1 高炉总年产量的计算据铸造生铁与炼钢生铁的换算系数1：1.15，得： 本高炉全年的生铁任务P=500×85％+500×15％×1.15 =425+86.25=511.25（万 t ／a ） 2 高炉有效容积的确定高炉有效容积可按下述步骤确定:（1）确定高炉全年的生铁任务。

已知本设计P=511.25（万 t ／a ） (2)计算高炉日产量这p P=－η）（1/365M P式中 M －高炉座数，座，本设计为2; η－高炉休风率，％，本设计取2％。

则：高炉的日产量P=－η）（1/365M P=98%2×36525.511⨯=0.715(万t) =71500(t)(3)计算高炉有效容积V uV u =IKp p ⨯＝n 式中 K －每吨生铁的焦比，t/t ，本设计取0.52;I －冶炼强度，t/(m 3×d)，本设计取1.3。

则高炉的有效容积 V u =I K p p ⨯＝n = 5.27150=2860（m 3） 3 高炉内型尺寸确定高炉内型各部位的尺寸确定如下： (1) 炉缸1） 炉缸直径（d/m ）。

d=0.32×V u 0.45=0.32×28600.45=0.32×35.92=11.49(m) 取d=11.5(m)。

2)炉缸高度。

①渣口高度（h z /m ）:h z =1.27 2C N pb ×d T⨯⨯⨯⨯γ 式中 b －生铁产量波动系数，本设计取1.25;p －生铁日产量，t;N －昼夜出铁次数，取12;C －渣口下部炉缸容积利用系数，为0.55～0.6，炉容大、渣量大时选取较低值， 本设计取为0.58；T γ－铁水密度，一般取7.2～7.4，本设计取为7.3； d －炉缸直径。

则： h z =1.27 2C N pb ×d T⨯⨯⨯⨯γ =1.27 211.5×7.3×0.58×127150×1.2×=1.69（m ） 取h z=1.7（m ）。

②风口高度（h f /m ）: h f =kh z式中 k －渣口高度与风口高度之比，一般为0.5～0.6，本设计取为0.5. 则：h f =k h z =0.551.7=3.09(m) 取h f =3.1(m). 风口数目的确定：按照经验公式 n=2(d+1)=2(11.5+1)=25 取风口数目n=26.取风口结构尺寸f=0.37（m ）. ③炉缸高度:h 1=h f +f=3.1+0.37=3.47（m ） 取h 1=3.5(m). 3)死铁层高度（h 0/m ）.死铁层高度 h 0取0.9米。

(2)炉腰。

根据经验数值，V u =2860m 3,取D/d=1.08～1.12.本设计取D/d=1.10。

则炉腰直径D=1.10d=1.10×11.5=12.65(m) 取D=12.7（m ） (3)炉腹。

炉腹角α=79°～83°。

本设计取α=80°炉腹高度 h 2=2d -D ×tan α =211.5-12.7×tan 80°=3.40(m) 取h 2=3.4(m).校核α：tan α=d -D 2h 2=11.5-12.73.42⨯=5.67 则：α=80.00°=80°（4）炉喉。

1）炉喉直径(d 1/m).取经验值d/D=0.64～0.73,本设计选d 1/D=0.7。

则：d 1=0.7D=0.7×12.7=8.89m(m) 取为d 1=8.9(m).2)炉喉高度（h 5/m ）选取炉喉高度h 5=4.0(m). (5)炉身、炉腹高度。

1）炉身、炉腰高度。

炉身角β。

β=80.5°～85.5°，本设计选取β=82°。

2）炉身高度（h 4/m ）.h 4= 0.5(D-d 1)tan β=0.5(12.7-8.9)tan 82°=13.52(m) 取h 4=13.5(m).校核β：tan β=14d -D 2h =8.9-12.713.52⨯=7.11 则：β=81.99°=81°59′3)炉腰高度（h 3/m ）.选取H u /D=2.4, 则：H u =2.5×D=2.5×12.7=31.75（m ） 取H u =32(m). 则：炉腰高度 h 3=H u -h 1-h 2-h 4-h 5=32-3.5-3.4-15.5-4.5 =5.1(m) （6）校核炉容。

V 1=4πd 2h 1= 4π×11.52 ×3.5=363.35（m 3） V 2=12πh 2(D 2+Dd+d 2)=12π×3.4×(12.72+12.7×11.5+11.52)=391.08(m 3)V 3=4πD 2h 3=4π×12.72×5.1=654.72(m 3)V 4=12πh 4(Dd 1+D 2+ d 12)=12π×13.5×(12.7×8.9+12.72+8.92)=1248.84(m 3)V 5=4πd 12h 5=4π×8.92×4.0=248.71(m 3)V u ′=V 1+V 2+V 3+V 4+V 5=363.35+391.08+654.72+1248.84+248.71=2897.7(m 3)误差 ΔV=|''-u u u V V V |=|7.28977.2897-2860|×100％=1.3％<2％，符合设计标准。

4 高炉内衬设计表4-4高炉内衬特征4.1炉底砌砖高炉炉底采用炭砖炉底，由表4-4可知炉底厚度为4800mm ，设计采用炉底外围直径为19200mm 。

设计采用炭砖型号为400mm ×400mm ×1500mm 。

则： 所需炭砖层数=4800/400=12(层) 因为：V 炉底 =∏r 2.h =∏×（19200/2）2×4800=4.42×1011（mm 3）V 砖 =400×400×1500=2.4×108 （mm 3） 则：所需砖块数n = 砖炉底V V =811104.2104.42⨯⨯=1842（块）4.2高炉死铁层区域砌砖死铁层厚度为0.9m ，即900mm ，则： 用砖层数=75900=12（层） 设计将死铁层分为4段，从下至上每段的砌砖层数为3。

第1段：前3层：d=10900mm 第一圈：G1-G3配合 G3：n s =12b b a -∏=135-15023014.32⨯⨯=97（块） G1：n p =bb n d s 1-∏=150135971090014.3⨯-⨯=141(块)根据前面的简便算法可知各圈的砌砖块数为： 第2段：第4层：d=11050mm第一圈：G3-G1配合 G3：n s =12b b a -∏=135-15023014.32⨯⨯=97（块） G1：n p =bb n d s 1-∏=150135971105014.3⨯-⨯=144(块)第7层：d=11200mm 第一圈：G1-G3配合 G3：n s =12b b a -∏=135-15023014.32⨯⨯=97（块） G1：n p =bb n d s 1-∏=150135971120014.3⨯-⨯=147(块)第4段：后3层：d=11350mm 第一圈：G1-G3配合 G3：n s =12b b a -∏=135-15023014.32⨯⨯=97（块） G1：n p =bb n d s 1-∏=150135971150014.3⨯-⨯=151(块)根据前面的简便算法可知各圈的砌砖块数为： 4.3高炉炉缸砌砖高炉炉缸高度为3.5米，则： 用砖层数=753500=47（层） 设计中将炉缸分为6段，从下至上每段的砌砖层数分别为：7，7，8，8，8，9。

第1段：内圈采用G4-G2配合 G4：n s =87（块） G2：n p =bb n d s 1-∏=150130871150014.3⨯-⨯=166（块）G4：n s =87（块） G2：n p =bb n d s 1-∏=150130871150014.3⨯-⨯=166（块）后4层，内圈采用G3-G1配合 G3：n s =97（块） G1：n p =bb n d s 1-∏=150135971150014.3⨯-⨯=154（块）4.4高炉炉腹砌砖高炉炉腹高度为3.4米，则： 用砖层数=753400=46（层） 炉腹内衬厚度345mm ，所以采用G4-G2配合。

为设计方便，将炉腹分为3段进行砌砖计算。

从下往上每段的砖层数分别为15，15，16. 第1段： G4：n s =87（块） G2：n p =bb n d s 1-∏=150130871170014.3⨯-⨯=170（块）第2段： G4：n s =87（块） G2： n p =bb n d s 1-∏=150130871210014.3⨯-⨯=178（块）G4：n s =87（块） G2：n p =bb n d s 1-∏=150130871250014.3⨯-⨯=186（块）高炉炉腰高度为5.1米，则： 用砖层数=755100=68（层） 炉腹内衬厚度345mm ，所以采用G4-G2配合。

G4：n s =87（块） G2：n p =bb n d s 1-∏=150130871270014.3⨯-⨯=191（块）4.6高炉炉身砌砖高炉炉腰高度为15.5米，则： 用砖层数=7515500=207（层） （1）炉身下半部。

为设计方便，将炉身下半部分分为15段，炉身下部炉衬厚度920mm 。

第1段： G4：n s =87（块） G2：n p =bb n d s 1-∏=150130871270014.3⨯-⨯=191（块）第2段： G3：n s =97（块） G1：n p =bb n d s 1-∏=150135971256014.3⨯-⨯=176（块）第3段： G4：n s =87（块） G2：n p =bb n d s 1-∏=150130871242014.3⨯-⨯=185（块）第4段： G3：n s =97（块） G1：n p =bb n d s 1-∏=150135971228014.3⨯-⨯=170（块）第5段：第12段第14段11段，炉身下部炉衬厚度575mm。

以下省略计算过程，将用转图列于下。