煉鐵講義高爐煉鐵工藝課件

6.1高爐煉鐵生產的原則各類因素之間關系的分析1）產量和消耗之間的關系2）效益與產量、消耗之間的關系3）產量與高爐壽命、效益之間的關系4）產量與質量之間的關系1）產量和消耗之間的關系高爐有效容積利用系數(shù)=冶煉強度/焦比為了使高爐產量↑有4種途徑：I不變，K↓K不變，I↑隨I↑，K有所↓隨I↑，K有所↑但K上升的幅度不如冶煉強度增長的幅度大（一般不采用）對一個實際高爐而言，存在與最低焦比相適宜的冶煉強度I適冶煉強度和焦比之間的關系冶煉強度和焦比的關系分析I＜I適時：煤氣流速低，動壓頭小→煤氣分布不均勻（邊緣發(fā)展）→煤氣熱能、化學能利用不充分→直接還原發(fā)展→焦比升高隨I↑→煤氣流分布改善（風量、煤氣量↑，煤氣速度↑）→煤氣熱能、化學能利用改善→間接還原發(fā)展→焦比降低（直到與I適相對應的最低焦比值）冶煉強度和焦比的關系分析I＞I適時：煤氣流速過大4）產量與質量之間的關系高爐精料水平（爐內透氣性）最嚴重的：爐缸和爐底燒穿影響爐頂裝料狀況的因素采用高質量爐襯（碳磚、碳化硅磚等）高壓操作對高爐冶煉的影響有哪些？說明原因。3高爐強化冶煉的措施爐喉、爐身各層徑向的溫度（流量）分布均勻穩(wěn)定若處理不及時或處理不當，會發(fā)展成較嚴重的失常，如：爐缸堆積、大涼、爐缸凍結等產量提高，單位生鐵熱損減少；爐料性質對布料的影響（A）含S、S量符合要求，鐵溫適宜，出鐵始末鐵溫相近，相鄰鐵次的鐵溫及成分相近三、高爐接受高風溫的條件無鐘爐頂——旋轉溜槽在最小夾角時其出口至料面的垂直距離含S、S量符合要求，鐵溫適宜，出鐵始末鐵溫相近，相鄰鐵次的鐵溫及成分相近影響爐內原始煤氣流的分布。因此受到諸如內部、外部、主觀和客觀的眾多因素的影響，造成高爐爐況的波動是絕對的，經常性的。富氧鼓風與噴吹煤粉有何關系？先入爐的料在爐墻邊沿分布較多爐料性質對布料的影響（C）適宜冶煉強度和焦比的關系冶煉條件改善加強原料準備采取合理的爐料結構提高爐頂煤氣壓力使用綜合鼓風改造設備各類因素之間關系的分析1）產量和消耗之間的關系2）效益與產量、消耗之間的關系（自學）3）產量與高爐壽命、效益之間的關系4）產量與質量之間的關系各類因素之間關系的分析1）產量和消耗之間的關系2）效益與產量、消耗之間的關系（自學）3）產量與高爐壽命、效益之間的關系4）產量與質量之間的關系3）產量與高爐壽命、效益之間的關系提高高爐壽命的對策采用高質量爐襯（碳磚、碳化硅磚等）改進高爐冷卻設備和采取先進的冷卻技術采用釩鈦爐渣護爐提高高爐的操作水平各類因素之間關系的分析1）產量和消耗之間的關系2）效益與產量、消耗之間的關系（自學）3）產量與高爐壽命、效益之間的關系4）產量與質量之間的關系4）產量與質量之間的關系6.2高爐操作制度1）裝料制度爐料裝入爐內方式的總稱；不同爐料對煤氣流的阻力有差異；爐料在高爐截面上的分布狀況影響煤氣流的分布；煤氣流分布直接影響礦石的下降、還原、軟化熔融等。爐料性質對布料的影響（A）采用高質量爐襯（碳磚、碳化硅磚等）渣溫適宜，流動性好，上下渣及各渣口渣溫相同鐵流穩(wěn)定，出鐵量與預計量相近每批礦石的重量稱為礦石批重；通常用熱量是否充沛、爐溫是否穩(wěn)定來衡量熱狀態(tài)。4）產量與質量之間的關系爐料性質對布料的影響（C）3）產量與高爐壽命、效益之間的關系3高爐強化冶煉的措施影響爐頂裝料狀況的因素上渣帶鐵少，渣口破損少發(fā)展邊緣氣流，抑制中心氣流3）產量與高爐壽命、效益之間的關系爐料性質對布料的影響（B）→焦比降低（直到與I適相對應的最低焦比值）高爐熱狀態(tài)是指爐子各部位具有足夠相應溫度的熱量以滿足冶煉過程中加熱爐料和各種物理化學反應所需的熱量，以及過熱液態(tài)產品達到要求的溫度?！苯舆€原發(fā)展對一個實際高爐而言，存在與最低焦比相適宜的冶煉強度I適終渣性能控制是指爐渣具有良好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性以保證良好的爐缸熱狀態(tài)和合理的渣鐵溫度，以控制好生鐵成分：[Si]和[S]。含S、S量符合要求，鐵溫適宜，出鐵始末鐵溫相近，相鄰鐵次的鐵溫及成分相近改進高爐冷卻設備和采取先進的冷卻技術爐料性質對布料的影響（B）爐料性質對布料的影響（C）高爐爐頂裝料設備料車——鐘式P·W——無鐘式影響爐頂裝料狀況的因素（1）料線的定義鐘式爐頂——大鐘在開啟位置時的下沿至料面的垂直距離無鐘爐頂——旋轉溜槽在最小夾角時其出口至料面的垂直距離料線生產上料線一般是相對穩(wěn)定的，只有在裝料順序調節(jié)不能滿足要求時才改變料線。料線不宜選得太深，因為過深的料線不僅使爐喉部分容積得不到利用，而且礦焦界面混合效應加大，不利于煤氣流運動和爐礦順行。料線對布料的影響料線越高，爐料堆尖離爐墻越遠發(fā)展邊緣氣流，抑制中心氣流對一個實際高爐而言，存在與最低焦比相適宜的冶煉強度I適2）效益與產量、消耗之間的關系（自學）爐料性質對布料的影響（A）生鐵含硅可控制在下限水平。3）產量與高爐壽命、效益之間的關系提高風溫可采取什么措施？風溫的進一步提高受何限制？

5.→煤氣熱能、化學能利用不充分渣樣斷口與冶煉鐵種及造渣制度相適應對一個實際高爐而言，存在與最低焦比相適宜的冶煉強度I適高爐精料水平（爐內透氣性）鐵流穩(wěn)定，出鐵量與預計量相近高爐精料水平（爐內透氣性）發(fā)展邊緣氣流，抑制中心氣流包括：風量、風溫、風壓、風中含氧量、濕分、風口直徑、噴吹量等參數(shù)→風速和鼓風動能CO2曲線及溫度曲線與基本操作制度的經驗值相符高爐噴煤的效果何在？噴吹煤粉對高爐冶煉的影響如何？其原因何在。采用高質量爐襯（碳磚、碳化硅磚等）采用高質量爐襯（碳磚、碳化硅磚等）隨I↑→煤氣流分布改善（風量、煤氣量↑，煤氣速度↑）高爐熱狀態(tài)是指爐子各部位具有足夠相應溫度的熱量以滿足冶煉過程中加熱爐料和各種物理化學反應所需的熱量，以及過熱液態(tài)產品達到要求的溫度。4）產量與質量之間的關系每批礦石的重量稱為礦石批重；適宜冶煉強度和焦比的關系4）產量與質量之間的關系影響爐內原始煤氣流的分布。何謂“加濕鼓風”、“脫濕鼓風”？說明各自對高爐冶煉的影響。料線不宜選得太深，因為過深的料線不僅使爐喉部分容積得不到利用，而且礦焦界面混合效應加大，不利于煤氣流運動和爐礦順行。富氧鼓風與噴吹煤粉有何關系？3）產量與高爐壽命、效益之間的關系風壓與風量的數(shù)值互相適應采用高質量爐襯（碳磚、碳化硅磚等）3）產量與高爐壽命、效益之間的關系各類因素之間關系的分析高爐熱狀態(tài)是指爐子各部位具有足夠相應溫度的熱量以滿足冶煉過程中加熱爐料和各種物理化學反應所需的熱量，以及過熱液態(tài)產品達到要求的溫度。在工藝操作上控制高爐內熱狀態(tài)的方法的總稱。煤氣阻力損失（ΔP）↑爐料性質對布料的影響（A）高爐噴煤的效果何在？噴吹煤粉對高爐冶煉的影響如何？其原因何在。爐料性質對布料的影響（C）不同爐料對煤氣流的阻力有差異；2）效益與產量、消耗之間的關系高爐熱狀態(tài)是指爐子各部位具有足夠相應溫度的熱量以滿足冶煉過程中加熱爐料和各種物理化學反應所需的熱量，以及過熱液態(tài)產品達到要求的溫度。（2）料批批重定義爐料是分批加入高爐的。每批礦石的重量稱為礦石批重；每批焦炭的重量稱為焦炭批重。爐料批重對布料的影響（3）裝料順序定義爐料中礦石和焦炭裝入高爐內的先后順序稱為裝料順序一般而言：先入爐的料在爐墻邊沿分布較多堆積到一定程度后才會滾向中心裝料順序對布料的影響6.2高爐操作制度2）送風制度通過風口向爐內鼓風的各種控制參數(shù)的總稱。包括：風量、風溫、風壓、風中含氧量、濕分、風口直徑、噴吹量等參數(shù)→風速和鼓風動能影響爐內原始煤氣流的分布。6.2高爐操作制度3）造渣制度3）造渣制度終渣性能控制是指爐渣具有良好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性以保證良好的爐缸熱狀態(tài)和合理的渣鐵溫度，以控制好生鐵成分：[Si]和[S]。造渣制度應相對穩(wěn)定。只有在改換冶煉產品品種或原料成分大變動造成有害雜質增加或出現(xiàn)不合格產品，爐襯結厚需要洗爐，爐襯嚴重侵蝕需要護爐，排堿以及處理爐礦失常等特殊情況下才調整造渣制度。6.2高爐操作制度4）熱制度在工藝操作上控制高爐內熱狀態(tài)的方法的總稱。高爐熱狀態(tài)是指爐子各部位具有足夠相應溫度的熱量以滿足冶煉過程中加熱爐料和各種物理化學反應所需的熱量，以及過熱液態(tài)產品達到要求的溫度。通常用熱量是否充沛、爐溫是否穩(wěn)定來衡量熱狀態(tài)。4）熱制度5）爐礦判斷

高爐冶煉是在密閉的豎爐內進行的極為復雜的物理化學反應和熱交換過程，同時它又是一個依靠各輔助系統(tǒng)工作，以及生產組織等支撐的過程。因此受到諸如內部、外部、主觀和客觀的眾多因素的影響，造成高爐爐況的波動是絕對的，經常性的。生產者的重要任務是及時準確地判斷爐況，并在此基礎上采用各種調節(jié)措施，保證高爐順行，避免爐況劇烈波動而造成爐況失常，甚至生產事故。

5）爐礦判斷爐況判斷是生產者通過直接觀察和儀表監(jiān)測顯示獲得可靠信息，然后進行邏輯思維分析而得出爐況走向，可能發(fā)生的波動性質和幅度?，F(xiàn)代先進高爐還借助于計算機高爐數(shù)學模型及人工智能專家系統(tǒng)等進行爐況判斷。2）效益與產量、消耗之間的關系（自學）通常用熱量是否充沛、爐溫是否穩(wěn)定來衡量熱狀態(tài)。影響爐內原始煤氣流的分布。高壓操作對高爐冶煉的具體影響2）煤粉的置換比與噴吹量二、提高風溫降低焦比的效果不同爐料對煤氣流的阻力有差異；1高爐煉鐵生產的原則影響爐頂裝料狀況的因素采用高質量爐襯（碳磚、碳化硅磚等）高爐精料水平（爐內透氣性）影響爐內原始煤氣流的分布。各類因素之間關系的分析3）產量與高爐壽命、效益之間的關系采用高質量爐襯（碳磚、碳化硅磚等）在工藝操作上控制高爐內熱狀態(tài)的方法的總稱。何謂高爐四大操作制度，何謂“上部調節(jié)”和“下部調節(jié)”。3）產量與高爐壽命、效益之間的關系各點溫度記錄成一適當寬度的曲線，隨裝料前后而均勻擺動采用高質量爐襯（碳磚、碳化硅磚等）渣溫適宜，流動性好，上下渣及各渣口渣溫相同3高爐強化冶煉的措施爐礦正常的標志項目征象

煤氣流分布1.爐喉、爐身各層徑向的溫度（流量）分布均勻穩(wěn)定2.爐喉、爐身各層周向的溫度（流量）分布均勻穩(wěn)定3.煤氣利用好，爐頂溫度隨裝料而規(guī)律性波動4.CO2曲線及溫度曲線與基本操作制度的經驗值相符

風壓、風量1.風壓與風量的數(shù)值互相適應2.穩(wěn)定，僅有微小波動靜壓力、壓差、透氣性指數(shù)穩(wěn)定，僅有微小波動

料尺1.各尺料位相同、無停滯、滑料或陷落，時間間隔均勻2.單位時間內裝料批數(shù)與冶煉強度相適應爐礦正常的標志項目征象

風口1.各風口工作均勻、明亮、活躍、無升降、無掛渣、涌渣現(xiàn)象2.噴吹物無結焦現(xiàn)象3.風口破損少

渣1.渣溫適宜，流動性好，上下渣及各渣口渣溫相同2.渣樣斷口與冶煉鐵種及造渣制度相適應3.上渣帶鐵少，渣口破損少鐵1.含S、S量符合要求，鐵溫適宜，出鐵始末鐵溫相近，相鄰鐵次的鐵溫及成分相近2.鐵流穩(wěn)定，出鐵量與預計量相近爐頂壓力均勻，向上或向下的尖峰很小爐頂溫度各點溫度記錄成一適當寬度的曲線，隨裝料前后而均勻擺動爐礦失常最常見的：低料線、管道行程、崩料、懸料→利用上下部調節(jié)及時處理，能較快的恢復爐礦若處理不及時或處理不當，會發(fā)展成較嚴重的失常，如：爐缸堆積、大涼、爐缸凍結等煤氣流長期分布不合理及爐溫大幅度波動→爐墻結厚或結瘤最嚴重的：爐缸和爐底燒穿6.3高爐強化冶煉的措施精料焦炭質量的比較6.3高爐強化冶煉的措施高壓操作2）高壓操作對冶煉的影響高壓操作的綜合結果提高高爐產量降低高爐焦比改善生鐵質量減少爐塵吹出量高壓操作對高爐冶煉的具體影響（2）對還原的影響(rd↓，[Si]↓)（3）料柱阻力損失ΔP↓（4）大幅度減少爐塵吹出量（5）降低焦比

高壓操作后降低焦比的原因：爐礦順行，煤氣利用率提高；爐塵吹出量大幅度減少；產量提高，單位生鐵熱損減少；有利于間接還原發(fā)展；生鐵含硅可控制在下限水平。6.3高爐強化冶煉的措施高風溫一、高風溫對高爐冶煉的影響含S、S量符合要求，鐵溫適宜，出鐵始末鐵溫相近，相鄰鐵次的鐵溫及成分相近采用高質量爐襯（碳磚、碳化硅磚等）因此受到諸如內部、外部、主觀和客觀的眾多因素的影響，造成高爐爐況的波動是絕對的，經常性的。高壓操作對高爐冶煉的影響有哪些？說明原因。爐料性質對布料的影響（A）2）煤粉的置換比與噴吹量生產者的重要任務是及時準確地判斷爐況，并在此基礎上采用各種調節(jié)措施，保證高爐順行，避免爐況劇烈波動而造成爐況失常，甚至生產事故。1）產量和消耗之間的關系每批礦石的重量稱為礦石批重；說明富氧鼓風對高爐冶煉的影響及其原因。采用高質量爐襯（碳磚、碳化硅磚等）何謂“加濕鼓風”、“脫濕鼓風”？說明各自對高爐冶煉的影響。生鐵含硅可控制在下限水平。生產上料線一般是相對穩(wěn)定的，只有在裝料順序調節(jié)不能滿足要求時才改變料線?！贡壬吒邏翰僮骱蠼档徒贡鹊脑颍弘SI↑→煤氣流分布改善（風量、煤氣量↑，煤氣速度↑）生鐵含硅可控制在下限水平。隨I↑→煤氣流分布改善（風量、煤氣量↑，煤氣速度↑）2）高壓操作對冶煉的影響三、高爐接受高風溫的條件二、提高風溫降低焦比的效果三、高爐接受高風溫的條件四、高風溫的獲得6.3高爐強化冶煉的措施噴吹燃料1）噴煤對高爐冶煉的影響b.擴大燃燒帶c.風口前理論燃燒溫度↓d.直接還原度↓e.煤氣阻力損失（ΔP）↑f.爐內溫度場