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高炉炼铁

高炉炼铁范文第1篇

关键词:高炉炼铁技术;具体应用;工艺流程;

中图分类号:TG142 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-08-00-01

炼铁技术作为整个钢铁工业中的关键技术之一,对整个炼铁工程的发展起着重要的作用。而高污染、高耗能、高物耗是我国钢铁生产的主要特征,这个特征在整体炼铁系统中表现最为明显。因此研究分析高炉炼铁技术的工艺流程与应用有着重要的意义。

一、高炉炼铁技术的应用

生产1吨的铁需要消耗大约20吨自然资源,其中炼铁系统工序消耗能源占能源总消耗量的70%,生产成本则占65%左右。根据相关数据调查显示,在2010年,我国重点企业的炼铁工序实际能源消耗是407.76kgce/t,焦化工序实际能源消耗是105.89kgce/t,烧结工序实际能源消耗是52.65kgce/t。此外,外排炉渣为320kg/t。产生1.5t的CO2和20kg/t至50kg/t的粉尘。

现阶段,高炉炼铁技术作为全球炼铁生产中的主要流程。在2012年,全球产铁量为11亿吨左右,而非高炉炼铁总产量则是5.794万吨,占产铁总量的5.3%。直接还原铁是有5544万吨,而熔融还原铁则有250万吨。此外,我国作为国际炼铁大国,在2012年铁生产总量为6.543亿吨,是全球铁生产总量的59.5%,这为中国钢铁工业的可持续性发展创造了基础[1]。

二、高炉炼铁工艺流程

(一)高炉本体。炼铁生产的关键部分就是高炉本体,其是圆筒形设备,主要包括了由钢铁焊接成的炉壳、由耐火砖砌筑成的炉衬、冷却设备、炉型、立柱、炉体框架以及高炉的基础等部分。高炉内部空间就是炉型,其从下至上分成五段,包括了炉缸、炉腹、炉腰、炉身以及炉。在高炉内完成整个炼铁过程。

(二)上料系统。上料系统的工作是把高炉所需要的原燃料,根据一定的比例经过上料设备完整地运送至炉顶受料漏斗内。

(三)装料系统。装料系统的工作是把上料系统运送的炉料,装入炉中,并均匀分布在炉中。该系统也能够起到回收煤气与密封炉顶的作用。

(四)送风系统。送风系统的工作是把鼓风机运送的冷风通过热风炉进行预热处理后送至高炉内。

(五)煤气净化系统。煤气净化系统的工作是净化处理在高炉炼铁过程中所产生的含量偏高的荒煤气,以此得到达标的气体燃料[2]。

(六)渣铁处理设备。渣铁处理系统的工作是把炉中放出的铁和渣,根据相关要求进行处理。

(七)喷吹燃料设备。喷吹燃料设备的工作是把煤进行收集、计量以及磨制后,从风口稳定、均匀地喷至高炉中。

三、在高炉炼铁过程中需要注意的一些问题

(一)高炉炼铁生产指导技术问题。高炉炼铁生产指导技术经过了多年的实践经验总结而来,不同的发展阶段需要制定不同的炼铁指导方法。现阶段的炼铁指导技术是遵循“高效、低耗能、环保、长寿、优质”的原则。从目前形势而言,我国钢铁产能超出了市场的实际需求,造成了供过于求的现象,同时环保、能源以及资源等诸多问题也在限制着我国炼铁生产发展。所以企业需要转变冶炼观念,研究在具体冶炼环境下合理的冶炼强度,降低燃料比,不断降低能源消耗,从而降低投资成本,提高经济效益与社会效益。

(二)冶炼的强度问题。要想确保高炉长期稳定工作,利用好煤气,降低燃料比,保证高炉的稳产、高产,就需要保障冶炼强度的合理性。不同高炉需要按照自身冶炼要求研究出合理的冶炼强度。

(三)燃料比的降低。其一,精料:优化配料,通过优化炼焦工艺与配煤生产出适合中、大型高炉需求的焦炭。其二,要想获得优质的高碱度烧结矿,就需要优化配料,按照生产SFCA的具体要求,改善烧结工艺。其三,焦炭是影响高炉炉熔的主要因素,也是影响喷煤量的重要原因。喷煤在100kg/t的情况下,焦炭的平均粒径从50.4毫米下降至23毫米;喷煤量为200kg/t的情况下,焦炭的平均粒径从53.04毫米下降至17.15毫米[3]。

(四)其他问题。风温问题:加强风热炉蓄热室中的对流传热与辐射,让其在燃烧阶段内能够存储较多的高温热量。

煤气能量的利用问题:按照铁矿石还原热量学研究计算,煤气利用率在0.6左右。

四、结语

综上所述,科学技术的日益进步,使得高炉炼铁技术在不断的改进,高炉炼铁技术依然占据着重要的地位。因此相关工作人员还需要进一步改善炼铁系统,使得改善后的炼铁系统能够达到降低投资成本、节约资源、降低能够消耗的效果,全面提高我国钢铁企业在市场上的竞争力,推动我国钢铁行业的可持续性发展。

参考文献:

[1]秋关根.黄海平.涂萌萌.高炉炼铁技术的应用与工艺流程探索[M].天津人民出版社.2012.10(05):160-163

高炉炼铁范文第2篇

关键词:高炉水渣;矿渣微粉;环境保护;综合利用

建筑材料的生产在国民经济中占有重要地位,同时也要消耗大量的自然资源,而在混凝土中掺入由钢铁行业高炉炼铁水渣(工业废渣)制成的矿渣微粉作为一种新型建材,在国内外已开始得到广泛应用。

一、 钢铁行业高炉炼铁水渣的生成及特性

高炉炼铁是钢铁行业最重要的基础工序,其产生的工业废渣约占整个钢铁行业总渣量的70%以上,按2014年全国生铁年产71200万吨计,高炉炼铁水渣产生量约为26344万吨。如此大量的废渣得不到及时处理将占用国家大量土地资源,因此,高炉水渣综合利用一直是钢铁行业的重要任务。

炼铁是以烧结矿为原料,另加焦炭(燃料和还原剂)、块矿和辅料(熔剂和石灰石)等,按一定比例称量、配料后送往高炉炉顶布料入炉,由热风炉从高炉下部风口向高炉炉缸鼓入热风助焦炭燃烧,并向高炉炉缸喷吹入煤粉燃烧。炉内原、燃料在高温下熔化而逐渐下降,在炉料下降、煤气上升过程中,先后发生传热、分解、还原、熔化、渗炭、脱炭、脱硫和造渣等反应,使烧结矿中的氧化铁被还原成金属铁水,杂质与加入的石灰石等结合生成炉渣,铁水从高炉炉底出铁口间断排出,装入铁水罐送往炼钢厂,渣液从出渣口排出,水淬后生成高炉水渣,高炉煤气从炉顶引出,经除尘净化后作燃料使用。

高炉水渣化学成分主要是SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、TiO2、MnO2等,其形态是含有95%以上的玻璃体和硅酸二钙、钙黄长石、硅灰石等矿物,与水泥成份接近。

二、 矿渣微粉生产的工艺流程与环境保护

1、矿渣微粉生产的工艺流程

矿渣微粉是高炉水渣经过研磨得到的一种超细粉末,属建材高新科技产品。

由原料系统送来的高炉水渣经气动两路阀喂入立磨内,被磨辊在旋转的磨盘上挤压粉碎成粒径大小不一的矿渣微粉颗粒,在热风炉中通过燃烧煤气产生的干燥气体从立磨进气口自下而上进入磨机,烘干并携带磨机内被磨碎到一定粒径的矿渣微粉颗粒上升进入立磨上部的高效选粉机。可以上升到选粉机高度的矿渣微粉粒径大小与干燥气体流速成正比,流速越大进入高效选粉机的矿渣微粉颗粒粒径越大(重量越大),根据该原理可以通过控制干燥气体流速生产不同粒径矿渣微粉产品来满足客户的质量要求。细度合格的细粉(成品) 随出磨干燥废气由覆膜滤料高效布袋收尘器收下,经空气输送斜槽、提升机等输送设备分别送入矿渣粉储存库内储存,粗粉颗粒由于粒径较大,在重力作用下未上升到选粉机高度返回磨盘重磨。

2、 环境保护与产业政策

出磨含粉尘的干燥废气,经覆膜滤料高效布袋收尘器收尘及净化处理,浓度达到《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)表2、表4中二级标准后,大部分干燥废气作为循环风返回立磨系统回收能量,小部分干燥废气经烟囱排入大气。

矿渣微粉在一定范围内可以替代等量水泥使用,对比年产50万吨水泥生产装置,一个等量矿渣微粉项目每年可为国家节约80万吨不可再生的宝贵资源、8.0万吨标准煤和3000万度电力,少向环境排放SO2140.5t/a,粉尘120.38t/a,烟尘802.58t/a。

袋式收尘器是立磨工艺中的关键设备,它既是产品收集设备,更是环保除尘设备,工厂生产的所有产品都由该设备收下。为了使磨碎的矿渣微粉全部转变成产品进入矿渣微粉仓,并同时满足环保要求,该滤料与普通过滤材料不同之处在于其基材上覆盖了一层经过高科技特殊加工的薄膜,从而使其具有更细微而均匀的结构,空孔率更高,过滤阻力更小,寿命更长,过滤效率达到99.99%以上。使用该滤料可以增加产品得率,减少粉尘排放量,废气中粉尘排放浓度可以小于50mg/Nm3,符合清洁生产要求。

涉及矿渣微粉的生产项目在2015年财政部、国家税务总局联合的《资源综合利用产品和劳务增值税优惠目录》中退税比例为0.7%,并符合《水泥工业产业发展政策》(国家发展和改革委员会,2006.10.17)中"鼓励推广矿渣微粉细磨技术"内容。

3、 矿渣微粉生产的质量控制

矿渣微粉生产过程可以全部采用计算机控制系统对从原料进厂到配料、粉磨、微粉颗粒粒径、成品仓及成品发运的整个生产全过程进行集中控制和管理。监控管理计算机具有动态流程图显示、报警、报表和打印输出,对过程回路、马达状态、现场信号和报警状态等,用语言文字、色彩和音响等方式进行显示,使企业的管理在国内处于先进水平。

三、 矿渣微粉的综合利用

1、 矿渣微粉的特性

矿渣微粉具有潜在水化活性。当与水泥混凝土混合时,活性SiO2、Al2O3与水泥中C3S和C2S水化产生的Ca(OH)2反应,进一步形成水化硅酸钙产物,填充于水泥混凝土的孔隙中,大幅度提高水泥混凝土的致密度,同时将强度较低的Ca(OH)2晶体转化成强度较高的水化硅酸钙凝胶,显著改善了水泥和混凝土的一系列性能。

矿渣微粉具有潜在水硬性。矿渣中含有硅酸盐、铝酸盐及大量含钙的玻璃质(如C2S、CAS2、C2AS、C3A、C2F和CaSO4等),具有独立的水硬性,在CaO与CaSO4的激发作用下,遇到水就能硬化,通过细磨后,硬化过程大大加快。

2、 矿渣微粉的优点

① 可有效提高水泥混凝土的抗海水侵蚀性能,特别适合于抗海水工程。

② 可显著降低水泥混凝土的水化热,适于配制大体积混凝土。

③ 可有效抑制水泥混凝土的碱骨料反应,提高混凝土的耐久性。

④ 可显著减少水泥混凝土的泌水量,改善溺水混凝土的和易性。

⑤ 可大幅度提高水泥混凝土的强度,轻而易举地配制超高强度水泥混凝土。

⑥ 可显著增加水泥混凝土的致密度,改善水泥混凝土的抗渗性。

⑦ 用于普通水泥混凝土可节省水泥用量,降低混凝土成本。

3、 矿渣微粉的用途

与硅酸盐水泥按比例混合,生产高性能矿渣水泥。细度为400~450m2/kg的矿粉,可配制425,425R矿渣硅酸盐水泥;细度为450~500m2/kg的矿粉,可配制525,525R 矿渣硅酸盐水泥。

作为混凝土掺和料,等量取代部分水泥(30%~70%),配制高强度、耐久性、高性能混凝土。

综上所述,钢铁行业高炉炼铁水渣年产生量巨大,用高炉水渣生产的矿渣微粉作为混凝土掺入料可等量取代水泥,降低混凝土成本,减少自然资源消耗和工业废渣占地,保护生态环境,符合国家大力发展循环经济的可持续发展战略。由于掺有矿渣微粉的混凝土具有水化热低、耐腐蚀、与钢筋粘接力强、抗渗性强、抗微缩、后期强度高等特点,被广泛应用在大型建筑、水坝、城市道路、水下、海防、油田、化学防腐工程等,产品具有广阔的市场前景。

参考文献:

[1] 谢彦君 张平 王艳梅 张树辉 马艳梅. 年产100万t矿渣微粉生产线立磨系统热工计算及配置. 《水泥工程》2015年 第4期;

[2] 戴逢胜.某公司矿渣微粉二期工程项目环境影响报告书(2010.12.);

[3] 戴逢胜.某公司矿渣微粉工程项目环境影响报告书(2010.1.);

高炉炼铁范文第3篇

关键词: 高炉 炼铁 发展

高炉是炼铁的专用设备。虽然近代技术研究了直接还原、熔融技术还原等冶炼工艺,但它们都不能取代高炉,高炉生产是目前获得大量生铁的主要手段。高炉生产是可持续的,他的一代寿命从开炉到大修的工作日一般为7-8年,有的已达到十年或十年以上。高炉炼铁具有规模大、效率高、成本低等诸多优势,随着技术的发展,高炉正朝着大型化、高效化和自动化迈进。

一、我国钢铁工业生产现状

近代来高炉向大型化发方向发展,目前世界上已有数座5000立方米以上容积的高炉在生产。我过也已经有4300立方米的高炉投入生产,日产生铁万吨以上,日消耗矿石等近2万吨,焦炭等燃料5千吨。这样每天有数万吨的原、燃料运进和产品输出,还需要消耗大量的水、风、电气,生产规模及吞吐量如此之大,是其他企业不可比拟的。

二、加入世贸对我国钢铁经济的影响

钢铁工业是人类社会活动中占有着极其重要的地位,对发展国民经济起着极其重要的作用。无论工业、农业、交通、建筑及国防均离不开钢铁。一个国家的钢铁生产水平,就直接反映了这个国家的科学技术发展和人民的生活水平。那么自中国加入世贸组织之后, 自2001年底以来,全球钢铁价格已上涨2倍,提升了该行业的盈利水平。同期,由所有上市钢铁公司股价构成的全球钢铁股价格综合指数,表现超过所有上市公司平均股价表现近4倍。2003年,中国钢铁净进口量(进口减去出口)约为3500万吨。但今年,预计中国钢铁净出口量大约为5000万吨。假设这种趋势持续下去,中国钢铁公司出口量的上升,的确有可能影响全球钢铁行业的前景。中国从2006 年开始,从钢净进口国转变为净出口国,2007 年中国粗钢净出口量占中国粗钢产量的11.27%,占全球除中国外粗钢产量的6.47%。今年9 月受美国金融危机的影响,国内钢材出口量减少为667 万吨,较8 月份高点回落101 万吨。奥巴马上台后誓言要实施自己的金融新政,力争让美国经济在任期内重新好转。而积极的新政,无疑也会为中国钢铁出口带来新的消费希望。

三、高炉炼铁工艺技术研究

1、工艺技术参数研究

高炉冶炼过程是在一个密闭的竖炉内进行的。高炉冶炼过程的特点是,在炉料与煤气逆流运动的过程中完成了多种错综复杂地交织在一起的化学反应和物理变化,且由于高炉是密封的容器,除去投入(装料)及产出(铁、渣及煤气)外,操作人员无法直接观察到反应过程的状况,只能凭借仪器仪表间接观察。为了弄清楚这些反应和变化的规律,首先应对冶炼的全过程有个总体和概括的了解,这体现在能正确地描绘出运行中的高炉的纵剖面和不同高度上横截面的图像。这将有助于正确地理解和把握各种单一过程和因素间的相互关系。高炉冶炼过程的主要目的是用铁矿石经济而高效率地得到温度和成分合乎要求的液态生铁。为此,一方面要实现矿石中金属元素(主要为Fe)和氧元素的化学分离――即还原过程;另一方面还要实现已被还原的金属与脉石的机械分离――即熔化与造渣过程。最后控制温度和液态渣铁之间的交互作用得到温度和化学成分合格的铁液。全过程是在炉料自上而下、煤气自下而上的相互紧密接触过程中完成的。低温的矿石在下降的过程中被煤气由外向内逐渐夺去氧而还原,同时又自高温煤气得到热量。矿石升到一定的温度界限时先软化,后熔融滴落,实现渣铁分离。已熔化的渣铁之间及与固态焦炭接触过程中,发生诸多反应,最后调整铁液的成分和温度达到终点。故保证炉料均匀稳定的下降,控制煤气流均匀合理分布是高质量完成冶炼过程的关键。

2、上料系统的工艺

高炉供上料系统由贮矿槽、贮焦槽、槽下筛分、称量运输和向炉顶上料装置等组成。其作用是将来自原料场,烧结厂及焦化厂的原燃料和冶金辅料,经由贮矿槽、槽下筛分、称量和运输、炉料装入料车或皮带机,最后装入高炉炉顶。随着炼铁技术的发展,中小型高炉的强化、大型高炉和无钟顶的出现,对上料系统设备的作业连续性、自动化控制等提出来更高的要求,以此来保证高炉的正常生产。

3、炼铁工艺

高炉炼铁的原料:铁矿石、燃料、熔剂

3.1、铁矿石

铁都是以化合物的状态存在于自然界中,尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。现在将几种比较重要的铁矿石提出来说明:

(1)磁铁矿(Magnetite)是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe3O4,是Fe2O3和 FeO 的复合物,呈黑灰色,比重大约5.15左右,含Fe72.4%,O 27.6%,具有磁性。在选矿(Beneficiation)时可利用磁选法,处理非常方便;但是由于其结构细密,故被还原性较差。经过长期风化作用后即变成赤铁矿。

(2)赤铁矿(Hematite)也是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe2O3,呈暗红色,比重大约为5.26,含Fe70%,O 30%,是最主要的铁矿石。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别,如赤色赤铁矿(Red hematite)、镜铁矿(Specularhematite)、云母铁矿(Micaceous hematite)、粘土质赤铁(Red Ocher)等。

(3)褐铁矿(Limonite)这是含有氢氧化铁的矿石。它是针铁矿(Goethite)HFeO2和鳞铁矿(Lepidocrocite)FeO(OH)两种不同结构矿石的统称,也有人把它主要成份的化学式写成mFe2O3.nH2O,呈现土黄或棕色,含有Fe约62%,O 27%,H2O 11%,比重约为3.6~4.0,多半是附存在其它铁矿石之中。

(4)菱铁矿(Siderite)是含有碳酸铁的矿石,主要成份为FeCO3,呈现青灰色,比重在3.8左右。这种矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐。由于碳酸根在高温约800~900℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳,所以我们多半先把这一类矿石加以焙烧之后再加入鼓风炉。

另外还有铁的硅酸盐矿(Silicate Iron)硫化铁矿(Sulphide iron)

3.2燃料

炼铁的主要燃料是焦炭。烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。其作用是熔化炉料并使铁水过热,支撑料柱保持其良好的透气性。因此,铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。

高炉工作者应努力防止各种事故的发生,保证联合企业的生产进行。目前上料系统多采用皮带上料,电子计算机,工业电视等,但必须保证其可持续作业。高炉从开炉投产到停炉中,此期间连续不间断生产,仅在设备检修或发生时候是才停产。

参考文献:

1. 李士玲主编 炼铁工艺

高炉炼铁范文第4篇

关键词:高炉设备 清洗系统 除尘系统

近代来高炉向大型化发方向发展,目前世界上已有数座5000立方米以上容积的高炉在生产。我过也已经有4300立方米的高炉投入生产,日产生铁万吨以上,日消耗矿石等近2万吨,焦炭等燃料5千吨。这样每天有数万吨的原、燃料运进和产品输出,还需要消耗大量的水、风、电气,生产规模及吞吐量如此之大,是其他企业不可比拟的。

一、炉前操作的任务

1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具,按规定的时间分别打开渣、铁口,放出渣、铁,并经渣铁沟分别流人渣、铁罐内,渣铁出完后封堵渣、铁口,以保证高炉生产的连续进行。

2.完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。

3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。

4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。

5、高炉冶炼工艺——高炉基本操作 :

高炉炉况稳定顺行:一般是指炉内的炉料下降与煤气流上升均匀,炉温稳定充沛,生铁合格,高产低耗。

操作制度:根据高炉具体条件(如高炉炉型、设备水平、原料条件、生产计划及品种指标要求)制定的高炉操作准则。

高炉基本操作制度:装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。

二、高炉冶炼主要工艺设备简介:

1、 [高炉设备]高炉 :

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。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(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)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。

2、[高炉设备]高炉热风炉介绍 :

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。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明,采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。

3、[高炉设备]铁水罐车:

铁水罐车用于运送铁水,实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下,用于高炉或混铁炉等出铁。

三、高炉煤气清洗系统

从高炉炉顶排出的煤气一般汗CO2 15—20%,CO 20—26%,其发热值大于3200KJ/m3,装入高炉的焦炭等燃料的热量约有三分之一通过高炉煤气排出。因此将高炉煤气作为钢铁厂的一部分充分加以利用,在经济上十分重要。一般是将高炉煤气单独使用,或者和焦炉煤气掺合使用,作为热风炉、焦炉、加热炉、发电厂锅炉的燃料。但从炉顶排出的高炉粗煤气含有10—40g/m3的粉尘,具体数值取决与炉料中的粉尘率和炉顶压力、煤气流速,使用富氧等情况。

1、高炉煤气除尘系统的组成

我国1000m3以上的高炉采用煤气除尘系统,从炉喉出来的煤气先经过重力除尘器进行除尘,然后经过洗涤塔进行半精除尘在进入文氏管进行精除尘,除尘后的煤气经过脱水器进入净煤气总管。但随着炉顶压力的增高,促进了文氏管的效率提高,近年来大型高炉已用串联双级文氏管系统来代替塔后文氏管系统。

2、脱泥脱水设备

高炉煤气经过洗涤塔、文氏管等除尘装置湿法清洗后,煤气中夹带部分水泥和灰泥。水分会降低煤气发热值,同时由于水滴中带有灰尘,影响煤气的实际除尘效果,必须采用脱泥脱水设备使其从煤气中分离出来。目前,高炉煤气清洗系统中采用的脱泥脱水设备主要有重力式灰泥捕集器、旋风式灰泥捕集器、伞形或伞旋脱水器和填料式脱水器。

3、重力式灰泥捕集器

气流进入重力式灰泥捕集器后,速度降低,并且改变气流方向,而气流中的灰泥和水滴仍直线加速沉降,产生了水气分离,重力式灰泥捕集器结构简单,不易堵塞,但对细尘粒和水滴的脱尘效率不高。

重力式灰泥捕集器有挡板式和直入式两种型式

4、旋风式灰泥捕集器

把煤气从切向引入捕集器,利用气流的回旋运动,灰泥由于离心力的作业碰撞圆筒壁而沉降,达到捕集灰泥的目的。

5、伞形或伞旋脱水器

伞形脱水器是一种利用改变煤气流向,使水滴撞于伞形挡板上,因失去动能而分离的脱水器设备。

6、填料脱水器

填料脱水器一般作为最后一级的脱水设备,同题高度约为二倍筒体直径。筒内填料目前多用角钢代替木材。材料脱水器的脱水效率为85%,煤气流经脱水器的压力降为500—1000Pa。

四、高炉自动化

高炉自动化的最终目标是计算机控制,实现高炉总体的全部自动控制,既包括冶炼过程、供料、热风炉等各系统的综合闭环控制。目前,高炉采用自动化监测,计算机处理信息和数据指导生产的已越来越多。不少国家为争取实现高炉生产恩德全面自动化进行了大量研究工作。如日本一些高炉将人工智能用于控制练铁过程,使炉况更加稳定。

高炉的自动化包括基础自动化(L1级)、过程自动化(L2级)和管理自动化(L3级),自从2003年的调查结果来看,国内的高炉已基本普及了基础自动化,过程自动化在吸收和消化的基础上也有了一定的发展,而生产管理自动化以及生产制造执行系统(EMS)尚处于研究阶段。因此,在未来较长的时间内,普及提高基础自动化、大力发展过程自动化、重视制造执行系统建设等仍将是国内高炉的工作方向。

结束语:

高炉工作者应努力防止各种事故的发生,保证联合企业的生产进行。目前上料系统多采用皮带上料,电子计算机,工业电视等,但必须保证其可持续作业。高炉从开炉投产到停炉中,此期间连续不间断生产,仅在设备检修或发生时候是才停产。那么我们必须保证各个环节都步步到位,要不必然会影响整个高炉冶炼过程,甚至停产,给企业造成巨大损失。

参考文献:

1、张寿荣,高炉设备使用手册. 北京:冶金工业出版社,2009。

高炉炼铁范文第5篇

【关键词】高炉炼铁;规章制度;工艺流程

1高炉炼铁几个重要制度

(1)在高炉炼铁的所有规章制度中,送风调节制度最为关键,是决定着生产的首位操作制度,也是保证高炉炉缸内煤气流分布的关键所在。

(2)对于炉料的则是由装料制度负责管理。包括装料的顺序,料线的分布和炉料在炉缸内的运动情况。是维持高炉生产顺利进行的重要保证。

(3)选择合理的操作制度,应以下部调节为基础,上下部调节相结合。下部调节是选择合适的风口面积和长度,保持适当的鼓风动能,使初始煤气流分布合理,使炉缸工作均匀活跃;上部调节,炉料在炉喉处达到合理分布,使整个高炉煤气流分布合理,高炉冶炼才能稳定顺利进行。

(4)正常冶炼情况下,提高冶炼强度,下部调节一般用扩大风口面积,上部调节一般用扩大批重及调整装料顺序或角度。

(5)在上下部的调节过程中,还要考虑炉容、炉型、冶炼条件及炉料等因素,各基本操作制度只有做到有机配合,高炉冶炼才能顺利进行。

2冶炼制度的调整

(1)正常操作时冶炼制度各参数应在灵敏可调的范围内选择,不得处于极限状态。

(2)在调节方法上,一般先进行下部调节,其后为上部调节。特殊情况可同时采用上下部调节手段。

(3)恢复炉况,首先恢复风量,控制风量与风压对应关系,相应恢复风温和喷吹燃料,最后再调整装料制度。

(4)长期不顺的高炉,风量与风压不对应,采用上部调节无效时,应果断采取缩小风口面积,或临时堵部分风口。

(5)炉墙侵蚀严重、冷却设备大量破损的高炉,不宜采取任何强化措施,应适当降低炉顶压力和冶炼强度。

(6)炉缸周边温度或水温差高的高炉,应及早采用含TiO2炉料护炉,并适当缩小风口面积,或临时堵部分风口,必要时可改炼铸造生铁。

(7)矮胖多风口的高炉,适于提高冶炼强度,维持较高的风速或鼓风动能和加重边缘的装料制度。

(8)原燃料条件好的高炉,适宜强化冶炼,可维持较高的冶炼强度。反之则相反。

3热风炉热工作原理

3.1直接式高净化热风炉

就是采用燃料直接燃烧,经高净化处理形成热风,而和物料直接接触加热干燥或烘烤。该种方法燃料的消耗量约比用蒸汽式或其他间接加热器减少一半左右。因此,在不影响烘干产品品质的情况下,完全可以使用直接式高净化热风。

燃料可分为:

①固体燃料,如煤、焦炭。

②液体燃料,如柴油、重油

③气体燃料,如煤气、天然气、液体气。

燃料经燃烧反应后得到的高温燃烧气体进一步与外界空气接触,混合到某一温度后直接进入干燥室或烘烤房,与燥物料相接触,加热、蒸发水分,从而获得干燥产品。为了利用这些燃料的燃烧反应热,必须增设一套燃料燃烧装置。如:燃煤燃烧器、燃油燃烧器、煤气烧嘴等。

3.2间接式热风炉

主要适用于燥物料不允许被污染,或应用于温度较低的热敏性物料干燥。如:奶粉、制药、合成树脂、精细化工等。此种加热装置,即是将蒸气、导热油、烟道气等做载体,通过多种形式的热交换器来加热空气。

间接式热风炉的最本质问题就是热交换。热交换面积越大,热转换率越高,热风炉的节能效果越好,炉体及换热器的寿命越长。反之,热交换面积的大小也可以从烟气温度上加以识别。烟温越低,热转换率越高,热交换面积就越大。

4影响热风温度的因素

影响热风炉送风温度的因素主要有两个:燃料发热量大小和热风量大小。前者很简单,燃料发热量大,热风温度就应该高,但这还要考虑热风炉效率(换热率)。同样的燃料燃烧,效率高的炉会转换出更多的热量,就会有更高的风温;后者是因为热风炉送热量=送风温度x送风量x系数,送热量一定,较小的送风量会得到较高的送风温度。反之,如果送风量不变,加大燃烧室容量,提高总热量,会使热风温度相应提高,我们的高温型热风炉就是以这个原理设计的。此外,也可以以高温热风混入一定量的常温空气调节最终输出温度

4.1拱顶温度

限制拱顶温度的因素:①耐火材料理化性能。实际拱顶温度控制在比拱顶耐火砖平均荷重软化点低l00℃左右(也有按拱顶耐火材料最低荷重软化温度低40~50℃控制)。②煤气含尘量。不同含尘量允许的拱顶温度不同。③燃烧产物中腐蚀性介质。为避免发生拱顶钢板的晶间应力腐蚀,必须将拱顶温度控制在不超过l400℃或采取防止晶间应力腐蚀的措施。

4.2废气温度

允许的废气温度范围:大型高炉废气温度不超过350~400℃,小型高炉不得超过400~450℃。

废气温度与热风温度的关系:提高废气温度可以增加热风温度。在废气温度为200~400℃范围内,每提高废气温度100℃约可提高风温40℃。

影响废气温度的因素:单位时间燃烧煤气量、燃烧时间、蓄热面积。

4.3热风炉工作周期

热风炉一个工作周期:燃烧、送风、换炉三个过程自始至终所需的时间。

送风时间与热风温度的关系:随着送风时间的延长,风温逐渐降低。

合适的工作周期:合适的送风时间最终取决于保证热风炉获得足够的温度水平(表现为拱顶温度)和蓄热量(表现为废气温度)所必要的燃烧时间。

4.4蓄热面积与格子砖重量

当格子砖重量相同并采用相同工作制度时,蓄热面积大的供热能力大。

格子砖重量大,周期风温降小,利于保持较高风温

单位风量的格子砖重量增大时,热风炉送风期拱顶温度降减少,即能提高风温水平。

单位风量的格子砖重量相同时,蓄热面积大的拱顶温度降小。

5热风炉的操作

5.1热风炉的燃烧制度

热风炉的燃烧制度的种类:固定煤气量,调节空气量;固定空气量,调节煤气量;空气量、煤气量都不固定。

燃烧制度的选择的原则:(1)结合热风炉设备的具体情况,充分发挥助燃风机、煤气管网的能力;(2)在允许范围内最大限度地增加热风炉的蓄热量;

(3)燃烧完全、热损少,效率高,降低能耗。较优的燃烧制度:固定煤气量调节空气量的快速烧炉法。合理燃烧的判断方法:热风炉操作主要以废气分析法进行控制燃烧;(4)火焰观察法。采用金属套筒燃烧器时,操作人员可观察燃烧器火焰颜色来判断燃烧情况。

5.2热风炉检修安全

(1)检修热风炉时,应用盲板或其他可靠的切断装置防止煤气从邻近煤气管道窜入,并严格执行操作牌制度;煤气防护人员应在现场监护。

(2)进行热风炉内部检修、清理时,应遵守下列规定;

1)煤气管道应用盲板隔绝,除烟道阀门外的所有阀门应关死,并切断阀门电源;

2)炉内应通风良好,一氧化碳浓度应在24ppm以下,含氧量应在18%~21%(体积浓度)之间,每2h应分析一次气体成分。

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