高炉冶炼技术经济指标与高炉操作课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,一、高炉本体,包括：高炉炉基、炉壳、炉衬、冷却设备及框架等。,(1)高炉炉型,高炉内部工作空间的形状,为高炉炉型，,五段式：,炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸,（参看教材图2,-22，P45,）。,2.6 高炉及附属设备,一、高炉本体2.6 高炉及附属设备,1,炉喉：,圆柱形，,炉喉部分由于受炉料下落时的打击，以及煤气流的冲刷，一般不采用耐火材料砌筑，而是,用耐磨金属构件组装的炉喉钢砖,。炉喉钢砖由厚度为100150 mm的铸钢组成，形状有块状的和条状的。,炉身：,圆锥台形，上小下大，适应炉料温度逐渐升高后体积膨胀。,炉身部分要求炉衬耐磨、抗冲刷能力强，特别是炉身下部要考虑用抗炉渣侵蚀性强的耐火材料。炉身砖衬有薄厚两种，现多采用薄壁炉身。,炉喉：圆柱形，炉喉部分由于受炉料下落时的打击，以及煤气流的冲,2,炉腰：,圆柱形，炉腹与炉身之间的过渡段。,在结构上有厚墙、薄墙及其过渡形式。对炉腰部分的砖衬应与使用的冷却器结合起来考虑，并要求能尽快形成操作炉型。,炉腹：,倒圆锥台形，上大下小，适应炉料熔化后体积收缩,。,炉腹部分的砖衬在开炉后不久很快就会被侵蚀掉，这部分主要靠形成的渣皮工作。,炉缸：,圆柱形，盛装渣铁水，安装风口装置。,炉腰：圆柱形，炉腹与炉身之间的过渡段。在结构上有厚墙、薄墙及,3,（2）高炉炉衬,作用：,减少炉子的热损失、保护冷却设备,。,高炉常用耐火材料：,陶瓷质材料：粘土砖、高铝砖；,炭质材料：炭砖、碳捣料、石墨、碳化硅砖等。,（2）高炉炉衬,4,现代高炉采用优质耐火材料，例如炉底、炉缸部位用微孔碳砖，炉身下部和炉腰部位用铝碳砖或碳化硅砖，其它部位用优质高铝砖和高致密度的粘土砖等作炉衬。,炉壳用含锰的高强度低合金钢制作，安装有性能好的含铬耐热铸铁、球墨铸铁或铜质立式冷却器，或铜质的卧式冷却器。,现代高炉采用优质耐火材料，例如炉底、炉缸部位用微孔碳砖，炉身,5,(3)冷却设备,冷却目的：,保护炉衬，维护合理的操作炉型，使炉渣凝固形成保护性渣皮代替炉衬工作，保护炉壳及金属结构不被烧坏或变形。,冷却形式,：水冷、风冷、汽化冷却和软水密闭循环冷却。,冷却设备结构：,外部喷水冷却装置、冷却壁和冷却水箱、风冷或水冷炉底及风口和渣口。,A、喷水冷却装置：,炉身下部和炉腹，高炉炉役后期，当冷却壁被烧坏的情况下，进行外部喷水冷却以维持生产。,特点,：结构简单，对水质要求不高。,(3)冷却设备,6,B、冷却壁和冷却水箱,（图2-27）,冷却壁,安装在砖衬和炉壳之间，是内部铸有无缝钢管的铸铁板。分为光面冷却壁和镶砖冷却壁两种。光面冷却壁用于炉底和炉缸部位，镶砖冷却壁用于炉腹、炉腰和炉身下部。,C、汽化冷却和软水密闭循环冷却,汽化冷却原理：,把接近沸腾温度的,软化水,送进冷却件内，热水在冷却件内吸热升温变成蒸汽，并吸收大量的热，从而达到冷却的目的。,汽化冷却主要用于大中型高炉。,软水密闭循环冷却优点：冷却可靠、冷却水量消耗少、动力消耗少等,。,近年来在大型高炉上广泛使用。,D、风冷和水冷炉底,B、冷却壁和冷却水箱（图2-27）,7,光面冷却壁 镶砖冷却壁,光面冷却壁,8,（4）高炉基础,作用：,将高炉的全部重量均匀地传给地层。其结构如图2-23（P46）。,要求：要稳固，均匀下沉量不大于2030mm，热稳定性好，结构简单、造价低。,组成：,基墩：,用耐热混凝土浇注，包在炉壳内，基座之上。,基座：,钢筋混凝土浇注。,（4）高炉基础,9,图2-23 高炉基础结构示意图,1冷却壁；2风冷管；3耐火砖；4炉底砖；5耐热混凝土基墩；6钢筋混凝土基座,图2-23 高炉基础结构示意图,10,1-炉底耐火材料；,2-炉壳；,3-生产后炉内砖衬侵蚀线；,4-炉喉钢砖；,5-煤气导出管；,6-炉体夸衬；,7-带凸台镶砖冷却壁；,8-镶砖冷却壁；,9-炉底碳砖；,10-炉底水冷管；,11-光面冷却壁；,12-耐热基墩；,13-基座,1-炉底耐火材料；,11,高炉设备系统组成示意图,3.BF,矿槽,煤粉仓,中速磨,煤粉仓,料车,装料设备,煤气除尘设备,净煤气,渣场,炼钢厂,3座热风炉,风机,高炉设备系统组成示意图 3.BF矿槽煤粉仓中速磨煤粉仓料车装,12,在高炉炉顶设有装料装置，通过它将冶炼用的炉料（由焦炭和矿石按一定比例组成）按批装入炉内。,在高炉下部炉缸的上沿，沿圆周均匀地布置了若干个风口（100m,3,小高炉有 810个，4000m,3,以上的大高炉则有3642 个）。,在高炉炉顶设有装料装置，通过它将冶炼用的,13,加热到1000以上的热风，经铜质水冷风口送入炉内，供焦炭燃烧形成高温煤气。,在炉缸的底部设有铁口，可周期性或连续性地排放出液态生铁和炉渣。在风口和铁口之间还设有渣口以排放部分炉渣，减轻铁口负担。,加热到1000以上的热风，经铜质水冷风,14,二、原料供应系统,作用,：将原、燃料输送到高炉炉顶。,（1）,贮矿槽,作用：,贮存原料，用于解决高炉连续上料和间断供料的矛盾,。,结构形式：,钢筋混凝土结构，混合结构,。,贮矿槽：,保证供给高炉1218h矿石量；,贮焦槽：,保证供给高炉68h焦炭需求量，总容积为高炉有效容积的0.61.1倍。,二、原料供应系统,15,(2)槽下设备,称量车或皮带运输机。,称量车,：带有称量装置的专用车辆，常用于中小高炉，人工操作不利于实现自动化，现已逐步被淘汰。,皮带运输机,：应用较多。,特点：,设备轻便，便于实现全面自动控制，从而改善劳动条件。,16,三、上料设备,结构形式：,（1）,传统的,斜桥卷扬机,上料设备，包括,斜桥、卷扬机、料车,三部分。,（2）近年来在大型高炉上应用的,皮带机,上料设备。,三、上料设备,17,四、炉顶装料设备 作用：,满足高炉冶炼既能合理布料又能回收煤气的需要。传统高炉炉顶使用最多的结构形式是马基式炉顶，即双钟式炉（图3所示，参看教材图2-31，P52）。20世纪70年代后新建的大型高炉出现了无钟式炉顶（参看教材图2-32，P53）。,四、炉顶装料设备 作用：满足高炉冶炼既能合理布,18,双钟式炉顶装料设备组成：,装料器、布料器及大小料钟传动机构,组成，此外还有,探料尺,和,均压设备,等。,装料器：,由大料钟、大料斗、大钟杆及煤气封盖,组成。,布料器：,位于大料钟的上面，它由,小料钟、小料斗、受料斗及旋转驱动装置,组成。,探料尺,：作用是,准确探测料面下降深度,，防止料面过高顶弯大钟杆，或料面过低造成炉顶温度过高，烧坏炉顶设备。目前常用的探尺多为链式软探尺。,双钟式炉顶装料设备组成：装料器、布料器及大小料钟传动机构组成,19,无钟炉顶：,新型炉顶装料设备,随着高炉的大型化和炉顶压力的提高，先后出现了各种新型炉顶。主要有,双钟双阀式、双钟四阀式、三钟式、四钟式,等。而现代大型高炉上多采用摆动-旋转布料溜槽式炉顶。其结构如图2-32（,P53,）。,主要,特点,：取消了料钟，用既能旋转又能调节倾角的旋转溜槽布料。可进行,任意一点布料,，,寿命长，休风率低，炉顶高度降低1/3，设备重量减少1/2，驱动功率减少了1/5。,无钟炉顶：新型炉顶装料设备,20,五、渣铁处理系统,渣铁处理系统：,风口工作平台与出铁场、炉前设备、铁水处理及炉渣处理设备。（P57）,六、送风系统 P53,(1)高炉用鼓风机,高炉冶炼的关键设备。,结构形式：,离心式风机,和,轴流式风机,，小高炉多用,罗茨风机,。目前，中型以上高炉均采用前两者。,五、渣铁处理系统,21,(2)热风炉,结构型式：,蓄热式热风炉。,作用：,加热空气并连续、稳定地送给高炉。,结构：,由,炉基、炉壳、拱顶、大墙、燃烧室和蓄热室,等部分组成，如图2-33（P54）。,种类：内燃式，外燃式，顶燃式,。,(2)热风炉,22,七、高炉喷吹系统,作用：,从风口喷吹燃料，代替部分昂贵的冶金焦，降低成本，改善高炉操作指标。,（P57）,喷吹燃料种类,：煤粉、重油、天然气，其它还有焦油、沥青、焦炉煤气。目前以喷吹煤粉为主，并提倡喷吹,烟煤,。,喷煤工艺组成：,制粉、输煤、喷吹三部分。,七、高炉喷吹系统,23,八、煤气处理系统,高炉煤气中含有CO、H,2,、CH,4,等可燃气体，其发热值为(3000 4000)kJ/Nm,3,，占燃料平衡的25%30%。但从高炉引出的煤气（,荒煤气,）,不能直接使用，需经除尘处理。,荒煤气,含尘量一般(10,50)g/Nm,3,，,净化后含尘量应小于10mg/Nm,3,。,常用除尘设备：,重力除尘器、洗涤塔、文氏管、静电除尘器、袋式除尘器,。,设备流程图：图2-342-36（P5556）。,八、煤气处理系统高炉煤气中含有CO、H2、CH4等可燃气体,24,2.7 高炉冶炼技术经济指标,高炉有效容积利用系数(),指每1m,3,有效容积平均每昼夜生产合格生铁的折合产量。计算公式为：,高炉有效容积利用系数,t/(m,3,d),2.7 高炉冶炼技术经济指标 高炉有效容积利用系数()t,25,焦比(K）,焦比是表示高炉冶炼一吨生铁所消耗的干焦炭量。计算公式为：,焦比=,kg/t,焦比是高炉能量消耗的重要指标。,焦比(K）焦比是表示高炉冶炼一吨生铁所消耗的干焦炭量。计算,26,冶炼强度(,I,),冶炼强度是指每1米,3,高炉有效容积，在一昼夜内所能燃烧的干焦量。它反映炉料下降及冶炼的速度。计算公式为：,式中 焦炭冶炼强度昼夜数日历昼夜数-全部休风昼夜数。,t/(m,3,d),冶炼强度(I)冶炼强度是指每1米3高炉有效容积，在一昼夜内所,27,在休风率为零时，利用系数、冶炼强度与焦比三者有如下关系：,冶炼强度表明高炉作业强化程度的高低。它取决于高炉所能接受的风量。鼓风愈多，燃烧焦炭也就愈多，在焦比不变或增加不多的情况下，利用系数也愈高。,在休风率为零时，利用系数、冶炼强度与焦比三者有如下关系：,28,生铁合格率,生铁合格率是指化学成分符合国家规定的生铁量占总检验量的比例。,这是评价生产质量好坏的指标，般能达99%以上。,生铁合格率,29,焦炭负荷,焦炭负荷是一批料中矿石重量与焦炭重量之比。计算公式为：,焦炭负荷和炼铁焦比是紧密相关的，焦炭负荷高低直接影响高炉热量的收入。生产中常根据生铁含硅、锰量的变化及对焦比的影响，调整焦炭负荷。,焦炭负荷焦炭负荷是一批料中矿石重量与焦炭重量之比。计算,30,生铁原材料消耗,生铁原村料主要包括铁矿石、碎杂铁等。炼铁辅助材料主要是熔剂。,生铁原材料消耗指标的计算公式为：,某种原材料耗用量,生铁原材料消耗生铁原村料主要包括铁矿石、碎杂铁等。炼铁辅助材,31,富氧率,富氧率是指工业氧加入到鼓风中后，鼓风中氧含量增加的百分数。,高炉实行富氧鼓风有利于热量集中于高炉下部，强化高炉冶炼。,富氧率富氧率是指工业氧加入到鼓风中后，鼓风中氧含量增加,32,生铁成本,单位生铁成本由原料、燃料、动力消耗费及车间经费等项组成。它是从经济角度衡量高炉作业好坏的重要指标。具体项目有：,原燃料消耗铁矿石、熔剂、焦炭、煤粉、重油。,动力费循环水、风、蒸汽、比缩空气、煤气、氧。,车间经费辅助材料(大型工具、备品备件、耐火材料等)、工资、折旧费、管理费(运费、办公费、旅差费等)。,生铁成本单位生铁成本由原料、燃料、动力消耗费及车间经费等项,33,副产品回收粗煤气、炉渣、炉尘。,企业管理费对于单独的炼铁厂，车间成本即为工厂成本。如为联合企业，还应包括企业管理的费用。,在单位生铁成本中，一般情况下，原、燃料费约占车间成本的80%以上，动力消耗费占10%左右。,副产品回收粗煤气、炉渣、炉尘。,34,炉龄,高炉从开炉到停炉大修之间的时间，为一代高炉的炉龄。,延长高炉炉龄是高炉工作者的重要任务。,炉龄高炉从开炉到停炉大修之间