煉鐵學(xué)0

1、煉 鐵 學(xué),第一章 高爐生產(chǎn)概述 第二章 高爐用原料 第三章 高爐冶煉原理 第四章 高爐及熱鳳爐、煤氣系統(tǒng)的操作第五章 高爐開(kāi)、停爐，休、復(fù)風(fēng)及高爐事故處理第六章 高爐強(qiáng)化冶煉第七章 高爐主要設(shè)備選型及其維護(hù)第八章 高爐技術(shù)進(jìn)步,第一章 高爐生產(chǎn)概述,,1．什么叫生鐵？,生鐵與熟鐵、鋼一樣，都是鐵碳合金，它們的區(qū)別是含碳量的多少不同。一般把含碳量小于0.2％的叫熟鐵，含碳0.2～1.7％的叫鋼，含碳1.7％以上的叫生鐵。,

2、2．生鐵有哪些種類(lèi)？,生鐵一般分為三大類(lèi)：即供煉鋼用的煉鋼鐵，供鑄造機(jī)件和工具用的鑄造鐵（包括球墨鑄鐵用的生鐵），以及作鐵合金用的高爐錳鐵和硅鐵。此外還有含特殊元素釩的含釩生鐵。我國(guó)現(xiàn)行各類(lèi)生鐵的牌號(hào)和化學(xué)成分列于附表6。,3．高爐煉鐵的工藝流程由哪幾部分組成？,在高爐煉鐵生產(chǎn)中，高爐是工藝流程的主體，從其上部裝入的鐵礦石、燃料和熔劑向下運(yùn)動(dòng)；下部鼓入空氣燃燒燃料，產(chǎn)生大量的還原性氣體向上運(yùn)動(dòng)；爐料經(jīng)過(guò)加熱、還原、熔化、造渣、滲碳、脫硫

3、等一系列物理化學(xué)過(guò)程，最后生成液態(tài)爐渣和生鐵。它的工藝流程系統(tǒng)除高爐本體外，還有上料系統(tǒng)、裝料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、回收煤氣與除塵系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)以及為這些系統(tǒng)服務(wù)的動(dòng)力系統(tǒng)等，見(jiàn)圖1－1。,,4．上料系統(tǒng)包括哪些部分？,上料系統(tǒng)包括：貯礦場(chǎng)、貯礦倉(cāng)、焦倉(cāng)、倉(cāng)上運(yùn)料設(shè)備（火車(chē)與礦車(chē)或皮帶）、礦石與焦炭的槽下篩分設(shè)備、返礦和返焦運(yùn)輸設(shè)備、入爐礦石和焦炭的稱(chēng)量設(shè)備、將爐料運(yùn)送至爐頂?shù)脑O(shè)備（皮帶或料車(chē)與卷?yè)P(yáng)機(jī)）等等。,5．裝料系統(tǒng)包括哪

4、些部分？,鐘式布料設(shè)備的高爐包括：爐頂受料斗、旋轉(zhuǎn)布料器、大小料鐘或三套料鐘、大小料斗、料鐘平衡桿與液壓傳動(dòng)裝置或卷?yè)P(yáng)機(jī)、活動(dòng)爐喉?yè)醢?、探料尺等。無(wú)料鐘布料的高爐包括：受料罐、上下密封閥、截流閥、中心喉管、布料溜槽、旋轉(zhuǎn)裝置及液壓傳動(dòng)設(shè)備等。高壓操作的高爐還有均壓閥和均壓放散閥。,6．送風(fēng)系統(tǒng)包括對(duì)些都分？,送風(fēng)系統(tǒng)包括：鼓風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)管道、放風(fēng)閥、混風(fēng)閥、熱風(fēng)爐、熱風(fēng)總管、環(huán)管、支管、直到風(fēng)口。富氧送風(fēng)時(shí)在冷風(fēng)管道上安裝環(huán)形送氧管、

5、在富氧管道上安裝截?cái)嚅y和逆止閥，流量調(diào)節(jié)閥及流量與壓力儀表。加濕鼓風(fēng)時(shí)在冷風(fēng)管道上安裝環(huán)形蒸汽噴入管，在蒸汽管道上安裝截?cái)嚅y、蒸汽流量調(diào)節(jié)閥、濕度計(jì)與蒸汽壓力表等。,7．煤氣回收與除塵系統(tǒng)包括哪些部分？,一般包括爐頂煤氣上升管、下降管、煤氣截?cái)嚅y或水封、重力除塵器、洗滌塔與文氏管（或雙文氏管）、電除塵、脫水器。干式除塵的高爐有布袋除塵箱，有的有旋風(fēng)除塵器。高壓操作的高爐還有高壓閥組等。,8．渣鐵處理系統(tǒng)包括哪些部分？,渣鐵處理系統(tǒng)包括：

6、出鐵場(chǎng)、泥炮、開(kāi)口機(jī)、堵渣機(jī)、爐前吊車(chē)、渣鐵溝、渣鐵分離器、鐵水罐、鑄鐵機(jī)、修罐庫(kù)、渣罐、水渣池、以及爐前水力沖渣系統(tǒng)。,9．噴吹系統(tǒng)包括哪些部分？,噴吹煤粉時(shí)有制粉機(jī)、煤粉倉(cāng)、煤粉輸送設(shè)備及管道、高爐貯煤粉罐、混合器，分配調(diào)節(jié)器、噴槍、壓縮空氣及安全保護(hù)系統(tǒng)等。噴吹重油時(shí)有卸油泵、貯油罐、過(guò)濾器、送油泵、調(diào)壓穩(wěn)壓裝置、噴槍及蒸汽保溫與吹掃裝置。噴吹天然氣時(shí)有天然氣管道、自動(dòng)截?cái)嚅y、壓力表、流量表，安全閥、放散閥、吹掃閥、流量調(diào)節(jié)閥等。

7、,10．動(dòng)力系統(tǒng)包括那些部分？,動(dòng)力系統(tǒng)包括水、電、壓縮空氣、氮?dú)狻⒄羝认到y(tǒng)。電：包括高爐各系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)與控制、照明等雙電源。水：包括高爐本體（包括風(fēng)渣口）、熱風(fēng)爐閥門(mén)冷卻用的工業(yè)水、軟化水的給排水系統(tǒng)，鑄鐵機(jī)、煤氣清洗系統(tǒng)、水力沖渣用水的循環(huán)分級(jí)利用給排水系統(tǒng)，以及事故備用水源與清洗水箱和水溫升高時(shí)用的高壓水設(shè)備。此外，還有輸送煤粉和動(dòng)力用壓縮空氣，防火防爆、驅(qū)趕體風(fēng)時(shí)管道與設(shè)備中殘留煤氣的氮?dú)夂驼羝约氨赜玫恼羝取?1

8、1．高爐生產(chǎn)有哪些特點(diǎn)？,一是長(zhǎng)期連續(xù)生產(chǎn)。高爐從開(kāi)爐到大修停爐一直不停地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，僅在設(shè)備檢修或發(fā)生事故時(shí)才暫停生產(chǎn)（休風(fēng)）。高爐運(yùn)行時(shí)，爐料不斷地裝入高爐，下部不斷地鼓風(fēng)，煤氣不斷地從爐頂排出并回收利用，生鐵、爐渣不斷地聚集在爐缸定時(shí)排出。二是規(guī)模越來(lái)越大型化?，F(xiàn)在已有5000m3以上容積的高爐，日產(chǎn)生鐵萬(wàn)噸以上，日消耗礦石近2萬(wàn)t，焦炭等燃料5kt。,11．高爐生產(chǎn)有哪些特點(diǎn)？,三是機(jī)械化、自動(dòng)化程度越來(lái)越高。為了準(zhǔn)確連續(xù)地完成

9、每日成千上萬(wàn)噸原料及產(chǎn)品的裝入和排放。為了改善勞動(dòng)條件、保證安全、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，要求有較高的機(jī)械化和自動(dòng)化水平。四是生產(chǎn)的聯(lián)合性。從高爐煉鐵本身來(lái)說(shuō)，從上料到排放渣鐵，從送風(fēng)到煤氣回收，各系統(tǒng)必須有機(jī)地協(xié)調(diào)聯(lián)合工作。從鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中煉鐵的地位來(lái)說(shuō)，煉鐵也是非常重要的一環(huán)，高爐體風(fēng)或減產(chǎn)會(huì)給整個(gè)聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響。因此，高爐工作者要努力防止各種事故，保證聯(lián)合生產(chǎn)的順利進(jìn)行。,12．高爐生產(chǎn)有哪些產(chǎn)品和副產(chǎn)品？,高爐生產(chǎn)的產(chǎn)品是

10、生鐵。副產(chǎn)品是爐渣、高爐煤氣和爐塵（瓦斯灰）。,13．高爐渣有哪些用途？,高爐渣的用途很廣，主要有以下幾方面。l）液態(tài)爐渣用水急冷成水渣，可作水泥原料。2）液態(tài)爐渣用高壓蒸汽或高壓空氣吹成渣棉 可作絕熱保溫材料。3）液態(tài)爐渣用少量高壓水沖到一個(gè)旋轉(zhuǎn)的滾筒上急冷而成膨珠（膨脹渣），是良好的保溫材料。4）用爐渣制成的礦渣磚、干渣塊可作鋪路材料。,14．高爐煤氣有什么用途？,高爐煤氣一般含有20％以上的一氧化碳、少量的氫和甲烷，發(fā)熱值

11、一般為2900～3800kJ/m3，是一種很好的低發(fā)熱值氣體燃料，除用來(lái)燒熱風(fēng)爐以外，還可供煉焦、均熱爐和燒鍋爐用。,15．高爐爐塵有什么用途？,爐塵是被高速上升的煤氣帶離高爐的細(xì)顆粒爐料。一股含鐵30～50％，含碳10～20％。經(jīng)煤氣除塵器回收后，可用作燒結(jié)礦原料。,16．高爐煉鐵有哪些技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)？,對(duì)高爐生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益的總要求是高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽。其主要指標(biāo)有：,它是指每立方米高爐有效容積一晝夜生產(chǎn)煉鋼鐵的噸數(shù)，即

12、高爐每晝夜生產(chǎn)某品種的鐵量（P）乘以該品種折合為煉鋼鐵的折算系數(shù)（A）后與有效容積（A）的比值：國(guó)外某些國(guó)家的表示方法正好相反，它是指每晝夜冶煉It煉鋼鐵所占的有效容積：,l）高爐有效容積利用系數(shù)η,,,現(xiàn)已分為焦炭冶煉強(qiáng)度和綜合冶煉強(qiáng)度兩個(gè)指標(biāo)。焦炭冶煉強(qiáng)度是指每晝夜、每立方米高爐有效容積消耗的焦炭量，即一晝夜裝入高爐的于焦炭量（Qk）與有效容積 （Vu）的比值：由于采取噴吹燃料技術(shù)，將一晝夜噴吹的燃料量與焦炭量相加后與有

13、效容積之比就叫做綜合冶煉強(qiáng)度：,2）冶煉強(qiáng)度I,,,3）休風(fēng)率,休風(fēng)率是高爐休風(fēng)停產(chǎn)時(shí)間占規(guī)定日歷作業(yè)時(shí)間的百分?jǐn)?shù)。所謂規(guī)定日歷作業(yè)時(shí)間是指日歷時(shí)間減去計(jì)劃大、中修時(shí)間和封爐時(shí)間。以上三個(gè)指標(biāo)都是反映高爐生產(chǎn)率、作業(yè)率方面的指標(biāo)。高爐有效容積利用系數(shù)和冶煉強(qiáng)度越高，休風(fēng)率越低，表示高爐越高產(chǎn)。,4）生鐵合格率,這是反映質(zhì)量的指標(biāo)。生鐵的化學(xué)成分符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)叫合格生鐵。生產(chǎn)的合格鐵量占高爐總產(chǎn)鐵量的百分?jǐn)?shù)叫生鐵合格率。,5）焦比K,它

14、是冶煉It生鐵所需要的干焦量：,,6）折算焦比K折,它是將所煉某品種的生鐵折算成煉鋼鐵以后，計(jì)算冶煉It煉鋼鐵所需要的干焦炭量：,,7）煤比Y和油比M,煤比是每煉It生鐵所噴吹的粉煤量。油比是每煉It生鐵所噴吹的重油量。,,8）綜合燃料比,它是指冶煉It生鐵所消耗的干焦炭量與煤粉、重油量之和。,9）綜合焦比,在此先要了解煤或油與焦炭的置換比。高爐采用噴吹煤粉或重油以后，噴吹單位重量（或體積）的燃料所能替代焦炭的數(shù)量叫燃料的置換比。置

15、換比愈高，表示噴吹燃料的質(zhì)量和利用率越好。綜合焦比是將冶煉1t生鐵所噴吹的煤粉或重油量乘上置換比折算成干焦炭量，再與冶煉It生鐵所消耗的干焦炭量相加即為綜合焦比。,10）綜合折算焦比,它是在計(jì)算綜合焦比的基礎(chǔ)上，再把各種品種的生鐵折算為煉鋼鐵后計(jì)算而得的。,11）工序能耗,煉鐵工序能耗是指某一段時(shí)間（月、季、年）內(nèi)，高爐生產(chǎn)系統(tǒng)（原料供給、高爐本體、渣鐵處理、鼓風(fēng)、熱風(fēng)爐、噴吹燃料、碾泥、給排水）、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)（機(jī)修、化驗(yàn)、計(jì)量、環(huán)保等

16、）以及直接為煉鐵生產(chǎn)服務(wù)的附屬系統(tǒng)（廠(chǎng)內(nèi)食堂、浴室、保健站、休息室、生產(chǎn)管理和調(diào)度指揮系統(tǒng)等）所消耗的各種能源的實(shí)物消耗量，扣除回收利用能源，并折算成標(biāo)準(zhǔn)煤（29330kJ/t）與該段時(shí)間內(nèi)生鐵產(chǎn)量之比值。,為了將冶煉煉鋼鐵和鑄造鐵兩個(gè)品種和不同冶煉條件的高爐煉鐵工序能耗統(tǒng)一評(píng)定等級(jí)，按著鼓勵(lì)先進(jìn)、合理折算的原則，對(duì)兩個(gè)主觀上很難解決的因素（礦石品位和冶煉鐵種）對(duì)工序能耗的影響規(guī)定了折算指標(biāo)。一是規(guī)定入爐礦石品位為55％，實(shí)際入爐礦石品

17、位與55％的差值每降低1％，工序能耗增加0.8％，超過(guò)55％的部分不折算。二是以煉鋼鐵為基數(shù)，鑄l4與煉鋼鐵的工序能耗折算系數(shù)為1.08，鑄18為1.11，鑄22為1.14……即鑄造鐵以1.08為起點(diǎn)，每增加一個(gè)牌號(hào)，增加折算系數(shù)0.03。另外規(guī)定入爐廢鐵在20kg/t鐵以?xún)?nèi)時(shí)，按廠(chǎng)內(nèi)自循環(huán)廢鐵考慮，不進(jìn)行折算。超過(guò)20kg/t鐵的部分，以廢鐵含鐵量75％計(jì)算入爐品位，即按考慮廢鐵后的含鐵量與55％比較，增減1％含鐵量都要按減增0.8％