现代高炉炼铁工艺(PPT课件)

21
高炉对冷却设备要求：
1）有足够的冷却强度，能够保护炉壳和内衬； 2）使炉腹、炉腰、炉身下部易于形成渣皮，维 持良好的工作炉型； 3）将1150℃铁水凝固等温线阻止在渣铁凝固 层中，避免铁水向炉底炉缸纵深侵蚀； 4）不影响炉壳的致密性和强度。
22
（4）高炉 本体钢结构
23
1.2.3 高炉附属系统
位置。对炉顶装料设备的基本要求： （1）能满足炉喉合理布料的要求；
（2）保证炉顶可靠密封，使高压操作顺利进行；
（3）设备结构应力求简单和坚固，制造、运输、 安装方便，能抵抗急剧的温度变化及高温作用；
（4）易于实现自动化操作。
28
钟式炉顶装料设备 （1）单钟式
29
（2）双钟式
30
串罐式无料钟炉顶 装料设备
体在上升过程中将下降的炉料加热和
还原；还原出来的铁经渗碳后熔化，
形成生铁，矿石中的脉石与熔剂结合
形成炉渣，定期从铁口排出；从高炉
上部排出的气体称为煤气，经净化后
作为燃料。
2
２、炼铁工艺流程组成 １）送风系统 ２）渣铁处理系统 ３）除尘系统 ４）原料系统 ５）煤粉喷吹系3统
３、高炉炼铁的本质: 传质过程：矿石（Fe2O3、Fe3O4、FeO）中 的氧进入到煤气中——实现了铁氧分离； 传热过程：煤气携带的热量传递给炉料，使炉 料熔化成渣铁——实现了渣铁分离。
（3）高炉内型的变化：1000~2000m3高径 比Hu/D，由2.9左右,减小到2.5左右.
7
1.2.2高炉炉体 结构
高炉炉体由耐 火砖衬、冷却器、 炉壳及钢结构组 成。
8
（1）炉壳
作用：
固定冷却设备；
保证高炉砌砖的牢固 性；
Biblioteka Baidu承受炉内压力和起到 炉体密封的作用；
承载炉顶部份设备负 荷。
9
（2）耐火砖衬
贮焦槽 焦筛 皮带机 焦炭集中称量斗 上料主皮带 炉顶设备
碎焦卷杨机 碎焦筛 碎焦仓 称量斗 皮带机 矿石集中斗 上料主皮带机 炉顶设备 烧结厂 皮带机 贮矿槽 振动给料机 振动筛 矿石称量斗 皮带机 矿石集中称量斗
上料主皮带机 炉顶设备
粉矿皮带机 送至烧结厂
25
26
武钢五号高炉上料主皮带
27
1.2.3.2炉顶炉料装入系统 作用是根据要求将原燃料装入炉内指定
16
（3）冷却设备
炉衬的温度状态是决定其侵蚀速度的重要因素 之一,冷却设备保护耐火砖衬的工作表面温度低于 其允许的温度,使其不因受热变形而被坏。强大的 冷却还可在高炉下部形成渣皮,代替炉衬工作;
根据高炉各部位热负荷及结构的不同,高炉冷却 可采取多种形式和方法.
17
18
19
高炉安装的铜冷却壁
20
用来形成高炉工作空间,抵御高温物料和渣铁的浸蚀,
同时保护冷却设备.
10
高炉不同部位采用不同的内衬，既可以延缓内衬破 损速度，又有利于降低筑炉成本，通常：
1）炉喉部位采用水冷钢砖； 2）炉身部位采用致密粘土砖； 3）炉身中下部和炉腰采用半石墨化SiC砖或铝炭砖； 4）炉腹采用薄壁炉衬，常喷涂不定型耐火材料，主要 靠渣皮代替耐火材料工作； 5）炉缸采用组合砖砌筑。
1.2.3.1高炉槽下供料系统
主要任务是保证及时、准确、稳定地将合格原 料从贮矿槽送上高炉炉顶，并装入炉内。对原料 供料系统的要求：
（1）连续地、均衡地供应所需的原料；
（2）在运输过程中应尽量减少破碎。
（3）应实现机械化和自动化，提高配料、称量 和装入炉内的准确度。
（4）应有除尘设施。 24
炉料运送流程
31
并罐式无钟炉顶
装料设备
由受料漏斗（包括 上部闸门）、称量料罐 （包括上、下密封阀及 下部闸门）、中心喉管、 叉型管、气密齿轮箱、 布料旋转溜槽以及均压、 冷却系统等部分组成。
无钟炉顶布料方式
无钟炉顶的旋转溜槽 可以实现多种布料方式， 常用的有以下4种基本 的布料方式。
（1）环形布料
（2）螺旋形布料
（3）定点布料
（4）扇形布料
33
34
1.2.3.3高炉送风系统
35
任务是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。
高炉送风系统主要包括：鼓风机、加湿和 脱湿装置、冷风管道、热风炉、热风管道 和高炉进风装置等部分组成。
36
热 风 炉 总 览
37
炉缸、炉腹、炉腰、 炉身、炉喉五段组成。 该容积的总和反映了 高炉的生产能力。
6
（1）高炉有效高度：无钟炉顶旋转溜槽垂直 下缘（或炉喉钢砖上沿）到铁口中心线之间的距 离（Hu）。对于有钟炉顶，高炉大钟开启位置 的下缘到铁口中心线间的距离;
（2）高炉有效容积：在有效高度范围内，炉 型所包括的容积称为高炉有效容积（Vu）；高 炉工作容积指风口中心线到炉喉之间的容积;
1. 现代高炉炼铁工艺
1.1 高炉炼铁生产流程 1.2 高炉本体及主要构成 1.3 高炉冶炼产品 1.4 高炉技术经济指标
1
1.1 高炉炼铁工艺流程
1.1.1高炉冶炼工艺流程
１、工艺原理
高炉是一个密闭的连续的逆流反
应器。炉料充满整个高炉空间，形成
料柱.原燃料从炉顶装入，高温热空
气从下部鼓入；产生的高温还原性气
15
对高炉砖衬（内衬）的基本要求：
1）满足高温的要求
高炉各部位炉衬应与各部位的热流强度相适应， 以保持在强热流的冲击下内衬的整体性和稳定性。
2）满足侵蚀的要求
应与各部位的侵蚀破损机理，即炉料的磨损、 煤气的冲刷、碱金属等有害物质的侵蚀、渣铁水的 熔蚀等相适应，以延缓内衬破损速度，达到高炉长 寿的目的。
4
1.1.2 高炉生产特点 （1）生产规模大。 （2）需要操作人员综合分析判断能力。 （3）高炉是钢铁联合企业中的重要环节。 （4）高炉开炉后长期连续生产直到停炉。 （5）高度的机械化和自动化。
5
1.2 高炉本体及主要构成
1.2.1高炉内型
高炉是冶炼生铁的主体设 备。高炉内部工作空间的形 状称为高炉内型。它由：
下图为陶瓷杯炉缸砖衬结构。
11
12
13
炉衬破损的原因： 1）高温渣铁液对耐火材料的危害 主要是：渣铁液的化学侵蚀与物理渗透、流动
冲刷等，Pb渗入炉底对砖衬造成破坏。 2）固体炉料在下降过程中对炉衬的冲击和磨损； 3）耐火砖衬受热应力的破坏。
14
4）高温气体对耐火材料的危害 K、Na、Pb、Zn气体的渗透、侵蚀，造 成耐火材料异常膨胀； 高温煤气流气体对碳砖会造成氧化性破坏， 含尘气流会对炉衬造成冲刷；