生产实习报告下学期.docx

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生产实习报告下学期

生产实习报告

院校：

中国矿业大学成教学院

专业：

机械电子工程

学号：

姓名：

一、高炉炼铁原理

炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。

炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的条件下（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。

生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。

高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。

这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。

尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。

二．高炉本体的主要组成部分

高炉炉壳：

现代化高炉广泛使用焊接的钢板炉壳，只有极少数最小的土高炉才用钢箍加固的砖壳。

炉壳的作用是固定冷却设备，保证高炉砌体牢固，密封炉体，有的还承受炉顶载荷。

炉壳除承受巨大的重力外，还要承受热应力和内部的煤气压力，有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击，因此要有足够的强度。

炉壳外形尺寸应与高炉内型、炉体各部厚度、冷却设备结构形式相适应。

炉喉：

高炉本体的最上部分，呈圆筒形。

炉喉既是炉料的加入口，也是煤气的导出口。

它对炉料和煤气的上部分布起控制和调节作用。

炉喉直径应和炉缸直径、炉腰直径及大钟直径比例适当。

炉喉高度要允许装一批以上的料，以能起到控制炉料和煤气流分布为限。

炉身：

高炉铁矿石间接还原的主要区域，呈圆锥台简称圆台形，由上向下逐渐扩大，用以使炉料在遇热发生体积膨胀后不致形成料拱，并减小炉料下降阻找力。

炉身角的大小对炉料下降和煤气流分布有很大影响。

炉腰：

高炉直径最大的部位。

它使炉身和炉腹得以合理过渡。

由于在炉腰部位有炉渣形成，并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化，为减小煤气流的阻力，在渣量大时可适当扩大炉腰直径，但仍要使它和其他部位尺寸保持合适的比例关系，比值以取上限为宜。

炉腰高度对高炉冶炼过程影响不很显著，一般只在很小范围内变动。

炉腹：

高炉熔化和造渣的主要区段，呈倒锥台形。

为适应炉料熔化后体积收缩的特点，其直径自上而下逐渐缩小，形成一定的炉腹角。

炉腹的存在，使燃烧带处于合适位置，有利于气流均匀分布。

炉腹高度随高炉容积大小而定，但不能过高或过低，一般为3．0～3．6m。

炉腹角一般为79～82；过大，不利于煤气流分布；过小，则不利于炉料顺行。

炉缸：

高炉燃料燃烧、渣铁反应和贮存及排放区域，呈圆筒形。

出铁口、渣口和风口都设在炉缸部位，因此它也是承受高温煤气及渣铁物理和化学侵蚀最剧烈的部位，对高炉煤气的初始分布、热制度、生铁质量和品种都有极重要的影响。

炉底：

高炉炉底砌体不仅要承受炉料、渣液及铁水的静压力，而且受到1400～4600℃的高温、机械和化学侵蚀、其侵蚀程度决定着高炉的一代寿命。

只有砌体表面温度降低到它所接触的渣铁凝固温度，并且表面生成渣皮（或铁壳），才能阻止其进一步受到侵蚀，所以必需对炉底进行冷却。

通常采用风冷或水冷。

目前我国大中型高炉大都采用全碳砖炉底或碳砖和高铝砖综合炉底，大大改善了炉底的散热能力。

炉基：

它的作用是将所集中承担的重量按照地层承载能力均匀地传给地层，因而其形状都是向下扩大的。

高炉和炉基的总重量常为高炉容积的10～18倍（吨）。

炉基不许有不均匀的下沉，一般炉基的倾斜值不大于0.1％～0．5％。

高炉炉基应有足够的强度和耐热能力，使其在各种应力作用下不致产生裂缝。

炉基常做成圆形或多边形，以减少热应力的不均匀分布。

炉衬：

高炉炉衬组成高炉的工作空间，并起到减少高炉热损失、保护炉壳和其它金属结构免受热应力和化学侵蚀的作用。

炉衬是用能够抵抗高温作用的耐火材料砌筑而成的。

炉衬的损坏受多种因素的影响，各部位工作条件不同，受损坏的机理也不同，因此必须根据部位、冷却和高炉操作等因素，选用不同的耐火材料。

炉喉护板：

炉喉在炉料频繁撞击和高温的煤气流冲刷下，工作条件十分恶劣，维护其圆筒形状不被破坏是高炉上部调节的先决条件。

为此，在炉喉设置保护板（钢砖）。

小高炉的炉喉保护板可以用铸铁做成开口的匣子形状；大高炉的炉喉护板则用100～150mm厚的铸钢做成。

炉喉护板主要有块状、条状和变径几种形式。

变径炉喉护板还起着调节炉料和煤气流分布的作用。

三、高炉炼铁用的原料

高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分组成。

通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。

为了保证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。

因此，无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。

生铁的冶炼虽原理相同，但由于方法不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。

下面分别简单予以介绍。

高炉生产是连续进行的。

一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。

生产时，从炉顶（一般炉顶是由料钟与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。

装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。

在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。

铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。

铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。

煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。

现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。

高炉炼铁的特点：

规模大，不论是世界其它国家还是中国，高炉的容积在不断扩大，如我国宝钢高炉是4063立方米，日产生铁超过10000吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。

目前国内单一性生铁厂家，高炉容积也以达到500左右立方米，但多数仍维持在100-300立方米之间，甚至仍存在100立方米以下的高耗能高污染的小高炉，其产品质量参差不齐，公布分散，不具有期规模性，更不能与国际上的钢铁厂相比。

四、高炉炼铁工艺流程

高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。

铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。

焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。

矿石料在下降过程中逐步被还原、成

铁渣聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。

五．上料系统工艺流程

槽下操作依据设置的上料矩阵进行配料；矿石品种有烧结、球团、块矿、熔剂；每批料配完后，按槽下上料矩阵打开相应称量斗仓门放料到槽下运料皮带上，称量斗放空，称门关到位，按设定批重开始振料，到设定值振筛自动停振。

返矿皮带将矿沫经汽车返回到烧结配料，返焦皮带输送焦沫及焦丁，经焦丁筛分别进入焦丁仓和焦沫仓，焦沫用汽车返至指定料场，焦丁经给料机、振筛进入槽下小称斗，然后根据料单设置与矿石配比混装。

当炉顶具备装料条件（受料斗空）后，上料运料皮带、主皮带运行发出开称量斗闸门信号，相对应的称量斗满足要求，称量斗闸门打开，根据当前所执行的料单传送“槽下放料料型”，由称量斗传感器发出料空信号，经延时后关闭闸门，称量斗料空信号延时到，将“槽下放料料型”传送到“受料斗料型料型”。

当主皮带上的料头到达皮带检查点时，检查炉顶装料条件是否满足，如果条件具备，则主皮带将料直接放入炉顶上料罐中，否则主皮带将停止运行，料段停在检查点处，当受料斗放料完成后，将“受料斗料型”传送至“料罐料型”。

当下料罐料空，上料罐料满后，开放散阀料罐泄压，泄压完成后，顺序开启上密阀、挡料阀将料装入下料罐。

上料罐料空后，依次关闭挡料阀、上密阀，下料罐装料完成。

当下料罐料满，关放散阀，开一次均压阀，对下料罐进行均压，均压完毕，关一次均压阀。

探尺到设定的料线后，将探尺提到零位，开下密阀，布料器溜槽倾角α、旋转角β到位后，开启料流阀γ角，按矩阵进行布料。

料罐内料布空后，γ角开到最大位置，将料彻底放空，然后关闭料流阀，关下密阀，布料完成后，放探尺，继续跟踪探料。

上料系统工艺流程图

六.双速电动机简介

双速电动机属于异步电动机变极调速，是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对从而改变电动机的转速。

根据感应电机同步转速公式为：

n1=60f/p;p为磁极对数可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，简单来讲就是磁极对数增加一倍，同步转速n1下降至原转速的一半，电动机额定转速n也将下降近似一半，所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的。

这种调速方法是有级的，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼式电动机。

控制电路分析

1、合上空气开关QF引入三相电源

2、按下起动按钮SB2，交流接触器KM1线圈回路通电并自锁，KM1主触头闭合，为电动机引进三相电源，L1接U1、L2接V1、L3接W1;U2、V2、W2悬空。

电动机在接法下运行，此时电动机p=2、n1＝1500转／分。

3、若想转为高速运转，则按SB3按钮，SB3的常闭触点断开使接触器KM1线圈断电，KM1主触头断开使U1、V1、W1与三相电源L1、L2、L3脱离。

其辅助常闭触头恢复为闭合，为KM2线圈回路通电准备。

同时接触器KM2线圈回路通电并自锁，其常开触点闭合，将定子绕组三个首端U1、V1、W1连在一起，并把三相电源L1、L2、L3引入接U2、V2、W2，此时电动机在YY接法下运行，这时电动机p=1，n1＝3000转／分。

KM2的辅助常开触点断开，防KM1误动。

4、FR1、FR2分别为电动机运行和YY运行的过载保护元件

5、此控制回路中SB2的常开触点与KM1线圈串联，SB2的常闭触点与KM2线圈串联，同样SB3按钮的常闭触点与KM1线圈串联，SB3的常开于KM2线圈串联，这种控制就是按钮的互锁控制，保证与YY两种接法不可能同时出现，同时KM2辅助常闭触点接入KM线圈回路，KM1辅助常闭触点接入KM2线圈回路，也形成互锁控制。

定子接线图如下

低速时绕组的接法            高速时绕组的接法

七．Y—△降压起动控制

按下起动按钮SB1，时间继电器KT和接触器KM2同时通电吸合，KM2的常开主触点闭合，把定子绕组连接成星形，其常开辅助触点闭合，接通接触器KM1。

KM1的常开主触点闭合，将定子接入电源，电动机在星形连接下起动。

KM1的一对常开辅助触点闭合，进行自锁。

经一定延时，KT的常闭触点断开，KM2断电复位，接触器KM3通电吸合。

KM3的常开主触点将定子绕组接成三角形，使电动机在额定电压下正常运行。

与按钮SB1串联的KM3的常闭辅助触点的作用是：

当电动机正常运行时，该常闭触点断开，切断了KT、KM2的通路，即使误按SB1，KT和KM2也不会通电，以免影响电路正常运行。

若要停车，则按下停止按钮SB3，接触器KM1、KM2同时断电释放，电动机脱离电源停止转动。

八．行程控制

（1）．限位控制

当生产机械的运动部件到达预定的位置时压下行程开关的触杆，将常闭触点断开，接触器线圈断电，使电动机断电而停止运行。

（2）．行程往返控制

按下正向起动按钮SB1，电动机正向起动运行，带动工作台向前运动。

当运行到SQ2位置时，挡块压下SQ2，接触器KM1断电释放，KM2通电吸合，电动机反向起动运行，使工作台后退。

工作台退到SQ1位置时，挡块压下SQ1，KM2断电释放，KM1通电吸合，电动机又正向起动运行，工作台又向前进，如此一直循环下去，直到需要停止时按下SB3，KM1和KM2线圈同时断电释放，电动机脱离电源停止转动。

九．电动机自耦降压启动（自动控制电路）

电动机自耦降压启动（自动控制电路）

上图是交流电动机自耦降压启动自动切换控制电路，自动切换靠时间继电器完成，用时间继电器切换能可靠地完成由启动到运行的转换过程，不会造成启动时