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式中： P——鼓风机出口风压，Pa； Pt——高炉炉顶压力，Pa； ΔpLS——高炉料柱阻力损失，Pa； ΔPFS——高炉送风系统阻力损失，Pa。
常压高炉炉顶压力应能满足煤气除尘系统阻力损失和煤气输送的需要。高压操作可使高炉获得良好的冶炼效果，目前大中型高炉广为采用，大型高炉炉顶压力已达到0.25～0.40MPa.料柱阻力损失与高炉有效高度及炉料结构有关。送风系统阻力损失取决于管路布置、结构形式和热风炉类型。
3.既能均匀、稳定地送风又要有良好的调节性能和一定的调节范围。高炉冶炼要求固定风量操作，以保证炉况稳定顺行，此时风量不应受风压波动的影响。但有时需要定风压操作，如在解决高炉炉况不顺、或热风炉换炉时，需要变动风量但又必须保证风压的稳定。此外高炉操作中常需加、减风量，如在不同气象条件下、采用不同炉顶压力、或料柱阻力损失变化时，都要求风机出口风量和风压能在较大范围内变化，因此，风机要有良好的调节性能和一定的调节范围。 6.1.2 高炉鼓风机的选择
选择高炉鼓风机，要根据高炉要求的风量和风压，还要考虑鼓风机特性曲线。根据物料平衡计算得到的风量是标准状态下的体积即质量风量，鼓风机特性曲线是在特定吸气条件下测得的风量与风压的关系曲线，由于使用地区气温、湿度和气压的差异，同一转速输出的风量和风压变化很大。因此，选择风机应参照出厂特性曲线，进行风量和风压的修正。
综上所述，设计高炉车间，合理选择风机是一项重要工作，选择风机的主要依据是高炉有效容积和生产能力，同时也应考虑到使用地区的自然气候条件，以及高炉冶炼条件。选择高炉鼓风机要考虑以下两点：
(1)高炉鼓风机最大质量鼓风量应能满足夏季高炉最高冶炼强度的要求；冬季，风机应能在经济区域工作，不放风，不飞动。
(2)对于高压操作的高炉，应考虑常压冶炼的可行性和合理性。
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6.2 热风炉设计
6.2.1 热风炉
本设计采用高温内燃式热风炉。
本设计采用参照鞍钢高炉热风炉主要设计参数后，取得主要设计参数和技术指标如表6.1。 表6.1 热风炉主要设计参数和技术指标 项目 加热风量/m3?min-1 冷风压力/MPa 设计风温/℃ 拱顶温度/℃
指标 6700 0.49 1250 1420 项目 格子砖高度/m 格子砖形式 格孔直径/m 1m3格子砖加热面积/m2 指标 36 高效7孔砖
40 40.3 28 页
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废气温度/℃ 热风炉座数 热风炉直径/mm 蓄热室断面积/m2 燃烧室断面积/m2
310 4 11200 55 13.9
每座热风炉加热面积/m2 1m3炉熔加热面积/m2 每座热风炉格子砖质量/t
热风炉总高度/m
79794 35.7 2526 47.5
据生产实践表明拱项温度较燃烧气体温度大约低100—150℃，蓄热面积大，由于将燃烧室火井改变为眼睛形热风通道，可增加格子砖的蓄热能力，一般比原内燃式热风炉增加20.30％左右，且有利于蓄热审气流的均匀分布。寿命长，因为燃烧火井改成了热风通道，使隔墙两侧的温差大大降低。送风期和燃烧期的温差变化也小，热应力减小可以避免出现隔墙开裂、掉砖、倾斜、短路等现象，提高了隔墙寿命，从而提高了热风炉的寿命。
热风炉的烧嘴布置在热风炉顶部，助燃风环管和煤气环管设在上部。为防止冉送风过程中热风烧坏烧嘴，从冷风管道上引出一条送到热风炉顶部，在送风过程中从烧嘴部位向内吹送，从而起到了保护烧嘴，提高烧嘴寿命的作用。
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8 粗煤气管道及重力除尘器
8.1 粗煤气管道
根据经验数据，高炉外封罩导出口出口处的总截面积应适当加大，以降低煤气流速，减少带出的炉尘量，各部位粗煤气管道流速要求如下，导出管为3～4m/s，上升管为5～7m/s，下降管为7～11m/s。
炉喉截面积：S=π(d1/2)2=π(9.00/2)2= 63.62(m2) （dl为炉喉直径） 导出管总截面积：S导出=S×40%= 63.62×40%=25.45(m2 ) 取S导出=26m2 煤气在导出管的流速为4m/s。 导出管的倾角为53°。
导出管的直径：S导出/4=π(D导出/2)2 得：D导出=2.88m
煤气上升管的总截面积：S上升=S×25%=63.62×25%=15.91(m2) 取S上升=16.0m2
煤气上升管的直径： S上升/4=π(D上升/2)2 得： D上升=2.27m
V上升= (S导出×V导出)/S上升=25.45×4/16.0=6.3m/s 上升管内煤气流速为5～7m/s,所以，符合要求。
煤气下降管的总截面积：S下降= S上升×80%=16.0×80%=12.80(m2) 取S下降=13m2
煤气下降管的直径： S下降=π(D下降/2)2 得：
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D下降=4.07m
V下降= (S上升×V上升)/S下降=16.0×6.3/13=7.75m/s
下降管煤气标态流速应大于上升管煤气流速,流速为7～11m/s，所以符合要求。
参考鞍钢新2、3号高炉设计（3200m3）炉顶煤气管球形连接，取高炉煤气经4根直径为Φ2300mm的煤气导出管、上升管，接入Φ5800mm连接球。混合后，经直径为Φ3400mm的下降管进入重力除尘器。
8.2 粗除尘器设计
重力除尘器圆筒部分直径D(m)：D=1.13(Q/v)0.5
式中：Q—煤气流量；
v—煤气在圆筒内的速度约0.6-1.0m/s高压取高值，本设计取0.8m/s。 Q= S下降×V下降=13×7.75=100.75m3/s
D=1.13(Q/v)0.5=1.13（100.75/0.8）0.5=13.886m=13886mm F除尘=π(D/2)2=π(13.886/2)2=151.44(m2) 除尘器圆筒部分高H(m)：H=Qt/F
式中：t—煤气在圆筒部分停留时间，一般取12-15s，大高炉取低值；
F—除尘器截面积。
H=Qt/F=100.75×13/151.44=8.65m=8650mm
本设计参照鞍钢高炉后，取D=13886mm，中心导管直径=3274mm，煤气出口径=3000mm，排灰口外径=890mm，上锥体高度=7596mm，H=13860mm，下锥斗高度=7309mm。