緒論一.課程簡介本課程研究對象:冶金企業主要生產設備-燒結、球團、高爐、轉爐、電爐及其附屬設備的結構、功能、操作、故障及處理；煉鐵-煉鋼廠的車間設計。

二.鋼鐵企業設備現狀(1)國有企業技術及設備較先進,代表鋼鐵冶煉的發展方向寶鋼、鞍鋼、武鋼等(2)中型企業管理、設備、技術滿足生產要求,基本能夠生產出合格的產品.安鋼、后英、寶德等(3)小型企業這些企業設備條件相對落后,管理不健全.

三、高爐車間主要設備（1）供料設備。如貯礦槽，焦倉，稱量車等。（2）上料設備。主要包括料車，斜橋和卷揚機（或皮帶上料機）。（3）裝料設備。主要包括旋轉布料器等高壓操作，還有均壓閥等。（4）輔助設備。主要包括出鐵口機，高爐泥炮，渣鐵處理設備，煤氣除塵系統，送風系統、噴煤設備。（5）冶煉設備。高爐二．對機械設備的要求（1）滿足生產工藝的要求。（2）要有高度的可靠性。必須安全可靠，動作靈活準確，有足夠的強度，剛度和穩定性等。（3）長壽命并易于維修壽命：從開爐到大修或兩次大修之間的工作日，一般高爐壽命為7～8年，個別高達20年（15年左右）（4）結構簡單，易于實現自動化。提高產量和質量，改善勞動條件和安全生產。（5）設備要定型化和標準化。易于設計和更換。六．高爐生產技術經濟指標1.高爐生產主要技術經濟指標（1）高爐有效容積利用系數（ηｖ）高爐有效容積(Vu)：指大鐘落下時其底邊平面至出鐵口中心線之間的爐內容積。高爐有效容積利用系數：指在規定的工作時間內，每米3有效容積平均每晝夜（日）生產的合格鐵水的噸數。說明了技術操作及管理水平。（單位：噸/米3.日）ηv=P/Vu

利用系數越高，則高爐日產鐵越多，高爐生產率越高。我國重點企業利用系數約1.8~2.0，高的達到2.5以上（2）焦比焦比是指每噸生鐵消耗的干焦（或綜合焦炭）的千克數。

1）入爐焦比（凈焦比）：指噸鐵實際消耗的焦炭數量，不包括噴吹的各種輔助燃料。K=Q/PQ指高爐一晝夜消耗的入爐干焦量2）綜合焦比：生產每噸生鐵所消耗的干焦數量以及各種輔助燃料折算為干焦量的總和。煤比/油比是指每噸生鐵噴吹消耗的煤/油的千克數生鐵化學成分符合國家標準的總量占生鐵總產量的百分數。它是衡量產品質量的標準。噴吹率

噴吹燃料占總燃料消耗的百分數（%）

置換比（R）R=(K0-K1+ΣΔK)/M式中R――噴吹的輔助燃料的置換比；K0――未噴吹輔助燃料前的平均實際焦比；

K1――噴吹輔助燃料后的平均焦比；

ΣΔK――其它各種因素對實際焦比的影響的代數和；M—噴吹的輔助燃料的量。（3）冶煉強度綜合冶煉強度：除干焦外，還考慮是否有噴吹的其它類型的輔助燃料。ηｖ、K和I之間存在如下關系：

無噴吹的輔助燃料時ηｖ=I/k

有噴吹燃料時ηｖ=I綜/K綜（4）焦炭負荷每批爐料中礦石總量與每批爐料中焦炭總量之比，用以估計配料情況和燃料利用水平，也是用配料調節高爐熱狀態時的主要參數。一批爐料是指大鐘打開放入高爐的料，其中礦石重量稱為礦石批重，焦炭重量稱為焦炭批重。（5）休風率休風率指休風時間占規定作業時間（日歷實數、扣除計劃檢修時間）的百分數。反映高爐操作及設備維護水平。

降低休風率是高爐增產節焦的重要途徑。

作業率＋休風率＝100%（寶鋼1＃，2＃，3＃高爐休風率分別1.376%、0.952%、2.037%）（6）爐齡(高爐一代壽命）兩代高爐大修之間高爐實際運行的時間，即不計計劃中進行的中小修而造成的休風以及封爐時間。（7）生鐵成本生產每噸合格生鐵所需原料、燃料、材料、動力人工等費用的總合，元/噸。二．提高高爐生產經濟技術指標的條件和途徑（1）高爐優化的目標是提高質量，降低成本，改善環保。（2）采用精料作為高爐冶煉的基礎——2010年前入爐品位大于等于59.5％——提高品位，穩定化學成分，整粒和提高熟料率。（3）爐頂實行高壓操作，對提高冶煉強度，提高產量，降低焦比有利。（4）提高風溫和綜合鼓風綜合鼓風:噴吹燃料，富氧鼓風，脫濕鼓風，煤粉噴吹電子計算機控制。提高自動化水平：前饋：稱量，計算反饋：返回數據（5）高爐大型化第一章高爐爐體結構

第一節爐襯一.目前高爐普遍采用五段式：高爐爐型:高爐內部借爐墻圍成的工作空間幾何形狀稱為爐型。五段式爐型。直筒型爐缸能暫存液態渣鐵，上部設有風口（4~40個）最低部位設有出鐵口（1～4個），必要時在中間部位設1～2渣口。高爐爐型（五段）:爐缸——圓筒形爐腹——倒錐臺形爐腰——圓筒形爐身——截臺形爐喉——圓筒形AVI\本體巡視.avi二.高爐內襯1.高爐內襯的作用:1）構成工作空間；2）減少散熱損失；3）保護金屬結構件免遭熱應力和化學侵蝕作用2.材質：用能夠抵抗高溫和化學侵蝕作用的耐火材料砌筑的3.爐襯破損的原因（1）爐底和爐缸的破損原因1）爐料，爐渣及鐵水的靜壓力作用。2）高溫作用。3）渣、鐵和煤氣流的機械作用。4）氧化還原作用對爐襯侵蝕。5）堿金屬物質侵蝕。（2）爐腹和爐腰的破損原因1）爐腹2）高溫作用；3）化學侵蝕和機械沖刷作用；4）煤氣流和固態爐料的沖刷作用；5）崩料產生的巨大沖擊載荷等。（3）爐身1）機械磨損和沖刷作用；2）CO解析生成的碳素沉積于磚縫之中，晶態轉變而體積膨脹——磚襯龜裂；3）鉛等低沸點金屬被揮發隨煤氣流上升至爐身中上部的低溫區并沉積于磚縫中，及氧化膨脹。（4）爐喉1）爐料沖擊；2）高速粉塵煤氣流的沖刷；3）溫度頻繁變化產生的熱應力等。

四.高爐用耐火材料的要求主要有硅酸鋁質材料和炭質材料1.硅酸鋁質材料：1）Al2O3含量高；2）低含量Fe2O3;3）荷重軟化開始溫度高；4）重燒線收縮要??；5）顯氣孔率要低2．炭質耐火材料優：1）耐火度高；2）好的抗渣性；3）有良好的導熱性和導電性；4）熱膨脹系數小，熱穩定性好，不易開裂，防止渣鐵滲透。3．高爐用耐火材料一.高爐冷卻概述爐襯冷卻形式：爐外噴水冷卻和冷卻器冷卻冷卻器：冷卻板，冷卻水箱，冷卻壁，風渣口水套等。冷卻器的工作原理：將由爐襯或構件傳來的熱量被冷卻介質帶走，使爐襯或構件得以冷卻。冷卻介質：水第二節爐體冷卻高爐冷卻的作用:1）降低耐火磚襯溫度；2）使爐襯表面形成保護性渣皮，并依靠渣皮保護或代替爐襯工作，維持合理的操作爐型；3）保護爐殼及金屬構件，使其不致在熱負荷作用下遭到損壞二.冷卻設備1.噴水冷卻裝置特點：設備簡單，使用方便，但不能深入爐襯內部，冷卻深度淺噴水管直徑：50～150mm,管上有5～8個噴水孔，朝爐殼上方傾斜45～60度2.冷卻壁包括鑲磚冷卻壁和光面冷卻壁特點:1）爐殼密封性好，不會損壞爐殼強度；2）冷卻均勻；3）爐襯內壁光滑平整，有利于爐料順利下降。材質：耐熱鑄鐵和球墨鑄鐵（中間凸臺的支撐作用好于上凸臺）材質：1）鑄鐵冷卻壁：冷卻效果差，易損壞（球墨鑄鐵）；2）鑄鋼冷卻壁：好于鑄鐵冷卻壁；3）銅冷卻壁：熱導率高，熱損失低，渣皮的形成與重建較快，投資大，德國SMS公司避免爐底部燒穿。3.冷卻板特點：1）冷卻能深入磚襯內，冷卻強度大；2）拆換方便；3）易于維修；4）冷卻不均；5）表面不平整。特點：1）冷卻強度和深度大；2）機械強度大；3）水箱對上部爐襯起著支撐作用；4）冷卻不夠均勻；5）安裝時爐殼開孔較大，影響爐殼的機械強度和密封性。支梁式水箱的工作原理三．冷卻水系統1．工業水直流供水冷卻系統地面水——沉積——使用——地面耗水多，耗電多，水質易結垢，冷卻器燒壞，但是操作簡單。2．過濾水開路凈循環冷卻系統地表水——沉積過濾——冷卻構件（高爐）——泵站熱水井——冷卻塔——冷卻泵——冷卻構件3.軟水汽化優點：不結垢，節水缺點：材質結構形式及其制造工藝，很難適應在汽化冷卻運行工況下對滲碳厚度的要求，特別是高溫下熱疲勞導致的裂紋。4.軟水密閉循環冷卻系統特點：完全密閉的系統，用軟水作為介質。優點：1）工作穩定可靠；2）冷卻效果好，高爐壽命長；3）節水；4）電能耗量低。三.高爐供排水要求:1）有啟用和備用電及動力設備；2）在高爐車間附近應建設高位水池或水塔；3）應設兩條平行的供水干管；4）大中型高爐向爐體供水的主水管應當設置兩根，并分別設置濾水器和供水管網系統第三節高爐基礎1．作用：高爐下部的承重結構，它的作用是將高爐全部載荷均勻的傳遞給地基。2．構成：基座（埋在地下）：鋼筋混凝土結構；基墩（地面上）：與爐體相接，耐火混凝土砌成。基墩的作用：起隔熱和保護基座免受高溫破壞。3．基礎要求1）傳遞給地層的壓力不應超過地層的允許載力；2）工作時不得產生過度沉陷，特別是不均勻沉陷不得大于20～30mm，傾斜值應小于0.1～0.5％；3）足夠的機械強度和耐熱能力，重載荷在高溫作用下保持正常的工作狀態；4）土方工程量少，施工方便，投資省?；炷撂攸c：250℃時開始損壞，4000℃以上在空氣中自行破壞，機械能力在700℃時完全失去承載能力，粘結力在150℃時降低33％，250℃時降低50％。第三節爐體鋼結構和煤氣取樣機一.爐體鋼結構1.爐殼材質：由20～90mm厚的鋼板拼接而成的變徑圓筒（一般大中型高爐車間每m3高爐有效容積的結構用鋼材（包括建筑用鋼筋，在2t左右），碳素鋼板。作用：1）密封煤氣，防止泄漏；2）掛裝冷卻器，外部打水代替冷卻器；3）支撐爐體砌磚（其形狀接近爐體內型）。2．爐體支柱作用：支撐爐體計爐頂設備重要的鋼結構件。分類：1）爐缸支柱結構；中小高爐；2）爐缸支柱加爐身支柱結構；減輕爐身爐殼的載荷，身與缸薄弱環節易損；3）大框架結構。3．爐頂框架位置：設置在爐頂平臺上的鋼結構支架作用：具有足夠高的剛性和強度，以避免歪斜和因過度搖晃而引起裝料設備工作失常。支撐的爐頂設備：1）大小料鐘及其平衡裝置；2）料車繩輪；3）安裝吊車和安裝梁；4）受料斗和布料器的傳動裝置；5）各層平臺和小型起重機。4．爐體平臺與走梯要求：1）各層工作平臺寬度一般應不小于1200mm；過道平臺與走梯寬度一般為700～800mm；欄桿高度一般為1100mm；（平臺外圍，過道及走梯）2）平臺和走梯與爐殼間的凈空距離應滿足冷卻器配管操作的需要，工作平臺的標高應能滿足工作操作的需要；3）走梯上下梯之間應盡量錯開，坡度不得過大，一般以45度左右為宜，不用圓鋼，花紋板制作。應設置100mm左右高的踢腳板。二．煤氣取樣裝置煤氣取樣器作用：1）測定煤氣溫度，CO,CO2濃度；2）用以監測高爐內煤氣分布和利用情況，作為操作人員調劑高爐依據。操作：用卷揚機牽引，將取樣鋼管從高爐取樣口插入爐內，從爐壁至高爐中心共分5～9點測定煤氣溫度。第二章供料設備第一節供料系統基本概念一.基本概念及要求供料設備：在高爐生產中，料倉（又稱料槽）上下所有的設備。作用：按照冶煉工藝的要求，將各種原燃料按質量配成一定料批，按規定程序給高爐上料機供料。對供料系統的要求：1）適應多品種的要求；2）生產率要大；3）原料稱量準確，維持裝料的穩定；4）破碎要少（運輸中），組成批料時進行最后過篩；5）設備力求簡單，耐磨，便于操作和檢修，使用壽命長。二．供料系統的形式1．料車上料系統（1）礦石用稱量車供料形式：中小高爐，缺點：1）供料不足；2）結構復雜；3）可靠性差；4）精度低。AVI\上料皮帶.avi(2)槽下帶式運輸機供料形式（新建），多品種礦時不實用。焦槽8小時，礦槽16小時。圖為1000m3高爐供料系統示意皮帶上料機的上料系統第二節稱量漏斗和給料機稱量漏斗杠桿式稱量漏斗缺點：刀刃口磨損變鈍后，稱量精度降低（支點，力點及作用點有刀口）。2．電子式稱量漏斗（1）原理：漏斗受載后，傳感元件受壓變形，貼在傳感元件上的電阻應變片也隨之產生相應變形，因此改變了應變片的電阻值，使得原先的電橋失去平衡，從而輸出一個微小的電壓信號，然后將這個信號經儀表放大，這種電參數可從儀表上稱量讀出。（2）優點：體積小，質量輕，結構簡單，裝拆方便，而且稱量精度高，克服了刃口磨損的缺點。（精度高，誤差不超過5/1000）。AVI\稱量漏斗.avi3.稱量漏斗閘門及傳動裝置工作原理：通過傳感器把料量信號輸送給電控室，然后經自動或手動操作閘門，把料放入料車。稱量漏斗閘門與傳動裝置常見故障判斷與處理方法(見P9)二．給料機鏈板式給料機往復式給料機振動給料機現常用的是振動給料機振動給料機電磁式電動機式1.電磁式振動給料機2．電動機式振動給料機圖為電動機式振動給料機第三節振動篩一．對振動篩的要求及分類篩分：利用單層或多層篩子把顆粒按其尺寸大小不同分成若干粒度級別的過程。對振動篩的要求：1）過篩效率要高；2）振動篩壽命要長；3)操作要簡單；4）能夠實現自動化。分類：按工作中運動軌跡分類半振動篩平面圓周運動軌跡慣性振動篩雙定中心篩雙軸慣性篩定向直線運動軌跡共振篩電磁振動篩根據振動調諧值分類近共振點工作：電磁振動篩和共振篩調諧值遠離共振點工作：其余類型的篩雙軸慣性振動篩的工作原理：在篩體的上面裝有兩根帶偏心質量的主軸，這兩根主軸做反向同步旋轉，且兩偏心質量對稱于y軸布置，因此當主軸轉動時，產生的慣性力F大小相等，相位相反。F沿x軸的分力相互疊加使篩體直線振動。調諧值為5～6。二．雙軸箱型強迫同步慣性振動篩三．雙電動機自同步慣性振動篩特點：雙軸分別由兩個異步電動機帶動，其間并無聯系，兩個偏心可同時啟動，也可一先一后啟動，只要參數選擇合適，兩個偏心質量可以自行追隨達到同步四．概率篩特點：1）產量大，其單位面積產量是普通振動篩的5倍以上；2）消耗能量??；（激振力和功率?。?）篩面用橡篩板，耐磨性高，壽命長；4）噪音??；5）防塵較好，采用全封閉結構，設備緊湊，結構簡單。顯著特點：大篩孔，多層篩面，大傾斜角。工作原理：利用物料通過篩孔的概率差異來完成篩分要求的。（3～6層，篩孔尺寸逐層遞減）第四章上料設備一.作用：是把高爐冶煉過程中所需的各種原料（如礦石、焦炭、熔劑等），從地面提升到爐頂。二.要求：（1）有足夠的上料能力；（2）長期、安全、可靠的連續運行；（3）爐料在運送過程中應避免再次破碎；（4）有可靠的自動控制和安全裝置，最大程度的實現上料自動化；（5）結構簡單，維修方便。

第一節料車上料機

一.斜橋和繩輪1.斜橋（1）采用焊接的桁架結構（2）兩條平行的軌道（3）兩個支點（一個地面活料車坑的壁上，一個為平面桁架支柱，懸臂的）2.料車軌道料坑直軌段（α≤60°）中間段直軌（α=45°—60°）卸料曲軌段3.設計卸料曲軌應滿足如下要求：（1）料車在曲軌上運行要平穩，應保證后車輪壓在軌道上而不出現負輪壓；（2）滿載料車行至卸料軌道極限位置時，爐料應快速、集中、準確的倒入受料漏斗中，減小爐料粒度及體積偏析；（3）空料車在曲軌頂端，能張緊繩并能靠自重自動返回；（4）料車在曲軌上運行的全過程中，在牽引鋼繩中引起的張力變化應平緩過渡，不能出現沖擊載荷；（5）卸料曲軌的形狀應便于加工制造。4.繩輪

兩對繩輪（一對在斜橋頂端，另一對在中部），用于鋼繩的導向，目前應用較多的時整體鑄鋼繩輪ZG45B上繩輪的高度選擇方法:當料車處于上限位置時，使料車車轅上系繩點倒鋼繩繞入繩輪點之間的距離不小于05～0.7m,并保證料車具有足夠的最終傾角（55～60℃）。二.料車料車組成：車體部分，行走部分和車轅部分1.車體部分材質：9～15mm厚的鋼板焊成，底部和兩側用鑄造錳鋼或白口鑄鐵襯板保護，尾部的上方開有小孔，車體四角制成圓弧形，車體前部的兩外側各焊有一個小搭板。車體外形斜體：倒料集中，減少偏析（大中型）；平體：制作容易（小型）。2.行走部分轉軸式：輪與軸固定在一起旋轉；心軸式：車輪與車軸采用動配合結構。3.車轅部分設計要求：（1）保證兩根鋼繩受力均勻并能相互補償；（2）能調節兩根鋼繩長度；（3）兩根鋼繩間距盡可能短，防止一根鋼繩拉斷后，另一根鋼繩將料車拉扁；（4）車轅長度盡量縮短，可降低爐頂繩輪高度；（5）合理選擇耳軸位置。4.料車的日常檢修內容：（1）更換部分磨損襯板；（2）車輪踏面磨損嚴重或脫落，更換車輪或車輪組；（3）軸承磨損嚴重或已損壞，更換軸承；（4）鋼繩拉長或磨損嚴重，緊鋼繩或更換鋼繩。三.料車卷揚機作用：提升料車的專用設備。電源是電動機——直流發電組提供——可控硅——直流電動機要求：卷揚機啟動性能好，停車準確，運轉過程中可調速，工作安全可靠，實現自動化操作。

平靜水銀斷電器中間升兩邊降名義速度50％，起速名義速度120％，制速卷揚機房——計算機控制四.料車在軌道上的運動（1）啟動段。實料車由料車坑啟動開始運行爐頂的空料車——自重（2）加速段。空料車即將退出卸料曲軌進行直接軌道，實料車走出料車坑進入直軌段（3）高速運行段。上下行料車以高速勻速度運行；（4）減速段。實料車接近卸料曲軌段；（5）低勻速運行段。實料車在卸車曲軌上勻速運行空料車接近料車坑終端（6）制動段。上下行料車各種運行向終端位置。第二節帶式上料機一.料車上料缺點：（1）一座3000立方米高爐，料車坑深達五層樓以上（2）料車體積擴大使料車容量和斜橋的質量加大（3）料車在斜橋上振動力很大，使鋼繩加粗到難以卷曲的程度（4）料車上料間斷式上料不經濟二.皮帶上料機歷史：1950年比利時采用皮帶上料機1965年在日本推廣一.帶式上料機優缺點1.優點：（1）工藝布置合理；（2）上料能力強；（3）上料均勻，對爐料的破碎作用?。唬?）設備簡單，投資較小（較料車減少40％左右）；（5）工作可靠，維護方便，動力消耗少，便于自動化操作。2.缺點：（1）占地面積大（2）需要冷料（溫度低于120℃）（3）爐料不允許夾帶金屬物（以防止造成皮帶被刮傷和縱向撕裂的事故）皮帶機的構成二.帶式上料機組成1.重要參數：（1）皮帶上料機使用壽命6～7年（2）傾角不超過12°（3）水平長度300m以上（4）皮帶速度120m/min（5）帶寬1.2～2.0m2.組成（1）皮帶。采用鋼繩芯高強度皮帶（以前帆布）夾心高強度膠帶的特點：壽命長，抗拉力強，受拉時延伸率小，運輸能力大等優點，但也具有皮帶橫向強度低，容易斷絲的缺點。錯位搭接法的方法。一般皮帶制成100多米長的皮帶。（2）上，下托輥（3）裝料漏斗：電磁振動給料器及分級篩將爐料放入裝料漏斗，后流到皮帶上。（4）頭輪及尾輪：頭輪——卸料終端尾輪——通過軸承座支持在基礎之上。（5）張緊裝置：回程時，利用重錘將皮帶張緊。（6）驅動裝置：電動機，減速器，制動器，驅動滾筒。（7）換帶裝置：換帶驅動裝置。（8）換輥小車機構（9）皮帶清掃除塵裝置。（10）帶式上料機的料位檢測。3.現場控制皮帶設備的有電動機、減速機、聯軸機、逆止器。4.料位檢測A，B給出礦，焦通過，這時卸料口開始下料發出下一個料堆可以卸到皮帶上的指令，L應能保證爐頂裝料設備的準備動作能夠完成料頭到達C點時，給出爐頂設備動作指令，并把爐頂設備動作信號返回，到D點還未返回信號，這時爐頂裝料設備有問題，上料機頂機，信號返回，料頭則通過D點，并向爐頂發出動作信號。5.皮帶常見故障（1）跑偏首先到現場查明情況:一種實際確實跑偏，聯系坐臺人員將事故點強制，然后復位轉皮帶，若還是跑偏嚴重，則聯系相關人員處理。另一種情況可能跑偏器壞，邊強制該點、邊觀察維持生產，同時找相關人員更換。若跑偏器線斷則接好。（2）打滑作用反映皮帶轉沒轉。首先到現場將皮帶轉起來后查明情況：1）實際確實打滑，它分兩種情況和是皮帶松則找人將皮帶調緊；2）是增面輥實際不轉，一有可能是增面輥軸瓦壞，二漲緊砣滑道卡三是電機轉而皮帶不轉（減速機壞、接手壞或斷）則找相關人員處理；3）實際皮帶正常轉只是打滑器故障，接近開關可能離的遠則調一下；線斷則接好；用鐵器接觸接近開關，與坐臺聯系觀察該點是否變化，不變說明接近開關壞則更換。（3）堵料首先到現場機頭罩子里查看是否確實堵料：若確實堵料則查明堵料原因，則聯系相關人員處理；若不是則為堵料器故障，可以接近開關壞找相關人員更換或者線斷則接好。（4）拉繩作用有異常現場緊急停車。首先到現場查明情況，是否有人確實拉了繩，聯系確認后，復位聯系坐臺人員轉。也可能拉繩線斷則接好，若還轉不起來則在程序中強制維持上料，維持上料同時找相關人員處理。（5）撕裂皮帶接頭出現場撕裂的主要處理方法如下：1）打鉚釘堅固接頭2）打卡子增加接頭拉力3）局部刷膠嵌釘處理4）重新膠接皮帶頭6.皮帶機的操作方式（1）自動：指皮帶正常運料的一種程序，完全有集中控制室進行操作。（2）集中手動：主控室人員對皮帶及設備單機啟動的一種形式。（3）機旁手動：指崗位人員對某一設備在現場進行單機操作的一種方式二．液力聯軸器（電動機與減速機間）1．液力耦合器用于平衡輸出功率（不同型號或同一型號電機輸出功率和轉速不完全等同）原理：利用液體動力來傳動的液壓傳動裝置，相當于水泵和渦輪的聯合，它能使電動機的特性曲線變軟，使各電機輸出功率趨于平衡。2．液力聯動器的種類標準型液力聯軸器安全型（限矩型）液力聯軸器可調型液力聯軸器3．液力聯軸器的作用1）過載保護2）減少啟動時的沖擊與振動；3）與鼠籠型電動機連用，可提高鼠籠電動機的啟動能力；4）在各臺電動機傳動鏈中，可均衡各電動機的負載。4．安裝維護要點1）安裝時，不允許用壓板，鐵錘敲打，也不允許熱裝，以免損壞元件和密封；2）工作液體有低的黏度，高的閃點，大的重度，腐蝕性小和耐老化，清潔度也要求比較高；3）液力聯軸器運轉時，不允許有漏鋼；4）液力聯軸器的易熔塞合金的熔點為120℃，如果由于故障原因工作，油溫升高，使易熔合金熔化，工作油噴出，應排除故障，重新充油。第四章爐頂裝料設備一.作用

裝料設備用來接受上料機提升到爐頂的爐料，將其工藝要求裝入爐喉，使爐料在爐內合理分布，同時起密封爐頂的作用。二.最多使用的爐頂設備（1）雙鐘式爐頂（三鐘，雙鐘雙閥，四鐘式）原理：原料由料車按一定程序和數量倒入小鐘漏斗，布料器，工作制度旋轉由小鐘到達大鐘，小鐘工作四次大料鐘滿，提探料打開大鐘。中小高爐（2）無料鐘爐頂三.爐頂設備要求1）能夠滿足爐喉合理布料的要求，在爐況失常時能夠靈活地將爐料分布到指定的部位；2)保證爐頂密封可靠；3)設備結構力求簡單合理，便于制造運輸，安裝；4)設備壽命長，保證長期可靠地工作；5)能實現操作自動化。第一節雙鐘式爐頂設備一.爐頂設備組成與裝料過程1.設備組成主要設備：受料漏斗，布料器（由小料鐘和小料鐘漏斗等組成），裝料器（由大料鐘，大鐘漏斗和煤氣封罩等組成），料鐘平衡和操縱設備等。注：大小鐘之間有效容積必須大于一個最大料批地總容積，料車上料地高爐其大小鐘之間有效容積常為料車容積的5倍。圖為爐頂裝料設備示意圖2.裝料過程爐料料車（運輸機）小鐘漏斗布料器旋轉小料鐘打開大料鐘料斗打開大鐘裝入爐喉料面。大中型高爐大鐘行程一般為600～750mm小鐘行程一般為650～900mm爐頂設有均壓和放散閥門系統冷料：爐喉，煤氣200～700℃熱料：400～500℃作用：高壓操作（壓力0.07～0.25MPa），大料鐘受到浮力，為了打開大鐘，需要在大，小鐘之間地空間內通過均壓煤氣，在打開小鐘時，要把大，小鐘之間地均壓煤氣放掉。二.固定受料漏斗作用：用來承接從料車卸下地爐料，把它導入布料器（同時應使左右兩個料車倒出地爐料順利地進入小鐘漏斗內）特點：傾斜側壁，特別是四個拐角上與水平面應有足夠地角度（至少45°，最好為60°），內表面為鑄造錳鋼板。上段為矩形，下段為收縮錐形，卸料口部分為圓筒形三.馬基式旋轉布料器1.合理布料地意義和要求爐頂布料的要求:1）周向布料應力求均勻；2）徑向布料應根據爐料和煤氣流分布情況進行徑向調節；3）要求能不對稱布料，當高爐發生管道或料面偏斜時，能進行定點布料或扇形布料。2.馬基式旋轉布料器的組成旋轉布料器設在受料漏斗下，煤氣封罩以上，用來接受從受料漏斗卸下的爐料，并由小鐘的上下運動和小鐘與小鐘漏斗共同旋轉運動來完成或向大鐘漏斗布料的任務。

OOCC有利每批料旋轉60°的布料制度OOOCCC周邊不利主要部件：（1）小鐘漏斗（小料斗）布料器的小鐘料斗與小料鐘一起旋轉；外料斗由鑄鋼ZG35或ZG50Mn2制成，下部由厚鋼板卷或焊接——光滑內料斗：鋼板焊成其內表面用錳鋼板保護，下部是鑄鋼件，與小鐘接觸的表面上，堆焊由硬質合金并加以磨光。（2）小鐘及其拉桿小鐘壽命一般不到1年，第二代小鐘由兩半合成；小鐘傾斜表面與水平線成50～55°傾角（可加大到65°）小鐘材質一般采用ZGMn3，ZG50Mn2小鐘拉桿是中空的，用厚壁無縫鋼管焊成。（3）支托裝置固定在煤氣封罩上（4）小鐘拉桿與吊架的連接裝置（螺紋連接）（5）小鐘拉桿與小料鐘的連接裝置（螺紋連接）（6）密封裝置采用橡膠與密封環注油綜合密封（7）驅動和傳動機構旋轉布料器常見故障原因與處理方法見P41四.其他形式的布料器1.快速布料器當料車將到卸料軌道時，中間漏斗開始旋轉，速度小于19r/min，原料經受料漏斗和快速旋轉漏斗向小料斗均勻布料。區別在于帶中間快轉漏斗，該中間漏斗做成雙坡底形漏斗下部開有兩個漏料孔，漏斗本身支承在三個驅動輥上，利用摩擦力直接帶動漏斗旋轉，三個驅動輥由三臺電動機分別直接驅動，還有三個定心輥，當料車將到卸料軌道時，中間漏斗開始旋轉，卸料時不超過19r/min.布料器特點：1）邊旋轉邊布料，布料均勻；2）不必密封；3）旋轉速度過快，加速了傳動機構磨損；4）不便于定點布料；5）易打滑。2．空轉螺旋布料器五．裝料器1．裝料器的基本組成作用：接受從小料斗卸下的爐料，并把爐料合理地裝入爐喉。要求：密封性能好，耐腐蝕，耐沖擊，耐磨，還要能耐溫，工作溫度200～300℃，最高達500℃。2.大鐘懸掛于大鐘拉桿上，采用ZG35整體鑄造，壁厚在60mm以上，和大鐘料斗地接觸面常加工成60～65°。角度原因：1）使料斗之間壓力增大，有利于發揮剛性鐘柔性斗的優越性；2）折角能起“跳料臺”的作用；3）減少接觸表面地摩擦。3．大料斗材質：鑄鋼ZG35整體鑄造壁厚50～60mm,高壓時達80mm，料車壁地傾角為85～86°。大料斗與大鐘間隙不大于0.05沖刷磨漏地判斷方法：1）從大小鐘間壓力差計圖上看；2）當大鐘吹漏后，布第一布料時，小塊焦炭會飛出；3）小鐘均壓閥打開時冒黃煙。4.大鐘拉桿長度14～15m，直徑為175～200mm5.煤氣封罩作用：使大小鐘之間形成足夠地容積，達到能貯存一批料，同時起到密封室的作用。（靠鐘地自重及料重就可以下降地稱為自由下降，易于保證垂直升降，結構簡單)六．料鐘操縱設備作用：按照冶煉生產程序地要求及時準確的進行大，小料鐘地開閉工作。電動卷揚機驅動液壓驅動七．探料設備作用：探出爐內料線的位置，連續探測爐喉料面地變化情況。料線過高：當大鐘強迫下降時有可能使拉桿頂彎和有關零件損壞料線過低：又會使爐頂煤氣溫度顯著升高降低爐頂設備使用壽命標準：料線應低于大鐘下降位置1.5～2m1.機械探尺鉈原理：重錘探頭由鏈條懸掛著，鏈條的上端繞在鏈輪上，重錘的最大行程為12m，工作行程4～5m，卷筒殼體與套筒相連，卷筒軸支承在軸承上。裝料前，探尺砣被提起到極限位置，爐料入爐以后，探尺砣被放下，接觸料面后隨料下降，并發出料線高度提示，當料線達到定值后，又一次被提起，重復工作。（2）常見故障原因和處理方法（P55）2.同位素探料裝置原料：當放射性同位素發出的射線通過爐喉時，有料的地方射線被吸收，因此到達射線接收器的強度就弱，而沒有料的地方射線順利通過并且全部被射線接收器接受，因而強度就大。優點：1）同位素和計數管耐高溫，不會被燒掉，其他儀器均在計器室內；2）同位素探料裝置無需在爐頂開孔，有利于爐頂密封；3）結構輕便緊湊，所占空間小，維修管理方便。缺點：不能測量中部和整個料面的情況。3.紅外線探料器可以測量整個料面和變化情況，并可以用彩色——電視顯示出料面輪廓圖，但由于環境差，制造工藝不過關，故障較多。八．爐頂輔助設備大鐘均壓閥：使高壓煤氣充入大小鐘之間，使得大鐘便于達到小鐘均壓放散閥：在打開小鐘之前，將大小鐘之間煤氣放散，壓力平衡爐頂放散閥第二節無鐘爐頂一.無料鐘爐頂的特點及其分類結構特點：取消了傳統的料鐘（1）把布料與密封分開，密封形式為多層（上，下）；（2）由溜槽進行布料，改善高爐布料。布料制度.avi1．無料鐘爐頂的主要優點：1）布料靈活

a.環形布料b.自動螺旋布料（常用）c.定點布料d.扇形布料2）布料與密封分開3）爐頂結構簡化，爐頂設備質量減輕，爐頂總高度降低，使整個爐頂設備總投資減少，維修方便。料罐方式不同：

串罐：中心排料式無鐘爐頂并罐：1970年盧森堡的保羅·維爾特公司提出的，后蒂森鋼鐵公司漢博恩廠

4號1445m3安裝了無料鐘爐頂設備。串罐的優點：上，下罐是分開的，稱量漏斗獨立存在，不受外界影響，稱量精度高，減少爐料偏析，減少爐料運動撞擊，減少破損，有利于煤氣流的暢通和高效利用，也減少中心喉管的磨損，投資少，結構簡單，事故率要低，維修量相應減少。缺點：一個料罐出現故障，高爐要休風。并罐式優點：一個料罐出現故障時，另一個可以維護生產。缺點：稱量精度難以保證。并罐式無鐘爐頂裝料設備與鐘式比地優點:1)布料理想，調劑靈活；2)高度為鐘式2/3；3)密封面積變??；4)裝料能力和趕料線能力足夠。4.裝料過程將受料漏斗移至對應罐之上，打開該罐放散閥，開啟上密封閥，裝完一批料后，關上密封閥和放散閥，料線下降到需要裝料位置時，探尺提起至安全坡位位置，同時溜槽啟動旋轉，料罐均壓閥打開，打開密封閥，待布料溜槽轉動預定地布料起始位置時，控制系統使料流調節閥打開規定地開度，爐料按規定地時間通過中心爐喉管經布料溜槽布入爐內。料倉卸空后測力儀（電子秤）發出信號，先關閉料流調節閥，再關閉下密封閥，然后打開放散閥，溜槽回到原等待位置。鏈鎖裝置有：探料尺提升到最高位置才允許溜槽啟動，下密封閥沒關閉上密封閥不能打開，下密封閥沒全部打開，料流調節閥不能打開，當料倉有料時，不能打開該料倉地上密封閥，以免重復裝料。

二.受料漏斗移動式受料漏斗的作用：接受皮帶卸下的料，并按規定裝于指定的料罐內，位于料罐頂部，漏斗下端有閘板的上料門。漏斗移動和閘板動作由計算機自動完成。三.料罐內部裝有材質為高鉻鑄鐵的襯板，由檢測顯示器觀測卡料現象。四.密封閥作用：用于料罐密封，保證高爐壓力操作。要求：1）密封性能好2）耐磨性能好位置不同上密封閥下密封閥2．檢修注意事項檢修具體工作：1）關閥眼鏡閥，并切斷液壓管路和電氣回路；2）把上，下密封閥均打開并加機械鎖定，將液壓系統管路切斷；3）料流調節閥關閉并加以鎖定，將液壓管路切斷；4）均壓閥關閉并鎖定，將液壓及電氣回路切斷；5）打開放散閥，將液壓及電氣回路切斷；6）關閉氮氣充氣閥并加以鎖定；7）經煤氣測定人員確定安全時，方可進行工作。密封閥常見故障原因和處理方法，P65

五.料流調節閥由一塊弧線板所組成，由液壓缸驅動，安裝在料罐下部料口的端頭。（結構似給料機）作用：1）避免原料與下密封閥接觸，以防止密封閥磨損；2）可調節閥的開度，控制料流大小，與布料溜槽合理配合而達到各種形式布料要求。六．中心喉管中心喉管是一段圓柱形短管，其上部通過叉形漏斗與料罐連接，其內壁均裝有耐磨襯板（不引起卡料的前提下直徑應盡量小）七．眼鏡閥1．結構特點及工作原理眼鏡閥的作用：在高爐休風時，把無料鐘部分（P67故障與處理）八．布料器溜槽的驅動：根據布料要求，布料器的旋轉溜槽應有繞高爐中心線的回轉運動和在垂直平面內改變溜槽傾角的運動。溜槽本體最佳旋轉速度最佳傾角最佳布料方式完成繞高爐中心線的旋轉運動在垂直平面內的改變溜槽的傾角半圓形長度3～3.5m槽子，耐熱鋼ZGCr9Si2,上襯有魚鱗狀襯板，堆焊8mm厚的耐熱耐磨合金材料。布料器常見故障原因和處理方法（見表4－6）九．液壓驅動無鐘操縱系統。第五章爐前設備第一節開鐵口機死鐵層：打穿鐵口出鐵時要求孔道按一定傾角開鉆，放出渣鐵后能在爐底保留部分鐵水俗稱死鐵層。打開出鐵口的方法：1）鉆頭鉆到赤熱層后退出，然后用人工氣錘或氧氣打開或燒穿赤熱層；2）用鉆桿送進機構，一直把鐵口鉆通，然后快速退出；3）采用具有雙杠的開口機，先用一鉆孔桿鉆到赤熱的硬層，然后用另一根通口桿把鐵口打開，以防止鉆頭被鐵水燒壞；4）在泥炮堵完泥后，立即用鉆頭鉆到一定深度，然后換上捅桿捅開口，捅桿留在鐵口不動，待下次出鐵時，由開口機將捅桿拔出。開鐵口機鉆孔式沖鉆式要求：1）開孔的鉆頭應在出鐵口中開出具有一定傾斜角度的直線孔道，其孔道孔徑應小于100mm。2）在開鐵口時，不應破壞覆蓋在鐵口區域爐缸內壁上的耐火泥；3）開鐵口的一切工序都應機械化，并能進行遠距離操作，保證操縱工人的安全；4）開口機尺寸應盡可能小，并在開完鐵口后遠離鐵口。一．鉆孔式開口機（目前使用）原理：利用電動機通過減速器驅動鉆桿旋轉，鉆桿前端裝一嵌硬質合金的鉆頭。作用:將已干燥好并準備出鐵的鐵口鉆開，其鉆進深度是鉆頭與鐵水接近接觸但還沒有達到接觸的程度為止。AVI\開鐵口機.avi

1）回轉機械2）移送機構：電動機，減速機，小卷筒，導向滑輪，牽引鋼繩，行走小車和吊掛裝置3）鉆孔機構當鉆孔快要開通鐵口時，鉆桿應盡快退出鐵口孔道，以免被鐵水燒壞。平時檢修比較多的是開口機鉆桿減速機容易罐鐵和傳動中鋼繩容易磨損。（表P79）鉆孔式開口機的特點如下：1）結構簡單，操作容易，但只能旋轉不能沖擊；2）鉆頭鉆進軌跡為曲線，鐵口通道呈不規則孔道，給開口帶來較大阻力；3）人工送進，退口，捅口，勞動強度大，具有較大危險性。4．常見故障判斷與處理平時檢修比較多的是開口機鉆桿減速機容易罐鐵，主要原因有兩種：1）一種是風壓低于爐內壓力時容易罐鐵；2）另一種是操作提前關風。二.沖鉆式開鐵口機1.橫向移動機構2.鉆機升降機構3.鎖緊機構4.壓緊機構5.送進機構6.鉆孔機構7.沖擊機構第二節堵鐵口機泥炮的作用：用于高爐出鐵后將泥壓出以堵塞出鐵口。分類：蒸汽泥炮；電動泥炮；液壓泥炮；碳素無水泥炮（二蒽油作粘結劑）的無水泥炮。泥炮要求：1）有足夠的一次吐泥量；2）有一定的吐泥速度；3）有足夠的吐泥壓力；4）操作安全可靠，可以遠距離控制；5）炮嘴運動軌跡準確，經調試后，炮嘴一次對準出鐵口。一．電動泥炮（少用）存在問題：外形尺寸大，特別是高度太高，使出鐵口附近的風口更換困難；打泥活塞推力不足，特別是采用無水炮泥時，絲桿及螺母磨損快，更換困難等。二.液壓泥炮（多用）特點：1）有強大的打泥壓力，打泥致密，能適應高爐高壓操作，壓緊機構具有穩定的壓緊力，不易漏泥；2）體積小，質量輕，不妨礙其他爐前設備作用；3）工作平穩，可靠；4）結構簡單，易于維修。（P85）第三節風口風口是爐體在爐缸上部開出的許多向爐內鼓入熱風的孔道，熱風溫度1200℃左右，所以風口需要水冷。一．要求1）接觸嚴密，不漏風，耐高溫，隔熱且熱損失小；2）結構簡單，輕便，阻力損失?。?）耐用，拆卸方便易于機械化。AVI\風口剖.avi二．組成：大套：蛇型管鑄鐵冷卻器；中套（二套）：鑄銅空心冷卻器；小套（三套）：紫銅鑄成空心式冷卻器（99.5％）。三．提高壽命的措施1）提高銅材純度；2）使用貫流式風口；3）提高冷卻水質量和增加水速（水速17m/s）；4)加強風口監測。四.風口損壞原因1）風口的內孔有高溫熱風1200℃通過，內部30～40℃，上邊1700～1800℃的高溫煤氣，熾熱的焦炭作用。2）前端伸進爐內，直接與高溫煤氣，焦炭及滴下的爐渣，生鐵接觸。五.材質熱風圍管用鋼板焊成，內砌1～2層115毫米的粘土磚，磚與鋼板之間填充一層10～20mm厚的絕熱材料（石棉板），為了適應磚襯的膨脹，每隔10m留出一個寬約40mm的膨脹縫，內外兩圈的膨脹縫要錯開。風速：大型高爐風口風速：100～120m/s中小高爐以60～90m/s為宜。熱風圍管的位置：吊掛在爐缸支柱大框架上。第六章熱風爐設備和除塵設備第一節熱風爐設備熱風爐的作業1857年考貝先生提出蓄熱式熱風爐進一步發展形成霍戈文內燃式熱風爐。冷空氣加熱熱風（1100℃）熱風圍管風口高爐作用：為高爐提供熱風，降低焦比，提高高爐效率二．熱風爐的工作原理工作原理：1）燃燒期：煤氣和助燃空氣在燃燒室燃燒，生成的高溫煙氣進入蓄熱室將格子磚加熱，停止燃燒；2）送風期：風機送來的冷風通過蓄熱室，冷風被加熱，通過熱風圍管送入高爐；3）燜爐期：送——燃，燃——送AVI\燒爐.avi,AVI\送風過程1.avi,AVI\送風總巡視.avi三．熱風爐的形式每t鐵水1050～1100m3熱風，風速220～280m3/s，先進國家壽命15～20年，我國8年。1．內燃式（改造式內燃式熱風爐）優點：熱損小，結構簡單，占地面積小，投資省，熱效率高。缺點：氣流分布不均勻，隔墻易損壞，拱頂裂紋和掉磚。2．外燃式優點：氣流分布合理，隔墻不易損壞，壽命長。缺點：結構復雜，占地面積大，投資高，熱損大。（2000m3以上基本上是外燃式，4000m3以上100%是外燃式）（寶1號新日鐵1200～1250℃，鞍7＃，10＃，新2＃，3＃，4＃為外燃式）圖為外燃式熱風爐結構示意3．頂燃式不設專門的燃燒室，拱頂空間作為燃燒室四．燃燒室及蓄熱室的構造1．燃燒室要求：燃燒強度大，氣流分布均勻，溫度分布合理，結構穩定。內燃式按橫截面形式為圓形眼睛形蘋果形內爐墻圍成的空塔結構內：一層耐火磚；外：1～2層保溫。2．蓄熱室(1)蓄熱室內填充耐火格子磚作為貯熱體，格孔為氣流通道格子磚板狀格子磚平板波紋孔狀格子磚五孔七孔19孔——俄羅斯(2)格子磚用耐火材料物理性能：1）蠕變；2）荷重軟化溫度；3）永久線性變化。上部：高鋁磚90%(下)（低蠕變）；硅磚10％（300～800℃急冷急熱）下部：粘土磚(3)格子磚的熱工參數及計算1）1m3磚格子的加熱面積f(m2/m3)f=4a/D2=4a/(a+d)22)1m2磚格子橫斷面積中格孔所占的通道面積（或稱活面積）φ（(m2/m2)φ＝a2/D2=a2/(a+d)2=1/(1+d/a)23)1m3磚格子中磚所占有的體積（或稱填充系數），1－φ（(m3/m3)4）格孔的流體直徑dh(m)dh=4a2/4a=a5)格子磚的當量厚度s(m)s=2δ＝2（1－φ）/f=d(1+d/2a)式中δ為當量半磚厚，即為分攤給加熱面積的格子磚厚度6）1m3磚格子的重量g(kg/m3)g=(1-φ)r五．熱風爐的拱頂要求:有利于氣流進入蓄熱室時分布均勻，砌體結構穩定及散熱損失小。按形狀分1）半球形2）錐球形3）懸鏈形熱風爐本身是一個殼體裝置，留有人孔在休風時進行檢修和換磚，內部由于助燃空氣及煙氣（煤氣，廢氣）的緣故，非常危險，同時內部也是高溫條件，所以正常生產時，工作人員是進不去的。熱風爐的操作主要靠閥門的計算機控制系統，在操控室完成。六．熱風爐的燃燒器作用：用來混合高爐煤氣和助燃空氣，并把混合氣體送入熱風爐燃燒室燃燒金屬燃燒器陶瓷燃燒器套筒式：（成熟）三孔式：焦爐氣柵格式矩形：廣泛工作原理：煤氣從底部進入，空氣則進入空氣通道，使煤氣和助燃空氣在燃燒前通過特殊結構的氣帽強迫混合，混合后的煤氣和空氣在熾熱的耐火材料表面燃燒。陶瓷燃燒器的優點：1）避免隔墻的沖刷和燒損；2）混合好，燃燒完成，克服燃燒振動現象；3）煤氣和助燃空氣流量調節范圍較大，在較低過剩系數下燃燒，提高40～80℃。陶瓷燃燒器1934年開始在化工上使用，1963年用于熱風爐（西德的霍夫曼）。六.提高風溫的途徑：（1）設計結構合理的熱風爐：1）多使用外燃式熱風爐；2）錐形或懸鏈形；3）耐高溫，性能好的耐材。（2）提高煤氣燃燒溫度1）配入天然氣，焦爐煤氣；2）預熱助燃空氣和加熱換熱管；3）合理的燃燒器。（3）合理的操作制度使拱頂盡快達到預定值四座：二燒一送一預熱熱風爐閥類分類：1）調節閥：用來調節氣體管路中的氣體流量蝶閥式（蝶形閥）煤氣流量調節閥混風調節閥特點：調節靈敏，準確，便于自動控制。2）切斷閥：用來切斷管路中的氣流，起隔離作用（密封）閘板閥，少量做成角形盤式閥和球形閥。1.煤氣調節閥試水檢漏——確保密封試重太重——轉不動——燒電機太輕——關不嚴圖為煤氣調節閥2.燃燒器隔離閥少用，一般采用插板閥（燃燒器與熱風爐隔開）3.煙道閥安裝在熱風爐與煙道之間盤式煙道閥的優點：外部結構緊湊，閥體本身就是管道的彎曲部分，不需另設角形彎頭。

缺點：質量較大，閥蓋工作時密封性較差，杠桿變形引起閥關不嚴，轉軸不動。閘板式煙道閥目前新建的高爐，尤其大型高爐都采用閘板式煙道閥。4.廢氣閥又叫旁通閥作用：在盤式煙道閥打開以前，首先將廢氣閥開啟，待熱風爐內與煙道壓力平衡后再打開煙道閥。5.冷風閥燃燒期將冷風關閉，送風期將冷風打開6.放風閥安裝在冷風總管道上，用來在不停止鼓風機工作的情況下，減少或完全停止向高爐供風。7.熱風閥高溫高壓的氣流中工作，熱風氧化能力強。注意密封和水冷1300℃以上，風壓0.5MPa左右8.倒流休風閥熱風主管的終端上，高爐休風時用。9.混風調節閥及混風閘板閥混風調節閥，俗稱冷風調節閥，是用來調節和穩定高爐風溫的（蝶閥）第二節除塵設備高爐煤氣的成分：CO2:15～20％，CO:20～26％，H2,N2,CH4一.煤氣除塵設備按除塵方法為：1）干式除塵設備，如慣性重力除塵器，袋式除塵器，旋風式除塵器；2）濕式除塵設備，如洗滌器和文式管洗滌器等；3）電除塵設備，如板式電除塵器。按凈化程度：1）精除塵設備；2）半精除塵設備；3）粗除塵設備。二．常見煤氣除塵系統1．濕法除塵系統濕法除塵系統是指在除塵系統中至少使用洗滌塔，文式管等用水除塵的設備。除塵路徑：從爐喉出來的煤氣先經重力除塵器進行粗除塵，然后經一級溢流文式管作為半粗除塵設備，再進入文式管進行精除塵。除塵后的煤氣，經過脫水器脫水后，進入凈煤氣總管。2．干法除塵系統優點：工藝簡單，不消耗水，不存在水質污染問題，保護環境，除塵效果穩定，不受高爐煤氣壓力與流量波動的影響，凈煤氣含塵量能經常保持在10mg/m3以下。三．除塵設備1．重力除塵器管直形重力除塵器特點：管端部的速度較大，出管口有較大的慣性力，多用于1513m3以上的高爐。重力除塵器的除塵特點：可除去30μm的大顆?；覊m，除塵效率可達到80～85％，出口煤氣含塵量2～10g/m3,作為高爐煤氣的粗除塵。AVI\重力除塵.avi2．洗滌塔工作原理：利用噴淋水霧凝集粉塵凈化煤氣，同時使煤氣降溫。最上層噴水嘴向下噴淋，中上層向上噴淋，煤氣自下而上經塔頂出口排出，排出的煤氣含塵量約0.8g/m3。3．文式管工作原理：利用高爐爐頂煤氣所具有的一定壓力，通過文式管喉口時形成高速氣流，水被高速煤氣流霧化，使水和煤氣中的塵粒凝聚在一起，在擴張段因高速氣流頓時減速，使塵粒在脫水器內與水分離沉降至集塵槽中。按有無溢流水膜溢流文式管（可調文式管）無溢流文式管按有無調節裝置可調文式管定徑文式管4．電除塵器工作過程：粉塵被氣態的離子式電子加以電荷后，帶電的粉塵在電場的作用下使其移向集塵電極并失去電荷，利用撞擊集塵電極用水沖刷集塵電極，將粉塵收集到集塵斗中，定期排放。

管式電除塵分三種套筒式電除塵板式電除塵5．布袋除塵工作原理：含塵煤氣通過濾器，煤氣中的塵粒附著在織孔和袋壁上，并逐漸形成灰膜，當煤氣通過布袋和灰膜時得到凈化。無堿玻璃纖維濾袋——中小型高爐根據材質分合成纖維濾袋——大型高爐

6.比肖夫環縫除塵法（TRT)例如：成套設備由陜西鼓風機廠提供，主要設備有TRT主機；透平余壓發電機組，由陜西鼓風機廠制造發電系統：為全封閉內冷無刷勵磁同步發電機潤滑系統：由潤滑油站和輸油管路組成氮氣密封系統：透平主機、調速閥、緊急切斷閥的軸封采用氮氣密封伺服系統：由動力油站和控制站組成大型閥門系統：包括緊急切斷閥、電動入口偏心蝶閥、出口封閉液壓插板閥。7.脫水器三種形式（1）擋板式脫水器（2）重力脫水器（3）旋風脫水器

第七章燒結和球團設備

第一節燒結設備

燒結主體設備

一.燒結機

定義：燒結機是由許多臺車組成的閉路循環運轉的燒結鏈帶。1.臺車（1）結構：本體、篦條、欄板、運行輪和卡輥。

2.星輪（1）燒結機的頭部大星輪是驅動由臺車組成的閉路燒結鏈帶循環運轉的傳動機構。（2）機尾有使臺車返回的從動星輪，星輪的結構，是在轉動滾筒兩端裝有大型齒輪，臺車卡輥（軸脖）卡人齒槽，隨星輪轉動，驅動臺車運轉。星輪.avi（3）臺車常見故障及原因

3.點火器

（1）構造及作用：內設燒嘴，將煤氣和空氣混合燃燒，使臺車上的混合料表層燃料點燃，隨之燒結過程開始，高溫區必須用耐火材料砌筑。

燒嘴1.avi（2）開放式點火爐構造：有半圓或方形爐罩，在爐頂有數排的燒嘴，每排10個左右。

優點：沿臺車寬度放心點火均勻。

缺點：不能防止料面急冷。

措施：1)保溫型爐罩;

2)其內必須用耐火材料砌筑。

4.抽風系統（1）風箱結構：風箱呈方漏斗型，上口與燒結機固定的密封滑道連接，下口與風箱支管相連。作用：集聚透過燒結料層的煙氣，由抽風機排出。也就是使抽風機產生的負壓通過風箱在燒結料層底面產生抽力，使空氣透過燒結料層，燃料燃燒，實現燒結過程，數量：小型燒結機有一排風箱，大型燒結機有兩排，煙氣從兩側排出。（2）大煙道（主排氣管主排氣管.avi）作用：1）主要功能使將燒結廢氣送往除塵設備和抽風機；2）是分離粉塵，較大顆粒粉塵在重力作用下被分離出來。安裝要求：大煙道管內由于抽風造成負壓，在大氣作用下管道受到較大壓力，應考慮管道的剛度或在合適位置設置加強箍，同時還應防止因抽風而造成的管道上浮。（3）除塵裝置作用：1）是達到國家規定的煙氣排放標志；2）是保護主軸風機，提高燒結的作業率。除塵裝置按原理不同分：

1）多管除塵2）電除塵（多用）（4）風機抽風機必須具備下列性能：1）效率高，運轉特性穩定；2）具有高度的耐磨和耐熱性能，要經得起長時間連續運轉，要具有高度可靠性；3）容量要大，風機葉輪要獲得足夠的轉速，要進行嚴格的靜平衡和動平衡實驗；4）要特別注意零件材料的選擇，熱處理和焊接等工藝；5）要有防噪音措施，以防污染環境。5.熱破碎機作用:把燒結餅破碎一定粒度的燒結礦。工作原理熱破碎機.avi巡視3.avi二.燒結供料設備要求：1）料倉應能滿足燒結機生產6～7小時的需要。2）排料口應盡量擴大，料倉內壁敷設光滑的襯板，減少粘料。1.混合機作用：混勻和造球，將配好的各種原料混成均勻的混合料；將混好的混合料造成小球，保持料層良好的通氣性，以利于燒結過程的進行，分二次進行。圓筒混合機的作用：使配料混勻結構：圓筒形本體，安裝在筒體中間的大齒圈，安裝在筒體兩頭的圓環形輥圈，與輥圈相對應的四個托輥和兩個擋輪。工作原理：通過固定在基礎上電動機，減速機及大齒圈相嚙合的小齒輪來傳動力。

第二節球團設備鐵礦粉的球團過程包括生球成型與焙燒固結兩個主要作用生球成型——造球機圓筒造球機示意圖圓盤造球機示意圖球團焙燒設備三種：帶式機；鏈篦機—回轉窯；豎爐。表三種球團焙燒方法的比較

1.帶式焙燒機焙燒一般球團帶式焙燒機的整個長度上可依次分為干燥、預熱、燃料點火、焙燒、均熱和冷卻6區。(鞍鋼是我國最大,321m2，寬3.5m)特點：1）鋪有底料和邊料，底料的作用是保護爐篦和臺車免受高溫燒壞，使氣流分布均勻；在下抽干燥時可吸收一部分廢熱，其潛熱再在鼓風冷卻帶回收；2）采用鼓風與抽風混合流程干燥生球，即強化了干燥，又提高了球團礦的質量和產量。3）球團礦冷卻采用鼓風方式，冷卻后的熱空氣一部分直接循環，一部分借助于風機循環，循環熱氣一般用于抽風區；4）各抽風區風箱熱廢氣，根據需要作必要的溫度調節后，循環到鼓風干燥區或抽風預熱區。帶式球團礦焙燒工藝流程圖2.鏈篦機—回轉窯焙燒組成：鏈篦機（干燥，脫水，預熱），回轉窯（高溫焙燒）和冷卻機（冷卻）(60年代用于冶金球團，弓長嶺，2003噸)鏈篦機－回轉窯焙燒球團示意圖3.豎爐焙燒生球裝入豎爐以均勻的速度連續下降，燃燒室生成的熱氣體從噴火口進入爐內，熱氣流自下而上與自上而下的生球進行熱交換，生球經干燥，預熱后進入焙燒區進行固相反應而固結，球團在爐子下部冷卻，然后排出，整個過程在豎爐內一次完成。豎爐焙燒球團示意圖第八章高爐車間設計

第一節高爐車間設計概述（1）鋼鐵聯合企業組成（2）鋼鐵廠設計基本原則（4）鋼鐵廠設計分類及程序（5）煉鐵廠設計內容一.鋼鐵聯合企業的組成及煉鐵生產在整個生產系統中的地位1.鋼鐵企業一般應包括煉鐵、煉鋼、軋鋼三個主要生產部分及為其服務的各種輔助生產車間和機構，還應包括礦山、燒結、煉焦等原料準備和供應車間。2.煉鐵生產環節在鋼鐵聯合企業中屬于整個生產流程的基礎環節，起著承上啟下的作用，是決定鋼鐵產品質量的重要一環。

2.煉鐵生產環節在鋼鐵聯合企業中屬于整個生產流程的基礎環節，起著承上啟下的作用，是決定鋼鐵產品質量的重要一環。

3.設計工作者遵循原則：（1）貫徹黨和國家的方針，政策；（2）遵循國家和部門制定的技術政策及設計程序，執行有關技術標準，規范，條例及規定等；（3）廣泛吸收國內外可靠的科學研究及新技術成果；（4）盡可能采用通用設計，以提高設計速度和保證設計質量；（5）能滿足生產要求，投產后盡快達到設計能力和實現經濟指標。（6）設計的依據是給上級批準的設計任務書。二.鋼鐵廠設計分類及程序1.設計分類：（1）新建設計（2）改建設計（3）擴建設計2.設計程序：（1）可行性研究（2）初步設計（3）施工設計三.煉鐵廠設計的基本內容1.煉鐵廠車間設計的基本內容（1）車間工藝設計（2）車間機械設備設計（3）供電設施、電訊系統、照明設計（4）給排水設計（5）廠房采暖通風設計（6）廠房設備基礎及其它構筑物設計（7）環保、安全衛生2.工藝設計內容：（1）確定各項技術經濟指標（2）確定產品方案，選擇冶煉方法（3）確定工藝制度、工藝流程（4）進行設備選型（5）設計并繪制車間工藝布置圖、爐體圖第二節廠址選擇及高爐車間在總圖中的位置一.煉鐵廠設計內容(1)高爐車間(2)高爐本體(3)原料系統(4)煤粉噴吹系統(5)送風系統(6)煤氣清洗系統(7)渣鐵處理系統1.高爐車間設計（1）車間的高爐座數，確定高爐有效容積（2）確定車間平面布置2.高爐有效容積的確定：年產量/年工作日=日產量（噸）日產量/有效容積利用系數=高爐容積（m3)綜合冶煉強度

：1.04t/M.D爐渣堿度

：1.14利用系數：2.1富氧率：2%鼓風溫度：1200℃

鼓風濕度：1.2%吹出爐塵量：20kg/tHM煤比：150kg/tHM年作業率：350天鐵水溫度：1450℃噴吹煤粉溫度：70℃原料入爐溫度：20℃爐渣溫度：1500℃鐵水含硅量：0.5綜合焦比：480kg/tHM二.設計任務1.確定參數(1)車間年制鋼生鐵355萬噸(2)年平均利用系數2.1T/(m3·d)(3)年工作日350天(4)鐵損率1%(5)高爐座數2座

2.確定車間每座高爐實際日產量PP=年產量/[工作日×(1-1%)×2]=3550000/[350×(1-1%)×2]=5122.655t/dVu`=P/η=5122.655/2.1=2439.36m3,取Vu`=2440m3

三．高爐車間平面位置1．對車間平面布置地要求1）工藝流程合理，操作安全，方便，能充分滿足生產需要；2）足夠地運輸能力；3）縮短高爐與熱風爐地間距，縮短運輸線路和管道線路地長度，縮小建筑物地體積，合用設備合建筑物，布置緊湊，節約用地，減少投資；4）充分利用地形，地勢；5）留足備用場地2.車間平面布置形式：(1)一列式布置：高爐與熱風爐中心線在同一列線上，出鐵場布置在高爐列線上。

節省投資，不適于高爐數目多時。(2)并列式布置：高爐與熱風爐分設于兩列線上，出鐵場布置在高爐列線上。節省投資，熱風爐熱損大。

(3)島式布置：每座高爐和它的出鐵場、熱風爐等自成體系，有獨立的渣鐵罐停放線。運輸量大，投資高。矩形出鐵場環形出鐵場錐形罐式鐵水車3.廠址選擇基本原則1）即要考慮地區工業的綜合平衡，又要考慮鋼鐵生產對原材料的依賴性，即應盡可能靠近原燃料基地，以節省投資和降低營運費用；2）鋼鐵廠占地面積大，必須節約用地；3）有利于區域環境保護；4）廠內運輸能與廠外運輸的交通條件相適應；5）廠址應能避免洪水淹沒，應高出當地的最高洪水位0.5m以上；6）嚴格地質條件；7）完備的氣象統計資料；8）有充分的供排水條件；9）可靠電源；10）具有方便的廠際協作條件；11）便于利用現有的生活福利，文化教育和商業網點等設施。4．高爐車間在鋼鐵廠總圖運輸設計中的位置要求1）盡可能地靠近外運入廠燃料地鐵路車站，碼頭及公路干線；2）盡可能與焦化，燒結，原料及煉鋼等車間靠近以減少營運費用和便于調度；3）主導風向地下風側，取水沾地下游。第三節高爐及車間規劃設計一.高爐爐型設計爐型：按設計尺寸砌筑的爐型操作爐型：投產工作后，經爐襯侵蝕，形狀發生變化后的爐型合理爐型：冶煉效果較好，獲得優質、低耗、高產和長壽的爐型。設計原則：依爐建爐，計算、比較相結合二.爐缸直徑與有效高度之比Hu/D:2.5~3.1大型高爐寶鋼（4063m3）：2.192.5~3.5中型高爐日本（4617m3）：1.923.7~4.5小型高爐Hu=6.44Vu0.2(大型高爐）Hu=4.05Vu0.256（中型高爐）日本，Hu=26.33+0.1334Vu三.爐缸尺寸

爐缸直徑：d=0.32×Vu0.45爐缸高度：(1)渣口高度(渣口與鐵口中心線的距離）hzhz=1.27×b×p/(N×c×γ鐵×d2)b-生鐵產量波動系數，取1.2；P-生鐵日產量，噸；N-晝夜出鐵次數，取12；c-渣口以下爐缸容積利用系數，0.55~0.6；γ鐵-鐵水密度，取7.1m3鐵口位于爐缸下水平面(2)風口高度（鐵口與風口中心線的距離）hfhf=hz/kk,渣口高度與風口高度之比，取0.5~0.6(3)風口結構（安裝）尺寸a取0.35~0.5m(大高爐取上限）爐缸高度h1=hf+a死鐵層厚度(鐵口中心線到爐底砌磚表面之距離）h0：取h0=1.0~2.0m(大高爐取上限）四.爐腰、爐腹尺寸爐腰直徑D:取D/d=1.09~1.15（大型）D/d=1.15~1.25（中型）D/d=1.25~1.5（小型）爐腰高度h3一般取1.0~3.0m（大高爐取大值）爐腹高度h2一般取3.0~3.6m（1000m3以上大型高爐）爐腹角α:tgα=h2/0.5×(D-d)爐腹角一般在79°~83°

五.爐身，爐喉尺寸爐喉直徑d1：取d1/D=0.64~0.73爐喉高度h5一般為2~3m.爐身角β一般取80.5°~85.5°則爐身高度h4=0.5×(D-d1)tgβ六.尺寸校核，爐容校核V1=πd2h1/4V2=πh2(D2+Dd+d2)/12V3=πD2h3/4V4=πh4(D2+Dd1+d12)/12V5=πd12h5/4Vu=V1+V2+V3+V4+V5誤差V=(Vu-Vu′)/Vu′<1%七.風口數目n的確定主要取決于爐容大小，與爐缸直徑成正比.一般n=2（d+1)大型高爐n=2（d+2)巨型高爐n=3d七.爐襯設計1.全碳磚綜合爐底2.陶瓷杯爐缸爐底結構：在爐底碳磚和爐缸碳磚的內緣，砌筑一高鋁質杯狀剛玉磚砌體層。利用剛玉磚氣體的高荷重軟化溫度和較強的抗渣鐵侵蝕性能，以及低導熱性，使高溫等溫線高密集的集中在剛玉磚砌體內。陶瓷杯起保溫和使碳磚免受高溫渣鐵侵蝕的作用。碳磚的高導熱性又可以將陶瓷杯輸入的熱量，很快傳導出去，從而達到提高爐襯壽命的作用。八.噴吹系統高爐噴吹系統包括煤粉的制備與煤粉的噴吹。煤粉的制備：煤經粗碎后被送至球磨機，粉碎成180目細粉，同時向球磨機通入熱風，使煤粉干燥。煤粉的含水量要小于1%。煤粉的噴吹分常壓式和高壓式兩種。高壓噴吹煤粉適用于壓力較高的高爐。我國高壓噴吹裝置基本上有兩種形式：雙罐重疊雙列式和三罐重疊單列式

第九章氧氣頂吹轉爐煉鋼設備氧氣頂吹轉爐煉鋼法是將高壓純氧（壓力為0.5～1.5MPa，純度99.5%以上）借助雙層水冷氧槍從轉爐頂部插入爐內，距金屬液面適當高度進行吹煉，將鐵水吹煉成鋼（LD）歷史：平爐電爐轉爐第一節氧氣轉爐車間的布置及主要設備車間組成1.大中型轉爐煉鋼車間由主廠房，輔助跨間合附屬車間（包括制氧，動力，爐襯材料準備等）組成。2．主廠房各跨間地布置加料跨——轉爐跨——澆鑄跨加料跨：兌鐵水，加廢鋼合轉爐爐前地工藝操作；轉爐跨：轉爐及傾動機構，以及供氧，散狀料加入，煙氣凈化，出渣出鋼合拆修爐等系統地設備和設施。澆鑄跨：鋼水澆鑄成坯第二節氧氣頂吹轉爐煉鋼車