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煉鐵(高爐)工程

煉鐵(高爐)工程

煉鐵是在高爐內進行還原反應過程,爐料-礦石、燃料和熔劑從爐頂裝入爐內,從鼓風機來的冷風經熱風爐后,形成熱風從高爐風口鼓入,隨著焦炭燃燒,產生熱煤氣流由下而上運動,而爐料則由上而下運動,互相接觸,進行熱交換,逐步還原,最后到爐子下部,還原成生鐵,同時形成爐渣。積聚在爐缸的鐵水和爐渣分別由出鐵口和出渣口放出。
由鐵的生產過程可知,高爐除了爐本體系統,還包括了熱風爐、上料、爐頂、爐前、噴煤、沖渣、給排水、除塵系統等。其中各系統的工藝流程如下:
1.本體
高爐本體是利用鐵礦石作原料生產鐵水的主要設備,鐵水是轉爐煉鋼的主要原料,它主要包含了爐基,爐壁,爐喉冷卻系統等,且都是利用循環水來冷卻的。通過在各個點設置的儀表系統進行測量,上傳到上位機進行監測及運算。
2.熱風爐
熱風爐的作用是給高爐提供熱風,是爐內反應的必備條件。高爐熱風爐采用4個內燃式,2個頂燃式熱風爐作為預熱爐加熱助燃空氣,同時高爐煤氣和助燃空氣還通過換熱器進行預熱。熱風爐是用各種特殊材料建成,在加熱期間,也被稱為“燃燒”狀態,高爐煤氣和大量的助燃空氣混合燃燒,熱氣到達爐頂,使熱風爐被加熱,廢氣從熱風爐煙道排出。當熱風爐被加熱到一定溫度時結束燃燒狀態,然后準備向高爐提供熱風,也就是準備換到“送風“狀態。在送風期間,冷風反向吹進。 熱量傳遞給流過的空氣,被加熱的空氣也稱作熱風,通過環管送入高爐。正常生產時,4個熱風爐循環送風,一般為2個同時送風,其余2個為燃燒或悶爐狀態,這樣就能滿足為高爐提供連續熱風的要求。 自動化系統可實現對爐子的各個閥門的控制,監控爐子的各種狀態及在各種狀態之間進行無擾切換。
3.上料
上料系統由料倉、輸送、給料、排料、篩分、稱量等設備組成。根據冶煉工藝要求,把礦、焦等原燃料配成一定重量和成分的“料批”,然后通過上料運輸設備送至爐頂。
燒結礦、球團礦、塊礦、雜礦、熔劑、焦炭等原、燃料通過供料系統的膠帶機運送至供料轉運站。高爐料倉倉上布置帶卸料車的配倉膠帶機,膠帶機在供料轉運站內受料后將原、燃料通過卸料車裝入料倉內。再由料倉下的振動篩按設定的程序篩到膠帶機上,再送到匯總料倉里,然后經上料小車或膠帶機送到爐頂。
4.爐頂?
爐頂系統采用無料鐘爐頂裝料設備。爐頂系統,它包括:上料料罐、垂直探尺、氮氣系統、噴水降溫系統、水冷氣密箱、液壓站及部分單個閥的控制。
料罐裝滿后?關上密→開一均閥均壓→探尺到值班室規定料線具備放料條件提尺至“0”尺→關一均閥→開二均閥補充壓力,均壓好后關二均閥→開下密閥→下密開后,啟動布料溜槽并找到角度→開節流閥至設定角度放料。在放料結束后判斷實際放料時間與設定時間的差值,根據差值修正下一罐節流的開度設定值→料空信號來后→關節流→關下密→停止溜槽轉動→放尺探測料線→料罐根據設定開放散閥放壓力(打不開放散,開事故放散)→壓力放空后開上密,等待裝料。當皮帶上的料進入料罐后,關上密→翻轉換向給料器以備裝下一罐料→上密關好后開一均閥均壓等待料尺到來信號。?
5.?噴煤
噴煤的作用是代替燃燒的焦炭增加熱量,以降低焦比,強化冶煉。它就是把原煤(無煙煤、煙煤)經過烘干、磨細、用氮氣輸送,將煤粉通過噴煤槍從高爐風口直接噴入爐缸的生產工藝。噴煤系統工藝部分由以下系統組成,即原煤儲運系統、煤粉制備系統、煤粉干燥系統和煤粉噴吹系統。
1、煤粉制備系統
采用大型中速磨煤機制粉,高效布袋一級收粉工藝。磨細的煤粉由熱煙氣攜帶通過上升管道直接進入到煤粉收集器,在其內進行氣固分離,煤粉通過積灰斗下面的卸灰閥均勻地卸到煤粉倉中,尾氣經布袋過濾后排入大氣。在系統末端設置排粉風機作為整個系統的動力源。排粉風機出口設置消音器,以減小系統的噪聲污染。?
2、煤粉干燥系統
由煤粉干燥混風爐、高爐煤氣管道、焦爐煤氣管道、助燃空氣管道、熱風爐廢氣管道、放散管道、干燥劑管道、廢氣引風機、助燃風機和各種閥門組成。混風爐以高爐煤氣作為主要燃料,焦爐煤氣用于保溫、穩燃、點火和伴燒。設有自動點火和火焰監測裝置,當混風爐熄火時,自動關閉高爐煤氣、焦爐煤氣供氣管道及助燃風機并報警。?
3、噴吹系統
采用3個噴煤罐交替進行噴吹、裝煤、待噴作業,設置煤粉流量計和調節閥。噴煤的倒罐操作、噴吹操作、停止操作、吹掃操作、事故停止操作均為程序自動控制。??
6.?爐前?
爐前系統主要為出鐵口設備,每個鐵口對應一套泥炮機,一套開口機,一套溝蓋機。由液壓系統控制。?
7.?沖渣?
沖渣系統采用環保型爐渣處理技術,實現蒸氣全回收,沖渣水循環使用,減少二氧化硫、硫化氫排放量和水量消耗。
8.?給排水?
給排水系統是給本體、熱風爐等崗位提供冷卻水,工業水的作用。它包括:爐體及熱風爐軟水系統,爐體及熱風爐除鹽水密閉循環系統,工業水高、中、低壓凈環系統,加藥系統。
9. 差壓發電(TRT)
TRT是利用高爐出口煤氣中所蘊含的壓力能和熱能,使透平膨脹機作功,將其轉化為機械能,驅動發電機發電的一種能量回收裝置。從而達到節能、降噪音、環保的目的,是一種節能環保裝置。TRT系統主要分為主煤氣系統、潤滑油系統、動力油系統、氮氣密封系統和循環水系統等幾個系統。高爐產生的煤氣,經旋風除塵器,干法除塵后,進入TRT系統。通過機殼導流使氣體轉成軸向進入葉柵,氣體在靜葉柵和動葉柵組成的各自獨立的流道中不斷膨脹做功,壓力和溫度逐級降低,并轉化為動能作用于工作輪(即轉子及動葉片)使之旋轉,工作輪通過聯軸器帶動發電機一起轉動而發電。
10.?除塵系統?
高爐的除塵系統,包括了旋風除塵,干法除塵,料倉除塵,爐前除塵。?
高爐出鐵的同時產生大量煤氣,高爐煤氣沿上升管到達五通球,沿下降管進入旋風除塵系統。旋風除塵器是利用旋轉的含塵氣體所產生的離心力,將粉塵從氣流中分離出來。
煤氣經旋風除塵后,必須進一步凈化,才能達到要求。這樣煤氣還要經過干法除塵。干法除塵適用于捕集細小、干燥、非纖維性粉塵。
除塵器的配套設施包括:凈煤氣支管眼鏡閥、凈煤氣支管碟閥、荒煤氣支管眼鏡閥、荒煤氣蝶閥、氣動卸灰閥門、振打裝置、清堵裝置等。?反吹清灰選用定壓差反吹或定時脈沖反吹操作方式。反吹氣體采用氮氣或加壓凈煤氣。灰塵堆積在除塵器底部,除塵器下端有氣動球閥與清灰系統相連,系統末端接大灰倉。?
爐前除塵和料倉除塵也是利用布袋除塵,原理同干法。
高爐主要設備以變頻器控制,連接到上位機等自動控制系統。能夠實現各設備的聯鎖控制、運行狀態監控、故障信息報警、歷史數據查詢、歷史趨勢查詢、報表打印等功能。





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