毕业设计（论文）设计产炼钢生铁160万吨的炼铁车间.doc

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1、学 号：河北联合大学毕业论文（设计说明书）论文题目：设计年产炼钢生铁160万吨的炼铁车间学 院：专 业：班 级：姓 名：指导教师：2011年 1 月17日河北联合大学毕业论文（设计说明书）设计年产炼钢生铁160万吨的炼铁车间学 院：专 业：班 级：姓 名：指导教师：2011年 1月17日河北联合大学成人教育毕业设计（论文）任务书学院学生姓名指导教师设计（论文）题目设计年产炼钢生铁160万吨的炼铁车间主要研究目标和研究内容了解和掌握炼铁工艺设计的方法和过程，设计一座炼铁车间1、配料计算、物料平衡、热平衡和炉型计算2、CAD画图3、编写设计说明书说明书（论文）的要求1、设计依据和指导思想2、工艺布

2、置3、设备选型4、相关英文文献的中文译文图纸的要求采用CAD绘制3张图：高炉车间纵剖面图，高炉本体砌砖与冷却设备图，高炉车间平面布置图，热风炉剖面图。进度安排第四周至第六周：查阅相关资料及文献；第六周至第八周：工艺计算；第八周至第九周：高炉炉型设计；第九周至第十周：高炉冷却系统设计；第十周至第十一周：原料系统设计；第十一周至第十二周：送风系统设计；第十二周至第十四周：煤气除尘系统、渣铁处理系统和喷风系统的设计；第十四周至第十八周：平面设计和画图。设计的基础数据和主要参考文献1、钢铁冶金学2、炼铁设计手册3、炼铁设计原理指导教师签字: 系主任签字: 河北联合大学成人教育毕业设计（论文）进程表学

3、院合作者设计（论文）题目设计年产炼钢生铁160万吨的炼铁车间时 间工 作 内 容完 成 情 况第四周至第六周第六周至第八周第八周至第九周第九周至第十周第十周至第十一周第十一周至第十二周第十二周至第十四周第十四周至第十八周 查阅相关资料及文献工艺计算高炉炉型设计高炉冷却系统设计原料系统设计送风系统设计煤气除尘系统、渣铁处理系统和喷吹系统的设计平面设计和画图按计划完成本人完成部分论文（说明书）4.2万字图纸3 张，折合1号图共 3 张指导教师签字： 摘 要高炉炼铁是获得生铁的主要手段，是钢铁冶金过程中最重要的环节之一，在国民经济建设中起着举足轻重的作用。高炉是炼铁车间主体设备，宗旨是优质、高产、低

4、耗和对环境污染小的方针，本课题拟在唐山地区预设计建造一座年产160万吨炼钢生铁的高炉炼铁车间。本设计说明书对其进行了详细的设计和说明，共十二章包括：绪论，工艺计算（包括配料计算、物料平衡和热平衡计算），高炉本体设计，高炉基础和内衬，冷却设备选择、风口及铁口设计，高炉车间原料系统，高炉送风系统，炉顶设备，煤气处尘系统，渣铁处理系统，喷吹系统和高炉车间设计。为了便于理解设计内容，本设计还用autoCAD绘制了四张图，包括高炉车间纵剖面图、高炉本体砌砖与冷却设备图、高炉平面布置图和热风炉剖面图。该设计是结合国内外相同炉容的一些先进生产操作及设备设计而成，力求达到最高的生产效率，因此该设计努力做到高度

5、机械化，自动化和最优化的炉容，以期达到最佳的生产效益。关键词： 高炉炼铁设计；喷吹；送风；煤气除尘与渣铁处理ABSTRACTBlast furnace iron-making is a main measure to obtain pig iron and one of the most important links in the metallurgical course of steel, and also plays an important role in holding the balance in national economic construction.Blast furna

6、ce is the main equipment of iron-making, in line with the high quality,high yield,low consumption and environmental pollution policy,design and build a blast furnace iron-making workshop producing 1.60 million tons iron every year in advance in the area of Tangshan, This design instruction in which

7、there are twelve chapters designs the blast furnace detailedly, including the introduction, the craft calculating (including the calculation of batching, supplies balance and thermal balance), designing the furnace type of the blast furnace, Base and lining of blast furnace, the equipment of the fur

8、nace body cools, the tyueres and design the tap iron field, raw materials system of the blast furnace, blow system of the blast furnace, equipment of furnace roof,coal gas disposal system,slag iron disposal system,ejection system, iron-smelting of workshop.In order to be read clearly, there are four

9、 charts in the design, including total cross-section of blast-furnace workshop, bricking and cooling epuitment chart of blast-furnace body, blast-furnace floor plan and cross-section of hot air-brown oven.Combine domestic and international the same furnace volume some advanced production operation e

10、xperience and relevant data of blast furnace also while the design, strive blast furnace should designed to make accomplish highly mechanized , automation and maximizing, in the hope of reaching the best productivity effect.Keywords: design BF iron-making;injection;blasting; gas and slag iron dispos

11、al目录引言11 绪论21.1 概述21.2 高炉炼铁厂的厂址选择21.3 高炉生产主要经济技术指标21.4 高炉冶炼现状及其发展31.5本设计采用的新技术42 工艺计算52.1 原燃料条件52.2 配料计算62.2.1 原燃料成分的整理62.2.2主要技术经济指标62.2.3 预定铁水成分62.2.4 矿石配比的确定72.2.5 元素分配72.2.6 铁矿石的用量72.2.7 渣量和炉渣成分的计算72.2.8 生铁成分的校对92.3 物料平衡92.3.1 风量的计算92.3.2 炉顶煤气成分的计算102.3.3 物料平衡表132.4 热平衡142.4.1 热收入的计算142.4.2 热支出的

12、计算153 高炉本体设计193.1高炉数目及总容积的确定193.2 炉型设计194 高炉基础和内衬244.1 炉基的形状及材质244.1.1 高炉基础的要求244.1.2 高炉基础的形状、尺寸、材质结构244.2高炉炉底和各段炉衬的选择、设计和砌筑254.3 炉腹和炉腰的炉衬设计264.4 施工技术要求265 冷却设备选择、风口及铁口设计295.1高炉冷却设备的作用及冷却介质295.2炉底冷却型式选择295.2.1 给水方式295.2.2 炉底结构水管排列295.3高炉各部位冷却设备选择295.4 高炉供水量、水压的选择325.4.1 供水量325.4.2 水压345.5 风口数目及直径355

13、.6 铁口365.7炉壳及钢结构的确定366 高炉车间原料系统386.1贮矿槽及贮焦槽的设计386.1.1贮矿槽的设计386.1.2 贮焦槽的设计396.2 槽上、槽下设备及参数的确定396.2.1 槽上设备396.2.2槽下设备及参数选择396.3胶带机的设计406.3.1 皮带机选择406.3.2 皮带机操作416.4 高炉槽下上料系统的设计与改进417 高炉送风系统437.1高炉鼓风机437.1.1 高炉入炉风量437.1.2 鼓风机风量437.1.3高炉鼓风压力447.1.4 鼓风机选择457.2高炉热风炉设计467.3热风炉设备497.3.1 燃烧器507.3.2 热风炉管道及阀门5

14、07.4 热风炉用耐火材料517.5提高风温途径528 炉顶设备558.1 概述558.2 炉顶基本结构558.3 布料方式578.4 基本参数的确定579 煤气除尘系统设计599.1 煤气上升管和下降管609.1.1 导出管609.1.2 上升管609.1.3 下降管619.2 除尘系统的选择和主要设备尺寸的确定619.2.1 粗除尘装置619.2.2 精细除尘装置639.2.3 附属设备6310 渣铁处理系统6510.1 风口平台及出铁场6510.1.1 风口平台6510.1.2 出铁场6510.2炉渣处理设备6610.3铁水处理设备6910.3.1 铁水罐车6910.3.2 铸铁机691

15、0.3.3 铁水炉外脱硫设备7010.4炉前设备的选择7010.4.1 开铁口机7010.4.2 堵铁口泥炮7110.4.3 堵渣机7110.4.4 换风口机7110.4.5 炉前吊车7111 喷吹燃料系统7311.1 煤粉制备系统7411.1.1 原煤的贮存7411.1.2 给煤机7411.1.3 煤粉的干燥7411.1.4 磨煤机7411.1.5 粗粉分离器7511.1.6 PPCS气箱式脉冲布袋收粉器7511.1.7 木屑分离器和锁气器7511.2 煤粉喷吹系统7511.2.1 喷吹工序的分类7611.2.2 喷吹设备7611.3 喷煤应注意的问题7712 高炉车间设计7812.1 厂址

16、的选择7812.2 高炉炼铁车间平面布置应遵循的原则7812.3 车间布置形式78结 论82参考文献87谢 辞88附 录89引言我国自1996年粗钢产量突破1亿t以来，连续稳居第一钢铁大国的位置。2009年上半年全国产钢量26658.29万t，同比增长1.23%。由于市场需求的拉动，炼钢能力的发展，2009年上半年全国生铁产量25879.90万t，同比增长5.56%。目前，国外经济仍在缓慢触底，短期内市场需求低迷状况将难以得到改善，外需严重收缩局面仍将持续，我国钢铁出口贸易前景仍不容乐观。我国政府将实施持续的、相对稳定的政策措施有望进一步推动经济发展，钢铁下游行业生产将受益，从而形成对钢铁行业

17、的拉动效应。但是也应看到当前我国钢铁生产过快增长，产能严重过剩，在出口萎缩的预期下，大量钢铁产品需要在国内市场消化，国内供给压力很大，将直接影响到我国今后钢铁价格运行走势以及企业经营状况。虽然多年来我国生铁产量一直位居世界第一位，但是我们应该看到我国钢铁生产与世界先进国家的差距。当前，我国正在生产的高炉有三千多座，而且近年来一些本应该淘汰的100m3容积以下的小高炉，仍然在运行生产，这使得我们不得不承认，小高炉的发展现状，一定程度上阻碍了我国高炉大型化的发展。在21世纪，我国高炉炼铁将继续在结构调整中发展。高炉结构调整不能简单的概括为大型化，应该根据企业生产规模、资源条件来确定高炉炉容。从目前

18、的我国的实际情况来看，高炉座数必须大大减少，平均炉容大型化是必然趋势。高炉大型化，有利于提高劳动生产率、便于生产组织和管理，提高铁水质量，有利于减少热量损失、降低能耗，减少污染点，污染容易集中管理，有利于环保。所有这一切都有利于降低钢铁厂的生产成本，提高企业的市场竞争力。根据唐山地区目前钢铁生产的工艺以及环境条件，设计年产160万吨的炼铁车间对于本地区的许多钢铁厂都具有比较好的借鉴作用。因此，本设计的深度和广度都是比较适宜的。1 绪论1.1 概述高炉冶炼是获得生铁的主要手段，它以铁矿石(天然富矿，烧结矿，球团矿)为原料、焦炭、煤粉、重油、天然气等为燃料和还原剂，以石灰石等为熔剂，在高炉内通过燃

19、料燃烧，氧化物中铁元素的还原以及非氧化物造渣等一系列复杂的物理化学过程，获得生铁。其主要副产品有高炉炉渣和高炉煤气。为了实现优质、低耗、高产和延长炉龄，高炉本体结构及辅助系统必须满足冶炼过程的要求，即耐高温、耐高压、耐磨、耐侵蚀密封性好、工作可靠、寿命长，而且具有足够的生产能力。1.2 高炉炼铁厂的厂址选择确定厂址需要做多方案比较，选择最佳者，厂址选择1的合理与否，不仅影响建设速度与投资，也影响到投产后的产品成本和经济效益，必须十分慎重。厂址选择应考虑以下因素：1） 工业布局要合理。即要考虑地区工业的综合平衡，也要考虑钢铁生产对原料的依赖性；2） 以节省投资，降低应运费用； 3） 合理利用地形

20、设计工艺流程；4） 接近原料产地，减少原料运输；5） 地质条件要好，耐压力大于2.0kg/cm2；6） 水电资源丰富，供水供电不能间断，供电双电源；7） 少占良田；8） 位于城市居民区主导风向的下风向或侧风向；9) 不受洪水及大雨的淹没。1.3 高炉生产主要经济技术指标高炉生产效果以其技术经济指标衡量，主要技术经济指标如下：1） 高炉有效容积利用系数()：高炉有效容积利用系数即昼夜生铁的产量P(t)与高炉有效容积V有 (m3)之比。是高炉冶炼的一个重要指标，越大，其高炉生产率越高。本设计取2.2。2） 焦比(k)：焦比即每昼夜焦炭消耗量Q(t或kg)与每昼夜生铁产量P(t)之比，喷吹燃料可以有

21、效地降低焦比，从而降低生铁成本。3） 煤比(Y)，油比(M)，燃气比(G)：指每吨生铁消耗的煤粉或油量或燃气量。从风口向炉内喷吹煤粉，重油以及天然气，焦炉煤气等燃料，可降低焦炭的消耗量。4） 冶炼强度(I)：高炉冶炼强度是每昼夜1m3有效容积燃烧的焦炭量。冶炼强度表示高炉的主业强度，它与鼓入高炉的风凉成正比，在焦比不变的情况下，冶炼强度越高，高炉产量越大。本设计取0.98。5） 休风率：休风率指休风时间占日历时间的百分数。6） 生铁合格率：高炉生产的化学成分符合国家的规定的合格生铁占生铁量的百分数为生铁合格率。7） 高炉一代寿命：指高炉从点火开始到停炉大修之间的冶炼时间或相邻两次大修之间的时间

22、称为高炉一代寿命。1.4 高炉冶炼现状及其发展1） 炉容大型化及其空间尺寸的横向发展。近年来，大型钢铁企业大多采用 V有4000m3以上巨型高炉。2） 精料：精料包括提高入炉矿石品位，改善入炉原料的还原性能，提高熟料率，稳定入炉原料成分和整粒，精料是改善高炉冶炼的基础。3） 提高休风温度：提高休风温度可以大幅度的降低焦比，特别是鼓风温度较低时效果更为显著。4） 高压操作：高压操作可以延长煤气在炉内的停留时间，改善煤气性能及化学能利用，有利于稳定操作，为强化冶炼创造条件。5） 富氧喷吹：富氧喷吹可达到优质，低耗，高产，长寿的冶炼效果。6） 电子计算机的采用：计算机目前已可以控制配料，装料和热风炉

23、操作。1.5本设计采用的新技术1） 无钟炉顶和皮带上料，布料旋转溜槽可以实现多种布料方式。2） 热风炉采用锥球形炉顶，有利用拱顶气流分布和热风温度的提高，隔墙间加耐热钢板防止蓄热室气流短路。3） 冷却采用软水密封循环系统。4） 高炉喷煤设备。5） 有余热回收和余压发电装置。6） 水渣系统采用过滤式。7） 采用计算机自动控制系统对各个环节进行监控。2 工艺计算2.1 原燃料条件 原燃料是高炉冶炼的基础。为了使高炉实现高产、优质、低耗、低成本，就必须实行精料方针。精料的主要措施有：提高铁矿石含铁量，增加自熔性烧结矿和球团矿使用率，缩小粒度，筛除粉矿，减小成分波动，以及提高原燃料强度等。表1 物料成

24、分表(%)品种TFeFeOCaOMgOSiO2Al2O3SMnP烧损烧结矿57.727.058.503.030.621.560.020.100.06球团矿64.730.280.310.8310.051.630.010.120.04澳矿65.802.570.210.112.041.040.010.070.022.46石灰石1.3551.220.800.820.85炉尘39.7910.675.824.036.151.050.120.070.13C=24.87焦炭灰分4.353.621.0151.8938.01煤粉灰分2.233.881.3158.4831.42表2 燃料工业分析FcdAdVdStd

25、H2O焦炭85.8512.761.390.694.12煤粉72.6310.9312.440.47-挥发分CO2COCH4H2N2O2焦炭挥发分23.0222.453.8820.2929.36-煤粉挥发分3.6913.426.8943.1714.7418.09表3 燃料挥发分成分2.2 配料计算烧结厂处理的原料种类繁多，且物理化学性质差异甚大2。为了保证烧结矿的物理性能和化学成分稳定，符合冶炼要求，同时使烧结料具有良好透气性以获得较高的生产率，必须把不同成分的含铁原料、熔剂和燃料等，按烧结过程及烧结矿质量的要求进行精确配料3。目前，我国采用的配料计算方法主要有经验计算法、简易理论计算法、迭代搜索

26、法及基于多目标求解的规划调优法。计算方法的选择及配料结果恰当与否对烧结生产的成本、产量、质量均有很大影响。通用的可供用户自选配料计算方案的软件的开发也即成了烧结试验的迫切需求4。据此，我们借助先进的微机技术和软件设计技术，开发了烧结通用配料计算软件系统。本软件系统构架了一种通用的配料计算框架，选取了常用的试验数据处理方法，可快速合理地选定所需的配矿方案，预算烧结矿各项重要技术经济指标，并对试验的数据进行分析。该软件系统的开发对烧结生产具有重要意义。2.2.1 原燃料成分的整理(见表3)。2.2.2主要技术经济指标焦比： 煤比： 炉渣碱度：1.1 炉尘： 直接还原度：0.45 鼓风湿度：设计风温

27、：12502.2.3 预定铁水成分表4 预定铁水成分FeSiMnSPC94.5160.480.030.0260.0984.852.2.4 矿石配比的确定 烧结矿：球团矿：巴西矿=70:10:202.2.5 元素分配表5 元素分配FeMnPS生铁0.9970.51.0炉渣0.0030.5煤气0.052.2.6 铁矿石的用量设生产每吨生铁所用的复合矿和石灰石分别为 ，单位：铁平衡：碱度平衡： 解得：，烧结矿：，球团矿：，澳矿：2.2.7 渣量和炉渣成分的计算1） CaO 碱度平衡中的分子 2） SiO2 碱度平衡中的分母 3） FeO 4） MnO 5） MgO 炉渣中的MgO 6） Al2O3

28、炉渣中的Al2O3 7） S原燃料带入的 进入生铁的 进入煤气的 进入炉尘的 炉渣中的表6 炉渣成分表SiO2Al2O3CaOMgOFeOMnOS/2kg95.6145.86105.1635.503.661.121.51288.42%33.1515.9036.4612.311.270.390.521002.2.8 生铁成分的校对S： Si：Fe：Mn：P： C ：10094.5160.480.090.035=4.879（%）2.3 物料平衡计算分析的可靠性在于计算方法是否科学和准确，原始资料是否准确，实测或根据生产经验选定的数据是否符合实际等。在生产中产生较大的是原燃料的成分分析和实际产量与生

29、产统计产量有差别5。所以在进行物料平衡计算前要注意原燃料成分的调整和生铁损耗的确定，有些需要进行多次实测，例如各种磅秤的误差6。在我国由于上述原因，常将各元素平衡计算改为焦比、矿石和熔剂单耗的验算，然后再以验算所得消耗量作为平衡计算的依据。2.3.1 风量的计算1. 2. C的消耗：生铁 ：直接还原消耗的C：(Fe、Si、Mn、P )炉尘：燃烧消耗的 C ：3. 空气中氧气的含量：由 得 4. 煤粉提供氧气5. 鼓风中氧气6. 鼓风量2.3.2 炉顶煤气成分的计算1. CH4 由C生成的：焦炭挥发分中：2.1) 鼓风中水分分解产生的氢量 2) 煤粉挥发分 3) 焦炭挥发分 4) 还原消耗 5)

30、 生成 进入煤气的氢气体积：3. CO2 1) 由 2) 由 3) 4) 焦炭挥发份进入煤气的CO2 的体积 4. CO 1) 燃烧反应生成的 2) 直接还原生成的 3) 焦炭挥发份 4) 间接还原消耗 煤气的体积 5. N21) 鼓风带入的 2) 焦炭挥发分 3) 煤粉挥发分 氮气总体积 煤气总体积 表7 煤气成分表CH4CON2H2CO2总体积m5.74337.61893.9760.32341.371639.01%0.3520.6054.543.6820.83100 煤气的重量 6. H2O氢气还原生成的水 2.3.3 物料平衡表表8 物料平衡表收 入 项支 出 项名称数量 kg百分比 %

31、名称数量 kg百分比 %烧结矿1114.8931.12铁水100027.97球团矿159.274.45炉渣326.208.07澳矿318.548.89煤气(干)2257.0562.23石灰石14.810.41炉尘200.56焦炭36010.05水分23.541.07煤粉1504.19鼓风1464.9040.89总计3582.41100总计3575.64100误差校核 因为 ，所以计算合理。2.4 热平衡根据计算的目的和分析的需要，常把过程的热平衡分为全炉热平衡和区域热平衡7。60年代前，炼铁工作者大都采用全炉热平衡，其原因在于区域热平衡的边界条件，特别是边界处的炉料和煤气温度差的选定有较大的任

32、意性，而这个温度差的大小又在很大程度上决定着热平衡分析的可靠性8。60年代以来，对高炉传输过程的研究和高炉解剖研究的结果或多或少地帮助了这一温差的选定，而且随着冶炼技术的进步，决定高炉冶炼指标的因素又较多地集中在高炉下部，因此高温区域热平衡受到普遍重视。2.4.1 热收入的计算1. 碳素氧化放热1) 碳素氧化为CO2 放出的热量碳素氧化产生CO2的体积2) 碳素氧化为CO 放出的热碳素氧化放热：2. 鼓风带入的热鼓风中98进入热风炉：= 3. 氢氧化为水放热4. 成渣热5. 炉料物理热热量总收入：2.4.2 热支出的计算1. 氧化物分解吸热1）铁氧化物分解吸热考虑到原料中有20%的以硅酸铁形式

33、存在，其余以形式存在，其中：以状态存在的为： 以状态存在的为： 以状态存在的为： 的量为： 游离的为：铁氧化物分解吸热：2) 锰氧化物分解吸热 3)硅氧化物分解吸热4) 磷氧化物吸热故 2. 脱硫吸热3. 碳酸盐分解吸热4. 水分解吸热5. 喷吹物分解吸热6. 炉料的游离水蒸发吸热7. 铁水带走的热量8. 炉渣带走的热量9. 炉顶煤气带走热量1）干煤气带走的热量2）煤气中水蒸气带走的热量3）炉尘带走的热量所以：10. 冷却水及炉壳散发热损失表9 热平衡表热收入热支出名称数量 kJ%名称数量 kJ%碳素氧化放热7797146.6675.35氧化物分解7040503.5768.04鼓风带入热200

34、2040.6819.35脱硫吸热20005.060.19氢氧化放热512457.554.95水分解185204.861.79成渣热8989.090.09游离水蒸发40063.800.39炉料物理热27462.130.26铁水带走123728011.96炉渣带走534078.855.16喷吹物分解1254001.21碳酸盐分解31969.840.31煤气带走482743.834.67热损失650846.306.29总计10348096.11100.00总计10348096.11100.00热量利用系数Kt Kt 3 高炉本体设计3.1高炉数目及总容积的确定高炉包括基础、钢结构、炉衬、冷却设备以及

35、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，高炉炉型设计是高炉本体设计的基础9。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、合理是实现优质、低耗、高产、长寿的先决条件，也是高炉辅助系统设计和造型的依据10。根据原燃料的条件设计年产160万吨炼钢生铁的炼铁车间。高炉一代寿命为10年，作业率为95%。1. 确定年工作日：36595%=347天日产量： =2. 定容积：选定高炉座数为1，高炉利用系数=每座高炉日产量：=每座高炉容积：3.2 炉型设计1. 炉缸直径(d)：选定冶炼强度：炉

36、缸截面燃烧强度：则 取校核： 合理2. 炉缸高度：1) 渣口高度： 取式中：昼夜出铁次数，11次；铁水比重，；生铁波动系数，1.20；c渣口以下炉缸利用系数，0.60。2) 风口高度：取 取3) 风口数目： 取个4) 风口结构尺寸：选取则炉缸高度：3. 死铁层厚度：选取 4. 炉腰直径、炉腹角、炉腹高度： 选取 则 取选取 则 取校核： 5. 炉喉直径、炉喉高度的确定：选取 则 取选取 6. 炉身角、炉身高度、炉腰高度：选取 则 取校核： 选取 则 取求得：7. 校核炉容：炉缸体积： 炉腹体积： 炉腰体积：炉身体积：炉喉体积：高炉容积：误差： 在允许范围内，故炉型设计符合要求。8. 绘制高炉炉

37、型图，如图1所示。图1 高炉炉型图4 高炉基础和内衬4.1 炉基的形状及材质高炉基础是高炉下部的承重结构，它的作用是将高炉全部载荷均匀地传递到地基。高炉基础由埋在地下的基座和地面上的基墩组成1。4.1.1 高炉基础的要求对高炉基础的要求是：1. 高炉基础应把高炉的全部载荷均匀的传递给地基，不发生沉陷和不均匀的沉陷。2. 有一定的耐热能力。采用水冷炉底及耐热基礅，以保证高炉基础很好工作。基礅断面为圆形，高度一般为2.53.0mm；基座直径与载荷和地基土质有关，A=P/KSm。本高炉的基础为八角型，对角线长度为30mm。一般混凝土只能在150以下工作，250便有开裂，400时失去强度，钢筋混凝土7

38、00时失去强度。过去由于没有耐热混凝土基墩和风冷炉底设施，炉底破损到一定程度后，常引起基础破坏，甚至爆炸。采用风冷和水冷炉底及耐火基墩后，可以保证高炉基础很好工作。4.1.2 高炉基础的形状、尺寸、材质结构高炉基础的结构主要取决于地质条件和高炉的容积。基墩的作用是隔热和调节铁口标高。基墩用耐热混凝土作成。基墩的形状为圆柱体，直径尺寸与炉底相适应，并要求高度一般为2.53.0，本设计为3.0。高炉基墩一般都浇注成整体结构，并在周围设置环行钢筋以保证其强度。基墩下部的炉壳外面设有密封钢环，上部与炉壳焊接，下部浇注在基座的混凝土内。钢环与炉壳之间留100150空隙，内填充碳素材料。基墩与基础之间留有

39、10的水平温度缝，其间填充石英砂，以抵抗形变损坏。 基座的主要作用是将上面传递来的载荷传递给地层。基座的底面积较大，以减小单位面积的地基所承受的压力。基座的直径与载荷和地基土质有关，基座用普通钢筋混凝土制成，其形状一般为正多边形，本设计选用正八边形，其对角线长为40。基座表面为带坡度的水泥沙浆层，以便于排出积水。地表面积按下式计算：式中： 总载荷；安全系数；地基土质允许承载能力。经计算得，基座直径为40m。图2 高炉基础1冷却壁；2炉底砖；3水冷管；4耐火砖；5耐热混凝土；6钢筋混凝土基座4.2高炉炉底和各段炉衬的选择、设计和砌筑炉缸、炉底承受高温、高压、渣铁冲刷侵蚀和渗透作用，工作条件非常恶

40、劣。炉缸、炉底是高炉重要部分，被侵蚀破坏程度是决定高炉大修的关键。炉底是高炉的重要部位，其被侵蚀破坏程度是决定高炉大修的关键。它们的破坏机理是：1. 液态铁、重金属及碱金属渗入砌体缝隙后凝固，体积膨胀，进而扩大裂缝使砖衬脱落浮起。2. 受14001600(风口前端达1800)以上的高温作用，与同时受到的压力结合，破坏作用强。由于温度不均，产生的热应力使耐火砌体软化变形，开裂。3. 受到炉料，渣铁的物理化学侵蚀及净压力作用和鼓风，崩料及坐料的冲击。4. 渣、铁、煤气流的机械作用，特别是在开炉初期对炉底的机械作用尤为严重。5. 鼓风中的氧气、水分和煤气中的二氧化碳等氧化性气氛对碳砖的氧化作用，还原剂对衬砖中的三氧化二铁和二氧化硅的还原作用，侵蚀炉衬。炉缸炉底砌筑：本设计采用热压小碳砖陶瓷杯技术。图3 炉底、炉缸结构4.3 炉腹和炉腰的炉衬设计炉腰的炉衬要承受煤气流和炉料的磨损，碱金属和锌蒸汽渗透的破坏作用，炉腰以下还要受到高氧化亚铁初渣侵蚀，以及由于温度波动所产生的热震破坏作用。高炉冶炼过程中部分煤气流沿炉腹斜面上升，在炉腹与炉腰交界出转弯，对炉腰下部冲刷严重，使这部分炉衬侵蚀较快，使炉腹段上升，径向尺寸也有所增大，使得设计炉型向操作炉型转化。厚墙炉腰有利于这种转化