煉鐵實(shí)習(xí)報(bào)告
通過(guò)對(duì)煉鐵實(shí)業(yè)部的實(shí)習(xí)，基本上弄懂了作為煉鐵支柱的高爐煉鐵系統(tǒng)有了深入的了解。之前在煉鋼實(shí)習(xí)中，了解到煉鋼沒(méi)有鐵水就沒(méi)辦法煉鋼了，因此，煉鐵廠與煉鋼廠息息相關(guān)，只有保證了有充足的鐵水才能保證轉(zhuǎn)爐煉鋼的順利進(jìn)行，也為軋鋼的提供了原材料，而高爐的副產(chǎn)品也為球團(tuán)、燒結(jié)、鑄管、軋鋼等提供了源源不斷的煤氣。
在煉鐵外調(diào)三位師傅的帶領(lǐng)下，開(kāi)啟了我在煉鐵廠實(shí)習(xí)的序幕。在師傅的指導(dǎo)下，明白了調(diào)度員每天都做什么工作，什么事該做什么事不該做，遇到問(wèn)題后怎么樣處理。在一個(gè)多月的時(shí)間我掌握了本崗位的職責(zé)，基本上具備了調(diào)度員的能力和責(zé)任，在工段上遇到不懂的問(wèn)題及時(shí)的向師傅們請(qǐng)教，不礙于面子向員工請(qǐng)教，學(xué)習(xí)了各種設(shè)備的操作規(guī)程及熟悉了解工藝流程。
在高爐煉鐵生產(chǎn)中，高爐是工藝流程的主體。從其上部裝入的鐵礦石、燃料和熔劑向下運(yùn)動(dòng)，下部鼓入空氣。燃燒燃料產(chǎn)生大量的高溫，還原性氣體向上運(yùn)動(dòng)。爐料經(jīng)過(guò)加熱、還原、熔化、造渣、滲碳、脫硫等一些列的物理化學(xué)過(guò)程，最后爐頂部分回收高爐煤氣，爐缸生成爐渣和液態(tài)生鐵的工藝過(guò)程。
煉鐵實(shí)業(yè)部現(xiàn)共有四座高爐分別為1#高爐有效容積580m3、2#高爐有效容積120m3 、3#高爐有效容積180m3及4#高爐有效容積380m3 高爐煉鐵設(shè)備。1#高爐中使用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，為煉鐵最大的高爐日產(chǎn)生鐵1700噸以上，日消耗礦石等近3千噸，焦炭等燃料900噸。
一、高爐的主要組成部分
高爐爐殼：爐殼的作用是固定冷卻設(shè)備，保證高爐砌體牢固，密封爐體，有的還承受爐頂載荷、熱應(yīng)力和內(nèi)部的煤氣壓力，有時(shí)要抵抗崩料、坐料甚至可能發(fā)生的煤氣爆炸的突然沖擊，因此要有足夠的強(qiáng)度。
爐喉：高爐本體的最上部分，呈圓筒形。爐喉既是爐料的加入口，也是煤氣的導(dǎo)出口。它對(duì)爐料和煤氣的上部分布起控制和調(diào)節(jié)作用。
爐身：高爐鐵礦石間接還原的主要區(qū)域，呈圓錐臺(tái)簡(jiǎn)稱(chēng)圓臺(tái)形，由上向下逐漸擴(kuò)大，用以使?fàn)t料在遇熱發(fā)生體積膨脹后不致形成料拱，并減小爐料下降阻找力。爐身角的大小對(duì)爐料下降和煤氣流分布有很大影響。
爐腰：高爐直徑最大的部位。它使?fàn)t身和爐腹得以合理過(guò)渡。由于在爐腰部位有爐渣形成，并且粘稠的初成渣會(huì)使?fàn)t料透氣性惡化，為減小煤氣流的阻力，在渣量大時(shí)可適當(dāng)擴(kuò)大爐腰直徑，但仍要使它和其他部位尺寸保持合適的比例關(guān)系，比值以取上限為宜。爐腰高度對(duì)高爐冶煉過(guò)程影響不很顯著，一般只在很小范圍內(nèi)變動(dòng)。
爐腹：高爐熔化和造渣的主要區(qū)段，呈倒錐臺(tái)形。為適應(yīng)爐料熔化后體積收縮的特點(diǎn)，其直徑自上而下逐漸縮小，形成一定的爐腹角。爐腹的存在，使燃燒帶處于合適位置，有利于氣流均勻分布。爐腹高度隨高爐容積大小而定，但不能過(guò)高或過(guò)低，一般為3．0～3．6m。爐腹角一般為79～82 ；過(guò)大，不利于煤氣流分布；過(guò)小，則不利于爐料順行。
爐缸：高爐燃料燃燒、渣鐵反應(yīng)和貯存及排放區(qū)域，呈圓筒形。出鐵口、渣口和風(fēng)口都設(shè)在爐缸部位，因此它也是承受高溫煤氣及渣鐵物理和化學(xué)侵蝕最劇烈的部位，對(duì)高爐煤氣的初始分布、熱制度、生鐵質(zhì)量和品種都有極重要的影響。爐底：高爐爐底砌體不僅要承受爐料、渣液及鐵水的靜壓力，而且受到1400～4600℃的高溫、機(jī)械和化學(xué)侵蝕、其侵蝕程度決定著高爐的一代壽命。只有砌體表面溫度降低到它所接觸的渣鐵凝固溫度，并且表面生成渣皮（或鐵殼），才能阻止其進(jìn)一步受到侵蝕，所以必需對(duì)爐底進(jìn)行冷卻。通常采用風(fēng)冷或水冷。目前我國(guó)大中型高爐大都采用全碳磚爐底或碳磚和高鋁磚綜合爐底，大大改善了爐底的散熱能力。
爐基：它的作用是將所集中承擔(dān)的重量按照地層承載能力均勻地傳給地層，因而其形狀都是向下擴(kuò)大的。高爐和爐基的總重量常為高爐容積的10～18倍（噸）。爐基不許有不均勻的下沉，一般爐基的傾斜值不大于0.1％～0．5％。高爐爐基應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和耐熱能力，使其在各種應(yīng)力作用下不致產(chǎn)生裂縫。爐基常做成圓形或多邊形，以減少熱應(yīng)力的不均勻分布。
爐襯：高爐爐襯組成高爐的工作空間，并起到減少高爐熱損失、保護(hù)爐殼和其它金屬結(jié)構(gòu)免受熱應(yīng)力和化學(xué)侵蝕的作用。爐襯是用能夠抵抗高溫作用的耐火材料砌筑而成的。爐襯的損壞受多種因素的影響，各部位工作條件不同，受損壞的機(jī)理也不同，因此必須根據(jù)部位、冷卻和高爐操作等因素，選用不同的耐火材料。
爐喉護(hù)板：爐喉在爐料頻繁撞擊和高溫的煤氣流沖刷下，工作條件十分惡劣，維護(hù)其圓筒形狀不被破壞是高爐上部調(diào)節(jié)的先決條件。為此，在爐喉設(shè)置保護(hù)板
�。ㄤ摯u）。小高爐的爐喉保護(hù)板可以用鑄鐵做成開(kāi)口的匣子形狀；大高爐的爐喉護(hù)板則用100～150mm厚的鑄鋼做成。爐喉護(hù)板主要有塊狀、條狀和變徑幾種形式。變徑爐喉護(hù)板還起著調(diào)節(jié)爐料和煤氣流分布的作用。
二、上料系統(tǒng)的工藝
高爐供上料系統(tǒng)由貯礦槽、貯焦槽、槽下篩分、稱(chēng)量運(yùn)輸和向爐頂上料裝置等組成。其作用是將來(lái)自原料場(chǎng)，燒結(jié)廠及焦化廠的原燃料和冶金輔料，經(jīng)由貯礦槽、槽下篩分、稱(chēng)量和運(yùn)輸、爐料裝入料車(chē)或皮帶機(jī)，最后裝入高爐爐頂。隨著煉鐵技術(shù)的發(fā)展，中小型高爐的強(qiáng)化、大型高爐和無(wú)鐘頂?shù)某霈F(xiàn)，對(duì)上料系統(tǒng)設(shè)備的作業(yè)連續(xù)性、自動(dòng)化控制等提出來(lái)更高的要求，以此來(lái)保證高爐的正常生產(chǎn)。
三、煉鐵生產(chǎn)工藝
煉鐵的原料：鐵礦石、燃料、熔劑
1、鐵礦石 鐵都是以化合物的狀態(tài)存在于自然界中，尤其是以氧化鐵的狀態(tài)存在的量特別多。現(xiàn)在將金特比較重要的鐵礦石提出來(lái)說(shuō)明：
赤鐵礦也是一種氧化鐵的礦石，主要成份為Fe2O3，呈暗紅色，比重大約為
5.26，含F(xiàn)e：47％，含S：6-7％，含SiO2：16-1％8，含CaO：1.5-2.5％，含MgO：0.3-0.9％，含F(xiàn)eO：1-3％。其主要來(lái)自金特大選礦廠的自產(chǎn)礦石，主要用于2#，3#高爐日常生產(chǎn)當(dāng)中，還有燒結(jié)與球團(tuán)的配料中，是最主要的鐵礦石。由其本身結(jié)構(gòu)狀況的不同又可分成很多類(lèi)別，如赤色赤鐵礦、鏡鐵礦、云母鐵礦、粘土質(zhì)赤鐵等，另外還有鐵的硅酸鹽礦，硫化鐵礦。
2、燃料
煉鐵的主要燃料是焦炭。煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950-1050℃，經(jīng)過(guò)干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段最終制成焦炭，這一過(guò)程叫高溫?zé)捊梗ǜ邷馗绅s）。其作用是熔化爐料并使鐵水過(guò)熱，支撐料柱保持其良好的透氣性。因此，鑄造焦應(yīng)具備塊度大、反應(yīng)性低、氣孔率小、具有足夠的抗沖擊破碎強(qiáng)度、灰分和硫分低等特點(diǎn)。煉鐵廠高爐所使用的大部分為外購(gòu)焦：寶豐焦、眾泰焦、國(guó)際焦、華資以及小部分的自產(chǎn)焦。
3、熔劑
熔劑在冶煉過(guò)程中的主要作用有：使還原出來(lái)的鐵與脈石和灰分實(shí)現(xiàn)良好分離，并順利從爐缸流出，即渣鐵分離；生成一定數(shù)量和一定物理、化學(xué)性能的爐渣，去除有害雜質(zhì)硫，確保生鐵質(zhì)量。
四、高爐煉鐵的工藝流程
煉鐵工藝是是將含鐵原料（燒結(jié)礦、球團(tuán)礦或鐵礦）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它輔助原料（石灰石、白云石、錳礦等）按一定比例裝入高爐，并由熱風(fēng)爐向高爐內(nèi)鼓入熱風(fēng)助焦炭燃燒，原料、燃料隨著爐內(nèi)熔煉等過(guò)程的進(jìn)行而下降。在爐料下降和煤氣上升過(guò)程中，先后發(fā)生傳熱、還原、熔化、脫炭作用而生成生鐵，鐵礦石原料中的雜質(zhì)與加入爐內(nèi)的熔劑相結(jié)合而成渣，爐底鐵水間斷地放出裝入鐵水罐，送往煉鋼廠。同時(shí)產(chǎn)生高爐煤氣，爐渣兩種副產(chǎn)品，高爐渣水淬后全部作為水泥生產(chǎn)原料。
高爐冷卻裝置
高爐爐襯內(nèi)部溫度高達(dá)1400℃，一般耐火磚都要軟化和變形。高爐冷卻裝置是為延長(zhǎng)磚襯壽命而設(shè)置的，用以使?fàn)t襯內(nèi)的熱量傳遞出動(dòng)，并在高爐下部使?fàn)t渣在爐襯上冷凝成一層保護(hù)性渣皮，按結(jié)構(gòu)不同，高爐冷卻設(shè)備大致可分為：外部噴水冷卻、風(fēng)口渣口冷卻、冷卻壁和冷卻水箱以及風(fēng)冷(水冷)爐底等裝置。 高爐灰
也叫爐塵，系高爐煤氣帶出的爐料粉末。其數(shù)量除了與高爐冶煉強(qiáng)度、爐頂壓力有關(guān)外，還與爐料的性質(zhì)有很大關(guān)系。爐料粉末多，帶出的爐塵量就大。目前，每煉一噸鐵約有 10～100kg的高爐灰。高爐灰通常含鐵40％左右，并含有較多的碳和堿性氧化物；其主要成分是焦末和礦粉。燒結(jié)料中加入部分高爐灰，可節(jié)約熔劑和降低燃料消耗。
高爐除塵器
用來(lái)收集高爐煤氣中所含灰塵的設(shè)備。高爐用除塵器有重力除塵器、電除塵器、布袋除塵器等。
高爐鼓風(fēng)機(jī)
高爐最重要的動(dòng)力設(shè)備。它不但直接提供高爐冶煉所需的氧氣，而且提供克服高爐料柱阻力所需的氣體動(dòng)力�，F(xiàn)代大、中型高爐所用的鼓風(fēng)機(jī)，大多用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心式鼓風(fēng)機(jī)和軸流式鼓風(fēng)機(jī)。近年來(lái)使用大容量同步電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。這
種鼓風(fēng)機(jī)耗電雖多，但啟動(dòng)方便，易于維修，投資較少。高爐冶煉要求鼓風(fēng)機(jī)能供給一定量的空氣，以保證燃燒一定的碳；其所需風(fēng)量的大小不僅與爐容成正比，而且與高爐強(qiáng)化程度有關(guān)、一般按單位爐容2.1～2.5m3／min的風(fēng)量配備。 五、高爐冶煉工藝--爐前操作
1、利用開(kāi)口機(jī)、泥炮、堵渣機(jī)等專(zhuān)用設(shè)備和各種工具，按規(guī)定的時(shí)間分別打開(kāi)渣、鐵口，放出渣、鐵，并經(jīng)渣鐵溝分別流人l渣、鐵罐內(nèi)，渣鐵出完后封堵渣、鐵口，以保證高爐生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。
2.完成渣、鐵口和各種爐前專(zhuān)用設(shè)備的維護(hù)工作。
3、制作和修補(bǔ)撇渣器、出鐵主溝及渣、鐵溝。
4、更換風(fēng)、渣口等冷卻設(shè)備及清理渣鐵運(yùn)輸線等一系列與出渣出鐵相關(guān)的工作。
六、高爐冶煉主要工藝設(shè)備簡(jiǎn)介：
高爐 ：
橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技 術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好，工藝 簡(jiǎn)單 ，生產(chǎn)量大，勞動(dòng)生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，故這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的絕大部分。高爐生產(chǎn)時(shí)從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過(guò)程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵，還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣。
高爐熱風(fēng)爐介紹 :
熱風(fēng)爐是為高爐加熱鼓風(fēng)的設(shè)備，是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風(fēng)溫可以通過(guò)提高煤氣熱值、優(yōu)化熱風(fēng)爐及送風(fēng)管道結(jié)構(gòu)、預(yù)熱煤氣和助燃空氣。
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