第一篇煉鐵機械裝置
§1. 煉鐵生產概況
1.1 現代煉鐵生產主要工藝過程
在鋼鐵聯合企業中，煉鐵生產處於先行環節，它為煉鋼廠提供原料——鐵水，同時也機械鑄造提供鑄造生鐵。此外，它還為其他生產部門提供燃料——煤氣。高爐生產的水利進行是保證整個鋼鐵聯合企業有節奏地生產的先決條件之一。
煉鐵生產的主體為高爐,它由高爐基礎,爐殼,爐襯及冷卻裝置,框架和支柱等組成.高爐內部形狀,一般分為五段:爐喉,爐身,爐腰,爐腹,爐缸.
在爐缸部分設有風口,渣口和鐵口.這種五段式爐型,符合現代冶煉工藝過程的要求:豎立的爐體使爐料在重力作用下自動下降,同時和上公升煤氣流進行物理化學反應後適應體積膨脹,同時也與煤氣上公升時溫度下降體積縮小相適應;爐料繼續下降,融化後體積縮小,下部橫斷面也逐漸收縮.
高爐生產時，鐵礦石、燃料（焦碳）、熔劑（石灰石等）由爐頂裝入，熱風從高爐下部的風口鼓入爐內。燃料中的碳素和熱風中的氧發生燃燒反應後，產生大量的熱和還原性煤氣，使爐料加熱和還原。鐵水由出鐵口放出，鐵礦石中的脈石和加入的熔劑結合成爐渣，由渣口排出。
現代高爐生產的主要工藝過程,除了爐內冶煉外,還有供料.上料與裝料,產品處理,熱風輸送及煤氣除塵,燃料噴吹.
高爐生產過程及裝置系統見圖1-1.
1.1.1供料系統
高爐冶煉用的三種主要原料，其中天然富礦和熔劑通過鐵路運礦車輛或船隻運來，經卸料機和皮帶運輸機系統把原料運來裝入儲礦槽。對於焦碳，也是直接從焦化廠運來裝入焦碳倉。各種原燃料和熔劑都是按一定比例經過稱量組成料批。
燒結礦和焦碳還要經過篩分處理後再卸入料車或帶式上料機。
供料系統的主要裝置有儲礦槽,焦倉,稱量車,稱量漏斗,振動篩,給料機等.
1.1.2上料系統
高爐上料系統有料車上料機和皮帶上料機兩種形式.圖1-1所示為料車上料.
上料系統的裝置有料車,斜橋和捲揚機(或皮帶上料機).
1.1.3裝料系統
裝料系統的裝置有受料漏斗,旋轉布料器,大小鐘料斗,大小鐘平衡桿和捲揚機(或大小鐘液壓驅動裝置),探尺及其捲揚機.
高爐高壓操作還有均壓閥及均壓放散閥和傳動系統。鐘閥式和無料鐘爐頂有受料閘門及密封閥或轉溜槽及氣密箱。
1.1.4 產品處理系統
產品處理系統包括渣鐵處理,煤氣處理,噴吹和送風系統.
在渣鐵處理中，出鐵先從渣口放出熔渣，流入渣罐車的爐渣運至渣水池進行粒化處理，或就在爐前衝成水渣。出鐵時，用開鐵口機開啟鐵口，使鐵水流入鐵水罐車後運走，出完鐵，用泥炮把出鐵口堵上。一般乙個高爐有乙個出鐵口和兩個出渣口，大高爐有2~3個出鐵口，甚至有4個出鐵口（4000立）而不設渣口，幾個出鐵口輪流作業，使鐵水、渣水長流。
渣鐵處理中使用的主要裝置有泥炮、開口機、鐵水罐車、渣罐、堵渣機、鑄鐵機及水渣裝置等。
煤氣除塵系統的任務就是將高爐匯出的煤氣，通過逐級除塵、清洗降低高爐煤氣的含塵量，並將爐塵**後作為燒結料重新使用。其主要裝置有除塵器、洗滌塔、文氏管、脫水器等。吹風和鼓風系統是將鼓入高爐的冷風變成熱風，並提高熱風溫度，以降低焦化比、提高產量。
送風系統的裝置有鼓風機、熱風爐和各種閥門。吹風裝置有噴煤的儲煤罐、噴吹罐、噴槍等。噴油的有儲油罐、過濾器、加壓幫浦等。
隨著高爐生產的發展,煉鐵工藝和裝置有很大的革新,國內新建的大型高爐已採用圖1-2和圖1-3所示的裝置布置和工藝流程.
圖1—3高爐生產工藝流程和主要裝置方框圖
它具有以下主要特點：
（1）在供料系統中，用運輸皮帶和稱量漏斗代替了槽下稱量車，提高了供料能力、供料品種和數量的準確性。
（2）在上料系統中，用高爐皮帶機代替了料車上料機，運料能力大並且裝置簡單、投資小。
（3）爐頂裝料裝置採用鐘閥式或無料鐘爐頂，使密封條件改善，有利於高壓操作。
（4）在煤氣除塵系統中增加了用以**餘熱的天然氣透平發電機。
（5）採用外燃式熱風爐，使風溫提高，爐子壽命延長。
現代高爐的生產特點為：
（1） 生產量大.一座四千立方公尺高爐，生鐵的日產量多達一萬噸，每天要消耗礦石近兩萬噸，焦碳五千噸左右。
（2）連續工作時間長.高爐長年無間斷連續生產，它的一代壽命（兩次大修期間的工作日）一般為7~8年,個別達到20年，而休風或減風操作很少，某些先進高爐平均年休風率只有0.5%。
（3）高度機械化自動化。高爐大規模連續生產必須實行高度的機械化自動化，這是提高產量、改進質量、降低成本、改善勞動條件、確保安全生產所必須的。
為此，要求煉鐵裝置必須有生產率高、工作可靠、壽命長易於維修、結構簡單而且易於實現自動化等特點，能在高壓、高溫、多塵等特殊工作條件下，保持良好的密封，具有抗磨、抗震、耐熱能力。
高爐煉鐵操作制度
第一節高爐基本操作制度 高爐冶煉是乙個連續而複雜的物理 化學過程，它不但包含有爐料的下降與煤氣流的上公升之間產生的熱量和動量的傳遞，還包括煤氣流與礦石之間的傳質現象。只有動量 熱量和質量的傳遞穩定進行，高爐爐況才能穩定順行。高爐要取得較好的生產技術經濟指標，必須實現高爐爐況的穩定順行。高爐爐況穩定順...
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