煉鐵學0

1、煉 鐵 學,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、停爐，休、復風及高爐事故處理第六章 高爐強化冶煉第七章 高爐主要設(shè)備選型及其維護第八章 高爐技術(shù)進步,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？,生鐵一般分為三大類：即供煉鋼用的煉鋼鐵，供鑄造機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。我國現(xiàn)行各類生鐵的牌號和化學成分列于附表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、燃料和熔劑向下運動；下部鼓入空氣燃燒燃料，產(chǎn)生大量的還原性氣體向上運動；爐料經(jīng)過加熱、還原、熔化、造渣、滲碳、脫硫

3、等一系列物理化學過程，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)服務的動力系統(tǒng)等，見圖1－1。,,4．上料系統(tǒng)包括哪些部分？,上料系統(tǒng)包括：貯礦場、貯礦倉、焦倉、倉上運料設(shè)備（火車與礦車或皮帶）、礦石與焦炭的槽下篩分設(shè)備、返礦和返焦運輸設(shè)備、入爐礦石和焦炭的稱量設(shè)備、將爐料運送至爐頂?shù)脑O(shè)備（皮帶或料車與卷揚機）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裝置或卷揚機、活動爐喉擋板、探料尺等。無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．送風系統(tǒng)包括對些都分？,送風系統(tǒng)包括：鼓風機、冷風管道、放風閥、混風閥、熱風爐、熱風總管、環(huán)管、支管、直到風口。富氧送風時在冷風管道上安裝環(huán)形送氧管、

5、在富氧管道上安裝截斷閥和逆止閥，流量調(diào)節(jié)閥及流量與壓力儀表。加濕鼓風時在冷風管道上安裝環(huán)形蒸汽噴入管，在蒸汽管道上安裝截斷閥、蒸汽流量調(diào)節(jié)閥、濕度計與蒸汽壓力表等。,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、煤氣截斷閥或水封、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、泥炮、開口機、堵渣機、爐前吊車、渣鐵溝、渣鐵分離器、鐵水罐、鑄鐵機、修罐庫、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？,噴吹煤粉時有制粉機、煤粉倉、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系統(tǒng)等。噴吹重油時有卸油泵、貯油罐、過濾器、送油泵、調(diào)壓穩(wěn)壓裝置、噴槍及蒸汽保溫與吹掃裝置。噴吹天然氣時有天然氣管道、自動截斷閥、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．動力系統(tǒng)包括那些部分？,動力系統(tǒng)包括水、電、壓縮空氣、氮氣、蒸汽等系統(tǒng)。電：包括高爐各系統(tǒng)的設(shè)備運轉(zhuǎn)與控制、照明等雙電源。水：包括高爐本體（包括風渣口）、熱風爐閥門冷卻用的工業(yè)水、軟化水的給排水系統(tǒng)，鑄鐵機、煤氣清洗系統(tǒng)、水力沖渣用水的循環(huán)分級利用給排水系統(tǒng)，以及事故備用水源與清洗水箱和水溫升高時用的高壓水設(shè)備。此外，還有輸送煤粉和動力用壓縮空氣，防火防爆、驅(qū)趕體風時管道與設(shè)備中殘留煤氣的氮氣和蒸汽以及保溫用的蒸汽等。,1

8、1．高爐生產(chǎn)有哪些特點？,一是長期連續(xù)生產(chǎn)。高爐從開爐到大修停爐一直不停地連續(xù)運轉(zhuǎn)，僅在設(shè)備檢修或發(fā)生事故時才暫停生產(chǎn)（休風）。高爐運行時，爐料不斷地裝入高爐，下部不斷地鼓風，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排出。二是規(guī)模越來越大型化?，F(xiàn)在已有5000m3以上容積的高爐，日產(chǎn)生鐵萬噸以上，日消耗礦石近2萬t，焦炭等燃料5kt。,11．高爐生產(chǎn)有哪些特點？,三是機械化、自動化程度越來越高。為了準確連續(xù)地完成

9、每日成千上萬噸原料及產(chǎn)品的裝入和排放。為了改善勞動條件、保證安全、提高勞動生產(chǎn)率，要求有較高的機械化和自動化水平。四是生產(chǎn)的聯(lián)合性。從高爐煉鐵本身來說，從上料到排放渣鐵，從送風到煤氣回收，各系統(tǒng)必須有機地協(xié)調(diào)聯(lián)合工作。從鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中煉鐵的地位來說，煉鐵也是非常重要的一環(huán)，高爐體風或減產(chǎn)會給整個聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)帶來嚴重影響。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，除用來燒熱風爐以外，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)濟指標？,對高爐生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟效益的總要求是高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽。其主要指標有：,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：國外某些國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)已分為焦炭冶煉強度和綜合冶煉強度兩個指標。焦炭冶煉強度是指每晝夜、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度：,2）冶煉強度I,,,3）休風率,休風率是高爐休風停產(chǎn)時間占規(guī)定日歷作業(yè)時間的百分數(shù)。所謂規(guī)定日歷作業(yè)時間是指日歷時間減去計劃大、中修時間和封爐時間。以上三個指標都是反映高爐生產(chǎn)率、作業(yè)率方面的指標。高爐有效容積利用系數(shù)和冶煉強度越高，休風率越低，表示高爐越高產(chǎn)。,4）生鐵合格率,這是反映質(zhì)量的指標。生鐵的化學成分符合國家標準時叫合格生鐵。生產(chǎn)的合格鐵量占高爐總產(chǎn)鐵量的百分數(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算而得的。,11）工序能耗,煉鐵工序能耗是指某一段時間（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、熱風爐、噴吹燃料、碾泥、給排水）、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)（機修、化驗、計量、環(huán)保等

16、）以及直接為煉鐵生產(chǎn)服務的附屬系統(tǒng)（廠內(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物消耗量，扣除回收利用能源，并折算成標準煤（29330kJ/t）與該段時間內(nèi)生鐵產(chǎn)量之比值。,為了將冶煉煉鋼鐵和鑄造鐵兩個品種和不同冶煉條件的高爐煉鐵工序能耗統(tǒng)一評定等級，按著鼓勵先進、合理折算的原則，對兩個主觀上很難解決的因素（礦石品位和冶煉鐵種）對工序能耗的影響規(guī)定了折算指標。一是規(guī)定入爐礦石品位為55％，實際入爐礦石品

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，每增加一個牌號，增加折算系數(shù)0.03。另外規(guī)定入爐廢鐵在20kg/t鐵以內(nèi)時，按廠內(nèi)自循環(huán)廢鐵考慮，不進行折算。超過20kg/t鐵的部分，以廢鐵含鐵量75％計算入爐品位，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％