高爐煉鐵操作

第一章 高爐煉鐵基礎(chǔ) 1

第一節(jié) 高爐煉鐵生產(chǎn)概述 1

一、生鐵的定義和種類 1

二、高爐煉鐵工藝流程 1

三、高爐的主要設(shè)備及作用 1

四、高爐生產(chǎn)的特點 4

五、高爐生產(chǎn)的產(chǎn)品及應(yīng)用 4

六、高爐經(jīng)濟技術(shù)指標 5

第二節(jié) 煉鐵車間概述 6

一、煉鐵車間設(shè)計 6

二、高爐本體設(shè)計 7

三、高爐內(nèi)型設(shè)計 13

四、高爐用耐火材料 16

五、高爐冷卻設(shè)備 27

六、煉鐵車間原、燃料供應(yīng)系統(tǒng) 43

七、爐頂裝料系統(tǒng) 51

八、送風(fēng)系統(tǒng) 61

九、渣鐵處理系統(tǒng) 74

第三節(jié) 高爐冶煉基本原理 90

一、爐料在爐內(nèi)的物理化學(xué)變化 91

二、直接還原與間接還原的比較 96

三、高爐爐渣與脫硫 98

四、影響燃燒帶大小的因素 105

五、爐料運動 111

六、非正常情況下的爐料運動 114

第二章 高爐用原、燃料 121

第一節(jié) 高爐用鐵礦石 121

一、高爐對鐵礦石的要求 121

二、鐵礦石的評價標準 121

第二節(jié) 高爐用熔劑 123

第三節(jié) 高爐用燃料 123

一、焦炭在高爐中的作用 123

二、高爐對焦炭質(zhì)量的要求 124

第四節(jié) 高爐用原、燃料技術(shù)標準 124

第三章 高爐操作及事故處理 125

第一節(jié) 正常爐況 125

一、正常爐況的標志 125

二、正常爐況時的操作 125

第二節(jié) 爐況失常的處理 137

一、虧料線 137

二、中心過重、中心過吹 138

三、管道行程 139

四、偏料 140

五、爐涼、爐熱 140

六、連續(xù)塌料 142

七、懸料 142

八、爐墻結(jié)厚 143

第三節(jié) 爐缸堆積 144

一、爐缸堆積原因 144

二、爐缸堆積處理方法 145

三、利用上、下部調(diào)劑,處理爐缸堆積 145

四、減少慢風(fēng)、停風(fēng)及漏水 146

五、嚴重堆積時用錳礦洗爐 146

六、改善渣、鐵流動性 147

第四節(jié) 爐缸、爐底燒穿事故的處理和預(yù)防 148

一、爐底燒穿的處理 148

二、爐缸燒穿的處理 148

三、爐缸、爐底燒穿的預(yù)防 148

第四章 高爐特殊操作 150

第一節(jié) 高爐開爐、燒爐、裝料 150

一、烘爐 150

二、裝料 152

三、點火 154

四、開爐送風(fēng)制度 154

第二節(jié) 高爐停爐 155

第三節(jié) 高爐封爐 157

第四節(jié) 短期休風(fēng)與送風(fēng) 158

第五節(jié) 長期休風(fēng)與送風(fēng) 159

第六節(jié) 高爐事故處理 161

一、鼓風(fēng)機突然停風(fēng) 161

二、突然停電 161

三、突然停水 162

第五章 爐前操作與事故處理 163

第一節(jié) 爐前操作任務(wù)和指標 163

一、爐前操作對高爐冶煉的影響 163

二、爐前工作平臺 163

三、高爐爐前操作指標 164

第二節(jié) 鐵口的構(gòu)造與維護 166

一、出鐵口的構(gòu)造和工作條件 166

二、鐵口的維護 168

第三節(jié) 出鐵操作 172

一、打開出鐵口時間 172

二、打開出鐵口方法 172

三、出鐵操作 173

四、開鐵口 174

第四節(jié) 出鐵事故及處理 175

一、鐵口工作失常 175

二、鐵口孔道偏移 177

三、鐵口泥套潮濕出鐵時發(fā)生爆炸 178

四、泥套破損后堵不上鐵口 178

五、潮鐵口出鐵事故 178

六、開爐時鐵口事故及處理 179

第五節(jié) 泥炮操作與事故處理 179

一、堵鐵口及拔炮作業(yè)程序 179

二、泥炮的事故 181

第六節(jié) 撇渣器操作 181

一、撇渣器的構(gòu)造 181

二、撇渣器的操作及注意事項 182

三、撇渣器的各類事故 182

第七節(jié) 渣口操作與事故處理 184

一、渣口裝置 184

二、放渣時間的確定 185

三、放渣操作 185

第六章 高爐煉鐵操作案例 189

一、無水炮泥與高爐操作要“般配” 189

二、如何避免高爐爐缸燒穿事故發(fā)生 191

三、高爐爐況失常的表現(xiàn)及處理 193

四、高爐堿金屬的危害及防治 200

五、高爐開爐 207

六、高爐溜槽脫落原因及對策 219

七、高爐爐墻結(jié)厚及對策 224

八、高爐鋅的危害及預(yù)防措施 226

九、爐缸侵蝕處理與有效補爐操作 229

第七章 高爐煉鐵安全生產(chǎn) 233

第一節(jié) 高爐煉鐵生產(chǎn)主要危險及安全措施 233

一、高爐煉鐵生產(chǎn)特點 233

二、煉鐵生產(chǎn)主要危險因素 233

三、煉鐵高爐煤氣作業(yè)區(qū)域分類 233

四、煉鐵生產(chǎn)主要事故類別和原因 234

五、供上料系統(tǒng)的主要危險和安全措施 234

六、供上料系統(tǒng)的安全操作要點 235

七、煤粉噴吹系統(tǒng)安全技術(shù)措施 235

八、爐頂裝料系統(tǒng)的安全技術(shù)規(guī)定 236

九、無料鐘爐頂安全技術(shù)規(guī)定 237

第二節(jié) 高爐安全操作注意事項 237

一、休風(fēng)(或坐料)應(yīng)遵守的規(guī)定 237

二、停爐的安全操作規(guī)定 238

三、停電事故處理應(yīng)遵守的規(guī)定 238

四、停水事故處理注意事項 238

五、富氧鼓風(fēng)安全技術(shù)要求 239

六、熱風(fēng)爐安全技術(shù)要求 239

七、渣、鐵處理安全技術(shù)要求 240

八、擺動溜嘴操作安全技術(shù)要求 241

九、渣、鐵罐使用安全要求 242

十、水沖渣安全要求 242

十一、高爐作業(yè)預(yù)防煤氣事故措施 243

第三節(jié) 高爐設(shè)備安全檢修 243

一、高爐設(shè)備檢修的安全注意事項 243

二、爐頂設(shè)備檢修應(yīng)遵守的安全規(guī)定 244

三、熱風(fēng)爐檢修應(yīng)遵守的安全規(guī)定 245

四、除塵器檢修應(yīng)遵守的安全規(guī)定 245

五、鐵水罐檢修的安全注意事項 246

六、煉鐵廠主要安全事故及預(yù)防措施 246

七、高爐煤氣TRT發(fā)電裝置安全要求 246

參考文獻 247 2100433B

本書緊密結(jié)合鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場實際情況,全面總結(jié)了高爐煉鐵生產(chǎn)相關(guān)的原理、設(shè)備、工藝、操作以及經(jīng)驗教訓(xùn);結(jié)合相關(guān)行業(yè)規(guī)范和標準,重點介紹了高爐生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)要求、操作、經(jīng)驗和要點;通過案例形式,總結(jié)了各類型高爐生產(chǎn)的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)和工況,實踐性、指導(dǎo)性強。書中許多內(nèi)容來自于企業(yè)的生產(chǎn)實踐和經(jīng)驗總結(jié),可以幫助讀者在生產(chǎn)中提高操作技能,減少操作失誤,使高爐穩(wěn)定運行,達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和長壽的目的。

本書可供廣大煉鐵技術(shù)人員、一線操作人員,生產(chǎn)管理人員閱讀,也可供相關(guān)專業(yè)的院校師生參考。

高爐煉鐵高爐煉鐵現(xiàn)狀

中國的高爐煉鐵行業(yè)以近于飽和，盡管有著世界最高的產(chǎn)量，但不論是生產(chǎn)成本還是經(jīng)濟收益都差于世界水平，從而導(dǎo)致在世界市場的競爭力不足，對高爐煉鐵的可持續(xù)發(fā)展鋪滿障礙。其中先進的高爐煉鐵廠與落后的高爐煉鐵廠共存，并且中小型高爐過多，存在著不符合規(guī)定的高爐煉鐵廠，在生產(chǎn)上無法做到低成本、低消耗、低污染，無視市場的飽和狀態(tài)，最終導(dǎo)致供大于求，成品低廉。由于這種不良的市場環(huán)境，使得中國的高爐煉鐵在環(huán)保能源問題上存在缺陷。而我國也作出了相應(yīng)的對策：為化解過剩的產(chǎn)能，在 2016 年各種政策方案相繼頒布，大力推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，使鋼鐵價格稍有回升，不過并未能解決產(chǎn)量過剩這一問題，在經(jīng)濟收益上稍有改觀，根本問題卻依然存在。

高爐煉鐵技術(shù)指標

由我國的行業(yè)標準規(guī)定大于 4000m3高爐為大型高爐，而大型高爐生產(chǎn)率是小型高爐的數(shù)倍，所以我國的大型高爐為高爐煉鐵技術(shù)起到了帶動作用。在其中大高爐的平均爐容約為 4568.75m3，平均利用系數(shù)約為 2.085t/(m3.d). 大高爐的平均焦比與

煤比分別為 349.4kg/t、159.76kg/t，平均富氧率為 3.36%。由于中國的礦石品位較低，因此為保證大型高爐的穩(wěn)定性，大多采用外國進口的原料，其中燒結(jié)礦、球團礦和塊礦的比例為約為 71.5%、19.7%、8.7%。我國包括中小型高爐在內(nèi)的燃料比為 539.72kg/t 焦比和煤比分別為 361.02kg/t、141.72kg/t，風(fēng)溫為 1153.96℃。而國外先進水平的燃料比均低于 500kg/t。

非高爐煉鐵是指高爐煉鐵之外的煉鐵方法。包括直接還原煉鐵，熔融還原煉鐵，粒鐵法，生鐵水泥法和電爐煉鐵等方法 。

鋼鐵不論是在樓層建造還是在鐵路建設(shè)中，都是不可缺少的一種重要資源。對于鋼鐵的制造而言有著基本有兩個流程，其中一項重要的流程生產(chǎn)生鐵，高爐煉鐵即是中國主要使用的煉鐵工藝。近些年，中國的高爐煉鐵技術(shù)快速發(fā)展，不斷向自動化、大型化、高效化前進，以低成本、低消耗、低污染為目標。但相較于國外先進的高爐煉鐵技術(shù)卻有著一些阻礙中國高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展的不良因素。

從20世紀的最后10年開始，中國鋼鐵工業(yè)進入了一個快速發(fā)展的階段。1995年中國生鐵產(chǎn)量超過了1億t(1.0529億t)。隨后，1996年的鋼產(chǎn)量達到了1.0124億t。2001年中國產(chǎn)鋼1.5163億t，2003年產(chǎn)鋼2.2234億t，2005年產(chǎn)鋼3.4936億t。2006年創(chuàng)造了4.1878億t粗鋼和4.0416億t生鐵的紀錄。10年間中國鋼鐵工業(yè)的年生產(chǎn)能力翻了兩番。

中國鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展的主要驅(qū)動力是中國經(jīng)濟快速增長導(dǎo)致的國內(nèi)市場對鋼鐵產(chǎn)品的大量需求。中國經(jīng)濟的快速增長表現(xiàn)為GDP和IFA(固定資產(chǎn)投資)的高速增長。

與1998年相比，2006的鋼產(chǎn)量增長率為365. 46%，高于同期的GDP增長率。但是，同期固定資產(chǎn)的增長率高于鋼產(chǎn)量的增長率。這說明固定資產(chǎn)投資在決定中國國內(nèi)的鋼鐵產(chǎn)品消費上起重要作用。

鋼鐵產(chǎn)量的快速增加打破了上游供應(yīng)鏈的平衡，引起了鐵礦石和焦炭的短缺。鋼鐵產(chǎn)量的增加主要來自新涌現(xiàn)的小高爐和小鋼廠。這導(dǎo)致了不合理的鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對資源的大量需求和對全球環(huán)境的巨大沖擊。中國鋼鐵工業(yè)的健康發(fā)展取決于如何應(yīng)對這些問題。