第7章 渣铁处理系统1

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摆动流嘴 1－支架； 2－摇台； 3－摇臂； 4－摆动溜嘴； 5－曲柄——连杆 传动装置； 6－驱动装置；
7－铁水罐车
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采用活动流嘴出铁时，铁沟流嘴的数目， 可按每个铁口设置一套活动流嘴考虑。铁 水罐位的数目计算如下：
P N nr Q
N—铁水罐位数目，个； P—高炉日产铁量，t/d； α—出铁不均匀系数，一般取。为1.2； Q—每个出铁罐有效容铁量，t； nr—高炉日出铁次数，次。
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出铁场的某些布置型式 1-高炉；2-铁口；3-渣口；4-出铁场；5-炉前吊车；6-渣罐；7-铁水罐； 8-水力冲渣沟；9-干渣坑；10-水渣池；11-悬臂吊车；12-活动流嘴 13
宝钢1号高炉出铁场的平面布置 1－高炉；2－活动主铁沟；3－支铁沟；4－渣沟；5－摆动溜嘴；6－残铁罐；7－残铁罐倾翻台；8 －泥炮；9－开铁口机；10－换钎机；11－铁口前悬臂吊；12－出铁场间悬臂吊；13－摆渡悬臂吊； 14－主跨吊车；15－副跨吊车；16－主沟、摆动溜嘴修补场；17－泥炮操作室；18－泥炮液压站； 14 19－电磁流量计室；20－干渣坑；21－水渣粗粒分离槽；22－鱼雷罐车停放线
(3)有利于提高生铁质量，增加生铁的回收率;
(4)有利于炉渣的综合利用; (5)改善劳动条件，有较高的机械化和自动化水平。
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7.1 风口平台及出铁场设计
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7.1.1风口平台及出铁场 一. 概念： 1. 风口平台：
在高炉下部，沿高炉炉缸风口前设置的工作 平台称为风口平台。一般比风口中心线低1150～ 1250mm。 2. 出铁场

Pu1n2 N2 nz Q1r11
u—单位生铁出渣量,t/t；
P—高炉日产铁量,t；


a1—出渣不均匀系数，取1.2；
n1—上渣分配系数，取0.6~0.7； n2—下渣分配系数，取0.3~0.4；


Q1—渣罐容量，m3； r1—渣液容重，取1.8~2.0t/m3；
ε1—渣罐装满系数，取0.9； nz—高炉日出渣次数，次；nr—高炉日出铁次数，次。
1－塞头；2－塞杆；3－框架；4－平行四连杆；5－塞头冷却水管；6－平衡 重锤；7－固定轴；8－钢绳；9－钩子；10－操纵钩子的钢绳；11－气缸 53


过去使用的四连杆堵渣机的塞杆和塞头均为空心 的，其内通循环水冷却，放渣时，堵渣机塞头离 开渣口后，人工用钢钎捅开渣口放渣，很不方便， 且不安全，因此，这种水冷式的堵渣机已被逐渐 淘汰，由吹风式的堵渣机代替。 吹风式的四连杆堵渣机与水冷式的四连杆堵渣机 结构大体相同。其不同点是前者的塞杆和塞头中 心有一个孔道，堵渣时，高压空气通过孔道吹人 高炉炉缸内。由于塞头中心孔在连续不断地吹人 压缩空气，渣口始终不会被熔渣封闭，放渣拔出 塞头时渣自动放出，无需再用人工捅穿渣口，放 渣操作方便。塞头内通压缩空气不仅起冷却塞头 的作用，而且压缩空气吹人炉内，还能消除渣口 周围的死区，延长渣口寿命。
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目前国内外高炉炉前除尘多为干式除尘系统， 根据不同的划分方式可划分为不同形式的除尘 系统。 出铁场散发的一次烟尘占总烟尘量的86%， 所以搞好一次烟尘的控制是控制好整个出铁场 烟尘的前提，净化设备采用电除尘器或袋式除 尘器。出铁场二次烟尘约占总烟尘量的14%， 而二次除尘的投资却占出铁场除尘总投资的一 半以上。二次烟尘的控制方法有:垂幕或活动 烟罩全面控制法、屋顶排气全面控制法、局部 小房控制法、顶吸罩控制法等。
2. 是架空的 ，支撑在钢筋混凝土柱子上的预
制钢筋混凝土板或直接捣制成的钢筋混凝土
平台，上面填充1.0～1.5m厚的砂子，再立砌
一层红砖或废耐火砖。用于大中型高炉。
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7.1.2 渣铁沟和渣铁分离器
一. 主铁沟 1. 概念： 从高炉出铁口到撇渣器之间的一段铁沟称 为主铁沟。 2. 主铁沟的三个参数 （1）长度：要保证渣铁分离。 （2）宽度：是逐渐扩张的，一般铁口附近宽度 为1m，撇渣器处宽度为1.4m左右。 （3）坡度：一般大型高炉为9～12%，小型高 炉为8～10%。
7 渣铁处理系统

铁、渣处理是高炉生产的重要环节。 铁、渣处理系统的设施主要包括:风口平台与
出铁场，开铁口机，堵铁口机，堵渣门机，换
风口机，渣罐车ห้องสมุดไป่ตู้铁水罐车，铸铁机以及炉渣
水悴设施等。
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铁、渣处理系统设备与设施应当满足下列要求: (1)出铁、出渣设备工作必须可靠; (2)必须有足够的渣铁处理和运输能力;
一. 对泥炮的要求 1.有足够的一次吐泥量； 2.有一定的吐泥速度； 3.有足够的吐泥压力； 4.操作安全可靠，可以远距离控制； 5.炮嘴运动轨迹准确。
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二. 分类
按驱动方式的不同，泥炮可分为气动式、电 动式和液压式三种。气动泥炮一般采用蒸汽驱动， 由于泥缸容积小，活塞推力不足，堵一次铁口要 多次装泥，操作不方便，故已被淘汰。目前国内 不少高炉采用电动泥炮。随着高炉容积的大型化 和无水炮泥的使用，要求泥炮的推力越来越大， 电动泥炮已难以满足堵铁口要求，采用液压泥炮 的高炉越来越多。
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渣铁分离器示意图
1－主铁沟；2－下渣沟砂坝；3－残渣沟砂坝；4－挡渣板；5 －沟头；6－支铁沟；7－残铁孔；8－小井；9－砂口眼
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三. 支铁钩和渣沟
1. 支铁沟：
结构与主铁沟相同，坡度一般为6～7％，在 流嘴处可达10％。 2. 渣沟：
（1）结构：是在40~50mm厚的铸铁槽内捣一层垫 沟料，再铺上河沙。 （2）坡度：在渣口附近较大，约为15～30％，流 嘴处为10％，其它地方为6％。下渣沟坡度7~8%。
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高炉炉前烟尘排放的特点主要表现在 以下四个方面:
（1）污染源分布范围广。高炉出铁时，出铁场几乎 有一半面积不同程度地散发出烟尘，产生辐射热。 在出铁末期，出铁口还喷出含CO的烟气。 （2）出铁时间长。大型高炉出铁口有2 ~4个，一般 是连续性的出铁，出铁场散发的烟尘也是连续性的。 （3）烟尘量大。 （4）烟尘粒度细。高炉出铁场烟尘粒度较细，粉尘 在大气中处于悬浮状态，停留时间长，扩散范围广， 对人体健康极为有害。
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高炉采用活动流嘴出渣时，每个渣口设一套活 动流嘴，每个铁口设一套下渣活动流嘴。采用 炉前冲水渣时，上、下渣沟均应设置水冲渣设 施，而且下渣沟仍应设置2~3个干渣沟流嘴罐 位，以便当渣中带铁时放干渣。上、下渣罐位
的数目不变计算如下。
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上渣罐位数目N1
下渣罐位数目N2
Pu1n1 N1 nz Q1r11
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二. 冲钻式开铁口机 1. 特点 钻头可以进行冲击运动又可以进行 旋转运动，既能完成钻孔动作，又能进 行捅铁口操作。 2.结构
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冲钻式开口机的特点是：钻出的铁口通道接近 于直线，可减少泥炮的推泥阻力，开口速度快， 开口时间短，自动化程度高。大型高炉多采用 此种开铁口机。
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7.2.2 堵铁口泥炮
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7.2.3 堵渣口机
高炉的渣口要求在出渣后，将渣口迅速 堵住。在堵渣口时，要求堵碴机械工作可靠， 结构紧凑，塞头进人渣口的轨迹应近似于一 条直线。 目前国内外研制的堵渣机结构形式较多， 按驱动方式可分气动、电动和液压三种。国 内使用较多为连杆式和折叠式堵渣门机。
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一. 四连杆式堵渣机
四连杆式堵渣机
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三、电动泥炮

电动泥炮主要由打泥机构、压紧机构、锁炮机 构和转炮机构组成。电动泥炮的转炮、压紧及 打泥动作均由各自的电动机驱动完成。

电动泥炮虽然基本上能满足生产要求，但也 存在着不少问题，主要是：电动泥炮活塞推力 不足，与使用无水炮泥不相适应；维修工作量 大；调速不方便，且易出现炮嘴冲击铁口泥套 的现象，不利于泥套的维护。
出铁场是布置渣、铁沟、安装炉前设备、进 行出铁放渣操作的炉前工作平台。 二. 几个典型出铁场平面布置。
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圆形出铁场的 优点是可以在 任何方位布 置出铁口。其 缺点是布置二 次除尘有困难， 炉体平台较狭 窄，难以实现 快速大修和扩 容。
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风口平台及出铁场布置图（2025m3高炉） 1-高炉；2-铁口；3-渣口；4-出铁场；5-炉前吊车；6-渣罐； 7-铁水罐；8-水力冲渣沟；9-高炉计器室；10-炉前仓库；11-电炮操 作室；12-炉前工休息室；13-辅助材料仓；14-放散阀卷扬；15-除尘 器；图中%为铁、渣沟坡度
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四. 摆动溜嘴
摆动溜嘴安装在出铁场下面，其作用是把经 铁水沟流来的铁水注入出铁场平台下的任意一个 铁水罐中。
设置摆动溜嘴的优点是：缩短了铁水沟长度， 简化了出铁场布置；减轻了修补铁沟的作业。
过去高炉普遍采用的是固定流嘴。大型高炉 目前已普遍采用活动流嘴。活动流嘴的形式有移 动式、回转式和摆动式三种。活动流嘴的操纵可 以是电动、气动和手动。活动流嘴的外壳体采用 钢板焊成，内砌筑耐火砖和捣打不定形耐火材料。
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7. 2 炉前主要设备
开铁口机
堵铁口泥炮
堵渣机
炉前吊车
换封口机
换弯管机
打夯机
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7.2.1 开铁口机 按动作原理分为钻孔式和冲钻式两种。 一.钻孔式开铁口机 1.特点 钻杆只作旋转运动，用人工捅开铁口。
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2. 带吹风结构的钻孔式开铁口机 ①能及时吹出钻屑； ②冷却钻头； ③根据吹出的钻屑颜色来判断钻进深度， 防止钻透铁口。


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BG液压矮泥炮 1-炮身； 2-冷却板； 3-走行； 4-门形框架； 5-压炮油缸； 6-转臂； 7-机座； 8-回转油缸； 9-锚钩； 10-泥套； 11-导向槽； 12-固定轴
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打泥能力－ 6000KN、 工作油压— 35Mpa、 自动化程 度—可手动、 自动、无线 电遥控。
宝钢1号高炉MHG60型液压矮泥炮示意图
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7.1.3炉前通风除尘

在高炉生产过程中，将产生大量的烟尘，因此 改善高炉出铁场的劳动环境，防止烟尘对大气 的污染，是高炉环境保护工程的重要课题之一。 高炉出铁场烟尘污染严重，每生产1t铁，约产 生2.5 kg烟尘，其中一次烟尘（正常出铁时的 出铁口、撇渣器、铁水沟、渣沟、摆动流槽等 处产生的烟尘）占烟尘总量的86%，二次烟尘 （高炉开、堵铁口时瞬间喷出的烟气以及由出 铁场一次系统未捕集到而外逸的烟尘）占烟尘 总量的14%。
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表8-1主铁沟长度的参考数据
大型高压高炉，主铁沟可以再加长，宽度增 大到1.2m，深度增大到1.2m，坡度可以减小到2％。 3. 构造： 是在80mm厚的铸铁槽内，上砌耐火砖，再 捣以炭素耐火泥。
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二. 渣铁分离器
利用渣铁比重的不同，用挡渣板把下渣挡住， 只让铁水从下面穿过，达到渣铁分离的目的。 由于主铁沟和渣铁分离器的清理和修补工作在 高温下进行，劳动条件十分恶劣，有时由于修理、 更换工作过长而影响按时出铁，因此，目前大中型 高炉做成活动的主铁沟和渣铁分离器，定期更换。 更换时分别将它们整体吊走，换以新做好的主铁沟 和渣铁分离器。这样，主铁沟和渣铁分离器的修补 工作可在冷状态下进行，方便又安全。

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液压泥炮的类型较多，国内的液压泥炮主要有 YP270-25/55,YP160 -23/50,YP275 -25/54 和YP60-13/40以及还有国内最新研制出的BG 型液压矮炮。液压泥炮在国外得到了迅速发 展，国外大型高炉均采用液压泥炮。具有代表 性的液压泥炮主要有日本的IHI型和MHG型以 及卢森堡的PW型等。
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三. 出铁场设计 1. 一般比风口平台低约1.5m，长度与铁沟流嘴 数目及布置有关，高度要保证任何一个铁沟流
嘴下沿不低于5m。
2. 在主铁沟区域应保持平坦，其余部分可做成 由中心向两侧和由铁口向端部随渣铁沟走向一 致的坡度。
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四. 风口平台和出铁场的结构 1. 实心的，两侧用石块砌筑挡土墙，中间填 充卵石和砂子，常用于小高炉；
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0.4m3电动泥炮装置总图 1一打泥机构;2-压炮机构;3-转炮机构;d-锁炮机构
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四、液压泥炮
液压泥炮与电动泥炮不同，液压泥炮是将由电动 机驱动改为由液压驱动。 液压泥炮的特点: (1)有强大的打泥压力，打泥致密，能适应高炉高压 操作，压紧机构具有稳定的压紧力，不易漏泥。 (2)体积小，重量轻，不妨碍其他炉前设备工作，为 机械化更换风口、弯管创造了条件。 (3)工作平稳、可靠。由于采用液压传动，机件可自 行润滑，且调速方便。 (4)结构简单，易于维修。由于去除了大量机械传动 零部件，大大减轻了机件的维修量。 所以目前广泛采用液压泥饱。
宝钢1号高炉出铁场特点： （1）可以处理干渣、水渣两种炉渣；
（2）设有两个对称的出铁场，四个铁口， 每个出铁场上布置两个出铁口。 （3）每个出铁口都有两条专用的鱼雷罐车 停放线，并且与出铁场垂直
（4）分为主跨和副跨，主跨跨度28m，铁 沟及摆动溜嘴布置在主跨；副跨跨度20m， 渣沟、残铁罐布置在副跨。