第一篇
炼铁机械设备
§1.炼铁生产概况
1.1 现代炼铁生产主要工艺过程
在钢铁联合企业中，炼铁生产处于先行环节，它为炼钢厂提供原料——铁水，同时也机械铸造提供铸造生铁。此外，它还为其他生产部门提供燃料——煤气。高炉生产的水利进行是保证整个钢铁联合企业有节奏地生产的先决条件之一。
炼铁生产的主体为高炉,它由高炉基础,炉壳,炉衬及冷却设备,框架和支柱等组成.高炉内部形状,一般分为五段:炉喉,炉身,炉腰,炉腹,炉缸.在炉缸部分设有风口,渣口和铁口.这种五段式炉型,符合现代冶炼工艺过程的要求:竖立的炉体使炉料在重力作用下自动下降,同时和上升煤气流进行物理化学反应后适应体积膨胀,同时也与煤气上升时温度下降体积缩小相适应;炉料继续下降,融化后体积缩小,下部横断面也逐渐收缩.高炉生产时，铁矿石、燃料（焦碳）、熔剂（石灰石等）由炉顶装入，热风从高炉下部的风口鼓入炉内。燃料中的碳素和热风中的氧发生燃烧反应后，产生大量的热和还原性煤气，使炉料加热和还原。铁水由出铁口放出，铁矿石中的脉石和加入的熔剂结合成炉渣，由渣口排出。
现代高炉生产的主要工艺过程,除了炉内冶炼外,还有供料.上料与装料,产品处理,热风输送及煤气除尘,燃料喷吹.高炉生产过程及设备系统见图1-1.1.1.1供料系统
高炉冶炼用的三种主要原料，其中天然富矿和熔剂通过铁路运矿车辆或船只运来，经卸料机和皮带运输机系统把原料运来装入储矿槽。对于焦碳，也是直接从焦化厂运来装入焦碳仓。各种原燃料和熔剂都是按一定比例经过称量组成料批。烧结矿和焦碳还要经过筛分处理后再卸入料车或带式上料机。
供料系统的主要设备有储矿槽,焦仓,称量车,称量漏斗,振动筛,给料机等.
1.1.2上料系统
高炉上料系统有料车上料机和皮带上料机两种形式.图1-1所示为料车上料.上料系统的设备有料车,斜桥和卷扬机(或皮带上料机).1.1.3装料系统
装料系统的设备有受料漏斗,旋转布料器,大小钟料斗,大小钟平衡杆和卷扬机(或大小钟液压驱动装置),探尺及其卷扬机.高炉高压操作还有均压阀及均压放散阀和传动系统。钟阀式和无料钟炉顶有受料闸门及密封阀或转溜槽及气密箱。 1.1.4 产品处理系统
产品处理系统包括渣铁处理,煤气处理,喷吹和送风系统.在渣铁处理中，出铁先从渣口放出熔渣，流入渣罐车的炉渣运至渣水池进行粒化处理，或就在炉前冲成水渣。出铁时，用开铁口机打开铁口，使铁水流入铁水罐车后运走，出完铁，用泥炮把出铁口堵上。一般一个高炉有一个出铁口和两个出渣口，大高炉有2~3个出铁口，甚至有4个出铁口（4000立）而不设渣口，几个出铁口轮流作业，使铁水、渣水长流。渣铁处理中使用的主要设备有泥炮、开口机、铁水罐车、渣罐、堵渣机、铸铁机及水渣设备等。
煤气除尘系统的任务就是将高炉导出的煤气，通过逐级除尘、清洗降低高炉煤气的含尘量，并将炉尘回收后作为烧结料重新使用。其主要设备有除尘器、洗涤塔、文氏管、脱水器等。吹风和鼓风系统是将鼓入高炉的冷风变成热风，并提高热风温度，以降低焦化比、提高产量。送风系统的设备有鼓风机、热风炉和各种阀门。吹风设备有喷煤的储煤罐、喷吹罐、喷枪等。喷油的有储油罐、过滤器、加压泵等。
随着高炉生产的发展,炼铁工艺和设备有很大的革新,国内新建的大型高炉已采用图1-2和图1-3所示的设备布置和工艺流程.
图1—3高炉生产工艺流程和主要设备方框图
它具有以下主要特点：
（1）在供料系统中，用运输皮带和称量漏斗代替了槽下称量车，提高了供料能力、供料品种和数量的准确性。 （2）在上料系统中，用高炉皮带机代替了料车上料机，运料能力大并且设备简单、投资小。 （3）炉顶装料设备采用钟阀式或无料钟炉顶，使密封条件改善，有利于高压操作。 （4）在煤气除尘系统中增加了用以回收余热的天然气透平发电机。 （5）采用外燃式热风炉，使风温提高，炉子寿命延长。
现代高炉的生产特点为：
（1） 生产量大.一座四千立方米高炉，生铁的日产量多达一万吨，每天要消耗矿石近两万吨，焦碳五千吨左右。
（2）连续工作时间长.高炉长年无间断连续生产，它的一代寿命（两次大修期间的工作日）一般为7~8年,个别达到20年，而休风或减风操作很少，某些先进高炉平均年休风率只有0.5%。 （3）高度机械化自动化。高炉大规模连续生产必须实行高度的机械化自动化，这是提高产量、改进质量、降低成本、改善劳动条件、确保安全生产所必须的。
为此，要求炼铁设备必须有生产率高、工作可靠、寿命长易于维修、结构简单而且易于实现自动化等特点，能在高压、高温、多尘等特殊工作条件下，保持良好的密封，具有抗磨、抗震、耐热能力。
图1-1 高炉生产流程简图 1-贮矿槽；2-焦仓；3-称量车；4-焦炭筛；5-焦炭称量漏斗；6-料车；7-斜桥；8-高炉； 9-铁水罐；10-渣罐；11-放散阀；12-切断阀；13-除尘器；14-洗涤塔；15-文氏管；16高压调节阀组；灰泥捕集器（脱水器）；18-净煤气总管；19-热风炉；20-基墩；21-基座；22-热风炉烟道； 23-烟囱；24-蒸汽透平；25-鼓风机；26-放风阀；27-混风调节阀；28-混风大闸；29-收集罐； 30-贮煤罐；31-喷吹罐；33-过滤器；34-油加压泵；
