炼铁设备课件

▪ 不同的耐火材料其耐火度、耐蚀性、导热性 及强度均不同，其价格差异甚大，因此在高 炉的不同部位应使用不同的耐火材料及不同 的组合方式。既要满足长寿要求，又要节省 建筑资金。
高炉各部位炉衬的工作条件及破损机理
▪ 影响高炉寿命的因素很多，而炉衬的破损程 度是根本。
▪ 实践表明，炉衬寿命将随着冶炼条件而变。
三、 高炉冷却结构形式
两种： 外部冷却：向炉壳外部喷水冷却。 ★内部冷却：将冷却介质通入冷却设
备内部进行冷却。包括冷却壁、冷 却板、板壁结合冷却结构及炉底冷 却等。
4.1.4 高炉送风管路（风口）
一、热风总管与围管
1. 作用： （1）热风总管：输送热风
（2）热风围管：将热风总管送来的热 风均匀地分配到各送风支管中。
（l）熔损； （2）开裂 ；
（3）磨损。
4.1.5 高炉钢结构
高炉钢结构
高炉钢结构包括炉壳、管道、框架、平 台、走梯等等钢结构件和构筑物。
高炉的钢结构是保证高炉正常生产的重 要设施。
高炉是庞大的竖炉，设备层层叠叠，高 达几十米至几百米以上。矗立在厂房设备的 群体之中。高炉设备沉重。工作载荷、附加 载荷也多，为使高炉坚固稳定、工作方便， 其钢结构框架、支撑构筑物也比较粗大、宽 敞。高炉是钢铁企业中最雄伟的设备之一。
▪ 炉衬主要是直接抵抗冶炼过程中机械、热力和化学 的侵蚀，以保护炉壳和其他金属结构，减少热损失， 并形成一定的冶炼空间即炉型。
▪ 炉壳起密封渣、铁、煤气的作用，并承担一定的建 筑结构的任务。
▪ 冷却器用来保护炉衬、炉壳，其布置轮廓在很大程 度上决定着操作炉型。
高炉炉衬
▪ 高炉炉衬是耐火材料围成高炉炉型的实体。
▪ 高炉大小以有效容积的立方米数表示；炉衬 耐火材料围成高炉炉型。
▪ 高炉有效容积和高炉座数表明高炉车间的规 模，高炉炉型设计是是高炉本体设计的基础。
▪ 近代高炉炉型向着大型横向发展，目前，世 界高炉有效容积最大的是5580m3，高径比 2.0左右。
4.1.1 高炉炉型
概念：高炉内部工作空间剖面的形 状称为高炉炉型或高炉内型。 （高炉内部籍炉墙而形成的工作空 间几何形状称为高炉炉型。 ）
二、 冷却介质
1. 冷却介质：
2.
水——水冷
空气——风冷
汽水混合物——汽化冷却
2. 对冷却介质的要求： （1）有较大的热容量及导热能力； （2）来源广、容易获得、价格低廉； （3）介质本身不会引起冷却设备及高
炉的破坏。
▪ 高炉的主要冷却介质是水，很少使用空气。
▪ 水是高炉的血脉一刻也不能间断，所以常用 两套供水管路和几种供水来源，以确保炉衬 安全。
▪ 1 炉底： ▪ 影响炉底寿命的因素： ▪ 首先是它承受的高压，其次是高温，再次是
铁水和渣水在出铁时的流动对炉底的冲刷。
▪ 为此高炉可采用全碳砖砌筑炉缸内衬，炉底 则为碳转-粘土砖水冷综合炉底。
▪ 2 炉腹、炉腰和炉身
▪ 炉腹、炉腰和炉身下部是高炉炉衬侵蚀最严 重的部位，尤其难以形成保护层的炉腰和炉 身下部，目前已成为高炉炉衬的最薄弱环节。 此部位耐火砖现趋向使用纯的氧化物（如纯 氧化镁、纯刚玉），纯碳（石墨或半石墨硅） 或纯碳化硅砖。
▪ 3 炉喉
▪ 炉喉处主要受固体炉料摩擦和夹带炉尘的高 炉煤气流冲刷作用，还有装入炉料时，温度 的急剧变化带来的影响。故一般在炉喉直接 与炉料碰撞的部位，要用耐磨耐热铸钢制成 的炉喉钢砖来进行保护，钢砖下面部分用粘 土砖。
4.1.3 高炉冷却设备
一、 冷却设备的作用
（l）保护炉壳。 （2）对耐火材料的冷却和支承。 （3）维持合理的操作炉型。 （4）促成炉衬内表面形成渣皮，代替炉 衬工作，延长炉衬寿命。
2. 材质：
均由钢板焊成，管中有耐火材料 筑成的内衬。
二、 送风支管
作用： 将热风围管送来的热风通过风口
送入高炉炉缸，并且通过它向高炉喷 吹煤粉。
三、 风口
又称风口小套或风口三套，是送风 管路最前端的一个部件，用紫铜或青铜 制造，空腔式结构，内通水冷却。 1. 安装： 成一定角度探出炉壁。 2. 风口的损坏原因：
▪ 高炉炉型为圆断面五段式即：炉喉、炉身、 炉腰、炉腹、炉缸五部分。
▪ 现代高炉向大型化发展，合理炉型总的趋势 是矮胖化。为使高炉保持合理炉型，还要靠 炉体结构或炉墙的合理设计，并辅以正确的 操作制度。
▪ 五段式炉型适应了炉料自上而下温度升高体 积膨胀的变化。因此炉身设计成截锥型，炉
料到达炉腰部位开始熔化体积收缩，炉腹呈
第四章 炼铁设备
巴音郭楞职业技术学院 矿业工程系 王晓远
目录
▪ 1 高炉本体 ▪ 2 供料系统 ▪ 3 送风系统 ▪ 4 渣铁处理系统 ▪ 5 高炉煤气处理系统
4.1 高炉本体
Байду номын сангаас
高炉本体概述
▪ 高炉本体包括高炉炉型、炉衬、冷却装置、 钢结构及基础。高炉炉型均为五段式，圆形 工作空间。
▪ 炉衬靠冷却装置保护，使一代工作炉龄可长 达10—15年；钢结构是加固炉体和支撑各种 附属设备的构件。高炉本体结构仍在不断向 高效、长寿方向发展之中。
倒截锥型。这与上升煤气温度降低体积收缩
也正好符合。直筒炉喉有利于向炉内布料及
控制布料及控制煤气分布。直筒炉缸能暂存 液态渣铁，上部设有风口（4~40个），最低 部位设有出铁口（1~4个），必要时在中间部 位设1~2个渣口。
4.1.2 高炉炉衬
炉体结构（炉墙）
▪ 炉体结构（炉墙）是指炉壳、冷却器和耐火炉衬三 部分组成。
▪ 高炉冶炼的实质是上升的煤气流和下降的炉 料之间进行传热传质的过程，因此必须提供 燃料燃烧的空间，提供高温煤气流与炉料进 行传热传质的空间。
▪ 高炉炉型要适应原燃料条件的要求，保证冶 炼过程的顺行。
▪ 实践表明，设计炉型合理，能促进高炉冶炼 指标的改善，并利于寿命延长，故炉型是高 炉最基本的工艺参数。
▪ 作用： ▪ 1 形成高炉冶炼的工作空间 ▪ 2 减少冶炼热损失 ▪ 3 保护高炉钢结构。
▪ 炉衬在高温冶炼中受炉料、渣铁、煤气的机 械磨损、冲刷、粘结破坏和化学的侵蚀作用 及热震等而逐渐损坏，至不能工作必须大修 时，称为一代寿命终结。
▪ 高炉炉衬的寿命决定高炉一代寿命的长短。
▪ 为减缓蚀损，高炉炉衬要用优质耐火材料砌 筑，常用的耐火材料有陶瓷质的粘土砖、高 铝砖、碳质的碳砖、石墨碳砖、碳化硅砖及 其粘结剂、填充材料等耐火材料。