高炉炼铁主要工艺设备简介
高炉炼铁主要工艺设备简介
横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于高炉炼铁技 术经济指标良好，工艺 简单 ，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉炉壳内部砌有一层厚345～1150毫米的耐火砖，以减少炉壳散热量，砖中设置冷却设备防止炉壳变形。高炉各部分砖衬损坏机理不同，为了防止局部砖衬先损坏而缩短高炉寿命，必须根据损坏、冷却和高炉操作等因素，选用不同的耐火砖衬。炉缸、炉底传统使用高级和超高级粘土砖。炉身上部和炉喉砖衬要求具有抗磨性和热稳定性的材料，以粘土砖为宜。
高炉炼铁的冶炼原理 高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分组成。通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。因此，无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。
高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年（昆钢的20年左右）。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的`石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。 高炉炼铁安全操作规程
1 高炉内衬耐火材料、填料、泥浆等，应符合设计要求，且不得低于国家标准的有关规定。
2 风口平台应有一定的坡度，并考虑排水要求，宽度应满足生产和检修的需要，上面应铺设耐火材料。
3 炉基周围应保持清洁干燥，不应积水和堆积废料。炉基水槽应保持畅通。
4 风口、渣口及水套，应牢固、严密，不应泄漏煤气；进出水管，应有固定支撑；风口二套，渣口二、三套，也应有各自的固定支撑。
5 高炉应安装环绕炉身的检修平台，平台与炉壳之间应留有间隙，检修平台之间宜设两个走梯。走梯不应设在渣口、铁口上方。
6 为防止停电时断水，高炉应有事故供水设施。
7 冷却件安装之前，应用直径为水管内径0.75～0.8倍的球进行通球试验，然后按设计要求进行水压试验，同时以0.75kg的木锤敲击。经10min的水压试验无渗漏现象，压力降不大于3％，方可使用。
8 炉体冷却系统，应按长寿、安全的要求设计，保证各部位冷却强度足够，分部位按不同水压供水，冷却器管道或空腔的流速及流量适宜。并应满足下列要求：
——冷却水压力比热风压力至少大0.05MPa；
——总管测压点的水压，比该点到最上一层冷却器的水压应至少大0.1MPa；
——高炉风口、渣口水压油设计确定；
——供水分配管应保留足够的备用水头，供高炉后期生产及冷却器由双联（多联）改为单联时使用；
——应制定因冷却水压降低，高炉减风或休风后的具体操作规程。 9 热电偶应对整个炉底进行自动、连续测温，其结果应正确显示于中控室（值班室）。采用强制通风冷却炉底时，炉基温度不宜高于250℃；应有备用鼓风机，鼓风机运转情况应显示于高炉中控室。采用水冷却炉底时，炉基温度不宜高于200℃。
10 采用汽化冷却时，汽包应安装在冷却器以上足够高的位置，以利循环。汽包的容量，应能在最大热负荷下1h内保证正常生产，而不必另外供水。
11 汽包的设计、制作及使用，应遵守下列规定：
——每个汽包应有至少两个安全阀和两个放散管，放散管出口应指向安全区；
——汽包的液位、压力等参数应准确显示在值班室，额定蒸发量大于4t/h时，应装水位自动调节器；蒸发量大于2t/h时，应装高、低水位警报器，其信号应引至值班室；
——汽化冷却水管的连接不应直角拐弯，焊缝应严密，不应逆向使用水管（进、出水管不能反向使用）；
——汽化冷却应使用软水，水质应符合GB1576的规定。
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