大型高炉操作技术.docx

1 / 37高炉工艺技术培训资料 2 / 37第一章 高炉各辅助系统及高炉本体设备性能、工艺流程概述第一节 高炉辅助系统设备性能一．送风系统1.鼓风机站鼓风机站配置 3台 AV80-16型静叶可调轴流压缩机，1 台 AV71-14静叶可调轴流压缩机,四台风机可互换送风AV71-14 风机设计流量为 3680Nm3/min,排气压力:0.37MPa,工作转速 4600r/min，最大轴功率 20306KW；电动机电压为 10000V，功率 22000KW，转速 1500r/min ,AV80-16风机设计流量6620m3/min，年均风量：5468m3/min 最高压力：0.45MPa ，工作转速 5900r/m2．热风炉系统2.1热风炉炉主要技术参数序号 名　称 单　位 指　标1 热风炉结构形式 悬切顶燃式2 热风炉座数 座 33 全高 m 47.534 炉壳内径 mm 上 10390下98405 蓄热室断面积 m2 61.0156 格子砖高度 m 26.287 格子砖总加热面积 m2/座 892008 单位炉容蓄热面积 m2/m3 1129 单位鼓风蓄热面积 m2/（ Nm3/min） 4410 格子砖孔径 mm 2811 格子砖单位体积的加热面积 m2/ m3 54.9312 最高废气温度 ℃ 35013 助燃空气、煤气预热后温度 ℃ ≥18014 每座热风炉格子砖质量 t ≥22002.2燃烧制度热风炉烧炉采用高炉煤气，用量约180000--200000Nm3/h；含尘量115℃时对阀箱进行强制冷却,下密阀座的最低温度为105℃,最高温度为 120℃（4）多重波纹管波纹管安装在阀箱下端，波纹管主要是在拆卸下阀箱和料罐称量及支撑结构膨胀时起作用。

波纹管内装有耐磨的下料漏斗5）布料溜槽及其传动装置布料溜槽由电动传动齿轮箱驱动，可进行倾动和旋转，通过这两种运动方式，可将炉料布到炉喉上的任意位置传动齿轮箱采用工业水冷却齿轮箱面向炉内、接触气流、受热辐射之处都设有隔热层，以减轻冷却系统热负荷布料溜槽内设有衬板，并堆焊硬质合金，实箱式结构实箱式布料溜槽是在溜槽上部，受炉料直接冲击处设隔板，形成若干箱体，当卸料时箱体内充满炉料，形成一段保护层；溜槽下部为了便于排料，不设隔板，这种结构的溜槽寿命为能通过冶炼 400-600万吨生铁的炉料溜槽可在 2°～53°范围内倾动，共设 11个倾角位置，其拆卸位置为 75°溜槽旋转可起始在 0°、60°、120°、180°、240°、360°位置上，可正转也可反转为使衬板均匀磨损，应定期改变旋转方向串罐无料钟设备的主要技术参数如下：固定受料罐有效容积：55 m3 上料闸直径：1000 mm 上料闸卸料速度：1 m 3/s称量料罐有效容积： 55 m3 上密封阀直径：1150 mm 料流调节阀直径： 750 mm料流调节阀卸料速度：0.7 m 3/s下密封阀直径：900 mm 溜槽长度：3700 mm旋转速度：8 r/min 倾动速度：（0～1.6）/s 倾动范围 2°～53°倾动停止位置：11 个 气密箱冷却密封方式：水冷+氮气密封布料功能：手动：定点、扇形、环形、螺旋 自动：环形、螺旋 各阀许动方式：液动、电动3. 炉顶均排压系统：均排压系统是高压操作高炉炉顶设备的组成部分。

1）高炉均压系统高炉均压系统，设有一次均压系统和二次均压系统一次均压系统采用净高炉煤气，由 DN500均压阀及相应管路组成二次均压系统采用 N2气，由 DN250均压阀、DN250 逆止阀（防止煤气倒流） 、DN250调节阀和两个 DN250隔断阀组成隔断阀只是在检修时使用调节阀则可将 N2气源的压力降至一个预调值，当称量罐内的压力达到炉顶压力时，发出信号，关闭均压阀氮气稳压罐放在炉顶大平台上为了在高炉检修时切断煤气，并将管道中的煤气放散掉，在一次均压阀上方安装有眼睛阀，在煤气管顶部安装有放散阀2）高炉排压系统高炉排压系统由 DN500放散阀和紧急放散阀组成，在系统中设有紧急放散阀，以防止在意外情况下，使系统压力不致超过 0.3MPa4. 炉顶探尺高炉设二台机械探尺和一台雷达探尺其中一台机械的提升高度为（0～10）m，另一台的提升高度为（0～24）m探尺安装在高炉外封板上探尺由卷筒和传动装置集装在一起，形成一个结构紧凑的整体，设备体积小，密封性好探尺装有速度传感器和位置传感器，由电动机驱动，设有自动和手动两种工作方式机械探尺性能表 5 / 37提升重量（kg） 150提升高度（m） 12.3（26.3）提升速度（m/s） 0.5下降速度（m/s） 0.35. 炉顶水冷系统串罐无料钟炉顶设备的布料器采用工业净水开路冷却循环系统，冷却水消耗量为：15～20m3/h，进水温度 "$=2，这使高炉焦比升高，产量降低。

而含有较多碱性脉石的矿石，相当于矿石中已经配入了碱性熔剂，生产中可以少加或不加熔剂，减少渣量，有利于改善高炉生产指标因此，含有一定数量碱性脉石的矿石，即使含铁量较低，其冶炼价值也是较高的为了正确评价不同脉石成分的矿石，一般用去掉氧化钙以后的含铁量加以比较，这样更便于判断优劣炉渣中含有一定数量的12+，能提高炉渣流动性和稳定性因此，如果脉石中含有一定数量的12+，可以提高矿石的冶炼价值，而67*+’过高的炉渣（如超过!;% >**%），流动性变差，因此，要求脉石中67*+ ’ 13 / 37不要太高，一般-45+* 3 -67*+’的值不应小于* >’’）矿石中的有害杂质（包括4、?、?@、AB、6C、.D、E、F/、( 等）含量矿石中的这些有害杂质含量愈高，其冶炼价值降低硫（4）在钢材中引起热脆性矿石中的4 在高炉冶炼过程中可以去掉,$%以上，但为了去 4，必须增加石灰石用量，从而增加渣量，进而增加焦比和降低产量，因此矿石中的4 愈低愈好，一般不得超过$9 !% > $9 ’% 磷（?）在钢材中引起冷脆性而? 在烧结和炼铁过程中完全不能去掉，原料中的? 在一般情况下全部转入生铁中，因此矿石中? 含量也是愈低愈好，并可根据规定的生铁含? 量计算出矿石中允许的含? 量进行配矿。

铅（?@）熔点低，密度大，还原后沉积于高炉底部，易渗入砖缝而损坏炉衬锌（ AB）沸点低，还原后形成蒸气随煤气上升到高炉上部冷凝，与炉料中粉末相互作用易形成炉瘤，或被氧化成AB+ 渗入砖缝而损坏炉衬砷（6C）几乎全部还原进入生铁，使钢材冷脆铜（.D）易还原且全部进入生铁，少量 .D 可以增加钢材的抗腐蚀性能，过量会使钢材热脆，并且降低钢材的焊接性能钾和钠（E、F/ ），其化合物一般在高炉下部高温区还原后形成E、F/ 蒸气，随煤气上升在炉身中、下部循环富集，破坏炉料的强度，加剧炉料的粉化，严重影响料柱透气性，并易造成高炉结瘤氟（(）含量少可改善炉渣流动性，过量则会降低矿石的熔点，严重腐蚀炉· !$ ·!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第一篇高炉炼铁技术工艺疑难解析衬和造成风、渣口破损矿石的还原性矿石还原性指矿石还原的难易程度易还原的矿石，在冶炼过程中能提高煤气利用率，有利于降低焦比；而难还原的矿石，在冶炼过程中需消耗更多的热量，从而增加焦比矿石还原性取决于矿石的矿物组成、结构致密程度、粒度和气孔度等因素，气孔度大和结构疏松的矿石还原性好。

高炉常用的! 种铁矿石中，磁铁矿还原性最差，赤铁矿居中，褐铁矿和菱铁矿由于受热过程中失去结晶水和放出"#$，产生大量的气孔，结构疏松，所以还原性最好而一般人造富矿的还原性又比天然矿石要好矿石的软熔特性软熔特性指矿石开始软化的温度和软熔温度区间（即软化开始到熔化终了的温度区间）高炉冶炼要求矿石具有较高的软化温度和较窄的软熔温度区间因为矿石软化温度高，在冶炼过程中就不会过早地形成初渣，成渣带位置低，矿石在上部区域的预热和预还原充分，初渣中&’# 少；软熔区间窄，软熔层薄，有助于改善料柱透气性，有利于提高高炉生产指标矿石的还原性和软熔特性，是在实验室通过实验确定的矿石的粒度组成高炉冶炼要求矿石具有小而均匀的粒度组成，因为小粒度矿石有利于加快还原速度和提高煤气利用率，而均匀的粒度组成有利于改善炉内料柱的透气性粒度小于%)) 的粉末必须筛出，对于粒度上限，难还原的磁铁矿不能超过!*)) ，易还原的赤铁矿和褐铁矿不大于%*))，中、小高炉不大于$% + ,%))矿石的强度要求矿石具有较高的强度，尤其是高温下的强度，因为如果矿石强度低，入炉后在上部料柱的压力下产生大量粉末，一方面增加炉尘损失量，另一方面严重影响料柱透气性，使高炉操作困难。

矿石化学成分的稳定性为了使高炉生产稳定，要求矿石化学成分要稳定，因为矿石化学成分的波动会引起炉温、炉渣碱度和生铁成分的波动，从而破坏高炉顺行，使高炉焦比升高，产量降低为此，必须对成品矿石进行混匀处理使入炉矿石含&’ 量波动 14 / 37在/ *012以下3）矿石的热爆裂性能天然矿石中含有带结晶水或碳酸盐的矿物，入炉后被加热分解出气体逸出而使矿石爆裂，产生粉末而影响高炉上部的透气性，这类矿石就不能直接入炉冶炼，需要破碎成粉矿做烧结原料例如澳大利亚的扬迪块矿和巴西里欧多西块矿就是如此__11.高炉炉料结构及原、燃料的质量要求对原燃料质量要求见表12-1~表12-5烧结矿质量项 目 单 位 数 值全铁 % ≥ 58铁份波动 % ± 0.1碱度波动 ± 0.03FeO %0 ≤ 8转鼓指数 % ≥ 68烧结矿粒度 mm 5~50% ≤5 (＜5mm )% ≤5 (＞50mm )球团矿质量项 目 单　位 数　值全铁 % ≥ 64铁份波动 % ± 0.1常温抗压强度 N/个 ≥ 2000转鼓指数 % ≥ 85膨胀率 % ≤15块矿质量项 目 单　位 数　值全铁 % ≥ 64铁份波动 % ± 0.1粒度 mm 5~30% ≤5 (＜5mm )% ≤10 (＞30mm )焦炭质量项 目 单　位 数　值灰份 % ≤ 12M40 % ≥ 80 转鼓指数M10 % ≤8硫 % ≤ 0.6喷吹用原煤质量工 业 分 析 （ % ）成 分Vr Ag Wy Sg哈氏可磨系数HGI设计条件 ~25 ≤10 ≤10 ≤0.6 ≥50定量调剂参数关系表：（推荐值）影响因素 变动量 影响焦比 影响产量 15 / 37矿石品位 ±1% 2% ±（2.5～3%）焦炭灰分 ±1% ±2% ±3%煤粉单耗 ±1kg 根据置换比确定风 温 ±100℃ 4～4.5%炉顶压力 ±9.8Kpa 0.5% ±0.5%灰石单耗 ±100 kg ±30kg碎铁单耗 ±100 kg 25～35kg生铁含[Si] ±1% ±（50～60kg） ±3%生铁含[Mn] ±1% ±20kg煤粉灰分 ±1% ±1.5%烧结矿碱度 ±0.1 ±（3.5～4.5%）渣碱度 ±0.1 ±2.5%CO2% ±1% 20～25kg富氧 1％ 0.5％ ±2.5～3％2.2 原料与燃料2.2.1原燃料技术标准2.2.1.1所有入炉原料（烧结矿或其它落地矿，澳矿或其它生矿，外购球团矿，土烧球团矿，钛矿，钛球或钛渣，锰矿，石灰石，白云石，莹石等）燃料（自产焦，外购焦，落地焦，焦丁及喷吹煤粉）入炉前必须有成分及理化性能，并且必须符合技术标准。

不常用原料（灰石，白云石，锰矿等）等成分应登入台帐2.2.1.2原燃料入炉前粒度检查制度2.2.1.2.1取样分析品 种 取样地点 频 度 试样重（kg）粒度（mm） 组成（％）烧结矿 运矿皮带 一天/次 >40 40-25 25-16 16-10 10-5 10 10-5 >5球团 运。