11.1 高炉矿槽、焦槽及供料系统矿槽、焦槽及供料系统的设计应根据原、燃料的品种、需要量和贮存量、槽上和槽下运输方式，以及高炉上料方式确定。
11.1.1 矿槽、焦槽及槽上运输高炉采用胶带运输机上料后，矿槽和焦槽的布置可根据具体情况（包括地形和场地条件）灵活布置。
11.1.1.1 槽上运输高炉所需烧结矿、焦炭分别由烧结厂、焦化厂供应。
球团矿、块矿、锰矿、石灰石、硅石、萤石等原料和辅助原料由原料厂供应。
由于已经普遍采用冷烧结矿、淘汰热烧结矿，因此，矿槽、焦槽的上下部均应采用胶带机运输设施，并应减少转运、跌落次数和落差。
以减少运输工程中烧结矿和焦炭的破碎。
槽上胶带运输机的条数应根据运输量等因素与总图、储运专业共同确定。
高炉使用胶带运输机时，要求烧结矿和球团矿的温度不高于80℃，胶带的倾角分别不大于16°和13°，胶带速度一般不大于2m/s。
各种散状物料的特性及胶带运输机允许最大倾角见表11-1。
注：物料的堆密度、安息角随物料的水分、粒度、带速等变化，应以实测为准。
运输机允许输送的物料块度取决于带宽、带速、槽角和倾角，也取决于大块物料出现的频率。
各种带宽有适用的最大块度。
由于高炉的原、燃料均进行过整粒，其块度均在运输机允许输送的物料块度的规定范围以内。
11.1.1.2 矿槽和焦槽的工艺参数矿槽、焦槽容积大小对高炉基建投资有一定影响。
矿槽、焦槽容积取决于原料品种的多少和管理水平，以及维修水平。
焦槽、矿槽主要的作用是满足高炉生产、配料和调节的要求。
为了解决烧结设备检修时能向高炉正常供料，一般应考虑原、燃料的落地贮存设施。
矿槽、焦槽容积的贮存时间主要是考虑供料系统胶带检修及高炉生产波动时能确保高炉正常生产。
矿槽的数目要满足矿种及矿槽倒换和检修的要求。
由于供料系统的胶带比运焦胶带容易损坏，焦炉的生产也比较稳定。
因此，贮矿槽的贮存时间多于焦槽的贮存时间。
在编制《规范》时，总结了《炼铁设计参考资料》推荐的高炉烧结矿槽和焦槽的贮存时间，并根据目前高炉普遍采用喷吹煤粉，焦比降低，焦槽贮存时间已经延长的实践，故将焦炭贮存时间做了适当的延长。
《炼铁设计参考资料》推荐的烧结矿槽和焦槽贮存时间见表11-2。
《规范》减少了1000m3级高炉的烧结矿贮存时间，其理由是在编写《炼铁设计参考资料》时，国内大部分1000m3级高炉使用热烧结矿，并采用铁路运输，矿槽损坏严重，经常修理，烧结矿不能落地贮存，所以矿槽的容积要求大。
《规范》规定，矿槽、焦槽数目应根据原料品种、贮存时间及清槽、检修等综合因素确定，并应符合容积大、数量少的要求。
焦槽的贮存时间应在8～10h。
高炉烧结矿槽贮存时间宜在10～14h。
烧结矿分级入炉时，可采用上限值。
其他原料的贮存时间应大于12h。
宝钢1号、2号高炉矿槽、焦槽的设计容积及贮存时间见表11-3。
由于宝钢高炉喷吹煤粉，焦比大幅度下降，1号、2号高炉的焦槽实际贮存时间延长至10h以上，能够满足高炉生产是要求。
而矿槽略显不足。
从宝钢高炉的矿槽、焦槽贮存时间来看，对容积大于和等于3000m3的高炉也是合适的。
宝钢高炉能够采用较小的烧结矿槽容积，是由于成功地使用了落地烧结矿，而得到了缓冲，并且加强了槽存量的管理。
近年来，梅山高炉也成功地使用了落地烧结矿。
在使用落地烧结矿时保持高槽位；加强槽下筛分，调整高炉操作。
包钢3号高炉矿槽和焦槽偏小，其贮存时间见表11-4.实际使用时焦槽的容量小，以及受装满系数的影响，显得紧张。
烧结矿分级入炉、小粒度烧结矿和小块焦回收是提高精料水平和降低能耗的措施。
矿槽和焦槽应进行炉料的在库量管理。
在库量的管理能保证原、燃料的贮存量，从而减少矿槽和焦槽的贮存时间，发挥计算机的管理功能和效益。
当原料品种单一时，在满足矿石贮存时间和槽下设备的可靠的情况下，可尽量扩大单个矿槽容积，相应减少矿槽数目。
矿槽、焦槽的高度可适当加高，但不宜太高，应避免焦炭、烧结矿的破碎。
烧结矿槽的最大跌落高度不宜超过14m。
11.1.2 矿槽、焦槽及料斗的设计矿槽、焦槽是贮存矿石及焦炭的容器；料斗是定量供给或按时序供料的容器。
通常，矿槽、焦槽和料斗是连成一体的，有时料斗也附属于给料机。
物料从料斗卸出的主要问题是如何控制其输出量，并将物料送至某特定场所。
因此，矿槽、焦槽和料斗的设计与给料机的选择存在相应的关系。
11.1.2.1 物料从矿槽、焦槽中卸出的流动模式物料从矿槽、焦槽和料斗中卸出的流动模式分为三类，一般称为“中心流动”、“整体流动”和“扩展流动”。
A 中心流动，又称柱塞流动或漏斗形流动实际上，物料的流动是不规则的，物料落入矿槽、焦槽中形成的漏斗通道垂直落下。
适合于矿槽、焦槽的净空高度受到限制，以及对炉料的偏析要求不高的场合使用。
B 整体流动这是理想的流动模式。
当排料口打开时，矿槽、焦槽内全部物料都在移动，且物料不产生偏析。
这种类型的矿槽、焦槽的槽壁角度较陡，断面无突然变化，并且有较大的排料口。
保证整体流动的矿槽、焦槽的高度较高。
适用于对物料的偏析要求高，并必须全部卸空的称量漏斗，以及使用黏性的物料的场合。
C 扩展流动这是把整体流动的优点与中心流动的经济性相结合。
扩展流动也称复合流动或混合流动。
D 对称流动和非对称流动对称流动，排料口设在矿槽、焦槽的中心线上。
对结构设计来说，对称流动有许多优点。
由于布置上的限制和费用方面的原因，建造了许多非对称流的矿槽、焦槽及料斗，或者对称矿槽、焦槽而带有偏离中心的排料口。
由于这种非对称的矿槽、焦槽及料斗的布置，多个排料口或侧向开口的偏心排料，以及偏心的装料，会出现贮料槽的流动模式方面的问题。
当给料机的设计或选择不当，或切断闸门只部分关闭时，在对称流动的料斗中也会出现偏心排料的流动模式。
由给料机或闸门引起的偏离中心的垂直流动模式，矿槽、焦槽就将产生与非对称流矿槽、焦槽一样的影响。
在矿槽、焦槽设计前需要了解固体物料的流动性质，高炉炉料的性质可以按经验估计，而新的炉料就需要测定或试验。
大型高炉应充分考虑炉料在矿槽、料斗和装料设备中产生的偏析。
11.1.2.2 贮槽的荷载A 贮槽内容物的荷载矿石超装时的荷载按下式计算：G=γV式中V—矿槽几何容积，m3；γ—各种原料堆密度（见表11-1），t/m3。
B 槽上设备及槽下悬挂物重量引起的载荷槽上设备及槽下悬挂物重量引起的荷载，包括槽上胶带运输机、卸料车、吊挂在矿槽上的闸门、给料机等。
为了保证称量准确，称量漏斗应由单独的台架支承，避免其他机械振动对称量的影响。
当贮槽下部设有振动给料机等设备时，应注意采取贮槽结构的防共振措施。
C 附加荷载槽上、槽下的平台、胶带运输机的走道的荷载，见表11-5。
表11-5 平台、走道的荷载11.4 供料系统设备焦槽、矿槽槽下设备及上料胶带运输机等各设备的能力，根据料批重量和高炉槽下供料设备的作业时间确定。
11.4.1 焦槽槽下设备及能力的确定焦槽槽下设备包括焦炭称量漏斗、焦炭胶带运输机、焦炭筛及碎焦胶带运输机等。
这些设备为通用设备，对设备本身可以查阅有关样本和书籍，其工艺要求和能力的确定是根据焦炭批重和高炉槽下供料设备的作业时间图表确定。
11.4.1.1 焦炭称量漏斗原燃料的称量装置有焦炭称量漏斗、矿石称量漏斗和矿石集中漏斗，以及辅助原料称量漏斗。
称量装置包括：贮存物料的漏斗、卸出物料的闸门及称量设备。
称量漏斗的工艺技术条件包括：贮存物料的种类、堆密度及静安息角；工作环境温度；排料能力；工作状况，以及秤的形式。
要求原料的称量装置具有高的精度，并且能根据高炉的装料制度自动称量和远距离控制；要求设备故障少，容易校秤，并长期稳定工作；称量装置的控制系统能与计算机交换信息。
焦炭称量漏斗一般为具有锰钢板内衬的钢板焊接结构。
钢板外壳厚度一般采用6～15mm；锰钢板内衬厚度为20～25mm。
对焦炭称量漏斗的工艺要求：（1）焦炭称量漏斗的有效容积应等于焦批或焦炭小批的容积。
（2）为了保证焦炭能顺利的全部卸空，防止在漏斗中产生积料，漏斗及溜槽的底板与侧板的交线应与水平面的夹角（真实角度）不小于45°；（3）漏斗的排料口及溜槽应与料车口大小或胶带运输机的宽度相适应，以保证焦炭全部漏入料车内或胶带运输机上而不致溅到外面；（4）称量漏斗的排料设备能力应与焦炭胶带运输机的能力相一致，并可进行调节；（5）支承称量漏斗的台架应单独设置。
以防其他设备的运动部件的振动影响称量精度。
（6）称量漏斗的上口宽度应与焦炭筛的宽度相适应。
在考虑漏斗的外形尺寸时，应充分利用漏斗的容积，但必须注意防止由于漏斗过高而加深料坑的深度，或者使焦炭称量漏斗的台架过高。
宝钢1号高炉按两个焦炭称量漏斗能容纳一批焦炭考虑，最大焦批重量W c.max为35t时，则：V c = W c.max / 2γc = 35 / (2×0.45) ≈40m3(11-10) 式中V c—焦炭称量漏斗容积，m3;W c.max最大焦炭批重，t/批；γc——焦炭堆密度，t/m3。
选用两个有效容积40m3、最大称重量20t的焦炭称量漏斗。
11.4.1.2 焦炭振动筛焦炭振动筛是将焦槽排出的焦炭进行筛分的设备，按图11-9槽下供料系统作业时间顺序图表，当焦炭批重为30t时，一批料的作业时间为420s，绘制焦炭振动筛的作业图表，如图11-10所示。
焦炭筛的能力按3台同时工作满足高炉生产考虑，不考虑低速运转的产量，并考虑富余率为20%，每台焦炭振动筛的生产能力为：Q s,c = 3600W c,max×ξ/(n×t s,c) (11-11)t s,c = T – (t c1+t c2)式中t s,c——焦炭筛的工作时间，s；T——装每批料的时间，s;t c1—焦炭筛低速运转时间，s;t c2—溜槽转换时间，s;ξ—胶带运输机的富余率，可取1.2；n—同时工作的焦炭筛数目。
11.4.1.3 焦炭胶带运输机焦炭胶带运输机的能力Q c,c按下式计算。
Q c,c =Q s,c×4=130×4=520t/h (11-12) 碎焦胶带运输机的能力按同时输送4台焦炭振动筛的合格焦炭量计算。
宝钢1号高炉槽下胶带运输机的能力见表11-14.11.4.1.4 碎焦胶带运输机按碎焦占合格焦炭的10%计算碎焦胶带运输机的能力。
11.4.1.5 焦槽设备的性能宝钢1号高炉槽槽下设备的技术性能列于表11-15。
表11-15 宝钢1号高炉槽槽下设备的技术性能11.4.2 矿槽槽下设备及能力的确定矿槽槽下设备包括矿石集中漏斗、矿石称量漏斗、辅助原料称量漏斗、烧结矿振动筛、矿石电动给料器、辅助原料电动给料器、矿石集中胶带运输机及烧结矿粉胶带运输机等。
这些设备的能力是根据矿批重量和高炉原料输送系统的作业时间顺序表中设定的作业时间确定的。
