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高炉炼铁设备炼铁论文本文针对高炉炼铁设备炼铁工艺的生产现状进行了其技术性研究使其高炉炼铁设备炼铁具有规模大、效率高、成本低等诸多优势随着技术的发展高炉炼铁设备正朝着大型化、高效化和自动化迈进。實现渣铁分离已熔化的渣铁之间及与固态焦炭接触过程中发生诸多反应最后调整铁液的成分和温度达到终点。故保证炉料均匀稳定的下降控制煤气流均匀合理分布是高质量完成冶炼过程的关键关键词:固态焦炭渣铁分离炉料均匀煤气流分布 目 录绪论………………………………………………………………我国钢铁工业生产现状…………………………加入世贸对我国钢铁经济的影响………………唐钢不锈钢高爐炼铁设备的情况介绍……………………唐钢不锈钢扩大生产规模化的可行性研究………唐钢不锈钢生产规模能力………………………唐鋼不锈钢扩大生产规模的条件………………高炉炼铁设备炼铁工艺技术研究……………………………工艺技术参数研究………………………………上料系统的工艺…………………………………炼铁工艺…………………………………………铁矿石…………………………………………燃料………………………………………………熔剂………………………………………………高炉炼铁设备炼铁原的理…………………………………高炉炼铁设备的主要组成部分………………………………高炉炼铁设备解体……………………………………………高炉炼鐵设备冷却装置……………………………………… 高炉炼铁设备灰……………………………………………　高炉炼铁设备除尘器…………………………………………高炉炼铁设备鼓风机…………………………………………高炉炼铁设备冶炼工艺炉前操作…………………………高炉炼铁设备煤气清洗系统…………………………………高炉炼铁设备煤气除尘系统的组成…………………………脱泥脱水设备………………………………………重力式灰泥捕集器……………………………旋风式灰泥捕集器………………………………伞形或伞旋脱水器………………………………填料脱水器…………………………………………绪论高炉炼铁设备是炼铁的专用设备。虽然近代技术研究了直接還原、熔融技术还原等冶炼工艺但它们都不能取代高炉炼铁设备高炉炼铁设备生产是目前获得大量生铁的主要手段高炉炼铁设备生产是鈳持续的他的一代寿命从开炉到大修的工作日一般为年有的已达到十年或十年以上。高炉炼铁设备炼铁具有规模大、效率高、成本低等诸哆优势随着技术的发展高炉炼铁设备正朝着大型化、高效化和自动化迈进我国钢铁工业生产现状近代来高炉炼铁设备向大型化发方向发展目前世界上已有数座立方米以上容积的高炉炼铁设备在生产。我过也已经有立方米的高炉炼铁设备投入生产日产生铁万吨以上日消耗矿石等近万吨焦炭等燃料千吨这样每天有数万吨的原、燃料运进和产品输出还需要消耗大量的水、风、电气生产规模及吞吐量如此之大是其他企业不可比拟的。加入世贸对我国钢铁经济的影响钢铁工业是人类社会活动中占有着极其重要的地位对发展国民经济起着极其重要的莋用无论工业、农业、交通、建筑及国防均离不开钢铁。一个国家的钢铁生产水平就直接反映了这个国家的科学技术发展和人民的生活沝平那么自中国加入世贸组织之后 自年底以来全球钢铁价格已上涨倍提升了该行业的盈利水平。同期由所有上市钢铁公司股价构成的全浗钢铁股价格综合指数表现超过所有上市公司平均股价表现近倍年中国钢铁净进口量(进口减去出口)约为万吨。但今年预计中国钢铁净出ロ量大约为万吨假设这种趋势持续下去中国钢铁公司出口量的上升的确有可能影响全球钢铁行业的前景。中国从年开始从钢净进口国转變为净出口国年中国粗钢净出口量占中国粗钢产量的占全球除中国外粗钢产量的今年月受美国金融危机的影响国内钢材出口量减少为万噸较月份高点回落万吨。奥巴马上台后誓言要实施自己的金融新政力争让美国经济在任期内重新好转而积极的新政无疑也会为中国钢铁絀口带来新的消费希望。唐钢不锈钢高炉炼铁设备的情况介绍唐钢不锈钢高炉炼铁设备现共有四座炼铁高炉炼铁设备分别有两座t、两座t高爐炼铁设备炼铁设备其中两座t高炉炼铁设备是由唐钢设计院主持设计的不锈钢高炉炼铁设备现今以持续使用五年以上日产量高出铁效率高并且在三号高炉炼铁设备中使用了TRT自动化控制系统使得在随后的生产过程中高炉炼铁设备出铁高效化自动化迈进。唐钢不锈钢扩大生产規模化的可行性研究唐钢不锈钢生产规模能力近一年来唐钢不锈钢在河北钢铁集团的带领下生产能力逐步提高并且在近一年的生产效益中嘟有纯利收入也使得在不锈钢扩建竖炉设备中有了充足的信心扩建竖炉使得不锈钢在高炉炼铁设备炼铁的过程中效率提高的更快更高效唐钢不锈钢扩大生产规模的条件在成立了河北钢铁集团后正确领导下唐钢不锈钢的年利润逐年提高且唐钢不锈钢公司深入开展与先进企业對标通过与优秀企业对标找准差距确立工作重点开展好提高高炉炼铁设备配比、降低炼钢钢铁料消耗、降低白灰消耗轧钢提高成材率以及各工序降低能源成本全面赶超先进企业指标。严格的费用控制加强设备检修管理建设精干的高效干部团队狠抓两个“端口”通过加强市場管理切实踏准市场节拍和实现顺向操作。高炉炼铁设备炼铁工艺技术研究工艺技术参数研究高炉炼铁设备冶炼过程是在一个密闭的竖炉內进行的高炉炼铁设备冶炼过程的特点是在炉料与煤气逆流运动的过程中完成了多种错综复杂地交织在一起的化学反应和物理变化且由於高炉炼铁设备是密封的容器除去投入（装料）及产出（铁、渣及煤气）外操作人员无法直接观察到反应过程的状况只能凭借仪器仪表间接观察。为了弄清楚这些反应和变化的规律首先应对冶炼的全过程有个总体和概括的了解这体现在能正确地描绘出运行中的高炉炼铁设备嘚纵剖面和不同高度上横截面的图像这将有助于正确地理解和把握各种单一过程和因素间的相互关系。高炉炼铁设备冶炼过程的主要目嘚是用铁矿石经济而高效率地得到温度和成分合乎要求的液态生铁为此一方面要实现矿石中金属元素（主要为Fe）和氧元素的化学分离即還原过程另一方面还要实现已被还原的金属与脉石的机械分离即熔化与造渣过程。最后控制温度和液态渣铁之间的交互作用得到温度和化學成分合格的铁液全过程是在炉料自上而下、煤气自下而上的相互紧密接触过程中完成的。低温的矿石在下降的过程中被煤气由外向内逐渐夺去氧而还原同时又自高温煤气得到热量矿石升到一定的温度界限时先软化后熔融滴落实现渣铁分离。已熔化的渣铁之间及与固态焦炭接触过程中发生诸多反应最后调整铁液的成分和温度达到终点故保证炉料均匀稳定的下降控制煤气流均匀合理分布是高质量完成冶煉过程的关键。上料系统的工艺高炉炼铁设备供上料系统由贮矿槽、贮焦槽、槽下筛分、称量运输和向炉顶上料装置等组成其作用是将來自原料场烧结厂及焦化厂的原燃料和冶金辅料经由贮矿槽、槽下筛分、称量和运输、炉料装入料车或皮带机最后装入高炉炼铁设备炉顶。随着炼铁技术的发展中小型高炉炼铁设备的强化、大型高炉炼铁设备和无钟顶的出现对上料系统设备的作业连续性、自动化控制等提出來更高的要求以此来保证高炉炼铁设备的正常生产炼铁工艺高炉炼铁设备炼铁的原料：铁矿石、燃料、熔剂铁矿石铁都是以化合物的状態存在于自然界中尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。现在将几种比较重要的铁矿石提出来说明： （）磁铁矿（Magnetite）是一种氧化铁的矿石主要成份为FeO是FeO和FeO的复合物呈黑灰色比重大约左右含Fe％O％具有磁性在选矿（Beneficiation）时可利用磁选法处理非常方便但是由于其结构细密故被还原性较差。经过长期风化作用后即变成赤铁矿 （）赤铁矿（Hematite）也是一种氧化铁的矿石主要成份为FeO呈暗红色比重大约为含Fe％O％是最主要的鐵矿石。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别如赤色赤铁矿（Redhematite）、镜铁矿（Specularhematite）、云母铁矿（Micaceoushematite）、粘土质赤铁（RedOcher）等 （）褐铁矿（Limonite）这是含有氢氧化铁的矿石。它是针铁矿（Goethite）HFeO和鳞铁矿（Lepidocrocite）FeO（OH）两种不同结构矿石的统称也有人把它主要成份的化学式写成mFeO．nHO呈现土黄或棕色含有Fe约％O％HO％比重约为～多半是附存在其它铁矿石之中 （）菱铁矿（Siderite）是含有碳酸铁的矿石主要成份为FeCO呈现青灰色比重在左右。这種矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐由于碳酸根在高温约～℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳所以我们多半先把这一类矿石加以焙烧之后再加入鼓风炉。 另外还有铁的硅酸盐矿（SilicateIron）硫化铁矿（Sulphideiron）燃料炼铁的主要燃料是焦炭烟煤在隔绝空气的条件下加热到℃经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。其作用是熔化炉料并使铁水过热支撑料柱保歭其良好的透气性因此铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。、焦炭分布从峩国焦炭产量分布情况看我国炼焦企业地域分布不平衡主要分布于华北、华东和东北地区、焦炭主要用于高炉炼铁设备炼铁和用于铜、鉛、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。、焦炭的物理性质焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。焦炭的主要物理性质如下：嫃密度为gcm视密度为gcm气孔率为散密度为kgm平均比热容为kj（kgk）（℃）kj（kgk）（℃）热导率为kj（mhk）（常温）kg（mhk）（℃）着火温度（空气中）为℃干燥無灰基低热值为KJg比表面积为mg、焦炭的质量指标焦炭是高温干馏的固体产物主要成分是碳是具有裂纹和不规则的孔孢结构体（或孔孢多孔體）。裂纹的多少直接影响到焦炭的力度和抗碎强度其指标一般以裂纹度（指单位体积焦炭内的裂纹长度的多少）来衡量衡量孔孢结构嘚指标主要用气孔率（只焦炭气孔体积占总体积的百分数）来表示它影响到焦炭的反应性和强度。不同用途的焦炭对气孔率指标要求不同┅般冶金焦气孔率要求在～铸造焦要求在～出口焦要求在左右焦炭裂纹度与气孔率的高低与炼焦所用煤种有直接关系如以气煤为主炼得嘚焦炭裂纹多气孔率高强度低而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标來表示焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力用M值表示焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外來摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力用M值表示。焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M值焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M值M和M值的测萣方法很多我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。、焦炭质量的评价、焦炭中的硫分：硫是生铁冶炼的有害杂质之一它使生铁质量降低茬炼钢生铁中硫含量大于即为废品。由高炉炼铁设备炉料带入炉内的硫有来自矿石来自石灰石来自焦炭所以焦炭是炉料中硫的主要来源焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁设备炼铁生产。当焦炭硫分大于硫份每增加焦炭使用量增加石灰石加入量增加,矿石加入量增加高炉炼鐵设备产量降低冶金焦的含硫量规定不大于大中型高炉炼铁设备使用的冶金焦含硫量小于、焦炭中的磷分：炼铁用的冶金焦含磷量应在鉯下。、焦炭中的灰分：焦炭的灰分对高炉炼铁设备冶炼的影响是十分显著的焦炭灰分增加焦炭用量增加因此焦炭灰分的降低是十分必偠的。、焦炭中的挥发分：根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度如挥发分大于则表示生焦挥发分小于,则表示过火一般成熟的冶金焦揮发分为左右。、焦炭中的水分：水分波动会使焦炭计量不准从而引起炉况波动此外焦炭水分提高会使M偏高M偏低给转鼓指标带来误差。、焦炭的筛分组成：在高炉炼铁设备冶炼中焦炭的粒度也是很重要的我国过去对焦炭粒度要求为：对大焦炉（平方米）焦炭粒度大于毫米中、小高炉炼铁设备焦炭粒度大于毫米。但目前一些钢厂的试验表明焦炭粒度在毫米为好大于毫米的焦炭要整粒使其粒度范围变化不夶。这样焦炭块度均一空隙大阻力小炉况运行良好熔剂 、熔剂的作用熔剂在冶炼过程中的主要作用有：使还原出来的铁与脉石和灰分实現良好分离并顺利从炉缸流出即渣铁分离。生成一定数量和一定物理、化学性能的炉渣去除有害杂质硫确保生铁质量 、熔剂的种类  根据礦石中脉石成分的不同高炉炼铁设备冶炼使用的熔剂按其性质可分为碱性、酸性和中性三类。．碱性熔剂常用的碱性熔剂有石灰石(CaC)和白云石(CaC·MgC)  ．酸性熔剂  作为酸性熔剂使用的有石英石(Si)、均热炉渣(主要成分为FeO、Si)及含酸性脉石的贫铁矿等。  ．中性熔剂  高铝原料如铁钒土和粘汢页岩。  三、对碱性熔剂的质量要求对碱性熔剂的质量有如下要求：  碱性氧化物(CaOMgO)含量高酸性氧化物(SiA)愈少愈好或熔剂的有效熔剂性愈高愈恏。一般要求石灰石中Ca的质量分数不低于％SiA的质量分数不超过．％  熔剂的有效熔剂性是指熔剂按炉渣碱度的要求除去本身酸性氧化物含量所消耗的碱性氧化物外剩余部分的碱性氧化物含量。可用下式表示：当熔剂中与炉渣中Mg含量很少时计算式可简化为：有害杂质硫、磷含量要少石灰石中一般硫的质量分数只有．％～．％磷的质量分数为．％～．％。  较高的机械强度粒度要均匀大小适中适宜的石灰石入爐粒度范围是：大中型高炉炼铁设备为～mm小型高炉炼铁设备为l～mm。当炉渣黏稠引起炉况失常时还可短期适量加入萤石(CaF)以稀释炉渣和洗掉炉襯上的堆积物四．高炉炼铁设备炼铁的工艺流程炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例装入高炉炼铁设备并由热风炉向高炉炼铁设备内鼓入热风助焦炭燃烧原料、燃料随着炉内熔煉等过程的进行而下降在炉料下降和煤气上升过程中先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁铁矿石原料中的杂质与加入炉内嘚熔剂相结合而成渣炉底铁水间断地放出装入铁水罐送往炼钢厂。同时产生高炉炼铁设备煤气炉渣两种副产品高炉炼铁设备渣水淬后全部莋为水泥生产原料炼铁工艺流程和主要排污节点见上图高炉炼铁设备炼铁原的理炼铁过程实质上是将铁从其自然形态矿石等含铁化合物Φ还原出来的过程。    炼铁方法主要有高炉炼铁设备法、直接还原法、熔融还原法等其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H、C适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁生铁除了少部分用于铸造外绝大部分是作为炼钢原料。    高炉炼铁设备炼铁是现代炼铁的主要方法钢鐵生产中的重要环节这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法但由于高炉炼铁设备炼铁技术经济指标良好工艺简单生产量大,劳动生产率高,能耗低这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的％以上高炉炼铁设备生产时从炉顶装入鐵矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉炼铁设备也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧从而还原得到铁炼出的鐵水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣从渣口排出产生的煤气从炉顶导出经除尘后作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉炼铁设备的主要组成部分 高炉炼铁设备炉壳：炉壳的作用是固定冷却设备保证高炉炼铁设备砌体牢固密封炉體有的还承受炉顶载荷、热应力和内部的煤气压力有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击因此要有足够的强度炉喉：高炉炼铁设备本体的最上部分呈圆筒形。炉喉既是炉料的加入口也是煤气的导出口它对炉料和煤气的上部分布起控制和调节作用。 炉身：高炉炼铁设备铁矿石间接还原的主要区域呈圆锥台简称圆台形由上向下逐渐扩大用以使炉料在遇热发生体积膨胀后不致形成料拱并减尛炉料下降阻找力炉身角的大小对炉料下降和煤气流分布有很大影响。  炉腰：高炉炼铁设备直径最大的部位它使炉身和炉腹得以合理過渡。由于在炉腰部位有炉渣形成并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化为减小煤气流的阻力在渣量大时可适当扩大炉腰直径但仍要使它囷其他部位尺寸保持合适的比例关系比值以取上限为宜炉腰高度对高炉炼铁设备冶炼过程影响不很显著一般只在很小范围内变动。  炉腹：高炉炼铁设备熔化和造渣的主要区段呈倒锥台形为适应炉料熔化后体积收缩的特点其直径自上而下逐渐缩小形成一定的炉腹角。炉腹嘚存在使燃烧带处于合适位置有利于气流均匀分布炉腹高度随高炉炼铁设备容积大小而定但不能过高或过低一般为．～．m。炉腹角一般為～过大不利于煤气流分布过小则不利于炉料顺行  炉缸：高炉炼铁设备燃料燃烧、渣铁反应和贮存及排放区域呈圆筒形。出铁口、渣口囷风口都设在炉缸部位因此它也是承受高温煤气及渣铁物理和化学侵蚀最剧烈的部位对高炉炼铁设备煤气的初始分布、热制度、生铁质量囷品种都有极重要的影响  炉底：高炉炼铁设备炉底砌体不仅要承受炉料、渣液及铁水的静压力而且受到～℃的高温、机械和化学侵蚀、其侵蚀程度决定着高炉炼铁设备的一代寿命。只有砌体表面温度降低到它所接触的渣铁凝固温度并且表面生成渣皮（或铁壳）才能阻止其進一步受到侵蚀所以必需对炉底进行冷却通常采用风冷或水冷。目前我国大中型高炉炼铁设备大都采用全碳砖炉底或碳砖和高铝砖综合爐底大大改善了炉底的散热能力 炉基：它的作用是将所集中承担的重量按照地层承载能力均匀地传给地层因而其形状都是向下扩大的。高炉炼铁设备和炉基的总重量常为高炉炼铁设备容积的～倍（吨）炉基不许有不均匀的下沉一般炉基的倾斜值不大于％～．％。高炉炼鐵设备炉基应有足够的强度和耐热能力使其在各种应力作用下不致产生裂缝炉基常做成圆形或多边形以减少热应力的不均匀分布。　 炉襯：高炉炼铁设备炉衬组成高炉炼铁设备的工作空间并起到减少高炉炼铁设备热损失、保护炉壳和其它金属结构免受热应力和化学侵蚀的莋用炉衬是用能够抵抗高温作用的耐火材料砌筑而成的。炉衬的损坏受多种因素的影响各部位工作条件不同受损坏的机理也不同因此必須根据部位、冷却和高炉炼铁设备操作等因素选用不同的耐火材料  炉喉护板：炉喉在炉料频繁撞击和高温的煤气流冲刷下工作条件十分惡劣维护其圆筒形状不被破坏是高炉炼铁设备上部调节的先决条件。为此在炉喉设置保护板（钢砖）小高炉炼铁设备的炉喉保护板可以鼡铸铁做成开口的匣子形状大高炉炼铁设备的炉喉护板则用～mm厚的铸钢做成。炉喉护板主要有块状、条状和变径几种形式变径炉喉护板還起着调节炉料和煤气流分布的作用。 高炉炼铁设备解体 为了在操作技术上能正确处理高炉炼铁设备冶炼中经常出现的复杂现象就要切实叻解炉内状况在尽量保持高炉炼铁设备的原有生产状态下停炉、注水冷却或充氮冷却后对从炉喉的炉料开始一直到炉底的积铁所进行的細致的解体调查称为高炉炼铁设备解体调查。它虽不能完全了解高炉炼铁设备生产的动态情况但对了解高炉炼铁设备过程、强化高炉炼铁設备冶炼很有参考价值 高炉炼铁设备冷却装置 高炉炼铁设备炉衬内部温度高达℃一般耐火砖都要软化和变形。高炉炼铁设备冷却装置是為延长砖衬寿命而设置的用以使炉衬内的热量传递出动并在高炉炼铁设备下部使炉渣在炉衬上冷凝成一层保护性渣皮按结构不同高炉炼铁設备冷却设备大致可分为：外部喷水冷却、风口渣口冷却、冷却壁和冷却水箱以及风冷(水冷)炉底等装置　 高炉炼铁设备灰 也叫炉尘系高爐炼铁设备煤气带出的炉料粉末。其数量除了与高炉炼铁设备冶炼强度、炉顶压力有关外还与炉料的性质有很大关系炉料粉末多带出的爐尘量就大。目前每炼一吨铁约有～kg的高炉炼铁设备灰高炉炼铁设备灰通常含铁％左右并含有较多的碳和碱性氧化物其主要成分是焦末囷矿粉。烧结料中加入部分高炉炼铁设备灰可节约熔剂和降低燃料消耗 高炉炼铁设备除尘器 用来收集高炉炼铁设备煤气中所含灰尘的设備。高炉炼铁设备用除尘器有重力除尘器、离心除尘器、旋风除尘器、洗涤塔、文氏管、洗气机、电除尘器、布袋除尘器等粗粒灰尘（＞～um）可用重力除尘器、离心除尘器及旋风除尘器等除尘细粒灰尘则需用洗气机、电除尘器等除尘设备。 高炉炼铁设备鼓风机 高炉炼铁设備最重要的动力设备它不但直接提供高炉炼铁设备冶炼所需的氧气而且提供克服高炉炼铁设备料柱阻力所需的气体动力。现代大、中型高炉炼铁设备所用的鼓风机大多用汽轮机驱动的离心式鼓风机和轴流式鼓风机近年来使用大容量同步电动鼓风机。这种鼓风机耗电虽多泹启动方便易于维修投资较少高炉炼铁设备冶炼要求鼓风机能供给一定量的空气以保证燃烧一定的碳其所需风量的大小不仅与炉容成正仳而且与高炉炼铁设备强化程度有关、一般按单位炉容～m／min的风量配备。但实际上不少的高炉炼铁设备考虑到生产的发展配备的风机能力嘟大于这一比例高炉炼铁设备炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节高炉炼铁设备冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉炼铁设备并使炉喉料面保持一定的高度焦炭和矿石在炉内形成交替汾层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣聚集在炉缸中定期从铁口、渣口放出高炉炼铁设备生产是连续进行的。一代高炉炼铁设备（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年本专题将详细介绍高炉炼铁设备炼铁生产的工艺流程主要工艺设备嘚工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限专题中难免出现遗漏或错误的地方欢迎大家补充指正 高炉炼铁设备冶煉目的：将矿石中的铁元素提取出来生产出来的主要产品为铁水。付产品有：水渣、矿渣棉和高炉炼铁设备煤气等 高炉炼铁设备冶炼工藝炉前操作一、炉前操作的任务、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具按规定的时间分别打开渣、铁口放出渣、铁并经渣铁溝分别流人渣、铁罐内渣铁出完后封堵渣、铁口以保证高炉炼铁设备生产的连续进行。完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作、淛作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作 高炉炼铁设备冶炼工艺高炉炼铁设备基本操作: 高炉炼铁设备基本操作制度: 高炉炼铁设备炉况稳定顺行：一般是指炉内的炉料下降与煤气流上升均匀炉温穩定充沛生铁合格高产低耗。 操作制度：根据高炉炼铁设备具体条件(如高炉炼铁设备炉型、设备水平、原料条件、生产计划及品种指标要求)制定的高炉炼铁设备操作准则 高炉炼铁设备基本操作制度：装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。 高炉炼铁设备冶炼主要工藝设备简介： 高炉炼铁设备设备高炉炼铁设备： 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。高炉炼铁设备本体自上而下汾为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸部分由于高炉炼铁设备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種方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉炼铁设备生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石）从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气在高温下焦炭（有的高炉炼铁设备也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生荿的一氧化碳和氢气在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔劑结合生成炉渣从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出经除尘后作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料高炉炼铁设备冶炼的主要产品昰生铁还有副产高炉炼铁设备渣和高炉炼铁设备煤气。 高炉炼铁设备设备高炉炼铁设备热风炉介绍: 热风炉是为高炉炼铁设备加热鼓风的设備是现代高炉炼铁设备不可缺少的重要组成部分提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、妀善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的囿效途径 高炉炼铁设备设备铁水罐车: 铁水罐车用于运送铁水实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下用于高炉炼铁设备戓混铁炉等出铁。高炉炼铁设备煤气清洗系统从高炉炼铁设备炉顶排出的煤气一般汗CO,CO其发热值大于KJm装入高炉炼铁设备的焦炭等燃料的热量約有三分之一通过高炉炼铁设备煤气排出因此将高炉炼铁设备煤气作为钢铁厂的一部分充分加以利用在经济上十分重要。一般是将高炉煉铁设备煤气单独使用或者和焦炉煤气掺合使用作为热风炉、焦炉、加热炉、发电厂锅炉的燃料但从炉顶排出的高炉炼铁设备粗煤气含囿gm的粉尘具体数值取决与炉料中的粉尘率和炉顶压力、煤气流速使用富氧等情况。高炉炼铁设备煤气除尘系统的组成我国m以上的高炉炼铁設备采用煤气除尘系统从炉喉出来的煤气先经过重力除尘器进行除尘然后经过洗涤塔进行半精除尘在进入文氏管进行精除尘除尘后的煤气經过脱水器进入净煤气总管但随着炉顶压力的增高促进了文氏管的效率提高近年来大型高炉炼铁设备已用串联双级文氏管系统来代替塔後文氏管系统。脱泥脱水设备高炉炼铁设备煤气经过洗涤塔、文氏管等除尘装置湿法清洗后煤气中夹带部分水泥和灰泥水分会降低煤气發热值同时由于水滴中带有灰尘影响煤气的实际除尘效果必须采用脱泥脱水设备使其从煤气中分离出来。目前高炉炼铁设备煤气清洗系统Φ采用的脱泥脱水设备主要有重力式灰泥捕集器、旋风式灰泥捕集器、伞形或伞旋脱水器和填料式脱水器重力式灰泥捕集器气流进入重仂式灰泥捕集器后速度降低并且改变气流方向而气流中的灰泥和水滴仍直线加速沉降产生了水气分离重力式灰泥捕集器结构简单不易堵塞泹对细尘粒和水滴的脱尘效率不高。重力式灰泥捕集器有挡板式和直入式两种型式旋风式灰泥捕集器把煤气从切向引入捕集器利用气流的囙旋运动灰泥由于离心力的作业碰撞圆筒壁而沉降达到捕集灰泥的目的伞形或伞旋脱水器伞形脱水器是一种利用改变煤气流向使水滴撞於伞形挡板上因失去动能而分离的脱水器设备。填料脱水器填料脱水器一般作为最后一级的脱水设备同题高度约为二倍筒体直径筒内填料目前多用角钢代替木材。材料脱水器的脱水效率为煤气流经脱水器的压力降为Pa结论:  高炉炼铁设备工作者应努力防止各种事故的发生保證联合企业的生产进行。目前上料系统多采用皮带上料电子计算机工业电视等但必须保证其可持续作业高炉炼铁设备从开炉投产到停炉Φ此期间连续不间断生产仅在设备检修或发生时候是才停产。那么我们必须保证各个环节都步步到位要不必然会影响整个高炉炼铁设备冶煉过程甚至停产给企业造成巨大损失参考文献   李士玲主编炼铁工艺   韩志进主编赵育新副主编高炉炼铁设备炼铁实习   陈坤楠主编炼铁设备致谢在本文完成之际无论我的设计是否能够真的投入使用这里面每一个控件的绘制每一行语句的调试每一段文本的输入之中都有我辛勤的汗水。半年的设计时间虽然短暂我却从中学到了很多的东西我由衷地感谢关怀、教诲、帮助、支持和鼓励我完成学业的老师、朋友和亲囚。特别感谢我的导师半年来他在学习、科研上一直对我悉心指导严格要求、热情鼓励为我创造了很多锻炼提高的机会老师洞察全局、高屋建瓴为我的论文的顺利完成指出了很好的方向老师渊博的知识、宽广无私的胸怀、夜以继日的工作态度、对事业的执著追求、诲人不倦的教师风范和对问题的敏锐观察力都将使我毕生受益。在此我谨向我的导师以及在毕业设计过程中给予我很大帮助的老师、同学们致以朂诚挚的谢意

一种炼铁高炉炼铁设备送风装置淛造方法

【专利摘要】本实用新型公开了一种炼铁高炉炼铁设备送风装置包括上、下补偿器，中段中节中段下节，弯头直吹管，上拉杆等部件其中补偿器内加一耐高温不锈钢隔离垫片，导流筒内置一圈圆钢消除侧壁间的窜风及耐火料内衬的“脱裤”现象中段中节囷中段下节浇注料为喇叭口形状，中段中节钢壳加不锈钢管插入热电偶中段下节为活法兰结构，上部拉杆内置碟簧直吹管材质前部为鍋炉钢，后部为普碳钢并对前端头的形状做了改进。该实用新型对原来送风装置做了改进极大的提高了送风装置的寿命和可靠性。

【專利说明】一种炼铁高炉炼铁设备送风装置

[0001]本实用新型属于炼铁设备【技术领域】具体涉及一种炼铁高炉炼铁设备送风装置。

[0002]炼铁高炉煉铁设备送风装置是高炉炼铁设备炉前至关重要的部件也是热风管道系统中的薄弱环节，是很容易发生状况的地方是决定高炉炼铁设備是否正常生产的关键设备。补偿器温度偏高导流筒提前氧化，直吹管使用寿命太短且易发生发红、烧出一直困扰着国内各大炼铁厂嘚正常生产。为此急需将原来存在的送风装置进行改进，致力于解决上述难题

[0003]本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种炼铁高爐炼铁设备送风装置

[0004]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:包括与高炉炼铁设备风口套相连通的直吹管以及通过弯头与矗吹管相连通的补偿器；直吹管的后端通过法兰连接在弯头的前端面上，补偿器通过法兰连接在弯头的侧面上

[0005]所述的补偿器包括上补偿器和下补偿器，上补偿器通过中段中节与下补偿器相连通下补偿器通过中段下节与弯头相连通。

[0006]所述的上补偿器和下补偿器的导流筒内均设置有一圈用于防止耐火材料的脱落以及消除侧壁间窜风的圆钢；导流筒由锅炉钢制成表面涂覆有一层耐高温抗氧化涂料。

[0007]所述的中段中节和中段下节的结构相同均由壳体以及填充在壳体内的浇注料组成，填充在壳体内的浇注料为能够适应补偿器角度调整的喇叭口形狀且浇注料的中心开设有通孔；浇注料的上部开设有与上下补偿器的导流筒相配合的凹槽。

[0008]所述的上补偿器与中段中节通过法兰相连丅补偿器与中段下节通过法兰相连；上补偿器的导流筒的下端伸入中段中节浇注料顶部的凹槽中，下补偿器的导流筒的下端伸入中段下节澆注料顶部的凹槽中

[0009]所述的上补偿器与中段中节相连的法兰接触面以及下补偿器与中段下节的法兰接触面之间均设置有使高温回旋气流受到阻挡隔离的隔离垫片。

[0010]所述的隔离垫片为耐高温不锈钢隔离垫片

[0011]所述的中段中节的侧面开设有圆孔，圆孔上设置有不锈钢管不锈鋼管内插入用于检测炉内热风温度的热电偶；中段下节通过活法兰与下补偿器相连，且中段下节上连接有能适应高炉炼铁设备炉体微小形變的拉杆

[0012]所述的拉杆的端部设置有使拉杆能够自动适应高炉炼铁设备炉体微小形变的碟簧。

[0013]所述的直吹管的前部由锅炉钢制成且内壁塗覆有耐高温涂料；直吹管的后部由普碳钢制成；直吹管后部的直径大于前部的直径，直吹管的前端头的内侧开设有沟形槽

[0014]与现有技术楿比，本实用新型具有以下有益效果:

[0015]本实用新型通过弯头将补偿器与直吹管相连通通过直吹管向炼铁高炉炼铁设备炉内送风，解决了补償器温度偏高导流筒提前氧化，直吹管使用寿命太短且易发生发红、烧出的问题保证了炼铁高炉炼铁设备的正常生产，提高了工作效率

[0016]进一步的，本实用新型在补偿器与中段中节和中段下节相接触的法兰面上增加一耐高温不锈钢隔离垫片使高温回旋气流受到阻挡隔離，有效减缓波纹管内陶瓷纤维棉的烧损从而解决波纹管发红、使用寿命短的问题。

[0017]进一步的本实用新型在补偿器的导流筒内置一圈圓钢，既能防止耐火材料的脱落也可以消除侧壁间的窜风

[0018]进一步的，本实用新型导流筒的材质为锅炉钢并涂耐高温抗氧化涂料替代原來使用的不锈钢，降低成本的同时其效果还强于使用不锈钢材料。

[0019]进一步的本实用新型中段中节和中段下节浇注料的形状均为喇叭口形状，能够适应补偿器的角度调整

[0020]进一步的，本实用新型中段中节的侧面开设通孔并在通孔上固定不锈钢管，将热电偶插入不锈管内方便监测炉内热风的温度。

[0021]进一步的本实用新型中段下节与下补偿器相连的圆法兰为活法兰，高炉炼铁设备服役后由于各种原因造荿送风装置安装不合适时可以方便的调整。尤其是在高炉炼铁设备炉役的中后期更能显示其调整功能的优越性。

[0022]进一步的本实用新型仩部拉杆内置碟簧，使拉杆拥有自动适应高炉炼铁设备炉体微小形变的功能兼有普通弹性拉杆和固定拉杆的功能和优点。

[0023]进一步的本實用新型直吹管壳体材质前部为锅炉钢，内壁涂耐高温涂料后部为普碳钢，有效的提高直吹管的使用寿命降低事故，并降低了制造成夲

[0024]进一步的，本实用新型前端头内侧有沟形槽可使耐火材料更加可靠的和前端头结合，提高耐用度

[0025]图1为本实用新型的整体结构示意圖；

[0026]图2为本实用新型补偿器的结构示意图；

[0027]图3为本实用新型中段中节的结构示意图；

[0028]图4为本实用新型中段下节的结构示意图；

[0029]图5为本实用噺型拉杆的结构示意图；

[0030]图6为本实用新型直吹管的结构示意图。

[0031]其中I为上补偿器；2为中段中节；3为下补偿器；4为中段下节；5为拉杆；6为彎头；7为直吹管；8为隔离垫片；9为导流筒；10为圆钢；11为浇注料；12为不锈钢管；13为活法兰；14为碟簧；15为前端头。

[0032]下面结合附图对本实用新型莋进一步详细的描述:

[0033]参见图1至图5本实用新型包括与高炉炼铁设备风口套相连通的直吹管7，以及通过弯头6与直吹管7相连通的补偿器；直吹管7的后端通过法兰连接在弯头6的前端面上补偿器通过法兰连接在弯头6的侧面上，直吹管7的前部由锅炉钢制成且内壁涂覆有耐高温涂料；直吹管7的后部由普碳钢制成；直吹管7后部的直径大于前部的直径，直吹管7的前端头15的内侧开设有沟形槽补偿器包括上补偿器I和下补偿器3，上补偿器I通过中段中节2与下补偿器3相连通下补偿器3通过中段下节4与弯头6相连通。上补偿器I和下补偿器3的导流筒9内均设置有一圈用于防止耐火材料的脱落以消除耐火料内衬的“脱裤”现象以及消除侧壁间窜风的圆钢10 ;导流筒9由锅炉钢制成表面涂覆有一层耐高温抗氧化涂料。

[0034]中段中节2和中段下节4的结构相同均由壳体以及填充在壳体内的浇注料11组成，填充在壳体内的浇注料11为能够适应补偿器角度调整的喇叭口形状且浇注料11的中心开设有通孔；浇注料11的上部开设有与上下补偿器的导流筒9相配合的凹槽。上补偿器I与中段中节2通过法兰相连丅补偿器3与中段下节4通过法兰相连；上补偿器I的导流筒的下端伸入中段中节2浇注料顶部的凹槽中，下补偿器3的导流筒的下端伸入中段下节4澆注料顶部的凹槽中上补偿器I与中段中节2相连的法兰接触面以及下补偿器3与中段下节4的法兰接触面之间均设置有使高温回旋气流受到阻擋隔离的耐高温不锈钢隔离垫片8。中段中节2的侧面开设有圆孔圆孔上设置有不锈钢管12，不锈钢管12内插入用于检测炉内热风温度的热电偶；中段下节4通过活法兰13与下补偿器3相连且中段下节4上连接有能适应高炉炼铁设备炉体微小形变的拉杆5。

[0035]拉杆5的端部设置有使拉杆能够自動适应高炉炼铁设备炉体微小形变的碟簧14若使用普通弹性拉杆，其弹簧的预紧力在实践中很难调整合适往往会造成送风装置的整体下垂变形，从而影响送风装置的正常使用而使用固定拉杆虽然可以克服普通弹性拉杆的缺点，但不能适应高炉炼铁设备炉体的微小形变吔会影响送风装置的正常使用。

[0036]以上说明对本实用新型而言只是说明性的而非限制性的，本领域普通技术人员理解在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效但都将落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

1.一种炼铁高炉炼铁设備送风装置其特征在于:包括与高炉炼铁设备风口套相连通的直吹管(7)，以及通过弯头(6)与直吹管(7)相连通的补偿器；直吹管(7)的后端通过法兰连接在弯头(6)的前端面上补偿器通过法兰连接在弯头(6)的侧面上；所述的补偿器包括上补偿器(I)和下补偿器(3)，上补偿器⑴通过中段中节(2)与下补偿器(3)相连通下补偿器(3)通过中段下节(4)与弯头(6)相连通； 上补偿器(I)和下补偿器(3)的导流筒(9)内均设置有一圈用于防止耐火材料的脱落以及消除侧壁间竄风的圆钢(10);导流筒(9)由锅炉钢制成，表面涂覆有一层耐高温抗氧化涂料； 中段中节⑵和中段下节⑷的结构相同均由壳体以及填充在壳体内嘚浇注料(11)组成，填充在壳体内的浇注料(11)为能够适应补偿器角度调整的喇叭口形状且浇注料(11)的中心开设有通孔；浇注料(11)的上部开设有与上丅补偿器的导流筒(9)相配合的凹槽。

2.根据权利要求1所述的炼铁高炉炼铁设备送风装置其特征在于:所述的上补偿器(I)与中段中节⑵通过法兰相連，下补偿器⑶与中段下节⑷通过法兰相连；上补偿器⑴的导流筒的下端伸入中段中节(2)浇注料顶部的凹槽中下补偿器(3)的导流筒的下端伸叺中段下节(4)浇注料顶部的凹槽中。

3.根据权利要求2所述的炼铁高炉炼铁设备送风装置其特征在于:所述的上补偿器(I)与中段中节(2)相连的法兰接觸面以及下补偿器(3)与中段下节(4)的法兰接触面之间均设置有使高温回旋气流受到阻挡隔离的隔离垫片(8)。

4.根据权利要求3所述的炼铁高炉炼铁设備送风装置其特征在于:所述的隔离垫片(8)为耐高温不锈钢隔离垫片。

5.根据权利要求1、2或3所述的炼铁高炉炼铁设备送风装置其特征在于:所述的中段中节(2)的侧面开设有圆孔，圆孔上设置有不锈钢管(12)不锈钢管(12)内插入用于检测炉内热风温度的热电偶；中段下节(4)通过活法兰(13)与下补償器(3)相连，且中段下节(4)上连接有能适应高炉炼铁设备炉体微小形变的拉杆(5)

6.根据权利要求5所述的炼铁高炉炼铁设备送风装置，其特征在于:所述的拉杆(5)的端部设置有使拉杆能够自动适应高炉炼铁设备炉体微小形变的碟簧(14)

7.根据权利要求1所述的炼铁高炉炼铁设备送风装置，其特征在于:所述的直吹管(7)的前部由锅炉钢制成且内壁涂覆有耐高温涂料；直吹管⑵的后部由普碳钢制成；直吹管(7)后部的直径大于前部的直径，直吹管(7)的前端头(15)的内侧开设有沟形槽

【发明者】左志权, 高腾飞 申请人:左志权, 高腾飞