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高爐 爐煉鐵
高爐煉鐵工藝十大系統介紹
高爐煉鐵工藝的系統組成：原料系統、上料系統、爐頂系統、爐體系統、粗煤氣及煤氣清洗系統、風口平台及出鐵場系統、渣處理系統、熱風爐系統、煤粉制備及噴吹系統、輔助系統(鑄鐵機室及鐵水罐修理庫和碾泥機室)。
1、原料系統
(1)原料系統的主要任務。負責高爐冶煉所需的各種礦石及焦炭的貯存、配料、篩分、稱量，並把礦石和焦炭送至料車和主皮帶。
原料系統主要分礦槽、焦槽兩大部分。礦槽的作用是貯存各種礦石，主要包括燒結礦、塊礦、球團礦、熔劑等，其礦槽槽數及大小應根據各礦種配比及貯存時間確定，一般燒結礦貯存時間不小於10h，塊礦、球團礦、熔劑等貯存時間相對更長一些。貯焦槽的作用是貯存焦炭，其槽數及大小根據焦比和貯存時間確定，一般焦炭貯存時間在8-12h。
2、上料系統
上料系統的作用是把貯存在礦槽和焦槽中的各種原料、燃料運至高爐爐頂裝料設備中。高爐的上料方式主要有用斜橋料車和膠帶運輸機兩種：
(1)斜橋料車上料方式。目前，我國幾乎所有中、小型高爐和部分大型高爐仍采用斜橋料車上料方式。斜橋料車上料方式又分單料車上料和雙料車上料兩種，單料車上料只適用於小高爐使用，已逐步趨於淘汰。300m3以上高爐以采用雙料車上料為主。
(2)膠帶運輸機上料工藝。新建大中型高爐多采用膠帶運輸機上料工藝。
3、爐頂裝料設備
爐頂裝料設備的作用是根據高爐的爐況把爐料合理地分布在高爐內恰當的位置。爐頂裝料設備的類型有鍾式爐頂裝料設備和無鍾爐頂裝料設備兩大類。大多數750m3以下的小型高爐使用鍾式爐頂裝料設備，大多數750m3以上的大中型高爐使用無料鍾爐頂裝料設備。
A 鍾式爐頂裝料設備
鍾式爐頂裝料設備主要有大、小料鍾和大、小料斗及大、小料鍾卷揚機及布料器等。
B 無料鍾爐頂裝料設備
(1)無料鍾爐頂裝料設備形式，分並罐無料鍾爐頂裝料設備和串罐無料鍾爐頂裝料設備。這兩種形式的裝料設備各有其優缺點，應根據其具體情況確定選用何種無料鍾爐頂裝料設備。
(2)無料鍾爐頂裝料設備主要有上料罐、下料罐、上密封閥、下密封閥、料流調節閥、氣密箱、布料溜槽、均壓設備等。
總之，無料鍾爐頂裝料設備具有良好的高壓密封性能，靈活的布料手段，能使高爐充分利用煤氣能，保持高爐順行;同時運行可靠，易損部件少，檢修方便快捷，因此，無料鍾爐頂裝料設備在現代高爐得到了越來越普遍的應用。
4、爐體系統
爐體系統是整個高爐煉鐵系統的心臟部位，其他所有系統最終都是為爐體系統服務的，高爐煉鐵幾乎所有的化學反應都在爐體完成，爐體系統的好壞直接決定了整個高爐煉鐵系統的成功與否，高爐一代爐役壽命實際上就是爐體系統的一代壽命，所以說爐體系統是整個高爐煉鐵最為重要的系統。
爐體系統除了最為重要的爐型外，還包括爐殼、內襯、冷卻元件、冷卻介質、外部管網以及風口、送風支管等附屬設備。
5、粗煤氣系統
粗煤氣系統由煤氣導出管、上升管、下降管、放散閥、除塵器、排灰及清灰加濕裝置等組成。
高爐產生的高爐煤氣含有大量灰塵，必須把高爐煤氣中的灰塵除去后成凈化煤氣方可使用。
(1)設置粗煤氣系統，對粗煤氣進行粗除塵，經粗除塵后的高爐煤氣成半凈煤氣;半凈煤氣通過煤氣管進入煤氣凈化系統中進行精除塵，成為凈化煤氣。凈化煤氣通過凈化煤氣管進入各用戶。
(2)除塵器排出的高爐煤氣灰由火車、汽車運往燒結工序作燒結原料。
(3)上升管、下降管有3種結構形式：雙“辮”式、單“辮”式、單“辮”球式。
(4)粗煤氣系統的除塵器目前主要有兩種形式：重力除塵器和旋風除塵器。
六、風口平台及出鐵場系統
(1)風口平台。風口平台的作用在於提供更換風口、觀察爐況和檢修的場所。
風口平台一般為鋼結構，也可以混凝土結構或鋼結構與混凝土結構的組合。風口平台面層一般敷設一層耐火磚，平台與爐殼之間的間隙用鋼蓋板蓋住。
(2)出鐵場。出鐵場的作用在於處理高爐產生的鐵水和爐渣。
1)出鐵場的主要設備，爐前吊車、泥炮、開口機、堵渣機，現代大高爐一般還設有擺動流嘴和揭蓋機。鐵水盛裝設備主要有鐵水罐及罐車、混鐵車及罐車。
2)出鐵場的形式，有矩形出鐵場和環形出鐵場兩種形式：
①矩形出鐵場，此種出鐵場適應幾乎所有高爐，我國絕大多數高爐均采用矩形出鐵場。矩形出鐵場形式多樣，布置靈活，出鐵場寬敞、作業面大、通風透氣效果好。不足之處是吊車不能互為備用，並存在作業盲區。
②環形出鐵場，此種出鐵場適應3個以上多鐵口的大高爐，優點是吊車能360°回轉工作，作業面大，兩台吊車可互為備用，再加主吊和副吊的相互配合，吊車在整個出鐵場不存在作業盲區。缺點是吊車需進口，國產吊車不能滿足全部工藝要求。另外，出鐵場面積受吊車跨距限制，不能做得很大，不如矩形出鐵場寬敞。另外，其內部通風透氣效果不如矩形出鐵場好。此種出鐵場在我國部分大高爐有所采用。
3)出鐵場的發展趨勢：①出鐵場平坦化。整個出鐵場坡度很小或沒有坡度，出鐵場顯得寬敞整潔，便於生產維護和管理。②設置出鐵場棧橋，汽車等多種車輛可直接上出鐵場平台，方便各種物料的運輸和爐前設備的檢修。③全面的通風除塵。
6、風口平台及出鐵場系統
(1)風口平台。風口平台的作用在於提供更換風口、觀察爐況和檢修的場所。
風口平台一般為鋼結構，也可以混凝土結構或鋼結構與混凝土結構的組合。風口平台面層一般敷設一層耐火磚，平台與爐殼之間的間隙用鋼蓋板蓋住。
(2)出鐵場。出鐵場的作用在於處理高爐產生的鐵水和爐渣。
7、渣處理系統
渣處理系統的作用在於把高爐產生的液態爐渣制成干渣和水渣。干渣一般用作建築骨料，有的干渣還有一些特殊用途。水渣可出售給水泥廠作生產水泥的原料。
1、干渣的生產方法。干渣有兩種生產方法：渣罐車法和干渣坑法。
2、水渣的生產方法。水渣有兩種生產方法：泡渣法和爐前沖渣法。
3、水渣和水的混合物脫水的方法按渣水分離的方式分為“過濾法”和“沉淀法”。
另外，還有許多其他的爐渣處理方法。
8、熱風爐系統
1、熱風爐在煉鐵工序中的作用。把鼓風機送出的冷風，加熱成高風溫的熱風后送入高爐，可節省大量焦炭，因此，熱風爐是煉鐵工序中的一個重要的節能降耗、降低成本的最有效設施。
2、熱風爐使用燃料。以高爐煤氣為主，可摻焦爐煤氣、轉爐煤氣和天然氣提高煤氣的發熱值。
3、按熱風爐傳熱方式，熱風爐可分為換熱式和蓄熱式兩種形式，現代高爐已完全淘汰了換熱式熱風爐，僅使用蓄熱式熱風爐。其主要組成部分，熱風爐本體主要由燃燒室、蓄熱室和爐頂等部分組成。按照燃燒室、蓄熱室設置方式的不同，熱風爐有外燃式、內燃式和頂燃式。
9、煤粉制備及噴吹系統
1、系統的功能作用。把煤塊磨成細粉並且烘干煤中的水分，把干燥的煤粉輸送至高爐風口處，然后，從高爐風口噴入高爐內，代替部分焦炭。高爐噴煤是以煤代焦、節約焦炭資源、降低生鐵的生產成本、減少環境污染的一項重要措施。
2、系統組成。由煤粉制備系列和噴吹系列組成。
10、輔助設備輔助系統
1、鑄鐵機室。為處理高爐點火開爐初期生產的不適宜煉鋼的鐵水及煉鋼工序定期檢修時生產的鐵水，采用鑄鐵與用鐵水罐作為臨時貯存工具的工藝。根據所需鑄鐵量，在鑄鐵機室內設置若干條鑄鐵機，此外，還要設置傾翻卷揚機和吊車等設備。
2、碾泥機室。現代大型高爐爐頂壓力高，高爐出鐵后需用高質量無水炮泥來堵鐵口。此外，高爐休風時堵風口用的堵口泥、修補渣鐵溝用的泥料和鐵口套泥等，均需由碾泥機室生產出來。碾泥機室內設有貯料、稱量、配料設備，並設置若干台碾泥機和一台成型機，各種泥料碾制出后，由成型機成型並打包，送往高爐出鐵場。