炼铁设备课件

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。
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。
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：
▪ 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。
▪ 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。
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。
▪ 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。
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
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。
▪ 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。
（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。
▪ 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。
▪ 高炉冶炼的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。
▪ 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。 ）
▪ 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