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【技术文献】炼铁高炉机械设备的技术性探讨

冶金信息装备网2018-05-24 07:09:04

炼铁高炉机械设备的技术性探讨

刘敏齐

( 内蒙古包钢钢联股份有限公司炼铁厂 内蒙古 包头 014010)

摘 要:本文首先对我国钢铁工业生产技术现状以及钢铁经济环境现状进行简要分析,并详细分析高炉机械设备的相关技术性,为今后相关工作者提供理论性参考依据。

  词:炼铁;高炉机械设备;技术性

高炉机械设备属于炼铁的专用型设备,虽然近些年对于炼铁技术的研究不断深入,同时改进了许多的冶炼工艺,但是这一些工艺并不能完全替代高炉,高炉的生产是当前获取铁材料最直接的手段。高炉生产属于连续性生产,一般情况下连续生产到大修的工作日普遍长达8 年左右,甚至有一些高达10 多年,对于炼铁性能有着显著的影响。

  钢铁工业生产现状

近年来,伴随着社会的不断发展,高炉机械设备也在不断的发展和创新,高炉逐渐向这大型化、智能化的方向发展,当前世界上已经投入生产的高炉已经有好几座高达5000m容积型号的高炉。另外,当前我国已经有4300m3 的高炉正在投入生产,其平均铁生产量高达万吨,平均消耗矿石接近两万吨,焦炭等燃烧材料约5000 吨[1]。由此可见,当前许多的生产企业明天都有上万吨的原材料、燃料以及成品的进出,同时还会消耗大量的生产能源,例如水、电等,相对于其它企业而言属于高效率、高消耗、高产出的产业。

自从我国加入WTO 之后,我国各个行业的市场竞争环境不断恶化,钢铁属于社会发展中的核心材料之一,有着非常重要的作用和地位,对于城市建设、经济发展均有一定的作用,其应用途径有建筑、交通、农业、工业、国防等[2]。在世界贸易的环境下,我国钢铁生产能力将会直接决定国家的贸易出口能力,确保高炉机械设备的生产效能对于提高我国综合竞争力有着显著的意义和价值。

  炼铁高炉机械设备的主要结构

炼铁高炉机械设备的主要结构有以下几个:(1)炉壳。炉壳是冷却设备的主要固定方式,可以保障高炉砌体的整体稳定性,可以封闭炉体,并为炉体提供足够的强度保护。(2)炉喉。高炉的最高结构,呈现圆筒形,炉喉也是炉料的进入主要口,煤气的主要导出口,是对炉料与煤气控制与调节的重要结构之一。(3)炉身。高炉铁矿实现还原的主要空间,其可以促使炉料在预热发生膨胀之后不形成料拱,同时减少炉内的下降阻力。(4)炉腹。高炉融化与造渣的主要空间,呈现倒锥台型,为了更好的适应炉料融化之后的体积缩小问题,其直径会从上而下的减小,从而形成炉腹角。(5)炉基。炉基的作用主要是承担重量并根据地层承载能力将负荷传递到地层当中,所以其形状普遍会非常大,高炉以及炉基的重量总和一般会达到高炉容积的总质量10 倍以上。炉基不能够存在沉降问题,炉基的倾斜程度不能超过0.5%。高炉及必须有足够的强度与耐热能力,促使其在各种应力的影响下不会形成裂缝。(6)炉衬。高炉的炉衬是高炉的主要工作环境,其可以有效的降低高炉在生产过程中的热损失,对炉壳实现一定的保护作用,并且预防其它金属结构遭受热应力或化学侵蚀。炉衬的主要作用是应用在高温作用之下抵抗耐火材料砌筑的能力。炉衬的损坏因素非常多,各个部位的工作环境与条件也并不相同,遭受损坏的机理也并不一样,需要按照部位、冷却以及操作等方面的因素选择相应的耐火材料。

  炼铁高炉机械设备的解体分析

为了在操作过程中可以正确的处理高炉生产中经常发生的复杂性现象,必须全面掌握高炉内部的实际情况,并尽可能确保高炉原本的生产状态,根据从炉喉到炉底的积铁进行全面细致的检查,从而对高炉进行解体检查[3]

3.1   高炉冷却装置的检查

高炉炉衬当中的温度一般会在1400℃以上,普通的耐火砖均会出现变形与软化。高炉冷却装置便是为了延长砖衬使用寿命的一种装置,主要是以炉衬内部的热量传递实现冷却作用,同时在高炉下部促使炉渣在炉衬当中形成一层冷凝的保护层,根据结构的不同,高炉冷却装置的方式也并不相同,其主要有外部喷水冷却、风口渣口冷却、冷却水箱以及风冷炉底等。

3.2   高炉除尘器

借助高炉除尘器,可以有效的收集高炉煤气当中所含有的灰尘,高炉机械设备可以应用除尘器实现重力除尘、旋转除尘、离心除尘、文氏管、洗涤塔、电除尘器以及布袋除尘器等。在灰尘属于粗粒灰尘时,可以采用重力除尘器或旋风除尘器进行除尘,而对于细粒灰尘可以采用电除尘器或洗涤塔等设备进行除尘。

3.3   炉鼓风机

高炉最重要的动力设备便是鼓风机,其不仅可以直接为高炉提供冶炼所需氧气,还能够提供料柱阻力所需要的气体动力。当前一些中型、大型高炉所采用的鼓风机,大多数都是应用汽轮机驱动的轴流式鼓风机或离心式鼓风机。近些年,伴随着生产技术的不断优化,逐渐由一些大容量的同步电动鼓风机在实际生产当中应用,这一些鼓风机虽然在电能消耗方面比较高,但是使用较为便捷,维修较为容易,投资也比较少。

  结语

综上所述,对于高炉生产人员而言,为了预防各种安全事故的发生,确保联合企业的生产,需要针对实际情况采取各种有效措施进行改进。高炉设备在投产到停产器件中需要确保检修手段的合理性,不仅仅是在设备发生问题时才停产,必须保障每一个环节均不会对高炉炼铁形成影响,从而提高企业的整体经济效益。

   献:

[1] 低碳炼铁技术: 非高炉闪速炼铁工程研究[J]. 钢铁,2015,50(8):100.

[2] 岳有军,董安,赵辉,等. 高炉炼铁工序入炉焦比预测的研究[J]. 计算机仿真,2017,34(2):362-366.

[3] 张奔,赵志龙,郭豪,等. 气基竖炉直接还原炼铁技术的发展[J]. 钢铁研究,2016,44(5):59-62.

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