如何成长为一名合格的高炉工长1

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1、,如何成为一名合格的高炉工长工长技术讲座（1）,技术讲座内容 1.高炉工长应具备的素质 2.工长应掌握的炼铁理论和计算 3.高炉冶炼与强化的基本规律 4.炉况的正确判断与量化操作,1.高炉工长应具备的素质 1.1 高炉生产特点（1）生产规模大,高度的机械化和自动化。 （2）高炉是钢铁联合企业中的重要环节。（3）高炉冶炼过程受影响和干挠的因素最多，炉况恢复周期长；（4）高炉开炉后长期连续生产直到停炉。,1.2 应具有良好的职业道德（1）由高炉生产特点，作为工长应根据高炉车间制定的操作方针，出色地完成任务，具有全局观念，有强烈的事业心。（2）高炉操作与冶炼水平与装备水平、原料条件有关，这些因素固定

2、后，高炉操作的好坏直接与高炉工长相关，有强烈的责任心。（3）工作环境相对较差，能吃苦，要有良好的体质。,1.3 应具备的能力 （1）高度的组织、协调能力； （2）较强综合分析判断能力； （3）具有获取知识和不断完善自已的能力1）对高炉操作要善于总结，勇于剖析自己，纠正错误，在实践中不断提高；2）加强基础理论学习，提高专业理论水平；3）积极学习掌握钢铁冶炼前沿技术，开拓创新。,1.4 应具备的知识 （1）具有一定的理论水平和炼铁工艺计算能力 （2）具有较高的高炉操作水平和一定的实践经验1）掌握高炉冶炼与强化的基本规律2）掌握炉况的正确判断与量化操作方法3）掌握异常和特殊炉况的处理方法4）熟悉所操

3、作高炉的基本情况,（3）掌握高炉安全生产相关知识高炉工长应具有较高的安全生产知识，对自已和职工的生命负责。应重点掌握：1）煤气中毒的预防与施救，煤气爆炸条件与预防；2）高温熔体喷爆与灼伤；3）关注炉体状态，避免铁口和炉缸其他部位烧穿，以及崩、座料等引起的突发性风口烧穿事故；4）煤粉防爆； 5）粉尘、铅中毒等职业病的防范；6）熟练掌握特殊炉况的安全操作技术规程。,2. 工长应掌握的炼铁理论和计算 2.1 原料的冶金性能 2.2 铁矿粉混匀与造块 2.3 铁氧化物的还原 2.4 影响生铁硅含量的因素 2.5 造渣过程与脱S 2.6 下部调剂的理论基础 2.7 上部调剂的理论基础 2.8 高炉冶炼技

4、术指标分析,2.高炉工长应掌握的炼铁理论和计算 2.1 原料的冶金性能 （1）烧结矿、焦炭筛分指数,料柱空隙度是反映炉料透气性的主要参数。因 ， 所以 任何一点变化都将敏感地反映在上。在6.3mm的粒级表示转鼓强度。,图21 转鼓试验机基本尺寸示意图1计数器；2卸料口盖板；3提升板,（3）烧结和球团还原性烧结矿还原性模拟炉料在高炉上部的条件，中国国家标准GBl324191：(1)试验条件反应罐： 内75mm试 样：粒度10.012.5mm，500g;还原气体：CO/N230/70；还原温度：90010；气体流量：15Nl/min；还原时间：180min。,图2-2 还原管和还原炉的示意图1还原

5、炉；2还原管；3电热元件；4多孔板；5 试祥； 6高A12O3球；7煤气孔入口；8煤气出口；9热电偶,式中：m1还原开始前试样质量，g；m2还原结束时试样质量，g；m0装入还原反应管试样质量（一般取500g）R80%，还原性好。,(铁矿物氧含量计算式),（4）烧结矿低温还原粉化性铁矿石进入高炉炉身上部大约在500600的低温区时，由于热冲击及铁矿石中Fe2O3还原(Fe2O3Fe3O4FeO)发生晶形转变等因素，导致块状含铁物料的粉化。低温还原粉化性的测定，就是模拟高炉上部条件进行的。低温还原粉化性能测定依据GBl324291，测定条件见后。将最终样品用6.3、3.15mm筛子进行筛分。还原粉

6、化性用RDI表示：还原强度指数：RDI+6.3还原粉化指数：RDI-3.15 或：RDI+3.15,试验条件 还原试验：反应罐：75mm试 样：粒度10.012.5mm，500g；还原气体：CO：CO2：N220：20：60；气体流量：15Nl/min；还原温度：50010；还原时间：60min；转鼓试验： 转 鼓：130200mm；转 速：30r/min；时 间：10min。,（5）球团还原膨胀性（RSI）选取一定粒度范围的球团矿，在900 的温度下还原、自由膨胀。测定还原前后球团的体积变化来表示球团的还原膨胀性。方法如下：选取粒度为1012.5mm的球团18个，用水浸法先在球团矿表面上形成

7、疏水的油酸钠水深液薄膜，测定总体积，然后烘干进行还原膨胀试验。还原温度900 ，时间60min。在惰性气体中冷却至室温，用水浸法测还原后球团总体积。用还原前后的体积变化，计算出还原膨胀指数RSI。,（6）矿石的软熔性能铁矿石不是纯物质的晶体，没有固定的熔点，只有一定范围的软熔区间，在高炉炼铁生产中既要求铁矿石熔化温度高，更要求软熔温度区间窄。 软化性能：指矿石的软化温度和软化温度区间。 软化温度：矿石在一定的荷重下加热开始变软的温度。 软化温度区间：矿石从开始软化（体积收缩10%）到软化终了（体积收缩40%）的温度区间。 熔滴性：矿石开始熔化（最大压差温度）到开始滴落的温度及熔滴温度区间。,（

8、7）焦炭转鼓强度测试方法GB/T 1996-2003 ：转鼓为直径及长度皆为1m的密闭容器，鼓内平行于轴线方向，每隔90度沿鼓轴方向在内壁上焊1条长约1000mm，截面为1005010mm的角钢挡板。在鼓内装入60mm的焦炭50kg，以25r/min，旋转4min，停转后将鼓内全部试样，以40 mm及10mm的圆孔筛对试样进行处理。大于40mm的焦炭质量分数（记为M40 ）为抗冲击指标；而小于10mm（记为M10 ）为耐磨性能指标。,MK-8型米库姆转鼓机,（8）焦炭反应性(CRI)和反应后强度（CSR）焦炭反应性及反应后强度的测定，按国标(GBT4000-l996) 进行。按要求取焦炭试样，

9、置于反应器中，在1000土5时与二氧化碳反应2h后，以焦炭质量损失的百分数表示焦碳反应性(CRI)。反应后焦炭，经I型转鼓试验后，用大于10mm粒级焦炭占反应后焦炭的质量百分数，表示反应后强度(CSR)。,2.2铁矿粉混匀与造块 2.2.1 混匀料场 中国某钢铁公司一次原料场,一次原料场取料机在作业,预混料仓,料仓下的园盘给料机,二次料场堆料作业,二次料场堆料作业,二次料场取料作业,2.2.2铁矿粉烧结,固相反应生成低熔点物质 金属： (0.3-0.4)T熔 盐类： 0.57T熔 硅酸盐：(0.8-0.9) T熔为液相生成创造条件液相生成,FeO-SiO2系液相11751205非自熔性烧结矿的

10、主要粘结相,CaO-SiO2-FeO系液相10731217自熔性烧结矿的主要粘结相,CaO-SiO2系液相14501540高碱度烧结矿的粘结相,CaO-Fe2O3系液相12051449高碱度烧结矿 的主要粘结相,烧结固结机理,320M2烧结机,2.2.3铁矿粉球团工艺 1、球团矿与烧结矿比较（1）原料条件球团： 90%，尤其是0.020mm部分不得小于20%。 烧结： -150目（0.104mm)粒级20%。（2）冶金性能球团：1）粒度小（816mm）而均匀；2）冷态强度高；3）铁份高，还原性好。不足是高温还原热膨胀率较大，造成球团的高温还原粉化；4）适于处理细精矿粉。 目指每平方英寸的孔目数

11、，1英寸=2.54cm 目数*孔径（微米）=15000,高碱度烧结矿及球团矿的冶金性能比较,（3）固结形式烧结以形成部份液相为主，球团以固相固结为主。 （4）冶炼效果用球团矿代替天然块矿冶炼时，与烧结矿相同，能大幅度改善冶炼经济技术指标。,工艺流程,添加剂 精矿浆 A 精矿浆 B,中和,过滤干燥,配料,混和,造球,筛分,焙烧,筛分,成品 返矿,磨细,浆化,球团强力混合机,圆盘造球机,2、成球工艺控制要保证生球的粒度、强度等合乎要求，造球出球稳定，取决于造球方法和造球的操作条件。1）加水加料方法：加水应遵循“滴水成球，雾水长大，无水紧密”的操作原则；加料应遵循“球核形成区少加，球核长大区多加，生

12、球紧密区禁加”的原则。,2）圆盘造球机主要工艺参数有：转速、倾角和填充率、圆盘边高、底料和刮刀。 3）成球时间,（1）竖炉构造 竖炉中间是焙烧室，两侧是燃烧室，上部是干燥和预热区，中部为焙烧和均热区，下部为冷却室。竖炉的规格以炉口的面积来表示。目前最大竖炉断面积为2.56.5m2（16m2）。气流分布状况是限制竖炉大型 化发展的重要原因之一。,3、球团竖炉焙烧固结,2.5m,（2）竖炉焙烧工艺在炉顶通过布料设备将生球装入炉内，生球以均匀速度连续下降，燃烧室的热气体从喷火口进入炉内。热气体自下而上与自上而下的生球进行热交换。生球经过干燥、预热进入焙烧区，在焙烧区（焙烧温度12501350 ）进行

13、高温固结反应，然后在炉子下部进行冷却和排料，整个过程在竖炉中一次完成。,4、球团链篦机-回转窑焙烧固结 （1）工艺流程由链篦机、回转窑和冷却机组合成的焙烧工艺。在链篦机内，主要进行生球的干燥和预热，物理水和结晶水的蒸发，形成分子力，使球团获得初步强化， 在200以上磁铁矿开始氧化，Fe2O3和Fe3O4晶粒的长大,使球团强度增加。,球团焙烧在回转窑内进行，生球经干燥和预热后，由链篦机头部的铲料板铲下，通过溜槽进入回转窑，物料随回转窑周边翻滚的同时，沿轴向移动，窑头设有燃烧器（火嘴），由它燃烧燃料供给热量，以保持窑内所需的焙烧温度，烟气由窑尾排出倒入链篦机，球团在翻滚过程中，经12001300的

14、高温焙烧后，从窑头排料口卸入冷却机 。,回转窑:回转窑为一长圆筒，用钢板焊成，内衬225330mm厚的耐火砖。,1200左右的球团，从回转窑卸到冷却机上进行冷却，使球团最终温度降至100左右，环冷机分为高温冷却段和低温冷却段，中间用隔墙分开，料层厚度控制在500750，冷却时间一般为4565mim，每吨球团的冷却风量在2000m3以上。,环冷机,(5%),球团矿的焙烧固结机理,磁铁矿球团的固结方式产生新生 Fe3O4再 的Fe2O3微 结晶长 晶键 大连接Fe2O3的再 Fe3O4晶结晶长大 桥键固结Fe2O3晶桥键固结理想的固结方式,赤铁矿球团的固结方式液相 原生的 Fe3O4再 固结 Fe

15、2O3再结 结晶长晶长大连接 大连接Fe2O3晶 Fe3O4晶桥键固 桥键固结 结从原理上看，球团矿固结不需要液相。因此，高炉使用球团矿，渣量很低。瑞典以球团矿为原料的高炉，其渣量只有170kg/T铁。,2.2.4炉料结构的优化炉料结构优化的概念,各种含铁原料的搭配模式,基于造渣需要,各种含铁原料质量的优化基于冶金性能 和有害元素控制,基于成本合理的炉料构成,世界高炉炼铁原料模式的发展,国内炼铁原料模式的发展,天然块矿,自熔性烧结矿,高碱度烧结矿配 酸性球团矿、块矿,国外炼铁原料模式的发展,北美天然块矿,球团矿,高碱度 烧结矿,高碱度烧结矿高碱度烧结矿配酸性球,团矿、块矿,日本/西欧天然块矿,独联体天然块矿,自熔性 烧结矿,