【正文】 渣鐵流動，抑制渣鐵對爐底周圍的環(huán)流侵蝕，起到保護(hù)爐底的效果。不同爐容的高爐，要求的鐵口正常深度范圍見表4—9 7—磚墻；8—鐵口保護(hù)板；9—泥套◆出鐵口的工作條件受到高溫、機(jī)械沖刷和化學(xué)侵蝕等一系列的破壞作用，工作條件十分惡劣。上渣率是指從渣口排放的爐渣量占全部爐渣量的百分比。 撇渣器又稱砂口，它位于出鐵主溝末端，是出鐵過程中利用渣鐵密度的不同而使之分離的關(guān)鍵設(shè)備?！粼O(shè)有各種出鐵設(shè)備。 　　高爐冶煉工藝流程簡圖：　　[高爐工藝]高爐冶煉過程:　　高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過程。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出?！　「郀t冶煉原理簡介：　　高爐生產(chǎn)是連續(xù)進(jìn)行的。完成渣、鐵口和各種爐前專用設(shè)備的維護(hù)工作。 鐵口維護(hù)不好。 鐵口由鐵口框架、冷卻板、磚套、鐵口孔道等組成。 ①鐵口過淺，無固定的泥包保護(hù)爐墻，在渣鐵的沖刷侵蝕作用下，爐墻越來越薄，使鐵口難以維護(hù)，容易造成鐵水穿透殘余的磚襯而燒壞冷卻壁，甚至發(fā)生鐵口爆炸或爐缸燒芽等重大惡性事故。 ⑥嚴(yán)禁潮鐵口出鐵。 ⑧解體舊泥套使用的切削刮刀角度應(yīng)和泥炮角度一致。 4．撇渣器的工作原理利用渣鐵密度的不同，使熔渣浮在鐵水面上，撇渣器的鐵水出口處(小井)有一定的高度，使大閘前后保持一定的鐵水深度，過道眼連通著前溝槽和小井，僅讓鐵水通過，達(dá)到渣鐵分離的目的。如圖4—8所示。 ◆渣口泥套必須完整無缺，保持完整適宜的渣口泥套，發(fā)現(xiàn)破損應(yīng)在放渣前及時修補(bǔ)，做新泥套時一定要把殘?jiān)鼡竷?，泥套要與渣口嚴(yán)密接觸，與渣口眼下沿平齊，不得偏高或偏低，新泥套應(yīng)烤干后使用。 ①渣鐵連續(xù)出不凈，使?fàn)t缸的鐵水超過安全容鐵量； ①加強(qiáng)設(shè)備的檢查，接班后應(yīng)試堵；一般鐵水溫度為1350～1550℃，爐渣溫度比鐵水溫度高50～100℃。礦石粒度均勻有利于透氣性改善和煤氣利用率提高。但隨著冶煉條件的變化，噴吹煤粉量增加，邊緣氣流增加。理論燃燒溫度過低，渣鐵溫度不足，爐況不順，嚴(yán)重時會導(dǎo)致風(fēng)口灌渣，甚至爐冷事故。對t理影響的順序?yàn)樘烊粴?、重油、煙煤、無煙煤，噴吹天然氣時t理降低幅度最大。◆噴吹燃料噴吹燃料在熱能和化學(xué)能方面可以取代焦炭的作用。◆裝料設(shè)備類型(主要分鐘式爐頂和布料器，無鐘爐頂)和結(jié)構(gòu)尺寸(如大鐘傾角、下降速度、邊緣伸出料斗外長度，旋轉(zhuǎn)溜槽長度等)?！魻t料裝入順序。布料方式◆單環(huán)布料。、240176。◆當(dāng)n=d／2時，即堆尖移至爐墻，W減小則中心減輕；若WW0后繼續(xù)減小，爐料仍將落至邊緣。爐容越大，爐喉直徑也越大，批重應(yīng)相應(yīng)增加。無料鐘高爐料線零位在爐喉鋼磚上沿?！舾郀t合理氣流分布規(guī)律首先要保持爐況穩(wěn)定順行，控制邊緣與中心兩股氣流；其次是最大限度地改善煤氣利用，降低焦炭消耗。若下部風(fēng)速高回旋區(qū)大，爐缸初始?xì)饬鬟吘壿^少時，也不宜采用過分加重中心的裝料制度，應(yīng)先適當(dāng)疏導(dǎo)邊緣，然后再擴(kuò)大批重相應(yīng)增加負(fù)荷?！粼虾猩倭康难趸i、氧化鎂。冶煉硅鐵、鑄造鐵時，應(yīng)選擇較低的爐渣堿度。％，％。，對爐缸工作起決定性的作用，是保證高爐內(nèi)整個煤氣流合理分布的基礎(chǔ)。熱風(fēng)爐操作一．熱風(fēng)爐燃料1．燃料品種及其化學(xué)成分、發(fā)熱量熱風(fēng)爐的燃料為煤氣。 ◆熱風(fēng)爐實(shí)際拱頂溫度低于理論燃燒溫度70～90℃。 陶瓷燃燒器的煤氣和空氣、混合較好，燃燒能力大，完全可以滿足要求。 ◆熱風(fēng)爐的工藝流程： 各種燃燒制度的特點(diǎn)表4—20 各種燃燒制度比較燃燒制度的選擇的原則：◆結(jié)合熱風(fēng)爐設(shè)備的具體情況，充分發(fā)揮助燃風(fēng)機(jī)、煤氣管網(wǎng)的能力；◆在允許范圍內(nèi)最大限度地增加熱風(fēng)爐的蓄熱量；◆燃燒完全、熱損少，效率高，降低能耗。 熱風(fēng)爐操作主要以廢氣分析法進(jìn)行控制燃燒。對于4座熱風(fēng)爐的高爐來說，各個熱風(fēng)爐的內(nèi)部狀態(tài)均錯開整個周期的l／4。 6．高爐休風(fēng)、送風(fēng)時的熱風(fēng)爐操作倒流休風(fēng)及送風(fēng)：高爐休風(fēng)(短期、長期、特殊)時，用專設(shè)的倒流休風(fēng)管來抽除高爐爐缸內(nèi)的殘余煤氣，謂之倒流休風(fēng)，其熱風(fēng)爐的操作程序見表4—23。通常要用下述幾種表示方法： ◆可燃成分。 煤的分類主要是按使用上的要求、煤的質(zhì)量特性、煤的變質(zhì)特性等劃分。高發(fā)熱量是在實(shí)驗(yàn)室條件下評價(jià)煤質(zhì)的一個指標(biāo)，而低發(fā)熱量則主要用于燃燒計(jì)算和熱工計(jì)算。 綜合煤場的設(shè)計(jì)，一般要充分考慮能分別堆放兩種或兩種以上原煤及其他噴吹物，并方便存取或按工藝需要進(jìn)行配煤作業(yè)。并列式噴吹若采用順序倒罐，則對噴吹的穩(wěn)定性會產(chǎn)生一定的影響；而采用交叉倒罐則可改善噴吹的穩(wěn)定性，但必須配備精確的測量和控制手段。 多管式噴吹和單管路加分配器方式噴吹。 ④支管數(shù)目多，需要轉(zhuǎn)向的閥門太多，因此多管噴吹僅適用于串罐方式，而不適用于并列式。 四．噴吹系統(tǒng)的操作 ⑦開下煤閥。 ◆流化床混合器調(diào)節(jié)噴煤量的方法： ◆ 噴射型混合器調(diào)節(jié)噴煤量的方法： ◆噴煤罐向高爐噴煤程序： ④關(guān)貯煤罐上、下充壓閥，開均壓閥。 ②開放散閥，確認(rèn)貯煤罐內(nèi)壓力為零。 ① MPa。 利用噴吹罐錐體部位的流態(tài)化裝置進(jìn)行補(bǔ)氣，可起到松動煤粉和增強(qiáng)煤粉流動性的作用，實(shí)現(xiàn)恒定罐壓操作。 ③支管不必安裝流量計(jì)，控制系統(tǒng)相對簡化，投資較少。這是因?yàn)樵趪姶稻嚯x相同的條件下，多管方式的管道管徑小，阻力損失大，過長的噴吹距離將導(dǎo)致系統(tǒng)壓力的增加，從而使壓力超過噴吹罐的允許罐壓極限。 并列式噴吹和串罐式噴吹。 。 高爐噴煤對煤的性能要求： 按煤中灰分(A)含量分類：A≤15％，為低灰分煤；A=15％～25％，為中灰分煤；A= 25％～40％，為高灰分煤。 Cg+Hg+Og+Ng+Sg+Ag=100％煤中的水分以外部水分、吸附水分和結(jié)晶水三種形式存在。 ◆噴煤量大幅度提高，焦比大幅度降低。 連鎖自動控制操作：按預(yù)先選定的送風(fēng)制度和時間進(jìn)行熱風(fēng)爐狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，換爐過程全自動控制。 ◆基本工作制度：“兩燒兩送交叉并聯(lián)”工作制。 ◆熱風(fēng)爐停止燃燒時先關(guān)高發(fā)熱量煤氣后關(guān)高爐煤氣；熱風(fēng)爐點(diǎn)爐時先給高爐煤氣，后給高發(fā)熱量煤氣。 單爐送風(fēng)是在熱風(fēng)爐組中只有一座熱風(fēng)爐處于送風(fēng)狀態(tài)的操作制度。 ◆熱風(fēng)爐各閥門的開啟和關(guān)閉必須在均壓下進(jìn)行。 格子磚重量大，周期風(fēng)溫降小，利于保持較高風(fēng)溫單位風(fēng)量的格子磚重量增大時，熱風(fēng)爐送風(fēng)期拱頂溫度降減少，即能提高風(fēng)溫水平。 ③燃燒產(chǎn)物中腐蝕性介質(zhì)。 ，應(yīng)及早采用含TiO2爐料護(hù)爐，并適當(dāng)縮小風(fēng)口面積，或臨時堵部分風(fēng)口，必要時可改煉鑄造生鐵。③MgO抑制爐內(nèi)[Si]的還原。自由堿度177。 ◆在爐溫和爐渣堿度正常條件下，應(yīng)能煉出優(yōu)質(zhì)生鐵。由于某種原因被迫降低冶煉強(qiáng)度時，除適當(dāng)?shù)乜s小風(fēng)口面積外，上部要采取較為發(fā)展邊緣的裝料制度，同時要相應(yīng)縮小批重。為減少低料線對布料的影響，無料鐘按料線小于2m，2～4m，4～6m3個區(qū)間，以料流軌跡落點(diǎn)相同，求出對應(yīng)的溜槽角。由于氣流浮力將產(chǎn)生爐料在爐喉落下時出現(xiàn)分級的現(xiàn)象；冶煉強(qiáng)度較大時，小于5mm爐料的落點(diǎn)較大于5mm爐料的落點(diǎn)向邊緣外移。批重的選擇確定微變區(qū)批重值應(yīng)注意爐料含粉末(5mm)量，粉末含量越少批重可以越大。表4—4無鐘爐頂和鐘式爐頂布料的區(qū)別批重對爐喉爐料分布的影響批重變化時，爐料在爐喉的分布變化如圖4—3所示。 可預(yù)選的角度有0176。平臺小，漏斗深，料面不穩(wěn)定。◆爐料自身特性(粒度、堆角、堆密度、形狀等)。富氧鼓風(fēng)只有在爐況順行的情況下才能進(jìn)行。當(dāng)爐熱難行需要撤風(fēng)溫時，幅度要大些，一次撤到高爐需要的水平；爐況恢復(fù)時逐漸將風(fēng)溫提高到需要的水平，提高風(fēng)溫速度不超過50℃／h。鼓風(fēng)含氧量177。 鼓風(fēng)動能變化對有關(guān)參數(shù)的影響風(fēng)口前焦炭和噴吹燃料燃燒所能達(dá)到的最高絕熱溫度，即假定風(fēng)口前燃料燃燒放出的熱量全部用來加熱燃燒產(chǎn)物時所能達(dá)到的最高溫度，叫風(fēng)口前理論燃燒溫度。高爐鼓風(fēng)所具有的機(jī)械能叫鼓風(fēng)動能。原燃料強(qiáng)度差、粉末多、含硫高、穩(wěn)定性較差時，應(yīng)維持較高的爐溫；反之在原燃料管理穩(wěn)定、強(qiáng)度好、粉末少、含硫低的條件下，可維持較低的生鐵含硅量。操作制度：根據(jù)高爐具體條件(如高爐爐型、設(shè)備水平、原料條件、生產(chǎn)計(jì)劃及品種指標(biāo)要求)制定的高爐操作準(zhǔn)則。 ◆渣口爆炸 ◆在不易做出判斷時，可堵上渣口，觀察渣溝內(nèi)有無沉在溝底的鐵水細(xì)流。 ◆正確使用堵渣機(jī)，拔堵渣機(jī)時應(yīng)先輕拔，拔不動時應(yīng)用大錘敲打堵渣機(jī)后再放。 ◆可減輕爐渣對爐墻壁的侵蝕。 表4—14鐵口事故的現(xiàn)象、原因及處理高爐爐前操作六．撇渣器的操作1．撇渣器的構(gòu)造撇渣器由前溝槽、大閘、過道眼、小井、砂壩、砂閘和殘鐵眼組成。 出鐵前的準(zhǔn)備工作如下： ◆啟動轉(zhuǎn)炮對正鐵口，并完成鎖炮動作。 ①有渣口高爐鐵口堵口后，經(jīng)過一定的時間或若干批料后放上渣，直至爐前出鐵。 ⑦制作泥套時應(yīng)兩人以上作業(yè)，防止煤氣中毒。泥套的使用與管理：①鐵口泥套必須保持完好，深度在鐵口保護(hù)板內(nèi)50～80 mm，發(fā)現(xiàn)損壞立即修補(bǔ)和新做。 上渣率高(一般要求在70％以上)，說明上渣放得多，從鐵口流出的渣量就少，減少了爐渣對鐵口的沖刷和侵蝕作用，有利于鐵口的維護(hù)。 t理——每批料的理論出鐵量，t； ◆設(shè)有貯備爐前常用的炮泥、覆蓋劑、焦粉、河沙等耐火材料和一些必要工具的倉庫。 礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。本專題將詳細(xì)介紹高爐煉鐵生產(chǎn)的工藝流程，主要工藝設(shè)備的工作原理以及控制要求等信息。由于時間的倉促和編輯水平有限，專題中難免出現(xiàn)遺漏或錯誤的地方，歡迎大家補(bǔ)充指正。 高爐冶煉工藝爐前操作高爐爐前操作 上渣放不好，引起鐵口工作失常。 鐵水主溝是從鐵口泥套外至撇渣器的鐵水溝，鐵水和下渣都經(jīng)此流至撇渣器，一般坡度為5％～l0％。四、高爐爐前操作指標(biāo)1．出鐵次數(shù)的確定 出鐵正點(diǎn)是指按時打開鐵口并在規(guī)定的時間內(nèi)出凈渣鐵。 五、出鐵操作 保持正常的鐵口深度的操作： ⑤放好上渣。 ②使用有水炮泥高爐搗打料泥套每周做一次，無水炮泥高爐定期制作。在渣鐵未出凈、鐵口深度過淺時，禁止制作鐵口泥套。 ⑥鉆鐵口前把撇渣器內(nèi)鐵水表面殘?jiān)w打開，保證撇渣器大閘前后的鐵流通暢。 工作因素對出鐵量的影響◆出鐵事故及處理2．撇渣器的種類活動式可整體更換的撇渣器、雙撇渣器和水冷式撇渣器。 ◆出鐵作業(yè)結(jié)束并確認(rèn)鐵口堵塞后，將砂閘推開，用推耙推出撇渣器內(nèi)鐵水面上剩余的熔渣。 ◆檢查渣罐是否對正溝嘴，罐內(nèi)有無積水和潮濕雜物，防止發(fā)生渣罐爆炸。 ◆按高爐規(guī)定的料批及時打開渣口放渣，要求上下渣比的合格率達(dá)到70％以上，渣中帶鐵多時，應(yīng)勤透、勤堵、勤放。防止渣口松動帶活，造成渣口冒渣的事故。6．渣口事故及處理 ④爐缸凍結(jié)時，可采用特制的炭磚套制成的渣口放渣； 高爐基本操作制度：裝料制度、送風(fēng)制度、爐缸熱制度和造渣制度?！粼剂闲再|(zhì)變化主要包括焦炭灰分、含硫量、焦炭強(qiáng)度、礦石品位、還原性、粒度、含粉率、熟料率、熔劑量等的變化。適宜鼓風(fēng)動能應(yīng)根據(jù)下列因素選擇：◆原料條件原燃料條件好，能改善爐料透氣性，利于高爐強(qiáng)化冶煉，允許使用較高的鼓風(fēng)動能。理論燃燒溫度的高低不僅決定了爐缸的熱狀態(tài)，而且決定爐缸煤氣溫度，對爐料加熱和還原以及渣鐵溫度和成分、脫硫等產(chǎn)生重大影響。l％，風(fēng)溫177。在操作過程中，應(yīng)保持風(fēng)溫穩(wěn)定，換爐前后風(fēng)溫波動應(yīng)小于30℃◆風(fēng)壓風(fēng)壓直接反映爐內(nèi)煤氣與料柱透氣性的適應(yīng)情況。在大噴吹情況下，高爐停止噴煤或大幅度減少煤量時，應(yīng)及時減氧或停氧。◆旋轉(zhuǎn)溜槽傾角、轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)角。平臺大，漏斗淺，中心氣流受抑制◆采用多環(huán)布料，形成數(shù)個堆尖，小粒度爐料有較寬的范圍，主要集中在堆尖附近。、60176。圖4—3 批重對爐喉分布的影響◆當(dāng)y0=0，即批重剛好使中心無礦區(qū)的半徑為0，令此時的批重W=W0，稱為臨界批重。粉末含量多時，可在緩變區(qū)靠近微變區(qū)側(cè)選擇操作批重。使用含粉較多的爐料，以較高冶煉強(qiáng)度操作時，必須保持使粉末集中于既不靠近爐墻，也不靠近中心的中間環(huán)形帶內(nèi)，以保持兩條煤氣通路和高爐順行；否則無論是只發(fā)展中心或只發(fā)展邊緣，都避免不了粉末形成局部堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致爐況失常。輸入上料微機(jī)，在低料線時控制落點(diǎn)不變，以避免爐料分布變壞。③與送風(fēng)制度相適宜。為滿足造渣制度要求，對原燃料必須有如下基本要求：◆原燃料含硫低，硫負(fù)荷不大于5．0kg／t。 (％)◆因爐渣堿度過高而產(chǎn)生爐缸堆積時，可用比正常堿度低的酸性渣去清洗。％。MgO提高初渣熔點(diǎn)，使軟熔帶下移，滴落帶高度降低；MgO增加，三元堿度提高，抑制了硅的還原。，適于提高冶煉強(qiáng)度，維持較高的風(fēng)速或鼓風(fēng)動能和加重邊緣的裝料制度。 含塵量：煤氣含塵量低于10mg／m3。 ①耐火材料理化性能。為避免發(fā)生拱頂鋼板的晶間應(yīng)力腐蝕，必須將拱頂溫度控制在不超過l400℃或采取防止晶間應(yīng)力腐蝕的措施。 單位風(fēng)量的格子磚重量相同時，蓄熱面積大的拱頂溫度降小。 ◆熱風(fēng)爐操作是在高溫、高壓、煤氣的環(huán)境中進(jìn)行。 ◆并聯(lián)送風(fēng)。 ◆燃燒控制：根據(jù)高爐使用的風(fēng)量、需要的風(fēng)溫、煤氣的熱值、冷風(fēng)溫度，熱風(fēng)爐廢氣溫度，經(jīng)熱平衡計(jì)算，計(jì)算出設(shè)定煤氣量和空氣量。2．煤的化學(xué)成分表示方法 按煤中硫(S)含量分類：S≤l％，為低硫煤；S=1％～l．5％，為中硫煤；S1．5％，為高硫煤。 三．噴煤工藝的基本流程 ◆噴吹系統(tǒng)噴吹系統(tǒng)由不同形式的噴吹罐組和相應(yīng)的鐘閥、流化裝置等組成。 ◆按噴吹方式分：