高炉的主要组成部分
高炉均压放散系统原理
高炉均压放散系统原理高炉均压放散系统原理一、前言高炉均压放散系统是高炉的重要组成部分之一，它通过对高炉内部的气体进行调节，实现了高炉内部的气体流动和物料下降的平衡，从而保证了高炉正常生产。
本文将详细介绍高炉均压放散系统的原理。
二、概述高炉均压放散系统是一种用于控制和调节高炉内部气体流动的系统。
它主要由排风机、风箱、鼓风机、废气处理设备等组成。
通过对排风机和鼓风机的控制，可以调节高炉内部的气体流动状态，从而保证了高炉正常生产。
三、排风机排风机是高炉均压放散系统中最重要的设备之一。
它主要负责抽取高炉内部产生的废气，并将其排出到大气中。
排风机通常采用离心式或轴流式结构，其转子叶片采用特殊材料制成，以满足在恶劣环境下长时间工作的需要。
四、风箱风箱是高炉均压放散系统中的另一个重要设备。
它主要负责将鼓风机产生的高压气体输送到高炉内部。
风箱通常采用钢板焊接或铸铁结构，其内部布置有多个支撑板和导流板，以保证气体在进入高炉前能够得到充分的混合和调节。
五、鼓风机鼓风机是高炉均压放散系统中的重要组成部分之一。
它主要负责产生高压气体，并将其输送到风箱中。
鼓风机通常采用离心式或轴流式结构，其叶片采用特殊材料制成，以满足在高温、高湿环境下长时间工作的需要。
六、废气处理设备废气处理设备是高炉均压放散系统中不可缺少的一部分。
它主要负责将从排风机中抽取出来的废气进行处理，并将其排出到大气中。
废气处理设备通常包括除尘器、脱硫装置、脱硝装置等，以保证排放出去的废气符合环保要求。
七、工作原理高炉均压放散系统的工作原理可以分为两个方面：一是调节高炉内部气体流动状态；二是控制高炉内部物料下降速度。
在调节高炉内部气体流动状态方面，排风机主要负责抽取高炉内部产生的废气，并将其排出到大气中。
鼓风机则主要负责产生高压气体，并将其输送到风箱中。
风箱通过多个支撑板和导流板，使得气体能够得到充分的混合和调节。
最终，经过排风机的抽取和风箱的输送，高炉内部的气体流动状态得到了平衡，从而保证了高炉正常生产。
炼铁高炉的结构和工作原理
炼铁高炉的结构和工作原理炼铁高炉是炼钢和炼铁的基础设施之一，在现代工业中具有不可替代的作用。
其工作原理和结构设计的合理性是决定生产效率和产品质量的重要因素之一。
本文将着重介绍炼铁高炉的结构和工作原理，以帮助读者更好地了解这个关键性的设备。
一、炼铁高炉的结构炼铁高炉一般由四个组成部分构成：上部装置、中部装置、下部装置和风机装置。
下面我们将详细介绍这四个部分的构造。
1. 上部装置上部装置主要包括炉顶、料口和炉喉，它们直接决定炉子的铁水产量和质量。
炉顶是高炉的最高点，其两侧有四个法兰嘴，用于连接料仓和气体输送管道。
炉顶中心有一支称作“炉喉”的管道，其直径为2.5米，用于装载矿石、焦炭和石灰石。
同时，它还可以提供强烈的高压风来冷却和加热高炉壁，防止过度加热。
2. 中部装置中部装置是炉子最大的部分。
将矿石、焦炭和石灰石依次装入炉喉后，它们会自炉喉下部进入高炉中部，完成还原和熔化的过程。
此时，风机将设备产生的高压风通过炉壁引入高炉内，然后从中部的“风口”进入高炉炉体。
高压风与燃烧焦炭发生化学反应，并提供足够的热量使铁矿石得以还原，并融化成熔铁，其中的碳元素被还原为废气并从“鼓风机”排出去。
3. 下部装置下部装置一般被称为“铁包子”，通过吊缆悬挂在高炉中部下方。
当熔铁达到“铁包子”的位置时，“铁包子”中的活塞就会升起，使得铁水顺流而下，顺势注入铁锅中等待冷却。
“铁包子”大约有6-8个并排排列，通常是在一天内连续更换的。
4. 风机装置风机装置主要由鼓风机、压力释放器和风管组成。
鼓风机是高炉的重要部分，其主要作用是将空气通过风机送到炉底，供应足够的氧气用于焦炭的燃烧，从而产生足够的高温和足够的热量来将铁矿石还原为生铁。
压力释放器则作为炉体内气压变化时恢复平衡的关键组成部分。
二、炼铁高炉的工作原理炼铁高炉的工作原理主要包括三个过程：还原、融化和熔化。
这些过程是相互依存的，缺少其中任何一个都不能得到高质量的生铁。
一般情况下，焦炭燃烧时会释放出高温和一氧化碳，这个一氧化碳与铁矿石的氧化反应速度很快，而副产物（二氧化碳和水蒸气）则不能还原。
高炉炼铁的反应
高炉炼铁的反应
高炉炼铁的原料有焦炭、含铁矿石和熔剂。
在高炉内发生的反应主要分三部分，第一部分是制备还原剂的过程，第二部分是冶铁的主要原理，第三部分是除去杂质，形成炉渣的过程。
反应化学方程式是：CO2+C=2CO。
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2。
CaCO3=CaO+CO2↑。
CaO+SiO2=CaSiO3。
高炉炼铁将原料铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例分层加入高炉中，被热风炉加热过的大量富氧空气从进风口吹入高炉，使焦炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳再与上层炽热的焦炭反应还原成一氧化碳。
一氧化碳从炉顶加入并与不断下降的铁矿石发生反应。
其中铁的氧化物逐步被还原成液态的铁。
被还原出来的液态铁积累到一定程度后，由炉底放出。
炼铁时加入的石灰石起造渣作用，目的是使铁矿石中熔点很高的脉石与石灰石反应，生成浮于铁水之上的硅酸钙等，形成炉渣而与铁水分离。
高炉工作原理
高炉工作原理
高炉是一种高温冶金设备，用于将铁矿石转化为熔化的铁合金。
高炉的工作原理如下：
1. 原料准备：高炉的主要原料包括铁矿石、焦炭和通风剂。
这些原料首先要经过粉碎和筛分等预处理工艺，以确保其适合进入高炉。
2. 上料：原料按一定比例混合后，通过上料装置从高炉顶部加入高炉内。
铁矿石是高炉的主要原料，而焦炭用作还原剂，在高温下还原铁矿石中的氧化物。
3. 加热和还原：高炉内有复杂的燃烧反应和还原反应同时进行。
焦炭燃烧产生的高温气体在高炉内上升，将其余的氧气与铁矿石中的氧化物反应，还原为金属铁。
这些反应释放出的热量使高炉内的温度升高。
4. 分层和液态铁收集：高炉内的液态铁和其他熔融物质从高炉的底部逐渐下降，并沉积在炉底的铁口处。
液态铁具有相对较高的密度，因此能够与其他杂质分离。
由于高炉内的温度很高，液态铁在下降的过程中可以重新还原铁矿石中的氧化物。
5. 出炉和冷却：经过一定时间的冶炼，高炉内的炉渣和液态铁会分别从不同的出料口排出。
此后，液态铁将被收集并转移到下一个冶炼环节中进行进一步的处理。
而废炉渣则会被冷却和处理，使其能够更方便地处理和回收。
高炉工作原理的核心是通过高温和还原反应将铁矿石转化为液态铁。
高炉除了生产铁合金外，还会产生大量的炉渣和废气。
因此，在高炉冶炼过程中，也需要采取措施进行环境保护和资源回收。
第六章 高炉设备(一)PPT课件
4 炉缸 影响因素：铁液之流出、炉内渣铁液面升降，大
喷的煤气流等高温流体对炉衬的冲刷是主要的破坏 因素，特别是渣口、铁口附近的炉衬更是冲刷厉害 的关键部位；高炉炉渣偏于碱性而常用的硅酸铝质 耐火砖则偏于酸性，故在高温下化学性渣化，对炉 缸砖衬也是一个重要的破坏因素；炉缸的风口带炉 衬内受到表面温度常达1300-1900℃，影响砖衬的耐 高温性能
我国粘土砖的Al2O3含量较高，质量好，基本上能满足高 炉炉衬的要求。
2 高铝砖 高铝砖是含氧化铝48%以上的耐火制品。 优缺点：它的耐火度及荷重软化温度比粘土砖
高，抗渣性能也较好，随着Al2O3含量的增加，这 些性质也随着提高。不足之处是高铝砖的热稳定 性较差，成本较高，又因为耐磨性好加工困难， 所以加工费用高。
第六章 高炉及附属设备
2023最新整理收集 do something
§6.1
一、高炉炉型（高炉内型） 高炉内部工作空间的形状为高炉炉型，近代高炉
炉型由炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五部分组成。 （王平. 炼铁设备.北京： 冶金工业出版社. 2006：10）
矿槽 料车
煤气除尘设备
装料 设备
净 煤
气
中速磨
7 炉喉
影响因素：它受到炉料从大钟上落下时的打击作用 （故都用金属板加以保护），温度分布不均匀产生的 热变形作用；炉内煤气流夹带的粉尘逸出时的磨损作 用。 对于大中型高炉来说，炉身部分是整个高炉的薄弱 环节，这里的工作条件虽然比下部好，但由于没有渣 皮的保护作用，寿命反而较短，往往在两次大修之间 还需要一次小修，以修补炉衬。对于小型高炉来说， 炉缸是薄弱环书，常因炉缸冷却不良、堵门泥炮能力 小而发生烧穿事故。
高炉有效高度设计考虑因素： 1）对煤气热能和化学能的利用。增加高度能延长煤气和炉
高炉结构图
高炉:炼铁一般就是在高炉里连续进行的。
高炉又叫鼓风炉,这就是因为要把热空气吹入炉中使原料不断加热而得名的。
这些原料就是铁矿石、石灰石及焦炭。
因为碳比铁的性质活泼,所以它能从铁矿石中把氧夺走,而把金属铁留下。
高炉的主要组成部分:高炉炉壳:现代化高炉广泛使用焊接的钢板炉壳,只有极少数最小的土高炉才用钢箍加固的砖壳。
炉壳的作用就是固定冷却设备,保证高炉砌体牢固,密封炉体,有的还承受炉顶载荷。
炉壳除承受巨大的重力外,还要承受热应力与内部的煤气压力,有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击,因此要有足够的强度。
炉壳外形尺寸应与高炉内型、炉体各部厚度、冷却设备结构形式相适应。
炉喉:高炉本体的最上部分,呈圆筒形。
炉喉既就是炉料的加入口,也就是煤气的导出口。
它对炉料与煤气的上部分布起控制与调节作用。
炉喉直径应与炉缸直径、炉腰直径及大钟直径比例适当。
炉喉高度要允许装一批以上的料,以能起到控制炉料与煤气流分布为限。
炉身:高炉铁矿石间接还原的主要区域,呈圆锥台简称圆台形,由上向下逐渐扩大,用以使炉料在遇热发生体积膨胀后不致形成料拱,并减小炉料下降阻找力。
炉身角的大小对炉料下降与煤气流分布有很大影响。
炉腰:高炉直径最大的部位。
它使炉身与炉腹得以合理过渡。
由于在炉腰部位有炉渣形成,并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化,为减小煤气流的阻力,在渣量大时可适当扩大炉腰直径,但仍要使它与其她部位尺寸保持合适的比例关系,比值以取上限为宜。
炉腰高度对高炉冶炼过程影响不很显著,一般只在很小范围内变动。
炉腹:高炉熔化与造渣的主要区段,呈倒锥台形。
为适应炉料熔化后体积收缩的特点,其直径自上而下逐渐缩小,形成一定的炉腹角。
炉腹的存在,使燃烧带处于合适位置,有利于气流均匀分布。
炉腹高度随高炉容积大小而定,但不能过高或过低,一般为3.0～3.6m。
炉腹角一般为79～82 ;过大,不利于煤气流分布;过小,则不利于炉料顺行。
炉缸:高炉燃料燃烧、渣铁反应与贮存及排放区域,呈圆筒形。
高炉均压放散系统原理
高炉均压放散系统原理一、引言高炉是炼铁过程中的关键设备之一，其稳定的运行对于保证炼铁工艺的连续性和质量的稳定性至关重要。
高炉均压放散系统作为高炉的重要组成部分，主要负责控制高炉内压力的分布和释放，从而实现高炉的均压放散，保证高炉的正常运行。
二、高炉均压放散系统的功能高炉均压放散系统的主要功能包括： 1. 均压：控制高炉内的压力分布，避免出现过高或过低的压力区域，保证高炉内各部位的正常工作条件。
2. 放散：在高炉出现压力过高的情况下，及时释放压力，防止高炉压力过大导致的安全事故发生。
3. 控制：根据高炉的操作要求和工艺条件，对均压放散系统进行调控，确保均压放散效果的稳定和可靠。
三、高炉均压放散系统的组成高炉均压放散系统由以下几个主要部分组成： 1. 均压阀门：用于控制高炉内压力的分布，通过调节阀门的开启程度来实现对高炉压力的控制。
2. 放散装置：当高炉内的压力超过设定值时，放散装置会自动启动，将多余的压力释放到大气中。
3. 控制系统：包括传感器、执行机构、监控设备等，用于监测高炉内的压力变化，并控制均压阀门和放散装置的运行。
4. 通风系统：用于保证高炉周围的空气流通，帮助高炉内的压力分布更加均匀。
四、高炉均压放散系统的工作原理高炉均压放散系统的工作原理如下： 1. 均压阀门根据高炉内的压力变化情况，通过控制阀门的开启程度来调节高炉内的压力分布。
当某个区域的压力过高时，调节阀门会适时开启，通过流动的气体将压力释放到其他区域。
2. 放散装置通过与均压阀门的配合，实现高炉内压力的放散。
当高炉内的压力超过设定值时，放散装置会自动启动，将多余的压力通过排气口释放到大气中。
3. 控制系统对高炉内的压力进行实时监测，并根据设定的压力范围来控制均压阀门和放散装置的工作状态。
当压力超过设定上限时，控制系统会及时发出信号，启动放散装置进行压力释放。
4. 通风系统通过保证高炉周围的空气流通，帮助高炉内的压力分布更加均匀。
高炉本体.
炉身角：
一般取值为81.5º～85.5º之间。大高 炉取小值，中小型高炉取大值。 4000～5000m3高炉β角取值为81.5º左右， 前苏联5580m3高炉β角取值 7942'17' '
炉身高度 ：
h4
d 0.23 I •Vu i燃
式中： I——冶炼強度， t/m3·d
i 燃——燃烧強度，t/m2·h
Vu——高炉有效容积，m3 d——高炉炉缸直径，m
计算得到的炉缸直径再用Vu/A进 行校核，不同炉容的Vu/A取值为：
大型高炉：22～28 中型高炉：15～22 小型高炉：11～15
（2）渣口高度： 渣口中心线与铁口中心线间距离。
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。
❖横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳， 壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为 炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由 于高炉炼铁技 术经济指标良好，工艺 简单 ， 生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点， 故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大 部分。
大型：2.8~3.6m；小型：1.5~2.5m
作用：
（1）炉腹的形状适应了炉料熔化滴落后体积 的收缩，稳定下料速度。
（2）可使高温煤气流离开炉墙，既不烧坏炉 墙又有利于渣皮的稳定。
（3）燃烧带产生大量高温煤气，气体体积激 烈膨胀，炉腹的存在适应这一变化。
炉腹的结构尺寸是炉腹高度和炉腹角。
炉腹高度由下式计算 ：
风口数目也可以根据风口中心线在炉缸圆周上的距离 进行计算：
n d
s
S 取值在1.1～1.6m之间, 风口数目一般为支柱数目的整数倍取偶数。
炼铁高炉机械设备
序号
1
2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
胶带机名称 SL3 胶带机
瞬间最大输送能力 （t/h）
矿石 2150焦炭 580
SL2 胶带机
SL1胶带机 FK1 胶带机 FK2(大倾角)胶带机 FZ1 胶带机 FZ2#(大倾角)胶带机 FS1 胶带机 FS2(大倾角)胶带机 FS3 胶带机 FS4 胶带机 FJ1 胶带机 FJ2(大倾角)胶带机 FJ3 胶带机 S1#胶带机 S2#胶带机 S3#胶带机 SK1(2,3)#胶带机
上、下密封阀结构
1—阀座；2—合金压头；3—硅橡胶圈；4—阀盖
• 2.7无料钟炉顶设备在实现集中操作和自动控制 时采用液压传动，液压管路和执行元件集中在炉 顶，为防止液压元件发生泄漏造成液压油大量 流失或着火事故，卷扬岗位在操作时必须关注液 压站油位变化，发现异常应立即检查联系处理。
• 2.8由于无料钟炉顶设备在生产过程中承受压力 较高（0.20MPa），属于煤气区域，检查时首重 于煤气泄漏，同时包括液压原件、均压介质、冷 却水、料罐及气密箱等方面的泄漏。
炼铁高炉机械设备
2024年2月8日星期四
• 以炼铁厂7号高炉为例，介绍炼铁机械设备：
• 1、上料部分：高炉采用主胶带机上料。 烧结矿 、块矿、球团矿经槽下称量斗称量及筛分，焦炭 经槽下振动筛筛分，分别给入 SL2#运矿胶带机、 SL1#运焦胶带机， 再由 SL3#上料主胶带机运往 高炉炉顶，上料主胶带机设有机械室，驱动方式 为３驱一备。上料主胶带机设有料头料尾控制信 号及主要料流控制监测点， 并设有防跑偏、打滑 、撕裂、急停等安全保护措施。为便于检修，机 械室设有 1 台 10t 地面操作的单梁吊车。
高炉炉型计算
高炉炉型计算高炉炉型是指高炉内部耐火材料构成的几何空间，近代高炉炉型由炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五部分组成。
炉型的设计要适应原燃料条件，保证冶炼过程的顺行。
高炉炉型设计的依据是单座高炉的生铁产量，由产量确定高炉有效容积，以高炉有效容积为基础，计算其它尺寸。
一、确定容积1、确定年工作日高炉的工作日是指高炉一代寿命中，扣除大、中、小修时间后，平均每年的实际生产时间。
根据国内经验，不分炉容大小，年工作日均可定为355天。
2、确定高炉日出铁量年工作日年产量高炉日出铁量=t/d3、确定高炉的有效容积V uUu PV η高炉有效容积利用系数高炉日出铁量=二、高炉缸尺寸1、炉缸直径d炉缸直径的计算可参考下述经验公式：大型高炉 45.032.0u V d =3620m 以下高炉 37.0564.0u V d = 计算后取整2、炉缸高度'hA 渣口高度h 渣 m 式中：b ——生铁产量波动函数，一般取值1.2 N ——昼夜出铁次数，取9铁γ——铁水密度，取值7.1t/ｍ３C ——渣口以下炉缸容积利用系数，取值055一般小高炉设一个渣口，大中型高炉设两个渣口，高低渣口标高差一般为100～200mm ，2000m 3以上高炉渣口数目应和铁口数目一起考虑，如有两个铁口，可以设二个渣口。
B 、风口高度h 风k ——渣口高度与风口高度的比，一般k 二0.5～0.6（渣量大取低值）。
C 、炉缸高度h 1h 1=h 风+a式中a ——风口结构尺寸，一般a=0.35～0.5m ，中小高炉取下限，大高炉取上限。
227.1d c N bp h 铁渣γ⋅=kh h 渣风=三、死铁层厚度h 0死铁层的作用在于防止炉底炉渣，煤气侵蚀和冲刷，使炉底温度均匀稳定。
通常死铁层厚度为450～600mm ，新设计的大型高炉多在1000mm 左右或更高。
四、炉腰直径D 1、炉腰直径D大型高炉D/d=1.10～1.15 中型高炉D/d=1.15～1.25 小型高炉D/d=1.25～1.5 2、炉腹角α炉腹角α一般为79°～82°。
高炉矿渣的主要成分
高炉矿渣的主要成分高炉矿渣是高炉冶炼过程中产生的一种冶金废渣。
根据其主要成分的特点，可以将其分为多个组成部分。
本文将从主要成分的角度来详细介绍高炉矿渣。
高炉矿渣的主要成分包括氧化铁、硅酸盐、氧化钙、氧化镁等。
其中，氧化铁是高炉矿渣的主要成分之一。
在高炉冶炼过程中，铁矿石中的铁元素被氧化，形成氧化铁。
氧化铁是高炉矿渣的主要组成部分，其含量通常在40%至60%之间。
氧化铁具有良好的磁性和导电性，是高炉矿渣中重要的矿物成分。
硅酸盐是高炉矿渣的另一个主要成分。
在高炉冶炼过程中，铁矿石中的硅元素与氧化铁反应，形成硅酸盐。
硅酸盐在高炉矿渣中的含量较高，通常在20%至40%之间。
硅酸盐是一种具有硬度较高的矿物，具有良好的耐火性和耐腐蚀性，广泛应用于建筑材料和耐火材料等领域。
氧化钙和氧化镁是高炉矿渣中的另外两个重要成分。
在高炉冶炼过程中，石灰石和白云石等矿石中的钙和镁元素被氧化，形成氧化钙和氧化镁。
氧化钙和氧化镁在高炉矿渣中的含量通常在10%至20%之间。
氧化钙和氧化镁是一种具有碱性的物质，可以中和高炉冶炼过程中产生的酸性物质，提高高炉矿渣的碱度，有利于矿渣的稳定化和后续利用。
除了上述主要成分外，高炉矿渣中还含有少量的其他元素和化合物，如氧化铝、氧化钠、氧化钾等。
这些元素和化合物的含量较低，通常在1%以下。
它们对高炉矿渣的性质和性能影响较小，但在一些特殊情况下，如高炉渣水泥生产中，这些元素和化合物的含量对产品的品质和性能有一定的影响。
高炉矿渣的主要成分决定了其在实际应用中的性质和性能。
在建筑材料领域，高炉矿渣常用于制备水泥、混凝土等材料。
由于高炉矿渣中含有较高的硅酸盐和氧化钙等成分，使得高炉矿渣水泥具有较好的抗压强度和耐久性。
在冶金工业领域，高炉矿渣常用于制备耐火材料、脱硫剂等。
由于高炉矿渣中含有较高的氧化铁和硅酸盐等成分，使得高炉矿渣具有较好的耐火性和脱硫性能。
高炉矿渣的主要成分包括氧化铁、硅酸盐、氧化钙、氧化镁等。
高炉喷吹煤粉系统
高炉喷吹煤粉系统简介高炉喷吹煤粉系统是高炉冶炼中的重要组成部分，用于提供燃料和热能，以维持高炉的正常运行。
该系统通过将煤粉喷入高炉燃烧室，使其与空气混合燃烧，产生高温燃烧气体，供给高炉内的冶炼反应，实现铁矿石还原和液态铁的产生。
煤粉输送系统高炉喷吹煤粉系统的核心是煤粉输送系统。
煤粉输送系统主要包括煤粉仓、煤粉磨煤机、煤粉输送管道和煤粉喷吹装置。
煤粉仓煤粉仓是储存煤粉的设备，通常位于高炉附近，与煤粉磨煤机直接相连。
煤粉仓由钢板制成，具有一定的密封性能，以防止煤粉受潮和挥发。
煤粉磨煤机煤粉磨煤机是将颗粒状的煤炭磨碎成细小的煤粉的设备。
煤粉磨煤机通常采用滚筒式研磨方式，通过磨辊的旋转摩擦，将煤炭颗粒研磨成所需的细小颗粒。
煤粉输送管道煤粉输送管道用于将煤粉从煤粉仓输送至高炉喷吹装置。
煤粉输送管道通常采用高压输送方式，通过气动输送或螺旋输送的方式，使煤粉快速、稳定地输送到高炉喷吹装置。
煤粉喷吹装置煤粉喷吹装置是将煤粉喷入高炉燃烧室的设备，用于实现煤粉与空气的混合燃烧。
煤粉喷吹装置通过喷嘴将煤粉均匀地喷入高炉燃烧室，与空气混合后进行燃烧反应。
煤粉燃烧反应煤粉喷吹煤粉系统的核心是煤粉的燃烧反应。
煤粉燃烧反应是高炉内重要的冶炼过程，主要包括煤粉燃烧、铁矿石还原和液态铁的生成。
煤粉在高炉燃烧室中与空气混合后，发生燃烧反应产生高温燃烧气体。
煤粉的燃烧产生大量的热能，使高炉内的温度升高，促进铁矿石还原反应的进行。
铁矿石在高温燃烧气体中发生还原反应，生成液态铁，并逐渐下沉到高炉底部。
煤粉燃烧反应的控制对高炉的冶炼效果有着重要的影响。
合理调节煤粉喷吹量和喷吹速度，能够保持高炉内的稳定温度，提高冶炼效率。
煤粉喷吹系统的优势高炉喷吹煤粉系统相比其他燃料方式具有一定的优势：1.节约能源：煤粉喷吹系统可以将煤粉完全燃烧，充分利用煤粉的能源，减少能源的浪费。
2.环保节能：煤粉喷吹系统燃烧产生的废气中含有少量的二氧化硫和颗粒物等污染物，但相对于其他燃料方式，排放量较低，更加环保。
高炉炼铁有关知识点总结
高炉炼铁有关知识点总结高炉的结构高炉通常由筒体、风口、鼓风系统、炉缸、矿铁料装料系统、取料系统、炉喉、排放系统、炉内煤气系统等部分组成，结构比较复杂。
其中，筒体是整个高炉的主体，可分为炉围、炉缸、熔铁坑等部分。
炉围是高炉的外壁，由耐火砖及助熔材料构成，用于承受高炉温度和循环水冷却的冷却水。
炉缸和熔铁坑是高炉内部主要部分，用于反应炼铁矿石和还原剂，产生铁水及炉渣。
高炉的操作过程1. 上料：矿石、焦炭、燃料和熔剂（通常是石灰石）按照一定的配比通过上料装置（如料斗、皮带等）连续地进入高炉。
2. 加热还原：上料后，高炉内的还原剂引起矿石中的氧逐渐被还原为金属铁。
3. 熔融：当高炉内的温度达到一定程度时，产生的铁和炉渣开始融化，形成铁水和炉渣。
4. 放料：铁水在高炉熔铁坑中逐渐积聚，当积聚到一定程度后，通过取料装置将铁水、炉渣和炉渣渣共同取出。
5. 炉缸清理：定期清理高炉炉缸内的残留物，保持高炉的正常运行。
高炉炼铁的原理高炉的炼铁过程主要包括矿石还原、熔融和分离矿铁料的三个基本过程。
矿石还原是矿石中的氧被还原剂（焦炭等）还原成金属铁的过程；熔融是指矿石和还原剂在高温下熔化并分离成铁水和炉渣的过程；分离是指通过物理和化学手段将铁水和炉渣分离的过程。
这些过程需要在高炉内同时进行，通过严格控制温度、气氛和原料成分等参数，才能保证最终产生高品质的铁水。
高炉炼铁的控制技术1. 鼓风系统：鼓风系统是高炉炼铁的核心部分，通过鼓风系统将空气送入高炉内，提供氧气用于矿石还原和燃烧还原剂。
控制鼓风系统的鼓风量和温度是保证高炉正常运行的重要手段。
2. 燃烧系统：燃烧系统主要指高炉内焦炭的燃烧过程，提供热量用于矿石还原和炉渣熔化。
控制燃烧系统的燃烧效率和热量平衡是保证高炉正常运行的关键。
3. 温度控制：高炉内部有多个测温点，通过测温点采集到的数据，可以对高炉内部的温度进行实时监控和控制，保证高炉操作在安全稳定的温度范围内。
4. 负压控制：通过调节高炉的负压，可以影响高炉内气氛的组成和流动状况，保证高炉内的气氛对炼铁有利。
高炉设计说明书
高炉设计说明书1. 引言本文档旨在对高炉的设计进行详细说明，介绍高炉的结构、工作原理及相关参数等内容。
高炉作为冶金工业中广泛应用的设备，对于钢铁生产具有重要的作用。
设计合理的高炉能够提高产能、降低能耗，并保证生产质量和环境友好。
2. 结构概述高炉主要由以下部分组成：2.1 炉体炉体是高炉的主要部分，是炉料冶炼和反应的场所。
炉体一般分为上部、中部和下部三个部分。
上部主要是煤气的燃烧区，中部是高炉的主反应区，下部是铁水和渣的收集区。
2.2 炉缸炉缸是高炉的外包装，承受高炉的重力荷载，并起到保温和防腐蚀的作用。
炉缸一般采用耐火材料制作，能够承受高温的侵蚀。
2.3 冷却设备冷却设备主要用于冷却高炉的炉体和炉缸，防止温度过高导致设备损坏。
冷却设备一般采用循环水冷却的方式，通过冷却水循环流动来带走炉体和炉缸的热量。
2.4 其他设备除了上述主要部分外，高炉还包括一系列辅助设备，如鼓风机、煤气净化设备、渣铁分离系统等。
这些设备可以为高炉的运行提供必要的条件和支持。
3. 工作原理高炉的工作原理是将炼铁原料（一般为铁矿石、燃料和烧结矿等）投入到高炉中，经过高温下的还原、冶炼和分离等反应，最终得到铁水和炉渣。
具体工作原理可概括如下：1.鼓风机向高炉提供一定的氧气，使煤气得以充分燃烧，提供能量给高炉的反应。
2.燃料在高炉内燃烧产生煤气，煤气中的一氧化碳与铁矿石反应生成还原铁，并释放出大量的热量。
3.负责转移炉料和炉渣的料斗和渣口使物料进出炉体。
4.铁水和炉渣分别从高炉的不同出口流出，炉渣用于炼铁过程中的冶炼反应，而铁水则作为最终产物。
4. 参数说明高炉设计中需要考虑的参数包括但不限于以下内容：4.1 炉容量炉容量是指高炉能够承载的炉料数量。
炉容量的大小直接影响到高炉的产能。
4.2 炉料比例炉料比例是指高炉中铁矿石、燃料和烧结矿等炼铁原料的配比情况。
不同的炉料比例对产出铁水的质量和数量都有影响。
4.3 空气分配空气分配是指高炉燃烧区域空气的供给量，包括鼓风量、风口的开启情况等。
高炉煤气粉尘成分
高炉煤气粉尘的成分较为复杂，包含了多种化学物质。
根据已有的研究，高炉煤气粉尘的主要成分包括碳黑、氧化铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、硫化物以及氮化物等。
这些成分的含量会因高炉煤气的种类、生产条件、使用环境等因素而有所不同。
碳黑是高炉煤气粉尘中最主要的成分，其数量与煤气温度、压力、含氧量以及煤种有关。
碳黑的性质也会因高炉煤气的不同而有所差异，例如其比表面积、含碳量、含硫量等。
氧化铁是高炉煤气粉尘中的另一类成分，主要来自于炉料中铁矿石的燃烧，其数量与高炉煤气的喷吹压力、喷吹温度、矿批大小以及焦炭粒度等因素有关。
除此之外，二氧化硅也是高炉煤气粉尘中的一种常见成分，其来源主要是石灰石等熔剂。
二氧化硅的含量会因高炉煤气的生产条件而有所不同。
在氧化物中，氧化钙和氧化镁也是高炉煤气粉尘的主要成分。
这些氧化物主要来自于炉料中石灰石和焦炭的燃烧，其数量与煤气温度、压力、含氧量以及这些原料的品质有关。
此外，高炉煤气粉尘中还含有一些硫化物，如硫化铁、硫化镁、硫化钙等。
这些硫化物在高温下与金属发生化学反应而生成硫化物粉尘，其性质与金属种类有关。
氮化物也是高炉煤气粉尘中的一种常见成分，其来源主要是氮元素的氧化和还原反应。
需要注意的是，以上所列举的成分只是高炉煤气粉尘中的一部分，实际上还有许多其他化学物质存在于高炉煤气粉尘中。
这些成分的含量和性质会因高炉煤气的种类、生产条件、使用环境等因素而有所不同，因此需要对具体的高炉煤气粉尘进行分析才能得到准确的成分组成。
高炉本体系统危险有害因素分析(喷煤系统)
高炉本体系统危险有害因素分析（喷煤系统）高炉本体系统危险有害因素分析（喷煤系统）高炉喷煤系统是高炉本体系统的重要组成部分，其主要功能是将煤粉喷入高炉内，为高炉提供燃料和还原剂。
本文将从湿度、噪音和有害气体等方面对高炉喷煤系统存在的危险有害因素进行分析。
一、湿度1.湿度对设备的影响：高炉喷煤系统中的设备，如喷枪、输送管道等，在潮湿的环境中容易生锈、腐蚀，导致设备损坏，影响高炉的正常运行。
2.湿度对人员的影响：高炉喷煤系统在喷吹过程中会产生大量的水蒸气和粉尘，湿度过高可能导致操作人员呼吸困难、引发职业病等。
措施和建议：1.加强设备维护和保养，定期检查设备的锈蚀情况，及时采取防锈措施。
2.在操作室内安装除湿设备，保持适宜的湿度环境。
3.为操作人员提供相应的防护用品，如防尘口罩、防护眼镜等。
二、噪音1.噪音对人员健康的影响：高炉喷煤系统运行过程中产生的噪音较大，长期接触可能导致听力下降、头晕、失眠等健康问题。
2.噪音对工作的影响：噪音过大可能会干扰操作人员的注意力，导致操作失误或不当，从而引发事故。
措施和建议：1.采用低噪音设备，降低系统运行噪音。
2.对产生噪音较大的区域进行隔音处理，如安装隔音板、隔音罩等。
3.为操作人员提供耳塞等个人防护用品。
三、有害气体1.有害气体对人员健康的影响：高炉喷煤系统中产生的有害气体主要包括一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，长期接触这些气体可能导致职业病，如中毒、呼吸道疾病等。
2.有害气体对工作的影响：有害气体会影响操作人员的视线和判断力，导致操作不当或失误，从而引发事故。
措施和建议：1.在操作室内安装气体检测仪，实时监测有害气体的浓度。
2.为操作人员提供呼吸防护用品，如空气呼吸器、防毒面具等。
3.对有害气体的排放进行处理和净化，以减少对环境和人员的影响。
4.加强操作人员的安全培训和教育，提高其对有害气体的认知和处理能力。
5.定期对高炉喷煤系统进行检修和维护，确保设备正常运行，减少有害气体的产生和排放。
《炼铁工艺》复习题及答案
1-1高炉炼铁工艺由哪几部分组成？答案（1）：在高炉炼铁生产在中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石燃料和溶剂向下运动，下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原性气体向上运动。
炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态炉渣和生铁。
组成除高炉本体外，还有原料系统、上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、、回收煤气与除尘系统、喷吹系统等辅助系统。
1-2高炉炼铁有哪些技术经济指标？答案：有效容积利用率、焦比、冶炼强度、焦炭负荷、生铁合格率、休风率、生铁成本、炉龄。
答案：各个系统相互配合，互相制约大规模、高温、连续性、多工种1-4高炉送风系统的主要作用是什么？答：保证连续可靠地供给高炉冶炼所需数量和足够温度的热风。
1-5高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途？答案：高炉冶炼主要产品是生铁，炉渣和高炉煤气是副产品。
(1)生铁。
按其成分和用途可分为三类：炼钢铁，铸造铁，铁合金。
(2)炉渣。
炉渣是高炉生产的副产品，在工业上用途很广泛。
按其处理方法分为：1)水渣：水渣是良好的水泥原料和建筑材料。
2)渣棉：作绝热材料，用于建筑业和生产中。
3)干渣块：代替天然矿石做建筑材料或铺路用。
(3)高炉煤气。
高炉煤气可作燃料用。
除高炉热风炉消耗一部分外，其余可供动力、烧结、炼钢、炼焦、轧钢均热炉等使用。
1-6影响高炉寿命因素，如何长寿？答：从工作区域看，有两个限制性环节：一是炉缸底的寿命；二是炉腹炉腰及炉身下部寿命。
实现长寿，需具备：（1）高炉内型合理；（2）耐火材料质量优质；（3）先进的冷却系统和冷却设备；（4）完善的自动化检测与控制手段；（5）高水平检测维护手段。
2-1高炉常用的铁矿石有哪几种，各有什么特点？答：高炉炼铁使用的铁矿石分为赤铁矿（红矿）Fe2O3、磁铁矿（黑矿）Fe3O4、褐铁矿Fe2O3•nH2O和菱铁矿FeCO3。
赤铁矿又称红铁矿，其颜色为赤褐色到暗红色，硫、磷含量低，其在常温下无磁性，但在一定温度下，当α—Fe2O3转变为γ—Fe2O3时便具有磁性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
炉喉：高炉本体的最上部分，呈圆筒形。炉 喉既是炉料的加入口，也是煤气的导出口。它对 炉料和煤气的上部分布起控制和调节作用。炉喉 直径应和炉缸直径、炉腰直径及大钟直径比例适 当。炉喉高度要允许装一批以上的料，以能起到 控制炉料和煤气流分布为限。
0c12f2c 易博
还起着调节炉料和煤气流分布的作用。
高炉解体
为了在操作技术上能正确处理高炉冶炼中 经常出现的复杂现象，就要切实了解炉内状况。 在尽量保持高炉的原有生产状态下停炉、注水冷 却或充氮冷却后，对从炉喉的炉料开始一直到炉 底的积铁所进行的细致的解体调查，称为高炉解 体调查。它虽不能完全了解高炉生产的动态情
况，但对了解高炉过程、强化高炉冶炼很有参考 价值。
高炉冷却装置
高炉炉衬内部温度高达 1400℃，一般耐火砖 都要软化和变形。高炉冷却装置是为延长砖衬寿 命而设置的，用以使炉衬内的热量传递出动，并 在高炉下部使炉渣在炉衬上冷凝成一层保护性 渣皮，按结构不同，高炉冷却设备大致可分为：
0c12f2c 易博
素，选用不同的耐火材料。
炉喉护板：炉喉在炉料频繁撞击和高温的煤 气流冲刷下，条件十分恶劣，维护其圆筒形状不 被破坏是高炉上部调节的先决条件。为此，在炉 喉设置保护板（钢砖）。小高炉的炉喉保护板可 以用铸铁做成开口的匣子形状；大高炉的炉喉护 板则用 100～150mm 厚的铸钢做成。炉喉护板主 要有块状、条状和变径几种形式。变径炉喉护板
0c12f2c 易博
布、热制度、生铁质量和品种都有极重要的影响。
炉底：高炉炉底砌体不仅要承受炉料、渣液 及铁水的静压力，而且受到 1400~4600℃的高温、 机械和化学侵蚀、其侵蚀程度决定着高炉的一代 寿命。只有砌体表面温度降低到它所接触的渣铁 凝固温度，并且表面生成渣皮（或铁壳），才能 阻止其进一步受到侵蚀，所以必需对炉底进行冷 却。通常采用风冷或水冷。目前我国大中型高炉
尘器、离心除尘器及旋风除尘器等除尘；细粒灰 尘则需用洗气机、电除尘器等除尘设备。
高炉鼓风机
高炉最重要的动力设备。它不但直接提供高 炉冶炼所需的氧气，而且提供克服高炉料柱阻力 所需的气体动力。现代大、中型高炉所用的鼓风 机，大多用汽轮机驱动的离心式鼓风机和轴流式 鼓风机。近年来使用大容量同步电动鼓风机。这
0c12f2c 易博
用下不致产生裂缝。炉基常做成圆形或多边形， 以减少热应力的不均匀分布。
炉衬：高炉炉衬组成高炉的空间，并起到减 少高炉热损失、保护炉壳和其它金属结构免受热 应力和化学侵蚀的作用。炉衬是用能够抵抗高温 作用的耐火材料砌筑而成的。炉衬的损坏受多种 因素的影响，各部位条件不同，受损坏的机理也 不同，因此必须根据部位、冷却和高炉操作等因
匀分布。炉腹高度随高炉容积大小而定，但不能 过高或过低，一般为 3.0~3.6m。炉腹角一般为 79~82；过大，不利于煤气流分布；过小，则不 利于炉料顺行。
炉缸：高炉燃料燃烧、渣铁反应和贮存及排 放区域，呈圆筒形。出铁口、渣口和风口都设在 炉缸部位，因此它也是承受高温煤气及渣铁物理 和化学侵蚀最剧烈的部位，对高炉煤气的初始分
大都采用全碳砖炉底或碳砖和高铝砖综合炉底， 大大改善了炉底的散热能力。
炉基：它的作用是将所集中承担的重量按照 地层承载能力均匀地传给地层，因而其形状都是 向下扩大的。高炉和炉基的总重量常为高炉容积 的 10~18 倍（吨）。炉基不许有不均匀的下沉， 一般炉基的倾斜值不大于 0.1%~0.5%。高炉炉基 应有足够的强度和耐热能力，使其在各种应力作
外部喷水冷却、风口渣口冷却、冷却壁和冷却水 箱以及风冷(水冷)炉底等装置。
高炉灰
也叫炉尘，系高炉煤气带出的炉料粉末。其 数量除了与高炉冶炼强度、炉顶压力有关外，还 与炉料的性质有很大关系。炉料粉末多，带出的 炉尘量就大。目前，每炼一吨铁约有 10~100kg 的高炉灰。高炉灰通常含铁 40%左右，并含有较
0c12f2c 易博
煤气流的阻力，在渣量大时可适当扩大炉腰直 径，但仍要使它和其他部位尺寸保持合适的比例 关系，比值以取上限为宜。炉腰高度对高炉冶炼 过程影响不很显著，一般只在很小范围内变动。
炉腹：高炉熔化和造渣的主要区段，呈倒锥 台形。为适应炉料熔化后体积收缩的特点，其直 径自上而下逐渐缩小，形成一定的炉腹角。炉腹 的存在，使燃烧带处于合适位置，有利于气流均
种鼓风机耗电虽多，但启动方便，易于维修，投 资较少。高炉冶炼要求鼓风机能供给一定量的空 气，以保证燃烧一定的碳；其所需风量的大小不 仅与炉容成正比，而且与高炉强化程度有关、一 般按单位炉容 2.1~2.5m3/min 的风量配备。但实 际上不少的高炉考虑到生产的发展，配备的风机 能力都大于这一比例。
炉身：高炉铁矿石间接还原的主要区域，呈 圆锥台简称圆台形，由上向下逐渐扩大，用以使 炉料在遇热发生体积膨胀后不致形成料拱，并减 小炉料下降阻找力。炉身角的大小对炉料下降和 煤气流分布有很大影响。
炉腰：高炉直径最大的部位。它使炉身和炉 腹得以合理过渡。由于在炉腰部位有炉渣形成， 并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化，为减小
介绍高炉的主要组成部分
高炉炉壳：现代化高炉广泛使用焊接的钢板 炉壳，只有极少数最小的土高炉才用钢箍加固的 砖壳。炉壳的作用是固定冷却设备，保证高炉砌 体牢固，密封炉体，有的还承受炉顶载荷。炉壳 除承受巨大的重力外，还要承受热应力和内部的 煤气压力，有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生 的煤气的突然冲击，因此要有足够的强度。炉壳
多的碳和碱性氧化物；其主要成分是焦末和矿 粉。烧结料中加入部分高炉灰，可节约熔剂和降 低燃料消耗。
高炉除尘器
用来收集高炉煤气中所含灰尘的设备。高炉 用除尘器有重力除尘器、离心除尘器、旋风除尘 器、洗涤塔、文氏管、洗气机、电除尘器、布袋 除尘器等。粗粒灰尘（＞60~90um），可用重力除
0c12f2c 易博
0c12f2c 易博