1、1高炉炼铁工艺介绍高炉炼铁工艺介绍2主要内容主要内容v高炉炼铁基本原理高炉炼铁基本原理v高炉操作基本制度高炉操作基本制度v高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程v新区炼铁系统参数及工艺特点新区炼铁系统参数及工艺特点3一、高炉炼铁基本原理一、高炉炼铁基本原理1、高炉炼铁概述、高炉炼铁概述高炉是一种竖炉型逆流式反应器。高炉冶炼用的铁矿石和燃料、熔剂等由炉顶的装料设备装入炉内的，并向下运动；从下部鼓入的空气燃烧燃料，产生大量的高温还原性气体向上运动；炉料经过加热、还原、熔化、滴落、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最终生成液态炉渣和生铁。炉渣和生铁定期通过铁口外排。通过炉前撇渣器进行渣铁分离，铁水通过
2、鱼雷罐运到炼钢或铸铁。炉渣经过水淬后，输送到渣场。高炉炼铁的主产品是生铁，副产品是高炉煤气、水渣、炉尘。42、高炉炼铁原、燃料、高炉炼铁原、燃料高炉炼铁主要原、燃料为铁矿石、燃料、熔剂。高炉炼铁主要原、燃料为铁矿石、燃料、熔剂。 铁矿石铁矿石 铁矿石种类铁矿石种类 铁矿石分为天然矿和人造富矿。 天然矿按铁氧化物的主要矿物形态，分为赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱 铁矿等。炼铁常用的天然矿有澳矿、印度矿等。锰矿一般在洗炉、生产锰铁时才使用,在高炉开炉时为改善渣铁流动性，也加入一部分锰矿。 烧结矿和球团矿统称人造富矿，人造富矿的出现解决了精矿粉、富粉矿的利用问题,同时用人工手段改变矿石的冶炼性能,所以人
3、造富矿优于天然矿。烧结矿一般为碱性，球团矿为酸性，通过烧结矿和球团矿搭配入炉形成合适的炉渣碱度。 铁矿石代用品铁矿石代用品 高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮等，这些原料均要加入人造富矿原料中使用。 对铁矿石的质量要求对铁矿石的质量要求 贯彻精料方针，可概括为：“高、熟、净、小、匀、稳”六个字。 炼铁工作者经过长期的生产实践总结出“七分原料三分操作”或“四分原料三分设备三分操作”说明精料对高炉生产决定性影响。一、高炉炼铁基本原理一、高炉炼铁基本原理5 燃料燃料主要有焦炭和煤粉，煤粉分无烟煤和烟煤。 焦炭在高炉中主要作用焦炭在高炉中主要作用提供高炉冶炼所需的大部分热量。高炉冶炼所消耗热量的7080来自燃
4、料燃烧。提供高炉冶炼所需的还原剂。焦炭中的碳及焦炭燃烧产生的一氧化碳是铁及其它氧化物进行还原的还原剂。高炉料柱的骨架。由于焦炭在高炉料柱中约占1/3-1/2的体积，而且焦炭在高炉条件下即不熔化也不软化，它能在高炉中能起支持料柱、维持炉内透气的骨架作用。生铁形成过程中渗碳的碳源。由于煤粉不能形成料柱骨架，所以喷煤不能完全替代焦炭使用。 对焦炭的质量要求对焦炭的质量要求 灰分要低，固定碳含量要高；含硫等有害杂质少；机械强度要高，粒度要均匀、粉末要少；成分稳定，反应性要低，抗碱性要强。 对煤的质量要求对煤的质量要求 灰分要低，固定碳含量要高；含硫等有害杂质少；发热量要高；煤的燃 烧性要好；可磨性要好
5、。一、高炉炼铁基本原理一、高炉炼铁基本原理6 熔剂熔剂由于高炉造渣的需要，入炉中常需配加一定数量的助熔剂，简称熔剂。 熔剂种类熔剂种类 主要有石灰石（CaO3)、白云石Ca(MgO)CO3、萤石(CaF2)。 由于目前高炉采用大部分人造富矿冶炼，熔剂在烧结生产时已添加到烧结矿中，形成碱性烧结矿，高炉一般不需单独吃熔剂。 高炉开炉时或洗炉时吃一部分熔剂。 萤石作为一种洗炉剂，只有在特殊情况下才采用。 对熔剂的要求对熔剂的要求 有效成分(CaO+MgO)含量高;熔剂中S、P杂质要少。一、高炉炼铁基本原理一、高炉炼铁基本原理73、高炉内型结构、高炉内型结构 炉炉 腰腰铁口中心线铁口中心线 风口中心线
6、风口中心线炉炉 喉喉 炉炉 缸缸高炉有效高度高炉有效高度 炉炉 身身 炉炉 腹腹高炉内部工作空间的形状称为高炉内型。炉喉：炉喉：炉喉是炉料进高炉的入口，也是煤气的出口，对炉料和煤气分布起控制和调节作用。炉身：炉身：是截头圆锥体，炉料在炉身预热和还原，炉身直径自上而下逐渐扩大以适应炉料受热膨胀和减少炉料与炉墙之间的磨擦力，所形成炉身角对下料有明显影响。而炉身高度对煤气利用也有影响。炉腰：炉腰：是高炉直径最大的部位，其直径的大小决定着高炉内型的高径比关系。其高度不起决定性作用，属高炉的过度段。炉腹：炉腹：是倒置截头圆锥体，其收缩适应了矿石熔滴后的体积变化，同时也使燃烧带产生的高温煤气远离炉墙，有利
7、于渣皮的形成，延长高炉寿命。炉缸：炉缸：在炉缸上、下部设有风口、铁口，炉缸上部的风口区是燃料燃烧的地方，是煤气的发源地和冶炼过程所需热量的源泉。炉缸下部是渣铁贮存区，进行渣铁反应，是保证生铁质量的重要环节。 死铁层死铁层一、高炉炼铁基本原理一、高炉炼铁基本原理84、高炉内炉料的分布、高炉内炉料的分布按状态不同分为五个区域：块状带、软熔带、滴落带、风口回旋区、渣铁贮存区。v高炉内炉料状态分布示意图高炉内炉料状态分布示意图 软熔带示意图软熔带示意图 一、高炉炼铁基本原理一、高炉炼铁基本原理95、炉内各区域的反应及特征、炉内各区域的反应及特征块状带块状带：炉料中水分蒸发及受热分解，铁矿石还原，炉料与
8、煤气热交换；焦炭与矿石层状交替分布，呈固体状态；以气固相反应为主。软熔带软熔带：炉料在该区域软化，在下部边界开始熔融滴落；主要进行直接还原反应，初渣形成。滴落带滴落带：滴落的液态渣铁与煤气及固体碳之间进行多种复杂的化学反应。风口回旋区风口回旋区：焦炭及煤粉与鼓入的热风发生燃烧反应，产生高热煤气，是炉内温度最高的区域。渣铁贮存区渣铁贮存区：在渣铁层间的交界面及铁滴穿过渣层时发生渣金反应。一、高炉炼铁基本原理一、高炉炼铁基本原理106、炉内铁矿石中铁元素的还原反应、炉内铁矿石中铁元素的还原反应间接还原：间接还原：用CO、H2为还原剂还原铁的氧化物，产物为CO2、H2O的还原反应。 Fe2O3的间接
9、还原反应（不可逆反应） CO2=2CO，3Fe2O3CO2Fe3O4CO2 CH2OCOH2，3Fe2O3H22Fe3O4H2O Fe3O4和FeO的间接还原反应（可逆反应） 570 ：3Fe3O4CO2 FeOCO2 3Fe3O4H22 FeOH2O FeOCOFeCO2 FeOH2FeH2O 570 ：Fe3O4COFeCO2 Fe3O4H2FeH2O直接还原：直接还原：用C作为还原剂，最终气体产物为CO的还原反应。 3Fe2O3C2Fe3O4CO Fe3O4C3FeOCO FeOCFeCO直接、间接还原区域划分：直接、间接还原区域划分：取决于炉内温度分布 低温区 800基本为间接还原 中
10、温区 8001100直接还原与间接还原共存 高温区 1100全部为直接还原一、高炉炼铁基本原理一、高炉炼铁基本原理116、铁矿石中非铁元素的还原、铁矿石中非铁元素的还原 Mn的还原MnO2Mn2O3-Mn3O4-MnO-Mn Si的还原1500 SiO2SiO-Si 1500 SiO2-Si P的还原原料中的P几乎100%被还原，高炉操作无法控制。6、炉料与煤气运动、炉料与煤气运动 炉内煤气流三次分布：炉内煤气流三次分布： 自风口向上和向中心扩散； 穿过滴落带并在软熔带焦炭夹层中作横向运动； 曲折向上通过块状带。 炉料下降的必要条件：炉料下降的必要条件： 风口前燃料的燃烧 炉料中的碳素参加直接
11、还原的消耗 固体炉料的熔化，形成液态的渣、铁 定期放出渣、铁 炉料的相互填充一、高炉炼铁基本原理一、高炉炼铁基本原理12主要内容主要内容v高炉炼铁基本原理高炉炼铁基本原理v高炉操作基本制度高炉操作基本制度v高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程v新区炼铁系统参数及工艺特点新区炼铁系统参数及工艺特点131 1、高炉基本操作制度高炉基本操作制度v热制度热制度是指高炉炉缸所具有的温度水平，它反映了高炉炉缸内热量收入与支出的平衡状态。表示方法有物理热与化学热。通过调风温、煤量及焦炭负荷实现。v送风制度指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，以达到煤气流合理的分布，使炉缸工作均匀活跃，炉况稳定
12、顺行。v造渣制度选指确定合理的炉渣碱度和成分。通过调节烧结、球团矿配比实现。v装料制度装料制度是对炉料装入炉内的方式方法的有关规定。2、选择合理操作制度、选择合理操作制度选择合理的操作制是高炉操作者的根本任务。选择合理的操作制度能保证煤气流的合理分布和良好的炉缸工作状态，促使高炉稳定顺行，从而获得高产、优质、低耗和长寿的冶炼效果。二、高炉基本操作制度二、高炉基本操作制度14主要内容主要内容v高炉炼铁基本原理高炉炼铁基本原理v高炉操作基本制度高炉操作基本制度v高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程v新区炼铁系统参数及工艺特点新区炼铁系统参数及工艺特点15鼓风机v铁口v风口重力除尘器调压阀组净煤气均压T
13、RT煤气放散塔布袋除尘系统净煤气总管统炉顶装料返粉仓焦矿槽称量小粒矿、焦仓返粉分级(焦、矿)筛分槽前转运站1#转运站主皮带v汽车外运喷吹系统制粉系统干煤棚热风炉煤气预热助燃空气预热空压站来至总管网上的介质外送制氧厂锅炉汽轮机鱼雷罐水渣冲制箱干渣坑炼钢铸铁机外运冲渣泵缓冲罐和脱水器炉前渣铁沟渣场v外运v外运外运三、高炉炼铁工艺流程三、高炉炼铁工艺流程16主要内容主要内容v高炉炼铁基本原理高炉炼铁基本原理v高炉操作基本制度高炉操作基本制度v高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程v新区炼铁系统参数及工艺特点新区炼铁系统参数及工艺特点17四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点主要内容1
14、、槽上运料系统2、槽下上料系统3、炉顶装料系统4、炉本体系统5、出铁场系统6、渣处理系统7、热风炉系统8、喷煤系统9、煤气除尘系统10、铸铁机系统11、动力系统181、槽上运料系统 工艺流程1高炉运烧结流程方案一：烧结来料皮带三通分料器LLJT皮带三通分料器LLJT1JT2皮带卸料车料仓方案二：烧结来料皮带三通分料器LLSJ皮带三通分料器LLSJ1SJ2皮带卸料车料仓1高炉运球团流程方案一：球团来料皮带三通分料器LLQT皮带QT皮带卸料车料仓方案二：球团来料皮带三通分料器LLSJ皮带三通分料器LLSJ1SJ2皮带卸料车料仓1高炉运焦炭流程方案一：焦化来料皮带三通分料器LLJT皮带三通分料器LL
15、JT1JT2皮带卸料车料仓方案二：焦化来料皮带三通分料器LLSJ皮带三通分料器LLSJ1SJ2皮带卸料车料仓四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点19 高炉槽上运料系统设备参数 运料皮带机参数序号名称型号、规格及技术性能数量1LLSJB=1200mm V=2.0m/s电机功率185KWQ烧=800t/h, Q焦=300t/h, Q球=1200t/h12LLJTB=1200mm V=2.0m/s电机功率160KWQ焦=300t/h , Q烧=800t/h13LLQTB=1200mm V=2.0m/s 电机功率160KWQ球=1200t/h14LLJT1B=1200mm V=
16、2.0m/s电机功率37KWQ烧=800t/h, Q焦=300t/h 15LLSJ1B=1200mm V=2.0m/s电机功率37KWQ烧=800t/h, Q焦=300t/h, Q球=1200t/h16JT1B=1200mm V=2.0m/s 电机功率45KW Q焦=300t/h、Q烧=800t/h17JT2B=1200mm V=2.0m/s 电机功率45KW Q焦=300t/h、Q烧=800t/h 18SJ1B=1200mm V=2.0m/s 电机功率45KW Q焦=300t/h、Q烧=800t/h、Q球=1200t/h19SJ2B=1200mm V=2.0m/s 电机功率45KW Q焦=3
17、00t/h、Q烧=800t/h、Q球=1200t/h110QTB=1200mm V=2.0m/s 电机功率75KW Q球=1200t/h 1四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点20 矿、焦槽参数料仓单槽有效容积(m3)数量（个）总贮存量（t）贮存时间（h）烧结矿槽4155363115.3焦炭槽415483012.3球团矿槽4153273929.2块杂矿槽41521826调节炉况，时间很长焦丁仓651367粉焦仓200112035.63小烧结矿仓6511247粉矿仓200137816.4四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点212、槽下上料系统 工艺
18、流程v烧结矿仓v球团、杂矿矿仓v焦炭仓v烧结矿给料机v球团、杂矿给料机v焦炭给料机v烧结矿振动筛v球团、杂矿振动筛v焦炭振动筛v烧结矿称量斗v球团、杂矿称量斗v焦炭称量斗vFK4返矿皮带vGL1供料皮带vFJ4返焦皮带v1#高炉主皮带v返矿分级筛v返焦分级筛v小粒度矿仓v粉矿仓v粉焦仓vZY2转运皮带vFK5粉矿皮带v焦丁仓vFJ5粉焦皮带v炉顶受料斗v电液三通v电液三通v小粒度矿称量斗v焦丁称量斗v小粒度矿给料机v焦丁给料机v汽车外运v汽车外运四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点22 槽下上料设备参数 电振给料机项目矿石振动给料机焦炭振动给料机碎焦振动给料机碎矿振动给
19、料机型号TZG-80-TZG-95-TZG-80TZG-80装机数量10411处理物料品种烧结矿焦炭焦炭烧结矿粒度组成15080设备参数及要求单机处理量t /h20015070150槽体宽度（mm）1200800150095012008001200800电机功率TZD-41-4C20.75KWTZD-51-4C20.75KWTZD-41-4C20.75KWTZD-41-4C20.75KW振动频率(r/min)1450145014501450安装方式吊挂形式吊挂形式吊挂形式吊挂形式振动源振动电机振动电机振动电机振动电机间断连续工作间断性间断性间断性间断性工作电压380V380V380V380V四
20、、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点23 矿筛、焦筛项目焦 炭振动筛烧结矿振动筛球团振动筛块杂矿振动筛石灰石振动筛碎焦振动筛碎矿振动筛型号BTS180-360B T S 1 8 0 -360XBTS180-360XBTS180-360XBTS180-360XBTS100-200XBTS150-300X装机数量4531111处理物料品种焦炭烧结矿球团矿块杂矿石灰石焦炭烧结矿粒度组成0-800-800-500-500-500-250-5设备参数及要求单机处理量t /h15020020020020070150分级粒度2555102010-253-5筛面规格（mm）1500360
21、0150036001500360015003600150036001000200015003000电机功率Y-625.5KWY-625.5KWY-625.5KWY-625.5KWY-625.5KWY132S-623KWY-625.5KW振动源激振器激振器激振器激振器激振器激振器激振器工作方式间断性间断性间断性间断性间断性间断性间断性工作电压380V380V380V380V380V380V380V四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点24 槽下皮带机序号设备名称数量(台)规格型号配套电机功率KW额定电压11#上料主皮带式输送机1B=1400mm,V=2m/s，L=378m，
22、=9.6647Q矿2100t/h， Q焦550t/h280*410KV2GL1供料胶带运输机1B=1400mm，V=2m/s，L= 171m，=8Q矿2100t/h， Q焦550t/h200380V3FJ4返焦带式输送机1B=800mm,V=1.6m/s,L=115.2m,=10Q=60t/h15380V4FJ5粉焦带式输送机1B=800mm, V=1.25m/s,L=47.5m, =8.86Q=50t/h11380V5FK4返矿带式输送机1B=1000mm,V=1.6m/s,L=185.5m,=10,Q=120t/h22380V6FK5粉矿带式输送机1B=800mm,V=1.25m/s,L=
23、47.5m,=8.86,Q=100t/h11380V7ZY2转运带式输送机1B=800mm,V=1.6m/s,L=95.8m,=8,Q=600t/h22380V82#上料主皮带式输送机1B=1400mm，V=2m/s，L=362m， =10.0848Q矿2100t/h，Q焦550t/h280*410KV9GL2胶带运输机 1B=1400mm，L=171m，V=2.0m/s，=8Q矿=2100t/h，Q焦=550t/h200380V10FJ1胶带运输机 1B=800，L=36.8m，V=1.6m/s ，=0，Q=60t/h15380V11FJ2高角度胶带机 1B=800mm,L=35.2m,V=
24、1.6m/s,=30Q=60t/h22380V12FJ3高角度胶带机 1B=800mm, V=1.25m/s,L=38.5m, =11.17Q=50t/h11380V13FK1胶带运输机 1B=1000mm,V=1.6m/s,L=113.5m,=6,Q=120t/h22380V14FK2高角度胶带机 1B=1000mm,V=1.6m/s,L=28.5m,=50,Q=120t/h37380V15FK3胶带机 1B=800mm,V=1.25m/s,L=38.5m,=11.17,Q=100t/h11380V16ZY1胶带运输机 1B=800mm,V=1.6m/s,L=51.8m,=9,Q=600t/
25、h18.5380V四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点253、炉顶装系统 炉顶装料系统结构示意图采用串罐无料钟炉顶装料设备，该炉顶能进行多功能布料和实现炉顶压力0.20.25MPa的高压操作，以利改善料柱透气性，提高煤气利用。布料方式以多环布料为主，可实现单环布料、定点布料和扇形布料。称量料罐采用净煤气进行一次均压，采用氮气进行二次均压。均压放散系统设置2 套，1用1备。料罐放散管路设置消音器以减少噪音污染，为了减轻煤气灰对消音器的磨损及尽量减少煤气灰进入大气的排放量，在消音器之前的放散管路上，设置小旋风除尘器。四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特
26、点26炉顶装料工艺流程图四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点27四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 炉顶装料系统设备参数序号项目数量规格型号功能简介1受料罐145m3受料罐上与皮带头轮罩相连，下与上料闸相连，作用是存储炉料。2上料闸1DN1000mm上料闸上连受料罐，下连称量罐。单油缸驱动，全密闭式结构。3上密封阀1DN1100mm上密封阀组件装在称量料罐的上锥部。保证称量罐的密封性，以保证高炉高压操作顺利实现。4称量罐145m3称量罐上连上料闸，下连下部阀箱。主要起储料及称量作用5下料闸1DN750mm安装在阀箱箱体中，起控制料流大小的作用6
27、下密封阀1DN900mm下密封阀装在阀箱箱体上。用于保证称量罐的密封性。7多环波纹管1DN1120 mm波纹管用来补偿炉顶不同支撑点之间的相对运动8眼镜阀1DN1120 mm在高炉休风时，眼镜阀的盲板阻断高炉煤气，以确保在安全状态下检修更换下密封阀、下料闸、称量罐衬板等部件9水冷传动齿轮箱1水冷传动齿轮箱上面与过渡短管相连，下面与炉顶钢圈相连。通过齿轮系将动力传给布料溜槽，从而实现布料溜槽的旋转和倾动动作10布料溜槽1旋转速度8r/min，倾动速度1.6/s，长度3200mm通过控制溜槽的旋转与倾动将炉料布到炉内11均压阀2DN500向称量罐中充入净煤气，对料罐进行一次均压，使炉料能顺利放入炉
28、内12均压放散阀2DN500将料罐内高压气体排出，使料罐内压力与大气压力相等，为开启上密封阀并进行下一次装料做好准备13旋风除尘器1减少料罐放散产生的灰尘排放14二次均压阀2DN250氮气辅助均压15探尺3机械探尺两台雷达探尺一台探测料面16润滑油站1各部位设备滑滑17液压油站1炉顶系统设备各阀门开启28四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点4 炉本体系统高炉炉体结构由高炉内衬、高炉炉体冷却设备、炉喉钢砖、送风装置及铁口装置、炉壳、炉体钢结构及平台、高炉基础、冷却系统、高炉自动化检测系统等部分组成。 炉本体系统高炉内型尺寸序 号名 称单 位数 值1有效容积Vum31800
29、2炉缸直径dmm100003炉腰直径Dmm114004炉喉直径d1mm70005死铁层深度h0mm21436炉缸高度h1mm43007炉腹高度h2mm32008炉腰高度h3mm20009炉身高度h4mm1600010炉喉高度h5mm200011有效高度Humm2750012炉腹角773939”13炉身角821015”14Hu/D2.4115铁口数个216风口数个2629四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 炉本体系统高炉炉体冷却设备高炉炉体冷却的目的是降低内衬的温度，延长砖衬的寿命，保持内衬的完整，从而维持合理的高炉内型。第13段为低铬铸铁光面冷却壁，厚度165mm。第
30、4段风口带为光面冷却壁，厚度165/400mm。5、6、7段为国产铜冷却壁，壁体厚度115mm。其余各段均为球墨铸铁。各段冷却壁结构形式如下：第810段为双层水冷管镶砖冷却壁，壁体厚度为345mm。第1113段为单层水冷管镶砖冷却壁，壁体厚230mm。第14段为倒扣镶砖冷却壁，壁体厚度230mm。第14段冷却壁上方为炉喉钢砖，共28块，壁体厚度200mm。30四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 炉本体系统高炉内衬v炉底、炉缸：采用炭块-陶瓷砌体复合炉衬结合水冷薄炉底炭砖结构。炉底最下部平砌1层400mm高的高导热石墨炭砖，其上砌2层共计800mm高的半石墨炭砖，再向上
31、部砌2层共计800mm高的国产微孔炭砖，最上部砌2层共计800mm高的陶瓷砌体，炉缸内侧（热面）砌陶瓷砌体，外侧砌微孔炭砖。 v铁口通道炉缸内侧采用陶瓷组合砖，外侧砌微孔炭砖, 铁口通道出口处采用刚玉浇注料。风口区采用陶瓷组合砖砌筑。v本高炉在炉腹、炉腰和炉身3段铜冷却壁的热面，采用喷涂料，另外在炉腹的中下部砌筑1200mm高的的赛隆结合炭化硅砖，在赛隆结合碳化硅砖与喷涂料之间采用碳化硅捣打料。v从第8段以上镶砖冷却壁区域采用砖壁合一、薄内衬（150mm）结构形式，耐火砖采用冷镶方式直接与冷却壁砌成整体，砖与冷却壁采用燕尾槽连接，铸铁冷却壁燕尾槽深75mm，耐火砖凸出壁体表面150mm。每块冷
32、却壁上耐火砖在炉外砌筑，砌筑完毕并固结好后再进行安装，砖的材质为Si3N4-SiC。冷却壁与冷却壁之间的水平缝和竖缝分区域采用不同材质的填料填充捣实。31 炉本体系统高炉软水系统四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点v高炉本体和热风炉热风阀(含倒流休风阀)采用全软水联合闭路循环冷却系统。该系统具有冷却强度高、安全、可靠、投资省、运行费用低等优点。（1）一级冷却回路系统）一级冷却回路系统v冷却水经水泵站主循环泵升压后，通过800供水主管分别将水引至冷却壁直冷管供水环管和炉底冷却供水主管。冷却壁直冷管分4个扇形区域供水，以利于检漏和水量分配，冷却壁进水直接由供水环管引出接至第
33、1段冷却壁直冷管的入口。冷却壁每根直冷管从第1段至第14段串联连接。直冷管回水分别进入4个区域共16根DN200回水集管内，再回到DN800回水总环管。炉底冷却回水经回水主管进入冷却壁蛇形管供水环管，由该供水环管引水至第8段冷却壁蛇形管入口，3段（第810段）冷却壁蛇形管进、出口从下至上串联连接。冷却壁蛇形管回水分别进入4个区域共4根DN200回水集管内，汇合到DN800总回水环管。以上组成第一级冷却回路系统。(2) 二级冷却回路系统二级冷却回路系统v一级冷却回路DN800总回水环管内大部分水经一条DN700水管引至第二级冷却回路系统的增压泵，多余的水则由一条DN500水管引至脱气罐入口管。v
34、第二级冷却回路冷却元件包括风口小套、中套和热风阀。增压泵房内设增压泵两组，即中压泵组向风口二套、热风阀供水，高压泵组向风口小套供水。第二级冷却回路各组冷却元件回水经各自的回水主管，进入二级冷却回路700回水总管，最后所有二次回水与前述多余的水汇合，在脱气罐入口前进入回水总管，经脱气罐、膨胀罐组后进入800回水总管输送到主循环泵。脱气罐20m3，膨胀罐20m3。(3) 各系统水量分配各系统水量分配v全系统总循环水量3500m3/h。第一级冷却回路冷却壁直冷管水量2900m3/h，炉底及冷却壁蛇形管串联回路水量600 m3/h。v第二级冷却回路风口小套水量910 m3/h，风口中套及热风阀(含倒流
35、休风阀）水量1150 m3/h，合计2060m3/h。32四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 炉本体系统送风装置送风支管采用带万向膨胀节的高温高压迷宫式的结构型式。除小套和直吹管采用球面密封外，其它部位均采用法兰联接。33四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点5 出铁场系统 出铁场工艺布置高炉设2个出铁口，夹角180。每个铁口设置一个出铁场，每个出铁场操作平台下布置有2条铁水罐车停放尽头线，停罐线方向与主沟中心线垂直。两个铁口共用1套嘉恒法渣处理装置。出铁场内设有半贮铁式固定主沟、撇渣器、铁沟、渣沟，摆动流嘴、桥式起重机、泥炮、开铁口机及操作室、
36、吊装孔、沙坑、炉前工人休息室、炉前液压站、电气室等设备及构筑物。34四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 出铁场主要设备、设施参数v泥炮采用液压泥炮，泥缸容积0.28m3，活塞推力3980kN，炮头直径150mm，在泥炮操作室手动操作。v开铁口机采用全液压开铁口机，开口深度3500mm，钻机最大行程4000mm,钻杆直径40mm，钻头直径40-80mm。在泥炮操作室手动操作。v摆动流嘴通过摆动溜嘴的摆动方向，可将铁水分别装入每个铁口所对应的2条铁路线上的雷罐罐中。铁水摆动流槽采用变频电机驱动+手动备用操作的双保险形式。导流槽正常工作摆动角度1017,最大极限摆动角度30
37、，运行10时间6s。v半贮铁式固定主沟主铁沟型式为固定的半贮铁式，沟全长16m，沟槽用钢板焊成，内衬由浇注料永久衬、粘土质隔热砖、粘土砖、Al2O3-SiC砖、浇注料工作衬等组成；主沟坡度为4。v渣铁沟铁沟、渣沟、残铁沟的沟槽均用钢板焊成。铁沟坡度为10%，内衬由浇注料永久衬、粘土砖、Al2O3-SiC砖、浇注料工作衬等组成；渣沟坡度为614%。内衬由高铝砖、浇注料和捣打料工作衬等组成。v撇渣器撇渣器在炉前主铁沟与支铁沟交界处，主要作用是将渣铁进行分离，因为从铁口出来的铁水内混有大量的渣，撇渣器的原理是联通器原理，利用渣与铁水比重的不同将渣铁进行分离，分离后的铁水经过铁水沟、摆动溜嘴流入鱼雷罐
38、中，炉渣从渣沟到渣处理系统中。v桥式起重机两个出铁场各设1台32t5t桥式起重机，跨度为25.5m，轨面标高24m，机上操作室操作，桥式起重机均采用重级（A6）。铁口及主沟砂口的构造示意图四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点36四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点6 渣处理系统 渣处理工艺流程图v两个铁口共用一套渣处理系统，渣处理系统采用嘉恒法。v高炉出铁时的熔渣经渣沟流到熔渣沟端部，被渣沟端部下面的粒化箱喷射冷却水使熔渣水淬后通过水渣沟进入到缓冲罐中，在缓冲罐中进一步粒化。渣水混合物从缓冲罐的出口管道进入到脱水器中(转鼓)，被装有筛板的转鼓旋转
39、提升过滤。当转鼓转到最高点时，水渣落入转鼓内溜嘴并顺溜嘴落入到皮带机上运到贮渣场。脱水转鼓采用电动，主电机采用变频以便调节转鼓转速，转鼓在运行过程中用压缩空气和净化水进行吹扫清理。v粒化水从转鼓过滤后经回水管道流回沉淀池中，在沉淀池中浮渣进一步沉淀，水经过沉淀池与循环池之间的过滤网进入到循环池中，在循环池中安装有冲渣泵，在冲渣时，用冲渣泵将水打到冲制箱冲渣。水循环使用，沉积在沉淀池中的细渣定期用水池上方的抓斗吊车抓出来放入到水渣脱水池中。v为了防止在渣处理出现问题时影响高炉生产，每个铁口设计了一个干渣坑，共计2个干渣坑，每个干渣坑的大小为1620米，在使用干渣坑时，采用干渣坑围墙上的冷却水喷嘴
40、对火渣进行冷却。37四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 渣处理工艺参数（1） 高炉容积:1800m3；（2） 日平均产铁:4284t，最大4680t；（3） 每天出铁、渣次数:12次；（4） 渣比: 360kg/tFe；（5） 日产炉渣：1542.24t，最大1684.8t；（6） 出渣不均衡系数： 1.6（7） 一次铁的渣量： 平均 128.5t/次 最大224.6t/次（8） 出渣速度： 平均 4t/min 最大8t/min （9） 冲渣水量：2050m3/h，压力0.260.3Mpa（10）筛网吹扫水：150m3/h，压力0.6Mpa（11）吹扫气耗量：19m3
41、/min，压力0.40.6Mpa（12）系统耗水量：最大240m3/h38四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 渣处理主要设备、设施参数39四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点7 热风炉系统 热风炉系统工艺流程图40四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点7 热风炉系统 热风炉工艺参数参数名称单位数值热风炉形式改进型顶燃式热风炉座数座3送风制度两烧一送送风期min45热风炉全高m42.34热风炉直径上/下m11.28/10.39格子砖高度m21.72蓄热室截面积61.26格子砖类型19 孔30格子砖加热面积m2/m348格子砖
42、总加热面积m2191600单位炉容加热面积m2/m3106单位鼓风加热面积m2/m3.min43.5高焦混合煤气耗量Nm3/h169000空气耗量Nm3/h135000空气过剩系数1.1热风炉热效率%77.05项目参数送风周期45min拱顶温度1400废气温度300热风温度1150-1200冷风温度120260风量Max 4400 Nm3/min冷风压力0.43 MPa燃料种类高焦混合煤气高转混合煤气煤气耗量（每座）116900 Nm3/h煤气总管压力10KPa换炉风温波动30换炉风风压波动0.01 MPa预热器烟气入口温度300空气预热后温度180煤气预热后温度180氮气压力0.7 MPa氮
43、气纯度99%41四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 热风炉本体结构顶燃式热风炉由蓄热室、拱顶、预燃室组成。预燃烧室置于热风炉拱顶之上，每座热风炉的预燃室环形布置50个空气、煤气燃烧口。预燃室炉壳内壁喷涂中质耐火隔热材料，预燃室环腔采用红柱石砖砌筑，烧嘴砖为莫来石砖，预燃室球顶采用红柱石砖砌筑。热风炉拱顶炉壳内壁喷涂中质耐火隔热材料，拱顶最里层砌硅砖，硅砖外砌轻质硅砖和轻质粘土砖，轻质粘土砖与喷涂层之间填充硅酸铝耐火纤维。蓄热室上部大墙工作层砌硅砖，由里向外依次砌以轻质硅砖、轻质粘土砖。蓄热室下部大墙由内向外砌以粘土砖、轻质粘土砖。蓄热室全部为格子砖，蓄热室的下部格子砖
44、材质为粘土砖，蓄热室的上部格子砖材质为硅砖。格子砖采用19孔、孔径30mm的格子砖,硅砖段格子砖厚度为120mm,粘土砖段格子砖厚度为80mm。硅砖与粘土砖连接处设计四层过渡层。热风炉的格子砖下部为无梁炉箅子，其最大耐热温度为450度。炉箅子上，设有格子砖托板，托板固定在炉箅子上。拱顶和预燃室采用分别支撑于炉壳上的独立支撑结构，使得砌砖结构更稳定。4243四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 热风炉主要设备参数设备名称规格型号助燃风机风量：150000Nm3/h,风压12Kpa，空气温度常温，电压等级10KV助燃风机消音器风量：150000Nm3/h,风压常压，温度：常
45、温空气预热器风量：135000Nm3/h,风压14Kpa，预热前温度为常温，预热后空气温度为180，烟气量140000Nm3/h，烟气温度300煤气预热器煤气量：169000Nm3/h,风压10Kpa，预热前温度为，预热后空气温度为，烟气量140000Nm3/h，烟气温度30044四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点8 喷煤系统喷煤系统按两座高炉设计，集中一处建设，分期施工。制粉系统和喷吹系统各设二个系列，每个系列对应一座高炉。喷煤系统设计平均煤比180kg/t（设备能力为220kg/t铁）。喷吹系统采用氮气充压、流化，使用压缩空气进行喷吹。 喷煤系统工艺流程 原煤输送
46、系统工艺流程 制粉系统工艺流程 喷吹系统工艺流程45四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 原煤输送系统工艺流程46四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 制粉系统工艺流程47四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 喷吹系统工艺流程48四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 喷煤系统主要设备、设施参数49四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点9 煤气除尘系统高炉在生产中会产生大量的副产品高炉煤气，未经过处理的高炉煤气含尘量高达1025g/m3，需将含尘降到10mg/m3以下才能给用户使
47、用。我厂的煤气净化系统包括两步除尘，首先从高炉炉顶出来的荒煤气经过炉顶煤气导出管、煤气上升管、煤气下降管进入到重力除尘器中，重力除尘器的除尘效率约在50%，经过重力除尘器后的半净煤气含尘量在1015g/m3，半净煤气再经过干法除尘，将含尘进一步降低到5mg/m3后供给用户使用。u重力除尘器u干法除尘50四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 重力除尘器工艺流程高炉煤气从上升管道、下降管道进入重力除尘器，沿垂直管自上而下进入除尘器下部后回转向上，在煤气自下而上的过程中，由于管径的变化，煤气流速降低，较大颗粒的灰尘沉降到除尘器底部，较细的灰尘被回升气体带出重力除尘器，由顶部侧
48、出管进入布袋除尘系统。除尘灰通过下部的卸灰球阀、清灰阀、螺旋清灰机加湿后运走。重力除尘器除尘的原理是靠重力和惯性力，如果重力+惯性力浮力流体阻力，粉尘就能下降。重力除尘器的设备主要有放散阀、卸灰球阀、清灰调节阀、加湿卸灰机。51四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 干法除尘工艺流程由重力除尘器来的半净煤气经支管进入除尘器箱体下部，粉尘附着在布袋外表面，净煤气通过滤袋向上汇集到箱体净气室，经净煤气支管、主管进入外部管网供用户使用。当过滤到一定时间后，随着滤袋表面粉尘增加，除尘器阻力上升，当阻力上升到一定数值时，电气控制系统发出清灰信号，出口蝶阀关闭，脉冲阀开启。分气缸氮气
49、经喷吹管从袋口喷入，滤袋急速扩张，滤袋外表面的粉尘落入下部锥形灰斗。当最后一个脉冲阀喷吹结束后，出口蝶阀开启，除尘器进入正常工作状态。上述过程由PLC程序控制。这样周而复始地工作使半净煤气得到净化。52四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点 干法除尘工艺参数布袋除尘器参数处理煤气量： 350000-385000Nm3/h半净煤气含尘量 ： 10g/m3净煤气含尘量 ： 5mg/m3除尘器筒体数量： 10个除尘器总过滤面积： 11315m2除尘器筒体直径 ： 5200mm，双排布置滤袋规格： 1307000mm滤袋总数量： 3960条滤袋材质： P84复合滤料 正常使用温度
50、： 80250 瞬间300工况风速： 0.4m/min（工况）大灰仓技术参数数量： 2个滤袋规格：1302000mm滤袋数量：120/240个滤袋介质： P84复合滤料过滤面积：147/294贮灰量： 75/150输灰技术参数输灰方式：气力输送输送介质：氮气或净煤气工作压力：可调0.1-0.2Mpa53四、新区炼铁系统参数及工艺特点四、新区炼铁系统参数及工艺特点10 铸铁机系统 铸铁机工艺流程v当炼铁出现事故或炼钢厂定期检修时，炼铁生产的铁水需由铸铁机铸成铁块,作为炼钢的冷炉料或销售。v机车将260t 鱼雷罐车从高炉运至铸铁机，由鱼雷罐地面控制站将260t 鱼雷罐倾翻，铁水经铁水流槽流入双链带
