炼铁高炉机械设备的技术性分析

2016-12-01山东钢铁股份有限公司莱芜分公司炼铁厂山东莱芜271104

山东工业技术 2016年3期

关键词：炼铁技术性

崔　帆（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司炼铁厂,山东　莱芜　271104）

炼铁高炉机械设备的技术性分析

崔帆
（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司炼铁厂,山东莱芜271104）

摘要:随着我国工业化的不断发展，我国的炼铁技术和设备也在不断发展和进步，高炉是炼铁的主要设备，设备组成也非常复杂，本文从高炉炼铁系统的主要机械设备出发，简单介绍了主要设备类型及维护方式，从而对炼铁高炉机械设备的技术性能进行分析。

关键词:炼铁；高炉机械设备；技术性

0　引言

高炉设备主要包括炉喉、炉身、炉腰、炉腋和炉缸等结构，在设备的顶端有一个物料调控阀，用来调控物料，调控阀的下面包括小料斗、小料钟、大料斗、大料钟和炉煤气管，炉身部位包括炉身外壳和耐火砖层，炉腋部位包括炉体支架、热风管和热风咀，而炉缸中主要包括出铁口和出渣口。从高炉的炼铁工艺来看，高炉炼铁机械设备主要包括高炉物料进给设备、高炉炉体设备、高炉炉前处理设备和高炉煤气处理设备。

1　高炉物料进给设备

一般情况下，高炉炉槽下部的区域内烧结矿、块矿溜槽和矿槽的倾角保持在30-60度之间，物料的进料速度保持在每小时40-400吨之间，由于烧结矿中的物料形状不规则，衬板很容易磨损，所以磁性衬板得到了广泛的运用，它不仅非常耐磨，同时设备轻质，容易安装，携带起来非常方便。磁性衬板在板体内安装了永久磁铁，在衬板的工作版面上吸附一层细小的磁性物质，在工作过程中，板体可以不断吸附物料，从而在工作板面上形成了一层物料保护膜，最终得到动态平衡，在一定的条件下就会形成衬板保护膜，在工作过程中便不会受到物料的冲击和磨损，从而大大提高了衬板的使用寿命。除了磁性衬板之外，复合碳化硅衬板也是一种常见的物料进给设备，一般用在高炉槽下焦炭系统中的焦斗、焦槽等部位对其进行保护，使其不被磨损，它能够在高温、高压的环境下使用，并且长时间保持有效性，有效的解决了传统灰绿岩衬板的高投入技术缺陷。

对于高炉物料进给设备的维护保养，磁性衬板设备以及碳化硅衬板设备都是高炉物料进给设备的核心部位，所以它们必须兼备耐磨性、可靠性和轻质性，在矿物供给的过程中，应该避免由于人为因素等造成大颗粒物料对衬板进行强烈的冲击，从而使衬板损伤或者变形。所以在日常的使用中，应该对设备进行定期或者不定期的检查，保证设备的更新换代。为了避免物料黏附在衬板设备上，要及时去除衬板上的污垢。

2　高炉炉体设备

高炉炉体设备主要包括外燃式、内燃式和顶燃式三种类型，炉膛是炼铁过程中发生化学反应的最主要场所，也是炼铁的最关键工艺。在炼铁过程中，对炉膛温度的控制具有非常重要的作用。高炉冷却系统常利用冷却壁对高温的生成物进行降温，具有传热性能强、渣皮生成速度快等特点。为了保障铜冷却壁的使用寿命，需要对冷却温度进行精准的控制。高炉冷却壁的冷却方式通常采用成组串联的方式，通过测量冷却壁的进出水温差以及冷却水的量，并将这些数据输送到计算机中，最后计算出热负荷，从而进行人工调节，保障温度的精确控制。全氧高炉是一种可以充分利用煤气的设备。我们在传统的炼铁过程中是利用热风来进行鼓风的，而全氧高炉改变了传统热风鼓风，运用全氧鼓风，把生产过程中产生的高炉煤气的CO与CO2进行分离，收集有用的CO2，把CO加热后再喷入高炉内，这样燃烧比就得到了有效地控制，形成了一个煤气自循环的生产过程。对于产生的CO2如果进行封存的话可以使减排由26%升高到50%。运用全氧高炉可以有效减少碳的消耗量，有效地减少了能源的消耗。高炉炉顶煤气封罩是煤气气流变化最大的一个部位，所以隔热材料非常容易被冲刷，隔热材料一旦被冲刷，在长时间的高温烘烤下就会引起煤气封罩变形，从而影响炉顶设备的正常使用。可以通过炉顶的固定架采用网状结构来实现对炉顶的保护。

3　高炉炉前处理设备

高炉内炉渣的处理目前主要采用循环处理法和平流沉积法，所以需要在高炉中配置水渣槽、冲制箱、转鼓、转运皮带等设备，搅笼机可以对不同级别的炉渣设置不同的转速，通过机叶片和集水槽壁的挤压对水渣进行脱水，再通过旋转转鼓和打水来处理浮渣。对炉渣的综合利用技术包括显热回收技术与干式粒化。干式粒法中的离心粒化法是发展前景很好地一项技术。它使用到的粒化器是一种中间略凹的可以快速旋转的转杯，当转杯在转动时达到一定的速度就会产生很大的离心力，液渣在足够的离心力作用下就会从转杯中飞出去，在飞出的过程中进行冷却，在飞行阶段以及进行粒化时炉渣的温度最大可以降低200度。液态的粒渣在运行中由于温度差就与空气进行热交换，最后凝固，凝固后会打到冷却水管设备的内壁上，热量就会被冷却水带走。高炉炼铁对于温度的把握非常重要，只有在精确的温度范围内才能快速的将生铁取出，从而保障生铁的质量，高炉炉前悬臂吊是移动炉顶盖的主要设备，采用气动提升装置和行进装置，可以为生铁出炉、高炉清洗更换提供便利，从而快速的将生铁取出。对于炉前处理设备，在日常维护中需要对悬臂吊的关键连接部件的润滑性提出更高的重视，同时定期校正机械臂的可靠性。