高炉炉体设计说明书

学校代码：10128

学号：201120411032

课程设计说明书

题目：年产炼钢生铁550万吨的高

炉车间的高炉炉体设计

学生姓名：王卫卫

学院：材料科学与工程

班级：冶金11— 2

指导教师：代书华

2014 年12 月29 日

内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书

课程名称： 冶金工程课程设计

学院： 材料科学与工程 班级： 冶金11-2 学生姓名： 王卫卫 学号： 201120411032 指导教师： 代书华

一、题目

年产铁水量 550万吨的高炉炉体设计

二、目的与意义

1. 通过课程设计，巩固、加深和扩大在冶金工程专业课程及相关课程教育中所学到的知识， 训练学生综合运用这些知识去分析和解决工程实际问题的能力。

2. 学习冶金炉设计的一般方法，了解和掌握常用冶金设备或简单冶金设备的设计方法、设计 步骤，为今后从事相关的专业课程设计、毕业设计及实际的工程设计打好必要的基础。

3. 使学生在计算、制图、运用设计资料，熟练有关国家标准、规范、使用经验数据、进行经 验估算等方面受全面的基础训练。

三、要求 （包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等） 3 1、设计年产炼钢生铁 550 万吨的高炉车间的高炉炉型， 高炉 2 座，高炉工作日 347d ，冶炼强度 I=0.9～1.2t/(m

·d)，

高炉有效利用系数 η=2.0t/(m 3·d)，燃烧强度 i=1.1t/m 3·d

2、高炉炉容校核误差＜ 1%

3、完成高炉的纵向剖面图、俯视图、风口布置图和风口结构剖面图，要求完成图纸二张。

4、图纸要求整洁、干净，图形线条准确，清晰

四、工作内容、进度安排

课程设计可分为以下几个阶段进行。

2014.12.22 — 2014.12.28

查阅相关资料。 2014.12.29 — 2015.1.11

计算、画图、设计说明书的完成。 2015.1.12 — 2015.1.16 图纸，设计说明书的完善。

五、主要参考文献

[1] 郝素菊等编 . 高炉炼铁设计原理 . 北京：冶金工业出版社， 1992.

[2] 周传典等编 . 高炉炼铁生产技术手册 . 北京：冶金工业出版社， 2002.

[3] 朱苗勇主编 . 现代冶金学 . 北京：冶金工业出版社， 2005.

[4] 刘麟瑞等编 . 冶金炉料手册 ( 第 2 版). 北京：冶金工业出版社， 2005.

审核意见

系（教研室）主任（签字）

指导教师下达时间 年 月 日

指导教师签字： _______________

摘要

本设计主要从高炉炉型设计、炉衬设计、高炉冷却设备的选择、风口及出铁

口的设计。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸五部分。高炉

的横断面为圆形的炼铁竖炉，用钢板作炉壳，高炉的壳内砌耐火砖内衬。同时为

了实现优质、低耗、高产、长寿炉龄和对环境污染小的方针设计高炉，高炉本体

结构和辅助系统必须满足耐高温，耐高压，耐腐蚀，密封性好，工作可靠，寿命长，产品优质，产量高，消耗低等要求。在设计高炉炉体时，根据技术经济指标

对高炉炉体尺寸进行计算确定炉型。对耐火砖进行合理的配置，对高炉冷却设备进行合理的选择、对风口及出铁口进行合理的设计。

目录

第一章文献综述 (1)

4.国内外高炉发展现状 (1)

5.我国高炉发展现状 (1)

6.高炉发展史 (2)

7.五段式高炉炉型 (4)

第二章高炉炉衬耐火材料 (5)

2014.12.23高炉耐火材料性能评价方法的进步 (5)

2014.12.24高炉炉衬用耐火材料质量水平分析 (5)

2014.12.25陶瓷杯用砖 (7)

2014.12.26炉腹、炉身和炉腰用砖 (7)

第三章高炉炉衬 (8)

2014.12.30炉衬破坏机理 (8)

2014.12.31高炉炉底和各段炉衬的耐火材料选择和设计 (9)

第四章高炉各部位冷却设备的选择......................................................................1.1.

2015.1.13冷却设备的作用.................................................................................................1..1. 2015.1.14炉缸和炉底部位冷却设备选择..........................................................................1.1. 2015.1.15炉腹、炉腰和炉身冷却设备选择......................................................................1.1.

第五章高炉炉型设计 (13)

5.1 炉型设计要求 (13)

5.2 炉型设计方法 (13)

5.3 主要技术经济指标 (14)

5.4 设计与计算 (14)

5.5 校核炉容 (16)

参考文献 (17)

第一章文献综述

8.国内外高炉发展现状

在近年来钢铁产业竞争日益加剧的形势下，《京都议定书》和《哥本哈根协议》将引领钢铁行业未来走向绿色环保的低碳型产业。我国近年推出的《钢铁产

业发展政策》中规定高炉炉容在300 m

3 以下归并为淘汰落后产能项目，且仍存

在扩大小高炉容积的淘汰范围的趋势。同时国内钢铁产业的快速发展均加速了世

界和我国高炉大型化的发展进程。由于大型化高炉具备的单位投资省、效能高和成本低等特点，从而有效地增强了其竞争力。

最近二十年来，日本和欧盟区的在役高炉座数由1990年的65 座和92座下降到28 座和58座，下降幅度分别为56．9％和37％，但是高炉的平均容积却分

3 别由1 558 m

3

和1 690 m

3

上升到 4 157 m

3

和2 063 m ，上升幅度为166．8％和

22％，这基本代表了国外高炉大型化的发展状况。

在国内，伴随国内市场与国际市场的接轨和环保标准的不断提高，国内小高

炉的竞争力明显弱化，相反具备相对占地小、污染物排放少和生产成本低的大型

高炉优势日益突出，受到国内钢铁企业的高度关注和青睐。

9.我国高炉发展现状

我国高炉大型化的发展模式与国外基本相近，主要是采取新建大型高炉、以多座旧小高炉合并成大型高炉和高炉大修扩容等形式来推动着高炉的大型化发

展。据不完全统计，我国自2004 年以来相继建成投产的 3 200 m

3 级15座，

4 000

3 级8 座，5000 m3 级 3 座，且有越来越大的趋势。万方目前，河北迁钢和山东

m

3

济钢等企业也正在建设4000 m 级高炉，近来宝钢湛江和武钢防城港项目也在规

划筹建5500 m

3 级超大型高炉。

我国高炉大型化的标准主要是依据高炉容积的大小来划分的，且衡量标准也

由过去的1000 m

3 提高到2000 m3，甚至更大。虽然大型化高炉相对于小高炉存

在着生产率高、生产稳定、指标先进和成本低等显著的优点，但是对于我国高炉

大型化的发展状况，我们仍然需要科学客观地看待。