高炉的主体结构与主要设备的维护Word文档下载推荐.docx

高炉的主体结构与主要设备的维护Word文档下载推荐.docx

《高炉的主体结构与主要设备的维护Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高炉的主体结构与主要设备的维护Word文档下载推荐.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高炉的大小以高炉有效容积表示，高炉有效容积和高炉座数表明高炉车间的规模，高炉炉型设计是高炉本体的设计基础。

近代高炉炉型向着大型横向发展，目前，世界高炉有效容积最大的是5580㎡。

高炉本体结构是否先进、合理是实现优质、低耗、高产、长寿的先决条件，也是高炉辅助系统设计和选型的依据。

高炉本体结构如图1。

图1高炉本体结构图

1一炉底耐火材料：

2一炉壳；

3一炉内砖衬生产后的侵蚀线；

4一炉喉钢砖，

5一炉顶封盖；

6一炉体砖衬；

7一带凸台镶砖冷却壁；

8一镶砖冷却壁；

9一炉底碳砖；

10一炉底水冷管；

11一光面冷却壁

2炉顶装料设备

装料设备是高炉重要设备之一，其主要任务是把上料系统运送来的炉料装入炉内并使之合理的分布到炉喉，同时起到密封的作用。

目前国内使用最多的炉顶设备是双钟式炉顶和无料式炉顶。

由于炉顶装料设备在工作中启动制动频繁，并且承受着炉料的冲击和磨损以及高温压带来尘煤气的冲刷和腐蚀，工作条件繁重，环境恶劣。

所以不管采用何种装料设备，都必须满足下述工艺要求：

1）能够满足炉喉合理布料的要求，在炉况失常时能够灵活的将炉料分布到指定的部位。

2）保证炉顶密封性可靠，满足高压操作要求，防止高压脏煤气泄露冲刷设备

3）设备结构力求简单合理，便于制造，运输，安装。

4）设备寿命长，保证长期可靠的工作。

日常检查维护方便，损坏时更换方便。

5）能实现操作自动化

2.1双钟式炉顶装料设备

双钟式炉顶装料设备目前使用较多的是马基式炉顶。

但是随着高炉炼铁的发展，特别是高压炉顶的应用和高炉容积的扩大，马基式双钟炉顶设备不能满足密封和布料的要求，所以现在多采用无钟炉顶装料设备。

所以不做详细介绍。

2.2无钟炉顶设备

按照料罐布置方式不同，可分为并罐和串罐式两种基本形式：

（1）串罐式上下料罐都是分开的，称量漏斗独立存在，不受外界影响，称量精度高。

这对于高炉实现自动化操作是十分有利的。

串罐式无料钟与高炉同心，不仅减少炉料偏析，而且减少了炉料运动的撞击，减少破损，有利于煤气流的畅通和高效利用，也减少中心喉管的磨损。

当一个料罐出现故障时，高炉要休风，但投资少，结构简单，事故率要低，维修量相应减少。

结构如图2.

（2）并罐式两个料斗装在一根大梁上，大梁的刚度必须很大，且一个料罐的称量要受另一个料罐装卸料得影响，称量精度难以保证。

它的最大特点是当一个料罐出现时，另一个还可以维持生产。

结构如图3.

图2图3

2.3无钟炉顶的布料方式

无料钟炉顶的旋转溜槽可以实现多种布料方式，根据生产对炉喉布料的要求，常用的有以下4种基本的布料方式，下图为某厂的布料示意图4：

图4

（1）环形布料，倾角固定的旋转布料称为环形布料。

这种布料方式与料钟布料相似，改变旋转溜槽的倾角相当于改变料钟的直径。

由于旋转溜槽的倾角可任意调节，所以可在炉喉的任意半径做单环布料，将焦炭和矿石布在不同半径上调整煤气分布。

单环布料时径向粒度偏析严重，粉末和小块集中在堆尖；

并罐式的单环布料，炉料圆周偏析较大，其偏析程度并不优于大钟布料。

（2）螺旋形布料，倾角变化的旋转布料称为螺旋形布料或称为多环布料。

布料时溜槽做等速的旋转运动，每转几圈跳变成一个倾角，这种布料方法能把炉料分布到炉喉截面任意部位，能获得较平坦的斜面，径向粒度偏析好于单环布料，O/C沿径向分布也较稳定和均匀。

（3）定点布料，方位角固定的布料形式称为定点布料。

当炉内某部位发生“管道”或“过吹”时，需要定点布料。

（4）扇形布料，方位角在规定范围内反复变化的布料形式称为扇形布料。

当炉内产生偏析或局部崩料时，采用该布料方式。

布料时旋转溜槽在指定的弧段内低速来回摆动。

布料过程：

炉料通过上料皮带机将铁矿石或焦炭分批装进上罐，装料过程中上罐旋转以消除集中堆尖。

当接到下罐装料信号时，开上密封阀，开档料闸阀，上罐内的铁矿石（或焦炭）卸入下罐。

关上密封阀后对下罐充煤气均压，使下密封阀上下压力一致后打开下密封阀。

当接到向高炉布料信号后，启动溜槽旋转，同时打开节流阀放料，铁矿石（或焦炭）通过中心喉管和旋转溜槽将铁矿石（或焦炭）布入炉内。

某厂无钟炉顶布料矩阵见表1：

α0410390380360340330320260180

J222222222

K222221

表1

2.4密封阀

密封阀用于料罐密封，保证高炉压力操作。

因此对它的性能要求：

一是密封性能良好；

二是耐磨性能良好。

根据不同位置，分为上密封阀和下密封阀，两者结构完全一样。

密封面采用软硬接触，阀座采用合金钢制造，接触面为牙齿形，阀座外围装有一个电加热圈，阀座加热过程中产生弱震动使其不粘料，不积灰尘。

阀盖上装有硅橡胶圈，以保证密封严密。

传动装置采用液压油缸，行程位置由接近开关控制。

这种密封阀性能好，不粘料。

但最怕杂物卡住，一旦卡住，高压煤气流就冲刷接触面，破坏密封性。

结构如图5

图5密封阀结构示意图

2.5料流调节阀

流料调节阀由一块弧形板控制，由液压缸驱动。

安装在料罐下部料口的端头。

流料调节阀的作用有两个：

一是避免原料与下密封阀接触，以防止密封阀磨损；

二是可调节阀的开度，控制料流大小，与布料溜槽合理配合而达到各种形式布料的要求。

与炉料接触采用耐磨衬板。

结构如图6。

图6流料调节阀

料流调节阀常见故障及处理方法见下表2：

表2

2.6眼镜阀

眼镜阀的作用实在高炉休风时，把无料钟部分与炉内隔开。

即使是在有轻微煤气或蒸汽的状态下，更换料斗衬板；

更换各种阀、中心喉管及其他部件，都能确保安全作业。

眼镜阀常见故障及处理方法见下表3

表3

眼镜阀立体示意图如图7。

图7眼镜阀立体示意图

2.7布料器

无钟炉顶布料器的立体简图如图8和传动系统简图如图9.

图8无钟炉顶布料器的立体简图图9传动系统简图

溜槽传动系统的工作原理：

当电动机1工作，电动机24小时不工作时，电动机1一方面通过联轴器28和齿轮2、3、4、5、6、7使齿轮8转动。

于齿圈8固定在一起的旋转圆筒9、底板29、涡轮蜗杆传动箱C、耳轴18和溜槽20也一同转动。

而电机1另一方面通过联轴器28、齿轮2、3、4和行行星齿轮b、g及杆H、齿轮10，使双联齿轮11与12转动。

由于电动机1带动齿圈8和12，两个转动的总传动比设计的完全相同，即齿轮圈8和12是同步的，因此齿轮13于齿圈12之间无相对运动，所以此时溜槽只有转动而无倾动。

当电动机1不工作，而倾动电动机24小时工作时，通过蜗杆25、涡轮26、中心齿轮a、行星齿轮g、系杆H、齿轮10、双联齿轮11和12、齿轮13、蜗杆14、涡轮15、齿轮16与17以及耳轴18，使溜槽只倾动而不转动。

当电机1和24同时工作时，由于行星轮系的差工作用，就使得大齿圈8和12之间也产生差动，从而使传动齿轮13与齿圈12之间产生了相对运动，此时溜槽既有转动又有倾动。

布料器常见的故障与处理方法见表4：

表4

3.高炉冷却设备

冷却设备的作用是降低炉衬温度；

提高炉衬材料抗机械、化学和热产生的侵蚀能力，使炉衬材料处于良好的服投状态。

高炉使用的冷却设备主要有冷却壁、冷却板和风口。

冷却壁紧贴着炉衬布置，冷却面积大；

而冷却板水平插入炉村中，对炉衬的冷却深度大，并对炉衬有一定的支托作用。

3.1冷却壁

冷却壁分镶砖冷却壁（图10）和光面冷却壁（图11）。

镶砖冷却壁主要用于冷却炉腹、炉腰、炉身各部位的炉衬；

光面冷却壁主要用于冷却炉缸和炉底炭砖。

3.2冷却板：

冷却板用纯铜制造，安装时水平插人炉衬砖层中，对炉衬具有一定支托作用。

3.3冷却介质

根据高炉不同部位的工作条件及冷却的要求，所用的冷却介质也不同，一般常用的冷却介质有：

水、空气和汽水混合物，即水冷风冷和汽化冷却。

对冷却介质的要求是：

有较大的热容量及导热能力；

来源广、容易获得。

价格低廉；

介质本身不会引起冷却设备及高炉的破坏。

3.4冷却壁烧损的原因及处理

高炉炉墙烧坏大都发生在炉腹位置。

因为冷却设备的水管烧坏而失去了冷却作用，而出现炉皮烧红、甚至更严重的情况。

所以了解冷却壁烧损的原因及处理方式显得十分的重要。

冷却壁烧损的原因及基本处理：

（１）、热流强度过大导致冷却壁烧毁，可以改变炉内的煤气分布，炉内中心多放置易导热的焦炭，两侧多放置导热较差的矿石等。

（２）、冷却强度过小导致冷却设备烧坏，可以加快冷却管中的水流速度来解决。

（３）、水管内部热阻增大

热阻增大以后，热量不能及时排出，导致耐火砖烧损、冷却壁烧损，最后水管烧损。

热阻增大的原因有：

a．水垢

水的硬度高容易结水垢，水垢的导热系数很小，易造成局部过热烧坏冷却器，故要不定期的进行酸洗，或将冷却介质换成蒸馏水，或加入带有钙离子、镁离子、钡离子的化学物质进行软化。

b．机械悬浮物

管壁内的长期侵蚀，会导致管内管壁老化，导致金属颗粒脱落，长期堆积，导致管壁不通畅。

c．局部沸腾

水温度过高，会产生气泡，气泡导致热熔不够，应调节水速，将气泡和金属悬浮物冲走。

为使冷却设备正常工作，应已下图12所示确定冷却设备的水速：

图12

（４）、材质加工质量差

冷却设备的本身质量当然也决定了冷却能力的好坏，这取决于生产厂家产品的质量，所以在选购这一块需谨慎。

（５）、管理不善

工作管理的认真态度也决定了冷却能力的好坏。

所以有一个好的管理制度，也是冷却壁维护的重要保证。

3.5冷却设备的几种基本形式

冷却板、冷却水箱、冷却壁、风、渣口冷却水套、风冷、水冷炉底、炉外喷水冷却、汽化冷却、气密箱的通气、通水冷却。

高炉各部分冷却水水温差如表5：

部位

炉容，m3

255

620

＞1000

炉身上部

炉身下部

炉腰

炉腹

风口带

炉缸

风渣口大套

风渣口二套

10～14

8～12

4～6

＜4

3～5

10～15

7～12

7～10

5～6

7～8

表5

4．风口装置

风口也称为风口小套或风口三套，是送风管路最前端的一个部件。

它位于高炉炉缸上部成一定角度探出炉壁。

风口与风口中套、风口大套装配在一起，加上冷却水管等其他部件，形成高炉的风口设备。

送风支管的直吹管端头与风口弥合装备在一起，热风炉中的热风从直吹管中吹出通过吹入高炉炉缸，向高炉中喷吹的煤粉及其气体载体也通过风口进入高炉。

风口前端炉缸回旋区温度约2000℃左右，封口的工作条件十分恶劣，在使用一段时间后损坏，从而使高炉休风，更换风口，封口时影响