第一篇:古代的煉鐵術(shù)
古代的煉鐵術(shù)“趁熱打鐵”的由來
鋼和鐵的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用不僅開辟了人類文明發(fā)展進程中的一個新時代——鐵器時代,而且也成了現(xiàn)代文明社會的支柱之一。高聳入云的瑰麗的電視塔,曲折蜿蜒、橫貫大地的鋼軌以及跨越大江、使得天塹變通途的橋梁,都是因為有了“鋼筋鐵骨”才成為現(xiàn)實的。至于高層建筑、機床、刀具和船舶等與鋼鐵材料的關(guān)系,更是不言而喻的了。
在中學(xué)化學(xué)中,青少年朋友可能已經(jīng)學(xué)過煉鐵高爐中的主要化學(xué)變化,也許曾經(jīng)有機會參觀過鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)中的鑄造廠或者宏偉的鋼鐵企業(yè),至少應(yīng)當(dāng)在電影或電視片中見到過能使整個車間映出一片鮮紅色的熾熱的鐵水,以及像節(jié)日焰火一樣燦爛奪目的鋼花。總之,鋼鐵已成為現(xiàn)代物質(zhì)文明中不可缺少的一種基礎(chǔ)物資,它已經(jīng)和人們的生活匯成了一個整體。
如果想探究一下我們的祖先最早是如何發(fā)現(xiàn)和認識到鋼鐵的作用,以及他們在沒有電力、沒有純氧、沒有高爐和煉鋼爐的條件下是如何把鋼與鐵冶煉出來的,重新回顧一下古人所走過的那一段漫長而艱苦的道路,不僅饒有趣味而且可以得到許多啟示。
考古學(xué)家已經(jīng)證實,人類最早接觸和利用的金屬鐵來自太空隕鐵,即鐵質(zhì)隕石。隕鐵不含碳及其他夾雜物,一般含有1%~5%的鈷和鎳。正是這種只含有少量合金元素的接近于純鐵的天賜之物,才使得人們認識和利用了這種金屬,萌發(fā)了從地球上尋找和取得這種金屬的動機。有趣的是,在元素周期表中大都是每個周期的每個族只有一個元素,但是第Ⅷ族卻并列了三個元素,如鐵、鈷、鎳。這種看來不合規(guī)則的排列方法,難道可以用隕鐵中鐵、鈷、鎳共存的事實作為一種“旁證”么?
鐵器時代最早始于安納托利亞地區(qū),大約距今4000年左右。據(jù)考古學(xué)家分析,鐵的發(fā)現(xiàn)可能和當(dāng)?shù)赝林嗽跓掋~時曾用過氧化鐵礦石作為造渣時的助熔劑有關(guān)。因為在熔渣中有時會夾雜著同時被還原出來的少量鐵。真正普遍地使用鐵器,大概要晚1000多年。
西方早期使用的人工鐵都是塊煉鐵。冶煉的方法大致和中國古代相仿,即在1200℃左右(這可能是當(dāng)時能夠達到的最高工藝溫度了)用木炭(這是當(dāng)時能夠獲得的純度較高、強度較大的炭了)把鐵礦石還原成固態(tài)鐵,其中夾雜著沒有燒完的木炭和煉鐵時產(chǎn)生的熔渣而呈團塊狀。然后趁熱鍛打,擠出其中的夾雜物,并利用鐵的延展性和鍛打時局部產(chǎn)生的熱使小塊的鐵鍛接成一體,變成可以進一步制作鐵器的鐵材。讀者如果還記得在影片中見到過的鐵匠反復(fù)鍛打刀劍犁鋤時的情景,就可以想像出古代人們在發(fā)現(xiàn)和制作鐵器時的不畏艱苦和不屈不撓的情景。
中國的冶鐵技術(shù)大致可追溯到公元前6世紀的春秋時代的中后期,在古書中可以找到零星的有關(guān)鐵的記載。如《管子·地數(shù)篇》中說過:“凡天下名山五千三百九十一,……出鐵之山三千六百有九”,亦即出鐵之山的數(shù)目占總山數(shù)的66.9%。到現(xiàn)在還沒有弄清楚他這一數(shù)據(jù)的來源,但由此說明,當(dāng)時人們已經(jīng)知道鐵礦石的存在形式。同一書中還有“山上有赭者,其下有鐵”的記載。赭指赤鐵礦所特有的棕紅色,可見當(dāng)時已經(jīng)有了由赤鐵礦煉鐵的實踐活動。
中國的冶鐵術(shù)略晚于西方,但我國的冶煉生鐵和塊煉鐵技術(shù)卻是差不多同時形成的。冶煉生鐵的技術(shù)要求鐵處于液態(tài),可當(dāng)時所能達到的1200℃工藝溫度卻不能使純鐵(熔點1535℃)變?yōu)橐簯B(tài),但是當(dāng)鐵中溶入(不是夾雜)硫、磷、硅、錳,特別是碳后,可以使熔點降至1150℃左右,只要選取了適當(dāng)?shù)钠髅蠛凸に嚕涂梢缘玫揭簯B(tài)生鐵。讀者也許知道汽車防凍液和用糖水做成的冰棍,其凝固點(或熔點)低于水的凝固點的原理,在這里只要把鐵水看成像糖水或防凍液一樣的溶液,就可以明白生鐵的熔融溫度為什么遠低于純鐵的道理了。下圖是明代宋應(yīng)星在《天工開物》中所附的古代煉鐵工藝的示意圖。圖中的風(fēng)箱可能是維持反應(yīng)爐中高溫的重要發(fā)明之一。有趣的是,從書中的記載看,當(dāng)時煉鐵爐的出鐵口是用泥封的,而現(xiàn)代煉鐵用的高爐出鐵口仍然是用耐火泥封塞的。
第二篇:高爐煉鐵討論題
高爐煉鐵討論
怎樣選擇合理的熱制度? 答案:
(1)根據(jù)生產(chǎn)鐵種的需要,選擇生鐵含硅量在經(jīng)濟合理水平;(2)根據(jù)原料條件選擇生鐵含硅量;
(3)結(jié)合技術(shù)水平與管理能力水平選擇熱制度;(4)結(jié)合設(shè)備情況選擇熱制度。
如何理解高爐以下部調(diào)劑為基礎(chǔ),上下部調(diào)劑相結(jié)合的調(diào)劑原則?
答案:下部調(diào)劑決定爐缸初始煤氣徑向與園周的分布,通過確定適宜的風(fēng)速和鼓風(fēng)動能,力求煤氣在上升過程中徑向與園周分布均勻。上部調(diào)劑是使?fàn)t料在爐喉截面上分布均勻,使其在下降過程中能同上升的煤氣密切接觸以利傳熱傳質(zhì)過程的進行。爐料與煤氣的交互作用還取決于軟熔帶的位置與形狀以及料柱透氣性好壞。無論爐況順行與否、還原過程好壞,其冶煉效果最終都將由爐缸工作狀態(tài)反應(yīng)出來,所以爐缸是最主要的工作部位,而下部調(diào)劑正是保證爐缸工作的基礎(chǔ)。因此,在任何情況下都不能動搖這個基礎(chǔ)。
連續(xù)崩料的征兆是什么?應(yīng)如何處理? 答案:
連續(xù)崩料的征兆是:
(1)料尺連續(xù)出現(xiàn)停滯和塌落現(xiàn)象;
(2)風(fēng)壓、風(fēng)量不穩(wěn),劇烈波動,接受風(fēng)量能力很差;(3)爐頂煤氣壓力出現(xiàn)尖峰、劇烈波動。
(4)風(fēng)口工作不均,部分風(fēng)口有生降和涌渣現(xiàn)象,嚴重時自動灌渣;(5)爐溫波動,嚴重時,渣鐵溫度顯著下降,放渣困難。處理方法是:
(1)立即減風(fēng)至能夠制止崩料的程度,使風(fēng)壓、風(fēng)量達到平穩(wěn);(2)加入適當(dāng)數(shù)量的凈焦;
(3)臨時縮小礦批,減輕焦炭負荷,適當(dāng)發(fā)展邊緣;(4)出鐵后徹底放風(fēng)坐料,回風(fēng)壓力應(yīng)低于放風(fēng)前壓力;(5)只有爐況轉(zhuǎn)為順行,爐溫回升時才能逐步恢復(fù)風(fēng)量。
論述料線高低對布料的影響
答案:料線是指大鐘全開情況下沿到料面的距離,對無鐘爐頂為溜槽下端距料面的距離。料線的高低可以改變爐料堆尖位置與爐墻的距離,料線在爐喉碰撞點以上時,提高料線,爐料堆尖逐漸離開爐墻;在碰撞點下面時,提高料線會得到相反的效果。一般選用料線在碰撞點以上,并保證加完一批后仍有0.5m以上的余量,以免影響大鐘或溜槽的動作,損壞設(shè)備。
高爐爐體內(nèi)襯磚有哪些質(zhì)量要求? 答案:
(1)對長期處在高溫高壓條件下工作的部位,要求耐火度高,高溫下的結(jié)構(gòu)強度大(荷重軟化點高、高溫機械強度大),高溫下的體積穩(wěn)定性好(包括殘存收縮和膨脹、重?zé)€收縮和膨脹要小);
高爐煉鐵討論
(2)組織致密,體積密度大,氣孔率小,特別是顯氣孔率要小,提高抗渣性和減小碳黑沉積的可能;
(3)Fe2O3含量低,防止與CO在爐襯內(nèi)作用,降低磚的耐火性能和在磚表面上形成黑點、熔洞、熔疤、鼓脹等外觀和尺寸方面的缺陷;
(4)機械強度高,具有良好的耐磨性和抗沖擊能力。
試述合理熱制度的選擇?
答案:在一定的原燃料條件下,合理的熱制度要根據(jù)高爐的具體特點及冶煉品種來定。首先應(yīng)根據(jù)鐵種的需要,保證生鐵含硅量、含硫量在所規(guī)定的范圍內(nèi)。冶煉制鋼鐵時,[Si]含量應(yīng)控制在0.2~0.5%之間。其次,原燃料含硫高,物理性能好時,可維持偏高的爐溫;在原燃料管理穩(wěn)定的條件下,可維持偏低的生鐵含硅量;在保證順行的基礎(chǔ)上,可維持稍高的爐渣堿度,適當(dāng)降低生鐵含硅量;高爐爐缸侵蝕嚴重或冶煉過程出現(xiàn)嚴重故障時,要規(guī)定較高的爐溫。重視鐵水溫度指標(biāo)。2000m3以上的高爐順行狀態(tài)時鐵水溫度不應(yīng)低于1470℃,中小高爐一般為1450℃。
試述爐涼的處理原則? 答案:
(1)必須抓住初期征兆,及時增加噴吹燃料量,提高風(fēng)溫,必要時減少風(fēng)量,控制料速,使料速與風(fēng)量相適應(yīng)。
(2)如果爐涼因素是長期性的,應(yīng)減輕焦炭負荷。
(3)劇涼時,風(fēng)量應(yīng)減少到風(fēng)口不灌渣的最低程度,為防止提溫造成懸料,可臨時改為按風(fēng)壓操作。(4)劇涼時除采取下部提高風(fēng)溫、減少風(fēng)量、增加噴吹燃料量等提高爐溫的措施外,上部要適當(dāng)加入凈焦和減輕焦炭負荷。
(5)組織好爐前工作,當(dāng)風(fēng)口涌渣時,及時排放渣、鐵,并組織專人看守風(fēng)口,防止自動灌渣燒出。(6)爐溫劇涼又已懸料時,要以處理爐涼為主,首先保持順利出渣出鐵,在出渣出鐵后坐料。必須在保持一定的渣、鐵溫度的同時,照顧爐料的順利下降。
試述爐渣離子結(jié)構(gòu)理論是如何解釋爐渣堿度與粘度之間的關(guān)系的。
答案:爐渣離子結(jié)構(gòu)理論認為,爐渣粘度取決于構(gòu)成爐渣的硅氧復(fù)合負離子的結(jié)構(gòu)形態(tài),爐渣粘度隨堿度而變,是由于隨著爐渣堿度的變化,硅氧復(fù)合負離子的結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)生了變化。由于堿性氧化物能提供氧離子而酸性氧化物吸收氧離子,所以,熔渣堿度不同,熔渣中的O/Si比值不同,從而形成結(jié)構(gòu)形態(tài)不同的硅氧復(fù)合負離子,形成的負離子群體越龐大越復(fù)雜,爐渣粘度也越大。反之,爐渣中增加堿性氧化物CaO、MgO、FeO、MnO等,增加氧離子濃度,從而提高O/Si比值,則復(fù)雜結(jié)構(gòu)開始裂解結(jié)構(gòu)變簡單,熔渣粘度降低。不過,堿度過高時,粘度又會上升。原因是堿度過高時形成熔化溫度很高的渣相,熔渣中開始出現(xiàn)不能熔化的固相懸浮物所致。
試述高爐內(nèi)碳的氣化反應(yīng)和CO的分解反應(yīng)對高爐的影響。
答案:CO2與固體C之間的反應(yīng)(CO2+C=2CO-165766kJ)稱為碳的氣化反應(yīng)(或稱CO2的分解反應(yīng)),它是一個吸熱反應(yīng),吸熱量很大,因此高溫對這個反應(yīng)是有利的。高爐冶煉過程中,氣化反應(yīng)的發(fā)展程度決定直接還原與間接還原。由于高溫下氣化反應(yīng)很快,通過反映FeO+CO=Fe+CO2產(chǎn)生的CO2立即與固體C作用形成CO,總的結(jié)果是FeO+C=Fe+CO,即直接還原。所以,高溫區(qū)只有直接還原。低溫下氣化反應(yīng)很慢,產(chǎn)生的CO2不變?yōu)镃O,即間接還原。因此,高爐低溫區(qū)只有間接還原。這個溫度界限大約為900~1000℃。
另外,由于氣化反應(yīng)的存在,一部分(大約50%)碳酸鹽在高溫區(qū)分解產(chǎn)生的CO2與固體C
高爐煉鐵討論
作用,不僅消耗了焦炭,而且吸收熱量,增加高爐熱量消耗,降低風(fēng)口前燃燒的碳量,對高爐冶煉不利;氣化反應(yīng)的逆反應(yīng)(2CO=C+CO2+165766kJ)叫做CO的分解反應(yīng)。低溫對這個反應(yīng)有利,450~600℃范圍內(nèi)有明顯發(fā)展,反應(yīng)產(chǎn)生的碳黑(粒度極細的固體碳)非常活潑,滲入到礦石空隙中參加還原,并且與高爐上部還原產(chǎn)生的海綿鐵發(fā)生滲碳反應(yīng),降低鐵的熔點,還可能滲入爐襯耐火磚縫隙中侵蝕爐襯。如果發(fā)生大量的分解反應(yīng),則分解產(chǎn)生的固體C沉積在料塊中間,惡化高爐透氣性,對高爐冶煉產(chǎn)生不利影響。
10.封爐(或長期休風(fēng))應(yīng)注意哪些問題? 答案:
(1)裝封爐料過程中,應(yīng)加強爐況判斷和調(diào)節(jié),消滅崩料和懸料,保持充足的爐溫,生鐵含硅量控制在0.6~1.0%;
(2)各崗位要精心操作和加強設(shè)備維護檢查,嚴防裝封爐料過程發(fā)生事故,而造成減風(fēng)或休風(fēng);
(3)封爐料填充方式,同高爐大中修開爐料填充方式,即爐缸、爐腹裝凈焦,爐腰裝空焦,爐身中下部裝綜合料(空焦和正常料),爐身上部裝正常料;
(4)封爐料下達爐腹中下部,出最后一次鐵,鐵口角度加大到14°,大噴后堵上。通知熱風(fēng)爐休風(fēng),爐頂點火,處理煤氣;
(5)休風(fēng)后進行爐體密封。爐頂裝水渣,厚度500~1000mm左右。卸下風(fēng)口,內(nèi)部砌磚,渣口、鐵口堵泥。焊補爐殼,大縫焊死,小縫刷瀝青或水玻璃密封;
(6)根除漏水因素。關(guān)爐殼噴水,切斷爐頂打水裝置,損壞的冷卻設(shè)備全部閉水,切斷爐頂蒸汽來源;
(7)降低爐體冷卻強度。封爐休風(fēng)后,風(fēng)口以上冷卻設(shè)備,水量、水壓減少至30%~45%,3d后風(fēng)口以下水壓降低至50%。3月以上的封爐,上部冷卻水全部閉死,管內(nèi)積水用壓縮空氣吹掃干凈;
(8)封爐2d后,為減少爐內(nèi)抽力,可關(guān)閉一個爐頂煤氣放散閥;
(9)封爐期間要定期檢查爐體各部位(重點是風(fēng)口、渣口、鐵口)有無漏風(fēng)情況,發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)及時封嚴。
11.試簡述高爐操作的任務(wù)。答案:高爐操作的任務(wù)是在已有原燃料和設(shè)備等物質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,靈活運用一切操作手段,調(diào)整好爐內(nèi)煤氣流與爐料的相對運動,使?fàn)t料和煤氣流分布合理,在保證高爐順行的同時,加快爐料的加熱、還原、熔化、造渣、脫硫、滲碳等過程,充分利用能量,獲得合格生鐵,達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽、高效益的最佳冶煉效果。
12.風(fēng)口裝置的破損機理? 提高風(fēng)口壽命的措施? 答案:
(1)a、熔損;b、開裂;c、磨損。
(2)a、提高制作風(fēng)口的紫銅純度,以提高風(fēng)口的導(dǎo)熱性能;b、改進風(fēng)口結(jié)構(gòu),增強風(fēng)口冷卻效果;c、對風(fēng)口前端進行表面處理,提高其承受高溫和磨損的能力。
13.試述高爐要進行低硅生鐵冶煉,需要采取哪些措施? 答案:
(1)保持爐況穩(wěn)定順行;
(2)提高礦石入爐品味、改善爐料結(jié)構(gòu)、增加熟料比;
高爐煉鐵討論
(3)減少原料化學(xué)成分波動;(4)提高焦炭強度;(5)適當(dāng)提高爐渣堿度;(6)提高爐頂壓力;
(7)控制合理的氣流分布;
(8)采用合理的上下部調(diào)劑及提高煤氣利用率。
14.試述高壓操作對高爐冶煉的影響 答案:
(1)高壓操作有利于提高高爐的冶強;
(2)高壓操作有利于爐況順行,減少管道行程,降低爐塵吹出量;(3)高壓操作可降低焦比;
(4)高壓操作有利于降低生鐵含硅量,有利于獲得低硅生鐵。
15.試述我國高爐噴煤技術(shù)的發(fā)展方向是什么?實現(xiàn)的關(guān)鍵問題是什么 答案:噴吹煙煤是我國高爐噴煤技術(shù)的發(fā)展方向。實現(xiàn)煙煤噴吹的關(guān)鍵是解決噴吹煙煤工藝的安全問題,因為煙煤揮發(fā)分含量更高,更容易產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象。國內(nèi)外高爐煙煤防爆系統(tǒng)的構(gòu)成主要有兩大類:一是使用藥劑抑爆的煙煤噴吹系統(tǒng);二是以降低工藝工程中氧濃度為主的煙煤噴吹系統(tǒng)。
16.簡要論述下 高爐工長職責(zé)是什么? 答案:
(1)對本班生產(chǎn)的組織,指揮,技術(shù)操作行政管理和職工思想政治工作全權(quán)負責(zé);(2)在工段內(nèi)部直接接受爐長領(lǐng)導(dǎo);(3)負責(zé)當(dāng)班的爐況調(diào)劑,保證爐況順行穩(wěn)定,完成作業(yè)計劃指標(biāo);(4)教育檢查本班職工嚴格執(zhí)行各項規(guī)章制度和操作規(guī)程,進行安全文明生產(chǎn);(5)負責(zé)組織處理當(dāng)班發(fā)生的各種事故;(6)認真進行交接班并與上下班工長共同分析情況,協(xié)商處理交接班中的爭議;(7)負責(zé)記錄作業(yè)時間,填寫工長交接班本,簡要說本班的情況;(8)遇有特殊情況工段領(lǐng)導(dǎo)不在時,及時向廠調(diào)和執(zhí)勤人員請示匯報,服從調(diào)度和執(zhí)勤人員的指揮 ;(9)負責(zé)本班人員的經(jīng)濟責(zé)任制,考核及獎罰意見;(10)負責(zé)本班人員的考勤和組織每天的班前會。
17.如何選擇爐渣的熔化性。答案:
(1)對軟熔帶位置高低的影響。難熔渣開始軟熔溫度較高,從軟熔到熔化的范圍小,則在高爐內(nèi)軟熔帶的位置低,軟熔層薄,有利于高爐順行;在爐內(nèi)溫度不足的情況下可能粘度升高,影響料柱透氣性,不利于順行。易熔渣在高爐內(nèi)軟熔位置較高,軟熔層厚,料柱透氣性差;另一方面易熔渣流動性好,有利于高爐順行;
(2)對高爐爐缸溫度的影響。難熔爐渣在熔化前吸收的熱量多,進入爐缸時攜帶的熱量多,有利于提高爐缸溫度;易熔渣則相反;
(3)影響高爐內(nèi)熱量消耗和熱量損失。難熔爐渣要消耗更多的熱量,流出爐外時爐渣帶走的熱量較多,熱損失增加,使焦比升高;易熔渣則相反;
(4)對爐襯壽命的影響。當(dāng)爐渣熔化性溫度高于高爐某處的爐墻溫度時爐渣易凝結(jié)而形成渣皮,對爐襯起保護作用;易熔爐渣因其流動性過大會沖刷爐墻。
高爐煉鐵討論
18.無鐘爐頂布料有哪四種基本布料方式?其工作特點如何? 答案:
(1)環(huán)形布料,工作特點是傾角固定的旋轉(zhuǎn)運動;
(2)螺旋形布料,傾角變化的旋轉(zhuǎn)運動,就傾角變化的特點分為傾角漸變的螺旋形布料和傾角跳變的同心圓布料;
(3)定點布料,方位角固定的布料;
(4)扇形布料,方位角在規(guī)定范圍內(nèi)(如1200)反復(fù)變化的布料。
19.長期停爐(封爐、中修)后,為使高爐開爐后盡快轉(zhuǎn)為正常生產(chǎn),?對爐前操作提哪些特殊要 答案:
(1)保持鐵口能與爐缸上部貫通,讓高溫煤氣流向鐵口,達到加熱鐵口區(qū)域的目的;
(2)先打開鐵口兩側(cè)風(fēng)口送風(fēng),一方面控制爐缸上部產(chǎn)生的渣鐵量,另一方面,依靠流通的高溫煤氣就能促使鐵口附近加熱,?在爐缸下部造成一個高溫區(qū)域,以利鐵口的燒開;(3)做好從渣口出鐵的準(zhǔn)備,防止鐵口燒不開釀成風(fēng)口灌渣和燒壞風(fēng)、渣口事故。
20.更換風(fēng)口或渣口各套時有哪些注意事項? 答案:
(1)更換風(fēng)渣口各套時,必須放凈渣鐵后,才能進行休風(fēng);
(2)更換風(fēng)渣口各套時,用氧氣燒時應(yīng)注意嚴禁燒壞各套的接觸加工面;(3)更換時各部位的球面接觸應(yīng)上嚴、上正、不能漏風(fēng);
(4)備品備件及使用工具齊全,在保證完全和質(zhì)量的基礎(chǔ)上,應(yīng)爭取盡快換完。
第三篇:煉鐵述職報告
煉鐵述職報告范文
時光飛逝,伴隨著比較緊湊又略顯緊張的工作節(jié)奏,我們的工作又將告一段落了,這段時間以來的工作,收獲了不少成績,是時候靜下心來好好寫寫述職報告了。那么述職報告應(yīng)該怎么寫才合適呢?以下是小編為大家整理的煉鐵述職報告范文,歡迎閱讀與收藏。
煉鐵述職報告1本人現(xiàn)任一燒車間大班工長。在車間領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷指導(dǎo)下,我和本班職工一起埋頭苦干,奮發(fā)圖強,認真總結(jié),及時發(fā)現(xiàn)自身的不足,較好的完成了車間的各項任務(wù)。民主評議對我來說是客觀認識自己的一次機會,也是激勵我以后工作的動力,下面就以下四方面向領(lǐng)導(dǎo)及職工同志做簡要陳述,請于評議。
一、思想作風(fēng)
作為一名工長,能夠在職工中樹立威信,具有號召和凝聚力,必須要以身做責(zé),率先垂范,作風(fēng)硬朗,端正自身思想,提高自身道德水準(zhǔn)。在工作中放下姿態(tài),不擺出盛氣凌人的面孔,相互學(xué)習(xí),共同提高,共同做好班中的各項工作。我來自燒結(jié)基層,在工作中懂得怎么樣和職工同志交流,談心,工作,平時針對不同的崗位性質(zhì)和職工性情特點,深入現(xiàn)場與職工交心,真誠的關(guān)心職工,體貼職工,讓每一個職工時時能感覺到組織的關(guān)懷,同事間的友情,心情愉快,壓力緩解,增加班組凝聚力,提高了職工生命質(zhì)量。
二、工作業(yè)績
在日常生產(chǎn)實踐中,通過相互學(xué)習(xí),不斷摸索,認真學(xué)習(xí)鉆研燒結(jié)技術(shù),帶領(lǐng)全體職工狠抓各個環(huán)節(jié),推行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化操作,及時公布班組事務(wù),經(jīng)常開展批評與自我批評,在他控互控的同時,強調(diào)職工自控,把每個職工當(dāng)作班組的主人,從而真正發(fā)揮職工工作積極性,提高了職工工作效率。通過全班職工不懈努力,我班在設(shè)備,安全,質(zhì)量,生產(chǎn)任務(wù)等方面,都能較好的完成任務(wù),我們將再接再厲,繼續(xù)搞好今后的工作,勵精圖治,追求卓越,再創(chuàng)輝煌。
三、以人為本、民主管理
在生產(chǎn)管理中,要以人為本,充分跳動和發(fā)揮人的能動性和創(chuàng)造性,廣泛團結(jié)職工,善于聽取意見,發(fā)揚民主,集思廣益,處理問題要秉公辦事,不徇私情,不拉幫結(jié)派,要本著公平,公開,公正的原則去做工作。
四、自身素質(zhì)提高
通過認真自我剖析、民主評議,整改提高,徹底改變了過去那種對黨員行為標(biāo)準(zhǔn)模糊化的認識,進一步明確了黨員先進性的具體要求,從而更加明確了今后的努力方向。黨員先進性教育給我提供了一次正面教育、自我教育、真正提高的良機。
工作中的問題:
部分職工的安全意識仍然不強,這是安全生產(chǎn)的最大隱患。
部分職工責(zé)任心不強,不按時點檢,增加設(shè)備出事故頻率。
下一步工作:
教育職工安全生產(chǎn)的意義,增強安全意識,減少不必要的損失。
教育職工增強責(zé)任心,灌輸熱愛本崗位工作的思想,減少事故。
保證設(shè)備點檢力度,增加聯(lián)合工作效率,保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn),促進生產(chǎn)穩(wěn)定。
煉鐵述職報告2各位領(lǐng)導(dǎo)、各位同仁
你們好:
很高興今天有機會和大家進行交流,下面我把我自己在2xx的工作向大家作陳述報告,希望大家批評指正和幫助。
在2xx,受公司委托,我繼續(xù)主持煉鐵廠的全面工作。管理范圍包括生產(chǎn)、成本、安全、質(zhì)量、庫存、設(shè)備維護、對外協(xié)調(diào)、培訓(xùn)、節(jié)能環(huán)保、內(nèi)部考核、各項制度建立及落實等等。在本中,我緊緊圍繞著公司的任務(wù)和指示,主要做了高爐安全生產(chǎn)和基建擴產(chǎn)兩大項工作。
一、在2xx公司生產(chǎn)任務(wù)下達之初,就如何分解36萬噸生鐵指標(biāo),實現(xiàn)公司號召的新年首季首月開門紅,我積極組織我的副手和工段長就2xx年的生產(chǎn)形式、設(shè)備狀況、原料條件等等作了詳實可行的分析,最后確定了任務(wù)分解和考核,并且上報公司認可。為實現(xiàn)年終目標(biāo)確定了基礎(chǔ)。在生產(chǎn)中我主持制訂了雙爐比賽制度、流動紅旗考核辦法、季度安全考核、成本獎罰制度等等利于促進生產(chǎn)的規(guī)章制度,并且始終貫徹落實在每天、每月中,最終在大修熱風(fēng)爐、機燒廠動遷影響原料成分、市場導(dǎo)致焦炭質(zhì)量下降、受基建技改多次停電限電的情況下,在實際生產(chǎn)時長321.5天的時間里。兩座123高爐完成生鐵任務(wù)為324590噸,利用系數(shù)保持在4.3以上,生鐵質(zhì)量合格率達99.5%。取得以上成果,得利于公司的`正確領(lǐng)導(dǎo),同行的支持,也得利于廣大員工的大力支持,在這里我表示深深的感謝。
二、成本管理是企業(yè)管理的核心工作,節(jié)能工作又穿插在其中,更顯得非常重要。而煉鐵廠的成本核心在于高爐焦比的控制。影響焦比因素又分為操作原因和客觀原因。因此我主張對內(nèi)加大操作管理,督促高爐工長時刻記住他們的每步操作都會影響高爐順行和成本,從而在風(fēng)壓風(fēng)溫調(diào)劑利用、頂壓控制、生鐵成分掌握、爐內(nèi)外結(jié)合等等各方面都更加精益求精。對外主張做好公司參謀,針對原料變化和影響高爐生產(chǎn)的要素積極向領(lǐng)導(dǎo)提出合理化建議。最終在入爐品位下降、非高爐原因停產(chǎn)等多方困難下焦比控制在540公斤(干焦比)。
庫存管理的虧與贏最終影響公司的整體效益,為了避免潛虧,我們每周效對稱量設(shè)備2次,每月對燒結(jié)礦和球團礦盤庫兩次,對焦炭庫存每月盤庫一次,并且堅決執(zhí)行不套取庫存,使原料庫存始終保持在平穩(wěn)狀態(tài)。
三、培訓(xùn)工作和思想工作一起抓。我認識到煉鐵工作技術(shù)含量相對較高,為全面完成公司任務(wù)思想動員工作也日趨重要。我們充分利用班組和工段管理體制,在日常操作、安全常識、市場形勢、技術(shù)考核等方面對員工進行培訓(xùn),尤其在煉鐵廠內(nèi)部培訓(xùn)高爐工長工作更是兢兢業(yè)業(yè),我每天組織工長和廠部領(lǐng)導(dǎo)利用晚上時間進行高爐操作技術(shù)培訓(xùn)一直持續(xù)2個月,為高爐操作人才打下基礎(chǔ)。
思想意識是指導(dǎo)人們具體行為的指南,工作的好與壞和每個崗位、每個工種的思想境界、操作知識境界息息相關(guān)。為此我對工段長以上干部提出提高員工綜合能力的要求。口號是“員工自身能力不高不是領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任,而在工作中能力的不到提高是領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任”。圍繞著這個思路要求每個干部首先必備先進優(yōu)秀思想素質(zhì),然后以點帶面開展工作,取得了較好的效果。
四、制度是公司、廠部管理機器正常運轉(zhuǎn)的基本保障。公司的規(guī)章制度就和國家法律一樣,是一種約束員工文明操作的行為規(guī)范,對每個人都具有約束力。為此我主張制度的制定必須有落實、有檢查,并且進行分解,尤其要體現(xiàn)在工段長的考核上,再由工段長具體管理員工。我們廠部領(lǐng)導(dǎo)每天對高爐的運轉(zhuǎn)進行考核,日積月累并給與修改提高。最終形成上下一心的合力,用實際行動維護了制度的尊嚴。
五、設(shè)備利用和維護再上新臺階。煉鐵設(shè)備運轉(zhuǎn)連續(xù)性要求高,每個單臺設(shè)備的運轉(zhuǎn)好與壞直接影響整個高爐的工作。我在2xx繼續(xù)06年的設(shè)備管理辦法,實行設(shè)備包片、責(zé)任到人的方法,效果明顯。一年內(nèi)沒有因設(shè)備導(dǎo)致高爐停產(chǎn),設(shè)備利用率達99.5%以上。
六、緊隨公司步伐、滿懷信心積極開展技改工作。在6月份進行大成公司進行擴建技改工程,我被公司安排兼任煉鐵項目組長,為了更好的完成公司交給我的任務(wù),我考察了其他廠家的實際情況和經(jīng)驗,制定了煉鐵基建規(guī)章制度,從原煉鐵廠內(nèi)部抽調(diào)得力人員充實技改工程。施工中由于結(jié)構(gòu)施工隊伍管理體制和技術(shù)力量相對薄弱,我領(lǐng)導(dǎo)著煉鐵組不分晝夜的工作,每天深入到現(xiàn)場,一件一件問題的解決和處理,做到了邊設(shè)計、邊審圖、邊施工,煉鐵組針對圖紙和工藝要求,提出變更意見上百條,積極配合公司其他部門、施工單位進行有效的工作。煉鐵組成為唯一沒有外援的施工組織。目前高爐主體工程基本完工,根據(jù)總體情況看煉鐵區(qū)不會成為制約生產(chǎn)的單位。
工作中我們?nèi)〉昧艘欢ǔ煽儯且脖┞冻龊芏嗖蛔?,總結(jié)了很多經(jīng)驗教訓(xùn)。
一、操作技術(shù)極待提高,在小高爐的成本、焦比方面我們還很高。尤其600高爐投產(chǎn)在即,如何適應(yīng)新形勢下的操作和管理,是我和廣大煉鐵廠員工的新課題,加強學(xué)習(xí),做好自身培訓(xùn)工作壓力很大。因此需要學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)再學(xué)習(xí),為適應(yīng)公司發(fā)展更加努力。
二、安全管理措施和投入需要加強。煉鐵出現(xiàn)煤氣事故暴露出我們對危險源點的管理和投入不足問題,在以后的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中危險源點數(shù)目增加,如何加大管理、增強意識、持續(xù)投資、專職專責(zé)等方面需要我和大家投入更大精力。
三、工程進度和質(zhì)量管理需要繼續(xù)加強,從本次工程過程中,我學(xué)到了很多以前學(xué)不到的東西,積累了大量的經(jīng)驗教訓(xùn)。在2期工程中如何避免錯誤,更加有效的開展工作是我的工作重點。
風(fēng)雨播撒在xx年,希望豐收在明天。繼往開來,創(chuàng)新進取是我的工作方向,愿在新一年里再度與大家攜手共繪美好藍圖。
謝謝大家!
第四篇:煉鐵學(xué)期末總結(jié)
爐料物理水蒸發(fā)對高爐冶煉過程的影響
物理水升溫,蒸發(fā)吸熱,可是爐頂溫度降低
消耗高爐上部多余熱量,對冶煉過程影響不大
結(jié)晶水分解對高爐的影響危害:
強烈吸熱,消耗大量高溫區(qū)寶貴熱量
消耗固體碳素C,破壞焦炭強度
產(chǎn)生的還原性煤氣H2、CO在上升過程中利用率不高
(高爐中下部冷卻器漏水時,也會發(fā)生類似問題。)
碳酸鹽分解危害
分解反應(yīng)本身要消耗高爐內(nèi)的熱量;
分解反應(yīng)放出的CO2沖淡了還原氣體的濃度;
與碳反應(yīng)強烈吸熱,消耗大量高溫區(qū)寶貴熱量;
消耗固體碳素C,減少還原和熱量作用的碳素;
破壞焦炭強度(使得焦炭料柱骨架作用減弱)
對策:高爐應(yīng)盡量使用全熟料(高堿度燒結(jié)礦或自熔性燒結(jié)礦配加酸性氧化球團礦)入爐,以少加或不加石灰石;
以生石灰(CaO)代替石灰石;
適當(dāng)減少石灰石的粒度。
碳素沉積反應(yīng)(析碳反應(yīng))危害:
此反應(yīng)消耗高爐上部的氣體還原劑CO;
滲入磚襯縫隙的CO在析出固體碳時,產(chǎn)生膨脹,破壞爐襯;
在爐料孔隙內(nèi)發(fā)生的析碳,可能使?fàn)t料破碎、產(chǎn)生粉末,阻礙煤氣流;
析碳反應(yīng)生成的細微碳粉阻塞爐料間空隙,使?fàn)t料透氣性降低。
氣化反應(yīng)—危害
“循環(huán)富集(Recycling enrichment)” 下部氣化、上部冷凝;
滲入磚襯縫隙,破壞爐襯;
阻塞爐料孔隙,降低爐料強度,增加煤氣流阻力。
危害:
高爐難行、懸料、爐墻結(jié)厚及結(jié)瘤等。爐渣-離子組成質(zhì)量交換時,必然涉及電子傳遞電化學(xué)反應(yīng)
對金屬離子而言:渣液中離子A 得電子鐵液中原子A鐵液中原子B 失電子渣液中離子B兩者互相關(guān)聯(lián),故稱為耦合反應(yīng)。
滲碳反應(yīng)
在低溫區(qū)域,還原出的Fe呈固態(tài)多孔,叫海綿鐵
由于2CO = CO2+C 反應(yīng)在低溫下易進行,析出碳黑;
新生的Fe對上述析碳反應(yīng)有催化左右;
海綿鐵與碳發(fā)生滲C反應(yīng):3Fe+C = Fe3C;
反應(yīng)平衡時,海綿鐵中含C量最高可達1.5%;
由于海綿鐵滲C后,熔點不斷降低,逐漸熔化成液態(tài)鐵水;
海綿鐵在熔化過程中繼續(xù)滲C,液態(tài)鐵水含C可達4%左右。
鐵水滲C反應(yīng)受溫度及其它元素影響
爐渣的理化性能
(1)熔化性能——熔化溫度及熔化性溫度
(2)流動性能
(3)爐渣的表面性質(zhì)——表面張力δ表,與界面張力δ界
液相/氣相之間→ 表面張力: δ渣/氣= 0.2~0.6 N/m
液相/液相之間→ 界面張力: δ渣/鐵= 0.9~1.2 N/m
①表面張力δ表:生成單位面積的液相與氣相的新交界面所消
耗的能量
δ表↓:表面張力小,爐內(nèi)易產(chǎn)生液泛現(xiàn)象和泡沫渣(煉鐵)、爐外易起泡造成渣溝或渣罐外溢=> 危害?在爐外易形成泡沫渣、乳化渣(如煉鋼)
②界面張力δ界:在液態(tài)渣鐵之間形成單位面積界面所消耗的能量
δ界↓:界面張力小→ 渣中帶鐵,渣鐵分離困難
(4)爐渣的脫硫性能——硫分配系數(shù)Ls
(5)爐渣的穩(wěn)定性①熱穩(wěn)定性②化學(xué)穩(wěn)定性爐渣排堿
K、Na循環(huán)富集對高爐冶煉的危害
(1)破壞爐料強度:K和Na降低爐料的強度,特別對焦炭的高溫強度影響甚大:
① 焦炭吸收K、Na后,會形成塞入式化合物KC6、KC8、KC12、KC24等,一方面使焦炭變得疏松;另一方面使焦炭反應(yīng)性增大,導(dǎo)致碳熔損反應(yīng)量增大。其結(jié)果是造成焦炭高溫強度急劇下降;
② K、Na及其低沸點化合物沉積于爐料表面和孔隙,特別是鉆入Fe2O3晶格內(nèi),將使球團礦異常膨脹,高堿度燒結(jié)礦粉化。
(2)使軟熔帶位置升高,厚度增加,初渣形成早,對造渣不利:
① FeXO、SiO2、K2O可形成熔點為700℃左右的玻璃渣相;
② 低熔點渣相糊住海綿鐵表面,使?jié)B碳、滴落困難,使軟熔帶的下沿溫度提高。
(3)K、Na促進碳素沉積反應(yīng)2CO=CO2+C的進行(催化作用),并使得高爐上部的還原速度加快(K、Na催化還原FeO);
(4)使?fàn)t襯破裂,爐墻結(jié)厚甚至結(jié)瘤:
① K、Na蒸汽滲入磚縫,氧化沉積,伴隨碳素沉積引起膨脹;
② 與磚襯形成低熔點物質(zhì)FeXO、SiO2 K2O,引起渣化;
③ 當(dāng)爐況不順、發(fā)生懸料時,煤氣橫向擴散,結(jié)果低熔點物質(zhì)FeXO、SiO2、K2O粘附焦末、礦末后,生成瘤根,久之造成結(jié)厚甚至結(jié)瘤。
(5)使整個料柱的透氣性降低,高爐順行急劇惡化:
① 使?fàn)t料強度變壞,上部透氣性降低;
② 使初渣形成早,軟熔帶位置高且厚,煤氣阻損大大增加;
③ 含K、Na爐渣的表面張力小,易泡沫化產(chǎn)生“液泛”,使中、下部透氣性降低; ④ 焦炭高溫強度下降后,高爐下部透氣性變差。
燃燒帶:風(fēng)口前碳被氧化而氣化的區(qū)域,又叫風(fēng)口回旋(循環(huán))
區(qū)。它是高爐內(nèi)唯一的氧化區(qū)域,故又稱氧化帶。
風(fēng)口燃燒帶的作用:
① 提供熱源;② 提供還原劑CO;③ 提供爐料下降的空間。
散料的流體力學(xué)特性(參數(shù))空(孔)隙度(率)粒度差別越大,ε越小
②比表面積料塊S↑→ 摩擦阻力↑、ΔP↑形狀系數(shù)④當(dāng)量直徑爐料下降的條件下降的能力,需要有空間
管道行程(Channeling)”的生成機理及危害
煤氣在爐內(nèi)沿徑向分布,與其所遇到的阻力成反比換言之:煤氣總是沿著透氣性好的路線上升的。
高爐爐料的特性及在爐內(nèi)的分布是不同的,即各種爐料粒度密度各不相同,且分布也不均勻在爐內(nèi)局部出現(xiàn)氣流超過臨界速度的狀態(tài)是可能的局部“管道行程”
“管道行程(Channeling)”的危害
爐頂溫度↑爐料加熱不充分
間接還原不好 鐵水質(zhì)量不穩(wěn)定
爐塵吹出量↑焦比↑
液泛(Floating)現(xiàn)象”的危害
高度彌散在渣鐵間的氣泡,使煤氣流阻力大大升高;
被煤氣流吹起的渣鐵,在上部較低溫度區(qū)域,有重新冷凝的危險;
渣鐵的重新冷凝,一方面將導(dǎo)致料柱(Stock)孔隙度降低,煤氣流動受阻。另一方面,可造成爐墻結(jié)厚(Wall thickening)、結(jié)瘤(Scaffolding),破壞高爐順行。
高爐懸料(Hanging)機理爐料下降的有效作用力F < 0,即爐料的有效重量< 煤氣流的浮力
高爐四大操作制度
裝料制度 送風(fēng)制度 造渣制度 熱制度
影響爐頂裝料狀況的因素“上部調(diào)劑(節(jié))” —— 依據(jù)裝料設(shè)備特點、原燃料的物理性能、在高爐內(nèi)的分布特性以及送風(fēng)制度等因素,改變爐料在爐喉的分布情況(礦/焦層厚度沿爐喉徑向分布),控制煤氣流的合理分布,最大限度地利用煤氣的熱能和化學(xué)能。
控制造渣過程和終渣性能——
熔化性能、流動性能、脫硫性能、穩(wěn)定性等。
下部調(diào)劑(節(jié))(Lower adjustment)—— 調(diào)節(jié)送
風(fēng)制度及噴吹參數(shù)(噴吹燃料種類、數(shù)量),維持合適的鼓
風(fēng)動能,以控制原始煤氣流分布。
在精料的基礎(chǔ)上,采用高壓操作、高風(fēng)溫、噴吹燃料、富氧和綜合鼓風(fēng)、提高爐襯壽命和達到提高產(chǎn)量(利用系數(shù))、降低焦比。
精料—措施
提高含鐵品位 增加熟料比 改善冶金性能 加強原料穩(wěn)定性 含鐵爐料整粒改善焦炭質(zhì)量 合理的爐料結(jié)構(gòu)高風(fēng)溫作用綜合效果 降低焦比
① 風(fēng)溫物理熱補償,焦比下降;
② 焦比降低,煤氣量減少,爐頂煤氣t頂降低,煤氣帶走熱量減少;
③ 高溫區(qū)下移,間接還原區(qū)擴大,煤氣CO利用率提高;
④ 因產(chǎn)量增加,單位鐵水熱損失相應(yīng)減少;
⑤ 風(fēng)溫高可補償噴吹熱量,增大噴吹量,節(jié)省焦比。
改善燒結(jié)料層的透氣性的對策:冷態(tài)1提高料層空隙度(1強化制粒2配天然礦3合適的粒度分布4合適的布料分布)2合適的原料粒度(1 D上升有利于P上升2 D上升不利于燒結(jié)反應(yīng)進行)熱態(tài)1控制燃料帶寬度(1配C量需合適2燃料粒度需合適3提高燃料燃燒性)2清除濕料層(1嚴格控制燒結(jié)原料的水分2提高燒結(jié)料的料溫蒸氣預(yù)熱)。
生球成型:鐵精粉成型:1(吸附水—分子引力所引起,但無成球力厚度0.005um,密度大于1冰點小于0°水不能流動。薄膜水—未平衡的分子引力所引起。具有遷移能力,且與重力無關(guān)。比普通水粘性大。顆粒開始聚合,可以流動成球,但塑性變形差。毛細水—在微細孔隙中產(chǎn)生凹液面所引起,具有將細粒物料擠向水滴而聚集合成球的作用。重力水—在重力壓力差作用下,可發(fā)生遷移的自由水,對成球是有害的,生產(chǎn)要嚴格控制不超過最大毛細水量)2(形成母球母球是造球的核心靠加水潤濕產(chǎn)生母球長大(機械力+潤濕作用)滾動中壓緊—毛細結(jié)構(gòu)變化—擠出毛細水—過濕表面又粘附礦粉—母球長大,生球壓實(機械力作用)使礦粉顆粒以最緊密的方式排列,最大限度發(fā)揮分子引力,毛細管力以及物料的摩擦阻力,使生球強度大大提高。)
第五篇:高爐煉鐵論文
高爐煉鐵論文
時間:2010-11-12 08:12:40|瀏覽:112次|評論:0條 [收藏] [評論] [進入論壇] 本文針對高爐煉鐵工藝的生產(chǎn)現(xiàn)狀進行了其技術(shù)性研究,使其高爐煉鐵具有規(guī)模大、效率高、成本低等諸多優(yōu)勢,隨著技術(shù)的發(fā)展,高爐正朝著大型化、高效化和自動化邁進。實現(xiàn)渣鐵分離。已熔化的渣?
本文針對高爐煉鐵工藝的生產(chǎn)現(xiàn)狀進行了其技術(shù)性研究,使其高爐煉鐵具有規(guī)模大、效率高、成本低等諸多優(yōu)勢,隨著技術(shù)的發(fā)展,高爐正朝著大型化、高效化和自動化邁進。實現(xiàn)渣鐵分離。已熔化的渣鐵之間及與固態(tài)焦炭接觸過程中,發(fā)生諸多反應(yīng),最后調(diào)整鐵液的成分和溫度達到終點。故保證爐料均勻穩(wěn)定的下降,控制煤氣流均勻合理分布是高質(zhì)量完成冶煉過程的關(guān)鍵。
關(guān)鍵詞: 固態(tài)焦炭 渣鐵分離 爐料均勻 煤氣流分布
緒論
高爐是煉鐵的專用設(shè)備。雖然近代技術(shù)研究了直接還原、熔融技術(shù)還原等冶煉工藝,但它們都不能取代高爐,高爐生產(chǎn)是目前獲得大量生鐵的主要手段。高爐生產(chǎn)是可持續(xù)的,他的一代壽命從開爐到大修的工作日一般為7-8年,有的已達到十年或十年以上。高爐煉鐵具有規(guī)模大、效率高、成本低等諸多優(yōu)勢,隨著技術(shù)的發(fā)展,高爐正朝著大型化、高效化和自動化邁進。1.1我國鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀
近代來高爐向大型化發(fā)方向發(fā)展,目前世界上已有數(shù)座5000立方米以上容積的高爐在生產(chǎn)。我過也已經(jīng)有4300立方米的高爐投入生產(chǎn),日產(chǎn)生鐵萬噸以上,日消耗礦石等近2萬噸,焦炭等燃料5千噸。這樣每天有數(shù)萬噸的原、燃料運進和產(chǎn)品輸出,還需要消耗大量的水、風(fēng)、電氣,生產(chǎn)規(guī)模及吞吐量如此之大,是其他企業(yè)不可比擬的。1.2加入世貿(mào)對我國鋼鐵經(jīng)濟的影響
鋼鐵工業(yè)是人類社會活動中占有著極其重要的地位,對發(fā)展國民經(jīng)濟起著極其重要的作用。無論工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、建筑及國防均離不開鋼鐵。一個國家的鋼鐵生產(chǎn)水平,就直接反映了這個國家的科學(xué)技術(shù)發(fā)展和人民的生活水平。那么自中國加入世貿(mào)組織之后,自2001年底以來,全球鋼鐵價格已上漲2倍,提升了該行業(yè)的盈利水平。同期,由所有上市鋼鐵公司股價構(gòu)成的全球鋼鐵股價格綜合指數(shù),表現(xiàn)超過所有上市公司平均股價表現(xiàn)近4倍。2003年,中國鋼鐵凈進口量(進口減去出口)約為3500萬噸。但今年,預(yù)計中國鋼鐵凈出口量大約為5000萬噸。假設(shè)這種趨勢持續(xù)下去,中國鋼鐵公司出口量的上升,的確有可能影響全球鋼鐵行業(yè)的前景。中國從2006 年開始,從鋼凈進口國轉(zhuǎn)變?yōu)閮舫隹趪?007 年中國粗鋼凈出口量占中國粗鋼產(chǎn)量的11.27%,占全球除中國外粗鋼產(chǎn)量的6.47%。今年9 月受美國金融危機的影響,國內(nèi)鋼材出口量減少為667 萬噸,較8 月份高點回落101 萬噸。奧巴馬上臺后誓言要實施自己的金融新政,力爭讓美國經(jīng)濟在任期內(nèi)重新好轉(zhuǎn)。而積極的新政,無疑也會為中國鋼鐵出口帶來新的消費希望。1.3唐鋼不銹鋼高爐的情況介紹
唐鋼不銹鋼高爐現(xiàn)共有四座煉鐵高爐分別有兩座450t、兩座550t高爐煉鐵設(shè)備,其中兩座550t高爐是由唐鋼設(shè)計院主持設(shè)計的。不銹鋼高爐現(xiàn)今以持續(xù)使用五年以上,日產(chǎn)量高,出鐵效率高,并且在三號高爐中使用了TRT自動化控制系統(tǒng),使得在隨后的生產(chǎn)過程中,高爐出鐵高效化,自動化邁進。2唐鋼不銹鋼擴大生產(chǎn)規(guī)?;目尚行匝芯?2.1唐鋼不銹鋼生產(chǎn)規(guī)模能力近一年來唐鋼不銹鋼在河北鋼鐵集團的帶領(lǐng)下,生產(chǎn)能力逐步提高,并且在近一年的生產(chǎn)效益中都有純利收入,也使得在不銹鋼擴建豎爐設(shè)備中有了充足的信心,擴建豎爐使得不銹鋼在高爐煉鐵的過程中效率提高的更快,更高效。2.2唐鋼不銹鋼擴大生產(chǎn)規(guī)模的條件
在成立了河北鋼鐵集團后正確領(lǐng)導(dǎo)下,唐鋼不銹鋼的年利潤逐年提高,且唐鋼不銹鋼公司深入開展與先進企業(yè)對標(biāo),通過與優(yōu)秀企業(yè)對標(biāo),找準(zhǔn)差距,確立工作重點,開展好提高高爐配比、降低煉鋼鋼鐵料消耗、降低白灰消耗,軋鋼1580提高成材率,以及各工序降低能源成本,全面趕超先進企業(yè)指標(biāo)。嚴格的費用控制。加強設(shè)備檢修管理,建設(shè)精干的高效干部團隊,狠抓兩個“端口”通過加強市場管理,切實踏準(zhǔn)市場節(jié)拍和實現(xiàn)順向操作。
3高爐煉鐵工藝技術(shù)研究 3.1工藝技術(shù)參數(shù)研究
高爐冶煉過程是在一個密閉的豎爐內(nèi)進行的。高爐冶煉過程的特點是,在爐料與煤氣逆流運動的過程中完成了多種錯綜復(fù)雜地交織在一起的化學(xué)反應(yīng)和物理變化,且由于高爐是密封的容器,除去投入(裝料)及產(chǎn)出(鐵、渣及煤氣)外,操作人員無法直接觀察到反應(yīng)過程的狀況,只能憑借儀器儀表間接觀察。為了弄清楚這些反應(yīng)和變化的規(guī)律,首先應(yīng)對冶煉的全過程有個總體和概括的了解,這體現(xiàn)在能正確地描繪出運行中的高爐的縱剖面和不同高度上橫截面的圖像。這將有助于正確地理解和把握各種單一過程和因素間的相互關(guān)系。高爐冶煉過程的主要目的是用鐵礦石經(jīng)濟而高效率地得到溫度和成分合乎要求的液態(tài)生鐵。為此,一方面要實現(xiàn)礦石中金屬元素(主要為Fe)和氧元素的化學(xué)分離——即還原過程;另一方面還要實現(xiàn)已被還原的金屬與脈石的機械分離——即熔化與造渣過程。最后控制溫度和液態(tài)渣鐵之間的交互作用得到溫度和化學(xué)成分合格的鐵液。全過程是在爐料自上而下、煤氣自下而上的相互緊密接觸過程中完成的。低溫的礦石在下降的過程中被煤氣由外向內(nèi)逐漸奪去氧而還原,同時又自高溫煤氣得到熱量。礦石升到一定的溫度界限時先軟化,后熔融滴落,實現(xiàn)渣鐵分離。已熔化的渣鐵之間及與固態(tài)焦炭接觸過程中,發(fā)生諸多反應(yīng),最后調(diào)整鐵液的成分和溫度達到終點。故保證爐料均勻穩(wěn)定的下降,控制煤氣流均勻合理分布是高質(zhì)量完成冶煉過程的關(guān)鍵。3.2上料系統(tǒng)的工藝
高爐供上料系統(tǒng)由貯礦槽、貯焦槽、槽下篩分、稱量運輸和向爐頂上料裝置等組成。其作用是將來自原料場,燒結(jié)廠及焦化廠的原燃料和冶金輔料,經(jīng)由貯礦槽、槽下篩分、稱量和運輸、爐料裝入料車或皮帶機,最后裝入高爐爐頂。隨著煉鐵技術(shù)的發(fā)展,中小型高爐的強化、大型高爐和無鐘頂?shù)某霈F(xiàn),對上料系統(tǒng)設(shè)備的作業(yè)連續(xù)性、自動化控制等提出來更高的要求,以此來保證高爐的正常生產(chǎn)。3.3煉鐵工藝
高爐煉鐵的原料:鐵礦石、燃料、熔劑 3.3.1鐵礦石
鐵都是以化合物的狀態(tài)存在于自然界中,尤其是以氧化鐵的狀態(tài)存在的量特別多?,F(xiàn)在將幾種比較重要的鐵礦石提出來說明:
(1)磁鐵礦(Magnetite)是一種氧化鐵的礦石,主要成份為Fe3O4,是Fe2O3和 FeO 的復(fù)合物,呈黑灰色,比重大約5.15左右,含F(xiàn)e72.4%,O 27.6%,具有磁性。在選礦(Beneficiation)時可利用磁選法,處理非常方便;但是由于其結(jié)構(gòu)細密,故被還原性較差。經(jīng)過長期風(fēng)化作用后即變成赤鐵礦。
(2)赤鐵礦(Hematite)也是一種氧化鐵的礦石,主要成份為Fe2O3,呈暗紅色,比重大約為5.26,含F(xiàn)e70%,O 30%,是最主要的鐵礦石。由其本身結(jié)構(gòu)狀況的不同又可分成很多類別,如赤色赤鐵礦(Red hematite)、鏡鐵礦(Specularhematite)、云母鐵礦(Micaceous hematite)、粘土質(zhì)赤鐵(Red Ocher)等。(3)褐鐵礦(Limonite)這是含有氫氧化鐵的礦石。它是針鐵礦(Goethite)HFeO2和鱗鐵礦(Lepidocrocite)FeO(OH)兩種不同結(jié)構(gòu)礦石的統(tǒng)稱,也有人把它主要成份的化學(xué)式寫成mFe2O3.nH2O,呈現(xiàn)土黃或棕色,含有Fe約62%,O 27%,H2O 11%,比重約為3.6~4.0,多半是附存在其它鐵礦石之中。
(4)菱鐵礦(Siderite)是含有碳酸鐵的礦石,主要成份為FeCO3,呈現(xiàn)青灰色,比重在3.8左右。這種礦石多半含有相當(dāng)多數(shù)量的鈣鹽和鎂鹽。由于碳酸根在高溫約800~900℃時會吸收大量的熱而放出二氧化碳,所以我們多半先把這一類礦石加以焙燒之后再加入鼓風(fēng)爐。
另外還有鐵的硅酸鹽礦(Silicate Iron)硫化鐵礦(Sulphide iron)3.3.2燃料
煉鐵的主要燃料是焦炭。煙煤在隔絕空氣的條件下,加熱到950-1050℃,經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段最終制成焦炭,這一過程叫高溫?zé)捊梗ǜ邷馗绅s)。其作用是熔化爐料并使鐵水過熱,支撐料柱保持其良好的透氣性。因此,鑄造焦應(yīng)具備塊度大、反應(yīng)性低、氣孔率小、具有足夠的抗沖擊破碎強度、灰分和硫分低等特點。(1)、焦炭分布
從我國焦炭產(chǎn)量分布情況看,我國煉焦企業(yè)地域分布不平衡,主要分布于華北、華東和東北地區(qū)。
(2)、焦炭主要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅、鈦、銻、汞等有色金屬的鼓風(fēng)爐冶煉,起還原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架作用。(3)、焦炭的物理性質(zhì)
焦炭物理性質(zhì)包括焦炭篩分組成、焦炭散密度、焦炭真相對密度、焦炭視相對密度、焦炭氣孔率、焦炭比熱容、焦炭熱導(dǎo)率、焦炭熱應(yīng)力、焦炭著火溫度、焦炭熱膨脹系數(shù)、焦炭收縮率、焦炭電阻率和焦炭透氣性等。
焦炭的物理性質(zhì)與其常溫機械強度和熱強度及化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。焦炭的主要物理性質(zhì)如下:
真密度為1.8-1.95g/cm3; 視密度為0.88-1.08g/cm3; 氣孔率為35-55%;
散密度為400-500kg/m3;
平均比熱容為0.808kj/(kgk)(100℃),1.465kj/(kgk)(1000℃); 熱導(dǎo)率為2.64kj/(mhk)(常溫),6.91kg/(mhk)(900℃); 著火溫度(空氣中)為450-650℃; 干燥無灰基低熱值為30-32KJ/g; 比表面積為0.6-0.8m2/g。(4)、焦炭的質(zhì)量指標(biāo)
焦炭是高溫干餾的固體產(chǎn)物,主要成分是碳,是具有裂紋和不規(guī)則的孔孢結(jié)構(gòu)體(或孔孢多孔體)。裂紋的多少直接影響到焦炭的力度和抗碎強度,其指標(biāo)一般以裂紋度(指單位體積焦炭內(nèi)的裂紋長度的多少)來衡量。衡量孔孢結(jié)構(gòu)的指標(biāo)主要用氣孔率(只焦炭氣孔體積占總體積的百分數(shù))來表示,它影響到焦炭的反應(yīng)性和強度。不同用途的焦炭,對氣孔率指標(biāo)要求不同,一般冶金焦氣孔率要求在40~45%,鑄造焦要求在35~40%,出口焦要求在30%左右。焦炭裂紋度與氣孔率的高低,與煉焦所用煤種有直接關(guān)系,如以氣煤為主煉得的焦炭,裂紋多,氣孔率高,強度低;而以焦煤作為基礎(chǔ)煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率低、強度高。焦炭強度通常用抗碎強度和耐磨強度兩個指標(biāo)來表示。焦炭的抗碎強度是指焦炭能抵抗受外來沖擊力而不沿結(jié)構(gòu)的裂紋或缺陷處破碎的能力,用M40值表示;焦炭的耐磨強度是指焦炭能抵抗外來摩檫力而不產(chǎn)生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力,用M10值表示。焦炭的裂紋度影響其抗碎強度M40值,焦炭的孔孢結(jié)構(gòu)影響耐磨強度M10值。M40和M10值的測定方法很多,我國多采用德國米貢轉(zhuǎn)鼓試驗的方法。
(5)、焦炭質(zhì)量的評價
①、焦炭中的硫分:硫是生鐵冶煉的有害雜質(zhì)之一,它使生鐵質(zhì)量降低。在煉鋼生鐵中硫含量大于0.07%即為廢品。由高爐爐料帶入爐內(nèi)的硫有11%來自礦石;3.5%來自石灰石;82.5%來自焦炭,所以焦炭是爐料中硫的主要來源。焦炭硫分的高低直接影響到高爐煉鐵生產(chǎn)。當(dāng)焦炭硫分大于1.6%,硫份每增加0.1%,焦炭使用量增加1.8%,石灰石加入量增加3.7%,礦石加入量增加0.3%高爐產(chǎn)量降低1.5—2.0%.冶金焦的含硫量規(guī)定不大于1%,大中型高爐使用的冶金焦含硫量小于0.4—0.7%。
②、焦炭中的磷分:煉鐵用的冶金焦含磷量應(yīng)在0.02—0.03%以下。
③、焦炭中的灰分:焦炭的灰分對高爐冶煉的影響是十分顯著的。焦炭灰分增加1%,焦炭用量增加2—2.5%因此,焦炭灰分的降低是十分必要的。
④、焦炭中的揮發(fā)分:根據(jù)焦炭的揮發(fā)分含量可判斷焦炭成熟度。如揮發(fā)分大于1.5%,則表示生焦;揮發(fā)分小于0.5—0.7%,則表示過火,一般成熟的冶金焦揮發(fā)分為1%左右。⑤、焦炭中的水分:水分波動會使焦炭計量不準(zhǔn),從而引起爐況波動。此外,焦炭水分提高會使M04偏高,M10偏低,給轉(zhuǎn)鼓指標(biāo)帶來誤差。
⑥、焦炭的篩分組成:在高爐冶煉中焦炭的粒度也是很重要的。我國過去對焦炭粒度要求為:對大焦?fàn)t(1300—2000平方米)焦炭粒度大于40毫米;中、小高爐焦炭粒度大于25毫米。但目前一些鋼廠的試驗表明,焦炭粒度在40—25毫米為好。大于80毫米的焦炭要整粒,使其粒度范圍變化不大。這樣焦炭塊度均一,空隙大,阻力小,爐況運行良好。3.3.3熔劑
(1)、熔劑的作用
熔劑在冶煉過程中的主要作用有:
①.使還原出來的鐵與脈石和灰分實現(xiàn)良好分離,并順利從爐缸流出,即渣鐵分離。②.生成一定數(shù)量和一定物理、化學(xué)性能的爐渣,去除有害雜質(zhì)硫,確保生鐵質(zhì)量。(2)、熔劑的種類
根據(jù)礦石中脈石成分的不同,高爐冶煉使用的熔劑,按其性質(zhì)可分為堿性、酸性和中性三類。
①.堿性熔劑
常用的堿性熔劑有石灰石(CaC03)和白云石(CaC03·MgC03)。
②.酸性熔劑
作為酸性熔劑使用的有石英石(Si02)、均熱爐渣(主要成分為2FeO、Si02)及含酸性脈石的貧鐵礦等。
③.中性熔劑
高鋁原料。如鐵釩土和粘土頁巖。
三、對堿性熔劑的質(zhì)量要求
對堿性熔劑的質(zhì)量有如下要求:
1.堿性氧化物(CaO+MgO)含量高,酸性氧化物(Si02+A1203)愈少愈好?;蛉蹌┑挠行蹌┬杂哂谩?/p>
一般要求石灰石中Ca0的質(zhì)量分數(shù)不低于50%,Si02+A1203的質(zhì)量分數(shù)不超過3.5%。
熔劑的有效熔劑性是指熔劑按爐渣堿度的要求,除去本身酸性氧化物含量所消耗的堿性氧化物外,剩余部分的堿性氧化物含量??捎孟率奖硎荆?/p>
當(dāng)熔劑中與爐渣中Mg0含量很少時,計算式可簡化為: 2.有害雜質(zhì)硫、磷含量要少。石灰石中一般硫的質(zhì)量分數(shù)只有0.01%~0.08%,磷的質(zhì)量分數(shù)為0.001%~0.03%。
3.較高的機械強度,粒度要均勻,大小適中。
適宜的石灰石入爐粒度范圍是:大中型高爐為20~50mm,小型高爐為l0~30mm。當(dāng)爐渣黏稠引起爐況失常時,還可短期適量加入螢石(CaF2),以稀釋爐渣和洗掉爐襯上的堆積物
四.高爐煉鐵的工藝流程
煉鐵工藝是是將含鐵原料(燒結(jié)礦、球團礦或鐵礦)、燃料(焦炭、煤粉等)及其它輔助原料(石灰石、白云石、錳礦等)按一定比例裝入高爐,并由熱風(fēng)爐向高爐內(nèi)鼓入熱風(fēng)助焦炭燃燒,原料、燃料隨著爐內(nèi)熔煉等過程的進行而下降。在爐料下降和煤氣上升過程中,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)合而成渣,爐底鐵水間斷地放出裝入鐵水罐,送往煉鋼廠。同時產(chǎn)生高爐煤氣,爐渣兩種副產(chǎn)品,高爐渣水淬后全部作為水泥生產(chǎn)原料。煉鐵工藝流程和主要排污節(jié)點見上圖 3.3.4高爐煉鐵原的理
煉鐵過程實質(zhì)上是將鐵從其自然形態(tài)——礦石等含鐵化合物中還原出來的過程。
煉鐵方法主要有高爐法、直接還原法、熔融還原法等,其原理是礦石在特定的氣氛中(還原物質(zhì)CO、H2、C;適宜溫度等)通過物化反應(yīng)獲取還原后的生鐵。生鐵除了少部分用于鑄造外,絕大部分是作為煉鋼原料。
高爐煉鐵是現(xiàn)代煉鐵的主要方法,鋼鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。這種方法是由古代豎爐煉鐵發(fā)展、改進而成的。盡管世界各國研究發(fā)展了很多新的煉鐵法,但由于高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)良好,工藝簡單,生產(chǎn)量大,勞動生產(chǎn)率高,能耗低,這種方法生產(chǎn)的鐵仍占世界鐵總產(chǎn)量的95%以上。
高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石),從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭(有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料)中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣,在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧,從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣,從渣口排出。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。3.3.5高爐的主要組成部分
高爐爐殼:爐殼的作用是固定冷卻設(shè)備,保證高爐砌體牢固,密封爐體,有的還承受爐頂載荷、熱應(yīng)力和內(nèi)部的煤氣壓力,有時要抵抗崩料、坐料甚至可能發(fā)生的煤氣爆炸的突然沖擊,因此要有足夠的強度。
爐喉:高爐本體的最上部分,呈圓筒形。爐喉既是爐料的加入口,也是煤氣的導(dǎo)出口。它對爐料和煤氣的上部分布起控制和調(diào)節(jié)作用。
爐身:高爐鐵礦石間接還原的主要區(qū)域,呈圓錐臺簡稱圓臺形,由上向下逐漸擴大,用以使?fàn)t料在遇熱發(fā)生體積膨脹后不致形成料拱,并減小爐料下降阻找力。爐身角的大小對爐料下降和煤氣流分布有很大影響。
爐腰:高爐直徑最大的部位。它使?fàn)t身和爐腹得以合理過渡。由于在爐腰部位有爐渣形成,并且粘稠的初成渣會使?fàn)t料透氣性惡化,為減小煤氣流的阻力,在渣量大時可適當(dāng)擴大爐腰直徑,但仍要使它和其他部位尺寸保持合適的比例關(guān)系,比值以取上限為宜。爐腰高度對高爐冶煉過程影響不很顯著,一般只在很小范圍內(nèi)變動。
爐腹:高爐熔化和造渣的主要區(qū)段,呈倒錐臺形。為適應(yīng)爐料熔化后體積收縮的特點,其直徑自上而下逐漸縮小,形成一定的爐腹角。爐腹的存在,使燃燒帶處于合適位置,有利于氣流均勻分布。爐腹高度隨高爐容積大小而定,但不能過高或過低,一般為3.0~3.6m。爐腹角一般為79~82 ;過大,不利于煤氣流分布;過小,則不利于爐料順行。
爐缸:高爐燃料燃燒、渣鐵反應(yīng)和貯存及排放區(qū)域,呈圓筒形。出鐵口、渣口和風(fēng)口都設(shè)在爐缸部位,因此它也是承受高溫煤氣及渣鐵物理和化學(xué)侵蝕最劇烈的部位,對高爐煤氣的初始分布、熱制度、生鐵質(zhì)量和品種都有極重要的影響。
爐底:高爐爐底砌體不僅要承受爐料、渣液及鐵水的靜壓力,而且受到1400~4600℃的高溫、機械和化學(xué)侵蝕、其侵蝕程度決定著高爐的一代壽命。只有砌體表面溫度降低到它所接觸的渣鐵凝固溫度,并且表面生成渣皮(或鐵殼),才能阻止其進一步受到侵蝕,所以必需對爐底進行冷卻。通常采用風(fēng)冷或水冷。目前我國大中型高爐大都采用全碳磚爐底或碳磚和高鋁磚綜合爐底,大大改善了爐底的散熱能力。
爐基:它的作用是將所集中承擔(dān)的重量按照地層承載能力均勻地傳給地層,因而其形狀都是向下擴大的。高爐和爐基的總重量常為高爐容積的10~18倍(噸)。爐基不許有不均勻的下沉,一般爐基的傾斜值不大于0.1%~0.5%。高爐爐基應(yīng)有足夠的強度和耐熱能力,使其在各種應(yīng)力作用下不致產(chǎn)生裂縫。爐基常做成圓形或多邊形,以減少熱應(yīng)力的不均勻分布。
爐襯:高爐爐襯組成高爐的工作空間,并起到減少高爐熱損失、保護爐殼和其它金屬結(jié)構(gòu)免受熱應(yīng)力和化學(xué)侵蝕的作用。爐襯是用能夠抵抗高溫作用的耐火材料砌筑而成的。爐襯的損壞受多種因素的影響,各部位工作條件不同,受損壞的機理也不同,因此必須根據(jù)部位、冷卻和高爐操作等因素,選用不同的耐火材料。
爐喉護板:爐喉在爐料頻繁撞擊和高溫的煤氣流沖刷下,工作條件十分惡劣,維護其圓筒形狀不被破壞是高爐上部調(diào)節(jié)的先決條件。為此,在爐喉設(shè)置保護板(鋼磚)。小高爐的爐喉保護板可以用鑄鐵做成開口的匣子形狀;大高爐的爐喉護板則用100~150mm厚的鑄鋼做成。爐喉護板主要有塊狀、條狀和變徑幾種形式。變徑爐喉護板還起著調(diào)節(jié)爐料和煤氣流分布的作用。
3.3.6高爐解體
為了在操作技術(shù)上能正確處理高爐冶煉中經(jīng)常出現(xiàn)的復(fù)雜現(xiàn)象,就要切實了解爐內(nèi)狀況。在盡量保持高爐的原有生產(chǎn)狀態(tài)下停爐、注水冷卻或充氮冷卻后,對從爐喉的爐料開始一直到爐底的積鐵所進行的細致的解體調(diào)查,稱為高爐解體調(diào)查。它雖不能完全了解高爐生產(chǎn)的動態(tài)情況,但對了解高爐過程、強化高爐冶煉很有參考價值。
3.3.7高爐冷卻裝置
高爐爐襯內(nèi)部溫度高達1400℃,一般耐火磚都要軟化和變形。高爐冷卻裝置是為延長磚襯壽命而設(shè)置的,用以使?fàn)t襯內(nèi)的熱量傳遞出動,并在高爐下部使?fàn)t渣在爐襯上冷凝成一層保護性渣皮,按結(jié)構(gòu)不同,高爐冷卻設(shè)備大致可分為:外部噴水冷卻、風(fēng)口渣口冷卻、冷卻壁和冷卻水箱以及風(fēng)冷(水冷)爐底等裝置。
3.3.8高爐灰
也叫爐塵,系高爐煤氣帶出的爐料粉末。其數(shù)量除了與高爐冶煉強度、爐頂壓力有關(guān)外,還與爐料的性質(zhì)有很大關(guān)系。爐料粉末多,帶出的爐塵量就大。目前,每煉一噸鐵約有 10~100kg的高爐灰。高爐灰通常含鐵40%左右,并含有較多的碳和堿性氧化物;其主要成分是焦末和礦粉。燒結(jié)料中加入部分高爐灰,可節(jié)約熔劑和降低燃料消耗。
3.3.9高爐除塵器
用來收集高爐煤氣中所含灰塵的設(shè)備。高爐用除塵器有重力除塵器、離心除塵器、旋風(fēng)除塵器、洗滌塔、文氏管、洗氣機、電除塵器、布袋除塵器等。粗?;覊m(>60~90um),可用重力除塵器、離心除塵器及旋風(fēng)除塵器等除塵;細粒灰塵則需用洗氣機、電除塵器等除塵設(shè)備。
3.3.10高爐鼓風(fēng)機
高爐最重要的動力設(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力?,F(xiàn)代大、中型高爐所用的鼓風(fēng)機,大多用汽輪機驅(qū)動的離心式鼓風(fēng)機和軸流式鼓風(fēng)機。近年來使用大容量同步電動鼓風(fēng)機。這種鼓風(fēng)機耗電雖多,但啟動方便,易于維修,投資較少。高爐冶煉要求鼓風(fēng)機能供給一定量的空氣,以保證燃燒一定的碳;其所需風(fēng)量的大小不僅與爐容成正比,而且與高爐強化程度有關(guān)、一般按單位爐容2.1~2.5m3/min的風(fēng)量配備。但實際上不少的高爐考慮到生產(chǎn)的發(fā)展,配備的風(fēng)機能力都大于這一比例
高爐煉鐵生產(chǎn)是冶金(鋼鐵)工業(yè)最主要的環(huán)節(jié)。高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規(guī)定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐,并使?fàn)t喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內(nèi)形成交替分層結(jié)構(gòu)。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣,聚集在爐缸中,定期從鐵口、渣口放出。高爐生產(chǎn)是連續(xù)進行的。一代高爐(從開爐到大修停爐為一代)能連續(xù)生產(chǎn)幾年到十幾年。本專題將詳細介紹高爐煉鐵生產(chǎn)的工藝流程,主要工藝設(shè)備的工作原理以及控制要求等信息。由于時間的倉促和編輯水平有限,專題中難免出現(xiàn)遺漏或錯誤的地方,歡迎大家補充指正。
高爐冶煉目的:將礦石中的鐵元素提取出來,生產(chǎn)出來的主要產(chǎn)品為鐵水。付產(chǎn)品有:水渣、礦渣棉和高爐煤氣等。
3.3.11高爐冶煉工藝--爐前操作
一、爐前操作的任務(wù)
1、利用開口機、泥炮、堵渣機等專用設(shè)備和各種工具,按規(guī)定的時間分別打開渣、鐵口,放出渣、鐵,并經(jīng)渣鐵溝分別流人渣、鐵罐內(nèi),渣鐵出完后封堵渣、鐵口,以保證高爐生產(chǎn)的連續(xù)進行。
2.完成渣、鐵口和各種爐前專用設(shè)備的維護工作。
3、制作和修補撇渣器、出鐵主溝及渣、鐵溝。
4、更換風(fēng)、渣口等冷卻設(shè)備及清理渣鐵運輸線等一系列與出渣出鐵相關(guān)的工作。
高爐冶煉工藝--高爐基本操作 :
高爐基本操作制度:
高爐爐況穩(wěn)定順行:一般是指爐內(nèi)的爐料下降與煤氣流上升均勻,爐溫穩(wěn)定充沛,生鐵合格,高產(chǎn)低耗。
操作制度:根據(jù)高爐具體條件(如高爐爐型、設(shè)備水平、原料條件、生產(chǎn)計劃及品種指標(biāo)要求)制定的高爐操作準(zhǔn)則。
高爐基本操作制度:裝料制度、送風(fēng)制度、爐缸熱制度和造渣制度。
高爐冶煉主要工藝設(shè)備簡介: [高爐設(shè)備]高爐 :
橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼,殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)良好,工藝 簡單,生產(chǎn)量大,勞動生產(chǎn)效率高,能耗低等優(yōu)點,故這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的絕大部分。高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石),從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭(有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料)中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣,在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧,從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣,從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出,經(jīng)除塵后,作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵,還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣。[高爐設(shè)備]高爐熱風(fēng)爐介紹 :
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。提高風(fēng)溫可以通過提高煤氣熱值、優(yōu)化熱風(fēng)爐及送風(fēng)管道結(jié)構(gòu)、預(yù)熱煤氣和助燃空氣、改善熱風(fēng)爐操作等技術(shù)措施來實現(xiàn)。理論研究和生產(chǎn)實踐表明,采用優(yōu)化的熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)、提高熱風(fēng)爐熱效率、延長熱風(fēng)爐壽命是提高風(fēng)溫的有效途徑。[高爐設(shè)備]鐵水罐車:
鐵水罐車用于運送鐵水,實現(xiàn)鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉(zhuǎn)移或放置在混鐵爐下,用于高爐或混鐵爐等出鐵。3.4高爐煤氣清洗系統(tǒng)
從高爐爐頂排出的煤氣一般汗CO2 15-20%,CO 20-26%,其發(fā)熱值大于3200KJ/m3,裝入高爐的焦炭等燃料的熱量約有三分之一通過高爐煤氣排出。因此將高爐煤氣作為鋼鐵廠的一部分充分加以利用,在經(jīng)濟上十分重要。一般是將高爐煤氣單獨使用,或者和焦?fàn)t煤氣摻合使用,作為熱風(fēng)爐、焦?fàn)t、加熱爐、發(fā)電廠鍋爐的燃料。但從爐頂排出的高爐粗煤氣含有10-40g/m3的粉塵,具體數(shù)值取決與爐料中的粉塵率和爐頂壓力、煤氣流速,使用富氧等情況。
3.4.1高爐煤氣除塵系統(tǒng)的組成
我國1000m3以上的高爐采用煤氣除塵系統(tǒng),從爐喉出來的煤氣先經(jīng)過重力除塵器進行除塵,然后經(jīng)過洗滌塔進行半精除塵在進入文氏管進行精除塵,除塵后的煤氣經(jīng)過脫水器進入凈煤氣總管。但隨著爐頂壓力的增高,促進了文氏管的效率提高,近年來大型高爐已用串聯(lián)雙級文氏管系統(tǒng)來代替塔后文氏管系統(tǒng)。3.4.1脫泥脫水設(shè)備
高爐煤氣經(jīng)過洗滌塔、文氏管等除塵裝置濕法清洗后,煤氣中夾帶部分水泥和灰泥。水分會降低煤氣發(fā)熱值,同時由于水滴中帶有灰塵,影響煤氣的實際除塵效果,必須采用脫泥脫水設(shè)備使其從煤氣中分離出來。目前,高爐煤氣清洗系統(tǒng)中采用的脫泥脫水設(shè)備主要有重力式灰泥捕集器、旋風(fēng)式灰泥捕集器、傘形或傘旋脫水器和填料式脫水器。3.4.1.2重力式灰泥捕集器
氣流進入重力式灰泥捕集器后,速度降低,并且改變氣流方向,而氣流中的灰泥和水滴仍直線加速沉降,產(chǎn)生了水氣分離,重力式灰泥捕集器結(jié)構(gòu)簡單,不易堵塞,但對細塵粒和水滴的脫塵效率不高。
重力式灰泥捕集器有擋板式和直入式兩種型式 3.4.1.3旋風(fēng)式灰泥捕集器
把煤氣從切向引入捕集器,利用氣流的回旋運動,灰泥由于離心力的作業(yè)碰撞圓筒壁而沉降,達到捕集灰泥的目的。3.4.1.4傘形或傘旋脫水器
傘形脫水器是一種利用改變煤氣流向,使水滴撞于傘形擋板上,因失去動能而分離的脫水器設(shè)備。
3.4.1.5填料脫水器
填料脫水器一般作為最后一級的脫水設(shè)備,同題高度約為二倍筒體直徑。筒內(nèi)填料目前多用角鋼代替木材。材料脫水器的脫水效率為85%,煤氣流經(jīng)脫水器的壓力降為500-1000Pa。
結(jié)論: 高爐工作者應(yīng)努力防止各種事故的發(fā)生,保證聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)進行。目前上料系統(tǒng)多采用皮帶上料,電子計算機,工業(yè)電視等,但必須保證其可持續(xù)作業(yè)。高爐從開爐投產(chǎn)到停爐中,此期間連續(xù)不間斷生產(chǎn),僅在設(shè)備檢修或發(fā)生時候是才停產(chǎn)。那么我們必須保證各個環(huán)節(jié)都步步到位,要不必然會影響整個高爐冶煉過程,甚至停產(chǎn),給企業(yè)造成巨大損失。
參考文獻;
1.李士玲主編 煉鐵工藝
2.韓志進主編 趙育新副主編 高爐煉鐵實習(xí)3.陳坤楠主編 煉鐵設(shè)備