉冶炼过程中的热能损失和冶炼效率。
5.炉龄：高炉的炉龄是指高炉建成至今的运行时间，通常以年为单位进行表示。
炉龄直接关系到高炉的使用寿命和维护保养情况。
需要注意的是，高炉的规格参数会根据不同的冶炼过程和技术要求而有所差异，例如煤气发生量、燃料种类、冶炼产量等因素都会对高炉的规格造成影响。
因此，在具体项目中，需要根据冶炼工艺设计和工程要求进行详细的规格确定。
高炉常用计算公式
炼铁用计算公式1、根据焦炭负荷求焦比焦比=1000/（负荷×综合品位）=矿批/(负荷×理论焦比)2有效容积利用系数=每昼夜生铁产量/高炉有有效容积3焦比=每昼夜消耗的湿焦量×(1－水分）/每昼夜的生铁产量4理论出铁量=（矿批×综合焦比）/0.945=矿批×综合品位×1.06不考虑进去渣中的铁量因为焦炭也带入部分铁5富氧率=(0.99－0.21)×富氧量/60×风量=0.013×富氧量/风量6煤比=每昼夜消耗的煤量/每昼夜的生铁含量7 综合焦比=焦比+煤比×0.88 综合燃料比=焦比+煤比+小块焦比9 冶炼强度=每昼夜消耗的干焦量/高炉有效容积10 矿比=每昼夜加入的矿的总量/每昼夜的出铁量11 风速=风量（1-漏风率）/风口总面积漏风率20%12 冶炼周期=（V有-V炉缸内风口以下的体积）/（V球+V烧+V矿）×88%=719.78/（V球+V烧+V矿）×88%13 综合品位=（m烧×烧结品位+m球×球品位+m矿×矿品位）/每昼夜加入的矿的总量14 安全容铁量=0.6×ρ铁×1/4πd2hh取风口中心线到铁口中线间高度的一半15 圆台表面积=π/2（D+d）体积=π/12×h×(D2+d2+Dd)16 正方角锥台表面积S=a2 +b2 +4( a+b/2)hV=h/3(a2+b2+ab)=h/3(S1+S2+√S1S)17、圆锥侧面积M=πrl=πr√r2+h2体积V=1/3πr2h18、球S=4πr2=πd2V=4/3πr3=π/6d319、风口前燃烧1kg碳素所需风量（不富氧时）V风=22.4/24×1/(0.21+0.29f) f为鼓风湿度20、吨焦耗风量V风=0.933/（0.21+0.29f）×1000×85%f为鼓风湿度85%为焦炭含碳量21、鼓风动能（1）E=（764I2-3010I+3350）dE-鼓风动能I-冶炼强度（2）E=1/2mv2=1/2×Q×r风/（60gn）v风实2Q-风量r风-风的密度g=9.8 n-风口数目22、石灰的有效容剂性CaO有效=CaO熔-SiO2×R23、洗炉墙时，渣中CaF2含量控制在2%-3%，洗炉缸时可掌控在5%左右，一般控制在4.5%每批料萤石加入量X=P矿×TFe×Q×(CaF2)/([Fe]×N)P矿-矿批重TFe-综合品位[Fe]-生铁中含铁量Q-吨铁渣量(CaF2)-渣中CaF2含量N-萤石中CaF2含量24、风口前燃烧1kg碳素的炉缸煤气量V煤气=（1.21+0.79f）/（0.21+0.29f）×0.933×C风C风-风口前燃烧的碳素量，kg25、理论出渣量渣量批=QCaO批/CaO渣渣量批-每批炉料的理论渣量，tQCaO批-每批料带入的CaO量，tCaO渣-炉渣中CaO的含量，%25、喷吹煤粉热滞后时间t=V总/（V批×n）V总-H2参加反应区起点处平面（炉身温度1100℃～1200℃处）至风口平面间的容积，m³V批-每批料的体积，m³n-平均每小时的下料批数，批/h26、高炉某部位需要由冷却水带走的热量称为热负荷，单位表面积炉衬或炉壳的热负荷称为冷却强度Q=CM(t-t0)×103Q-热负荷kJ/hM-冷却水消耗量，t/hC-水的比热容，kJ/(kg.℃)t-冷却水出水温度℃t0-冷水进水温度，℃。
高炉本体尺寸设计
1. 比较法：
由给定的产量确定炉容，根据建厂的冶炼 条件，寻找条件相似，炉容相近，各项生产技 术指标较好的合理炉型作为设计的基础。经过 几次修订参数和计算，确定较为合理的炉型。 目前，设计高炉多采用这种方法。
风口中心线与铁口中心线间距离称 为风口高度（hf）。
风口高度可参照下式计算：
hf
hZ k
式中：
k ——渣口高度与风口高度之比，一般
取0.5～ 0.6，渣量大取低值。
（4）风口数目（n）： 主要取决于炉容大小，与炉缸直径
成正比，还与冶炼强度有关。 风口数目可以按下式计算：
中小型高炉：
n 2(d 1)
2. 计算法：
计算法即经验数据的统计法。 计算时可选定某一关系式，算出某一主
要尺寸，再根据炉型中各部位尺寸间的关系 式作炉型计算，最后校核炉容，修定后确定 设计炉型。
经验公式 ：
大型高炉：
Hu 6.44Vu0.2
d 0.32Vu 0.45
适应于我国50～70年代1000～2000m3高 炉的基本情况，炉型为瘦长型。
炉腹高度由下式计算 ：
h2
D 2
d
tg
炉腹角一般为79º～83º，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。
4. 炉身： 炉身呈正截圆锥形。
作用：
（1）适应炉料受热后体积的膨胀，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。
D
d1 2
tg
高炉炼铁技术主要工艺参数计算公式
高炉炼铁技术主要工艺参数计算公式高炉炼铁是指利用高炉设备将铁矿石还原为铁的过程。
在高炉炼铁的工艺过程中，有许多重要的工艺参数需要计算。
下面介绍一些主要的工艺参数以及它们的计算公式。
1.高炉容积高炉容积是指高炉炉腔的有效容积。
一般情况下，高炉容积的计算可采用下述公式：高炉容积=炉体截面积×炉腹高度2.放料形状系数放料形状系数是指炉料在高炉炉腔中的堆积状态与整体放料时的体积比。
它可以通过炉料体积与放料形状容积的比值来计算：放料形状系数=炉料体积/放料形状容积3.补炉系数补炉系数是指每次补炉铁量与高炉有效容积之比。
一般情况下，补炉系数的计算可采用下述公式：补炉系数=每次补炉铁量/高炉有效容积4.炉渣量炉渣量是指在高炉炼铁过程中生成的炉渣的数量。
它可以通过铁矿石中的炉渣含量与高炉铁量之比来计算：炉渣量=高炉铁量×炉渣含量5.进料系数进料系数是指进入高炉的原料中铁矿石与高炉铁量之比。
一般情况下，进料系数的计算可采用下述公式：进料系数=铁矿石量/高炉铁量6.还原度还原度是指高炉还原反应的程度，也可以理解为高炉炼铁过程中铁矿石中铁元素的转化率。
还原度可以通过炉内原料的化学成分以及进气温度等因素进行估算。
7.炉渣碱度炉渣碱度是指炉渣中碱金属氧化物与二氧化硅之比。
一般情况下，炉渣碱度的计算可采用下述公式：炉渣碱度=(Na2O+K2O)/SiO2以上是一些高炉炼铁过程中常用的工艺参数及其计算公式。
当然，实际计算过程可能会更加复杂，因为高炉炼铁是一个多参数、多反应的复杂过程。
因此，在实际操作中需要根据具体情况综合考虑各个因素，并进行相应的修正计算。
高炉炉型设计
4、炉腹高度h2 ；炉腰直径D；炉腹角α
• 选取炉腹角α : 一般取值79o～83o h2 =
1 2 ( D d ) tg
选取 D/d 炉型 D/d 小型高炉 1.25～1.5 中型高炉 1.15～1.25 大型高炉 1.09～1.15
5、选取炉身角β; 炉身高度 h4 ; 炉喉直径 d1
世界高炉之王——沙钢5860立方米炼铁高炉
日本第二大钢铁集团——日本JFE钢铁福山厂 。
（左起）第2高炉、第3高炉、第4高炉、第5高炉，4号高炉 2006年5月扩容到5000立方米，5号高炉扩容到5500立方米
全世界共有9座5500m³ 以上特大型炼铁高炉
• 1、沙钢的5860m³ 高炉；
• 2、日本新日铁大分厂1号、2号高炉（容积均为5775m³ ） • 3、俄罗斯北方钢铁切列波维茨厂5号高炉（容积5580m³ ） 4、日本新日铁君津厂4号高炉（容积5555m³ ） • 5、德国蒂森钢铁斯韦尔根厂2号高炉（容积5513m³ ）， • 6、日本JFE福山厂5号高炉（容积5500m³ ） • 7、韩国浦项光阳钢厂4号高炉（容积5500m³ ）
h z 1 . 27
0 . 45
bP ' Nc d 铁
2
hf
hz k
― 渣口高度与风口高度之比
k = 0.5～0.6 ； k
炉缸高度： h =h + a ； 1 f
a―风口结构尺寸，一般取值0.35～0.5m
hz― 渣口与铁口中心线的距离称为渣口高度 P ― 生铁日产量，t b ― 生铁产量波动系数，一般取值1.2 N ― 昼夜出铁次数，8～12次/d (大高炉取大值)
• 通过对高炉炉型的大量研究和探索，人们 逐步认识了高炉炉型与原燃料和鼓风制度 的适应关系，即炉型与炉料运动和煤气流 运动规律的适应性。炉型是随着原燃料条 件的改善，操作技术水平的提高，科学技 术的进步而不断发展变化的，逐步形成了 现代的五段式高炉炉型。
2850m3高炉各部炉容计算数据
2850m3高炉各部炉容计算数据1、2850m3高炉内型尺寸1.1高炉内型尺寸图 1为高炉内型示意图，各部分具体准确数据见表 1。
图 1 高炉内型示意图1.2高炉各部分体积计算各部分尺寸参照表 1准确数据：⑴ 炉喉52141h d V ⨯⨯=π喉＝⨯⨯14.3418.4002×2.000 ＝110.78m 3按料线高度1.2米计算炉喉有效容积)(52141喉有效喉有效h d V ⨯⨯=π＝⨯⨯14.3418.4002×0.80 ＝ 44.31 m 3 ⑵ 炉身42121)(31h R R r r V ⨯+⨯+⨯=π身或 42121)2()2()2()2(31h D D d dV ⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅+⨯=π身＝⨯⨯14.331﹝4.22＋4.2×6.6＋6.62﹞×17.50 ＝⨯⨯14.331﹝17.64＋27.72＋43.56﹞×17.50＝⨯⨯14.33188.92×17.50＝1628.72 m 3 ⑶ 炉腰3241h D V ⨯⨯=π腰＝⨯⨯14.34113.22×2.0＝ 273. 56 m 3 ⑷ 炉腹222)(31h r r R R V ⨯+⨯+⨯=π身或者是: 222)2()2()2()2(31h d d D DV ⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅+⨯=π身＝⨯⨯14.331(6.62＋6.6×5.8＋5.82)×3.6＝⨯⨯14.331(43.56＋38.28＋33.64)×3.6＝⨯⨯14.331(43.56＋38.28＋33.64)×3.6＝⨯⨯14.331115.48×3.6 ＝435.13m 3⑸ 炉缸1241h d V ⨯⨯=π缸＝⨯⨯14.34111.62×4.70 ＝496.46 m 3⑹ 死铁层0241h d V ⨯⨯=π缸＝⨯⨯14.34111.62×2.4 ＝253.51 m 3⑺ 炉缸上下部容积按风口中心线为炉缸上沿至下500mm 位置，来计算炉缸风口上、下部分容积)(1241风口上部风口上部h d V ⨯⨯=π＝⨯⨯14.34111.62×0.5 ＝52.81 m 3)(1241风口下部风口下部h d V ⨯⨯=π＝⨯⨯14.34111.62×（4.7－0.5） ＝443.64 m 31.3 高炉内型空间总容积(高炉炉喉上沿至炉底砖表面的炉内全部空间总容积,即为包括死铁层容积)死铁层缸腹腰身喉总V V V V V V V V i +++++==∑＝110.78＋1628.72＋273. 56＋435.13＋496.46＋253.51 ＝3198.16m 31.4 高炉有效炉容(高炉炉喉上沿至铁口中心线的空间容积,即传统的计算容积)缸腹腰身喉V V V V V V V i ++++==∑＝110.78＋1628.72＋273. 56＋435.13＋496.46＝2944.65 m 31.5高炉有效工作炉容(高炉料线至铁口中心线的空间容积)缸腹腰身喉有效有效V V V V V V V i ++++==∑ ＝44.31＋1628.72＋273. 56＋435.13＋496.46 ＝2879.6341 m 31.6 高炉有效冶炼炉容(高炉有效冶炼容积为料线以下至风口中心线以上的空间容积))(风口上部缸腹腰身喉有效冶炼V V V V V V V i ++++==∑＝44.31 ＋1628.72＋273. 56＋435.13＋52.81 ＝2434.53 m 31.7高炉炉喉截面积2141d S ⨯=π喉＝⨯⨯14.341×8.42 ＝55.39 m 21.8高炉炉腰截面积241D S ⨯=π腰＝⨯⨯14.34113.22 ＝136.78 m 21.9高炉炉缸截面积S 缸＝241d ⨯⨯π＝⨯⨯14.34111.62 ＝105.63 m 21.10高炉高径比1（高炉炉喉上沿至铁口中心线/炉腰直径）D h h h h h DH u/)(54321++++==λ ＝（2.0＋17.5＋2.0＋3.6＋4.7）/13.2 ＝29.8/13.2 ＝2.261.11 高炉高径比2（高炉炉喉上沿至铁口中心线/炉缸直径）d h h h h h d H u/)(543213++++==λ ＝（2.0＋17.5＋2.0＋3.6＋4.7）/11.6 ＝29.8/11.6 ＝2.57。
高炉一般计算
工作总结在繁忙的工作中不知不觉又迎来了新的季度，回顾前几个月的工作历程，在部门领导和同事们的关心与帮助下圆满的完成了生产任务，并在前辈师傅的授受中努力提高高炉冶炼理论知识，学习他们在工作中积累的丰富经验，为了更好地做好以后的工作，现将上季度学到的专业知识做如下总结：冶炼周期可以估计改变装料制度（如变料等）后渣铁成分、温度、流动性等发生变化的时间，从而及时注意观察、分析判断、掌握炉况变化动向；当高炉计划休风或停炉时，根据冶炼周期可以推测休风料到达时间，以便掌握休风或停炉的时机。
（1）用时间表示：hC V t V P hC PV V t )1('24)1('24-=-=有有有有＝ηη式中 t ——冶炼周期，h ； V 有——高炉有效容积，m 3；P ——高炉日产量，t ／d ； V ’——1t 铁的炉料体积，m 3/t ； C ——炉料在炉内的压缩系数，大中型高炉C≈12％，小高炉C≈10％。
（2）用料批表示：生产中常采用由料线平面到达风口平面时的下料批数，作为冶炼周期的表达方法。
如果知道这一料批数，又知每小时下料的批数，同样可求出下料所需的时间。
））（焦矿批C V V V N -+=1( 式中 N 批——由料线平面到风口平面曲的炉料批数；V ——风口以上的工作容积，m 3；V 矿——每批料中矿石料的体积（包括熔剂的），m 3； V 焦——每批料中焦炭的体积，m 3。
通常矿石的堆积密度取2.0～2.2t/m 3，烧结矿为1.6t/m 3，焦炭为0.55t/m 3， 冶炼周期是评价冶炼强化程度的指标之一。
冶炼周期越短，利用系数越高，意味着生产越强化。
风口以上高炉工作容积的计算公式：V=V 效—n/4（D ²*H+d ²*h ）式中 V 效——高炉有效容积，m ³； D ——炉缸直径，mH ——铁口中心线至风口中心线的距离，md ——炉喉直径m h ——高炉料线，m 理论出铁量的计算通过计算出铁量，可以检查放铁的好坏和铁损的情况，如发现差距较大时，应及时找出产生原因，尽快解决P 理论出铁量=G 矿石消耗量×Fe 矿石品位×0.997／0.945 理论出渣量的计算渣量批=QcaO 批//CaO 渣 安全容铁量计算安全容铁量=0.6×ρ铁×1/4πd 2hh 取低渣口中心线到铁口中线间距离，mρ铁——铁水密度，7t ／m 3； d ——炉缸直径，m全焦冶炼实际入炉风量计算V B =0.933C 焦×C Φ×K ×P ／﹙0.21＋0.29f ﹚×1440式中V B ——入炉实际风量，m ³/min0.933——1kgC 燃烧需要的氧量，m ³/kg（0.21＋0.29f ﹚——湿空气含氧量，其中f 为鼓风量湿分，%C焦——综合燃料含碳量，%C Φ——风口前燃烧的碳量占入炉量的比率，一般去65-75%，中小高炉取较小值K ——综合燃料比，kg/t P ——昼夜产铁量，t根据碳平衡计算入炉风量（V 风，m 3）（1）风口前燃烧的碳量（C 风，kg ）：由碳平衡得：C 风＝C 焦＋C 煤＋C 料＋C 碎－C 铁－C 尘－C 甲烷－C d熔铁铁铁还2244126260551228245612CO b P Mn Si r Fe C CO d d ⋅++++⋅=b CO2——熔剂中CO 2被还原的系数，本例为0.4。
高炉炉型选择以及炉容计算
3600高炉本体设计原始数据：高炉有效容积：Vu=3600高炉年工作日：355天高炉利用系数：设计内容：1.高炉炉型的选择；2.高炉内型尺寸的计算（包括风口、铁口、渣口数量，大型高炉一般不设渣口）；3.高炉耐火材料的选用；4.高炉冷却方式和冷却器的确定；5.高炉炉壳厚度的确定。
高炉本体包括高炉基础、炉衬、冷却装置、以及高炉炉型设计计算等。
高炉的大小以高炉有效容积（）表示，本设计高炉有效容积为3600，按我国规定，属于大型高炉；高炉炉衬用耐火材料，是由陶瓷质和砖质耐火材料构成的综合结构；有些高炉也采用高纯度的刚玉砖和碳化硅砖；高炉冷却设备器件结构也在不断更新，软水冷却、纯水冷却都得到了广泛的应用。
1.高炉炉型选择高炉是竖炉。
高炉内部工作剖面的形状称为高炉炉型或称高炉内型。
高炉冶炼的实质是上升的煤气流和下降的炉料之间所进行的传热传质过程，因此必须提供燃料燃烧的空间，提供高温煤气流与炉料进行传热传质的空间。
炉型要适合原料的条件，保证冶炼过程的顺行。
近代高炉炉型为圆断面五段式,是两头小中间大的准圆筒形。
高炉内型如图1。
高炉有效高度（炉腰直径（D）与有效高度（）之比值是表示高炉“细长”或“矮胖”的一个重要指标，在我国大型高炉Hu/D =—，随着有效容积的增加，这一比值在逐渐降低。
在该设计中，。
炉缸高炉炉型下部圆筒部分为炉缸，炉缸的上、中、下部位分别装有风口、渣口、铁口。
炉缸下部容积盛液态渣铁，图1 高炉内型上部空间为风口燃烧带。
铁口位于炉缸下水平面，铁口数目依炉容或产量而定，对于3000的高炉，设置3—4个铁口，以每个铁口日出铁量1500—3000t设置铁口数目。
在该设计中，设置4个铁口。
渣口与铁口中心线的距离称为渣口高度（），它取决于原料条件，即渣量的大小。
渣口高度的确定参照下式计算：= =式中：P——生铁日产量，t；B——生铁产量波动系数，取；N——昼夜出铁次数，取9；——铁水密度，取；C——渣口以下炉缸容积利用系数，一般为，在该设计中，取；d——炉缸直径m。
高炉常用计算公式
炼铁用计算公式1、根据焦炭负荷求焦比焦比=1000/（负荷×综合品位）=矿批/(负荷×理论焦比)2有效容积利用系数=每昼夜生铁产量/高炉有有效容积3焦比=每昼夜消耗的湿焦量×(1－水分）/每昼夜的生铁产量4理论出铁量=（矿批×综合焦比）/=矿批×综合品位×不考虑进去渣中的铁量因为焦炭也带入部分铁5富氧率=－×富氧量/60×风量=×富氧量/风量6煤比=每昼夜消耗的煤量/每昼夜的生铁含量7 综合焦比=焦比+煤比×8 综合燃料比=焦比+煤比+小块焦比9 冶炼强度=每昼夜消耗的干焦量/高炉有效容积10 矿比=每昼夜加入的矿的总量/每昼夜的出铁量11 风速=风量（1-漏风率）/风口总面积漏风率20%12 冶炼周期=（V有 -V炉缸内风口以下的体积）/（V球+V烧+V矿）×88%=（V球+V烧+V矿）×88%13 综合品位=（m烧×烧结品位+m球×球品位+m矿×矿品位）/每昼夜加入的矿的总量14 安全容铁量=×ρ铁×1/4πd2hh取风口中心线到铁口中线间高度的一半15 圆台表面积=π/2（D+d）体积=π/12×h×(D2+d2+Dd)16 正方角锥台表面积S=a2 +b2 +4( a+b/2)h V=h/3(a2+b2+ab)=h/3(S1+S2+√S1S)17、圆锥侧面积M=πrl=πr√r2+h2体积V=1/3πr2h18、球S=4πr2=πd2V=4/3πr3=π/6d319、风口前燃烧1kg碳素所需风量（不富氧时）V风=24×1/+ f为鼓风湿度20、吨焦耗风量V风=（+）×1000×85%f为鼓风湿度 85%为焦炭含碳量21、鼓风动能（1）E=（764I2-3010I+3350）dE-鼓风动能 I-冶炼强度（2）E=1/2mv2=1/2×Q×r风/（60gn）v风实2Q-风量 r 风-风的密度 g= n-风口数目22、石灰的有效容剂性 CaO 有效=CaO 熔-SiO 2×R23、洗炉墙时，渣中CaF 2含量控制在2%-3%，洗炉缸时可掌控在5%左右，一般控制在%每批料萤石加入量X=P 矿×TFe ×Q ×(CaF 2)/([Fe]×N) P 矿-矿批重 TFe-综合品位 [Fe]-生铁中含铁量 Q-吨铁渣量 (CaF 2)-渣中CaF 2含量 N-萤石中CaF 2含量24、风口前燃烧1kg 碳素的炉缸煤气量 V 煤气=（+）/（+）××C 风 C 风-风口前燃烧的碳素量，kg25、理论出渣量 渣量批=QCaO 批/CaO 渣渣量批-每批炉料的理论渣量，t QCaO 批-每批料带入的CaO 量，t CaO 渣-炉渣中CaO 的含量，%25、喷吹煤粉热滞后时间 t=V 总/（V 批×n ）V 总-H 2参加反应区起点处平面（炉身温度1100℃～1200℃处）至风口平面间的容积，m ³V 批-每批料的体积，m ³ n-平均每小时的下料批数，批/h26、高炉某部位需要由冷却水带走的热量称为热负荷，单位表面积炉衬或炉壳的热负荷称为冷却强度Q=CM(t-t)×103Q-热负荷 kJ/hM-冷却水消耗量，t/hC-水的比热容，kJ/(kg.℃) t-冷却水出水温度℃-冷水进水温度，℃t。
高炉炉型计算
高炉炉型计算高炉炉型是指高炉内部耐火材料构成的几何空间，近代高炉炉型由炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五部分组成。
炉型的设计要适应原燃料条件，保证冶炼过程的顺行。
高炉炉型设计的依据是单座高炉的生铁产量，由产量确定高炉有效容积，以高炉有效容积为基础，计算其它尺寸。
一、确定容积1、确定年工作日高炉的工作日是指高炉一代寿命中，扣除大、中、小修时间后，平均每年的实际生产时间。
根据国内经验，不分炉容大小，年工作日均可定为355天。
2、确定高炉日出铁量年工作日年产量高炉日出铁量=t/d3、确定高炉的有效容积V uUu PV η高炉有效容积利用系数高炉日出铁量=二、高炉缸尺寸1、炉缸直径d炉缸直径的计算可参考下述经验公式：大型高炉 45.032.0u V d =3620m 以下高炉 37.0564.0u V d = 计算后取整2、炉缸高度'hA 渣口高度h 渣 m 式中：b ——生铁产量波动函数，一般取值1.2 N ——昼夜出铁次数，取9铁γ——铁水密度，取值7.1t/ｍ３C ——渣口以下炉缸容积利用系数，取值055一般小高炉设一个渣口，大中型高炉设两个渣口，高低渣口标高差一般为100～200mm ，2000m 3以上高炉渣口数目应和铁口数目一起考虑，如有两个铁口，可以设二个渣口。
B 、风口高度h 风k ——渣口高度与风口高度的比，一般k 二0.5～0.6（渣量大取低值）。
C 、炉缸高度h 1h 1=h 风+a式中a ——风口结构尺寸，一般a=0.35～0.5m ，中小高炉取下限，大高炉取上限。
227.1d c N bp h 铁渣γ⋅=kh h 渣风=三、死铁层厚度h 0死铁层的作用在于防止炉底炉渣，煤气侵蚀和冲刷，使炉底温度均匀稳定。
通常死铁层厚度为450～600mm ，新设计的大型高炉多在1000mm 左右或更高。
四、炉腰直径D 1、炉腰直径D大型高炉D/d=1.10～1.15 中型高炉D/d=1.15～1.25 小型高炉D/d=1.25～1.5 2、炉腹角α炉腹角α一般为79°～82°。
高炉炉型选择以及炉容计算
3600m3高炉本体设计原始数据：高炉有效容积：Vu=3600 m3高炉年工作日：355天⁄ )高炉利用系数：h v=2.0t ( d. m3设计内容：1.高炉炉型的选择；2.高炉内型尺寸的计算（包括风口、铁口、渣口数量，大型高炉一般不设渣口）；3.高炉耐火材料的选用；4.高炉冷却方式和冷却器的确定；5.高炉炉壳厚度的确定。
高炉本体包括高炉基础、炉衬、冷却装置、以及高炉炉型设计计算等。
高炉的大小以高炉有效容积（V u）表示，本设计高炉有效容积为3600 m3，按我国规定，属于大型高炉；高炉炉衬用耐火材料，是由陶瓷质和砖质耐火材料构成的综合结构；有些高炉也采用高纯度 Al2O3的刚玉砖和碳化硅砖；高炉冷却设备器件结构也在不断更新，软水冷却、纯水冷却都得到了广泛的应用。
1.高炉炉型选择高炉是竖炉。
高炉内部工作剖面的形状称为高炉炉型或称高炉内型。
高炉冶炼的实质是上升的煤气流和下降的炉料之间所进行的传热传质过程，因此必须提供燃料燃烧的空间，提供高温煤气流与炉料进行传热传质的空间。
炉型要适合原料的条件，保证冶炼过程的顺行。
近代高炉炉型为圆断面五段式,是两头小中间大的准圆筒形。
高炉内型如图1。
1.1高炉有效高度（H u）炉腰直径（D）与有效高度（H u）⁄是表示高炉“细长”或之比值（H u D）“矮胖”的一个重要指标，在我国大型高炉Hu/D =2.5—3.1，随着有效容积的增加，这一比值在逐渐降低。
在该设计⁄ 2.23。
中，H u D＝1.2炉缸高炉炉型下部圆筒部分为炉缸，炉缸的上、中、下部位分别装有风口、渣口、铁口。
炉缸下部容积盛液态渣铁，图1 高炉内型上部空间为风口燃烧带。
铁口位于炉缸下水平面，铁口数目依炉容或产量而定，对于3000m3以上的高炉，设置3—4个铁口，以每个铁口日出铁量1500—3000t设置铁口数目。
在该设计中，设置4个铁口。
渣口与铁口中心线的距离称为渣口高度（H Z），它取决于原料条件，即渣量的大小。
高炉炉型计算
（4）死铁层厚度
选取： h 0 1 . 5 m
（5）炉腰直径、炉腹角、炉腹高度
选取：
D d
1 . 13
则： D 1 . 13 9 . 8 11 . 07 取
D 11 m
选取： 80 30 ' 则： h 2
取
D d 2 tg 80 30 ' 3 . 58
84 7 '21 ' '
选取：
H
u
D
2 . 56
则：H u 2 . 56 11 28 . 16
取 H u 28 . 2 m
求得：
h 3 H u h1 h 2 h 4 h 5 28 . 2 3 . 5 3 . 5 17 2 . 0 2 . 2 m
' u '
2015 . 2 2018 2018
0 . 14 %
＜1% 炉型设计合理，符合要求。
（9）绘制高炉炉型图：
风口中心线
铁口中心线
图3－2 2018m3高炉炉型图
作业： 钢1：设计一座年产100万吨的高炉。
钢2：设计一年产150万吨的高炉车间。
钢3：设计一年产250万吨的高炉车间。
V3
4
D h2
2Leabharlann 4 11 2 . 2 209 . 08 m
2
3
炉身体积：
V4
12
h4 ( D
2
2
Dd 1 d )
2 1 2 3
12
17 (11 11 7 . 5 7 . 5 ) 1156 . 04 m
高炉炉型计算
400 40 1.1
12577.90368 12577.90368 2.3 5468.65 5470
15.45 15.5 1.2 8 0.55 7.1 2.55 2.6 0.54 4.8 0.35 5.2
风口数目 5.1-5.2
44
3
度
1.09 16.895 16.9 79.5 3.78 3.8 5.43 79.56 1.08-1.09
3.8-4.0
角、炉身高度、炉腰高度
0.70 0.70-0.71
11.83 11.90 82.00 17.79 17.80 7.12 82.01 2.00 1.80 30.42 30.50 1.70
81.5左右 16.5-18
2.0左右
1166.45 783.74 381.34 2928.04 222.44 5482.01 0.22%
7.校核炉容
V1=π /4D^2 h1 V2=π /12 h2(D^2+ Dd+d^2) V3=π /4D^2 h3 V4=π /12 h4(D2+ Dd1+d12) V5=π /4d12 h5 Vu= V1+ V2+ V3+ V4+ V5 计算误差△V
表--1
高炉炉型参数
炉型参数 有效高度Hu/m 炉缸高度h1/m 炉腹高度h2/m 炉腰高度h3/m 炉身高度h4/m 炉喉高度h5/m 死铁层厚度h0/m
4.死铁层厚度
死铁层厚度,h0,m
5.炉腰直径、炉腹角、炉腹高度
D/d，取 炉腰直径D,m 取炉腰直径D,m 取炉腹角α ，° 炉腹高度h2,m 取炉腹高度h2，m 校核α ，tanα = 故α =
6 .炉喉直径、炉喉高度、炉身角、炉身高度、炉腰高度
高炉炉型计算
第三章高炉炉型及各系统设计3.1高炉炉型设计计算（1）已知：高炉有效容积V U=2000m3，高炉利用系数ηV=2.2t/ m3d，则高炉日产铁量P=V u×ηV=2000×2.2=44000t/d （式3-1）；（2）炉缸尺寸：1）炉缸直径：d=0.4078V U0.4205=0.4078×20000.4205=9.97 m 取10m （式3-2）；2)炉缸高度：h1=1.4206V U0.159-34.8707V U-0.841=4.815 m 取5m （式3-3）；（3）死铁层厚度h0≥0.0937V U d-2=0.0937×2000×10-2=1.87m 取2m （式3-4）；（4）炉腰直径（D）、炉腹角（α）、炉腹高度（h2）1)D=0.5684V U0.3942=11.37m取11.7m （式3-5）；2）取炉腹角α=78o；3)炉腹高度：h2=（1.6818V U+63.5879）×（V U0.7848+0.719V U0.8129+0.517V U0.841）-1=（1.6818×2000+63.5879）×（20000.7848+0.7190.8129+0.517×20000.841）-1=3.28 m 取3.3 m （式3-6）；校核α：tgα=2 h2/（D-d）=4.71 α=78.01o（5）炉喉直径（d1）、炉喉高度（h5）、炉身角（β）、炉身高度（h4）、炉腰高度（h3）1) d1=0.4317V U0.3777=7.62 m 取7.6 m （式3-7）；2）h5=0.3527V U0.2446+28.3805V U-0.7554=0.3527×20000.2446+28.3805×2000-0.7554 =2.35 m取2.4 m （式3-8）；3）取炉身角（β）=80o；4）h4=（6.3008V U-47.7323）×（V U0.7848+0.7833V U0.8129+0.5769V U0.7554）-1 =（6.3008×2000-47.7323）×(20000.7848+0.7833×20000.8129+0.5769×20000.7554)-1=13.26 m 取13.3 m (式3-9)；5）h 3=0.3568V U 0.2152-6.3278V U -0.7848=0.358620000.2152-6.3278×2000-0.7848=1.824 m 取1.8m （式3-10）（6）炉容校核：V 1=π4 ×h 1d 2=3.144 ×5×102=392.5 m 3V 2=π12 ×h 2（D 2+d 2+Dd ）=3.1412 ×3.3×（11.72×102×11.7×10）=305.58 m 3 V 3=π4 h 3D 2=3.144 ×1.8×11.72=193.43 m 3V 4=π12 h 4（D 2+d 12+Dd 1）=3.1412 ×13.3×（11.72×7.62×11.7×7.6）=986.87 m 3 V 5=π4 h 5d 12=3.144 ×2.4×7.62=108.82 m 3V u ，= V 1 +V 2+V 3 +V 4 +V 5=392.5+305.58+193.43+986.87+108.82=1987.2 m 3 误差：△V=（V U -Vu ，）/V U ×100%=(2000-1987.2)/2000×100%=0.64%<1%（7）风口数和铁口数1）风口数 n=2×（d+2）=2×（10+2）=242）铁口数 按照每个铁口每日出铁量2300t ，取出铁口3个3.2 高炉各系统设计3.2.1 高炉冷却设备选择在炉底炉缸部位，本设计采用灰口铸铁冷却壁；炉腹部位和炉身上部采用镶砖冷却壁，炉腰和炉身中、下部分采用铜冷却壁。
炉型计算
高炉车间设计1 高炉座数及容积确定1.1生铁产量的确定本设计任务书上的生铁年产量为200万吨。
1.2高炉炼铁车间总容积的确定高炉炼铁车间日产量＝年产量/年工作日高炉炼铁车间总容积＝日产量/高炉有效容积利用系数1.3高炉座数的确定高炉炼铁车间的总容积确定后就可确定高炉座数和一座高炉的容积。
高炉座数的确定，一方面从投资、生产效率、管理等方面考虑，数目越少越好；另一方面从铁水供应、高炉煤气供应的角度考虑，则希望数目多些。
确定高炉的原则应保证在1座高炉停产时，铁水和煤气的供应不致间断。
过去高炉联合企业中高炉数目较多，如鞍钢10座以上。
今年来随着管理水平的提高，新建企业一般只有2~3座高炉，如宝钢现有三座高炉，本设计选择2座高炉。
2 高炉炼铁车间平面布置2.1高炉炼铁车间平面布置应遵循的原则合理的平面布置应遵循的原则应符合以下原则：1）在工艺合理、操作安全、满足生产的条件下，应尽量紧凑，并合理地共用一些设备与建筑物，以求少占土地和缩短运输线、管网线的距离。
（2）有足够的运输能力，保证原料及时入厂和产品（副产品）及时运出。
（3）车间内部铁路、道路布置要畅通。
（4）要考虑扩建的可能性，在可能条件下留一座高炉的位置。
在高炉大修、扩建时施工安装作业及材料设备堆放等不得影响其他高炉正常生产。
2.2高炉炼铁车间平面布置形式高炉炼铁车间平面布置形式根据铁路线的布置可分为4种：一列式布置、并列式布置、岛式布置和半岛式布置。
本设计采用一列式布置，其特点是：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。
这种布置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；热风炉距高炉近，热损失少。
但是运输能力低，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。
该布置符合在六盘水建高炉的条件，所以可以选择这个布置。
高炉本体设计高炉本体包括高炉炉型设计、高炉炉衬、高炉冷却设备、高炉基础及高炉钢结构等。
高炉炉型选择以及炉容计算
3600高炉本体设计原始数据：高炉有效容积：Vu=3600高炉年工作日：355天高炉利用系数：设计内容：1.高炉炉型的选择；2.高炉内型尺寸的计算（包括风口、铁口、渣口数量，大型高炉一般不设渣口）；3.高炉耐火材料的选用；4.高炉冷却方式和冷却器的确定；5.高炉炉壳厚度的确定。
高炉本体包括高炉基础、炉衬、冷却装置、以及高炉炉型设计计算等。
高炉的大小以高炉有效容积（）表示，本设计高炉有效容积为3600，按我国规定，属于大型高炉；高炉炉衬用耐火材料，是由陶瓷质和砖质耐火材料构成的综合结构；有些高炉也采用高纯度的刚玉砖和碳化硅砖；高炉冷却设备器件结构也在不断更新，软水冷却、纯水冷却都得到了广泛的应用。
1.高炉炉型选择高炉是竖炉。
高炉内部工作剖面的形状称为高炉炉型或称高炉内型。
高炉冶炼的实质是上升的煤气流和下降的炉料之间所进行的传热传质过程，因此必须提供燃料燃烧的空间，提供高温煤气流与炉料进行传热传质的空间。
炉型要适合原料的条件，保证冶炼过程的顺行。
近代高炉炉型为圆断面五段式,是两头小中间大的准圆筒形。
高炉内型如图1。
1.1高炉有效高度（炉腰直径（D）与有效高度（）之比值是表示高炉“细长”或“矮胖”的一个重要指标，在我国大型高炉Hu/D =2.5—3.1，随着有效容积的增加，这一比值在逐渐降低。
在该设计中， 2.23。
1.2炉缸高炉炉型下部圆筒部分为炉缸，炉缸的上、中、下部位分别装有风口、渣口、铁口。
炉缸下部容积盛液态渣铁，图1 高炉内型上部空间为风口燃烧带。
铁口位于炉缸下水平面，铁口数目依炉容或产量而定，对于3000的高炉，设置3—4个铁口，以每个铁口日出铁量1500—3000t设置铁口数目。
在该设计中，设置4个铁口。
渣口与铁口中心线的距离称为渣口高度（），它取决于原料条件，即渣量的大小。
渣口高度的确定参照下式计算：= =式中：P——生铁日产量，t；B——生铁产量波动系数，取1.2；N——昼夜出铁次数，取9；——铁水密度，取7.1t/；C——渣口以下炉缸容积利用系数，一般为0.55-0.6，在该设计中，取0.55；d——炉缸直径m。
高炉常用计算公式
炼铁用计算公式1、根据焦炭负荷求焦比焦比=1000/负荷×综合品位=矿批/负荷×理论焦比2有效容积利用系数=每昼夜生铁产量/高炉有有效容积3焦比=每昼夜消耗的湿焦量×1－水分/每昼夜的生铁产量4理论出铁量=矿批×综合焦比/=矿批×综合品位×不考虑进去渣中的铁量因为焦炭也带入部分铁5富氧率=－×富氧量/60×风量=×富氧量/风量6煤比=每昼夜消耗的煤量/每昼夜的生铁含量7 综合焦比=焦比+煤比×8 综合燃料比=焦比+煤比+小块焦比9 冶炼强度=每昼夜消耗的干焦量/高炉有效容积10 矿比=每昼夜加入的矿的总量/每昼夜的出铁量11 风速=风量1-漏风率/风口总面积漏风率20%12 冶炼周期=V有-V炉缸内风口以下的体积/V球+V烧+V矿×88%=V球+V烧+V矿×88%13 综合品位=m烧×烧结品位+m球×球品位+m矿×矿品位/每昼夜加入的矿的总量14 安全容铁量=×ρ铁×1/4πd2hh取风口中心线到铁口中线间高度的一半15 圆台表面积=π/2D+d体积=π/12×h×D2+d2+Dd16 正方角锥台表面积S=a2 +b2 +4 a+b/2hV=h/3a2+b2+ab=h/3S1+S2+√S1S17、圆锥侧面积M=πrl=πr√r2+h2体积V=1/3πr2h18、球S=4πr2=πd2V=4/3πr3=π/6d319、风口前燃烧1kg碳素所需风量不富氧时V风=24×1/+ f为鼓风湿度20、吨焦耗风量V风=+×1000×85%f为鼓风湿度85%为焦炭含碳量21、鼓风动能1E=764I2-3010I+3350dE-鼓风动能I-冶炼强度2E=1/2mv2=1/2×Q×r风/60gnv风实2Q-风量r风-风的密度g= n-风口数目22、石灰的有效容剂性CaO有效=CaO熔-SiO2×R23、洗炉墙时,渣中CaF2含量控制在2%-3%,洗炉缸时可掌控在5%左右,一般控制在%每批料萤石加入量X=P矿×TFe×Q×CaF2/Fe×NP矿-矿批重TFe-综合品位Fe-生铁中含铁量Q-吨铁渣量CaF2-渣中CaF2含量N-萤石中CaF2含量24、风口前燃烧1kg碳素的炉缸煤气量V煤气=+/+××C风C风-风口前燃烧的碳素量,kg25、理论出渣量渣量批=QCaO批/CaO渣渣量批-每批炉料的理论渣量,tQCaO批-每批料带入的CaO量,tCaO渣-炉渣中CaO的含量,%25、喷吹煤粉热滞后时间t=V总/V批×nV总-H2参加反应区起点处平面炉身温度1100℃～1200℃处至风口平面间的容积,m3V批-每批料的体积,m3n-平均每小时的下料批数,批/h26、高炉某部位需要由冷却水带走的热量称为热负荷,单位表面积炉衬或炉壳的热负荷称为冷却强度Q=CMt-t0×103Q-热负荷kJ/hM-冷却水消耗量,t/hC-水的比热容,kJ/kg.℃t-冷却水出水温度℃t0-冷水进水温度,℃。
高炉炉型选择以及炉容计算
3600m3高炉本体设计原始数据：高炉有效容积：Vu=3600 m3高炉年工作日：355天⁄ )高炉利用系数：h v=2.0t ( d. m3设计内容：1.高炉炉型的选择；2.高炉内型尺寸的计算（包括风口、铁口、渣口数量，大型高炉一般不设渣口）；3.高炉耐火材料的选用；4.高炉冷却方式和冷却器的确定；5.高炉炉壳厚度的确定。
高炉本体包括高炉基础、炉衬、冷却装置、以及高炉炉型设计计算等。
高炉的大小以高炉有效容积（V u）表示，本设计高炉有效容积为3600 m3，按我国规定，属于大型高炉；高炉炉衬用耐火材料，是由陶瓷质和砖质耐火材料构成的综合结构；有些高炉也采用高纯度 Al2O3的刚玉砖和碳化硅砖；高炉冷却设备器件结构也在不断更新，软水冷却、纯水冷却都得到了广泛的应用。
1.高炉炉型选择高炉是竖炉。
高炉内部工作剖面的形状称为高炉炉型或称高炉内型。
高炉冶炼的实质是上升的煤气流和下降的炉料之间所进行的传热传质过程，因此必须提供燃料燃烧的空间，提供高温煤气流与炉料进行传热传质的空间。
炉型要适合原料的条件，保证冶炼过程的顺行。
近代高炉炉型为圆断面五段式,是两头小中间大的准圆筒形。
高炉内型如图1。
1.1高炉有效高度（H u）炉腰直径（D）与有效高度（H u）⁄是表示高炉“细长”或之比值（H u D）“矮胖”的一个重要指标，在我国大型高炉Hu/D =2.5—3.1，随着有效容积的增加，这一比值在逐渐降低。
在该设计⁄ 2.23。
中，H u D＝1.2炉缸高炉炉型下部圆筒部分为炉缸，炉缸的上、中、下部位分别装有风口、渣口、铁口。
炉缸下部容积盛液态渣铁，图1 高炉内型上部空间为风口燃烧带。
铁口位于炉缸下水平面，铁口数目依炉容或产量而定，对于3000m3以上的高炉，设置3—4个铁口，以每个铁口日出铁量1500—3000t设置铁口数目。
在该设计中，设置4个铁口。
渣口与铁口中心线的距离称为渣口高度（H Z），它取决于原料条件，即渣量的大小。
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原始数据：高炉有效容积： 高炉年工作日： 高炉利用系数： 设计内容：1. 高炉炉型的选择；2. 高炉内型尺寸的计算 口）；3. 高炉耐火材料的选用；4. 高炉冷却方式和冷却器的确定；5. 高炉炉壳厚度的确定。
高炉本体包括高炉基础、炉衬、冷却装置、以及高炉炉型设计计算等。
高炉 的大小以高炉有效容积（^ ）表示，本设计高炉有效容积为 3600 |，按我国规 定，属于大型高炉；高炉炉衬用耐火材料，是由陶瓷质和砖质耐火材料构成的综 合结构；有些高炉也采用高纯度的刚玉砖和碳化硅砖；高炉冷却设备器件 结构也在不断更新，软水冷却、纯水冷却都得到了广泛的应用。
1. 高炉炉型选择高炉是竖炉。
高炉内部工作剖面的 形状称为高炉炉型或称高炉内型。
高炉冶炼的实质是上升的煤气流和 下降的炉料之间所进行的传热传质过 程，因此必须提供燃料燃烧的空间，提 供高温煤气流与炉料进行传热传质的空 间。
炉型要适合原料的条件，保证冶炼 过程的顺行。
近代高炉炉型为圆断面五 段式,是两头小中间大的准圆筒形。
高炉 内型如图1。
1.1高炉有效高度（"J炉腰直径（D ）与有效高度（ 之比值- “矮胖”的一个重要指标，在我国大型 高炉Hu/D =2.5 — 3.1，随着有效容积的 增加，这一比值在逐渐降低。
在该设计 中， 1.2炉缸高炉炉型下部圆筒部分为炉缸，炉 缸的上、中、下部位分别装有风口、渣 口、铁口。
炉缸下部容积盛液态渣铁，3600】“高炉本体设计Vu=3600 1355天j儿）是表示高炉“细长”或2.23。
图1高炉内型（包括风口、铁口、渣口数量，大型高炉一般不设渣 ]|AA■t P□h「dv灿 口 中尤•线1 k■/死铁山占f上部空间为风口燃烧带。
铁口位于炉缸下水平面，铁口数目依炉容或产量而定，对于 3000『以1〔的 高炉，设置3—4个铁口，以每个铁口日出铁量 1500— 3000t 设置铁口数目。
在 该设计中，设置4个铁口。
渣口与铁口中心线的距离称为渣口高度（比_），它取决于原料条件，即渣量 的大小。
渣口高度的确定参照下式计算：式中：P ――生铁日产量，t ；B ――生铁产量波动系数，取1.2 ； N ――昼夜出铁次数，取 9； Y 铁― -铁水密度，取7.1" m 3；C ――渣口以下炉缸容积利用系数，一般为 0.55-0.6，在该设计中，取0.55 ；d ——炉缸直径m大中型高炉设置两个渣口，一般两个渣口高度差为 100—200mm 也有设在 一个水平面上的。
渣口直径一般为 50—60m 现在，巨型高炉一般不设置渣口。
在该设计中，设置2个渣口，在同一水平面上。
铁口与风口中心线的距离为风口高度 ⑴小：［一币（k 为渣口高度与风口 高度之比，一般为0.5-0.6,在该设计中，k=0.6 ）风口数目（n ）主要取决于炉容大小，与炉缸直径成正比。
大型高炉：n = 2（d + 2） （d 为炉缸直径，m ）,风口数目一般取偶数。
风口 结构尺寸a 取0.6m 。
炉缸高度'：铁口中心线到炉底砌砖表面之间的距离为死铁层厚度 h o ,它的作用是防止渣 铁，煤气对炉底的冲刷，稳定渣铁温度。
在该设计中， ％ = 1.的】。
1.3炉腹炉腹在炉缸上部，呈倒截圆锥形。
炉腹的结构尺寸是炉腹高度（M ）和炉腹 角（），炉腹角 一般取值79-83°,不宜过大或过小。
在该设计中，。
二8T 。
1.4炉腰炉腹上部的圆柱形空间是炉腰，是高炉炉型直径最大的部位。
炉腰处恰是冶 炼的软容带，炉料的透气性在此处变坏。
在炉型结构上，炉腰起着承上启下的作 用，使得炉腹向炉身过渡来的平缓，减少死角。
经验表明 ：炉腰高度（叫）对冶 炼的影响不甚显著，设计中可通过调整 ％值来修定炉容。
4bPb P大型高炉的炉腰直径（D ）与炉缸直径（d ）的比值（’）取值1.09 —1.15, 在该设计中，D/d = i.i0。
1.5炉身炉身呈正截圆锥形，向下扩张以适应向下运动的炉料。
炉身高度（h 竝）占高 炉有效高度 50%— 60%，炉身角忖取值为80.5 ° — 85.5。
在该设计中， ■:-。
1.6炉喉炉喉呈圆柱形，它的作用是承接炉料，稳定料面，保证炉料分布合理。
炉喉 直径（山）与炉腰直径（D ）之比Wl"〉取值为0.64 — 0.73之间。
炉喉高度 宀5） 应能保证炉喉布料及其调节需要，一般为 2— 3m 该设计中：：'h r = 2.5m 2. 炉型计算（1） 生铁日产量计算生铁日产量;P = V 沦％二36UW - 72U 【）t/d （2） 炉缸尺寸计算炉缸直径.d =叮2V," = 0.32 X 36OO 045 = 1274 炉缸高度：9X0. 55X7. IX 12* 7D 风口数目（n ）: n = 2(d + 2} = 2x (12.7 + 2> = 29. （3）死铁层厚度:（4）炉腰直径D 炉腹角、炉腹高度选取, D/d = 1.W]・27x 1.2 x 7200B 、风口高度:1. 935池丄沁（两渣口在同一水平面） I[<32 mC 、风口结构尺寸：1'町=hf+ a = 3*2 4- 0.6 = 3.8渣口高度:D = LIO X 12.7 = 13.97 取 14m取=81° h? =-(D -djtanix = - x (14 - 127) x tanar = 4,1m £ Z2h 2 2x4,1 tantx =iTTd = 14—12/7 =氐3 a = 80-90°校核；： (5)炉喉直径d 】、炉喉高度％、炉身角卩、炉身高度山4、炉腰高度％选取 山=0. 665 x 14 = 9. 31取9・ 3m1 1 h ］二-(D-d^tanp = -x (14- 9.3) x tan82,5° = 17.85m 収 17.9怕吐£ 校核；： % 2 x 17.9 Un P = D^=乔菇=刀63 = 82.504°选取h 5 = 2 5 选瞅H U /D =Z23贝^H u = 2.23 X 14 = 31.22 収叫=31.2m H 3 = H u - H i -H., - = 3L 2-3.8 -4J - 17.9-2.5 = 2.9 m 1•炉缸体积：n 2 巾?Vj = hj -X 12.7 x 33 = 481.13(6)校核炉容2.炉腹体积: V 2 =^h 2(D 2+ Dd + di 2 2X 4,1 X (14 + 14 X 127 + 12.7 =576.06 3.炉腰体积: n 2t 2 V 3=-D h 3 = 0. 78S x 14 x 2. 9 = 446. 19 4.炉身体积：叭 2 *1v 4 =訊& +叫+ df3. 1422= -T^-X 17. 9X < H 4- 14 X Jt 3 + 4. 3 )1932. 97TT ? S.14JV 5 = 7^1 h s = -r x 9.3 X 2.5 = 169.74K =石+百+M + V 』48L 13 + 571 06 + 446.19 + 1932?97 + 169. 74 3604. 09AV —100% —血“蔦3600X 100% - 0. 11%< 1%ud 0 W)表1高炉内型尺寸3•高炉耐火材料3.1高炉炉衬作用及耐火材料种类 3.1.1高炉炉衬作用目前，延长炉衬寿命是高炉设计的重要任务， 也是高炉操作的重要任务。
按 照设计炉型，以耐火材料砌筑的实体为高炉炉衬。
它是用能够抵抗高温和化学侵 蚀作用的耐火材料砌筑而成的，主要作用是构成工作空间，减少损失，以及保护 金属结构免受热应力和化学侵蚀的作用。
3.1.2高炉用耐火材料的种类随着炼铁技术的发展，砌筑高炉用的耐火材料品种不断增加， 质量要求也不 断提高。
目前，高炉用耐火材料有陶瓷质材料和碳质材料两大类。
陶瓷制材料有粘土砖、咼铝砖、刚玉砖和不定型耐火材料。
碳质材料有炭砖、石墨炭砖、石墨 碳化硅砖、氮结合碳化硅砖、粘土结合碳化硅砖等。
(1) 高铝砖和粘土砖Ai n项目 参数 项目 炉缸直径d 12.7 炉喉高度叫 炉腰直径D 14 有效高度h 』 炉喉直径d i 9.3 炉腹角 死铁层高度h o 1.8 炉身角0 炉缸咼度% 3.8 咼径比 炉腹咼度b 4.1 风口数目 炉腰咼度％ 2.9 铁口数目 炉身高度9 17.9 有效容积 渣口高度m1.94 渣口数目 风口高度f3.2风口结构尺寸 a参数 2.5 31.2 81 82.5 2.23 303600 2 0.65.炉喉体积:误差：土砖高，其抗渣性能及抗腐蚀性能，特别是耐磨性能更加好，并随着高铝砖「I（含量增加，这些性能也随之提高。
高铝砖的缺点是热稳定性不如粘土砖的好，成本也高。
总之，粘土砖和高铝砖都具有良好的性能，化学成分与高炉渣相似，不易被渣化及成本较低等优点。
高炉用高铝砖和粘土砖应满足下列要求：1）含量要高，以保证有足够高的耐火度，使砖在高温下工作性强；2）「要求低，主要是为限制碳黑的沉积和防止它与沙沙闾生成低熔点物质而降低耐火度；3）荷重软化开始温度要高，因为高炉砌体是在高温和很大的压力条件下工作的；4）重烧收缩要小，使砌体在高温下产生裂缝的可能性减少，避免渣、铁及其他沉积物渗入砖缝侵蚀耐火砌体；5）气孔率，特别是显气孔率要低，防止碳黑等沉积。
（2）不定形耐火材料不定形耐火材料主要有捣打料、喷涂料、浇注料、泥浆和填料等。
按成分可分成碳质不定形耐火材料和粘土质不定形耐火材料。
捣打料、喷涂料、浇注料可根据需要和部位的不同，形成各种形状。
泥浆是砌砖不可缺少的填缝粘结剂。
填料一般是两层砌体之间的隔热物质或粘结物质。
（3）碳质耐火材料碳质耐火材料的主要性质：1）耐火度高，碳实际上是不熔化的物质，在3500 r升华，所以用在高炉上既不熔化也不软化；2）碳质耐火材料具有很好的抗渣性；3）有良好的导热性和导电性；4）热膨胀系数小，热稳定性好，不易发生开裂，防止渣铁渗透；5）碳和石墨在氧化气氛中氧化成气态，400°C能被氧化，500 E时和水气作用，700C开始和CO作用，均生成CO气体被损坏。
碳化硅在高温下也缓慢发生氧化作用。
这些是碳质耐火材料的缺点。
碳砖的优点多，所以目前已广泛用于高炉炉底和炉缸的砌筑，有部分高炉在炉腹及其以上部位也采用碳质耐火材料。
3.2高炉炉衬设计3.2.1炉缸和炉底炉缸炉底是影响高炉寿命的最关键的部分。
铁水和炉渣积存在这里、燃料在风口前燃烧。
炉底和炉缸不仅长期经受着渣、铁的侵蚀，而且长期经受着高温的热负荷作用，工作条件十分恶劣。