高炉本体和附属设备介绍
高炉及其主要组成部分介绍
高炉及其主要组成部分介绍高炉：用于冶炼液态铁水的主要设备。
其横断面为圆形的炼铁竖炉，用钢板作炉壳，里面砌耐火砖内衬。
高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸五部分。
护喉之上设置装料设备；炉缸上部沿圆周均匀设风口，热风通过热风围管、支管和弯头、直吹管，由风口鼓入炉内；风口平面之下有出渣口和出铁口。
近代巨型高炉由于渣量少，不设出渣口。
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。
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。
(完整版)高炉炼铁工艺流程及主要设备简介
三、高炉冶炼主要设备简介
1、高炉 高炉炉本体较为复杂。 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。高炉生 产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰 石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空 气。在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成 的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中 的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁 矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣， 从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作 为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼 的主要产品是生铁 ，还有副产高炉渣和高炉煤气。
1—高炉；2—重力除尘器；3 — 布袋除尘器； 4—调压阀组
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三、高炉冶炼主要设备简介 重力除尘
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三、高炉冶炼主要设备简介
箱体除尘： 由重力除尘后的荒煤气进入箱体进行布 袋过滤，最后成为净煤气。要求净煤气 粉尘量小于10毫克。
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高炉冶炼主要设备简介
刮板机
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高炉冶炼主要设备简介
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高炉冶炼主要设备简介
炉渣和生铁定期通过铁口外排。通过炉前撇渣器进行渣 铁分离，铁水通过铁水罐运到炼钢或铸铁。炉渣经过 水淬后，输送到渣场。
高炉炼铁的主产品是生铁，副产品是高炉煤气、水渣、 炉尘。
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二、高炉炼铁原理
6
三、高炉冶炼主要设备简介
高护炼铁设备组成有：①高炉本体；②供料设备；③ 送风设备；④喷吹设备；⑤煤气处理设备；⑥渣铁处 理设备。 通常，辅助系统的建设投资是高炉本体的4~5倍。生 产中，各个系统互相配合、互相制约，形成一个连续 的、大规模的高温生产过程。高炉开炉之后，整个系 统必须日以继夜地连续生产，除了计划检修和特殊事 故暂时休风外，一般要到一代寿命终了时才停炉。 高炉炼铁系统（炉体系统、渣处理系统、上料系统、 除尘系统、送风系统）主要设备简要介绍一下。
高炉本体及附属设备
高炉金属结构：
高炉本体的外部结构；
炉壳：
①承受载荷； ②固定冷却设备； ③保证砌体牢固； ④防止煤气逸出； ⑤便于喷水冷却；
高炉结构形式：
高炉本体钢结构
a－炉缸支柱式；b－炉缸、炉身支柱式；c－炉体框架式；d－自立式
一.炉缸支柱式
——曾用于中小型高炉
1. 特点： 炉顶荷载及炉身荷载由炉身外壳通过炉缸支
优点：
➢取消了笨重的大小料钟,而且布料上有很大的 灵活性；
缺点：
➢控制和传动系统较复杂,要求有较高的监测和 自动化水平；
➢对原燃料的粒度上限要求严格,否则容易卡料；
2、高炉附属系统
➢原料供应系统； ➢送风系统； ➢煤气净化除尘系统； ➢渣铁处理系统； ➢高炉喷吹设备；
原料供应系统
是指原料运入高炉车间到装入高炉的一系列 过程,由两部分组成.
(2)无钟炉顶：
随着高炉炉容增大,大钟体积越来越庞大,重量也相 应增大,难以制造、运输、安装和维修,寿命短,而且 大钟直径越大,径向布料越不均匀；
卢森堡保尔乌斯公司在1970年提出的无钟炉顶, 称为PW型炉顶.这种炉顶完全取消了大小料钟,采 用一个旋转溜槽代替大料钟,溜槽可以绕高炉中心 线旋转,也可以在径向上摆动.溜槽正上方有一个控 制溜槽旋转与摆动的气密齿轮箱.溜槽上面有个料 仓,轮换装料与卸料,每个料仓的上下各有一个密 封阀.当料仓的上密封阀开启、下密封闭关闭时, 处在装料状态,反之则为卸料.
炉顶装料装置：
炉顶是炉料的入口也是煤气的出口,又是 高炉的咽喉.炉顶装料设备是把运送到炉 顶的炉料装入炉内,并能得到合理的分布. 现代高炉随着高压操作的广泛应用,炉顶 设备已成为高炉设备中的薄弱环节,其寿 命、结构和制造质量等不但影响高炉的作 业率,也影响高压作业和布料调剂,还决定 着高炉中修甚至大修的期限.
高炉本体设计高炉冷却设备
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高炉本体设计及高炉冷却设备
CONTENTS
目录
输入目录文本
高炉本体设计
设计优化建议
未来发展趋势
高炉冷却设备
添加章节标题
高炉本体设计
结构特点
炉壳：高炉炉壳由钢板焊接而成，分为炉喉、炉身和炉腰三个部分。
炉衬：高炉炉衬由耐火材料砌筑而成，分为工作层、永久层和填充层。
冷却设备：高炉冷却设备包括冷却壁、风冷管和汽化冷却器等，用于控制炉衬温度和保护炉壳。
风口装置：高炉风口装置包括风口小套、大套和十字测温装置等，用于向炉内鼓入空气和测量炉温。
材质选择
耐火材料：高炉炉衬的主要材料，要求具有高温强度、耐腐蚀性和良好的热稳定性
碳化硅砖：具有高导热率和高电子饱和迁移率，是高炉出铁口用砖的理想材料
新型冷却材料类型：陶瓷、金属基复合材料等
绿色环保理念融入设计
减少能源消耗：采用高效节能技术，降低高炉本体及冷却设备的能源消耗。
降低污染物排放：优化燃烧过程，减少废气、废渣等污染物的排放，提高环保性能。
循环利用资源：对高炉本体及冷却设备产生的废弃物进行回收利用，实现资源循环利用。
智能化控制：采用先进的智能化控制技术，提高设备的运行效率，减少人工干预，降低对环境的影响。
定期对高炉本体和冷却设备进行检查和维修
未来发展趋势
智能化控制技术应用
智能化控制技术概述
高炉冷却设备中的智能化控制技术应用
未来发展趋势及展望
高炉本体设计中的智能化控制技术应用
新型冷却材料研发
研发背景：高炉冷却设备在钢铁生产中的重要性
新型冷却材料特点：高效、耐高温、耐腐蚀等
高炉系统的危险有害因素辨识
高炉系统的危险有害因素辨识高炉系统的危险有害因素辨识，主要有高炉本体、冷却设备、冷却系统动力设备、炉体附属设备和检测系统等五个方面。
1.高炉本体炉体采用自立式框架结构，主框架间距为14m，高炉在煤气导出管上设有膨胀器，上升管的重量由框架传给基础，从而减轻了炉壳的负荷，杜绝煤气导出管与炉壳焊缝拉裂事故。
设置炉底封板，增强护壳气密性。
框架由炉体框架和炉顶框架组成，炉体设置3层炉身平台和1层炉底平台，各平台之间都设有双向走梯，以确保工作人员的方便和安全。
高炉本体是整个炼铁系统最主要设备，发生事故频率高，事故类型多，在实际生产中为危险重点控制对象。
其主要危险有害因素如下：(1)火灾、爆炸a、开氧气者在氧气阀门附近抽烟或周围有人动火，可能发生火灾。
b、风口、渣口及水套，密封性不好，引起煤气泄漏，在有火星、火源的情况下，可能发生火灾、爆炸事故。
c、在停电断水情况下，由于事故供水不及时，致使炉内温度过高，发生炉体开裂，引起火灾。
d、炉顶压力过高又无法控制，可能导致，炉体爆炸，并引起火灾。
e、高炉停吹氧气，可能造成火灾、爆炸事故。
f、在高炉休风、检修、停电、停水情况下，由于误操作，可能发生火灾爆炸事故。
(2)中毒a、挖炉缸作业时，如通风不良，炉缸内煤气浓度过高，可能造成煤气中毒事故。
b、换风口及二套时，由于煤气泄漏，如不加强防护，可能造成煤气中毒事故。
c、在炉体清理作业中，由于残留煤气，如通风不良，无恰当防护措施，可能发生煤气中毒事故。
d、在高炉休风、检修、停电、停水情况下，由于误操作，可能发生火灾爆炸事故。
(3)烧伤a、在休风倒流阶段，炉前工离风口过近，可能被喷火烧伤。
b、在进行换风口操作时，由于风口内渣铁没有完全淌出，可能烧伤工人。
c、风管烧穿打水时，可能对工人造成伤害。
d、在风口区域、铁口旁取暖，工人可能被烧伤。
e、烧氧时，吹氧管顶的太死，氧气回火，可能造成工人烧伤。
(4)高空坠落a、平台四周栏杆走桥损坏、送脱，操作人员可能从高空坠落。
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
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§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
高炉设备清单
交城 交城 交城 交城 河南新乡 河津 河南新乡 榆次 河南 榆次 河津 河津 河津 河津 中阳 中阳 中阳 中阳 中阳 中阳
二、热风炉箅子
序号 1 2 3 4
设备名称 热风炉箅子 热风炉箅子 热风炉箅子 合计
到货日期 4月18日 4月30日 5月23日
重量（t） 厂家
32.26 河津
33.1
河津
设备名称 减速机 铸铁机 铸铁机轮 铸铁机配件 铸铁机配件 铸铁机配件 铸铁机配件 铸铁机轮 钢模 铸铁机 铸铁机 钢模 钢模 铸铁机配件 钢模 钢模 钢模 钢模 合计
到货日期 10月30日 10月31日 11月3日 11月4日 11月4日 11月6日 11月8日 11月9日 11月19日 11月24日 11月25日 11月24日 11月24日 11月25日 11月28日 11月28日 12月23日 12月24日
重量（t） 厂家
9.9
中阳
12.86 中阳
3.78
中阳
3.8
中阳
11.9
中阳
3.84
中阳
12.7
中阳
3.8
中阳
25.36 中阳
3.7
中阳
9.1
中阳
13.8中阳1来自.7中阳3.7
中阳
12.7
中阳
12.6
中阳
3.3
中阳
3.1
中阳
163.64
备注
新建铁厂设备安装工程量
序号
设备名称
重量（t）
1 高炉本体设备
19.2
交城
26.28 26.2
交城 交城
25.9 32.22
交城 交城
27.8
交城
27.5 17.46
高炉安全生产的主要工艺过程及主要设备（2篇）
高炉安全生产的主要工艺过程及主要设备一、供料高炉冶炼用的烧结矿、球团矿、焦炭等原燃料，通过皮带输送机从烧结厂、焦化厂或原料场运到炼铁厂装入各高炉的储矿槽、焦仓，经筛分、称量后备用。
供料设备：主要包括储矿槽、焦仓、料仓闸门（闭锁器）、振动筛、称量斗、皮带输送机、斗式提升机、地坑等。
二、上料由料仓输出的原料、燃料和溶剂，经过筛分、称量后，用料车或皮带按一定比例一批一批有序地输送到高炉炉顶，并卸入炉顶装料设备。
上料设备：主要包括主卷扬、双槽绳轮、料车、斜桥、带式上料机等。
三、装料炉顶装料设备的任务就是把提升到炉顶的炉料，按一定的工作制度装入炉内并使之合理分布，同时炉顶装料设备还要起到炉顶密封的作用。
装料设备分双钟式炉顶设备和无钟炉顶设备两种。
双钟式炉顶设备：主要包括固定受料斗、旋转布料器、直料斗、大钟、小钟、大料斗、小料斗、大小钟液压驱动装置、机械探尺及其卷扬机、均压阀、放散阀等。
无钟炉顶设备：主要包括受料斗、挡料阀、上密封阀、料罐、料流调节阀、下密封阀、布料器、雷达料位计、机械探尺及其卷扬机、均压阀、放散阀等。
四、冶炼高炉冶炼主要是还原过程，把氧化铁还原成含有碳、硅、锰、硫、磷等杂质的生铁。
由鼓风机连续不断地把冷风送到热风炉加热，再通过炉缸周围的风口进入高炉。
由炉顶加入的焦炭和风口鼓入的热空气等燃烧后产生大量的煤气和热量，使矿石源源不断地熔化、还原。
产生的铁水和熔渣储存在高炉炉缸内，定期地由铁口和渣口排出。
主要设备有热风炉设备、高炉炉体设备等。
热风炉设备：主要包括热风炉本体、燃烧器、冷风阀、热风阀、切断阀、调节阀、烟道阀、倒流休风阀、混风阀、助燃风机、引风机、热管换热器、热风直管等。
高炉炉体设备：主要包括高炉本体、煤气上升管、煤气下降管、风口装置（包括鹅颈管、短接、弯头、直吹管、风口套等）、高炉冷却设备（包括冷却壁、冷却板、支梁水箱等）等。
五、产品处理在渣铁处理中，出铁前先从渣口放出熔渣，流入渣罐车的炉渣运至渣场或就在炉前冲成水渣。
主体设备概述
主体设备
高炉炼铁的主体设备是高炉本体，它是由耐火材料砌筑的竖立式圆筒形炉体，最外层是由钢板制成的炉壳，在炉壳和耐火材料之间有冷却设备。
除高炉本体外，还有其他附属系统的配合来完成整个高炉炼铁生产过程。
它们是
(1)供料系统包括贮矿槽、贮焦槽、称量与筛分等设备，其主要任务是及时、准确地向高炉输送合格的原燃料。
(2)送风系统包括鼓风机、热风炉及一系列管道和阀门等，主要任务是连续可靠地向高炉提供所需的热风。
(3)煤气除尘系统包括煤气管道、重力除尘、洗涤塔、文氏管、脱水器等，主要任务是回收高炉煤气，节约能源，降低对环境的污染。
(4)渣铁处理系统包括出铁场、开铁口机、堵渣机、炉前起重设备、铁水罐车及水冲渣设备等，主要任务是及时处理高炉排放出来的渣、铁，保证高炉生产正常进行。
(5)煤粉喷吹系统包括原煤的储存、运输、煤粉的制备、收集及煤粉喷吹等系统，主要任务是均匀稳定地向高炉喷吹大量煤粉，以煤代焦，降低焦炭的消耗，从而降低吨铁的生产成本。
高炉炼铁工艺流程与主要设备概述
高炉炼铁工艺流程与主要设备概述高炉炼铁工艺流程主要包括物料准备、燃烧和还原、熔融和分离、产物收集等阶段。
首先，铁矿石、焦炭和石灰石等原料经过粉碎、混合等处理，制备成炼铁熔炼的物料。
然后将炼铁工料装入高炉上料口，通过燃烧生产的高温煤气，使铁矿石在还原环境中发生还原反应，从而得到还原铁，并且将非铁金属氧化分解，生成渣浆。
接着，还原铁和渣浆一起向下熔融，经过分离，将铁和渣浆分离开，得到液态铁和渣。
最后，收集液态铁和渣，分别进入相关的收集设备中，得到成品铁和炉渣。
在高炉炼铁的工艺中，主要设备包括高炉本体、空预热器、煤气净化装置、喷吹系统、热风炉、煤气发生炉、炉料制备设备、产物收集设备等。
其中，高炉本体是炼铁的核心设备，是进行物料还原和熔融的主要场所。
空预热器、热风炉等设备则起到预热空气和为高炉提供燃料的作用。
而喷吹系统和煤气净化装置则用于提供高温煤气和处理炼铁过程中产生的废气。
炉料制备设备用于对原料进行预处理，产物收集设备则负责收集和处理炼铁过程中产生的液态铁和炉渣。
总的来说，高炉炼铁工艺流程是一个复杂的过程，需要依靠多种设备的协同作用才能完成。
同时，随着技术的不断进步，炼铁工艺和设备也在不断地更新和完善，以提高生产效率和产品质量。
高炉炼铁是钢铁生产的核心工艺之一，主要用于生产生铁。
在工业革命之前，高炉炼铁一直是人类最重要的冶炼方法之一。
如今，高炉炼铁已成为现代钢铁工业的重要环节，为各种工业和建筑领域提供了基础材料。
下面将详细介绍高炉炼铁工艺流程和主要设备。
工艺流程高炉炼铁的工艺流程主要包括物料准备、燃烧和还原、熔融和分离、产物收集等阶段。
1. 物料准备：铁矿石、焦炭和石灰石是高炉炼铁的主要原料。
在进行炼铁之前，这些原料需要经过粉碎、混合、筛分等处理，以便于在高炉内形成均匀的物料层。
2. 燃烧和还原：原料被装入高炉上料口，高炉内的燃料（通常是焦炭）在空气供给下燃烧，产生高温煤气。
高温煤气中含有一定量的一氧化碳，将炼铁炉内部环境还原，使铁矿石中的氧化铁还原为金属铁，并将其他金属元素还原出来。
高炉本体及附属设备课件
料车
用于运输焦炭、矿石等原 料，通常配备有自动控制 系统，确保供料的准确性 和稳定性。
振动筛
用于筛选原料，去除杂质 和不合格的矿石，保证原 料的质量和纯度。
皮带输送机
用于将原料从原料场输送 到高炉炉顶，具有长距离、 大运量、连续输送等优点。
送风设备
鼓风机
为高炉提供所需的风量，将空气压缩后送入高炉内部， 为焦炭和矿石的燃烧提供氧气。
处理方法
立即停炉，查找漏水原因，修复漏水部位，确认无 隐患后重新开炉。
高炉风口堵塞
故障三
处理方法
停炉后清理风口，确保无杂物堵塞，检查风口冷却水是 否正常。
日常维护与保养
维内容
定期检查高炉本体及附属设备运行状况，清理设备表面灰尘、油 污。
保养措施
对关键部位进行润滑、紧固，对磨损严重的部件进行更换。
记录与报告
做好日常维护与保养记录，发现问题及时报告，并妥善保存相关 资料。
PART 04
高炉安全与环保
安全操作注意事 项
1 2 3
严格遵守操作规程 高炉操作应遵循相关规程，禁止违规操作。
定期检查设备 对高炉本体及附属设备进行定期检查，确保设备 正常运行。
预防煤气中毒 在高炉煤气区域工作时要特别注意防止煤气中毒， 采取必要的安全措施。
高效能高炉技术可以降低能耗、减少污染物排放，提高钢铁企业的经济效益和社会 效益。
节能减排技术
节能减排技术是指通过采用先进 的节能技术和减排措施，降低钢
铁企业的能耗和污染物排放。
节能减排技术包括余热回收利用、 低氮燃烧技术、烟气脱硫脱硝等 措施，以减少钢铁企业的能源消 耗和污染物排放。
节能减排技术可以提高钢铁企业 的能源利用效率和环保水平，促
冶金工程概论-4高炉结构、附属设备及高炉操作
分段了解 （1）原料的卸车、贮存和运输。 厂外来的原料通常是铁路运输的，水运进厂时工 厂须自建专用码头，并配备卸船机。入厂后可以 采用火车或皮带运输机上矿槽。 贮存量应根据运输距离、运输方式的可靠程度、 矿种多少而定。为保证高炉冶炼的均衡供料，防 发生运输中断现象，一船铁矿石和锰矿石的贮存 量按30~45天考虑，石灰石按20~30天考虑。
4.1.4 高炉基础 高炉最底层的承载建筑 结构。其作用 作用是将所承受的 作用 全部荷重均匀地传给地层。 高炉基础必须稳定，不允许 发生较大的不均匀下沉，以 免高炉与其周围设备相对位 置发生大的变化，从而破坏 它们之间的联系，并使之发 生危险的变形。
4.1.5 高炉金属结构 是指高炉本体的外部结构。在大中型高 炉上采用钢结构的部位有：炉壳、支柱、 炉腰托圈、炉顶框架、斜桥、各种管道、 平台、过桥以及走梯等。 对钢结构的要求是：简单耐用，安全可 靠、操作便利、容易维修和节省材料。
4.1.2 高炉炉衬 高炉炉型是炉子的冶炼空间， 高炉炉型是炉子的冶炼空间，这个空间 是由炉墙围成的。炉墙由耐火炉衬、 是由炉墙围成的。炉墙由耐火炉衬、冷却 设施及炉壳三部分组成。 设施及炉壳三部分组成。
（1）对高炉炉衬的质量要求。用于高炉的耐火材 料，必须对于炉内反应保持物理和化学上的稳定 性，因此在质量方面 质量方面应达到以下的要求： 质量方面 1）在高温下，应该不熔化、不软化、不挥发； 2）在高温、高压条件下能保持炉体结构的强度； 3）耐热冲击、耐订磨蚀的性能要强； 4）具有对于铁水、炉渣和炉内煤气等的化学稳定 性。 5）具有适当的导热率，同时又不影响冷却效果。 这些特性，对高炉不同部位上的耐火材料来说， 其重点是不同的。
一般，冷却方法有 1、强迫冷却 2、自然冷却（喷水） 强迫冷却具有冷却强度大的优点，但 自然冷却设备简单，故小高炉常用外部喷 水冷却的方法。目前，强迫冷却用的冷却 介质有水冷、风冷和汽化冷却三种。
帮您了解高炉炼铁所用主要设备！因为了解，所以更专业！
帮您了解高炉炼铁所用主要设备！因为了解，所以更专业！1、原料系统设备1.1 槽上供料系统主要设备槽上供料系统设备主要包括供矿、供焦皮带、卸料小车及除尘设施。
一般焦槽上设置1条供焦皮带，矿槽设置1条到3条供矿皮带，每条供矿、供焦皮带设置1台卸料小车，卸料小车一般为裤衩形，皮带经过卸料小车进行翻转，从两个卸料口将料卸入槽中。
槽上一般还设置有除尘设施，包括抽风罩、风管、调节闸门、密封皮带及皮带犁翻装置。
焦、矿槽中还设置有料面测量装置，分机械式和雷达等多种形式。
1.2 槽下供料系统主要设备槽下主要设备包括给料机、振动筛、称量斗、供矿及供焦主皮带、返矿及返焦皮带、扇形闸门、金属探测器、除铁器、除尘设备等。
(1)给料机，其作用是负责将焦矿槽内的焦炭和矿石供给振动筛，一般采用电动方式，在给料机与槽下流嘴间，一般还设置有插板阀，用来控制料流速度。
(2)振动筛，其作用是负责将给料机供给的焦炭和矿石进行筛分，合格粒度的经筛面进入称量斗，粉尘和小粒度的不合格的产品经流槽落入返矿、返焦皮带。
振动筛的结构形式多种多样，振动方式也有多种，应根据实际情况选择。
振动筛一般采用电动方式。
(3)称量斗，主要负责合格焦炭和矿石的称量。
称量斗的大小是根据最大焦批和最大矿批确定的，实际生产中，计算机控制系统根据称量斗的称量值依据程序来控制给料机和振动筛工作。
(4)供矿、供焦主皮带，负责将称量斗中的焦炭和矿石运至上料主皮带或上料小车。
(5)返矿、返焦皮带，负责将筛下的返矿、返焦运送到返矿仓和返焦仓。
在返矿仓和返焦仓下部流嘴一般设有扇形闸门。
(6)金属探测器，用来检测供矿、供焦主皮带的矿石和焦炭中大金属件，以免损坏皮带和炉顶设备。
(7)除铁器，用来清除矿石和焦炭中金属件。
(8)除尘设备，主要包括抽风罩、风管、调节闸门。
一般槽上槽下共用一台除尘器，分电除尘和布袋除尘两种。
电除尘器运行可靠、费用低，但除尘效果不如布袋除尘好。
布袋除尘运行费用高、维护量大，但除尘效果好。
高炉结构及附属设备
蓄热式热风炉结构
热风围管及风口 由热风炉送出的热风通过热风总管送到高炉， 再经热风围管和送风支管，将热风均匀的分配 到每个风口，以便炉内焦炭和喷吹燃料进行燃 烧。 热风围管由钢结构本体、耐火内衬、吊挂装置 和下部电葫芦单轨梁组成。 风口装置主要由风口大套、中套和风口小套组 成。.2高炉附属设备 4.3煤气净化系统 4.4渣铁处理系统
4.1 高炉本体
4.1.1 高炉内型 4.1.2 炉顶装料装置
4.1.1 高炉内型
高炉是一个竖立圆筒形炉子，其内部工作空 间形状称为高炉内型，即通过高炉中心线的 剖面轮廓。高炉内型一般由炉缸、炉腹、炉 腰、炉身和炉喉五段组成。
武钢 5号 高炉 出铁 场平 面布 置
第四章 小结
重点掌握内容： 高炉结构、高炉内区域及进行反应、直接还 原和间接还原、高炉炉渣作用、生铁去硫、 高炉生产主要技术经济指标； 高炉有效容积、炉顶装料装置、热风炉炉型 及原理；
无钟炉顶
溜槽布料
无钟炉顶
无钟炉顶
无钟炉顶
无钟炉顶
4.2 高炉附属设备
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 原料供应系统 送风系统 煤气净化系统 渣铁处理系统
4.2.1 原料供应系统
皮带上料↓
上料系统↑
4.2.2 送风系统
高炉送风系统包括高炉鼓风机、冷风管路、 热风炉、热风管路、风口以及管路上的各种 阀门等。 蓄热式热风炉由拱顶、 燃烧室和蓄热室等几 部分构成。蓄热式热 风炉呈周期性工作， 一个工作周期有燃烧 期、送风期和切炉期 三个过程。一般一座
4.2.3 煤气净化系统
1—高炉；2—重力除尘器；3 — 洗涤塔；
4—文氏管；5—调压阀组；6—脱水器
炼铁厂供料生产的基本知识点
炼铁厂供料生产的基本知识点一、高炉炼铁主要工艺设备高护炼铁主要由高炉本体及其他辅助设备组成，其组成有：高炉本体、供料设备、送风设备、喷吹设备、煤气处理设备、渣铁处理设备。
通常，辅助系统的建设投资是高炉本体的4~5倍。
生产中，各个系统互相配合、互相制约，形成个连续的、大规模的高温生产过程。
高炉开炉之后，整个系统必须日以继夜地连续生产，除了计划检修和特殊事故暂时休风外，般要到一代寿命终了时才停炉。
1、高炉本体密闭的高炉本体是冶炼生铁的主体设备。
是由耐火材料砌筑成竖式圆筒形，外有钢板炉壳加固密封，内嵌冷却设备保护。
高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。
2、供料设备高炉上料是炼铁高炉系统中最重要的一环，及时、准确的配料、上料是保证高炉产量和产品质量的前提。
3、送风设备高炉送风系统包括：鼓风机、冷风管路、热风炉、热风管路以及管路上的各种阀门等。
其中鼓风机和热风炉是送风系统的主要设备。
高炉鼓风机高炉鼓风机是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。
高炉热风炉热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。
现代热风炉是一种器热式换热器。
目前风温水平为1000C~1200 C，高的为1250 C-1350 C，最高可达1450 C~1550 C。
4、喷吹设备高炉喷吹主要有固体燃料、液体燃料、气体燃料，可单独喷吹也可混合喷吹。
我国高炉以喷煤为主，其工艺流程一般包括煤粉的制备、煤粉的喷吹。
5、渣铁处理设备高炉渣铁处理系统主要包括:炉前工作平台、出铁场、渣及铁沟、开口机、泥炮、堵渣机、铸铁机、炉渣处理设备、铁水罐等。
出铁场一般比风口平台低约1.5m.由铁口到砂口(撤渣器或渣铁分离器)的一段为主沟。
6、煤气处理设备高炉煤气的回收除尘系统包括:炉顶煤气上升管、下降管、煤气遮断阀或水封、除尘器、脱水器。
高压操作高炉还有高压阀组等。
除尘工艺：除尘工艺主要有湿法除尘和干法除尘两种。
(第 四 章)高炉本体及附属设备
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、炉身冷却模块及炉底 冷却等。 冷却壁设臵于炉壳与炉衬之间，有光 面冷却壁和镶砖冷却壁两种 。光面冷 却壁用于炉底和炉缸，镶砖冷却壁用 于炉镶砖冷却壁；c－上部带凸 台镶砖冷却壁；d－中间带凸台镶砖冷却壁
3) 合理炉型：促进改善高炉冶炼指标， 并利于长寿的炉型。
Hu——有效高度； h0——死铁层厚度；
d1
h1——炉缸高度； h2——炉腹高度； h3——炉腰高度； h4——炉身高度； h5——炉喉高度；
Hu
h4
h5
hf——风口高度； hz——渣口高度； d——炉缸直径； D——炉腰直径； d1——炉喉直径； α——炉腹角； β——炉身角；
高炉本体及附属设备
The Blast Furnace Facility and Equipment
李杰
学习目的：
高炉结构
高炉附属设备
高炉 本体结构
1、高炉本体介绍
高炉炉型
冷却设施
风口装置
铁口装置
炉顶装料装置
炉型：高炉的内部工作空间是由炉墙砖砌 成的，这个空间的几何形状就是炉型或内 型。 1) 设计炉型：设计时通过高炉中心线绘 在图纸上的炉型； 2) 操作炉型：投产后，炉墙内表面受损 所形成的炉型；
3)冷却水箱(冷却板)：这是埋设在高炉砖衬
中的冷却器。其材质以铸铁为主，也有用铸钢和 钢板焊接的。从外形上可分为扁平卧式和支梁 式．
风口装臵：从热风炉来的热风先通过呈环状围
绕着高炉的围管中，再经风口装臵进入高炉。风 口装臵由热风围管以下的送风支管、弯管、直吹 管、风口水套等组成。
1、热风围管； 2、送风支管； 3、弯管；4、直吹管； 5、风口水套；
冶金工程概论第章高炉炼铁工艺设备
⑹ 探料装置与均压装置 探料装置的种类主要有：料面仪、放射性同位素探料和激 光探料等。 目前应用较多的是机械探料装置。 均压采用高压煤气或氮气。
3.2.2 附属设备
⑴ 原料供应系统
用带式运输机的沟下运料系统 1—板式给矿机；2—板式运输机(热矿)；3—矿石称量漏斗； 4—主矿槽；5—石灰石称量漏斗；6—石灰石皮带机；7—焦 炭皮带机；8—焦筛；9，11—焦炭称量漏斗；10—碎焦卷扬；
⑶ 高炉冷却设备
冷却设备的作用是降低炉衬温度；提高炉衬材料抗机械、 化学和热产生的侵蚀能力，使炉衬材料处于良好的服投状态。
高炉使用的冷却设备主要有冷却壁、冷却板和风口。 冷却壁紧贴着炉衬布置，冷却面积大；而冷却板水平插入 炉村中，对炉衬的冷却深度大，并对炉衬有一定的支托作用。
① 冷却壁：冷却壁分光面冷却壁和镶砖冷却壁。光面冷却 壁主要用于冷却炉缸和炉底炭砖；镶砖冷却壁主要用于冷却 炉腹、炉腰、炉身各部位的炉衬。
3.4.1 开炉
开炉是高炉一代炉龄的开始。 (1) 开炉前的准备检查：开炉前必须对高炉全部设备进行仔细 检查和试运转。 (2) 烘炉必须根据一定的烘炉制度对高炉和热风炉逐渐加热， 彻底烘干炉衬以免影响一代寿命。 (3) 装料应选用最好的炉料作为开炉引料，按照计算的配料表 进行合理的开炉装料。
(4) 点火可用700~750℃的热风开炉点火。点火前均应关闭 大小料钟，打开炉顶放散阀，并切断与煤气系统的联系。煤 气成分接近正常、煤气压力达到要求压力时即可接通除尘系 统。第一次铁水出完后就算开炉完毕。
3.3 高炉炼铁工艺设备
高护炼铁设备组成有： ①高炉本体； ②供料系统； ③送风系统； ④喷吹系统； ⑤煤气净化系统； ⑥渣铁处理系统；
▪ 通常，辅助系统的建设投资是高炉本体的4~5倍。生产 中，各个系统互相配合、互相制约，形成一个连续的、 大规模的高温生产过程。高炉开炉之后，整个系统必须 日以继夜地连续生产，除了计划检修和特殊事故暂时休 风外，一般要到一代寿命终了时才停炉。
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五段式高炉内型是经过长期生产实践 总结出来的，完全适应冶炼工艺的要求。 它与炉料相煤气两大流体在炉内运动规律 相适应，竖立的炉体使炉料可借重力而自 动下降，在与上升的煤气流接触中进行热 交换和一系列的物理化学反应，既利于煤 气的能量利用又利于渣铁液的形成。
两头小，中间粗略带锥度的圆柱形空 间，既保证了炉料下降过程受热膨胀、松 动软溶和最后形成液态而体积收缩的需要， 又符合煤气上升过程中冷却收缩和高温煤 气上升不至烧坏炉腹砖衬的特点。
高炉本体和附属设备 介绍
学习目的：
高炉结构
高炉附属设备
高炉 本体结构
1、高炉本体介绍
✓高炉炉型 ✓冷却设施 ✓风口装置 ✓铁口装置 ✓炉顶砖砌 成的，这个空间的几何形状就是炉型或内 型。 1) 设计炉型：设计时通过高炉中心线绘
在图纸上的炉型；
2) 操作炉型：投产后，炉墙内表面受损 所形成的炉型；
D——炉腰直径；
d1——炉喉直径； α——炉腹角；
β——炉身角；
高炉大小用“有效容积”表示，在我国有 1000m3以中小型高炉，也有2000m3以上大 型高炉。目前我同最大的高炉是上海宝山 钢铁总厂的4号高炉，容积为4063m3。在国 外已有5000m3以上的巨型高炉。
为提高生铁产量和降低生产每吨生铁的建 设费和能耗，高炉容积向着大型化发展。
4)有些冷却设备还可以起到支撑部分砖衬的作用。
冷却方式和介质
目前，高炉冷却介质常用水、空气、气水混合物。即 水冷、风冷和气化冷却三种。
1) 水冷：水的热容量大，导热能力好，且价廉，易得。 故首先被广泛用于高炉冷却，尤其工业水冷却。但 工业水容易结垢，降低冷却强度，导致冷却设备烧 坏；同时水量和能耗均大；
3) 合理炉型：促进改善高炉冶炼指标， 并利于长寿的炉型。
hf hz
d1
β D
α 风口中心线
渣口中心线 d
铁口中心线
h0 h1 h2 h3
h4
h5
Hu
Hu——有效高度； h0——死铁层厚度； h1——炉缸高度； h2——炉腹高度； h3——炉腰高度； h4——炉身高度； h5——炉喉高度； hf——风口高度； hz——渣口高度； d——炉缸直径；
2) 风冷：由于空气热容量较小，所以风冷一般用于冷 却强度要求不大的部位如炉底；
3) 气化冷却：气化冷却能克服上述水质上的缺点，但 不能对热流过大的区域如风口进行有效的冷却且不 易检漏。所以尽管用水量仅为常规水冷的1％左右、 没有水垢且可不靠外界能源工作，现在气冷应用仍 不广泛。
目前趋势是发展软水密闭循环冷却。 冷却介质是软水。软水含有害杂质很少， 硬度也很低，对设备的腐蚀速率和结垢 速率都远低于工业水，从根本上解决了 结垢问题。利于延长冷却设备寿命，并 提高冷却效果。该系统由于完全密闭， 没有蒸发损失。补充水仅用于泵密封处 泄漏和因检修而排外的水，所以补充水 量很少。
2. 高铝砖：
主要成分：SiO2 36%, Al2O3 60%; 基本特性： （1）比粘土砖有更高的耐火度和荷重软 化点； （2）由于Al2O3为中性，故抗渣性较好； （3）加工困难，成本较高；
使用部位：炉身下部－－温度较高；
3. 碳质耐火材料：
主要特性：
（1）耐火度高，不熔化也不软化，在3500℃升 华；
（2）抗渣性能好；
（3）高导热性； （4）热膨胀系数小，体积稳定性好； （5）致命弱点是易氧化，对氧化性气氛抵抗能力 差。
炉底耐火砖
炉底破损情况，国内外大体一致，呈大蒜头形 状：
内衬破损机理 ① 机械作用：铁水和炉渣的冲刷、对流、环流，铁水 和其他液态金属（如铅）渗入砖缝，使砖飘浮。 ②化学作用： SiO2 +Fe+2C铁水 =FeSi+2CO •碱金属的破坏作用，生成钾霞石，体积膨胀，破裂。 • CO2 、H2O及铁氧化物对碳砖氧化作用。 ③热力作用 ： 铁水对流（由温差引起）温度波动；
3. 水的硬度： 指每m3水中钙、镁离子的摩尔数。
根据硬度不同，水可分为三类： 软 水：硬度<3mol/m3 硬 水：硬度在3～9mol/m3 极硬水：硬度>9mol/m3
水的软化处理： 就是将Ca2+、Mg2+ 离子除去，通
常用Na+ 阳离子置换。
高炉冷却结构形式
两种： 外部冷却：向炉壳外部喷水冷却；
选用碳砖
炉喉
1) 破损机理： 机械撞击、摩擦、气流冲刷。
2) 对策： 安装金属保护钢砖。
高炉冷却设施
高炉炉体的合理冷却，对保护砖衬和金属构件、 维护合理的炉型有决定性的作用。 其主要作用是： 1)降低炉衬温度，使砖衬保持一定的强度，维护 炉型，延长寿命。 2)形成保护性渣皮，保护炉衬。 3)保护炉壳、支柱等金属结构，免受高温影响。
价格因素
高炉常用耐火材料
陶瓷质材料： 粘土砖、高铝砖、刚玉砖和 不定型耐火材料等；
碳质材料 ： 碳砖、石墨碳砖、石墨碳化 硅砖、氮结合碳化硅砖等；
1. 粘土砖：
主要成分：SiO2 55%, Al2O3 42%; 基本特性： （1）良好的物理机械性能； （2）抗渣性好； （3）成本较低； 使用部位：炉身－－温度较低
2、高炉炉衬
工作条件
1. 热力作用 ①温度升高，耐火材料可能发生膨胀， 个别情况也会因晶体组织改变而发生体积收缩；② 温度波动超过一定限度，热应力超过砖衬的强度极 限, 引起耐火砖的破裂； ③温度高，也会引起耐火 砖软化甚至熔化；
2. 化学作用 ①高温下液态渣铁的渗透和化学侵蚀； ②碱金属及其化合物对炉衬的化学侵蚀；③锌和氟 的破坏及适宜温度下发生的碳素沉积等破坏作用；
3. 物理作用 ①装料时炉料对内衬的冲击,炉料下降时 对内衬的磨擦 ; ②高温含尘煤气流和高温液态渣铁 的机械冲刷； ③渗入砖缝的液态物质对砖的浮力; ④液态渣铁和高压煤气的压力等作用；
质量要求：
1. 在高温下，不熔化、不软化、不挥发； 2. 在高温、高压下能保持炉体结构的强度； 3. 耐热冲击、耐腐蚀； 4. 具有对于铁水、炉渣和炉内煤气的化学稳定性； 5. 具有适当的导热率，同时又不影响冷却效果；
这种装置简单、易于检修，但冷却不能深入， 只限于炉皮或碳质炉衬的冷却。我国小型高 炉炉身和炉腹多采用喷水冷却，国外也有大 型高炉炉身和炉缸用碳砖结构配以炉皮喷水 冷却的。