1、炼铁技术研究知识汇总十146、炉前冲水渣有哪些工艺要求?答:炉前冲水渣的工艺要求是:(1)为防止爆炸,要求上、下渣不能大量带铁。(2)水压要在 2105Pa 以上,并要有足够水量,渣和水之比保持在 1:10 左右为宜。(3)水温要低,以免产生渣棉和泡沫渣。(4)渣沟弯道的曲率半径要大;要有 5以上坡度,以免沉淀堵塞。(5)渣沟上要设排气烟囱,防止蒸汽、二氧化硫、硫化氢等气体毒害人体与腐蚀设备。147、我国炉前冲水渣主要使用哪几种方法?答:炉前冲水渣是新建高炉炉渣处理的首选方式,我国现在广泛使用的有沉淀池法或沉淀池底过滤法;茵芭(INBA)法和轮法。个别厂使用的还有拉萨(RASA)法、螺旋法等。
2、(1)沉淀池法、底滤法。是传统的炉前炉渣处理工艺,广泛使用于大、中、小型高炉。炉渣流进渣沟后经冲渣喷嘴的高压水水淬成水渣,沿水渣沟进沉淀池进行沉淀,然后用抓斗起重机抓出装车。为使渣水分离采用三种方法:两个沉淀池一个接受冲来的水渣,另一个满后放水,轮流使用;在沉淀池底部铺有滤石,水经滤石排出,此法常叫底滤法,(OCP)滤眼被细碎水渣堵住时用压缩空气吹扫;沉淀与底滤结合,沉淀池中水溢流经配水渠入过滤池(结构与底滤池相同)过滤。所有分离出来的水都循环使用。(2)茵芭法。是卢森堡(9 公司的专利炉渣处理工艺,水淬后的渣水混合物经水渣槽流入脱水转鼓,脱水后的水渣经过转鼓内、外的胶带机运到成品水渣仓内进一
3、步脱水。滤出的水经冷却塔冷却后进入冷却水池,冷却后的冲渣水经泵送往冲渣箱循环使用。此法的优点是连续滤水,电耗低,循环水中悬浮物少,泵、阀门管道寿命长,而且环境好,投资省。(3)轮法。轮法是唐山嘉恒公司与河北省冶金设计研究院在消化从俄罗斯引进的图拉法和其他水渣处理工艺成功经验基础上研制的。轮法采用快速旋转的粒化轮取代传统的水淬。炉渣落入转轮的叶片被粉碎,和被粒化器上部喷来的高压水射流冷却和进一步水淬成为水渣。冷却水与粒化渣落入脱水器筛网中,在0.5mm 的筛网中过滤,滤下的水流入回水槽,经回水管道进入集水罐,经循环水泵加压后供粒化器使用。留在筛网中的水渣通过脱水器受料斗卸料口落到脱水器下部的皮带
4、机上,再被转运到贮渣仓或堆场。此法的优点是:(1)省水。因为此法的喷水只起水淬冷却作用,不起水力输送作用,理论上它的水耗量为 1:5 以下,比其他方法的 1:10 以上省很多,但为得到粒度较细的合格水渣,一般水耗量要达到 1:7;(2)渣中带铁不会发生爆炸,这是由于炉渣是受快速旋转轮的叶片的机械作用而粉碎,并被迅速冷却;(3)占地面积小(100200m2);(4)运行费用低。148、铁水罐有几种形式?各有何优缺点?答:现在使用的铁水罐有锥形、梨形及混铁炉型三种。(1)锥形罐的优点是构造简单、砌砖容易、清理罐内凝铁容易。缺点是容铁量小,一般仅5070t;使用寿命短,仅 50300 次;散热大,铁
5、水降温快。现在已逐步被淘汰,或改为直桶形,容量加大到 100140t。(2)梨形罐的优点是它近似球形,散热面积减小,且由于上部截面急剧缩小呈椭圆形,铁水表面的辐射热一部分被反射回来,热损失减少;罐内凝铁也减少。缺点是容铁量一般只100t 左右,仍较小;内部砌砖比锥形罐复杂些,罐内有凝铁后清理也较困难;使用寿命一般为 100500 次。(3)混铁炉型铁水罐又称鱼雷罐,几乎是封闭的圆筒,热损失大为减少,铁水可在罐内保存一昼夜之久;容铁量大,一般 180420t,因此可减少罐数,缩短铁沟长度。缺点是罐内砌砖更复杂、困难;由于它是自动倾翻,铸铁机和炼钢车间接铁水工具要适应这一特点。149、生铁铸块使用
6、什么设备?答:高炉炼出的生铁主要是直接以液态用铁水罐运送炼钢厂使用。在炼钢时不需要铁水,冶炼铸造生铁和只有高炉炼铁生产的铁水,需要用铸铁机铸成铁块。大中型炼铁厂都建有专门的铸铁车间,小高炉则将铸铁机建在出铁场上,出铁时直接铸成铁块,极少数小铁厂还有在出铁场上用铁模铸块的。铸铁机是一种倾斜向上装有铁模和链板的循环链带式机,它由一列或两列带有铸铁模的链带(具有传动机构和拉紧装置)、铸铁模喷浆器,冷却铸铁模及生铁块喷水装置等组成。铸铁机分为固定辊轮式(链带沿着装在不动支架上的辊轮运动)和移动辊轮式(辊轮固定在链环上,链带运行时,辊轮沿导轨运动),现代结构的一般为固定辊轮式。铸入铁水的铁模在向上运行一
7、段距离后(一般为全长的 1/3)铁水表面冷凝后,开始喷水冷却(耗水量在 1.01.5t/t),当链条运行到上端翻转时,已经凝固的铁块脱离铁模,落入运送车上,空链带从铸铁机下面返回,途中由喷浆器向铁模喷一层 12mm 的石灰或混合浆,以防止粘模。150、长期休风、封炉复风后对炉前操作有哪些要求?答:长期休风和封炉,由于休风时间长,炉内积存的渣铁和炉缸焦炭随温度下降凝固在起,复风后短时间内很难将铁口区加热熔化。因此要求炉前做好以下工作。(1)复风前做好以下准备工作1)复风前(约 8h)用开口机以零度角(水平位置)钻铁口,要将铁口钻得大一点,钻通后直到见焦炭为止。当开口机钻不动时应用氧气烧,烧到远离
8、砖衬内壁 0.5m 以上深度时再向上烧,烧到炉内距墙 1.5m 仍不通时,可用炸药将凝固的渣焦层炸裂,使复风后煤气能从铁口喷出以加热炉缸铁口区。2)根据休风时间长短及开铁口的情况,决定是否用一个渣口作临时备用出铁口。方法是拆下渣口小套和三套,按出铁要求安装一个与三套同样大小的临时铁口,并准备好临时堵铁口的泥枪。3)做好临时撇渣器,既要预防第 1、2 炉铁炉凉,铁量小易冻结,又要预防因铁口开得大,铁流大的现象。4)准备比正常时多的河沙、焦粉、草袋烧氧气的材料工具等。5)人员要合理安排,尤其是采用临时备用铁口出铁时,要同时安排铁口与临时铁口两组人力。(2)出铁操作1)铁口喷煤气时间尽量长一些,争取
9、到铁口见渣为止。2)随时注意风口变化,如果出现料尺过早自由活动及风口涌渣现象应尽早打开铁口。3)当凝固的渣焦层很厚用炸药炸也无效时,应立即组织在临时铁口出铁,同时留一部分人继续烧铁口。4)铁口烧开但铁流凉而过小时,应将铁水挡在主沟内,以免在撇渣器冷凝。只有当铁流具有一定流速时,才能将铁水放入撇渣器并撒上焦粉保温。151、严重炉凉和炉缸冻结对炉前操作有哪些要求?答:此时铲前应随炉况的变化紧密做好配合工作。重点是及时排放冷渣冷铁。(1)为保持渣口顺利放渣,应勤放勤捅,一旦铸死,应迅速用氧气烧开。(2)铁口应开得大一些,喷吹铁口,使之多排放冷渣铁、消除风口窝渣。(3)加强风口直吹管的监视工作,防止自
10、动灌渣烧出。(4)如炉缸已冻结,不能排放渣铁时,应休风拆下一个渣口的小套和三套,做临时铁口以排放炉内冷渣铁,直到炉热能从铁口出铁为止。152、大修、中修开炉的炉前工作有哪些特点?答:大、中修开炉,铁口上方没有凝固渣铁焦层,只是炉缸与炉料都是凉的。它不同于正常出铁,也与长期休风、封炉复风后的炉前操作有以下不同:(1)开炉前要搞好炉底炉缸的清理。大修后主要是清除炉底的泥浆与废料,中修后的清理量更大一些,要将炉底铁口区积存的渣铁清理得越干净越好,至少要在铁口方向清出一条通道,安装的铁口导管要有一定的角度。(2)为争取中修开炉后能延长铁门喷吹时间,导管的里端要垫两块耐火砖,架空导管,防止炉底刚有液态冷
11、渣就将导管铸死,使铁口不能喷吹。(3)要用炮泥在炉内铁口附近做一个大泥包作为开炉后维护铁口的基础泥包。(4)开铁口角度要平。153、什么叫开炉?对开炉有何要求?答:开炉是高炉一代炉龄的开始,即新建或经大修后的高炉重新开始连续生产。开炉是一件十分重要的工作,开炉工作的好坏将对高炉一代的生产与寿命产生巨大影响,因此要求开炉时必须做到:(1)安全、不发生任何事故;(2)控制好开炉工艺参数,使炉缸高温热量充沛,根据炉容大小、开炉原燃料情况,选定合适的全炉总焦比,控制生铁的Si含量在 3.0左右,炉渣碱度在 0.951.0,使炉渣有良好的流动性,并有一定的脱硫能力;(3)开炉初期要注意保护高炉内形,因此
12、要冶炼几天铸造铁(Si含量在1.251.75),强化速度不宜太快,一般开炉送风后视炉况逐步打开全部风口送风,13个月生要技术经济指标达到正常水平;(4)顶压不宜提得太快,一般在风口全部工作后,风量与风压适应,铁口深度正常,上料能力满足要求,特别是无料钟炉顶要工作正常,时间约在送风点火后 , #/。154、开炉前有哪些准备工作?答:为了搞好开炉工作,必须完成下列几项准备工作:(1)开炉前的生产准备工作;(2)开炉前的设备检查、试运转及验收工作;(3)烘炉(包括高炉和热风炉);(4)开炉的配料计算;(5)装炉;(6)安排好点火、送风及出渣出铁工作。155、开炉前的生产准备工作包括哪些内容?答:开炉
13、前的生产准备工作包括:(1)原料准备。开炉前准备好一定数量的合格料,包括铁矿石、锰矿石、焦炭、石灰石等。用于开炉的原料应尽量选择化学成分稳定、含硫、磷等有害杂质低,粒度均匀、含粉末少,矿石还原性好,焦炭强度高、灰分低的炉料。(2)生产人员的配备和培训。应将开炉后各岗位所需人员配备齐全(包括开炉期间的机动人员)。对生产骨干必须组织培训,使其掌握本高炉所采用的全部新技术、新装备。条件许可时应安排到有经验的单位实习一段时间。(3)工具材料及劳保用品的准备。在准备这些物品时,既要保证生产需要,又要适量防止浪费积压,并注意回收残品。(4)规程、制度的准备。为了保证高炉生产的连续正常作业,使新技术、设备发
14、挥效益,每个工序、岗位都必须制订规程、制度,它主要包括安全规程、技术操作规程和设备维护规程等。(5)搞好生产的组织平衡工作。原燃料供应、动力输送、渣铁处理、运输工作等都要做好组织平衡,并要求稍大于高炉生产的能力。(6)组织好设备维护与必须的备品备件。保证在一旦发生设备故障时,能很快进行检修。(7)为了更好地进行生产管理和技术分析,各岗位都要准备必要的原始记录表格。156、怎样进行开炉前的试风?答:开炉前试风,主要是检查送风系统的管道及阀门是否严密,各阀门操作是否灵活可靠等。试风的步骤是,先试冷风及热风管道,然后再试热风炉炉体及各种阀门。试风前应先将高炉各风口的吹管卸下,用铁板将各风口弯头封死,
15、然后打开各风口的窥孔。试冷风及热风管道时,将各热风炉的热风阀及冷风阀关严,打开混风阀,通过风机控制一定的送风压力(一般为高炉工作压力的 60100%),然后检查管道,发现漏风处要做好标记,以便试风后进行修补。管道试风完毕后,将热风炉的废风阀打开,如发现有风,则说明冷风阀或热风阀可能漏风,需进入热风炉内检查漏风情况。最后试烟道阀,将热风炉灌满风,关冷风阀及热风阀,10min 后,根据风压下降情况检查烟道阀是否漏风。同时可进行热风炉炉体的漏风检查。157、怎样进行开炉前的试水?答:高炉冷却水总管和冷却器在安装前已进行过试压。开炉前的试水主要是检查以下几项内容:(1)全部冷却设备正常通水后是否仍能保
16、持规定的水压。(2)炉身上部的冷却器或喷水管出水是否正常。(3)排水系统是否正常畅通。(4)水管连接处有无漏水现象。试水方法是先将各冷却器阀门关死,将水引至各个多足水管里,并打开多足水管下面的卸水阀门,先将管道内杂物冲洗干净,然后关上卸水阀门。从炉缸开始,逐个打开冷却器阀门,将水引入各个冷却器,直至最上层冷却器为止。逐层试验,逐层检查。全部通水后再检查供水能力与总排水是否畅通。158、怎样进行开炉前的试汽?答:高炉使用蒸汽的地方不多,主要是煤气管道系统与保温系统。试汽时,事先应将泛汽管打开,然后再将蒸汽引入高炉汽包,以便将凝结水排除。再逐个打开通往煤气管道的蒸汽阀门,并打开相应的放散阀,检查蒸
17、汽是否畅通,阀门是否灵活、严密。159、怎样进行开炉前的试车?答:试车的范围较广,凡是运转设备都需进行试车。试车可分为单体试车、小连锁试车和系统连锁试车;又分为试空车(不带负荷)和试重车(带负荷)。顺序是由单体到系统连锁,由试空车到试重车,只有试重车正常后才可开炉生产。160、怎样进行开炉前的设备检查?答:除上述的试风、试水、试汽、试车外,还要进行建筑与结构的检查。如检查高炉中心线与装料设备的中心线是否垂直重合;各风口的中心线是否在同一水平面上与炉缸中心是否交于一点;炉顶装料设备安装是否水平等。它们的误差值都必须在允许误差范围内,这是高炉设备安装必须达到的要求,否则会给高炉造成先天缺陷,严重影
18、响生产技术经济指标与寿命。此外,在开炉前应指定专人对各种设备进行全面检查,包括计器信号是否正常,炉体各孔洞是否堵好焊好;各处照明是否符合要求;各阀门是否做好开关记号并做到该关的关上,该开的开着;料尺是否对好零点等。只有一切正常后才能点火开炉。161、怎样进行高炉烘炉?答:烘炉的目的是缓慢排除砖衬中的水分。重点是炉缸炉底,否则开炉后放出大量蒸汽,不仅会吸收炉缸热量,降低渣铁温度,使开炉操作困难,而且水分快速蒸发,大量蒸汽从砖缝中跑出,可能使砖衬开裂和炉体膨胀而受到破坏,影响高炉使用寿命。烘炉一般用热风,但也有用木柴、煤气和煤燃烧烘炉的。热风烘炉最方便,它不用清灰,烘炉温度上升均匀,容易掌握。不过
19、它要在热风炉提前竣工的条件下才有可能,应千方百计创造条件用热风烘炉。用热风烘炉的准备工作包括:首先安装风口、铁口的烘炉导管,将部分热风导向炉底中心。风口导管应伸到炉缸半径 2/3 处,距炉底 1m 左右,一般有 1/32/3 的风口装上导管就够了。铁口导管伸到炉底中心,伸入炉缸内的部分钻些小孔,上面加防护罩,防止装料时堵塞。其次是安装炉缸、炉底表面测温计。使用炭捣或炭砖砌筑的炉底、炉缸,应在面砌好黏土砖保护层,防止烘炉过程中炭砖被氧化。用热风烘炉一般有两个温度相对稳定区,一是 300左右稳定 23 个班;二是 500左右稳定到烘炉结束开始降温为止。烘炉终了时间应根据炉顶废气湿度判断,当废气湿度
20、等于大气湿度后,稳定两个班以上,即可开始凉炉。一般烘炉时间为 57d。烘炉风量(单位为 m3/min)开始稍大一些,一般相当于高炉容积,小高炉可以大于此数,大高炉相当于高炉容积的 80%左右。随着水分蒸发,顶温升高,风量要相应减少。料钟式高炉顶温不得超过 400,无料钟高炉不得超过 300,密封室温度要保持在 50以下。烘炉时应注意:(1)铁口两侧排气孔和炉墙所有灌浆孔在烘炉时都应打开以便及时排出水汽,烘炉完后再封上;(2)烘炉期间炉体冷却系统要少量通水(约为正常时的 1/2 左右);(3)烘炉中,托圈与支柱间、炉顶平台与支柱间的螺丝应处于松弛状态以防胀断,要设膨胀标志,检测烘炉过程中各部位的
21、膨胀情况(包括内衬和炉壳);(4)炉顶两侧放散阀保持一开一关,轮流工作,每班倒换两次,倒换时先开后关;(5)烘炉结束前要进行一次休风,检查炉内有无漏水和着火现象;(6)烘炉期间除尘器和煤气系统内禁止有人工作。162、怎样选择开炉焦比?答:开炉时由于炉衬、料柱的温度都很低,矿石未经预热和还原直接到达炉缸,直接还原增多,渣量大,需要消耗的热量也多,所以开炉焦比要比正常焦比高几倍。具体数值应根据高炉容积大小、原燃料条件、风温高低、设备状况及技术操作水平等因素进行选择。一般情况是:100m3 以下大于 4;100500 m3 为 34;5001000 m3 为 2.53.5;1000 m3以上为 2.
22、53.5。在开炉焦比和后续料负荷的选择上,首钢的经验是:不过分追求过低的全炉焦比,以保证开炉顺利,而开炉后,后续料负荷及时加重且幅度大一些,以利尽快把炉温降到合适范围163、 开炉料的炉缸填充有几种方法?各有什么优缺点?答:开炉料的炉缸填充分为木料填充和焦炭填充两类。木料填充有架枕木和填柴两种,焦炭填充时也有用部分木柴(1/2 或 1/3)填在底部上面再填焦炭的。架枕木法是用枕木填充炉缸,每根枕木间距为 100200mm,层与层之间交错 30以上,炉腹立有保护炉墙的圆木。其优点是有利于炉料松动,点火时可均匀开风口,有利于顺行,到达炉缸的焦炭经过风口区燃烧加热,有利于加热炉缸和开铁口。缺点是装炉
23、费工时,费木柴。填柴法是将枕木改为废枕木或普通木柴,在炉内码放不严格,也取消了保护炉腹砖墙的圆木。它保留了架枕木法的优点,但仍需大量目柴。填焦法是用焦炭填充炉缸。它的优点是节约木柴与装炉时间;由于不需要进入炉内填充木柴,烘炉后凉炉温度也可高些(不进入炉内拆除烘炉导管时)。缺点是从炉顶装入焦炭会产生一些碎焦,使炉缸透气性变差;炉缸加热的时间长,点火时圆周风口开得不均匀(一般先开铁口、渣口上方风口),对顺行与迅速加热炉缸不利。1/2 或 1/3 填柴法是在炉缸下部填一部分木柴(一般填到渣口附近),上面再用焦炭填充。它只用少量的废木柴,而基本保持了填柴法的优点。目前使用较多的是 1/2 或 1/3
24、填柴法和填焦法。164、怎样安排开炉料的装入位置?答:安排开炉料装入位置的原则是前面轻,后面紧跟,必须有利于加热炉缸。为此首先要确定第一批正常料的位置,一般是在炉腰或炉身下部,小高炉要偏高一些。第一批正常料以下所加净焦和空焦量占全部净焦空焦的比例,随炉缸填充方法不同而不同。用架木法或填柴法填充炉缸时,第一批正常料以下的净焦、空焦量为全部净焦空焦量的 65%左右;1/2或 1/3 填柴法为 75%左右;填焦法则需 85%以上。此外石灰石需吸热分解造渣,所以带石灰石的空焦加入位置也不能太低,一般以加在炉腹上部或炉腰下部为宜。使用不同炉缸填充法时其空焦前的净焦量占全部净焦空焦总量的比例应依次分别为
25、50%、60%和 70%以上。在炉缸未充分加热之前,要尽量减少冷渣流入炉缸,以免造成炉缸冻结。正常料应从下而上分段加重负荷,最下层正常料负荷一般为 0.51.0,各段加负荷的幅度可以大一些,有利于矿石的预热与还原。165、什么叫带风装料?它有什么特点?答:在用焦炭填充炉缸、冷矿开炉时,在鼓风状态下进行装料叫带风装料。它的主要特点是:缩短烘炉后的凉炉时间,加快开炉进程;改善料柱透气性,有利于顺行;减轻炉料对炉墙的冲击磨损;蒸发部分焦炭水分,有利于开炉后的高炉操作。从 20 世纪 6070 年代带风装料在小型高炉上使用。湘钢的两座 750m3 高炉在 1975 年和 1977 年都采用带风装料,规定装料前炉内温度和装料时的风温不超过 300,风量约为炉容的 1.5 倍。开炉后炉况顺行,炉缸热状态良好。采用带风装料时风温要严格控制,不允许在装料过程中炉内着火。