任务2 高炉炉体结构

焦炭的数量，
（2）炉缸高度
按照渣口高度、风口高度以及风口安装尺寸的确
定。 （3）铁渣口数目 铁口位于炉缸下水平面，铁口数目根据高炉萨容 或高护产量而定。
（4）风口数目
风口数目主要取决于炉容大小，与炉缸直径成正 比，还与预定的冶炼强度有关。风口数
炉腹
炉腹在炉缸上部，呈倒截圆锥形。 炉腹的形状适应了炉料熔化滴落后体 积的收缩。
炉身角： 一般取值为81.5º ～85.5º 之间。大高 炉取小值，中小型高炉取大值。 4000～5000m3高炉β角取值为81.5º 左右， 炉身高度 ：一般16~18m
炉腰：
炉腹上部的圆柱形空间为炉腰， 是高炉炉型中直径最大的部位。
作用： （ 1 ）炉腰处恰是冶炼的软熔带，透气性 变差，炉腰的存在扩大了该部位的横向空 间，改善了透气条件。 （2）在炉型结构上，起承上启下的作用， 使炉腹向炉身的过渡变得平缓，减小死角。
α
hf
风口中心线 渣口中心线 铁口中心线
hz
d
β——炉身角；
图3－1 五段式高炉内型图
有效高度：
高炉大钟下降位置的下缘到铁口 中心线间的距离称为高炉有效高度
（Hu），对于无钟炉顶为旋转溜槽最
低位置的下缘到铁口中心线之间的距
离。
2）高炉有效容积 ： 在有效高度范围内，炉型所包括 的容积称为高炉有效容积（Vu）。
Hu——有效高度； h0——死铁层厚度； h1——炉缸高度； h2——炉腹高度； h3——炉腰高度； h5——炉喉高度； hf——风口高度； hz——渣口高度； d——炉缸直径； D——炉腰直径； d1——炉喉直径； α——炉腹角； h4——炉身高度；
d1
h4
h5 h0 h1 h2 h3 Hu
β
D
高炉炉型相关名词概念：
（1）设计炉型：按照设计尺寸砌筑的炉型；
（2）操作炉型：指高炉投产后，工作一段时 间，炉衬被侵蚀，高炉内型发生变化后的炉型； （3）合理炉型：指冶炼效果较好，可以获得 优质、低耗、高产和长寿的炉型，具有时间性 和相对性。
作用：
（1）炉腹的形状适应了炉料熔化滴落后体积 的收缩，稳定下料速度。 （2）可使高温煤气流离开炉墙，既不烧坏炉 墙又有利于渣皮的稳定。
（3）燃烧带产生大量高温煤气，气体体积激
烈膨胀，炉腹的存在适应这一变化。
炉腹的结构尺寸是炉腹高度和炉腹角。
炉腹高度由下式计算 ：
Dd h2 tg 2
Hu/D——高径比
有效高度与炉腰直径的比值（Hu/D）是表 示高炉“矮胖”或“细长”的一个重要设 计指标，不同炉型的高炉，其比值的范围 是：
巨型高炉
～2.0
大型高炉
2.5～3.1
Hale Waihona Puke 中型高炉2.9～3.5
小型高炉
3.7～4.5
炉缸
高炉炉型下部的圆筒部分为炉缸， 炉缸的上、中、下部位分别设有风口、 渣口与铁口。
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。
炉身：呈正截锥台形
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。 （3）炉身高度占高炉有效高度的50～60％，保障 了煤气与炉料之间传热和传质过程的进行。
（1）炉缸直径
炉缸直径过大和过小都直接影响高炉生产。直径过
大将导致炉脂角过大，边缘气流过分发展，中心气
流不活跃而引起炉缸堆积，同时加速对炉衬的侵蚀；
炉缸直径过小限制焦炭的燃烧，影响产量的提高。 炉缸截面积(A)应保证一定数量的焦炭和喷吹燃料 的燃烧。炉缸截面燃烧强度是高炉冶炼的一个重要 指标，它是指每小时每平方米炉缸截面积所燃烧的
高炉炉体结构
高炉本体结构
高炉本体包括高炉基础、钢结构、 炉衬、冷却设备以及高炉炉型设计 等。


高炉的大小以高炉有效容积表示，
高炉有效容积和高炉座数表明高炉 车间的规模。
高炉炉型
高炉是竖炉，高炉内部工作空间剖面的形 状称为高炉炉型或高炉内型。 现代高炉炉型由炉缸、炉腹、护腰、炉身 和护喉五段组成。 其中炉缸、炉腰和炉喉呈圆筒形，炉腹呈 倒锥台形．炉身呈截锥台形。
炉 喉 直 径 与 炉 缸 直 径 比 值 d/D 取 值 在
0.5～0.55之间。
高炉：1.5~2m
7. 死铁层厚度
铁口中心线到炉底砌砖表面之间的
距离称为死铁层厚度。
新设计高炉的死铁层厚度h0=0.2d。
作用： （1）残留的铁水可隔绝铁水和煤气对炉底 的冲刷侵蚀，保护炉底； （2）热容量可使炉底温度均匀稳定，消除 热应力的影响； （3）稳定渣铁温度。
炉腰高度（h3）：
一般取值 1 ～ 3m ，炉容大取上限，设计 时可通过调整炉腰高度修定炉容。 一般炉腰直径（D）与炉缸直径（d） 有一定比例关系，D/d取值： 大型高炉1.09～1.15
中型高炉1.15～1.25
小型高炉1.25～1.5
炉喉
炉喉呈圆柱形。 作用：
承接炉料，稳定料面，保证炉料合理分布。
炉喉
炉身
炉腰 炉腹 炉缸
五段式高炉炉型




高炉炉型:高炉内部借炉墙围成的工作空间几何形 状称为炉型。五段式炉型。 直筒型炉缸能暂存液态渣铁，上部设有风口（ 4~40个） 最低部位设有出铁口（1～4个），必要时在中间 部位设1～2渣口。 高炉炉型（五段）:炉缸——圆筒形 炉腹——倒锥台形 炉腰——圆筒形 炉身——截台形 炉喉——圆筒形