国内部分高炉炉缸炉底设计特点
某钢厂1250m3高炉本体设计特点
ｌ ２ ５ Ｏ ２ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ８
３ ５ ０ ｏ
炉顶压力 ／ ｋ Ｐ ａ 富氧率 ／ ％
风温 ／ ℃
２ ０ ｏ ０ － ３
１ ２ ｏ ０ ～ １ ２ ５ ０
炉喉直径， ｄ Ｊ ｍｍ 炉缸 高度， ｈ ｌ ／ ｍｍ 炉腹 高度， ｈ Ｊ ｍｍ
年产生铁 ， （ 万ｔ ・ ａ － ）
３ 高 炉 炉底 结构 高 炉炉 底是 高炉 的重 要 组成 部 分 ，炉底 的 密封
性能对高炉寿命 、安全生产以及经济效益有着重要 影 响 。本 次炉底 结 构设 计采 用双层 封 板结 构 ［ ２ ］ ： 下层
封板上部浇注耐热混泥土 ，耐热混泥土与上层封板
之 间设 置 炉底 水冷 管 对炉 底进 行 冷却 ，在 耐 热混 泥
某钢厂 １ ２ ５ ０ ｍ３ 高炉本体设计特点
王 磊， 黄 东升 ， 赵 奇强
南京 ２ １ ０ ０ １ ９ ） （ 中冶华天工程技术 有限公司 ， 江苏
摘
要： 对某钢厂 １ ２ ５ ０ ｒ ｎ ３ 高炉设计工作进行 了总结。炉底、 炉缸 采用 了“ 陶瓷杯 ＋炭砖” 耐材结构 ， 其 中， 炉底
１ ７ ０ ０ １ ５ Ｏ ｏ ｏ １ ８ ０ ０
铁 口数量 ， ， ｌ ｜ ， 个 渣 口数量， 个 炉缸面积 ， ｍ ｚ
２ Ｏ ５ ４ ． ８
渣铁 比 ／ （ ｋ ｇ ・ ｔ ）
３ ５ Ｏ
年工作 日／ ｄ
３ ５ ５
２ 炉体 结 构
Ｅ ｔ 产生 铁 ， （ ｔ ・ ｄ － ）
表 ２ 高炉 内型参数表
有效容积 ， Ｖ Ｊ ｍ ３ 炉 缸直径 ， ｄ ／ ｍ ｍ 炉腰直径 ， Ｄ ｉ ｍ ３ １ ２ ５ ０ ８ ３ ５ ０ ９ ７ ０ ０
武钢8号高炉炉体系统设计特点
2第 2 1 卷第 7 期 2 01 1 年 7 月中国冶金C h i n a M et a l l u r g yVo l. 21 , N o. 7J u l y 2 01 1武钢 8 号高炉炉体系统设计特点薛维炎1 , 闫彩菊1 , 欧阳龙1 , 杨佳龙2 , 迟建 生2 , 邓 棠2( 1 . 中钢集团工程设计研究院 有限公司, 北京 1 000 80 ; 2 . 武钢炼铁总厂, 湖北 武汉 43 00 83 )摘 要: 对武钢 8 号高炉炉体系统的设计进行总结, 根据武钢现役高炉的设计和生产经验, 对现役高炉存在的问题 和原因进行了分析, 对 8 号高炉炉体系统的设计方 案及特 点进行 了论述。
主 要针对 高炉内 衬、冷 却壁的 结构形 式及材 质的选择进行了详细分析、多方案比较, 其中对炉缸 冷却壁 与耐材 的结合 形式、炉缸冷 却壁、风口带 冷却壁 的 材质选择、风口组合砖上部至炉腹下部区域内衬 结构形式等几个方面的优化获得了业主的 认可并取 得了良好的 实 际生产效果。
关键词: 高炉; 炉体; 设计; 特点中图分类号: T F 57 2 文献标志码: A 文章编号: 1 00 6- 9 356 ( 2 01 1) 07- 00 13- 05Furnace Body System Design of WISCO s BF No. 8X U E W e -i yan 1 , Y A N C a -i ju 1 , O U Y A N G L o ng 1 , Y A N G Jia - l o n g 2 ,C H I J i an - s h e n g ,DE N G T an g2( 1. S i no s t e el E n g in e eri n g D es i g n an d R es e ar ch In s t i t u t e C o . , L t d . , B e iji n g 10 00 80 , C h i n a ;2 . W uh a n Iro n an d S t e el Gr o u p Co . , W u h an 43 00 83 , H u b ei, C h i na )Abstract: T h e des i g n of W I S C O s bl a s t f u r nace No . 8 b o d y s y s t e m is bei n g su m m a r i z ed . In co ns i d e rat ion of pr o d u c - t i o n e x p e ri e nce and p r o bl e m o f s e rv ice b l as t f u r n a ce of W I S C O , t h e d e s i g n s c h e m e an d ch a ract e ri s t ic o f B F N o. 8 bo dy sy s t e m is de m o ns t r at e d. A n a l y z i n g an d com par in g b l as t f u r n a ce inn e r lin i n g , c oo l i n g s t a v es s t r uct u r e an d m a - t e r ial , t h e c o m b i n i n g f o rm o f h e art h c oo l i n g s t a ves an d r ef ract o r y, h e art h co o l i n g s t a v es , t u y ere co o l i n g s t a ves m a t e - r ial sel e ct i o n , i n n e r lin i n g s t r u c t u r e f o rm o f t u y ere c o m b i n a t i o n br ick s up s i d e t o u n d er si d e w ere o p t i m i z e d and r at -i f i ed b y o w n e r. T h e BF No . 8 bo dy s y s t e m is w o rk i n g w e l l n o w . Key words: b l a st f u r nace; f u r nace b o d y ; d e s i g n; ch a r act eris t i c1 概述和设计原则1. 1 概述武钢 8 号高炉为武钢第一座4 00 0 m 3 级的特大 型高炉, 该高炉从 200 7 年 5 月 1 8 日正式开工建设,2008 年末已具备投 产条件, 但由 于金融 危机的 影 响, 一直到 2 009 年 8 月 1 日才正式点火投产。
莱钢1 000 m3高炉设计特点
摘要莱钢1000m3高炉设计采用全覆盖、砖壁合一薄壁炉衬、铜冷却壁、炭砖一陶瓷杯复合炉底、软水密闭循环冷却系统、PW串罐无料钟炉顶、改进型顶燃式热风炉、全干法布袋除尘等一系列先进实用技术，为实现“高产、优质、低耗、长寿、环保”的生产目标奠定了技术基础。
关键词高炉薄壁炉衬铜冷却壁改进型顶燃式热风炉干法布袋除尘l引言莱钢为实现1000万t钢生产规模的目标，决定新建2座1 000 m3高炉，年产生铁2×100万t，并配套2座80t转炉。
1 000 m3高炉主要设计指标：利用系数2．8，入炉综合品位不低于60％，焦比320kg/t，煤比200 kg/t，风温1 150～1 250℃，炉顶压力O．17 MPa，高炉一代炉龄大于10年。
其中1号1000m3高炉已于2005年10月6日开炉，并实现顺利达产。
2高炉本体炉体框架设计采用自立式框架结构，炉腰平台以下的4根框架柱为倾斜结构，底部框架跨距为16m×16m，炉体中上部14m×14m，平台宽敞，炉体负荷轻。
高炉内型设计为有利于强化冶炼的矮胖型，并采用全冷却壁、砖壁合一薄壁内衬、水冷炉喉钢砖、铜冷却壁、水冷炭砖炉底(炉底采用石墨、半石墨质焙烧炭砖+塑性相复合刚玉砖结构)、软水密闭循环系统等技术。
同时强化了炉体检测，为保证高炉生产奠定基础。
2．1 高炉内型在总结国内外同类型容积高炉内型尺寸的基础上，结合莱钢具体原、燃料条件，设计采用适宜强化冶炼的矮胖炉型，高炉炉型参数见表1。
其特点如下：(1)适当提高炉腹高度、减小炉腹、炉身角度。
较小的炉身角有利于受热膨胀后的炉料下降，较小的炉腹角有利于煤气流的均匀分布，减弱对炉腹生成渣皮的冲刷，保持渣皮稳定，从而稳定高炉炉况，保护炉腹冷却壁。
(2)适当加深死铁层高度。
死铁层高度增加可减少出铁时铁水环流对炉衬的侵蚀，提高炉底炉缸寿命，同时有利于保证炉缸有充足的热量储备，稳定铁水温度和成分。
(3)加大了炉缸高度。
八钢2500m3级A高炉炼铁工艺设计特点
2008年第3期新疆钢铁总107期A N2500m3级A高炉炼铁工艺设计特点周文胜(宝钢集团八钢公司炼铁分公司)摘要：针对八钢新区新建的第l座2500m3级A高炉炼铁工艺设计特点。
介绍了皮带上料、串罐无料钟炉顶、陶瓷杯、薄壁炉衬、先进的炉体冷却系统、高风温旋切顶燃式热风炉、煤气干法除尘、TR T发电、IN B A法高炉水渣处理工艺等一系列的先进实用新技术。
关键词：高炉；设计；新技术中图分类号：T F572文献标识码：A文章编号：1762--4224(2008)03—0008一03八钢新区新建的第1座2500m3级高炉称A高炉．A高炉在工艺技术和设备选择上按照“高产、优质、低耗、长寿、环保”的技术要求进行设计。
主要技术经济设计指标：高炉有效容积2500m3，利用系数2．0t／(m3d)。
焦比360kg／t，煤比160kg／t。
热风温度≥1200。
C。
炉顶压力0．2M Pa(设备能力0．25M Pa)，一代炉龄(无中修)≥15年。
1炼铁工艺设计特点1．1矿焦槽系统矿、焦槽采用并列式布置，胶带机上料。
矿槽设双排贮槽分别贮存烧结矿、球团矿、块矿和辅助料。
焦槽设单排贮槽贮存焦炭；矿焦槽采用槽下分散筛分工艺。
烧结矿、球团矿、块矿、杂矿、焦炭入炉前全部在槽下分散过筛，筛除小于5r am的碎矿、小于25r a m的碎焦，粒度合格的炉料直接入炉；采用焦丁回收利用工艺。
设置焦丁回收及焦丁与矿石混装系统．焦丁仓下设独立的焦丁称量漏斗，称量后的焦丁随矿石一同入炉，将粒度为10～25m m小块焦回收利用。
可提高焦炭利用率．降低焦比及生产成本；槽下称量采用分散称量工艺。
称量漏斗均采用电子秤压头称量，具有称量误差自动补偿和焦炭中子测水补正功能，采用操作简便．不用砝码的电子称校称装置，提高了配料的精确度。
有利于高炉稳定炉况和增产节焦；所有扬尘点均设罩封闭后抽风除尘．改善了工作环境；矿石和焦炭槽下分散称量，不设集中称量室．减少中间环节；矿槽控制设自动、手动两种方式。
鞍钢新4号高炉结构特点及生产实践
李东生 ， 高级工程师 ， 研究生 ，９９年毕业 于东北工学院热能 １８ 工程 专 业 ， 工 作 于 鞍 钢 股 份 有 限 公 司 炼 铁 总 厂 改 建 办 现
（ １０ １ 。 １４ ２ ）
一
热碳 砖 、 ２层微 孔碳 砖和 ｌ 超微 孔 碳砖 ； 缸 由 层 炉
８层大 块超 微 孔碳 砖 和 ８层 小 块 微 孔 碳砖 组 成 。 其材 质和结 构见 图 １ 。该结 构 的主要 优点 是 陶瓷
反渗 透除盐水 密 闭循 环 系 统 、 Ｉ Ｂ 冷 Ｎ Ａ冲 渣工 艺 、 四座 双预 热 外燃 式 热 风 炉 加 两座 球 式 预 热 炉 技
炉开炉 以来主要 技术 经 济指 标见 表 １ 。
２ １ 高炉 炉底 炉缸 工作状 况 ．
２ １ １ 炉底 和 炉 缸 的 材 质 及 结 构 ．．
ｌ 前 言
鞍钢新 ４号高炉 是鞍 钢首座全 部使 用 国产 化
２ 新 ４号高 炉 炉 缸 和炉 底
鞍钢 新 ４号 高炉 自 ２０ ０６年 １ ２ 日开 炉投 ２月
产 以来 ， 炉缸 工作 均 匀稳 定 ， 气 流分 布合 理 ， 煤 炉 况运行 平 稳 ， 产技 术 指标 逐步 改 善 。新 ４号 高 生
杯 隔热 ， 从陶 瓷杯 中传 出的 热量 试 迅 速被 导 热 系 ｆ 数 较高 的碳砖导 出 ， 因此 陶 瓷杯 表 面的 温度不 会 太高 ， 可以形 成稳定 的渣铁层 ， 保护 陶瓷杯不 被铁
水直 接 冲刷 ， 长 陶瓷杯 的寿命 。这 种配 置在 国 延
内外 已普遍 使用 ， 并取 得了 良好 的效 果 。微孔 、 超
Ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ Ｃｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ａ ｄ Ｐｒ ｄ ｃｉ ｎ Ｐ ａ ｔｃ ｆＡｎ ａ ｇ Ｎｅ Ｎｏ ４ ＢＦ ｔｕ ｔ ｒ ａ ａ ｔｒｓｉ ｎ ｏ ｕ ｔ ｒ ｃｉ ｅ ｏ ｇ ｎ ｗ ． ｏ
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。
山西通才3#1300 m^3高炉设计特点
（ 山东省 冶金设 计院股份有限公司 ， 山东 济南 ２ ５ ０ １ ０ １ ） 摘 要 ： 山西通才 工贸公司 ３ １ ３ ０ ０ ｍ 高炉设计采用全 冷却 壁 、 砖壁合一 薄壁炉衬 、 铜冷却壁 、 碳砖一 陶瓷杯复合炉底 、 全软 水 密闭循环冷却 系统 、 炉顶布料 控制技术 、 干法 除尘 、 Ｂ Ｐ Ｒ Ｔ 等一 系列先进实用技术 ， 高炉投产后取得 了 良好的技术经济指 标， 最高 日产量４ ０ ４ ０ ｔ ／ ｄ ， 利用系数达到 ２ ． ７ ８ （ ｍ ’ ・ ｄ ） ， 燃料 比５ ０ ２ ｋ ｇ ／ ｔ ， 煤比１ ５ ２ ｋ ｇ ／ ｔ ， 风温 １ ３ １ ３ ℃。 关键词 ： 高炉设计 ； 薄壁炉衬 ； 碳复合砖 ； 高风温技术
第３ ６ 卷 第１ 期
２ ０ １ ４ 年２ 月
山 东 冶 金
Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ
Ｖ０ １ ． ３ ６ Ｎｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ ｒ ｕ ａ ｒ ｙ ２ ０１ ４
山西通才 ３ ＃ １ ３ ０ ０ ｍ３ 高炉设计特点
皮 以保护 炉衬和炉壳 。
高 炉 内型 对 高 炉 冶炼 起 着 重 要 作 用 。合 理 的
内型能促使冶炼指标 的改善。在 总结 国内外 同类
型容 积 高炉 内型 尺寸 的基 础上 ， 结 合通 才原 燃料 条 件， 设 计 采用适 宜 强化 冶炼 的矮胖 炉 型 。高 炉 内型 主要 参 数 ： 死 铁层 高度 １ ． ８ Ｉ ｎ ， 炉 缸 高度 ４ ． ０ ｍ， 炉 腹 角７ ９ 。４ １ ４ ３ ， 炉： 身角 ８ ２ 。５ ２ ３ ０ ， 高 径 比
℃， 炉 顶 压力 ０ ． ２ ２ ＭＰ ａ ， 高炉 一代 炉龄 ＞１ ２ ａ 。高 炉
高炉的结构详解
高炉的结构详解高炉是炼铁生产的主要设备,它具有产量大、生产率高和成本低的优点,这是其他炼铁方法无法比拟的。
随着炼铁工业的迅速发展,炼铁的不断强化,高炉日趋大型化,有效容积已从近1500立方米增加到5000立方米左右,日产生铁量达到或超过1万吨,同时采用高压炉顶、高风温、综合喷吹和电子计算机控制等新技术,利用系数不断提高,焦比不断降低,可是高炉炉衬工作条件随之发生了重大变化,使其使用寿命降低较多,一般只有5─6年。
特别是高炉炉身下部及炉腰、炉腹部委,其寿命就更为短暂。
这就说明,炼铁技术的飞跃发展要求耐火材料必须发生重大变革,否则很难石英现代炼铁工艺的要求。
我过高炉距离原冶金部确定的一代炉龄8年不中修,单位炉容产铁量5000吨每立方米的目标要求还有一定的距离。
这与高炉各部委耐火材料的选择,耐火材料的各种性能有很大关系。
耐火材料寿命不断提高,将直接影响高炉下一代的寿命。
所以,一个稳产、高产、顺行的高炉,没有性能优异的耐火材料做坚强的后盾是不行的。
世界各国的炼铁工作者为了提高高炉炉龄,做了大量的工作。
主要是进行高炉解体破损调查,探讨炉衬损坏机理,提高砖衬的指令并创造新品种;砌筑综合炉衬;改变或改进冷却系统的结构和材质;加强维护操作和采用不定形耐火材料等。
因此,炼铁方面的新技术,耐火材料的新品种不断涌现,由于采用上述新技术措施,目前大、中型高炉炉衬的使用寿命普遍有所提高。
高炉是冶炼生铁的主体设备。
他有耐火材料砌筑成竖式圆筒形的炉体,外有钢板炉壳加固密封,内嵌冷却壁保护。
高炉内部工作空间的形状称为高炉内型,它有炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5段组成。
高炉的大小用有效容积来表示,所谓的有效容积就是自出铁口中心线到大料钟下降位置下缘这段有效高度范围内的内部工作空间的体积。
要完成高炉生产,除高炉本体外,还必须有其他的附属设备。
1、供料系统,包括贮矿槽、过筛、输送、称量及上料机等一系列设备。
2、送风系统,包括鼓风机、加湿和脱湿装置、热风炉及一系列管道阀门等设备,主要是连续不断地供给送风。
高炉技术发展现状及济钢3200m3高炉的设计特点
因巴法 图托法
水 ） ｎ。 等
渣 处理工 艺对 比见表 １ 。
占地面积 投资额
中 中 最大 中
表 １ 高 炉 渣 处 理 工 艺 对 比
１ 艺过程 ＝
熔渣沟＋冲制箱 ， 转鼓 ＋皮带机 ＋水池 ， 热水 池＋冷 水池＋泵 熔 渣沟＋冲制箱 ＋粒化轮 ， 转鼓 ＋斜料槽 ＋水池 ， 热水 池＋冷水池 ＋泵
工艺 流程 时 ， 应从 技 术 、 投资 、 系统安 全 、 环保 、 品 成 渣质 量 、 系统 作业 率 、 备检 修 维护 、 设 占地 面积等 方
面进 行综 合 考虑 。就 目前来 看 ， 图拉 法 安全 性 能最 高 （ 中带铁 达 ４ ％时 ， 渣 ０ 仍能 正常工 作 ） 明特克法 投 ； 资与 占地 面 积相对 最 小 ； 资费 用最 大 的环保 型 因 投 巴法 在 技 术 上最 为 成 熟 ， 际应 用 的 高 炉亦 较 多 。 实
区域 与 风 口区冷 却 壁 的衔接 问题 ， 护 与之相 接 的 保 风 口区冷却 壁 ， 保 持必 要 的风 口带 砖衬 厚度 是 高 并
明特克法 熔渣 沟＋冲制箱 ， 水池 ＋螺旋机 ＋滤渣器 ， 净化水池 ＋泵 拉萨法 底滤法 熔渣沟＋冲制箱 ， 水池 ＋天车抓斗 ， 净水池 ＋泵
小 最 大
小 较大 较大
熔渣沟＋吹制箱 ， 渣泵 ＋中继泵 ＋脱水槽 ， 温水槽 ＋泵 ＋冷却塔 ＋给水槽 较 大
高炉 渣处 理是 炼 铁生 产 的重 要一 环 ， 用相 关 选
情况 确定 喷煤 量 ， 新 建高 炉 的喷煤 装置 通常 都选 但 取 较 高 的设计 喷煤 比 。 目前 喷 煤世 界 先 进 水平 为 １０～ ２ ｇｔ一流水 平应 为 ２ ０ ４ ｇｔ ８ ２ ０ｋ ／ ， ２ ～２ ０ｋ／ 。随着 高 炉喷煤 技术 的发 展 ， 研究 重点 将会 转移 到诸 如风 口前煤 粉燃烧 状况 监 测 、 喷煤量 精确 计量 控 制及专 用设 备和煤粉 预热技术 开发等 领域上来 。 ２ 热 风炉 技术 。热 风温 度 是廉 价 的能源 ， 企 ） 对 业 节能减排 有着显 著 的作 用 ， 温升 高 １０ｏ 可 降 风 ０ Ｃ， 低炼铁焦比 １ ５～２ ｇ ， ０ｋ／ 允许 多 喷吹 ３ ４ ｇ 煤 ｔ ０～ ０ｋ／ ｔ
111028 沙钢5800高炉工艺技术特点-中冶南方
采用了自主开发的全尾气自循环
技术。
3、典型的工艺技术装备
序号
系统名称
11 煤气净化系统 12 炉顶余压回收 13 鼓风机站
14 给排水设施
主要的技术方案
由于受到总图布置的严重制约，在高炉主体区域只能布置湿法 除尘设施，本工程采用PW三锥环缝洗涤塔系统，引进环缝元件、 喷嘴、切断阀等关键设备，通过高架水槽将污水送至600多米远 的斜板沉淀间和污泥脱水间。 采用湿法TRT装置，额定功率32500kW，引进日本透平机。 采用两台AV100－17电动全静叶可调轴流式鼓风机，一用一备， 另外预留了另外一座高炉1台鼓风机的位置，鼓风机最大风量 10500Nm3/min，风机出口压力0.55MPa，风机电机额定功率60MW， 引进MAN公司的鼓风机、电机、变频等。
低，实际生产表明，该系统的运行费用比其它系统每年节省30%～50％ ,对于一座5800m3高炉一年节省的运行费用高达960～1600万元。 （6) 系统功能：充分考虑了极端情况下各种工况的备用措施，并且该系统 具有自动排汽、自动补水、自动检漏、自动稳压功能，可靠性高。 （7) 检测监测：系统设置了充分和完善的检测和监测设施，捡漏方便、准
3、典型的工艺技术装备
序 系统 号 名称
主要的技术方案
按照喷煤能力/t配置所有设施，
采用2x75t中速磨，2台布袋收粉
器，1个煤粉仓，两个喷吹系列
各设置2个喷吹罐（有效容积
10
喷煤 系统
80m3），双管路加双分配器的浓 相输送喷吹方式。引进英国克莱
德公司喷吹技术、关键汽动阀和
分配器等。率先在国内大型高炉
（3）必要条件：在巨型高炉上开创性的采用三铁口工艺，需要确保必 要条件：
①炉前设备： ②主沟通铁量大： ③炮泥质量高： ④渣处理系统设备可靠性高： ⑤生产组织管理和操作水平高，内衬更换时间大幅降低。
高炉炉缸烧穿原因及预防
高炉炉缸烧穿原因及预防一、国内外高炉炉缸烧穿原因各有不同，可以归纳为几个原因：1、炉缸冷却强度不够，与炭砖的导热能力和冶炼强度水平不匹配。
炉缸采用的炭砖导热系数与微孔结构要同时兼顾，冷却壁导热能力和冷却水量都要进一步提高，炭捣层的热导率应与炭病相近，避免其成为热阻层。
新建高炉的炉底结构,应采用微孔结构,抗铁水熔蚀性能好的炭砖,并做到从炭砖热面（与铁水接触面）至炉体水冷管,传热能力逐渐升高,不形成热阻层,使热量顺利传出去。
2、缺乏监测炉缸手段。
在新建高炉时为减少投资，炉缸温度监测点少，对冷却壁水温差、水流量、热流强度等参数检测手段少，不能及时发现炉缸的异常，导致烧穿事故突然发生。
3、炉缸耐材质量影响。
炭砖产品质量没达到要求，炭砖加入人工石墨过多，抗铁水熔蚀性能差。
造成这种现象的原因是追求炭病的高导热系数，但因为炉缸侧壁内存在高热阻的气隙，阻碍炭砖热量传递至冷却水中，反而使得炭砖表面温度升高，在铁水流冲刷和侵蚀下，造成事故。
4、冷却壁制造安装存在缺陷。
冷却壁若在安装、生产过程中开焊漏水，会造成炭砖加速氧化破损，易引发重大事故。
碳砖与冷却壁之间的炭素捣料应选择与碳砖的热导率相当的捣料，同时选择有足够冷却能力的冷却结构。
5、生产操作存在问题。
入炉钾、钠、铅、锌等有害元素对炉缸耐火材料的破坏。
高炉风口小套、冷却器漏水至炉缸，引起炭砖氧化、粉化。
有些钢铁厂为了抢占市场，不计后果的追求高炉冶炼强度，这对包括长寿系统在内的整个高炉及其附属系统都带来了极大负荷，对炉缸损害较大。
对于炉衬侵蚀严重的高炉，未进行钛矿护炉。
炉缸压浆不当，泥浆将砖衬压碎进入炉内，与铁水接触引发炉缸放炮，导致炉缸烧穿事故。
铁水深度不够，铁水从铁口通道进入砖缝，加速炭砖侵蚀。
高炉炉缸发生事故前会有先兆，应尽早发现炉缸危险的蛛丝马迹。
如果缺少监测手段、或者检测失灵，高炉炉缸烧穿事故突发。
对于监测系统完善的高炉，利用热电偶温度、热流强度信息可判断不同部位的侵蚀情况和残余砖衬厚度，预防炉缸烧穿。
武钢1号高炉炉底与炉缸长寿新技术 (1)
第37卷 第2期2002年2月钢 铁I RO N AN D ST EELV ol.37,N o.2Februar y2002武钢1号高炉炉底与炉缸长寿新技术许美兰 赵忠仁(武汉钢铁集团公司)摘 要 武钢1号高炉改造性大修,炉底与炉缸采用长寿新技术:增大炉缸容积,加深死铁层;选用半石墨炭砖和德国的高密质炭砖;炉底冷却采用软水密闭循环,以及设置完善的检测设施。
总结运用钒钛矿护炉经验,以减缓或消除炉底与炉缸“环缝”、“熔洞”、“蒜头状”侵蚀,达到炉底、炉缸高效长寿的目的。
关键词 高炉 炉底 炉缸 长寿新技术NEW LONG LIFE TECHNIQUE FOR BOTTOM A ND HEARTHON NO.1BLAST FURNACE AT WISGC OXU Meilan ZHAO Zhong ren(W uhan Iron and Steel Group Co.)ABSTRACT For majo r repair of reco nstructio n nature o f No.1BF at W ISGCO,the long life technique has been applied to the relining o f the furnace bo ttom and hear th,w hich in-v olves enla rg ement of hea rth vo lume,deepening the mo lten metal layer,using semi g raphite carbon bricks a nd highly com pacted German carbon bricks,ado ption of soft wa ter circulatio n fo r bo ttom coo ling and inspection system.The ex periences o f smelting V-Ti o re are used to eliminate the`ring co rrosio n’,`hole making’and`g arlic shape’corro sion in the bo tto m and hear th to reach lo ng life.KEY W ORDS blast furnace,bo ttom,hearth,new technique fo r lo ng life1 前言武钢1号高炉于1958年9月13日建炉投产,截止1999年5月13日停炉大修,高炉服役40年,历经二代炉龄,高炉先后采用综合炉底和全炭砖水冷薄炉底技术,均获得20年长寿效果[1,2],见表1。
高炉设计的基础概念
高炉设计的基础概念(总13页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--文献综述高炉炉型概述高炉炉型的发展高炉是一种竖炉型的冶炼炉，它由炉体内耐火材料砌成的工作空间、炉体设备、炉体冷却设备、炉体钢结构等组成。
高炉生产实践表明：合理的炉体结构，对高炉一代炉龄的高产、优质、低耗和长寿起到保证作用，由此可以看出高炉的炉型应该有炉型和炉龄两个方面阐述。
近代高炉，由于鼓风机能力进一步提高，原料燃料处理更加精细，高炉炉型向着“大型横向”发展。
对于炉型而言，从20世纪60年代开始，高炉逐步大型化，大型高炉的容积由当时的1000～1500m3逐步发展到现在的4000～5500m3。
随着炉容的扩大，炉型的变化出现以下特征：高炉的H/D即高径比缩U小，大型高炉的比值已降到，1000m3级高炉降到，300m3级高炉也降到左右。
和大小同步的还有高炉矮胖炉型发展，矮胖高炉的特征是炉子下部容积扩大，在适当的配合条件下利于增加产量，提高利用系数.但如矮胖得过分，易导致上部煤气利用差，使燃料比升高.此外，从全国节能要求出发，在高炉建设和炼铁生产经营管理中，应既抓产量，又抓消耗、质量和寿命的优秀实例进行总结推广，提倡全面贯彻“高产、优质、低耗、长寿，”八字方针。
与盛高炉型相比，矮胖炉型的主要优点是：与炉料性能相适应，料柱阻力减小；风口增多，利于接受风量;高护更易顺行稳定。
这些优点，给高炉带来了多产生铁，改进生铁质量，降低燃料消耗和延长寿命的综合效果。
通过研究发现,当今用于炼铁的高炉炉喉直径均偏小，其炉喉直径与炉缸直径的比值均小于。
通过研究发现，炉喉直径偏小影响炉身的间接还原效率，致使高炉能耗较高，影响高炉经济效益，因此，为了提高高炉炉身的间接还原效率，改善高炉产生技术指标和进行节能减排，特别推出一种扩大炉喉直径的新炉型高炉。
采用的技术方案是：它包含炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉五部分，其中炉缸在炉腹的下面，炉缸上面连接炉腹，炉腹上面连接炉腰，炉腰上面连接炉身，炉身上面连接炉喉；由上述5部分组成的高炉内型，5个部分的横截面均呈圆形，其中炉缸直径用d表示，炉腰直径用D表示，炉喉直径用d表示，炉喉直径d与炉缸直径d之比1在～之间。
1350m^3高炉炼铁系统设计特点
继续采用一冷到顶 的软水 密闭循环冷 却结构 ， 并按 照炉 内各 区域 不 同的工 作条 件 和热负 荷大 小 ，
作者简介：李 纲 （ １ ９ ６ ９一） ，男 ，１ ９ ９ １年 ７月毕业 于青岛建工 学
系数低 ， 易形成炉底传热隔层 ， 导致炉底炭砖温度增 高， 加快其侵蚀速度。因此 ， 在本次高炉设计中提高 了炭素捣打料的性能指标 ， 尤其是导热系数 。设计
括冷却形式 、 结构 ； 二是优良的耐火材料质量和冷却 设备质量 ； 三是优质 的施工质量 ； 四是适宜的高炉冶
炼强 度和 合理 的后 期维 护 。武 钢炼 铁专 家认 为采用
高导热的微孑 Ｌ 或超微孑 Ｌ 炭砖 和炭捣料 ， 可有效减缓 碱金 属 、 锌 及铁水 对 炭砖 的渗 透侵蚀 ， 同时高 导热炭 砖和炭捣料结合 ， 可有效降低炭砖的温度 ， 有望消除 炭砖内的环缝侵蚀 。美联炭 的专家也认 为， 使用高 导热的热压炭砖和半石墨砖薄壁砌筑 ， 可以保持较 低 的炉 缸侧 壁温 度 ， 在 炉 缸 耐材 热 面 形 成 一层 绝 热
采用不 同结构和材质的冷却壁。炉缸冷却壁打破传
统 四段式设计 ， 只有三段 ， 这样适 当加高了单段冷却 壁 高度 ， 减少 一层 冷却 壁进 出水 连管 ， 既 节约投 资也 利于减少煤气泄漏； 铁 口冷却壁采用 四块分 体式埋 铜管铸铜冷却壁 ， 进一步改善铁 口区域传热能力 。
铁 口框架 整 体焊 接在 高 炉炉 壳 上 ， 取 消 螺栓 连 接， 减少 了螺 栓孔 煤气 泄漏 。
继续采用超薄炭砖炉底 ， 但对材质进行了改进 ，
１ ） 炉缸 结构 变化 ’
命 。莱钢近几年高炉曾尝试不 同耐材选型 ， 在借鉴
现代大型高炉工艺特点
首钢京唐公司1号高炉采用成熟的水冷气封并罐式 首钢京唐公司 号高炉采用成熟的水冷气封并罐式 无料钟炉顶设备，实现了布料调剂的灵活性。 无料钟炉顶设备，实现了布料调剂的灵活性。在 炉顶设置了2个容积为 个容积为80m3料罐，炉顶压力设计 料罐， 炉顶设置了 个容积为 料罐 值为0.28MPa。 值为 。 4、综合鼓风系统 、 首钢京唐公司1号高炉和在建的 号高炉共配备了3 号高炉和在建的2号高炉共配备了 首钢京唐公司 号高炉和在建的 号高炉共配备了 台全静叶可调轴流式鼓风机（2用1备），最大风 台全静叶可调轴流式鼓风机（2用1备），最大风 量为9300m3/min，最大风压为 量为 ，最大风压为0.55MPa，并配 ， 备脱湿装置。冷风管道设有富氧系统和加湿系统， 备脱湿装置。冷风管道设有富氧系统和加湿系统， 富氧率设计值为3.5%。 富氧率设计值为 。 5、热风系统高风温长寿 、 首钢京唐公司高炉配套建设有四座BSK顶燃式热 首钢京唐公司高炉配套建设有四座 顶燃式热 风炉和两座预热炉，预热炉是小型化的热风炉。 风炉和两座预热炉，预热炉是小型化的热风炉。
6）出铁场系统：2个宽敞明亮的、无填沙层、完 ）出铁场系统： 个宽敞明亮的、无填沙层、 个宽敞明亮的 全平坦的矩形出铁场，设置3个铁口 个铁口， 个出铁场 全平坦的矩形出铁场，设置 个铁口，2个出铁场 下共设置6条铁路线 宽敞的风口平台， 条铁路线， 下共设置 条铁路线，宽敞的风口平台，设置了 上出铁场和上风口平台的通道，引进TMT液压泥 上出铁场和上风口平台的通道，引进 液压泥 炮和液压开口机，悬挂式国产液压揭盖机， 炮和液压开口机，悬挂式国产液压揭盖机，新型 结构的电动备手动的摆动流槽， 结构的电动备手动的摆动流槽，完善的通风除尘 设施。 设施。 7）铁水运输：沙钢 ×2500m3高炉，在国内最先 高炉， ）铁水运输：沙钢2× 采用了一罐到底的技术，本高炉仍然采用180t铁 采用了一罐到底的技术，本高炉仍然采用 铁 水包的一罐到底的铁水运输技术， 水包的一罐到底的铁水运输技术，出铁场下铁水 包称量精度达到± 。 包称量精度达到±1t。 8）渣处理系统：采用新型全国产环保转鼓渣处理 ）渣处理系统： 系统，2套双驱动转筒式水渣过滤装置，改进型 系统， 套双驱动转筒式水渣过滤装置， 套双驱动转筒式水渣过滤装置 冷凝塔，完善的供回水管路系统。 冷凝塔，完善的供回水管路系统。
高炉用耐火材料的选择与使用
2.5 炉缸炉底用耐火材料
炉缸内衬除受高温作用外，还主要受到渣铁的化学侵 蚀与冲刷，炉底主要以铁水的渗入侵蚀为主。所以炉 缸炉底的侵蚀大多为“蒜头状”或平锅底状侵蚀，还 有在炉缸环砌碳砖中形成环形脆化层，严重时形成环 形断裂。
>残铁层厚度由于炉缸温度高而减少； >可得到更高的出铁温度或较低的铁水含硅量； >更高的炉缸操作温度，有利于休风等的恢复； >更高的炉缸寿命
高导热性的热压炭块方案
该方案由美国UCAR公司提出，已在世 界数百座高炉上实施，也取得了很 大的成功。
UCAR体系包括以下几个环节： a、使用高导热性的热压小碳砖； b、必须有高效良好的冷却系统； c、炉衬整体必须有良好的导热性； d、砖与砖之间要有缝，并用特殊胶泥
高炉耐火材料性能比较
砖种 SiC砖 半石墨砖 碳砖 90~95%Al2O3 60~65%Al2O3 45%Al2O3
抗热震性 优 优 良 中等
中等
差
冷却效率 良 优 良 中等
差
差
抗碱侵蚀 优 中等 中等 良
中等
差
抗铁熔蚀 中等 差 差 良
良
中等
耐FeO侵蚀 良 良 中等 中等
中等
中等
耐磨性 优 差 中等 优
填充；
e、热压小碳砖必须要有低的透气性； f、热压小碳砖要有低的弹性模量； g、要保证使热面温度小于600 ℃
为了解决炉缸部位的异常 侵蚀和环形断裂的问题， 国内有多座高炉在炉缸关 键部分引进热压小碳砖， 由此还派生出使用各类碳 砖加陶瓷材料的复合炉缸 结构。
2.6 综述
每种材料都有优缺点，应该根据其特点综合考虑。
九江1780m3高炉-
九江3号高炉
高炉生产和操作维护不力是3号高炉烧穿的直接原因。 在生产操作 中，应尽早发现炉缸的危险的蛛丝马迹，操作上采取相应的措施以阻止 烧穿事故的发生。高炉出现险情都会有征兆，就像本报告分析的有许多 温度极度异常而被无视，高炉处在极度的危险中而没有采取任何的维护 措施，最终直接导致炉缸烧穿。
盲目的追求产量，不顾高炉安全的操作思想是决定要不得的，这种 做法的结果只有一个：就是最终导致烧穿事故的发生。高炉投产后一代 炉役生产期间，要时刻注意仔细观察。出现危险的信号后应立即采取行 之有效的措施，才能使高炉稳定高效生产。
九江3号高炉
➢ 高炉操作、维护不力直接导致烧穿
TE1238
TE1235
2012.10.12 TE11238温度一度达到～1000℃
TE13244
2012.10.12 TE11235温度一度达到～1000℃， 软水回水1
软水回水2
2012.10.21 冷却壁TE1324 一度超过500℃, 超过500℃
➢ 完善的高炉本体自动化检测
高炉本体设置4了完善的自动化检测 ，为高炉操作者提供可靠的操作依据， 做到及时发现，及3时处理，保证高炉稳 定顺行。
炉底满铺炭砖部分设置了4层热电 偶，共73点。 2
在炉缸不同高度微孔炭上砖 布置六层热电偶 ，特别是炉底、炉1缸半石异墨炭砖常侵蚀区布置四 层,共88点。
冷却壁设置11层冷却壁壁体测温，共 84点。
现场观察从烧穿部位检查发现风口以上炉料已大部分从烧穿部位吹出烧穿部位上方三层冷却壁约有12根进排水管烧坏炉缸陶瓷杯已不存在只剩环型碳砖烧穿部位区域的炭砖侵蚀严重炉内侵蚀情况第79层环炭侵蚀非常严重总体上此标高区域一圈都有严重侵蚀侵蚀呈现明显蒜头状其中最严重的侵蚀发生在远离铁口的正南和正北方位图纸为0和180方位而铁口正下方和铁口附近区域相对侵蚀并不很严重
包钢３号高炉炉缸侵蚀特征分析
包钢３号高炉炉缸侵蚀特征分析白晓光１① 杨帆１ 纪晨坤２ 黄雅彬１ 郑占斌１ 李玉柱１ 张建良２ 朱文涛２ 张磊３（１：内蒙古包钢钢联股份有限公司 内蒙古０１４０１０；２：北京科技大学冶金与生态工程学院 北京１０００８３；３：北京科技大学大安全科学研究院 北京１０００８３）摘 要 包钢３号高炉进行了炉缸整体浇注，达到了预期目标。
大修期间通过炉缸破损调查及绘制侵蚀三维图发现：炉缸炭砖和浇注料保留都较为完好，整体上侵蚀较轻，但南北铁口下仍存在“象脚状”侵蚀；通过钻芯取样发现有害元素大量沉积与渗透。
本次工作为研究浇注型炉缸再侵蚀特征提供了实际支撑，为高炉长寿技术提供借鉴意义。
关键词 高炉炉缸 浇注修复 侵蚀特征中图法分类号 ＴＴＦ５７３ 文献标识码 ＡＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２３ ０４ ０１６ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＨｅａｒｔｈＥｒｏｓｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＢａｏｔｏｕＳｔｅｅｌ＇ｓＮｏ．３ＢｌａｓｔＦｕｒｎａｃｅＢａｉＸｉａｏｇｕａｎｇ１ ＹａｎｇＦａｎ１ ＪｉＣｈｅｎｋｕｎ２ ＨｕａｎｇＹａｂｉｎ１ ＺｈｅｎｇＺｈａｎｂｉｎ１ＬｉＹｕｚｈｕ１ ＺｈａｎｇＪｉａｎｌｉａｎｇ２ ＺｈｕＷｅｎｔａｏ２ ＺｈａｎｇＬｅｉ３（１：ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＢａｏｔｏｕＳｔｅｅｌＵｎｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ０１４０１０；２：ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３；３：ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｃｒｏ ＳａｆｅｔｙＳｃｉｅｎｃｅ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３）ＡＢＳＴＲＡＣＴ ＴｈｅｈｅａｒｔｈｏｆＢａｏｔｏｕＳｔｅｅｌ＇ｓＮｏ．３ｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｗａｓｃａｓｔｉｎｔｅｇｒａｌｌｙ，ａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｃｔｅｄｇｏａｌｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｏｖｅｒｈａｕｌ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｈｅａｒｔｈｄａｍａｇｅａｎｄｔｈｅｄｒａｗｉｎｇｏｆｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｅｒｏｓｉｏｎｍａｐ，ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｈｅａｒｔｈｃａｒｂｏｎｂｒｉｃｋｓａｎｄｃａｓｔａｂｌｅｓｗｅｒｅｗｅｌｌｐｒｅｓｅｒｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｅｒｏｓｉｏｎｗａｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌｉｇｈｔ，ｂｕｔｔｈｅｒｅｗａｓｓｔｉｌｌ＂ｅｌｅｐｈａｎｔｆｏｏｔｓｈａｐｅ＂ｅｒｏｓｉｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅｎｏｒｔｈａｎｄｓｏｕｔｈｉｒｏｎｍｏｕｔｈｓ；Ａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｈａｒｍｆｕｌｅｌｅｍｅｎｔｓｗｅｒｅｆｏｕｎｄｔｏｂｅｄｅｐｏｓｉｔｅｄａｎｄｉｎｆｉｌｔｒａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｃｏｒｅｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｓａｍｐｌｉｎｇ．Ｔｈｉｓｗｏｒｋｐｒｏｖｉｄｅｓａｐｒａｃｔｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｒｅｅｒｏｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃａｓｔｉｎｇｈｅａｒｔｈ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｌｏｎｇｌｉｆｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ Ｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｈｅａｒｔｈ Ｃａｓｔｉｎｇｒｅｐａｉｒ Ｅｒｏｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ１ 前言高炉长寿是炼铁生产取得较好经济技术指标的前提和基础，国内外炼铁生产的一个重要技术工作是提高高炉长寿技术水平和保证高炉安全高效运行，促进炼铁生产指标的改进提升。
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。
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1、鄂钢2600m3高炉（中冶南方设计）
鄂钢新1号高炉炉底、炉缸设计为：炉底满铺砖第1层采用国产高导热石墨砖，高度400mm；第2、3层采用国产微孔炭砖，总高度800mm；第4、5层中心部位采用国产超微孔炭砖，边缘采用德国SGL大块超微孔炭砖9RD-N，总高度800mm；第6、7层采用国产陶瓷垫，总高度800mm。
整个炉底砌体高度2800mm。
炉缸侧壁外侧第6-14层采用德国SGL大块超微孔炭砖9RD-N，总高度4100mm，炉缸侧壁外侧第15-17层采用国产微孔炭砖，炉缸侧壁内侧第7-17层采用国产小块陶瓷杯结构。
整个风口区全部采用大块组合砖砌筑，风口及铁口组合砖材质均为刚玉氮化硅，以提高其抗渣铁侵蚀及抗冲刷能力。
2、鞍钢2580m3高炉
鞍钢11号高炉在本次大修中, 采用了法国SA VOIE的陶瓷杯和日本ND K的微孔碳砖, 见图2。
陶瓷杯底为两层抗铁水侵蚀性能优良的刚玉莫来石砖MS-4R，中心大块为棕刚玉质预制件, 陶瓷杯杯壁为抗渣铁侵蚀性能优良的棕刚玉质大型预制件组合砖, 其背部采用碗形锁砖结构。
日本大块碳砖砌筑砖缝要求小于0.5mm以减小热阻, 保证碳砖热面温度低于80℃(碳砖两端温差大于800℃易发生断裂)。
大块碳砖与MS-4R采用顶砌, 不留膨胀缝, 陶瓷杯底MS-4R采用无水胶泥CRU4由边缘到中心压迫式环形砌筑，以防漂浮，MS-4R与中心大块之间80mm膨胀缝采用刚玉质浇注料现场浇注联接。
3、重钢2500m3高炉（中冶赛迪设计）
重钢3号高炉炉缸炉底采用炭砖+陶瓷杯结构，如下图所示。
炉底第1层为满铺400mm厚的石墨砖，第2-4层为满铺400mm厚的半石墨砖，第5
层为满铺400mm厚的微孔炭砖。
炉缸靠近冷却壁侧环砌微孔炭砖炉缸。
陶瓷杯底砌2层400mm厚的刚玉莫来石砖，陶瓷杯壁环砌刚玉莫来石砖。
陶瓷杯与炭砖之间用炭素胶泥（TJ-2）填充；砌筑陶瓷杯砖用刚玉质磷酸盐耐火泥浆（GP-85）；陶瓷杯砖与炭砖之间膨胀缝缓冲耐火泥浆（HCN-177L）；炉底满铺保护砖与陶瓷杯砖之间的环缝及陶瓷杯与保护砖之间的环缝用刚玉捣打料。
4、沙钢5800 m3高炉（中冶南方设计）
沙钢5800m3高炉选择了具有良好热导热性和抗侵蚀能力的优质炭砖、具有适宜物理化学性能和结构稳定性、密封性较好的整体式陶瓷杯联合构成的陶瓷杯炭砖复合内衬（如下图所示）。
陶瓷杯-炭砖炉缸内衬中，炉底部位的上两层炭砖为9RD-N超微孔炭砖，其下分别采用导热性与超微孔炭砖
逐次匹配的高热导炭砖和石墨砖；炉缸侧壁均采用9RD-N超微孔炭砖，炭砖与冷却设备之间填充高热导炭素捣打料。
炉底满铺炭砖之上采用RL70MLC莫来石质双向错台环砌陶瓷垫，风口区域采用RL89MNC刚玉质组合砖。
上述陶瓷杯-炭砖内衬中，各种炭砖均采用干砌，铁口区域采用组合式结构。
陶瓷杯和风口组合砖中采用了多项砌体稳定、密闭结构技术以及热应力松弛技术等。
5、鞍钢新3#高炉炉缸炉底大修（3200m3）
鞍钢新3#高炉于2005年12月28日建成投产，于2008年8月25日东南铁口下方发生炉缸烧穿事故。
炉缸炉底大修方案：高炉炉底、炉缸耐火材料全部更换，采用大块炭砖与模压小炭砖及小块陶瓷杯的复合砌筑技术。
炉底满铺炭砖采用5 层大块炭砖，其材质从下至上依次为：第1层为石墨砖，第
2、3层为半石墨砖，第4、5层为超微孔炭砖，炭砖的砌砖方式为平铺，炉底炭砖总厚度为2004mm。
炉缸环砌砖，从下至上采用11层超微孔大块炭砖，铁口上部采用29层微孔模压小炭砖的砌砖方式，其中铁口区域也采用超微孔炭砖。
铁口框内炭砖和保护板之间，采用刚玉浇注料浇注整体施工。
铁口中心线以下采用抗铁水溶蚀性较好的烧成微孔刚玉莫来石砖，铁口中心线以上采用抗渣侵蚀性较好的复合棕刚玉砖。
陶瓷杯侧壁厚度为350mm，铁口区加厚为550mm ，杯底厚度为801mm。
风口组合砖采用大块的组合砖，其材质为刚玉（如下图所示)。
6、武钢5、6#高炉
7、鞍钢3200m3高炉（中冶赛迪设计）
鞍钢新2、3 号高炉的炉底、炉缸内衬设计中，根据上述侵蚀机理和实践结果，采用了“隔热法”结构，即高导热优质炭砖与整体式陶瓷杯构成的炉底、炉缸内衬，其结构示意图如下图所示。
炉底最下层为国产石墨块，上两层为国产微孔炭砖，炉底中间两层采用半石墨质炭砖，满铺炭砖总厚度为2000mm。
炉底满铺炭砖周边砌筑一环热压炭砖NMA。
铁口区域和“象脚”部位的冷却壁热面顶紧砌筑热压炭砖NMD，炉缸中下部其它区域采用热压炭砖NMA。
铁口区域热压炭砖采用了加厚砌筑的错台结构，炉缸上部砌筑半石墨－碳化硅砖。
炭砖热面砌筑整体式陶瓷杯。
其中炉底为一层800mm厚的RL70MLC材质的圆环砌筑双向错台结构的陶瓷垫，侧壁为
300mm厚的RL89MNC材质的镶嵌式结构陶瓷杯壁。
为稳定炉腹耐材和“渣皮”，同时保护炉缸内衬，风口区域采用RL89MNC材质的大块组合砖结构。
8、迁钢4000m3高炉（北京首钢国际设计）
3号高炉炉缸炉底的耐材采用“炭质炉缸-综合炉底”结构，具体方案为：炉底满铺4层炭砖, 从下往上依次为1层石墨砖, 1层高导热炭砖，2层超微孔炭砖；满铺炭砖上部砌筑2层小块陶瓷垫, 整个炉底厚度为3200mm。
炉缸采用美国UCAR热压小块炭块NMA和NMD砌筑，其中炉缸、炉底交界区域即象脚状异常侵蚀区部分加厚并砌筑部分高铝砖，靠近冷却壁侧炉墙及铁口通道采用NMD砖砌筑( 如下图所示)。
通过合理的冷却系统，结合优质耐材的选用，较好地控制炉缸炉底1150℃等温线分布，使其基本分布在渣铁保护层内，确保炭远离800-1100℃脆变温度间，有效地保护炭砖。
9、迁钢2650m3高炉（北京首钢国际设计）
迁钢1号高炉炉缸、炉底的内衬结构是“高导热炭砖+综合炉底”结构。
立足于国内，选用优质耐火材料。
炉缸、炉底交界处即“象脚状”异常侵蚀区，引进部分国外耐火材料：如美国UCAR公司的高导热、高抗铁水渗透
性NMA和NMD热压炭块，风口和铁口区域分别采用国内尚不能生产的法国SOVIE的大块风口组合砖和美国UCAR公司的NMA +NMD铁口组合结构。
炉底满铺2层国产高导热大块炭砖+2层国产优质微孔大块炭砖，炉缸上部风口组合砖下部1层环形炭砖采用国产优质微孔大块炭砖。
炉缸、炉底内衬结构如下图所示。
10、首钢京唐5500m3高炉（北京首钢国际设计）
首钢京唐1#高炉炉底水冷管以上使用MASNECO（美固美特）耐火浇注料作为炉底砌砖的找平层；往上依次平铺1层NDK高导热石墨砖，2层NDK微孔炭砖，1层NDK超微孔炭砖；炭砖上立砌2层NDK陶瓷垫。
炉缸选用UCAR公司NMA、NMD热压小炭块，从超微孔炭砖上表面使用无水胶泥环砌68层至风口组合砖下沿。
按照“内堵外疏”的原则组合砌筑，炉缸外侧使用具有高导热的NMD半石墨砖，最外环要求紧贴冷却壁砌筑，防止出现空隙，阻碍热流顺利传出；内侧使用导热系数相对低但具有强抗
侵蚀能力的NMA炭砖；铁口区域全部使用NMD砖，铁口框内满砌炭砖不留空隙，开炉前再按一定角度钻出铁口孔道，并在孔道内用浇注料填实；同时，增加了炉壳外铁口孔道的长度，在保证铁口深度的前提下，适当减少铁口区的炉墙厚度，可减少铁水环流对炉缸的冲蚀。
在陶瓷垫上方和炉缸炭砖内侧没使用常规的粘土砖保护，而是选用了具有更强的抗冲刷能力的MAGNECO（美固美特）耐火浇注料，整体浇注出炉缸炉底保护层，同时在铁口区域一次性浇注出泥包。
风口区采用NDK风口组合砖，风口组合砖与冷却壁之间的空隙用捣打料捣实。
11、本钢4350m3高炉（中冶赛迪设计）
本钢新1号高炉炉底炉缸基本的设计思路是依靠冷却设备的冷却能力
和耐材的导热性，降低耐材的工作温度，在耐材热面能够形成并保持稳定的渣铁壳。
炉底炉缸耐材的具体结构为：炉底板上设置l层石墨炭砖(国产)，其上设置l层高导热炭砖(国产)，高导热炭砖上再置2层超微孔炭砖(国产)；炭砖上设置2层的刚玉质陶瓷垫(国产)，总厚度为3.2m。
炉缸部位主要采用了美国UCAR公司的热压炭砖NMA，而在铁口和铁口下方靠近冷却壁侧选用了导热性更好的NMD。