高炉炼铁设计概述

3 高炉本体设计 高炉本体包括高炉基础、钢结构、炉衬、
冷却壁以及高炉炉型设计等。 近代高炉炉型向着大型横向发展，目前，
世界高炉有效容积最大的是5580m3， 高径比2.0左右。 高炉本体结构设计的先进性、合理性是 实现优质、低耗、高产、长寿的先决条 件。
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3.1 高炉炉型 高炉冶炼的实质是上升的煤气流和下降
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2.2 高炉炼铁车间平面布置
2.2.1 高炉炼铁车间平面布置应遵循的 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 厂和产品技术运出。
3）车间内部铁路、道路布置要畅通 4）要考虑扩建的可能性
1.1 高炉炼铁生产工艺流程
高炉炼铁生产工艺流程：
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附属高炉本体的五大系统
1
供料系统
2
送风系统
3
煤气除尘系统
4
渣铁处理系统
5
喷吹燃料系统
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1.2 高炉生产主要技术经济指标
（1）高炉有效容积利用系数 （2）焦比 （3）煤比 （4）冶炼强度 （5）生铁合格率 （6）生铁成本 （7）休风率 （8）高炉一代寿命
的炉料之间进行传热传质的过程，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。 3.1.1炉型的发展过程 1）无型阶段 2）大腰阶段 3）近代高炉
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3.1.2五段式高炉炉型 1）有效容积
2）有效高度
巨型高炉 约2.0
有效高度与炉腰直径的比值 大型高炉 中型高炉 小型高炉 2.5~3.1 2.9~3.5 3.7~4.5
3）岛式布置 特点：每座高炉和它的热风炉、出铁场、
铁水罐车停放线等组成一个独立的体系， 并且铁水罐车停放线与车间两侧的调度 线成一定的交角。
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4）半岛式布置。 特点：半岛式布置是岛式布置和并列式
布置的过渡，高炉和热风炉列线与车间 调度线间的交角增大，距高炉距离近。
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2.1.2 高炉炼铁车间总容积的确定 1）高炉炼铁车间日产量：
高炉炼铁车间生铁年产量除以工作日 高炉年工作日一般取日历时间的95% 2）高炉炼铁车间总容积： 高炉炼铁车间日产量除以高炉有效容积 利用系数。 3）高炉有效容积利用系数一般直接选定。 大高炉选低值，小高炉选高值
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1.3 高炉炼铁设计的基本原则
1.3.1 高炉炼铁设计应遵循的基本原则 1）合法性 2）客观性 3）先进性 4）经济性 5）综合性 6）发展远景 7）安全和环保 8）标准化 9）美学原则
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1.3.2 钢铁厂的组成 一般大型企业都建成钢铁联合企业，
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2.1.3高炉座数的确定 高炉炼铁车间的总容积确定之后就可以
确定高炉座数和一座高炉的容积。设计 时，一个车间的高炉容积最好相同。这 样有利于生产管理和设备管理。 高炉座数要从两方面考虑： 1）从投资、生产效率、管理等方面考虑， 数目越少越好。 2）从铁水供应、高炉煤气供应的角度考 虑，则希望数目多些。
提出项目建议书及设计任务书 进行项目可行性研究 审批初步设计 进行初步设计 审批可行性研究报告 进行施工图设计 施工建设 竣工验收 交付使用
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1.5 高炉炼铁厂的厂址选择
厂址选择应考虑以下因素： 1）要考虑工业布局，有利于经济协作； 2）合理利用地形设计工艺流程，简化工艺，
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4）炉缸高度：
炉缸高度的确定，包括渣口高度、风口高度以及 风口安装尺寸的确定.
渣口高度：此高度取决于原料条件，大、中型高炉渣 口高度多为1.5~1.7m。小型高炉一个渣口，大中型 设有两个渣口，两个渣口高度差为100~200mm，也可 在同一水平面上。大于2000m3的高炉一般设置多个 铁口，而不设渣口。
减少运输量，节省投资； 3）尽可能接近原料产地及消费地点，以减小
原料及产品的运输费用 4）地址条件要好，地层下不能有有开采价值
的矿物，也不能是已开采区； 5）水电资源要丰富，高炉车间要求供水、供
电不得间断，供电要双电源； 6）尽量少占良田； 7）厂址要位于居民区主导风向的下风或侧风
向
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3）炉缸直径：
过大将导致炉腹角过大，边缘气流过分发展，中 心气流不活跃而引起炉缸堆积，加速对炉衬的侵蚀； 过小则限制焦炭的燃烧，影响产量。
/4*d2*i燃*24=IVu
d=0.23(Ivu/ i燃)1/2
炉型
Vu/A
不同炉容的Vu/A
大型
Байду номын сангаас
中型
22~28 15~22
小型
10~13
hz=h铁*(b/c)
p= h铁A铁N
hz =4 b p/ N C铁d2
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风口高度：渣口高度与风口高度之比，一般取0.5~0.6， 所以，一般根据渣口高度计算风口高度。 hf=hz/k k取0.5~0.6
它与不完整的冶金工厂和加工厂，具有 以下优点： 1）运输费用低廉； 2）在生产中可以采用热装； 3）能充分利用本企业的副产品； 4）设有发电站，水站等，可以充分保证 企业生产的正常进行。
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1.4 高炉炼铁设计程序和内容 高炉炼铁设计的基本程序是有强约束作
用的法定程序。一般要经过以下几个阶 段：
2 高炉炼铁车间设计
2.1高炉座数及容积的确定 2.1.1 生铁产量的确定 设计任务书规定的生铁年产量是确定高 炉车间年产量的依据。 如果任务书给出多种品种生铁的年产量 如制钢铁与铸造生铁，则应换算成同一 品种的生铁。一般是将铸造生铁乘以换 算系数，求出总产量。折算系数与铸造 生铁的硅含量有关。
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2.2.2高炉炼铁车间平面布置形式 1）一列式布置： 特点：高炉与热风炉在同一列线，出铁
厂也布置在高炉列线上成为一列，并且 与车间铁路平行。
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2）并列式布置： 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。
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