机械毕业设计（论文）文献综述-2200立方米砖壁合一薄壁高炉炉型设计.doc

附件10：重庆科技学院学生毕业设计（论文）文 献 综 述题目 2200m砖壁合一薄壁高炉炉型设计 院（系） 冶金与材料工程学院 专业班级 冶金工程 学生姓名 李春林 学号 2005541159 指导教师（签字） 文献综述要求1.文献综述是要求学生对所进行的课题搜集大量情报资料后综合分析而写出的一种学术论文。其特点“综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理，使材料更加精练明确、更有逻辑层次；“述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的描述和评价。2.文献综述中引用的中外文资料，内容必须与课题或专业方向紧密相关，理工类不得少于10篇，其它不少于12篇。3.文献综述不少于2000字。其所附注释、参考文献格式要求同正文。文献综述的评阅评阅要求：应根据学校“文献综述要求”，对学生的文献综述内容的相关性、阅读数量以及综述的文字表述情况等作具体的评价。指导教师的评语：指导教师（签字） 年 月 日现代薄壁高炉摘 要： 现代高炉的冶炼特征是,低渣量,大喷煤,低焦比,高利用系数 高炉结构的特征是,采用软水冷却、全冷却壁、薄壁炉衬、操作炉型的薄壁高炉。关键词：薄壁高炉 冷却壁 炉型 结构1、 高炉炼铁发展趋势近年来,炼铁技术迅猛发展,总的发展趋势是 建立精料基础,扩大高炉容积,减少高炉数目,延长高炉寿命,提高生产效率,控制环境污染,持续稳定地生产廉价优质生铁,增加钢铁工业的竞争力。现代高炉 的冶炼特征是,低渣量,大喷煤 ,低焦比,高利用系数高炉结构的特征是 ,采用软水冷却、全冷却壁、薄壁炉衬、操作炉型的薄壁高炉。高炉采用大喷煤、高利用系数冶炼 ,要求改善高炉的料柱透气性和延长高炉寿命高炉精料、布料、耐火材料、冷却等技术的进步,不断促进长寿的薄壁高炉发展。近年来新建或改造的薄壁高炉,设计标准炉龄年,利用系数2.3。单位炉容产铁10000t/ m以上。 2、 薄壁高炉的炉型 高炉的炉型随着高炉精料性能、冶炼工艺、高炉容积、炉衬结构、冷却形式的发展而演变,高炉设计的理念也随着科学技术的进步和生产实践的进展而更新。薄壁高炉的设计炉型,受到全冷却壁和薄壁炉衬结构的限制,不可能像厚壁高炉那样随着炉衬的侵蚀进行“火法修正 ”。薄壁高炉的设计炉型就是高炉的操作炉型,在生产中几乎始终保持稳定,消除了畸形炉型。长期稳定而平滑的炉型,有利于高炉生产的稳定和高效长寿。高炉操作炉型的显著特征是,炉腰直径扩大,高径 比减小,炉腹有、炉身角缩小。这种炉型发展趋势是炼铁技术进步的反映,它有利于改善高炉料柱透气性,稳定炉料和煤气流的合理分布,延长高炉寿命,对大型高炉采用大喷煤、低焦比、高利用系数冶炼更有意义。扩大炉腰直径,缩小炉腹角,可以提高炉腹煤气流的通过能力 ,降低煤气流速,稳定炉腹渣皮,延长炉腹寿命缩小炉身角,能够改善炉身料柱的透气性,降低煤气流速,减少炉料膨胀对炉衬和渣皮的摩擦力,延长炉身下部寿命。1000-4000m级现代薄壁高炉,炉腹角已经缩小到-，炉身角-，高径比2.5-2.0。3、 薄壁高炉的炉衬结构和冷却形式 薄壁高炉根据炉壁工作条件及侵蚀机理,对炉衬结构和冷却壁型式进行优化组合,着重研究解决高热负荷区炉腹、炉腰、炉身下部的寿命与炉缸炉底的寿命同步的问题,取消对炉衬频繁喷补,稳定高炉生产。3.1炉缸炉底结构 为了消除炉缸墙环裂和炉底异常侵蚀,按照“高导热、抗渗透 ”的理念,除了加深死铁层、减薄炉衬外,炉底炉缸还采用陶瓷杯和微孔炭砖结构。 采用优质微孔炭砖仁导热系数25W/(m.k) ,平均孔径0.1um、1um 孔容98% ,抗碱抗铁水熔蚀性优 ,并以陶瓷衬保护 ,对炉壁炉 底加强冷却、以控制800C碱蚀线和1150C铁水熔蚀线。为了提高冷却效率 ,降低热面温度 ,促进绝热层生成 ,采用薄炉缸（0.8-1.0m）和薄护底(2.5-3.0m)内衬结构。实践证明,这种炉缸炉底结构是卓有成效的,寿命长达15-20年。3.2高热负荷区炉壁结构 炉腹、炉腰、炉身下部为高热负荷区,它们 的炉壁位处软熔带生成范围,并面对“焦窗”喷出的高温高速煤气流 ,工作条件十分恶劣热流强度大,温度变化大 ,化学侵蚀严重 ,是制约高炉实现15-20年炉龄最薄弱的环节。对高热负荷区炉壁设计的理念是,强化冷却,减薄炉衬 ,降低炉壁温度,稳定渣皮,减少热损失,实现高炉长寿。 薄壁高炉的炉腹、炉腰和炉身下部 根据不同的炉料结构及其可能出现的最大热流强度,采用两种型式材质、结构的冷却壁。第四代铸铁冷却壁。炉料结构以烧结矿为主的高炉,实际热流强度最大峰值为200KW/ m2,采用第四代双层水管冷却的球墨铸铁冷却壁,并将炉衬与冷却壁浇注成整体。铸铁冷却壁的弱点是导热率低 ,热阻大,热面温度高 ,渣皮稳定性差 ,在软水准却和无料钟布料配合下 ,高炉寿命12-15年。3.3炉身中、上部结构炉身中部工作温度800-1000C,一般采用球墨铸铁冷却壁 ,并在热面嵌铸厚度为150mm的高铝砖作为炉衬。炉身上部取消砖衬,采用2-3段光面铸铁冷却壁,以抵抗炉料和煤气流的机械磨损,取消砖衬以形成稳定的布料内型。4、 薄壁高炉的国内外现状及应用实例 芬兰拉赫厂2号高炉 2号高炉内容积1255m,烧结矿为主要含铁原料（占80%） ,采用全铸铁冷却壁（高热负荷区为第四代冷却壁）和软水闭环冷却系统 ,设计炉龄15年。 炉型的主要特征为：炉缸直径8m,死铁层深度1.9m ,炉腹角14 ,炉身角 9 ,高径比2.6,1个铁口出铁3400t/d ,出渣680t/d。炉缸炉底异常侵蚀区全部采用微孔炭砖,铁口区用超微孔炭砖,炉底采用水冷,其上砌石墨砖、炭砖、微孔炭砖 ,炉底顶面砌2层高铝砖(66%)陶瓷垫。高热负荷区采用第四代铸铁冷却壁 ,热面铸人石墨一碳化硅砖炉身中部冷却壁铸人高铝砖,炉身上部采用2段无衬铸铁冷却壁(国外称之为炉喉冷却壁)。2号高炉于1996年6月大修改造后投产 ,年年平均利用系数2.7 ,燃料比低于450Kg/t。武钢1号高炉 1号高炉大修改造 ,炉容从1386 m扩大到 2200 m ,炉缸直径10.7m,采用全冷却壁软水串联冷却系统,设计生产能力170万t/a,炉龄15年 ,计划于2001年5月投产。炉型为矮胖型 ,高径比2.45,炉身角,炉腹。炉缸采用微孔炭砖和陶瓷杯结构 ,炉底水冷,上砌2层1.2m半石墨炭砖 ,顶面以2层高铝砖保护,炉底异常侵蚀区亦采用微孔炭砖 ,死铁层深2m。炉腹采用2段双层水管铸铁冷却壁,热面嵌砌一刚玉砖,砖衬厚度150mm,炉腰和炉身下部引进PW型铜冷却壁2段夕铜冷却壁厚度120mm ,含 C99.9%,连铸成型并铸椭 圆形流通道 ,消除传统铸管产生的绝热层 ,热面嵌砌155mm厚一砖衬 ,炉身中下部采用4层双层水管铸铁冷却壁 ,热面亦嵌砌一砖衬炉身中上部采用单层水管铸铁冷却壁 ,热面嵌砌155mm厚浸磷粘土砖炉身上部采用1段光面冷却壁 ,维持布料内型长期稳定。 在总结国内外同类型容积高炉内型尺寸，原燃料条件，建议设计采用适宜强化冶炼的矮胖炉型，其优点如下：（1）适当矮胖,减小炉腹角、炉身角。有效高度Hu26.2m,可适应济钢焦碳强度,Hu/D为2.4,适应济钢原料条件,可保证炉况顺行和强化生产需要。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,减小对炉腹生成渣皮的冲刷,保护炉腹冷却壁,延长其寿命。（2）加深死铁层厚度,有利于开通死料柱下部通道,从而减少出铁时铁水环流对炉衬的侵蚀,提高炉底炉缸寿命。同时较深的死铁层可多贮存铁水,保证炉缸有充足的热量储备,稳定铁水温度和成分。（3）加大炉缸高度。可保证风口前有足够的风口回旋区，有利于煤粉的充分燃烧及改善高炉下部中心焦的透气（液）性，有利于改善气体动力学条件。参考文献1 那树人.炼铁计算M. 北京：冶金工业出版社， 2005.2 郝素菊等.高炉炼铁设计原理M.北京：冶金工业出版社，2003.3 周传典主编.高炉哦生产技术手册M.北京：冶金工业出版社，2002.4 张树勋.钢铁厂设计原理（上册）M.北京：冶金工业出版社，1994.5万新等.炼铁设备及车间设计M .北京：冶金工业出版社，2007.6 袁熙志编著.