炼铁高炉机械设备的技术性探析

炼铁高炉机械设备的技术性探析
摘要：伴随着经济发展不断向工业化转变，涉及到相关炼铁行业和设备都有
了比较好的发展，炼铁行业领域中，专用的机械设备包括高炉设备均得到了长足
的发展和进步。

对于高炉机械设备来说，其拥有着非常多的优点和特性，例如可
以实现连续的生产，并且在使用寿命上也相对较长。

随着技术的不断深入，高炉
机械设备的机械化和智能化也逐渐的深入和发展，并且逐渐趋于集成化大规模的
发展态势。

但是高炉机械设备也存在着一些缺点和局限性，例如其结构相对来说
比较复杂，而且对于产品的最终质量要求也较高。

文章通过高炉设备的几个方面
进行逐项分析，对于技术性的分析展开详细的探究，希望对相关领域的研究人员
提供一定的借鉴和帮助。

关键词：炼铁行业；高炉机械设备；技术性分析；
一、引言
高炉机械设备主要有几个重要的组件构成，分别为炉身、炉腋、炉喉、炉腰、炉缸。

可以调控物料的调控阀被放置在设备的最顶端，起到物料调控的作用。

在
调控阀下部分别为小料斗、小料钟、大料斗和大料钟以及颅内的煤气管。

对于炉
身部位来说，其包括外部的外壳以及具有耐火性能的砖层，炉腋部分是由炉体的
支架、热风咀以及热风管所组成的，铁口以及出渣口构成了炉钢的整体。

针对高
炉炼铁的技术工艺来说，其主要的设备分别为物料的进给设备以及炉体设备，同
时也包括炉前处理设备以及内部的煤气处理设备几个部分组成。

二、高炉物料进给设备
对于一般情况而言，物料的给进速度通常保持在40-400吨每小时的范围内，针对炉槽下面一定区域内到溜槽或结矿同矿槽的角度一般保持在30-60度的范围内。

但是通常情况下，由于烧结物的形状是不规则的，所以就很容易造成衬板的
磨损。

针对这样的情况人们使用了磁性衬板，磁性衬板在近年来的应用中也逐渐
广泛，它拥有非常耐磨的特性，同时也具有质量较轻，便于安装以及携带方便等
特点。

磁性衬板的原理是在衬板内放置了具有永久磁性的磁铁，从而使得衬板的
工作平面上可以有一层非常细小的磁性物质吸附。

在整个设备的工作过程中，衬
板可以对物料进行连续不断的吸附，从而也可以在设备的工作表面形成一层由物
料组成的保护膜，在整个的设备运行过程中实现动态的调整和平衡，这在一定程
度上也对衬板起到了很大的保护作用，使得工作过程中的一些磨损和冲击大大程
度的减少，在衬板的使用寿命上得到了很大程度的延长。

除了磁性衬板，目前所
应用的比较广泛的另一种衬板就是复合碳化硅衬板，它也是一种物料的进给装置，它的应用范围一般是在焦炭系统内进行使用，例如在焦槽以及焦斗等位置，对焦
炭系统中的设备进行保护，使其磨损程度降低。

并且它有一个非常好的优点，就
是可以在高温和高压的环境下使用，即使在这样特殊的条件下，也能够保证系统
的平稳运行，从而解决了一些传统衬板的局限性和技术缺陷。

在维护保养方面，无论是磁性衬板还是碳化硅衬板都是高炉机械设备保养中
一个非常重要的环节和部位。

由于其性能在耐磨性、稳定性以及轻质性等方面都
具有较高的要求，所以在物料的进气过程中，要充分的考虑一些人为的因素所带
来的对衬板的冲击和磨损，避免衬板受到损害甚至变形。

针对日常的保养和使用，对于高炉机械设备应该进行定期的检查和维护，保证设备的正常使用，延长设备
的使用寿命。

同时对于一些吸附在衬板上的细小物料，要进行及时的清除，避免
衬板上存有污垢。

三、高炉炉体设备技术性分析
对于高炉的炉体来说它是整个的炼铁过程中一个相当重要的部位，同时高炉
的炉体也决定着高炉机械设备炼铁的最终工艺，即炼铁化学反应。

而对于炼铁化
学反应中一个非常重要的环节，就是控制好炉膛内的温度。

炉膛的温度对于最后
的炼铁质量起着至关重要的作用，所以说对于炉体来说就需要配备有对高炉炉膛
进行冷却的设备和装置来达到对所要降温的物体进行及时降温冷却的目的。

针对
高炉的冷却系统来说，它有着传导性强的特点，并且生产渣皮的速度也较快。

但
是冷却温度也在一定程度上影响着铜冷壁的最终寿命，在一定范围内冷却温度越高，那么铜冷壁的使用寿命就越短。

针对我国目前的炼铁行业来说，我们目前普
遍采用的炉膛内冷却系统的冷却方式主要为串联成组的方式。

其主要的工作原理
是通过对冷却壁上的冷却水量进行测量，同时测量进出口两侧的水温差，并且以相应的程序软件进行数据的导入，最后得出热负荷。

其次要根据不同的使用情况和现场生产特点进行适当的调整，所以说这项工作是半自动化的，有一半是需要人为完成的。

然后对于人工调节来说是存在一定弊端的，通常人为调节的整体工作量是很大的，并且人为调节也不可能像机械调节那样精确度较高，通常存在一定的误差，这在准确性方面就不能得到保证。

所以针对这样的情况可以采取温差自动调节设备，从而实现温差数据自动和实时调节，保证整个系统的稳定性和可靠性。

对于自动温差调节设备来说其具有非常多的优点，耗能低的同时也操作简便。

在高炉的炉顶部位隔热层会出现频繁的剥落现象，造成此种现象的主要原因就是煤气的气流在这个部位产生了比较大的变化，并且对隔热的材料产生了一些冲刷作用。

所以在高温的条件下就会导致隔热层进行剥离，从而使整个的设备不能正常的使用，所以采取网状的煤气封罩也是非常有必要的，使其固定在楼顶部位。

通常情况下是采用焊接的方式进行固定，并且针对网状结构的封罩也进行隔热的相关措施，使炉顶得到充分全面的保护，从而延长其使用寿命。

四、高炉炉前处理设备技术性分析
通常情况下，对于高炉内炉渣的处理方式主要有以下两种方法，分别为循环处理法和平流沉积法。

处理炉内的炉渣通常情况下需要配备相应的设备，必要的处理设备有水渣槽和皮带等。

在搅笼机的选择上要以具体的炉渣级别作为选择前提，同时要设计不同的转速，并充分的利用积集槽和机叶片，通过实现其挤压作用来进行脱水处理。

脱水后再通过旋转鼓以及打水等各个环节来实现浮渣情况的落实。

在炉渣的回收利用中，所采用的技术主要有显热回收技术和干式粒化。

其中干式粒化法中的离心力化法是具有广阔的市场应用空间的，在粒化器的应用中可以实现高速的旋转作用的转杯，在其达到一定程度的转速时，就会产生相应的离心作用。

实现液渣飞出转杯的目的。

但是要注意在这一过程中需要把握好冷却环节，在粒化的过程中，可以实现炉渣内温度的有效降低，并且在液渣的离心过程中，可以同空气产生热量交换，从而实现凝固，在凝固后可以使固态的粒渣在冷却水管的内壁上聚集，从而可以使内壁的温度得到降低。

高炉炼铁对于温度的
要求是比较高的，只有把握好温度环节才能使炼铁过程更加顺利稳定以及生铁的
效能得到保障。

五、高炉煤气处理及检测设备
存在于高炉煤气中的有害气体和粉尘是比较多的，所以必须对其进行除尘化
的处理。

在除尘的方法中，湿法除尘是目前通常应用的除尘方法。

其借助重力除
尘器的作用，可以使大颗粒的煤气和粉尘得到吸附，余下的小颗粒以及粉尘进入
到双纹脱水装置当中，借助相关的高压阀门组件装置的作用，可以把一些非常微
小的粉尘进行有效的排出，最终得到相对干净的空气。

对于煤气除尘设备中比较
核心的设备就是重力除尘器和高压阀门组件。

在高炉机械设备炼铁的过程当中，
需要对相应的参数进行精确的监测，例如炉膛的温度、屋顶的温度、物料的特性、进出口的压力值以及煤气的浓度等。

就需要借助多功能的监测探头以及检测装置
和热处理图像等相关的专业设备，并且通过自动化的精密仪器进行处理，实时精
确地掌握高炉炼铁的各项技术参数，对于产生的突发现象以及数据的波动采取及
时的处理，使炼铁设备的稳定性可靠性得到保障，也使其使用寿命尽量延长。

六、结语
在高炉炼铁的过程，是需要借助多种的专业设备并且经过多道工序来实现的，对于人员的要求也较高，工作量也较大。

对于我国目前的高炉炼铁工艺技术来说，已经逐步发展和提高，但是一些国外的先进技术也可以作为国内高炉机械设备炼
铁的借鉴和参考，使得我国的炼铁革命流程更加成熟。

同时对该领域的技术研究
也应该更加的深入，使我国的高炉炼铁质量得到更大的发展和提高。

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