现代高炉炼铁工艺培训ppt课件.ppt
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1、1,1.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,2,1.1 高炉炼铁工艺流程1.1.1高炉冶炼工艺流程、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。,3,、炼铁工艺流程组成)送风系统)渣铁处理系统)除尘系统)原料系统)煤粉喷吹系统,4,、高炉炼铁的本质:传质过程:矿石(
2、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。,5,1.1.2 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。,6,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。,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:,1.2 高炉本体及主要构成,7,(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
3、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;(3)高炉内型的变化:10002000m3高径比Hu/D,由2.9左右,减小到2.5左右.,8,1.2.2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。,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,9,(1)炉壳 作用:固定冷却设备;保证高炉砌砖的牢固性;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。,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉
4、炼铁工艺培训课件,10,(2)耐火砖衬,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.,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,11,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。下图为陶瓷杯炉缸砖衬结构。,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,12,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【
5、推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,13,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,14,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。,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,15,4)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;,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培
6、训课件,16,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。,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,17,(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,
7、高炉冷却可采取多种形式和方法.,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,18,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,19,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,20,高炉安装的铜冷却壁,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,21,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,22,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
8、水向炉底炉缸纵深侵蚀;4)不影响炉壳的致密性和强度。,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,23,(4)高炉本体钢结构,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,24,1.2.3 高炉附属系统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。,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,
9、25,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,炉料运送流程,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,26,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,27,武钢五号高炉上料主皮带,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,28,(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
10、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。,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位置。对炉顶装料设备的基本要求:,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,29,钟式炉顶装料设备(1)单钟式,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,30,(2)双钟式,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,31,串罐式无料钟炉顶 装料设备,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,并罐式无钟炉顶
11、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。,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,33,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,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,34,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,35,1.2.3.3高炉送风系统,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高
12、炉炼铁工艺培训课件,36,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。,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,37,热风炉总览,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,38,、蓄热(外燃)式热风炉结构及原理,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,39,、烧炉过程,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,40,、送风过程,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉
13、炼铁工艺培训课件,41,、工作制度,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,42,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,43,高风温的获得:高炉煤气发热值较低:32003800kJ/m3获得高风温的设备因素受限制,空气煤气预热高发热值燃料,热风炉结构能承受高温,燃烧热风炉,使火焰温度达1550 1700,结构,材质(钢、耐火材料)热风阀,对策,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,44,风口结构,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,45,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推
14、荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,46,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,47,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,48,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,49,1.2.3.4高炉除尘系统,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,【推荐】现代高炉炼铁工艺培训课件,50,高炉冶炼过程中,从炉顶排出大量煤气,其中CO含量达20%以上,发热值为33004200kj/m3,是一种剧毒低热值的气体,可以作为钢铁企业二次能源。由于高炉煤气中含有约20100g/m3的粉尘。如果直接使用,会使炉窑管道堵塞,引起耐火砖衬的
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