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1、高炉炼铁生产工艺技术高炉炼铁生产工艺技术简简 介介炼铁生产的重要地位炼铁生产的重要地位 高炉炼铁是钢铁联合企业中最重要的工序生产成本占企业总成本的50%左右工序能耗占企业总能耗的50-70%高度连续化的生产作业方式高度连续化的生产作业方式及其工艺技术特点所决定的极高的生产率和作业率要求对前（烧结、焦化）后（炼钢、制氧）工序生产组织的重大影响对整个钢铁公司能源（煤气）平衡的重大影响特有的生产条件（高温环境、液态渣铁、煤气、粉尘等）对整个钢铁公司安全管理的重大影响多种外部条件对炼铁生产的影响和制约使炼铁生产组织的特有困难高炉的停炉和开炉、以及日常检修中休风送风的特有的难度工艺技术特点所决定的实现冶
2、炼过程自动控制的困难炼铁理所当然地成为钢铁联合企业的龙头工序，对企业的规模、生产组织、经营、效益、安全等都产生极其重要影响烧结工艺流程简介烧结工艺流程简介烧结处理的原料种类繁多，且物理化学性质差异大，为使烧结矿的物理化学性能和化学成份稳定，符合冶炼要求，同时使烧结料具有良好的透气性以获得较高的烧结生产率，必须把不同成份的含铁原料、熔剂、燃料等根据烧结过程的要求和烧结矿质量的要求进行精确的配料，配好的物料经混匀、制粒、布料、烧结等工序处理生产出符合高炉需要的烧结矿。一、配料工序一）、原料的准备1、铁料的准备我国大部分钢铁厂铁矿种类多，产地各异，为了满足烧结料化学成份稳定，在原料场对各种铁矿粉进行
3、了混匀匀粉矿。匀粉矿经取料机由皮带送入烧结生产线。2、焦粉的准备进入配料室的焦粉粒度100mm，需要经过破碎后才能使用。3、熔剂的准备熔剂在进配料室前粒度较粗，一般在10mm以上，需要破碎后才能使用。熔剂的破碎采用1225940可逆锤式破碎机，破碎后经过一次筛分，筛分后大于3mm再经过二次筛分。二）、配料配料作为一重要的环节，是保证烧结过程的要求和烧结质量的基础。系统主要由pc机、plc、变频柜、电子皮带秤等几部分构成。其配料过程：将计算好的配比输入pc机上的配比输入栏，并在参数输入栏中选取要开启的仓号和备用仓号及输入焦粉用量和混合料料量。确定后，pc机将把各开启仓分配的料量传给plc柜，pl
4、c再将料量信息传给变频柜。电子皮带秤由变频柜控制，当皮带上的下料量与分配的料量不相符合时，偏差信息将反馈给plc和变频柜，从而调整皮带秤的转速以达到料量的准确性。二、烧结工序烧结工序的流程图如图所示1、混合从配料室出的料与冷、热返和水封料在混一皮带上混合。冷、热返的配加采用圆盘给料器；水封采用SFB型号的水封拉链机。经混一皮带进入一混圆筒，在一混圆筒中加水混匀进入二混圆筒。在二混中加入部分水和水蒸气，以达到充分混匀、强化制粒和提高混合料料温的作用。2、布料从二混出来的混匀料经分料小车将料分到1#、2#号矿槽。矿槽下部是布料系统。布料系统由圆筒、料门、反射板、透气棒等组成。布料圆筒采用80015
5、30mm，在布料过程中通过调整料门的开度、圆筒的转速来控制下料量，将物料均匀给到烧结机上。3、点火、烧结点火的目的是供给混合料表层足够的热量，使其中的固体燃料燃烧，同时借助抽风使烧结过程由上而下进行。点火采用两种燃烧气体：混合煤气、天然气，烧嘴采用双斜式两用烧嘴，点火温度105050，点火时间1min。烧结采用的是两台28.5m2烧结机（扩容后）。烧结机运行速度1.39m/min，烧结过程中废气流量约2950m3/h，废气温度控制在90100。4、破碎、筛分从烧结机到下的烧结矿采用STP-1.1水冷单辊破碎机破碎后的烧结矿粒度130mm。破碎后的烧结矿部分粒度5mm，为了提高冷却效果和余热利用
6、，在进入冷却前采用SZR1.54.5mm的热振筛进行筛分。筛分后5mm的由热返圆盘配加到混一皮带上。三、成品工序成品工序的流程图如图所示经筛分后的烧结矿粒度粗、温度高，不利于运输和高炉生产。为了解决以上不利因素，设置了成品工序。成品工序的流程图见上图。经热振筛出来的烧结矿，在40m2的带冷机上冷却后进入整粒系统。成品的整粒系统采用双系列，方便了检修和整改。烧结矿先经过SPL900900mm对齿辊破碎，然后经过一次筛分和二次筛分，筛出3mm的烧结矿，成品烧结矿经皮带送往高炉。四、球团工艺流程简介高炉炼铁原理简介高炉炼铁原理简介 高炉是一种竖炉型竖炉型的气体、液体、固体三相流共存三相流共存的逆流式
7、反应器逆流式反应器。高炉生产具有高度的连续性高度的连续性，一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产十年到二十年或更长。炉料（铁矿石、焦炭、熔剂等）从高炉炉顶（由料钟与料斗组成的钟式炉顶，或无料钟炉顶）按规律分批层状加入，因重力自上而下运动，运动过程中伴随炉料的干燥、加热、分解、还原、软化、熔融、滴落、渗碳、熔化及铁渣分离，温度由常温升高到1450-1500。热风（10001300 ）从高炉下部的风口鼓入，并可喷入油、煤或天然气等燃料以减少焦碳消耗。热风与风口前的焦炭反应生成以CO、N2为主要成分的还原气体，还原气体自下而上运动，温度由2000-2300降低到100-200。装入高炉中的铁矿
8、石主要是铁的氧化物，在高温下，还原气体中的CO夺取铁矿石中的氧，还原出金属铁，最终铁水从出铁口放出；铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出；煤气从炉顶导出，经除尘后，作为企业能源平衡中的重要燃料。 运动中的炉料和还原气体间的动量、热量和质量传递构成了“传输原理”这门钢铁冶金学科的重要专业基础理论课程高炉炼铁生产的优点高炉炼铁生产的优点两相流充分的热交换，具有高的热效率，大型高炉的有效热量利用系数可达90%。气固相反应的特点：气体的高扩散性，与固体物料的充分接触，反应界面大,传热与传质动力学条件好。大型和连续化的生产方式，具有高的生产率
9、，大型高炉日产铁可达10000t以上。（2006年宝钢4350m3高炉,利用系数2.311,日产10052t。京唐联合钢铁公司建设中的25500m3高炉，年产生铁898万t，利用系数2.3以上。目前世界最大的高炉世界最大的高炉是日本新日铁大分2#高炉5775m3，日产铁13000t以上。）成熟的工艺流程，具有极高的作业率，可达到98-99%。（2006年全国大中型高炉年平均休风率为1.661，新兴铸管0.628%最低。）炉料在高炉内下降过程中的形态变化炉料在高炉内下降过程中的形态变化 焦炭和矿石在下降过程中，一直保持交替分层的结构。焦炭在高炉中不熔化,只是到风口前才燃烧气化,少部分焦炭在还原氧
10、化物时气化成CO。而矿石在部分还原并升温到10001100时就开始软化，到13501400时完全熔化，超过1400开始滴落。焦炭在高炉内起发热剂、还原剂、渗碳剂和料柱骨架的作用焦炭在高炉内起发热剂、还原剂、渗碳剂和料柱骨架的作用，对冶炼过程具有非常重要的影响。由于高炉中的热交换,形成了温度分布不同的几个区域，根据炉料物理性状的不同高炉分为5个区域。块状带：块状带：该区内矿石与焦炭均保持固体状态，没有液体；软熔带：软熔带：该区由开始软化的矿石软熔层和仍保持固体状态焦炭夹层组成，矿石开始软化到完全熔化，软熔带的性状对高炉顺行影响极大；滴落带：滴落带：该区只有焦炭仍是固态，其它炉料均呈液态，在焦炭料
11、柱的孔隙中滴落；风口回旋区：风口回旋区：风口前有一个袋形区域，在这里，受鼓风能量的作用，焦炭强烈地回旋和燃烧，该区是炉内热量和气体还原剂的主要产生地。渣铁贮存区：渣铁贮存区：液态渣铁在该区完成最终的反应和热量传递。高炉剖面示意图高炉剖面示意图高炉冶炼过程主要物理化学变化高炉冶炼过程主要物理化学变化1. 炉料的蒸发、挥发和分解炉料的蒸发、挥发和分解吸附水和结晶水：吸附水和结晶水：吸附水吸附水100-200即蒸发，对冶炼几乎无影响。矿石结晶水矿石结晶水在200-400开始分解，500-600剧烈分解，受炉料粒度影响，约30-50%的结晶水在高温区分解，直接消耗高炉下部热量。对高炉冶炼造成不利影响褐
12、铁矿（2Fe2O3.3H2O)及焦炭水分对高炉热制度的不利影响，使矿石破碎产生粉末、与碳反应消耗碳挥发分：挥发分：焦炭挥发份焦炭挥发份的影响，量小，影响小；易挥发元素易挥发元素K、Na、Zn等的影响：恶化高炉透气性、破坏耐火材料、结瘤碳酸盐分解碳酸盐分解：石灰石石灰石740-800开始分解，970-1200开始沸腾；白云石白云石第一步在800-1000分解为碳酸钙和氧化镁，第二步进行碳酸钙的分解。对冶炼的不利影响对冶炼的不利影响：CO2降低还原气氛、CO2与碳反应消耗碳、所有反应为吸热反应2 铁氧化物的还原铁氧化物的还原还原反应的基本原理还原反应的基本原理金属氧化物的还原反应可表示为；金属氧化
13、物的还原反应可表示为；MeO + B = Me + BO Q凡是与氧的亲和力大于金属元素（凡是与氧的亲和力大于金属元素（Me）与氧的亲和力的物质（与氧的亲和力的物质（B）都都可以作为还原剂，夺取金属氧化物（可以作为还原剂，夺取金属氧化物（MeO）中的氧，使金属元素得以还原。中的氧，使金属元素得以还原。 碳碳作为还原剂具有成本低成本低、储量大并易于获取储量大并易于获取、随着温度升高与氧的随着温度升高与氧的亲和力增大亲和力增大的特点，只要温度足够高，碳可以还原出绝大多数金属元素，因此是火法冶金过程中最常用和最重要的还原剂。常见氧化物的常见氧化物的G0-T关系曲线（关系曲线（Ellingham图）图
14、） G0-T关系曲线关系曲线 2C + O2 = 2CO2Cu+O2=2CuO2Ni+O2=2NiO2Fe+O2=2FeO5P+O2=P2O54/3Cr+O2=2/3Cr2O32Mn+O2=2MnO4/3V+O2=2/3V2O3Si+O2=SiO2Ti+O2=TiO4/3Al+O2=2/3Al2O3(12)2Mg+O2=2MgO(13)2Ca+O2=2CaO氧化物的逐级还原原则氧化物的逐级还原原则高炉中的还原剂为气体高炉中的还原剂为气体CO、H2和固体和固体C，不论何种还原剂，铁氧化物的还原都遵循逐级还原原则。不论何种还原剂，铁氧化物的还原都遵循逐级还原原则。 570Fe2O3Fe3O4FeO
15、Fe570Fe2O3Fe3O4Fe（MnO2Mn2O3Mn3O4MnOMn）（SiO2SiOSi）铁-氧-碳平衡图Fe-O-C系气相平衡图各反应式系气相平衡图各反应式用气体还原剂还原用气体还原剂还原570 3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2+37112kJFe3O4+CO3FeO+CO2-20878kJFeO+COFe+CO2+13598kJ 570 3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2+37112kJFe3O4+CO3Fe+4CO2+17154kJ用固体还原剂还原用固体还原剂还原由于在高温区有大量焦炭存在,生成的CO2立即与焦炭反应生成COCO2+C2CO-165686kJ，因此最终反
16、应为：FeO+COFe+CO2+13598kJ+)CO2+C2CO-165686kJFeO+CFe+CO-152088kJCO只是中间产物，最终消耗固体C，同时反应消耗大量热量。直接还原和间接还原直接还原和间接还原间接还原间接还原 用气体还原剂还原铁氧化物称为间接还原大部分间接还原反应都是放热反应（5个铁氧化物的还原反应中有4个是放热反应）直接还原直接还原 用固体C还原铁氧化物称为直接还原所有直接还原反应都是吸热反应铁的直接还原度铁的直接还原度（rd） ：高价铁氧化物还原到FeO完全是通过间接还原完成，而FeO还原到Fe既有间接还原又有直接还原，铁的直接还原度rd则表示经直接还原途径从FeO中
17、还原出的铁与被还原的全部铁量之比。增加间接还原、减少直接还原、降低直接还原度是降低焦比的重要措施增加间接还原、减少直接还原、降低直接还原度是降低焦比的重要措施改善矿石还原性、矿石整粒、提高熟料比、改善矿石高温性能、改善焦炭的高温性能、高炉高压操作、高炉煤气的合理分布。 3 造渣与脱硫造渣与脱硫高炉冶炼对炉渣的要求高炉冶炼对炉渣的要求1.在炉缸的温度(13501550)下，炉渣能很好地熔化，并具有良好的流动性，能很好地与铁水、气体分离，顺利地从炉内放出。2.有利于去除生铁中的有害杂质（特别是硫），也要能根据需要控制某些反应的程度（如减少SiO2的还原）和促使有益元素如锰、钒铌等更好地还原入生铁。
18、3.高炉中从开始软化到生成自由流动的炉渣的区间(软熔带)要窄，减小气流通过的阻力，以有利于高炉炉料的顺行和强化冶炼。4.炉渣性能稳定，不因炉温和炉渣成分的小量波动而引起炉渣物理性能的剧烈变化。5.渣量要小，以改善料柱下部的透气性，减少熔剂和燃料的消耗，目前先进高炉每吨生铁的渣量已降到300公斤以下。6.要有利于保护炉衬。脱硫是高炉内重要的渣铁反应脱硫是高炉内重要的渣铁反应高炉中的脱硫反应式：高炉中的脱硫反应式： S+(CaO)+C=(CaS)+COQS+(CaO)+1/2Si=(CaS)+1/2SiO2Q生铁中硫含量生铁中硫含量 S=（SL-Sg）/（1+nLs）SL：单位生铁的炉料带入的总硫
19、量（硫负荷）Sg：进入煤气中的硫量n：单位生铁的渣量Ls：硫在渣铁中的分配比Ls=（S）/S降低生铁含硫的措施：降低生铁含硫的措施：高炉是高效的脱硫工序：高炉是高效的脱硫工序：较高的铁水温度、铁水被碳饱和、强还原气氛使渣中很低的氧化亚铁含量、适宜的炉渣碱度保证足够的氧离子浓度（活度）、稳定的炉渣性能、低的炉渣粘度和良好的流动性等，为脱硫提供了良好的热力学和动力学条件，。降低焦比和焦炭中含硫对降低生铁含硫的作用降低焦比和焦炭中含硫对降低生铁含硫的作用1降低硫负荷（焦炭带入占70-80%）2.增加渣量n（将对强化冶炼产生不利影响，而酸性的焦炭灰分和必须加入的熔剂是渣量的重要来源，且焦炭带入的硫是硫
20、负荷的主要来源）3.提高Ls：改善脱硫热力学条件和动力学条件，Ls与炉缸及渣铁温度、炉渣化学成分及碱度、炉渣物理性能（粘度等）相关。实验室脱硫反应达到平衡的条件下，Ls可达200以上，生产实际中为20-30，攀钢钒钛矿冶炼，Ls在10以下。 4 燃料燃烧与热交换燃料燃烧与热交换完全燃烧和不完全燃烧完全燃烧和不完全燃烧完全燃烧：完全燃烧： C + O2 + 79/21 N2 = CO2 + 79/21 N2 +33388 kJ/kgC不完全燃烧：不完全燃烧： 在碳过剩条件下，在碳过剩条件下，CO2又被还原：又被还原： CO2 + C = 2 CO - 23597 kJ/kgC 最终结果为：最终结
21、果为： 2C + O2 + 79/21 N2 = 2 CO + 79/21 N2 + 9791kJ/kgC 完全燃烧和不完全燃烧在燃烧产物和发热量上的不同，最终离开高完全燃烧和不完全燃烧在燃烧产物和发热量上的不同，最终离开高炉煤气中的炉煤气中的CO2 含量体现了高炉的能量的利用程度。含量体现了高炉的能量的利用程度。5 炉料和煤气运动炉料和煤气运动 高炉内炉料不断均匀下降和煤气流稳定上升是正常冶炼的基本前题。高炉内炉料不断均匀下降和煤气流稳定上升是正常冶炼的基本前题。 炉料能够下降是因为：炉料能够下降是因为： 风口前的焦炭不断燃烧气化，矿石连续还原、熔化、滴落，生成液体渣铁并,经渣口、铁口定期排
22、出，使炉缸中有了自由空间。 促使料柱下降的重力能克服炉墙的摩擦阻力、煤气流动的阻力和浮力以及炉缸炉腹中心以焦炭为骨架的相对运动较慢的死料柱的阻力，其中最主要的是煤气流的阻力。(Ergun)公式能较全面、近似地反映出多种因素对煤气阻力的影响。厄根方程厄根方程 P/H = 150w（1-）2/d23 + 1.75w2（1-）/d3 顺行：顺行：炉料稳定、均匀的下降，高炉顺利生产的前提条件。 难行：难行：炉料非稳定、不均匀的下降 悬料：悬料：固态炉料停止下降的事故状态 液泛：液泛：液态炉料停止下降的事故状态 改善高炉透气性的措施：改善高炉透气性的措施：提高料柱孔隙率增大炉料平均粒度d提高高炉顶压，降
23、低煤气流速w喷吹燃料可增加煤气中H2含量，降低煤气粘度和密度改善焦炭和矿石高温性能，改善软熔带和滴落带透气性焦炭对高炉透气性的重要作用焦炭层和矿石层的P/H，焦炭质量的重要性：焦炭层：1256Pa/m矿石层：8924Pa/m高炉基本操作制度高炉基本操作制度送风制度送风制度 在一定的冶炼条件下，确定合适的鼓风参数和风口进风状态。主要是风量、风压、顶压、风温、湿分。装料制度装料制度炉料装入炉内的方式的有关规定。包括批重、装入次序、装入方法、旋转溜槽倾角、料线等。热制度热制度高炉炉缸所应具有的温度和热量水平。炉温一般指高炉炉渣和铁水的温度，即“物理热”。一般铁水温度为13501550，炉渣温度比铁水
24、温度高50100。而生产中常用生铁含硅量的高低来表示高炉炉温水平，即“化学热”。稳定均匀而充沛的热制度是高炉稳定顺行的基础。造渣制度造渣制度炉渣具有良好的流动性和稳定性，有足够的脱硫能力，对高炉砖衬侵蚀小，主要是炉渣碱度及成份。以上是高炉的四大基本操作制度以上是高炉的四大基本操作制度喷吹制度喷吹制度 喷煤量、富氧量钒钛磁铁矿高炉冶炼基本特点钒钛磁铁矿高炉冶炼基本特点TiO2与SiO2性能相近，但从其氧化物的标准生成自由能看，TiO2比SiO2更稳定，因此Ti比Si更难还原，在高炉内高温区Ti主要以直接还原方式进行。高炉内钛的还原不可避免，温度因素影响最大。含钛炉渣的变稠含钛炉渣的变稠主要是由于
25、TiO2在炉内的还原生成TiC、TiN及Ti（CN），其3000左右的熔点使其呈固体颗粒悬浮于炉渣中使炉渣的粘度变大。微颗粒状的TiC、TiN及Ti（CN）在金属铁珠的表面富集，既阻止了金属铁珠的合并长大，导致铁损增加。分散的金属铁珠也使炉渣粘度增大，加剧炉渣变稠。含钛炉渣中较大量的钙钛矿（CaOTiO2），使高钛渣具有较高的熔化性温度和良好的结晶性能，这也影响钛渣的流动性。高炉内高炉内钛的还原不可避免钛的还原不可避免且温度因素影响最大且温度因素影响最大钒钛矿冶炼必须冶炼低硅生铁钒钛矿冶炼必须冶炼低硅生铁 几个难点抑制Ti还原与脱硫的矛盾；抑制Ti还原与增加V还原的矛盾；抑制Ti还原高铁水温度
26、的矛盾；外部条件波动与炉温波动的矛盾；低硅冶炼使炉况失常以致炉缸冻结等事故的风险加大。钒钛矿的冶炼对原料、操作、设备、生产组织及管理等方面提出了更严格的要求，使得钒钛矿的冶炼除特有的工艺技术外、也同时体现了企业的整体综合水平。攀钢高炉以其成熟和完整的冶炼技术以及先进的生产技术经济指标使其在高炉冶炼钒钛磁铁矿方面处于国际领先水平。高炉炼铁生产主要组成系统高炉炼铁生产主要组成系统高炉本体、上料系统、送风系统、喷煤系统、渣铁处高炉本体、上料系统、送风系统、喷煤系统、渣铁处理系统和煤气除尘系统，其工艺流程简图如下：理系统和煤气除尘系统，其工艺流程简图如下： 上料系统上料系统 送风系统送风系统 喷煤系统
27、喷煤系统 高炉本体高炉本体 渣铁处理系统渣铁处理系统 煤气净化系统煤气净化系统 再加上公用辅助系统如给排水、供配电、热力及燃再加上公用辅助系统如给排水、供配电、热力及燃气、除尘通风等构成了完整的高炉炼铁工序气、除尘通风等构成了完整的高炉炼铁工序高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程高炉本体高炉本体高炉本体是高炉炼铁的基础设施，高炉本体是高炉炼铁的基础设施，主要由炉基、炉体框架、炉壳、冷却设备以及炉衬等组成。高炉内型：高炉内型： 高炉内由耐火材料构成的内部空间形状高炉内型的五段式高炉内型的五段式 高炉内型的五段式与炉料自上而下运动中的体积变化相适应 从上到下分别为炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸。炉喉、炉
28、身、炉腰、炉腹和炉缸。 风口位于炉缸上部、渣口位于炉缸中部、铁口位于炉缸下部。铁口以下是死铁层；炉喉以上的煤气封罩和炉顶大法兰则是与属于上料系统的炉顶装料设备的分界面。高炉本体剖面示意图高炉剖面示意图高炉剖面示意图供料设备和装料设备供料设备和装料设备供料设备供料设备 主要由储矿槽（块焦、粉焦、烧结矿、球团矿、杂矿等）、电（液）动闸门、振动筛、胶运输带机、称量设备、高炉料车及卷扬机等组成。也有不设料车而采用胶带机上料。 我公司炼铁厂供料系统工艺流程基本相同，除2#高炉槽下烧结矿为集中筛分外，其余均为分散筛分。装料设备装料设备 钟式炉顶钟式炉顶和无钟炉顶无钟炉顶是目前广泛使用的炉顶装料设备，后者正
29、得到越来越广泛的应用。 我公司高炉炉顶装料设备有两种形式，2#高炉为带快速旋转布料器的双钟式炉顶，1#、4#、3#高炉为无钟炉顶。上料系统设备在高炉生产中的重要地位上料系统设备在高炉生产中的重要地位上料系统设备是高炉设备管理维护的重点之一参与控制的设备多设备动作频繁设备间连锁要求严格自动化程度高设备工作环境恶劣其系统工作状况与高炉的连续性生产直接紧密相关，一旦出现故障将直接导致减高炉风或休风、放散煤气等，并对上下工序和企业煤气平衡和生产组织产生重大影响。送风设备送风设备高炉送风系统设备主要有高炉送风系统设备主要有 高炉鼓风机；热风炉及助燃风机；冷热风管道及冷热风阀门；煤气管道及阀门；热风总管、
30、热风围管、风口装置（鹅颈管、弯头、风管、及风口大中小套）等。 高炉鼓风机系统是是高炉设备管理维护的重点之一高炉鼓风机系统是是高炉设备管理维护的重点之一 鼓风机设备精度高、转速大、发生故障将对高炉生产带来重大影响 热风炉的型式热风炉的型式 内燃式、外燃式、顶燃式热风炉 热风炉的座数与工作方式，热风炉的座数与工作方式， 燃烧期与送风期热风炉的型式热风炉系统安全注意事项热风炉系统安全注意事项身体、精神、情绪状况不佳，难以集中精力作业时易生事故。点火时，正对点火孔易发生烧伤。助燃风机在运行中突然跳闸，操作工立即进入水房检查而造成煤气中毒。液压站地面油污较多，检查设备时易滑倒。检修完后，急于试车易造成人
31、员伤害。在检查设备或看火时，煤气阀门泄漏易中毒。生产现场照明不好，上下楼易绊易滑。烟道内积水多，而盖板未盖好，放废气时造成人员中毒或伤人。烘炉时，操作工注意力不集中火熄灭，而又急于点火，造成煤气集于烟道而炸坏烟道。停产检修完后，开启外网碟阀时未安全确认易造成煤气中毒事故。外来作业人员来作业，不熟悉岗位情况易发生事故。煤气脱水器水位低，被煤气击穿造成煤气泄漏易发生事故。打扫作业平台卫生时，向下丢杂物易伤人。正常生产中，设备维护或检修时，未安全确认，易伤人。煤气净化设备煤气净化设备煤气净化设备的作用煤气净化设备的作用 将从高炉炉顶出来的荒煤气除尘净化处理为净煤气将从高炉炉顶出来的荒煤气除尘净化处理
32、为净煤气荒煤气：荒煤气：从高炉炉顶出来的煤气，含尘量为50-100g/Nm3。净煤气：净煤气：经除尘净化后作为燃料的煤气，含尘量在5-10mg/Nm3以下。 高炉煤气是钢铁联合企业重要的能源（每吨生铁可高炉煤气是钢铁联合企业重要的能源（每吨生铁可产生产生2000-2500 Nm32000-2500 Nm3高炉煤气）。高炉煤气）。 湿法除尘与干法除尘的优缺点湿法除尘与干法除尘的优缺点 煤气温度的适应能力湿法优 环保适应能力干法优除尘系统安全注意事项除尘系统安全注意事项作业人员进入箱体前未安全确认，与之相连的管道是否有效切断，易发生事故箱体内煤气超标，氧气不足易发生事故。外来煤气进入箱体，易发生中
33、毒事故。作业人员全部进入箱体作业，易发生事故。作业现场环境乱，易造成人身伤害事故。箱体内动火,易发生事故。发生煤气泄漏，易发生事故。布袋检漏，易发生事故。布袋清灰煤气泄漏，易发生事故。上布袋楼层平台检查、维护设备、做卫生，易发生事故。箱体清灰不下，用大锤振动时，易发生事故。作业现场照明不足易发生事故。箱体内或平台上有人作业，这时清灰易发生事故。外来人员到该区域作业时，不熟悉情况易发生事故。作业时上下楼梯易滑跌。打扫箱体平台卫生时向下丢杂物易造成事故。开启外网眼镜阀时未进行安全确认，易造成事故。御灰给料机故障有人处理时，启动给料机易伤人。正常生产中，设备维护或检修时，未安全确认，易伤人。煤气区域
34、动火,易造成煤气燃烧或爆炸。布袋区域煤气泄漏，易造成人员中毒。引送煤气或切断煤气时未确认到位，易造成事故（如：中毒、着火、爆炸）。高空放散阀点火、停火操作失误。点火天然气管道泄漏。荒煤气放散阀关不严上去处理，易中毒。煤气区域动火易发生事故提升机地坑内作业容易造成煤气中毒经过箱体防爆孔时，防爆孔突然爆炸易伤人。作业现场环境乱，易造成人身伤害事故。开关眼镜阀时煤气外泄，易造成人身伤害事故。开关眼镜阀时操作人员站立位置不正确，眼镜阀盲板转动时易伤人。开关眼镜阀前未确认高炉煤气和外网煤气是否完全切断，易造成人身伤害事故。正常生产中，设备维护或检修时，未安全确认，易伤人。眼镜阀未完全开关到位，造成煤气泄
35、漏易发生事故。渣渣 铁铁 处处 理理 设设 备备渣铁处理设备主要有：渣铁处理设备主要有： 炉前4大设备：泥炮、开铁口机、堵渣机、出铁场行车；铁口，铁沟，砂口（撇渣器）、铁水罐及铁水罐车、铸铁机；渣口，渣沟、冲渣水泵，冲渣粒化器，渣场行车，或渣罐及渣罐车等。高炉泥炮是高炉设备管理维护的重点之一高炉泥炮是高炉设备管理维护的重点之一 高炉泥炮与高炉安全、高炉产量、高炉寿命直接紧密联系设备工作环境恶劣，负荷重、工作频繁。渣铁处理系统安全注意事项渣铁处理系统安全注意事项潮铁口、空压气吹铁口、烧铁口时，易伤人。浅铁口时，跑大流易造成人身伤害。砂口不畅通和砂坝未烤干、扎牢、过矮时，易伤人。打砂坝过快，铁水下
36、粒化器易伤人。干渣沟未干，铁水打炮伤人。残铁坑过浅或未改干渣时，铁水下粒化器打炮伤人。开口机装配不牢固及漏电易造成事故。开铁口机在使用过程中伤人。空气压力低，汽缸下滑压倒伤人或设备。正常生产中，设备维护或检修时，未安全确认，易伤人。做铁口泥套，清铁口泥套残渣时，清铁口前方渣铁时，铁口突然烧穿，渣铁喷出，易伤人。渣套未做或坏，烧坏渣口及保护漏水打炮伤人。设备不正常，造成人工堵渣口烧烫伤。渣口漏煤气，造成中毒。烧渣口时，氧气回火及烧坏中小套打炮。喷吹时，渣子飞溅伤害身体。人工堵渣时，烧烫伤、跌倒。若小套坏拉不下，烧渣口时打炮伤人。清理粒化器，易打炮伤人。操作堵渣机时，易挤压伤人。堵渣机提升时将渣口
37、小套带出，造成渣铁、焦炭喷出，烧伤人及打炮伤人。渣口中套衬子烧坏，中小套易滑出，造成渣铁急焦炭喷出，烧伤人及打炮伤人。渣沟烧穿，红渣流到炉台底下烧坏设备。渣中带铁，堵口下及时易烧坏渣口，造成打炮事故。处理渣口时，堵渣机提起未上安全销，造成堵渣机下滑伤人。正常生产中，设备维护或检修时，未安全确认，易伤人。沟渣未凝固时，冷湿钢钎接触打炮。吊干渣时，从粒化器往上吊铁水未凝固下粒化器易打炮伤人。炉前使用行车，造成伤人事故。出铁或开口时，正对前方易发生烧烫伤。出渣铁过程中，横跨渣铁沟易受伤害。用钢钎清砂时，渣铁飞溅伤人。做铁口泥套时，套子的渣子飞溅伤人，站在主沟内伤人。操作炉前设备时造成人身伤害。罐子未
38、到位或未对准时，铁水下地及伤人。小沟砂坝未烤干，易事故伤人。补流咀时，易跌落伤人。使用加油机时进出油管接反，易造成加油机内的污渍进入油箱，引起设备故障。炉前作业现场照明不足易造成事故。移动炉前在运转的通风风扇时易造成事故。作业现场太乱，杂物多易造成事故。炉前出渣铁时未戴防护口罩，易发生职业病。氧气使用完后，未及时关闭阀门易造成事故。正常生产中，设备维护或检修时，未安全确认，易伤人。使用开口机开铁口时气管脱落，钻杆断裂易伤人。更换泥炮炮冒时易发生伤害事故。安装和拆卸开口机钻杆时，钻杆落下易砸伤人。粒化器、冲渣沟内作业易发生伤害事故。铁水下地清理轨道时，易发生事故。装炮泥时易发生伤害事故。铁口上方
39、及铁口除尘罩上的粘结物落下易伤人。换风开倒门时，火焰喷出伤人。卸小套过程中，漏水太多，火焰伤人。使用铁锤时，易滑落伤人。卸不下中小套烧套口下缘打炮伤人。烧前端凝渣铁时，渣铁飞溅伤人。装套子、吹管时，滑落伤人。烧换渣口时，堵渣机下滑伤人。烧风渣口时，氧气回火烧人。烧风渣口时，烧坏中小套打炮伤人。拉风口套子时，拉杆滑落易伤人。正常生产中，设备维护或检修时，未安全确认，易伤人。高炉不正常、开炉、停炉期间、炉役后期，易发生事故，应进行严格的安全确认。煤粉喷吹设备煤粉喷吹设备 主要包括：主要包括：原煤储运系统；煤粉制备系统；煤粉喷吹系统；热烟气系统；原煤储运系统；煤粉制备系统；煤粉喷吹系统；热烟气系统；
40、供气系统供气系统喷煤系统的特点：喷煤系统的特点： 按照喷吹混合煤设计原煤储运系统厂房利旧减少投资；制备系统采用中速磨而不采用球磨机节能、噪音小、密封好；收集系统采用一级布袋而不采用两级布袋收粉简化流程、减少占地、减少投资；煤粉喷吹系统采用浓相输送方式,采用并罐而不采用串罐方式气体消耗少、输送速度低管道磨损小，厂房高度低投资减少；热烟气系统使用热风炉烟气，有效利用其余热。 炼铁产品及主要技术经济指标炼铁产品及主要技术经济指标炼钢生铁与铸造生铁炼钢生铁与铸造生铁 硅含量小于或等于1.25%的为炼钢生铁，硅含量大于1.25%的为铸造生铁。生铁中五大常规元素：碳、硅、锰、磷、硫，硅和硫是高炉过程能够对
41、其含量进行控制的元素。高炉生产的主要副产品高炉生产的主要副产品 炉渣：每吨铁300-600kg，取决于入炉矿石品位。煤气：每吨铁2000-2500m3，除40-45%自用外其余是钢铁企业自身重要的燃料组成部分。瓦斯灰（炉尘）：每炼一吨铁约有1050kg的高炉灰。高炉灰通常含铁20-40，并含有较多的碳和碱性氧化物；其主要成分是焦末和矿粉。高炉炼铁生产主要技术经济指标高炉炼铁生产主要技术经济指标有效容积利用系数（有效容积利用系数（v） 有效容积利用系数指每有效容积利用系数指每m3高炉有效容积每昼夜生产的合格生铁数量。高炉有效容积每昼夜生产的合格生铁数量。v = P / Vu （t/ m3.d）
42、高炉有效容积（高炉有效容积（Vu）指炉顶大钟开启下沿（钟式炉顶）或炉喉上沿（无）指炉顶大钟开启下沿（钟式炉顶）或炉喉上沿（无钟炉顶）至炉缸铁口中心线之间的高炉容积。钟炉顶）至炉缸铁口中心线之间的高炉容积。焦比（焦比（K） 焦比指冶炼每吨合格生铁所消耗的焦炭量。焦比指冶炼每吨合格生铁所消耗的焦炭量。K = Q / P （kg/t）冶炼强度（冶炼强度（I） 冶炼强度指每冶炼强度指每m3高炉有效容积每昼夜燃烧的焦炭量。高炉有效容积每昼夜燃烧的焦炭量。 I = Q / Vu （t/ m3.d） 另外，根据有效容积利用系数（另外，根据有效容积利用系数（v）、焦比（）、焦比（K）、冶炼强度（）、冶炼强度（
43、I）的）的定义，三者的关系为：定义，三者的关系为： v = I / K其他：煤比其他：煤比、生铁合格率、高炉休风率生铁合格率、高炉休风率、成本、成本目前我国高炉指标状况目前我国高炉指标状况指标项：2007年2006年2006年2008年单位指标单位指标大中型高炉平均铁产量：宝钢2430.95万t宝钢1956.50万t利用系数：武钢2.527t/m3d天津钢管2.567t/m3d2.675武钢2.527t/m3d焦比：宝钢287kg/t宝钢289.85kg/t396太钢285kg/t燃料比：首钢466kg/t宝钢462kg/t516首钢468kg/t喷煤比：长治192kg/t宝钢207.74kg
44、/t135太钢184kg/t入炉品位：宝钢60.07%宝钢60.09%57.78太钢59.98%风温：太钢1175宝钢12421100太钢1194休风率：济源0.597%新兴铸管0.628%1.661包钢0.574%工序能耗：宝钢357.42kg标煤/t宝钢385.21kg标煤/t445.71太钢363.85kg标煤高炉容积：宝钢4号4350m3宝钢4号4350m3宝钢4号4747m3近代高炉炼铁技术的发展近代高炉炼铁技术的发展 近代高炉炼铁技术发展的推动力是：节能、环保、质量、成本近代高炉炼铁技术发展的推动力是：节能、环保、质量、成本 我国既有以宝钢为代表的具有国际先进水平的炼铁高炉，但更多
45、的是与我国既有以宝钢为代表的具有国际先进水平的炼铁高炉，但更多的是与国际水平有较大差距的炼铁高炉，平均水平较低。国际水平有较大差距的炼铁高炉，平均水平较低。精料精料6字精料方针字精料方针:高、熟、净、匀、小、稳高、熟、净、匀、小、稳 目前我国精料方面的问题主要表现在：目前我国精料方面的问题主要表现在：(1)焦炭因主焦煤和优质肥煤的短缺，影响了配煤的效果，致使焦炭的灰分上升，强度，尤其是反应后强度降低。(2)由于矿石供应紧张，无论是国产还是进口矿石的品位下滑，因此入炉品位有所降低。再加上混匀料场也因矿源不足和管理不够科学，也没有完全发挥料场的混匀功能，使人炉矿的成分波动较大。 高风温和富氧大喷煤
46、高风温和富氧大喷煤目前我国风温平均水平与国际先进水平尚有100150的差距宝钢的喷煤量已达到200kgt，处于世界领先水平。但是相当数量的高炉喷煤量仍处在较低水平。大型化和长寿化大型化和长寿化 2005年我国大于1000m3以上容积的高炉有96座，鞍钢、武钢等企业建设了3000m3高炉，太钢、本钢、马钢正在建设4350m3级，首钢曹妃甸拟建5500m3级高炉，这将会有力的促进我国炼铁装备向大型化发展。国外先进高炉长寿水平普遍较高，一代炉役(无中修)寿命可达15年以上，部分高炉达20年以上。最近，经过大修的部分高炉已将长寿目标定为30年。欧洲高炉的平均寿命已达15年左右。相比而言，我国高炉设备的长寿水平则较低，一般一代炉役无中修平均寿命低于10年，除宝钢、武钢、攀钢等企业出现了一批寿命超过14年的高炉，鞍钢、首钢、本钢、梅山等企业的高炉寿命也都超过了10年外，其总体水平与国外水平相差较大。机械化机械化自动化和专家智能系统自动化和专家智能系统煤气发生炉的工作原理
