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現(xiàn)在冶金企業(yè)中的高爐煉鐵
現(xiàn)在冶金企業(yè)中的高爐煉鐵
【摘要】現(xiàn)代高爐冶金煉鐵是一個系統(tǒng)性的工藝流程，需要各個崗位的配合，在高爐煉鐵過程中包含著各項的規(guī)章制度，必須按照這些去操作才可以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
其中包括熱制度，造渣制度，送風(fēng)制度和裝料制度等等一系列的操作制度。所有這些對于煉鐵生產(chǎn)中的沒氣流分布，爐料運(yùn)動，產(chǎn)品質(zhì)量都有著重要的影響。同時也是生產(chǎn)順利進(jìn)行的主要保證。
【關(guān)鍵詞】高爐煉鐵;規(guī)章制度;工藝流程
1高爐煉鐵幾個重要制度
(1)在高爐煉鐵的所有規(guī)章制度中，送風(fēng)調(diào)節(jié)制度最為關(guān)鍵，是決定著生產(chǎn)的首位操作制度，也是保證高爐爐缸內(nèi)煤氣流分布的關(guān)鍵所在。
(2)對于爐料的則是由裝料制度負(fù)責(zé)管理。包括裝料的順序，料線的分布和爐料在爐缸內(nèi)的運(yùn)動情況。是維持高爐生產(chǎn)順利進(jìn)行的重要保證。
(3)選擇合理的操作制度，應(yīng)以下部調(diào)節(jié)為基礎(chǔ)，上下部調(diào)節(jié)相結(jié)合。
下部調(diào)節(jié)是選擇合適的風(fēng)口面積和長度，保持適當(dāng)?shù)墓娘L(fēng)動能，使初始煤氣流分布合理，使?fàn)t缸工作均勻活躍;上部調(diào)節(jié)，爐料在爐喉處達(dá)到合理分布，使整個高爐煤氣流分布合理，高爐冶煉才能穩(wěn)定順利進(jìn)行。
(4)正常冶煉情況下，提高冶煉強(qiáng)度，下部調(diào)節(jié)一般用擴(kuò)大風(fēng)口面積，上部調(diào)節(jié)一般用擴(kuò)大批重及調(diào)整裝料順序或角度。
(5)在上下部的調(diào)節(jié)過程中，還要考慮爐容、爐型、冶煉條件及爐料等因素，各基本操作制度只有做到有機(jī)配合，高爐冶煉才能順利進(jìn)行。
2冶煉制度的調(diào)整
(1)正常操作時冶煉制度各參數(shù)應(yīng)在靈敏可調(diào)的范圍內(nèi)選擇，不得處于極限狀態(tài)。
(2)在調(diào)節(jié)方法上，一般先進(jìn)行下部調(diào)節(jié)，其后為上部調(diào)節(jié)。特殊情況可同時采用上下部調(diào)節(jié)手段。
(3)恢復(fù)爐況，首先恢復(fù)風(fēng)量，控制風(fēng)量與風(fēng)壓對應(yīng)關(guān)系，相應(yīng)恢復(fù)風(fēng)溫和噴吹燃料，最后再調(diào)整裝料制度。
(4)長期不順的高爐，風(fēng)量與風(fēng)壓不對應(yīng)，采用上部調(diào)節(jié)無效時，應(yīng)果斷采取縮小風(fēng)口面積，或臨時堵部分風(fēng)口。
(5)爐墻侵蝕嚴(yán)重、冷卻設(shè)備大量破損的高爐，不宜采取任何強(qiáng)化措施，應(yīng)適當(dāng)降低爐頂壓力和冶煉強(qiáng)度。
(6)爐缸周邊溫度或水溫差高的高爐，應(yīng)及早采用含TiO2爐料護(hù)爐，并適當(dāng)縮小風(fēng)口面積，或臨時堵部分風(fēng)口，必要時可改煉鑄造生鐵。
(7)矮胖多風(fēng)口的高爐，適于提高冶煉強(qiáng)度，維持較高的風(fēng)速或鼓風(fēng)動能和加重邊緣的裝料制度。
(8)原燃料條件好的高爐，適宜強(qiáng)化冶煉，可維持較高的冶煉強(qiáng)度。反之則相反。
3熱風(fēng)爐熱工作原理
3.1直接式高凈化熱風(fēng)爐
就是采用燃料直接燃燒，經(jīng)高凈化處理形成熱風(fēng)，而和物料直接接觸加熱干燥或烘烤。該種方法燃料的消耗量約比用蒸汽式或其他間接加熱器減少一半左右。
因此，在不影響烘干產(chǎn)品品質(zhì)的情況下，完全可以使用直接式高凈化熱風(fēng)。
燃料可分為：
①固體燃料，如煤、焦炭。
�、谝后w燃料，如柴油、重油
③氣體燃料，如煤氣、天然氣、液體氣。
燃料經(jīng)燃燒反應(yīng)后得到的高溫燃燒氣體進(jìn)一步與外界空氣接觸，混合到某一溫度后直接進(jìn)入干燥室或烘烤房，與被干燥物料相接觸，加熱、蒸發(fā)水分，從而獲得干燥產(chǎn)品。
為了利用這些燃料的燃燒反應(yīng)熱，必須增設(shè)一套燃料燃燒裝置。如：燃煤燃燒器、燃油燃燒器、煤氣燒嘴等。
3.2間接式熱風(fēng)爐
主要適用于被干燥物料不允許被污染，或應(yīng)用于溫度較低的熱敏性物料干燥。如：奶粉、制藥、合成樹脂、精細(xì)化工等。此種加熱裝置，即是將蒸氣、導(dǎo)熱油、煙道氣等做載體，通過多種形式的熱交換器來加熱空氣。
間接式熱風(fēng)爐的最本質(zhì)問題就是熱交換。熱交換面積越大，熱轉(zhuǎn)換率越高，熱風(fēng)爐的節(jié)能效果越好，爐體及換熱器的壽命越長。反之，熱交換面積的大小也可以從煙氣溫度上加以識別。煙溫越低，熱轉(zhuǎn)換率越高，熱交換面積就越大。
4影響熱風(fēng)溫度的因素
影響熱風(fēng)爐送風(fēng)溫度的因素主要有兩個：燃料發(fā)熱量大小和熱風(fēng)量大小。前者很簡單，燃料發(fā)熱量大，熱風(fēng)溫度就應(yīng)該高，但這還要考慮熱風(fēng)爐效率(換熱率)。
同樣的燃料燃燒，效率高的爐會轉(zhuǎn)換出更多的熱量，就會有更高的風(fēng)溫;后者是因?yàn)闊犸L(fēng)爐送熱量=送風(fēng)溫度x送風(fēng)量x系數(shù)，送熱量一定，較小的送風(fēng)量會得到較高的送風(fēng)溫度。
反之，如果送風(fēng)量不變，加大燃燒室容量，提高總熱量，會使熱風(fēng)溫度相應(yīng)提高，我們的高溫型熱風(fēng)爐就是以這個原理設(shè)計的。此外，也可以以高溫?zé)犸L(fēng)混入一定量的常溫空氣調(diào)節(jié)最終輸出溫度
4.1拱頂溫度
限制拱頂溫度的因素：①耐火材料理化性能。實(shí)際拱頂溫度控制在比拱頂耐火磚平均荷重軟化點(diǎn)低l00℃左右(也有按拱頂耐火材料最低荷重軟化溫度低40～50℃控制)。
�、诿簹夂瑝m量。不同含塵量允許的拱頂溫度不同。③燃燒產(chǎn)物中腐蝕性介質(zhì)。為避免發(fā)生拱頂鋼板的晶間應(yīng)力腐蝕，必須將拱頂溫度控制在不超過l400℃或采取防止晶間應(yīng)力腐蝕的措施。
4.2廢氣溫度
允許的廢氣溫度范圍：大型高爐廢氣溫度不超過350～400℃，小型高爐不得超過400～450℃。
廢氣溫度與熱風(fēng)溫度的關(guān)系：提高廢氣溫度可以增加熱風(fēng)溫度。在廢氣溫度為200～400℃范圍內(nèi)，每提高廢氣溫度100℃約可提高風(fēng)溫40℃。
影響廢氣溫度的因素：單位時間燃燒煤氣量、燃燒時間、蓄熱面積。
4.3熱風(fēng)爐工作周期
熱風(fēng)爐一個工作周期：燃燒、送風(fēng)、換爐三個過程自始至終所需的時間。
送風(fēng)時間與熱風(fēng)溫度的關(guān)系：隨著送風(fēng)時間的延長，風(fēng)溫逐漸降低。
合適的工作周期：合適的送風(fēng)時間最終取決于保證熱風(fēng)爐獲得足夠的溫度水平(表現(xiàn)為拱頂溫度)和蓄熱量(表現(xiàn)為廢氣溫度)所必要的燃燒時間。
4.4蓄熱面積與格子磚重量
當(dāng)格子磚重量相同并采用相同工作制度時，蓄熱面積大的供熱能力大。
格子磚重量大，周期風(fēng)溫降小，利于保持較高風(fēng)溫
單位風(fēng)量的格子磚重量增大時，熱風(fēng)爐送風(fēng)期拱頂溫度降減少，即能提高風(fēng)溫水平。
單位風(fēng)量的格子磚重量相同時，蓄熱面積大的拱頂溫度降小。
5熱風(fēng)爐的操作
5.1熱風(fēng)爐的燃燒制度
熱風(fēng)爐的燃燒制度的種類：固定煤氣量，調(diào)節(jié)空氣量;固定空氣量，調(diào)節(jié)煤氣量;空氣量、煤氣量都不固定。
燃燒制度的選擇的原則：(1)結(jié)合熱風(fēng)爐設(shè)備的具體情況，充分發(fā)揮助燃風(fēng)機(jī)、煤氣管網(wǎng)的能力;(2)在允許范圍內(nèi)最大限度地增加熱風(fēng)爐的蓄熱量;
(3)燃燒完全、熱損少，效率高，降低能耗。較優(yōu)的燃燒制度：固定煤氣量調(diào)節(jié)空氣量的快速燒爐法。合理燃燒的判斷方法：熱風(fēng)爐操作主要以廢氣分析法進(jìn)行控制燃燒;(4)火焰觀察法。采用金屬套筒燃燒器時，操作人員可觀察燃燒器火焰顏色來判斷燃燒情況。
5.2熱風(fēng)爐檢修安全
(1)檢修熱風(fēng)爐時，應(yīng)用盲板或其他可靠的切斷裝置防止煤氣從鄰近煤氣管道竄入，并嚴(yán)格執(zhí)行操作牌制度;煤氣防護(hù)人員應(yīng)在現(xiàn)場監(jiān)護(hù)。
(2)進(jìn)行熱風(fēng)爐內(nèi)部檢修、清理時，應(yīng)遵守下列規(guī)定;
1)煤氣管道應(yīng)用盲板隔絕，除煙道閥門外的所有閥門應(yīng)關(guān)死，并切斷閥門電源;
2)爐內(nèi)應(yīng)通風(fēng)良好，一氧化碳濃度應(yīng)在24ppm以下，含氧量應(yīng)在18%～21%(體積濃度)之間，每2h應(yīng)分析一次氣體成分。
3)修補(bǔ)熱風(fēng)爐隔墻時，應(yīng)用鋼材支撐好隔棚，防止上部磚脫落。
(3)熱風(fēng)管內(nèi)部檢修時，應(yīng)打開人孔，嚴(yán)防煤氣熱風(fēng)竄入。
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