速看！鋼鐵人必備的高爐煉鐵生產(chǎn)工藝知

高護(hù)煉鐵主要由高爐本體及其他輔助設(shè)備組成，其組成有：①高爐本體、②供料設(shè)備、③送風(fēng)設(shè)備、④噴吹設(shè)備、⑤煤氣處理設(shè)備、⑥渣鐵處理設(shè)備。

通常，輔助系統(tǒng)的建設(shè)投資是高爐本體的4~5倍。生產(chǎn)中，各個(gè)系統(tǒng)互相配合、互相制約，形成個(gè)連續(xù)的、大規(guī)模的高溫生產(chǎn)過程。高爐開爐之后，整個(gè)系統(tǒng)必須日以繼夜地連續(xù)生產(chǎn)，除了計(jì)劃檢修和特殊事故暫時(shí)休風(fēng)外，般要到一代壽命終了時(shí)才停爐。

1、高爐本體

密閉的高爐本體是冶煉生鐵的主體設(shè)備。是由耐火材料砌筑成豎式圓筒形，外有鋼板爐殼加固密封，內(nèi)嵌冷卻設(shè)備保護(hù)。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。

2、供料設(shè)備

高爐上料是煉鐵高爐系統(tǒng)中最重要的一環(huán)，及時(shí)、準(zhǔn)確的配料、上料是保證高爐產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量的前提。

3、送風(fēng)設(shè)備

高爐送風(fēng)系統(tǒng)包括：鼓風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)管路、熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管路以及管路上的各種閥門等。其中鼓風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)爐是送風(fēng)系統(tǒng)的主要設(shè)備。

①高爐鼓風(fēng)機(jī)

高爐鼓風(fēng)機(jī)是高爐最重要的動(dòng)力設(shè)備。它不但直接提供高爐冶煉所需的氧氣，而且提供克服高爐料柱阻力所需的氣體動(dòng)力。

②高爐熱風(fēng)爐

熱風(fēng)爐是為高爐加熱鼓風(fēng)的設(shè)備，是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分。現(xiàn)代熱風(fēng)爐是一種器熱式換熱器。目前風(fēng)溫水平為1000C~1200 C，高的為1250 C-1350 C，最高可達(dá)1450 C~1550 C。

4、噴吹設(shè)備

高爐噴吹主要有固體燃料、液體燃料、氣體燃料，可單獨(dú)噴吹也可混合噴吹。我國高爐以噴煤為主，其工藝流程一般包括煤粉的制備、煤粉的噴吹。

5、渣鐵處理設(shè)備

高爐渣鐵處理系統(tǒng)主要包括：爐前工作平臺(tái)、出鐵場、渣及鐵溝、開口機(jī)、泥炮、堵渣機(jī)、鑄鐵機(jī)、爐渣處理設(shè)備、鐵水罐等。出鐵場一般比風(fēng)口平臺(tái)低約1.5m，由鐵口到砂口(撤渣器或渣鐵分離器)的一段為主溝。

6、煤氣處理設(shè)備

高爐煤氣的回收除塵系統(tǒng)包括：爐頂煤氣上升管、下降管、煤氣遮斷閥或水封、除塵器、脫水器。高壓操作高爐還有高壓閥組等。

除塵工藝：除塵工藝主要有濕法除塵和干法除塵兩種。

①濕法除塵工藝流程：荒煤氣→重力除塵器→冼滌塔(半精除塵) →文氏管(精除塵)→脫水器→高壓閥組→凈煤氣。

②干法除塵系統(tǒng)工藝流程：荒煤氣→重力除塵器→旋風(fēng)除塵-布袋除塵→壓力控制→凈煤氣。

高爐冶煉是一個(gè)伴隨著上升熱煤氣流和下降的冷爐料相向運(yùn)動(dòng)貫穿于始終的復(fù)雜工藝過程。而高爐操作的主要目的是保證上升的煤氣流和下降的爐料順利進(jìn)行，力求獲得更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。高爐日常操作主要包括：①開爐、休風(fēng)、停爐操作；②高爐爐況判斷與調(diào)節(jié)；③爐前操作。

1、開爐

開爐是高爐一代爐齡的開始。

①開爐前的準(zhǔn)備檢查：開爐前必須對(duì)高爐全部設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)檢查和試運(yùn)轉(zhuǎn)。

②烘爐必須根據(jù)一一定的烘爐制度對(duì)高爐和熱風(fēng)爐逐漸加熱，徹底烘干爐襯以免影響一代壽命。

③裝料應(yīng)選用最好的爐料作為開爐引料，按照計(jì)算的配料表進(jìn)行合理的開爐裝料。

④點(diǎn)火可用700-750C的熱風(fēng)開爐點(diǎn)火。點(diǎn)火前均應(yīng)關(guān)閉大小料鐘，打開爐頂放散閥，并切斷與煤氣系統(tǒng)的聯(lián)系。煤氣成分接近正常、煤氣壓力達(dá)到要求壓力時(shí)即可接通除塵系統(tǒng)。第一次鐵水出完后就算開爐完畢。

2、停爐

停爐分為：大修停爐和中修停爐。

大修停爐主要是因?yàn)闋t缸爐底侵蝕嚴(yán)重，無法繼續(xù)生產(chǎn)。若爐缸爐底良好，而其他部位損壞或爐腹以上磚襯侵蝕嚴(yán)重，則需要停爐中修。

停爐方法主要有充填法和空料線噴水停爐法兩種。

充填法：是在決定高爐停爐時(shí)停止上礦石。當(dāng)料線下降時(shí)用其他物質(zhì)充填所空出的料線空間。用于填充的物質(zhì)有石灰石、碎焦等。也有的用高爐爐渣填充。此法比較安全但停爐后要清。

除充填物，浪費(fèi)人力物力。空料線噴水法:是在停爐開始停止裝料，待料面下降上部空間擴(kuò)大時(shí)，從爐頂噴水。當(dāng)料面到達(dá)風(fēng)口平面或其上1~2 m時(shí)停止送風(fēng)，繼續(xù)噴水。待爐缸內(nèi)紅焦全部熄滅后，開始修理。此法可大大縮短修爐時(shí)間，但要注意安全(爐墻坍塌、煤氣)。

3、休風(fēng)

高爐生產(chǎn)過程中因臨時(shí)檢修或計(jì)劃檢修， 而需要短期或者長時(shí)間停止送風(fēng)。

高爐休風(fēng)和復(fù)風(fēng)操作中最重要的是防止煤氣爆炸。無論長期休風(fēng)還是短期休風(fēng)都要將高爐本體與煤氣管道完全切斷。同時(shí)在休風(fēng)期應(yīng)向高爐爐頂及煤氣管道內(nèi)通入蒸汽，以保持爐頂及管道內(nèi)的正壓，可防止空氣滲入并可沖淡煤氣中[O]和[H]，減少爆炸的可能性。

高爐恢復(fù)送風(fēng)時(shí)，也要注意煤氣安全。

4、高爐基本操作制度

高爐操作的基本任務(wù)：選擇好合理的操作制度，控制煤氣流分布合理，充分利用熱能和化學(xué)能。

高爐基本操作制度包括：爐缸熱制度、送風(fēng)制度、造渣制度、裝料制度等。

5.爐況判斷

間接觀察法：通過熱風(fēng)壓力表、爐頂煤氣壓力表、冷風(fēng)流量計(jì)、爐頂煤氣溫度計(jì)、爐頂煤氣成分等判斷爐況。

6、爐況處理

正常爐況的特征為：

①熱制度穩(wěn)定；

②造渣制度穩(wěn)定；

③爐缸工作均勻活躍；

④煤氣分布合理，分壓穩(wěn)定；

⑤下料速度均勻；

⑥冷卻水溫差符合規(guī)定。

7、爐前操作與熱風(fēng)爐操作

爐前操作的主要任務(wù)：是通過渣口和鐵口及時(shí)將生成的渣鐵出凈:維護(hù)好鐵口、渣口和砂口及爐前機(jī)械設(shè)備(開口機(jī)、泥炮、堵渣機(jī)和爐前吊車)，保證高爐生產(chǎn)正常進(jìn)行。

熱風(fēng)爐操作的任務(wù)：穩(wěn)定的向高爐提供熱風(fēng)，為高爐降低焦比、強(qiáng)化冶煉創(chuàng)造條件。熱風(fēng)爐工作分為燃燒期和送風(fēng)期。每座高爐至少配置兩座熱風(fēng)爐，一般配置三座，大型高爐以四座為宜。

1、煉鐵原料主要由鐵料、燃料、熔劑組成。

鐵料：燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦

燃料：焦炭、煤粉

熔劑：白云石、硅石、螢石等（一般不配加）

2、原料的作用：

①鐵礦石：（一般為赤鐵礦、磁鐵礦）提供鐵元素。冶煉一噸鐵大約需要1.5—2噸礦石。

②焦炭：提供熱量；提供還原劑；作料柱的骨架。冶煉一噸鐵大約需要500Kg焦炭。

反應(yīng)方程式 C(焦炭)+O2=CO2

C焦炭+CO2=2CO

③熔劑：（石灰石、白云石、螢石）使?fàn)t渣熔化為液體；去除有害元素硫（S）、除去雜質(zhì)

④空氣：為焦碳燃燒提供氧、提供熱量。

Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,

Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2

（    反應(yīng)條件——高溫）

煉鐵工藝流程是將含鐵原料、燃料及其它軸助原料按一定比例自高爐爐頂裝入高爐，井由熱風(fēng)爐在高爐下部沿爐周的風(fēng)口向高爐內(nèi)鼓入熱風(fēng)助焦炭燃燒(有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃科)，在高溫下焦炭中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳。原料、燃料隨著爐內(nèi)熔煉過程的進(jìn)行而下降，在爐料下降過程和上升的煤氣相遇，先后發(fā)生傳熱、還原、熔化、脫炭作用而生成生鐵，鐵礦石原料中的雜質(zhì)與加入爐內(nèi)的熔劑相結(jié)合形成渣，爐底鐵水間斷地放出裝入鐵水罐，送往煉鋼廠，同時(shí)產(chǎn)生高爐煤氣，爐渣兩種副產(chǎn)品，高爐渣鐵主要由礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成，自清口排出后，經(jīng)水淬處理后全部作為水泥生產(chǎn)原料，產(chǎn)生的煤氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。