超大型、高效、長壽高爐設計

答辯人：選題意義及依據選題意義：

由于生鐵成本占整個鋼鐵聯合企業生產成本的

50%之多。因此提高生鐵質量、降低生鐵成本將是鋼鐵企業的必由之路,達到上述目標的重要措施之一就是建設“大型、高效、長壽高爐”。

高爐大型化和長壽化是當今世界高爐煉鐵技術的主要發展趨勢，大型高爐具有投資和占地省、勞動生產率高、能源消耗低、生產成本低、污染物排放少、環境治理效果好等諸多綜合優勢。超大型、高效、長壽高爐含義超大型：衡量高爐的大小主要指高爐有效容積，即，高爐有效高度內包含的容積。所謂超大型，需要其有效容積達到5000m3以上。高效：比較直觀表現出高爐效率的指標為高爐的單位爐容產量，即，高爐一代爐役壽命單位有效爐容的產鐵量（單位為t/m3）。所謂高效，需要其單位爐容產量達到10000

t/m3以上。長壽：

高爐的一代爐役壽命指高爐從點火開爐到停爐大修之間的冶煉時間，或是指高爐相鄰兩次大修之間的冶煉時間?，F在國家出臺的設計規定中明確指出，高爐一代路易壽命應達到15年以上。國內部分高爐壽命統計舉例在爐腹、爐腰、爐身下部采用先進的冷卻系統和新型耐材。通過在爐缸爐底采用優質碳磚

和陶瓷結構材料解決短壽問題

高爐有效容積（m3）開爐時間停爐時間爐齡（年）單位爐容產量（t/m3）寶鋼1號（第一代）40631985-091997-0710.57950寶鋼1號（第二代）40631997-052008-0911.29091.5寶鋼2號（第一代）40631991-062006-0815.211612.3寶鋼3號43501994-09至今＞1712070武鋼5號（第一代）32001991-102007-515.611097首鋼3號25361993-062010-1217.613991首鋼1號25361994-082010-1216.413328首鋼4號21001992-052007-1215.612560梅山1號10801986-011995-118.96978梅山2號12501986-121997-0910.87022日本部分高爐壽命統計舉例相繼開發了第三代、第四代鐵素體基球墨冷卻壁率先建造了5000m3特大型高爐

廠爐代號有效容積（m3）開爐時間停爐時間爐齡（年）單位爐容產量（t/m3）千葉6號45001977-061998-0320.913386鹿島2號48001990-012005約16

福山4號42881990-022006-0216

福山5號46641986-112005-0119

大分2號52451988-122004-0215.211826君津4號51511988-072003-0214.6

倉敷2號28571979-032003-0824.515600和歌山4號27001982-022009-0727

歐洲部分高爐壽命統計舉例為了保證壽命，大多采用銅冷卻壁采用先進的爐型設計機構，如：法國的陶瓷杯爐缸等。

廠爐代號有效爐容（m3）開爐時間停爐時間爐齡（年）單位爐容產量（t/m3）荷蘭艾莫伊登7號44501991-062005-1214.511034法國福斯2號28431982-051993-1111.77342英國雷德卡1號43051968-101997-10107468德國漢博恩9號21321987-1220061815000德國施委爾根2號55131993-10至今＞18

比利時西德瑪A號29311992-062003-0310.86576國內外高爐技術水平比較由以上三個表格對比，可得出：

日本在80年代建設的高爐壽命已能達到15年左右，個別高爐達到20年以上。

歐洲在80年代中后期建設的高爐壽命達到12年以上。

我國高爐長壽技術自80年代末以來也取得了長足的進步，解決了爐缸爐底短壽和爐缸燒穿問題；采用了先進的冷卻系統和新型耐火材料等，使高爐壽命的到普遍延長，效率得到大幅度提高。

但由于國內高爐原燃料條件、技術裝備，特別是高爐長壽綜合技術方面存在問題，我國高爐壽命與國外相比仍有一定差距。高爐長壽關鍵技術高爐能否長壽主要取決于三個因素的綜合效果：這三者缺一不可，但其中第一項是高爐能否實現長壽的基礎，是高爐長壽的“先天因素”。高爐大修設計或新建時采用的長壽技術，如合理的爐型、優良的設備制造質量、高效的冷卻系統、優質的耐材和良好的施工水。穩定的高爐操作工藝管理和優質的原燃料條件。有效的爐體維護技術。高爐長壽關鍵技術

1.合理的內型2.可靠的結構3.良好的設備4.優選的耐材5.適宜的冷卻6.完善的檢測高效長壽低耗節能設計壽命15年以上高爐技術的發展方向

利用現代技術設計合理的高爐內型，為高爐一代爐役期

間獲得合理的操作內型奠定基礎。在高爐設計中推廣應用軟水或純凈水密閉循環冷卻技術,

實現并確保高爐一代爐役期間冷卻水五腐蝕物結垢。設計開發并研制應用新一代高爐無過熱冷卻器。采用精準無線數字化檢測元件實現對高爐各區域冷卻壁

水溫差熱負荷的在線檢測。進一步完善現代高爐爐缸爐底設計理論，對爐缸爐底耐

火材料選擇和匹配進行優化。進一步研究解析高爐爐渣鐵排放及風口回旋區工作過程設計指導思想和設計標準指導思想

遵循“先進、適用、可靠、環保、經濟、節能”的原則。貫徹執行國家有關經濟建設的方針、政策，執行國家和地方的有關標準、規范和規定。

吸收國內同類型工程的實踐經驗，使工程達到高質量、高效益、高勞動生產率、低能耗、低成本。設計標準

嚴格按照GB50427-2008中華人民共和國高爐煉鐵工藝設計規范設計：（1）高爐工作壽命達到15年以上，在高爐一代爐役期間，單位爐容的產鐵量達到或大于10000t。（2）采用先進合理的高爐冷卻設備及優質的耐火材料（3）高爐爐體、爐底應采用軟水密閉循環冷卻。（4）采用自立式結構。設計內容和最終目標

本設計與胡賢國同學的設計課題（高風溫、長壽熱風爐設計及煉鐵廠環保）相配套，共同設計一座煉鐵廠。我的設計內容主要為：設計一座5470m3高效、長壽高爐及其輔助系統（內容包括：礦焦槽系統、上料系統、爐頂系統、粗煤氣系統、高爐本體、風口平臺出鐵場、爐渣處理系統和煤粉噴吹系統等）設計該高爐對應的一座重力除塵設備及其它附屬設備；繪畫煉鐵車間縱剖圖；繪畫煉鐵廠平面布置圖；設計部分流程配料計算物料平衡計算熱平衡計算

完成冶煉計算確定爐容

計算爐缸、爐腹、爐身尺寸校核爐容

完成

爐型計算爐襯設計高爐冷卻高爐鋼結構及高爐基礎爐襯及冷卻

設備設計高爐車間原料系統高爐原料供應爐頂裝料裝置料罐結構及有關參數選擇高爐煤氣管道高爐煤氣除塵系統高爐爐頂余壓發電裝置

高爐

煤氣

系統風口及風口平臺設計出鐵口的設計高爐出鐵場設計爐前設備主鐵溝與撇渣器爐渣處理設備渣鐵處理

系統氣體供應系統煤粉的制備系統煤粉噴吹系統其它高爐噴吹燃料

系統及其它高爐送風

系統與胡賢國的設計內容配套,采用其設計結果達到共同高效、長壽的目的英文文獻翻譯Title:OptimizationforthestructureofBFhearthbottomandthearrangementofthermalcouples.

題目：高爐爐缸爐底結構的設計和熱電偶的優化布置Keywords:blastfurnace;hearthbottom;longevitydesign

;

erosion.

關鍵詞：高爐；爐缸爐底；長壽設計；侵蝕設計工作計劃2月27日至3月5日：

確定課題，查找閱讀課題相關文獻。（已完成）3月6日至4月10日：

完成物料平衡、熱平衡計算，完成爐型計算。同步進行專題綜述和英文文獻翻譯。（已完成）4月11日至4月30日：

進行高爐長壽、高效的具體設計(爐缸爐底冷卻及砌體結構設計,爐腹、