高炉炼铁系统.ppt

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1、高炉炼铁系统第一节高炉操作概述第二节热制度的选择第三节造渣制度的选择第四节送风制度的选择第五节装料制度的选择第六节炉况的判断与调节第七节炉前操作及渣铁处理送风制度的选择钢铁工业是能耗大户，其能耗约占全国能耗总量的10%，而其中炼铁系统（高炉、焦炉、烧结，下同）的能耗占整个钢铁厂能耗的70%以上，是能耗大户中的特大耗能户，炼铁系统的能源消耗主要是煤。炼铁系统的能耗为什么高？一是因为环节多（包括铁、焦、烧三个工序），又都是高温反应过程，过程本身耗热多；二是因为生产中排放的烟气、副产的煤气、熔渣等带走大量的热；三是焦炭、烧结（球团）都要经过冷却才能进入高炉，这又损

2、失大量的热量。送风制度的选择炼铁系统的能源消耗3鼓风带入高炉的热量100%被利用。提高风温是最有效、最经济的节能措施，同时高风温还是大喷吹煤量的必要条件。国际上先进高炉的风温是1200--1300℃，而2002年，我国54家大中型钢铁企业中风温>1200℃的仅宝钢一家，风温在1100～1200℃之间的仅有4家，风温<1100℃的有49家，其中<1000℃的有19家，差距仍很大。现在我们有些厂家的精料水平已经和发达国家接近了，已经和国内的宝钢接近了，但一比焦比和燃料比却还差一大截，原因之一就是风温太低。国际上的风温是1200～1300℃，国内一些钢铁厂是100

3、0℃多一点，甚至不到1000℃，仅此一项就使焦比或燃料比高30～40kg。送风制度的选择降低高炉的焦比和燃料比的措施—提高风温4纵观国内外对高风温热风炉的研究，主要采用以下两种方法获得高风温：一是用高发热值煤气；二是利用换热器预热助燃风和煤气。二者的最终目的都是为了提高热风炉拱顶温度，使风温提高。对热风炉的总要求是：实现高风温和长寿。为此在设计中必须选择合理的热风炉结构和砌筑热风炉的耐火材料。送风制度的选择提高风温的方法5送风制度的选择热凤炉的基本工作原理热风炉是高炉鼓风的预热器。热风炉的种类虽然很多，但它们的基本工作原理是相同的。即利用高炉煤气（或混合煤气

4、）燃烧产生的高温废气加热热风炉内的蓄热室格子砖（或耐火球），使格子砖（或球）吸收废气的热量，达到1200～1400℃的高温，经过一段保温时间，使格子砖内外温度基本一致后，通过换炉操作，送往高炉的鼓风穿过处于高温状态的蓄热室格孔（或球层），吸收格子砖（或球）的热量，达到接近燃烧过程中格子砖（或球）所达到的温度。现代热风炉通过这样的方法，能把风温提高到1200℃以上。冷风在热风炉内吸收的热量，来源于煤气燃烧放出的热量，所以，热风炉实际上是一种热量转换器，它把煤气的化学热转换成鼓风的物理热，用于高炉冶炼，达到降低焦比的目的。6送风制度的选择热风炉结构形式的演变从发

5、展过程看：1829年第一座热风炉开始在美国使用。当时采用的是管式热交换器，它的结构很简单。空气从铁管中通过，有煤作燃料，热风温度只能达到315℃。但高炉炉况有显著改善，产量提高，焦比降低了35%。这种热风炉不能高温高压，供给的风温很低，已被淘汰。1857年考贝（Cowper）开始建造用固体燃料加热的蓄热式热风炉；1865年开始出现用气体燃料加热的蓄热式热风炉（内燃式热风炉）1928年美国人建造了世界上第一座外燃式热风炉；1978年世界上第一座大型顶燃式热风炉诞生在首钢（2号高炉炉容1327m3）。目前，世界上正在使用的热风炉，可谓是种类繁多，各具特色。182

6、9年开始采用的铸铁管式热风炉。7送风制度的选择热风炉结构形式的演变由于高风温是强化高炉冶炼增产节焦的重要措施之一，同时随着喷吹技术的发展，要求提供更高的热风温度。当前国内外大型先进高炉使用的风温都在1200℃左右，个别的达到1350℃，最高的鼓风压力达到（555～606）kPa（5.5～6.0大气压），因而在本世纪初出现了很多新型热风炉，1改造型内燃式（亦称霍戈文式）2外燃式（又分为马琴式、科珀式、地德式、新日铁式等）；3顶燃式以及小高炉用的石球式热风炉。8送风制度的选择各种类型的热凤炉的优缺点铸铁管式热风炉，不能承受高温高压，供给的风温很低，已被淘汰。9送

7、风制度的选择内燃式热风炉1857年，考贝（Cowper）提出用蓄热式热风炉来代替换热式热风炉，蓄热式热风炉最初也用煤作燃料。1865年采用了气体燃料加热的蓄热式热风炉，形成了现有内燃式热风炉的雏形。自考贝使用蓄热式热风炉以来,其基本原理至今没有改变,而热风炉的结构、设备及操作方法却有了重大改进。1972年，荷兰艾莫依登厂在新建的3667m3高炉上对内燃式热风炉作了较大改进，较好地克服了传统考贝式热风炉的缺点。这种热风炉被称为霍戈文内燃式热风炉。它的拱顶砌体呈悬链线形且直接由炉壳支承；燃烧室隔墙下部增设隔热砖，以减少燃烧室隔墙的温度梯度；外包柔性耐火纤维，以吸

8、收砌体的不均匀膨胀；采用套筒式陶瓷燃烧器。1011送