文獻(xiàn)綜述--2200m³磚壁合一薄壁高爐爐型設(shè)計

1、<p><b>　　文 獻(xiàn) 綜 述</b></p><p>　　題目 2200m³磚壁合一薄壁高爐爐型設(shè)計 </p><p>　　院（系） 冶金與材料工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 冶金工程 </p><p>　　學(xué)生姓

2、名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師（簽字） </p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述要求</b></p><p>　　1.文獻(xiàn)綜述是要求學(xué)生對所進(jìn)行的課題搜集大量情報資料后綜合分析而寫出的一種學(xué)術(shù)論文。其特點(diǎn)“綜”是要求對文獻(xiàn)資料進(jìn)行綜合分析、歸納

3、整理，使材料更加精練明確、更有邏輯層次；“述”就是要求對綜合整理后的文獻(xiàn)進(jìn)行比較專門的、全面的、深入的、系統(tǒng)的描述和評價。</p><p>　　2.文獻(xiàn)綜述中引用的中外文資料，內(nèi)容必須與課題或?qū)I(yè)方向緊密相關(guān)，理工類不得少于10篇，其它不少于12篇。</p><p>　　3.文獻(xiàn)綜述不少于2000字。其所附注釋、參考文獻(xiàn)格式要求同正文。</p><p><b&

4、gt;　　文獻(xiàn)綜述的評閱</b></p><p>　　評閱要求：應(yīng)根據(jù)學(xué)校“文獻(xiàn)綜述要求”，對學(xué)生的文獻(xiàn)綜述內(nèi)容的相關(guān)性、閱讀數(shù)量以及綜述的文字表述情況等作具體的評價。</p><p><b>　　指導(dǎo)教師的評語：</b></p><p>　　指導(dǎo)教師（簽字） </p><p><

5、;b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　現(xiàn)代薄壁高爐</b></p><p>　　摘 要： 現(xiàn)代高爐的冶煉特征是,低渣量,大噴煤,低焦比,高利用系數(shù) 高爐結(jié)構(gòu)的特征是,采用軟水冷卻、全冷卻壁、薄壁爐襯、操作爐型的薄壁高爐。</p><p>　　關(guān)鍵詞：薄壁高爐 冷卻壁 爐型 結(jié)構(gòu)</p>

6、<p><b>　　高爐煉鐵發(fā)展趨勢</b></p><p>　　近年來,煉鐵技術(shù)迅猛發(fā)展,總的發(fā)展趨勢是 建立精料基礎(chǔ),擴(kuò)大高爐容積,減少高爐數(shù)目,延長高爐壽命,提高生產(chǎn)效率,控制環(huán)境污染,持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)廉價優(yōu)質(zhì)生鐵,增加鋼鐵工業(yè)的競爭力?，F(xiàn)代高爐 的冶煉特征是,低渣量,大噴煤 ,低焦比,高利用系數(shù)高爐結(jié)構(gòu)的特征是 ,采用軟水冷卻、全冷卻壁、薄壁爐襯、操作爐型的薄壁高爐。高爐

7、采用大噴煤、高利用系數(shù)冶煉 ,要求改善高爐的料柱透氣性和延長高爐壽命高爐精料、布料、耐火材料、冷卻等技術(shù)的進(jìn)步,不斷促進(jìn)長壽的薄壁高爐發(fā)展。近年來新建或改造的薄壁高爐,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)爐齡年,利用系數(shù)≥2.3。單位爐容產(chǎn)鐵10000t/ m³以上。 </p><p><b>　　薄壁高爐的爐型</b></p><p>　　高爐的爐型隨著高爐精料性能、冶煉工藝、高爐容

8、積、爐襯結(jié)構(gòu)、冷卻形式的發(fā)展而演變,高爐設(shè)計的理念也隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)實(shí)踐的進(jìn)展而更新。薄壁高爐的設(shè)計爐型,受到全冷卻壁和薄壁爐襯結(jié)構(gòu)的限制,不可能像厚壁高爐那樣隨著爐襯的侵蝕進(jìn)行“火法修正 ”。薄壁高爐的設(shè)計爐型就是高爐的操作爐型,在生產(chǎn)中幾乎始終保持穩(wěn)定,消除了畸形爐型。長期穩(wěn)定而平滑的爐型,有利于高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定和高效長壽。高爐操作爐型的顯著特征是,爐腰直徑擴(kuò)大,高徑 比減小,爐腹有、爐身角縮小。這種爐型發(fā)展趨勢是煉鐵技術(shù)進(jìn)步

9、的反映,它有利于改善高爐料柱透氣性,穩(wěn)定爐料和煤氣流的合理分布,延長高爐壽命,對大型高爐采用大噴煤、低焦比、高利用系數(shù)冶煉更有意義。擴(kuò)大爐腰直徑,縮小爐腹角,可以提高爐腹煤氣流的通過能力 ,降低煤氣流速,穩(wěn)定爐腹渣皮,延長爐腹壽命縮小爐身角,能夠改善爐身料柱的透氣性,降低煤氣流速,減少爐料膨脹對爐襯和渣皮的摩擦力,延長爐身下部壽命。1000-4000m³級現(xiàn)代薄壁高爐,爐腹角已經(jīng)縮小到-，爐身角-，高徑比2.5-2.0。<

10、;/p><p>　　3、 薄壁高爐的爐襯結(jié)構(gòu)和冷卻形式</p><p>　　薄壁高爐根據(jù)爐壁工作條件及侵蝕機(jī)理,對爐襯結(jié)構(gòu)和冷卻壁型式進(jìn)行優(yōu)化組合,著重研究解決高熱負(fù)荷區(qū)爐腹、爐腰、爐身下部的壽命與爐缸爐底的壽命同步的問題,取消對爐襯頻繁噴補(bǔ),穩(wěn)定高爐生產(chǎn)。</p><p><b>　　3.1爐缸爐底結(jié)構(gòu)</b></p><p

11、>　　為了消除爐缸墻環(huán)裂和爐底異常侵蝕,按照“高導(dǎo)熱、抗?jié)B透 ”的理念,除了加深死鐵層、減薄爐襯外,爐底爐缸還采用陶瓷杯和微孔炭磚結(jié)構(gòu)。</p><p>　　采用優(yōu)質(zhì)微孔炭磚仁[導(dǎo)熱系數(shù)≥25W/(m.k) ,平均孔徑0.1um、<1um 孔容98% ,抗堿抗鐵水熔蝕性優(yōu)] ,并以陶瓷襯保護(hù) ,對爐壁爐 底加強(qiáng)冷卻、以控制800C堿蝕線和1150C鐵水熔蝕線。為了提高冷卻效率 ,降低熱面溫度 ,促進(jìn)絕

12、熱層生成 ,采用薄爐缸（0.8-1.0m）和薄護(hù)底(2.5-3.0m)內(nèi)襯結(jié)構(gòu)。實(shí)踐證明,這種爐缸爐底結(jié)構(gòu)是卓有成效的,壽命長達(dá)15-20年。</p><p>　　3.2高熱負(fù)荷區(qū)爐壁結(jié)構(gòu)</p><p>　　爐腹、爐腰、爐身下部為高熱負(fù)荷區(qū),它們 的爐壁位處軟熔帶生成范圍,并面對“焦窗”噴出的高溫高速煤氣流 ,工作條件十分惡劣熱流強(qiáng)度大,溫度變化大 ,化學(xué)侵蝕嚴(yán)重 ,是制約高爐實(shí)現(xiàn)15-

13、20年爐齡最薄弱的環(huán)節(jié)。對高熱負(fù)荷區(qū)爐壁設(shè)計的理念是,強(qiáng)化冷卻,減薄爐襯 ,降低爐壁溫度,穩(wěn)定渣皮,減少熱損失,實(shí)現(xiàn)高爐長壽。</p><p>　　薄壁高爐的爐腹、爐腰和爐身下部 根據(jù)不同的爐料結(jié)構(gòu)及其可能出現(xiàn)的最大熱流強(qiáng)度,采用兩種型式材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的冷卻壁。</p><p>　　第四代鑄鐵冷卻壁。爐料結(jié)構(gòu)以燒結(jié)礦為主的高爐,實(shí)際熱流強(qiáng)度最大峰值為200KW/ m2,采用第四代雙層水管冷卻的

14、球墨鑄鐵冷卻壁,并將爐襯與冷卻壁澆注成整體。鑄鐵冷卻壁的弱點(diǎn)是導(dǎo)熱率低 ,熱阻大,熱面溫度高 ,渣皮穩(wěn)定性差 ,在軟水準(zhǔn)卻和無料鐘布料配合下 ,高爐壽命12-15年。</p><p>　　3.3爐身中、上部結(jié)構(gòu)</p><p>　　爐身中部工作溫度800-1000C,一般采用球墨鑄鐵冷卻壁 ,并在熱面嵌鑄厚度為150mm的高鋁磚作為爐襯。爐身上部取消磚襯,采用2-3段光面鑄鐵冷卻壁,以抵抗

15、爐料和煤氣流的機(jī)械磨損,取消磚襯以形成穩(wěn)定的布料內(nèi)型。</p><p>　　薄壁高爐的國內(nèi)外現(xiàn)狀及應(yīng)用實(shí)例</p><p><b>　　芬蘭拉赫廠2號高爐</b></p><p>　　2號高爐內(nèi)容積1255m³,燒結(jié)礦為主要含鐵原料（占80%） ,采用全鑄鐵冷卻壁（高熱負(fù)荷區(qū)為第四代冷卻壁）和軟水閉環(huán)冷卻系統(tǒng) ,設(shè)計爐齡15年。

16、 爐型的主要特征為：爐缸直徑8m,死鐵層深度1.9m ,爐腹角14‘ ,爐身角 9‘ ,高徑比2.6,1個鐵口出鐵3400t/d ,出渣680t/d。爐缸爐底異常侵蝕區(qū)全部采用微孔炭磚,鐵口區(qū)用超微孔炭磚,爐底采用水冷,其上砌石墨磚、炭磚、微孔炭磚 ,爐底頂面砌2層高鋁磚(66%)陶瓷墊。高熱負(fù)荷區(qū)采用第四代鑄鐵冷卻壁 ,熱面鑄人石墨一碳化硅磚爐身中部冷卻壁鑄人高鋁磚,爐身上部采用2段無襯鑄鐵冷卻壁(國外稱之為爐喉冷卻壁)

17、。2號高爐于1996年6月大修改造后投產(chǎn) ,年年平均利用系數(shù)2.7 ,燃料比低于450Kg/t。</p><p><b>　　武鋼1號高爐</b></p><p>　　1號高爐大修改造 ,爐容從1386 m³擴(kuò)大到 2200 m³ ,爐缸直徑10.7m,采用全冷卻壁軟水串聯(lián)冷卻系統(tǒng),設(shè)計生產(chǎn)能力170萬t/a,爐齡15年 ,計劃于2001年5月投產(chǎn)

18、。爐型為矮胖型 ,高徑比2.45,爐身角,爐腹。爐缸采用微孔炭磚和陶瓷杯結(jié)構(gòu) ,爐底水冷,上砌2層1.2m半石墨炭磚 ,頂面以2層高鋁磚保護(hù),爐底異常侵蝕區(qū)亦采用微孔炭磚 ,死鐵層深2m。爐腹采用2段雙層水管鑄鐵冷卻壁,熱面嵌砌一剛玉磚,磚襯厚度150mm,爐腰和爐身下部引進(jìn)PW型銅冷卻壁2段夕銅冷卻壁厚度120mm ,含 C99.9%,連鑄成型并鑄橢 圓形流通道 ,消除傳統(tǒng)鑄管產(chǎn)生的絕熱層 ,熱面嵌砌155mm厚一磚襯 ,爐身中下部采

19、用4層雙層水管鑄鐵冷卻壁 ,熱面亦嵌砌一磚襯爐身中上部采用單層水管鑄鐵冷卻壁 ,熱面嵌砌155mm厚浸磷粘土磚爐身上部采用1段光面冷卻壁 ,維持布料內(nèi)型長期穩(wěn)定。</p><p>　　在總結(jié)國內(nèi)外同類型容積高爐內(nèi)型尺寸，原燃料條件，建議設(shè)計采用適宜強(qiáng)化冶煉的矮胖爐型，其優(yōu)點(diǎn)如下：　?。?）適當(dāng)矮胖,減小爐腹角、爐身角。有效高度Hu26.2m,可適應(yīng)濟(jì)鋼焦碳強(qiáng)度,Hu/D為2.4,適應(yīng)濟(jì)鋼原料條件,可保證爐況順行

20、和強(qiáng)化生產(chǎn)需要。較小的爐身角有利于受熱膨脹后的爐料下降,較小的爐腹角有利于煤氣流的均勻分布,減小對爐腹生成渣皮的沖刷,保護(hù)爐腹冷卻壁,延長其壽命。　?。?）加深死鐵層厚度,有利于開通死料柱下部通道,從而減少出鐵時鐵水環(huán)流對爐襯的侵蝕,提高爐底爐缸壽命。同時較深的死鐵層可多貯存鐵水,保證爐缸有充足的熱量儲備,穩(wěn)定鐵水溫度和成分?！　。?）加大爐缸高度。可保證風(fēng)口前有足夠的風(fēng)口回旋區(qū)，有利于煤粉的充分燃燒及改善高爐下部中心焦的透氣（液）

21、性，有利于改善氣體動力學(xué)條件。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 那樹人.煉鐵計算[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社， 2005.</p><p>　　[2] 郝素菊等.高爐煉鐵設(shè)計原理[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　[3] 周傳典主編.高爐哦生產(chǎn)技術(shù)手冊

22、[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[4] 張樹勛.鋼鐵廠設(shè)計原理（上冊）[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1994.</p><p>　　[5]萬新等.煉鐵設(shè)備及車間設(shè)計[M] .北京：冶金工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[6] 袁熙志編著.冶金工藝工程設(shè)計[M] .北京：冶金工業(yè)出版社，2003.</p><

23、p>　　[7] 馬竹梧等.鋼鐵工業(yè)自動化.煉鐵卷[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2000.</p><p>　　[8] 嚴(yán)允進(jìn)主編.煉鐵機(jī)械（第二版）[M] .北京：冶金工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[9]林佐華等，荷蘭霍戈文高爐長壽技術(shù)和實(shí)踐[J].北京：1993年第4期</p><p>　　[10]向鐘庸,王筱留.高爐設(shè)計—煉鐵工藝設(shè)計理論與實(shí)