煉鐵廠(chǎng)工藝技術(shù)簡(jiǎn)介課件

知識(shí)簡(jiǎn)介企管處企管科9/3/20231企管處企管科8/1/20231高爐夜景9/3/20232高爐夜景8/1/20232

主要學(xué)習(xí)內(nèi)容一、煉鐵廠(chǎng)概況二、工藝流程介紹及其相關(guān)設(shè)備簡(jiǎn)介三、對(duì)原燃料的要求四、主要技經(jīng)指標(biāo)介紹9/3/20233主要學(xué)習(xí)內(nèi)容一、煉鐵廠(chǎng)概況

江蘇永鋼集團(tuán)煉鐵廠(chǎng)始建于2002年，屬煉鋼配套建設(shè)項(xiàng)目。共有七座高爐，其中，1～4號(hào)高爐設(shè)計(jì)爐容積為380m3，5～6號(hào)高爐設(shè)計(jì)爐容積為550m3，

7號(hào)高爐設(shè)計(jì)爐容積為580m3

。高爐主產(chǎn)品是生鐵，副產(chǎn)品是爐渣（水渣）、高爐煤氣和除塵灰。

根據(jù)生產(chǎn)要求，煉鐵廠(chǎng)主要由高爐本體、上料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、煤氣凈化系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、噴吹燃料系統(tǒng)等六個(gè)部分組成。本圖即為煉鐵廠(chǎng)2號(hào)高爐全貌。一、煉鐵廠(chǎng)概況9/3/20234江蘇永鋼集團(tuán)煉鐵廠(chǎng)始建于2002年，屬煉鋼配套建設(shè)項(xiàng)二、煉鐵廠(chǎng)工藝流程及相關(guān)設(shè)備簡(jiǎn)介含鐵原料及焦炭通過(guò)皮帶機(jī)輸入煉鐵廠(chǎng)的高架料倉(cāng)，經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩的篩分將含鐵原料篩分為5mm以上的顆粒，焦炭為20mm以上的顆粒，然后通過(guò)上料小車(chē)將原燃料送上位于高爐爐頂?shù)牧瞎捱M(jìn)入高爐。鼓風(fēng)機(jī)將冷風(fēng)通過(guò)冷風(fēng)管道送入熱風(fēng)爐，加熱到1000-1200℃，然后經(jīng)過(guò)熱風(fēng)管道從高爐爐身的14個(gè)風(fēng)口吹入高爐，熱風(fēng)在高爐內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)，原燃料在高爐內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)，熱風(fēng)將焦炭加熱并點(diǎn)燃，使含鐵原料在熱作用下熔化還原，鐵元素與碳元素發(fā)生還原反應(yīng)，還原出鐵和渣。鐵水和渣按時(shí)通過(guò)鐵口流出，鐵水用鐵水車(chē)直接送至煉鋼廠(chǎng)使用，渣通過(guò)沖渣溝進(jìn)行水沖渣處理變成水渣送至礦渣微粉廠(chǎng)使用。9/3/20235二、煉鐵廠(chǎng)工藝流程及相關(guān)設(shè)備簡(jiǎn)介含鐵原料及焦炭

冷卻水通過(guò)煉鐵廠(chǎng)的中心水泵房送入高爐的冷卻壁中，以確保高爐生產(chǎn)的安全性和連續(xù)性，有效保證高爐的使用壽命。為了降低成本，節(jié)約焦比，高爐添加了富氧噴煤系統(tǒng)，原煤經(jīng)過(guò)磨煤機(jī)被磨成200目大小的煤粉經(jīng)過(guò)管道通過(guò)高爐的14個(gè)風(fēng)口吹入高爐。高爐冶煉產(chǎn)生的副產(chǎn)品高爐煤氣經(jīng)過(guò)上升、下降管進(jìn)入重力除塵系統(tǒng)進(jìn)行一次除塵，去除較大的爐塵，然后半凈煤氣通過(guò)管道進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行二次除塵，所得的干凈煤氣供本分廠(chǎng)的熱風(fēng)爐燃燒及其他分廠(chǎng)使用。二、煉鐵廠(chǎng)工藝流程介紹9/3/20236冷卻水通過(guò)煉鐵廠(chǎng)的中心水泵房送入高爐的冷風(fēng)煉鐵原料場(chǎng)燒結(jié)廠(chǎng)高架料倉(cāng)中心泵房重力除塵布袋除塵球團(tuán)礦

塊礦焦炭返礦返焦稱(chēng)量篩分冷卻水冷卻水水渣燒結(jié)礦礦粉、返礦、高爐灰等荒煤氣半凈煤氣凈煤氣噴煤系統(tǒng)熱風(fēng)爐風(fēng)機(jī)房富氧站制氧廠(chǎng)凈煤氣煤粉熱風(fēng)送煉鋼鐵水氧氣氧氣高爐煉鐵廠(chǎng)工藝流程圖送礦渣微粉廠(chǎng)9/3/20237冷風(fēng)煉鐵原料場(chǎng)燒結(jié)廠(chǎng)高架料倉(cāng)中心重力除塵布袋除塵球團(tuán)接下來(lái)我們就依次學(xué)習(xí)流程中的上料、送風(fēng)、除塵、噴煤、渣鐵處理及爐內(nèi)還原反應(yīng)的具體相關(guān)知識(shí)。9/3/20238接下來(lái)我們就依次學(xué)習(xí)流程中的上料、送風(fēng)、除塵、噴

1

上料貯礦倉(cāng)熔劑倉(cāng)貯焦倉(cāng)給料機(jī)稱(chēng)量斗主皮帶小車(chē)爐頂裝料裝置爐內(nèi)振動(dòng)篩返礦皮帶返礦大傾角粉礦倉(cāng)振動(dòng)篩返焦皮帶返焦大傾角返焦振動(dòng)篩焦丁倉(cāng)焦粉倉(cāng)一、上料系統(tǒng)9/3/202391上料貯礦倉(cāng)熔劑倉(cāng)貯焦倉(cāng)給料機(jī)1

上料一、上料系統(tǒng)電子式稱(chēng)量斗振動(dòng)篩高架料倉(cāng)9/3/2023101上料一、上料系統(tǒng)電子式稱(chēng)量斗振動(dòng)

并罐式無(wú)鐘頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖1—受料漏斗；2—料罐；3—叉形管和中心喉管；4—?dú)饷芟洌?—溜槽此圖為爐頂裝料設(shè)備，是由受料漏斗、料罐、叉型漏斗、中心喉管、氣密箱、旋轉(zhuǎn)溜槽等六個(gè)主要部分及五個(gè)附屬系統(tǒng)組成。一、上料系統(tǒng)9/3/202311并罐式無(wú)鐘頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖一、上料系統(tǒng)8/2

送風(fēng)二、送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)主要包括鼓風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)爐、冷風(fēng)管道、熱風(fēng)管道等。其任務(wù)是將風(fēng)機(jī)房送來(lái)的冷風(fēng)，加入適量的氧氣，在熱風(fēng)爐內(nèi)經(jīng)煤氣加熱至1000-1200℃通過(guò)14個(gè)風(fēng)口送進(jìn)高爐內(nèi)。9/3/2023122送風(fēng)二、送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)主要包括鼓風(fēng)二、送風(fēng)系統(tǒng)2

熱風(fēng)爐熱風(fēng)爐9/3/202313二、送風(fēng)系統(tǒng)2熱風(fēng)爐熱風(fēng)爐8/1/202三、除塵系統(tǒng)除塵系統(tǒng)亦即煤氣凈化系統(tǒng)主要包括煤氣導(dǎo)出管、上升管、下降管、重力除塵器、布袋除塵器等。其任務(wù)是將高爐冶煉所產(chǎn)生的荒煤氣進(jìn)行凈化處理以供熱風(fēng)爐及其他分廠(chǎng)使用9/3/202314三、除塵系統(tǒng)除塵系統(tǒng)亦即煤氣凈化系統(tǒng)主要包括

3

除塵三、除塵系統(tǒng)9/3/2023153除塵三、除塵系統(tǒng)8/1/23

除塵重力除塵器三、除塵系統(tǒng)經(jīng)下降管流出的荒煤氣從重力除塵器上部進(jìn)入，沿中心導(dǎo)管下降，在中心導(dǎo)管出口處流向突然倒轉(zhuǎn)180°向上流動(dòng)，流速也突然降低，荒煤氣中的灰塵因慣性力和重力的作用而離開(kāi)氣流，沉降到重力除塵器的底部，通過(guò)清灰閥和螺旋清灰器定期排出。除塵率可達(dá)80％。9/3/2023163除塵重力除塵器三、除塵系統(tǒng)3

除塵布袋除塵器三、除塵系統(tǒng)煤氣通過(guò)箱體進(jìn)入布袋（濾袋），濾袋以細(xì)微的織孔對(duì)煤氣進(jìn)行過(guò)濾，煤氣中的灰塵被粘附在織孔和濾袋壁上，并形成灰膜。灰膜又成為濾膜，煤氣通過(guò)布袋過(guò)濾膜達(dá)到良好的凈化除塵目的。當(dāng)灰膜增厚，阻力增大到一定程度時(shí)，在進(jìn)行反吹，吹掉大部灰膜，使阻力減小到最小，在恢復(fù)正常過(guò)濾。布袋除塵器9/3/2023173除塵布袋除塵器三、除塵系統(tǒng)4

制粉四、噴煤系統(tǒng)2#振動(dòng)給料機(jī)大傾角皮帶機(jī)1#原煤倉(cāng)2#原煤倉(cāng)3#原煤倉(cāng)4#原煤倉(cāng)皮帶機(jī)電動(dòng)三通溜子犁式卸料器配倉(cāng)皮帶機(jī)帶式給煤機(jī)磨煤機(jī)電機(jī)9/3/2023184制粉四、噴煤系統(tǒng)2#振動(dòng)給料機(jī)大傾角4

噴煤四、噴煤系統(tǒng)1#煤粉倉(cāng)2#煤粉倉(cāng)3#煤粉倉(cāng)排粉風(fēng)機(jī)2#煤粉倉(cāng)磨煤機(jī)2#刮板機(jī)1#刮板機(jī)1#噴吹罐2#噴吹罐3#噴吹罐4#噴吹罐5#噴吹罐6#噴吹罐布袋收粉器高溫引風(fēng)機(jī)9/3/2023194噴煤四、噴煤系統(tǒng)1#煤粉倉(cāng)2#煤粉倉(cāng)4

噴煤四、噴煤系統(tǒng)原煤用橋式抓斗起重機(jī)裝入受煤斗，后經(jīng)原煤斗下的振動(dòng)給料機(jī)、皮帶機(jī)、大傾角皮帶機(jī)和配倉(cāng)皮帶機(jī)以及犁式卸料器運(yùn)至原煤倉(cāng)。原煤倉(cāng)的原煤經(jīng)帶式給煤機(jī)均勻地加至磨煤機(jī)。干燥劑經(jīng)過(guò)高溫引風(fēng)機(jī)和制粉系統(tǒng)中的排粉風(fēng)機(jī)形成的負(fù)壓吸入磨煤機(jī)，原煤在磨煤機(jī)中粉碎和烘干。合格的煤粉沿管道進(jìn)入布袋收塵器收集，收集的煤粉進(jìn)入刮板輸送機(jī)，最后進(jìn)入煤粉倉(cāng)。煤粉倉(cāng)下的高壓并列式噴吹罐將煤粉向高爐輸送。每座高爐設(shè)有一個(gè)分配器，由管道輸送過(guò)來(lái)的煤粉經(jīng)分配器支管通過(guò)插入高爐風(fēng)口直吹管的噴槍噴入風(fēng)口。9/3/2023204噴煤四、噴煤系統(tǒng)原煤用橋5

渣鐵處理五、渣鐵處理渣鐵處理渣鐵系統(tǒng)主要包括爐前設(shè)備、渣鐵運(yùn)輸設(shè)備、水利沖渣設(shè)備等。其任務(wù)是將爐內(nèi)放出的渣、鐵按要求進(jìn)行處理。9/3/2023215渣鐵處理五、渣鐵處理渣鐵處理渣鐵系統(tǒng)5

出鐵五、渣鐵處理9/3/2023225出鐵五、渣鐵處理8/1/2023225

渣鐵分離五、渣鐵處理9/3/2023235渣鐵分離五、渣鐵處理8/1/2025

鐵水進(jìn)鐵水包五、渣鐵處理9/3/2023245鐵水進(jìn)鐵水包五、渣鐵處理8/1/206

高爐冶煉六、高爐內(nèi)冶煉過(guò)程高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)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(guò)程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口放出。由熱風(fēng)爐來(lái)的熱風(fēng)使風(fēng)口前的焦炭燃燒，產(chǎn)生2000℃以上的熾熱還原性煤氣。上升的高溫煤氣流加熱含鐵原料，使成為液態(tài)；下降料柱與上升煤氣流之間進(jìn)行劇烈的傳熱、傳質(zhì)過(guò)程。

焦炭在高爐中不熔化,只是到風(fēng)口前才燃燒氣化,少部分焦炭在還原氧化物時(shí)氣化成CO。而礦石在部分還原并升溫到1000～1100℃時(shí)就開(kāi)始軟化；到1350～1400℃時(shí)完全熔化；超過(guò)1400℃就滴落。液態(tài)渣鐵積聚于爐缸底部,由于比重不同,渣液浮于鐵液之上,定時(shí)從爐缸放出。煤氣流沿高爐斷面合理均勻地上升，順利地完成加熱、還原鐵礦石和熔化渣、鐵等過(guò)程，然后排出高爐進(jìn)入除塵系統(tǒng)。9/3/2023256高爐冶煉六、高爐內(nèi)冶煉過(guò)程6

高爐冶煉六、高爐內(nèi)冶煉過(guò)程9/3/2023266高爐冶煉六、高爐內(nèi)冶煉過(guò)程8/1/26

高爐冶煉六、高爐內(nèi)冶煉過(guò)程渣鐵貯存區(qū)塊狀帶軟熔帶滴落帶風(fēng)口燃燒帶進(jìn)行氧化物的熱分解和氣體還原劑的間接還原反應(yīng)爐料從軟熔到熔融過(guò)程的區(qū)域。是燃料燃燒產(chǎn)生高溫?zé)崮芎蜌怏w還原劑的區(qū)域。由滴落帶落下的渣鐵融體存放的區(qū)域。渣鐵完全熔化后呈液滴狀落下穿過(guò)焦碳層進(jìn)入爐缸之前的區(qū)域。9/3/2023276高爐冶煉六、高爐內(nèi)冶煉過(guò)程渣鐵貯存區(qū)

1、高爐及高爐主要組成部分

高爐又叫鼓風(fēng)爐，這是因?yàn)橐褵峥諝獯等霠t中使原料不斷加熱而得名的。主要原料是鐵礦石和焦炭。因?yàn)樘急辱F的性質(zhì)活潑，所以它能從鐵礦石中把氧奪走，而把金屬鐵留下。高爐本體包括爐基、爐殼、爐襯、冷卻設(shè)備、爐頂裝料設(shè)備等。從上到下分為五段，即爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸。七、高爐相關(guān)設(shè)備9/3/2023281、高爐及高爐主要組成部分七、高爐相關(guān)設(shè)備8/1/2爐喉爐身爐腰爐腹?fàn)t缸七、高爐相關(guān)設(shè)備9/3/202329爐喉爐身爐腰爐腹?fàn)t缸七、高爐相關(guān)設(shè)備8/1/20232※爐殼

1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。爐殼除承受巨大的重力外，還要承受熱應(yīng)力和內(nèi)部的煤氣壓力，有時(shí)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(qiáng)度?！鶢t喉2爐喉處于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?！鶢t身3高爐鐵礦石間接還原的主要區(qū)域，由上向下逐漸擴(kuò)大，用以使?fàn)t料在遇熱發(fā)生體積膨脹后不致形成料拱，并減小爐料下降的阻力。七、高爐相關(guān)設(shè)備9/3/202330※爐殼1爐殼的作用是固定冷卻設(shè)備，保證高爐砌體牢固，密封爐※爐腹2高爐熔化和造渣的主要區(qū)段，呈倒錐臺(tái)形。為適應(yīng)爐料熔化后體積收縮的特點(diǎn)，其直徑自上而下逐漸縮小，形成一定的爐腹角。※爐缸3高爐燃料燃燒、渣鐵反應(yīng)和貯存及排放區(qū)域。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。※爐腰1高爐直徑最大的部位。它使?fàn)t身和爐腹得以合理過(guò)渡。由于在爐腰部位有爐渣形成，并且粘稠的初成渣會(huì)使?fàn)t料透氣性惡化，所以設(shè)置大直徑的爐腰可以減小煤氣流的阻力。

七、高爐相關(guān)設(shè)備9/3/202331※爐腹2高爐熔化和造渣的主要區(qū)段，呈倒錐臺(tái)形。為適應(yīng)爐料熔快速行動(dòng)為了我們快速行動(dòng)，其他設(shè)備如：爐底、爐基、爐襯、爐喉護(hù)板、高爐冷卻裝置等就不一一介紹了?。?！9/3/202332快速為了我們快速行動(dòng)，其他設(shè)備如：爐底、爐基、爐襯、爐喉護(hù)板三、對(duì)原燃料的要求？煤粉焦炭燒結(jié)礦球團(tuán)礦9/3/202333三、對(duì)原燃料的要求？煤粉焦炭燒結(jié)礦球團(tuán)礦8/1/TFe≥62.0%FeO≤2.0%Al2O3≤1.5%SiO2≤8.0%P≤0.1%S≤0.05%

球團(tuán)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)≥90.0%堿度波動(dòng)±0.05TFe波動(dòng)±0.5%粒度6.3～18mm部分大于90.0%水分≤7.0%

三、對(duì)原燃料的要求9/3/202334球團(tuán)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)≥90.0%三、對(duì)原燃料的要求8/TFeFe±1.0CaO/SiO2R±0.12FeO≤12.0S≤0.05P≤0.1

燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)≥65%篩分指數(shù)＜9.0粒度6-80㎜,其中10-50㎜大于75%，高爐返礦率≤11%

三、對(duì)原燃料的要求9/3/202335TFeFe±1.0CaO/SiO2R±0.12分為Ⅰ級(jí)焦、Ⅱ級(jí)焦、Ⅲ級(jí)焦。Ⅰ級(jí)焦灰分≤12%，硫分≤0.6%；Ⅱ級(jí)焦灰分12%-13.5%，硫分0.61%-0.8%；Ⅲ級(jí)焦灰分13.5%-15%，硫分0.81%-1%。焦炭要求25-80mm焦末含量小于5%，大于80mm部分不大于5%。三、對(duì)原燃料的要求9/3/202336分為Ⅰ級(jí)焦、Ⅱ級(jí)焦、Ⅲ級(jí)焦。Ⅰ級(jí)焦灰分≤12%，硫分≤0四、主要技經(jīng)指標(biāo)長(zhǎng)壽低耗優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)最大經(jīng)濟(jì)效益對(duì)高爐生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益的總要求9/3/202337四、主要技經(jīng)指標(biāo)長(zhǎng)壽低耗優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)最大經(jīng)對(duì)高爐生產(chǎn)技術(shù)四、主要技經(jīng)指標(biāo)利用系數(shù)

指每立方米高爐有效容積每晝夜所生產(chǎn)的生鐵噸數(shù)。我們公司通常在3.5-4.0。指每立方米高爐有效容積每晝夜所消耗的焦炭量。冶煉強(qiáng)度9/3/202338四、主要技經(jīng)指標(biāo)利用系數(shù)指每立方米高爐四、主要技經(jīng)指標(biāo)焦炭負(fù)荷是每批爐料中鐵礦石總量與每批爐料中焦炭量的比值。

是指高爐休風(fēng)停產(chǎn)時(shí)間占規(guī)定日歷作業(yè)時(shí)間的百分?jǐn)?shù)。

休風(fēng)率9/3/202339四、主要技經(jīng)指標(biāo)焦炭