高炉精料的思考
国内外高炉炼铁的实践表明, 精料对高炉炼铁科技进步的影响率在70% 左右。精料工作是高炉的基础, 精料技术是钢铁企业的核心竞争优势, 是成本领先的关键。
精料技术分析
炼铁高炉的精料技术要重点突出“高品位、高强度、高碱度、高熟料率、净炉料、粒度均匀、稳定性好、有害杂质少、冶金性能好”等技术特点。
精料的基本因素包含入炉矿品位高、矿石的冶金价值高、烧结矿和球团矿的强度高、烧结矿碱度高等内容。
1 高品位的入炉矿
国际上最先进水平高炉的入炉矿品位为64%, 其相应渣量在150㎏/t 铁左右。
提高入炉矿品位的方法如下:
(1) 配用高品位的矿石。进口矿的品位高, 能有效地提高入炉矿品位。
(2) 烧结采取高铁低硅新技术。“吃百家矿”的企业, 尽可能选购高铁低硅的矿粉, 提高烧结原料的品位, 同时采取高铁低硅新技术生产高品位烧结矿。低Si02 烧结矿不仅具有良好的还原性能, 还有较好的高温冶金性能。
(3) 球团矿提高品位的方法是: 将矿粉磨细, 提高精矿细度,-200目含量≥70%, 品位≥6 8%；减少皂土用量, 提高球团矿的品位；降低球团矿Si02 含量, 对于提高品位、改善球团矿性能也有良好的作用。
2 矿石的高冶金价值
冶金价值是指根据矿石的品位、脉石含量、有害元素含量、烧损、矿石的强度、冶金性能、矿石的自熔性以及冶炼过程的消耗等因素,计算出来的吨铁矿价值。钢铁企业可以依据矿石的冶金价值评价矿石,也可以用来评价精料的水平。
企业应依据矿石的冶金价值制定出采购矿石标准, 这个标准要随着矿石、焦炭、生铁价格的变化而变化, 要不断进行调整。某些企业在采购铁矿石时强调采购成本降低, 认为这是为企业降低了生产成本, 显然是不科学的。我们应当关注的是, 低品位矿石在高炉炼铁过程中所造成的产量下降、焦比升高、高炉顺行变差、喷煤比减少等方面的影响, 远远大于购买低品位矿石所节省的成本。
3 烧结矿和球团矿的高强度
生产实践表明: 在其它条件比较理想的情况下, 入炉烧结矿和球团矿的转鼓指数稳定升高1%, 高炉产量将提高1.9% 左右。
高炉入炉料的强度是用转鼓指数来表示的, 我国大部分企业采用GB/T421-92 国际标准,
高强度烧结矿ISO 的一级品≥66.0%, 优质烧结矿ISO≥70%.我国要求球团矿转鼓指数IS O＞78%, 抗磨强度A＜5%, 抗压强度＞2000MPa。
提高烧结矿强度的办法
(1) 控制原料粒度: 矿粉的粒度要控制在8㎜以下, 中间粒级0.125～1㎜的部分要控制在一个合适的范围；焦炭粉和熔剂的粒度要＜3㎜, 同时焦粉＜0.25㎜的细粒越少越好。
(2) 严格控制混合料水分: 混合料对磁铁矿和赤铁矿适宜的水分要求在7%～9%, 而波动
的范围一般＜0.5%。混合料最佳水分一般为混合料最大透气性时水分量的90%, 一次混合时水量要加总量的99%, 以保障物料的潮湿和制粒, 在二次混合中只添加1% 的水分作调整。
(3) 加强混合料的制粒: 二次混合的主要任务是强化粒度。一次混合与二次混合的时间比约为2:1, 总的混合时间约在9 分钟左右为佳。混合时间长会对造球性能好, 进而改善烧结机的透气性, 但会增加设备投资。均匀混合的制粒是提高烧结矿强度的关键, 一些单位甚至
加长了圆筒混合机的长度。
(4) 以细精矿为主的烧结厂, 可适当添加石灰。预热混合料到烧结废气的露点以上；石灰作为粘结剂, 强化混合料的制粒。
(5) 严格控制工艺参数: 加强对烧结机的点火温度、料层厚度、机速、抽风等参数的控制。提高球团矿强度的办法
(1) 细精矿粉的-200网目的比例, 要＞85%。
(2) 高球团矿质量的关键是精矿粉造球的质量,对添加水分和皂土量要根据不同矿物性能选择最佳值。
(3) 生产实践表明,采用大型链篦机-回转窑生产的球团矿质量要比竖炉工艺好。
4 高碱度烧结矿
高碱度烧结矿与熔剂性烧结矿相比,具有强度好、含FeO 低、还原性好、软化温度高等优点。目前,国内外炼铁企业大多数采用70% 左右的高碱度烧结矿的炉料结构。
熟料
国内外高炉炼铁生产实践表明,使用熟料炼铁可大幅度提高高炉各项技术经济指标。因为熟料可提高铁矿在高炉内的间接还原比例,提高炉料透气性,降低燃料消耗,提高产量。
入炉的原燃料中＜5㎜粒度的粉末要筛除干净
净炉料能提高高炉炉料的透气性, 为提高高炉冶炼强度、高炉顺行高产和增加喷煤比创造出有利条件, 为减少炉料之间的填充作用, 要求5～10mm 粒度的炉料所占比例要＜30%；要求＜5mm 以下的炉料占全部炉料的比例要不超过3%～5%。
入炉原燃料的粒度要均匀
炉料中粒度尺寸大小的比例与大小粒级所占的百分比, 对炉料在炉内的透气性起着决定性作用。实验表明, 混合料中大粒度级和小粒度级的增加, 都会使混合料的空隙度变小, 使煤气通过料层的阻力增加而影响高炉的顺行。优化的粒级组成是粗细粒度级的粒度差越小越好。
高炉炼铁实践表明, 最佳强度的粒度是：烧结矿为25～40㎜, 对容易还原的赤铁矿和褐铁矿为8～20㎜；入炉粒度由10～4O㎜降为8～3O㎜时, 高炉产量可增加9.6%, 焦比下降3.1%。
入炉原燃料化学成分要稳定, 波动范围要小
高炉炼铁要求原燃料化学成分稳定, 主要是含铁品位和碱度的稳定。宝钢经过自动化配料后,生产出来的烧结矿标准偏差值为: TFe 为土0.256%, SiO2 为土0.087%, RO为土0.029,已属世界先进水平。
烧结矿FeO 含量的稳定性也是影响高炉顺行的一项重要指标,FeO 影响烧结矿的强度、还原性、低温还原粉化率。目前大多数企业只关注了FeO 含量的影响, 而没有关注其稳定性对炉况的影响。
实现原料成分稳定的有效手段是建立混匀料场。混匀的原则是“平铺直取”。堆料时的布料方式有: 鳞状布料、三菱布料和条形布料。混料堆目前多数堆成等腰三角形的断面, 很少像一次料场那样选用梯形断面。宝钢选用鳞状堆料方式。人字形布料方式简单, 但粒度偏析较大,用于堆存细颗粒物料为佳。菱形布料, 粒度偏析较人字形小, 但对设备要求严格, 要求设备能够纵向、横向、上下运动。
稳定的原料结构也是稳定烧结矿成分的一个重要措施,宝钢、武钢原料成分稳定的另一个原因是有稳定的原料结构。
稳定FeO 的主要措施是: 扩大烧结机规模, 减少边缘效应；提高烧结料层高度；稳定烧结工艺操作, 降低各种波动因素。
铁矿石中含有害杂质要少
冶炼优质生铁的基础是原料中杂质含量要少, 这也是冶炼纯净钢和优质生铁的必要条件。高炉炼铁对铁矿石中含有害杂质含量的极限是:S≤0.3%；P＜0.05%；Zn≤0.1；Pb≤0.1%；Cu ≤0.2%；As≤0.07%；Ti(Ti02)＜15%；K、Na、F也应列为有害元素。
铁矿石的冶金性能
铁矿石的冶金性能包括还原性、低温还原粉化性、荷重还原软化性和熔滴性等, 是指矿石在冶炼状态下(高温、还原性气氛)表现出的一些性能。
1 矿石的还原性(RI)
铁矿石的还原性取决于矿物性质、矿石种类、矿石所具有的气孔度及气孔特性等。矿物特性是Fe203 易还原, Fe304 难还原, 2FeO-SiO2 更难还原, 所以说褐铁矿还原性最好,
其次是赤铁矿, 而磁铁矿难还原。
RI＞60% 的矿石为还原性好的铁矿石, 大高炉要求矿石还原性要改善10%, 其波动范围
在土1%～1.5%。矿石的还原性与FeO 含量相关性强, 一般FeO 含量高还原性能差。
目前在部分企业对烧结矿还原性好的认识还很一般, 缺乏深入的研究, 没有有效的技术措
施控制烧结矿还原性。
2 低温还原粉化性(RDI)
高炉原料(特别是烧结矿)在高炉上部的低温区还原时会严重破裂、粉化, 使料柱的空隙度降低, 煤气透气性恶化。
试验表明,RDI 每升高5%, 高炉产量下降1.5%，CO 利用率也会下降。RDI 的高低与烧结生产使用的矿粉种类有关。富矿粉生产出来的烧结矿RDI 偏高, 含Ti02 高的精矿粉生产的烧结矿RDI 也高, 而采用磁精矿粉就低。降低RDI 的办法是设法降低造成烧结矿R DI 升高的菱形赤铁矿的数量, 可适当增加FeO 含量和添加卤化物等。许多企业在烧结矿成品表面喷洒3% 的卤化物溶液, 使RDI 降低了10.8%～15%, 高炉产量提高约5%。
3 荷重还原软化性能
是指矿石在荷重还原条件下, 收缩率在到达3%～4% 时的温度。为有利于高炉煤气顺利通过软熔带, 要求铁矿石软化温度要高一些, 软熔温度区间要窄。
影响矿石软熔性的主要因素是渣相的数量和熔点, 矿石中FeO 含量和其生成矿物的熔点, 还原过程中产生的含铁矿物及金属铁熔点也对矿石的熔化和滴落产生重大影响。2FeO-Si0 2的熔化温度低(1205℃),而2FeO-Si02-Si02 共熔混合物熔点仅1178℃,2FeO-Si02-FeO 熔点为1177℃。所以, 要减少烧结矿中的FeO 含量。将炉渣中MgO 含量控制在4%～10%, 提高碱度有利于提高脉石熔点, 这也就提高了矿石的软熔性。
4 熔滴性是指铁矿石在高炉开始还原熔化的温度。
为使高炉生产顺行,要求铁矿石熔滴温度高,区间窄,这可使高炉内煤气压差低一些。
今后精料工作的重点
精料工作的管理思路要有全面精料的意识, 高炉全面精料包含全部精料指标和全过程精料两个部分的内容, 精料指标要分基础指标和重点指标进行管理。精料指标的确定要根据实际,选择合适的标杆企业。高炉精料工作是一个钢铁企业的核心竞争优势, 在技术上要从以下几方面加大研究投入。
1 进一步扩展高铁低硅烧结技术的研究
2 开展矿石冶金价值模型的研究
矿石冶金价值模型是量化矿石的烧结性能、冶炼性能以及综合经济效益分析的模型, 在资源紧缺的时候能有效地指导我们进行采购和配料。
3 研究烧结矿冶金性能控制技术
4 提高稳定性的技术研究
烧结矿的稳定性差, 常常会导致高炉相应地波动, 烧结矿FeO 的稳定性更为重要, 而且影
响烧结矿的所有性能。
5 研究精料与炉料结构的关系
炉料结构是指高炉原料中, 烧结矿、球团矿和天然块矿的配比组合, 精料是炉料结构的基础。精料技术发展推动了炉料结构合理化。反之追求炉料结构的合理化又不断对原燃料品质提出更新更高的要求。
同时, 精料和炉料结构的合理性只是相对的、暂时的。每个企业随着资源市场的变化或产品市场的改变, 原有综合平衡被打破其炉料结构就必须立即改变, 因而精料指标体系也必须作相应改变。
因此, 该关系的研究是长期的基础工作
高炉喷煤基本知识 一、喷吹煤粉对高炉的影响： 1、炉缸煤气量增加，鼓风动能增加，燃烧带扩大。煤粉含碳氢化合 物高，在风口前气化后产生大量H2，使炉缸煤气量增加，煤气中的H/C比值越高，增加的幅度越大，无疑也将增大燃烧带； H2的粘度和密度均小，穿透能力大于CO，部分煤粉在风管和风口内就开始脱气分解和燃烧，所形成的高温混合气流其流速和动能远大于全焦冶炼时的风速和动能，故喷吹煤粉后，风口面积应适当扩大，以保持适宜的煤气流分布。 2、理论燃烧温度下降，而炉缸中心温度均匀并略有上升。理论燃烧 温度下降的原因：①喷入煤粉量冷态进入燃烧带；②煤粉中碳氢化合物在高温作用下先分解再燃烧，分解反应吸收热量；③燃烧生成的煤气量增加。 炉缸中心温度上升的原因：①煤气及动能增加炉缸径向温度梯度缩小；②上部还原得到改善，热支出减少；③高炉热交换改善。 3、料柱阻损增加，压差升高。①喷吹后煤气量增加流速加快；②料 柱中的矿/焦比值越大。 4、间接还原发展。①煤气中还原成份（CO+H2）浓度增加；②H2 的数量和浓度显著提高，炉内温度场变化。 二、喷吹燃料“热补偿” 喷吹燃料以常温态进入高炉要消耗部分热量需进行热补偿，经验
表明：喷煤量增加，50kg/t ·Fe 需补偿风温均80℃。 三、 热滞后： 煤粉在炉缸分解吸热增加，初期使炉缸温度降低直到新增加喷吹量带来的煤气量和还原气体浓度（尤其是H 2量）的改变而改善了矿石的加热和还原下到炉缸后，开始提高炉缸温度比过程所经历的时间为“热滞后”时间，即炉料从H 2代替C 参加还原的区域（炉身温度1100～1200℃处）下降到炉缸所经过的时间，一般滞后时间在2—4h 。 估算热滞后时间 ·V 13 V 2—每批料的体积m 3 N —下料批数 批/h 四、 煤粉喷入高炉后的去向： 风口前燃烧 煤粉 未燃煤粉 随煤气逸出炉外 五、 置换比煤粉的置换比常为0.7—0.9，一般取0.8。 六、 喷煤高炉操作 1、 应固定风温调剂煤量，用调节喷吹量来保持料速的基本稳定。 2、 喷煤纠正炉温波动的效能，随喷煤量的增加而减弱。
高炉喷煤 一、喷吹煤粉已成为小高炉炼铁的当务之急 i.当前，钢铁冶金行业遭遇到全球性的原料价格上涨，焦炭、矿石的 价格涨幅惊人，冶炼成本普遍提高，这给小高炉炼铁业带来更大的 困难。因此，降低冶炼成本成了小高炉作业的重要目标。其中，降 低焦化，尤其重要。 b)从50年代起，人们就在努力向高炉内喷吹相对廉价的煤粉，以部分替代 价格相对昂贵的焦炭。经过半个世纪的努力，在喷煤技术方面取得了巨 大的成功，喷煤技术日趋成熟。但是，成功的喷煤作业绝大部分都是在 大高炉完成的，高炉喷煤技术还有待推广和完善。 二、高炉喷吹煤粉降低焦比的原理 i.焦炭在高炉内主要有三大作用：还原剂和料柱骨架。焦炭生产过程 相对复杂，对于原料有特殊要求，由于资源和设备投资方面的因素， 这些年来焦炭价格不断上涨，成为炼铁成本上升的主要原因。从高 炉风口向高炉的内喷吹煤粉，由于具有和焦炭同样的碳素，可以部 分替代焦炭低廉许多，从而可以在很大程度上降低生铁生产成本。 三、喷吹煤粉的技术效果 i.高炉喷煤后，除了焦比大幅度降低外，还给高炉操作增加了一个调 剂手段，高炉操作人员可以利用控制喷煤量来控制高炉的热状态； 喷煤后，由于煤比焦炭具有更多的挥发分，从而增加了煤气中氢的 含量，煤气还原能力增强，有利于发展间接还原，这实际上也是降 低焦比的原因之一。 四、高炉喷煤的特点
高炉喷煤之后，高炉压差并没有显著增加，也就是说，对于高炉透气性的影响不如大高炉那样明显。高炉由于整体能耗水平较高，喷煤后 效果比较明显，置换比好于大高炉，接近1.0。高炉采用球式热风炉，风 温相对较高，有利于喷煤。此外，小高炉喷煤的实践表明：喷煤后高炉 炉况进一步稳定，炉缸工作状态改善，普遍顺行。 五、重要意义 i.高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是具有革命性的重大措施。它 是高炉炼铁能否与其他炼铁方法竞争，继续生存和发展的关键技 术，其意义具体表现为： b)以价格低廉的煤粉部分替代价格昂贵而日趋匮乏的冶金焦炭，使高炉 炼铁焦比降低，生铁成本下降； c)喷煤是调剂炉况热制度的有效手段； d)喷煤可改善高炉炉缸工作状态，使高炉稳定顺行； e)喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度，为维持高炉冶炼 所必需的动力，需要补偿，这就为高炉使用高风温和富氧鼓风创造了 条件； f)喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气，提高了煤气的还原能力和 穿透扩散能力，有利于矿石还原和高炉操作指标的改善； g)喷吹煤粉替代部分冶金焦炭，既缓和了焦煤的需求，也减少了炼焦设 施，可节约基建投资，尤其是部分运转时间已达30年需要大修的焦 炉，由于以煤粉替代焦炭而减少焦炭需求量，需大修的焦炉可停产而 废弃； h)喷煤粉代替焦炭，减少焦炉炉座数和生产的焦炭量，从而可降低炼焦 生产对环境的污染。 六、工艺组成 高炉喷煤工艺系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、干燥气体制备和供气动力系统组成。 七、工艺模式 从煤粉制备和喷吹设施的配置上来分，高炉喷煤工艺有两种模式，即间接喷吹模式和直接喷吹模式。制粉系统和喷吹系统结合在一起直接向高炉喷吹的工艺叫直接喷吹工艺；制粉系统和喷吹系统分开，通过罐车或气动输送管道将煤粉从制粉车间送到靠近高炉的喷吹站，再向高炉喷吹煤粉的工艺
关于高炉炉料结构几个问题的探讨 高炉炉料结构是指高炉炼铁生产使用的含铁炉料构成中烧结矿、球团矿和天然矿的配比组合。随着精料技术的发展，烧结矿和球团矿逐步淘汰了品位低、SiO2含量高、冶金性能差的天然块矿。但长期实践表明，即便高炉使用单一的矿或球团矿生产，并不能获得最佳的指标和效益。对烧结矿、球团矿以及天然富块矿的冶金性能等的测试研究后，了解到它们的各自的优缺点，从而人们就探索如何发挥和利用它们的优点组合成一定的断料结构模式，来使高炉生产获得好的指标和效益。 一、目前国内外高炉炉料结构类型 高碱度烧结矿具有优良的冶金性能，约占炼铁炉料结构的70%。高碱度烧结矿的优点： ⑴有良好的还原性。铁矿石还原性每提高10%，炼铁焦比下降8%～9%； ⑵较好的冷强度和低的还原粉化率； ⑶较高的荷重软化温度； ⑷好的高温还原性和熔滴性⑸使用高碱度烧结矿，在一定程度上可以避免了高炉结瘤。 球团矿特点： ⑴球团矿粒度小而均匀，有利于高炉料柱透气性的改善和气流的均匀分布。 ⑵球团矿冷太强度好，运输、存贮、装卸过程产生的粉末少； ⑶球团矿含铁品位高和堆密度大，有利于提高高炉料柱的有效重量，增加产量和降低焦比； ⑷球团矿还原性好，有利于改善煤气化学能的利用； ⑸高炉生产实践表明，用球团矿替代天然块矿，可大幅度提高产量、降低焦比，同时改善煤气的利用效率。 ⑹FeO含量低，矿物主要是Fe2O3，还原性好； ⑺自然堆角小，在高炉内布料易滚向炉子中心； ⑻含硫很低； ⑼具有还原膨胀的缺点，在有K2O、Na2O等催化的作用下会出现异常膨胀； ⑽酸性氧化球团矿的软熔性能较差。 目前国内外高炉炉料结构大致分为以下几种类型：⑴以单一自熔性烧结矿为原料；⑵以自熔性烧结矿为主，配少量球团矿或块矿；⑶以高碱度烧结矿为主，配天然块矿；⑷以高碱度烧结矿为主，配酸性球团矿；⑸以高碱度烧结矿为主，配酸性炉料；⑹高、低碱度烧结矿搭配使用；⑺以球团矿为主，配高碱度烧结矿或超高碱度烧结矿；⑻以单一球团矿为原料； ⑼自熔性烧结矿配自熔性球团矿或低碱度烧结矿等多种炉料结构。 二、焦炭质量对高炉冶炼的影响 焦炭在高炉内的骨架作用是其它炉料所不能取代的。焦炭强度M40、M10直接影响焦炭的骨架作用，对高炉冶炼的影响是无可置疑的。M40增加1%，利用系数增加0.04，降低焦
送风制度 1.送风制度的概念 在一定的冶炼条件下，确定合适的鼓风参数和风口进风状态。 2.适宜鼓风动能的选择 高炉鼓风所具有的机械能叫鼓风动能。适宜鼓风动能应根据下列因素选择： ◆原料条件 原燃料条件好，能改善炉料透气性，利于高炉强化冶炼，允许使用较高的鼓风动能。原燃料条件差，透气性不好，不利于高炉强化冶炼，只能维持较低的鼓风动能。 ◆燃料喷吹量 高炉喷吹煤粉，炉缸煤气体积增加，中心气流趋于发展，需适当扩大风口面积，降低鼓风动能，以维持合理的煤气分布。但随着冶炼条件的变化，喷吹煤粉量增加，边缘气流增加。这时不但不能扩大风口面积，反而应缩小风口面积。因此，煤比变动量大时，鼓风动能的变化方向应根据具体实际情况而定。 ◆风口面积和长度 在一定风量条件下，风口面积和长度对风口的进风状态起决定性作用。 风口面积一定，增加风量，冶强提高，鼓风动能加大，促使
中心气流发展。为保持合理的气流分布，维持适宜的回旋区长度，必须相应扩大风口面积，降低鼓风动能。 ◆高炉有效容积 在一定冶炼强度下，高炉有效容积与鼓风动能的关系见表4—1。 表4—1 高炉有效容积与鼓风动能的关系 高炉适宜的鼓风动能随炉容的扩大而增加。炉容相近，矮胖多风口高炉鼓风动能相应增加。 鼓风动能是否合适的直观表象见表4—2。 表4—2 鼓风动能变化对有关参数的影响
3.合理的理论燃烧温度的选择 风口前焦炭和喷吹燃料燃烧所能达到的最高绝热温度，即假定风口前燃料燃烧放出的热量全部用来加热燃烧产物时所能达到的最高温度，叫风口前理论燃烧温度。 理论燃烧温度的高低不仅决定了炉缸的热状态，而且决定炉缸煤气温度，对炉料加热和还原以及渣铁温度和成分、脱硫等产生重大影响。 适宜的理论燃烧温度，应能满足高炉正常冶炼所需的炉缸温度和热量，保证渣铁的充分加热和还原反应的顺利进行。理论燃烧温度过高，高炉压差升高，炉况不顺。理论燃烧温度过低，渣铁温度不足，炉况不顺，严重时会导致风口灌渣，甚至炉冷事故。 理论燃烧温度提高，渣铁温度相应提高，见图4—1。
高炉炼铁名词解释内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
四、名词解释 1．什么叫高炉炉料结构？ 答案：高炉炉料结构是指高炉炼铁生产使用的含铁炉料构成中烧结矿、球团矿和天然矿的配比组合。 2．什么叫精料？ 答案：精料是指原燃料进入高炉前，采取措施使它们的质量优化，成为满足高炉强化冶炼要求的炉料，在高炉冶炼使用精料后可获得优良的技术经济指标和较高的经济效益。 3．什么叫矿石的冶金性能？ 答案：生产和研究中把含铁炉料（铁矿石、烧结矿、球团矿）在热态及还原条件下的一些物理化学性能：还原性；低温还原粉化；还原膨胀；荷重还原软化和熔滴性称为矿石的冶金性能。 4．矿石还原性 答案：还原气体从铁矿石中排除与铁相结合的氧的难易程度的一种量度，是最重要的高温冶金性能指标。 5．还原性能(RI) 答案：通过间接还原途径从铁矿石氧化铁中夺取氧的容易程度。 6．低温还原粉化性能 答案：矿石在高炉内400—600℃低温区域内还原时，由于Fe 2O 3 还原成Fe 3 O 4 和 FeO还原成Fe，产生的晶形转变导致体积膨胀．粉化，称为低温还原粉化性能。7．低温还原粉化率(RDI)
答案：高炉原料，特别是烧结矿，在高炉上部的低温区域严重裂化，粉化，使料柱空隙度降低。一般以粉化后小于3mm 所占的比率作为低温还原粉化率。 8． 矿石的软熔特性 答案：软熔特性指开始软化的温度和软熔温度区间(即软化开始到软化终了的温度区间)。 9． 矿石的软化温度 答案：是指铁矿石在一定荷重下加热开始变形的温度。 10． 还原剂 答案：就高炉冶炼过程来说，还原剂就是从铁氧化物中夺取氧，使铁氧化物中的铁变为金属铁或铁的低价氧化物的物质。 11． SFCA 烧结矿 答案：SFCA 烧结矿是指以针状复合铁酸钙为黏结相的高还原性的高碱度烧结矿的简称，复合铁酸钙中有SiO 2、Fe 2O 3、CaO 和Al 2O 3四种矿物组成，用它们符号的第一个字母组合成SFCA 。 12． 均匀烧结 答案：是指台车上整个烧结饼纵截面左中右、上中下各部位的温度制度趋于均匀，最大限度地减少返矿和提高成品烧结矿质量。 13． 球团矿的抗压强度 答案：取规定直径9(一般为12.5mm)的球团矿在压力实验机上测定每个球的抗压强度，即破碎前的最大压力，用N/个球表示。 14． 硫负荷(S 料) 答案：冶炼每吨生铁炉料带入硫的千克数。
高炉炉况管理规定 1.目的 因料制宜，实施精细化、数据化炉况管理，实现高炉长期“均衡、稳定、高效”的生产理念。 2.适用范围 龙钢公司炼铁高炉生产工序。 3.定义 炉况管理内容包括炉况分级管理、原燃料质量管理、高炉操作管理、炉型管理、数据化管理、高炉休/复风管理、预案管理。 正常炉况：全风作业、压量稳定、下料顺畅、渣铁热量充沛、流动性好、生铁质量良好，对冶炼条件有较强的适应能力，休减风后容易恢复到正常水平。 失常炉况：采用日常调整炉况失效，不能在短期内恢复正常的炉况，通常可分煤气流失常和热制度失常两大类。 4.职责 4.1总工程师办公室（以下简称“总工办”） 4.1.1负责入炉原燃料内控标准的制、修定。 4.1.2负责入炉原燃料质量监控和相关事宜的协调。 4.1.3负责炉料结构调整的审批。 4.1.4负责配料方案的审批。 4.1.5负责高炉炉况重点参数的检查、纠偏。 4.2炉料优化办公室（以下简称“炉料优化办”） 4.2.1负责配料方案的制定。 4.2.2负责炉料结构的制定。 4.2.3负责入炉原燃料达到内控标准要求及配料要求。 4.3炼铁厂 4.3.1负责高炉操作方针的制定、执行。 4.3.2负责入炉原燃料质量的跟踪。 4.3.3负责炉料配比的执行。 4.3.4负责高炉操作预案的制定、执行。 4.3.5负责高炉休、复风方案的制定、执行。 4.3.6负责炉况信息的传递工作。 4.3.7负责日常炉况的操作管理工作。
4.3.8负责按要求召开炉况分析会,并严格落实所定操作要求。 4.4生产部 负责生产信息及重大工艺信息的传递工作。 4.5质量保证部 4.5.1负责按检验计划对入炉原燃料检验分析。 4.5.2负责按检验计划要求及时上传检验数据、并将不达标数据进行通报。 5.管理程序 5.1炉况管理 5.1.1炉况管理分为公司级、分厂级、车间级三级管理。 5.1.3三级炉况管理职责界定 a.公司级 a)当原燃料质量（炉料结构）出现较大幅度波动（需调整），可能引起各炉炉况波动时。总工办确认后报公司主管副总批准，炼铁厂启动高炉原、燃料理化指标变化预案；同时总工办组织相关部门/单位人员分析原因，制定措施，使原燃料质量限期达到内控标准要求，原燃料质量达至内控标准要求二日后，预案解除，高炉在二日内操作参数调整控制到正常水平（核心为产量、炉温、风温、喷煤、焦比、炉料结构达到计划控制要求）。 b)当外部条件或内部炉况等原因需调整风口配置时。炼铁厂提出调整计划（方案和分厂炉况组组长组织的，成员参加的，主管厂长审批的专题会分析材料），经总工办审核，报公司主管副总批准后，炼铁厂利用修风或检修机会执行，总工办负责监督。 c)正常生产中需调整炉况：布料矩阵需增减环带或调整角度，或矿石批重1BF、2BF需大于27吨，3BF、4BF需大于48吨时。由炼铁厂提出（方案和分厂炉况组组长组织的，成员参加的，主管厂长审批的专题会分析材
高炉喷煤控制系统 技术方案 辽宁中新自动控制有限公司 2003-2-17
目录 一、概述 二、高炉喷煤工艺流程及主要部分自动化控制说明 三、自动化系统硬件组成 四、控制策略 五、控制系统的监控与操作
一、概述 近年来，我国的高炉喷煤取得了巨大的成绩，已经形成了具有特色的、成熟配套的喷煤技术和工艺流程。在高炉炼铁过程中采用富氧大喷煤可以节省大量焦炭，能够较大幅度地降低炼铁成本。例如采用先进的配煤技术，能够把不同性能的煤种进行混合，以提高其燃烧率；采用中速磨进行煤粉制备，大幅度降低电耗和噪音污染；采用热风炉烟气做载气和干燥气，既节约了能耗又起到了防爆作用；采用布袋一次收粉，取消了一级、二级旋风收粉装置；采用一级风机，实现全负压操作；采用直接喷吹工艺，喷吹系统和制粉系统设在同一厂房内；喷吹罐可采用串联或并联方式，采用流化罐上出料及浓相输送技术，可以使出煤均匀，防止脉动和减少对输煤管道的磨损；采用总管加分配器工艺将煤粉送至高炉的各个风口；采用电容流量计进行总管及支管煤粉计量，配合其它设备可以形成闭环煤量自动控制；采用氧煤枪进行局部富氧以提高煤粉燃烧率；采用供氧及安全控制系统以防止氧气泄露。因此，如何在保证控制安全可靠的前提下，实现低成本自动化，是喷煤自动控制设计者主要考虑的问题。 二、高炉喷煤工艺流程及主要部分自动化控制说明 从工艺角度来讲，整个系统可分为制粉和喷吹两个子系统，制粉工艺系统又分为原料控制系统、干燥系统、磨煤系统，喷吹工艺系统又分为布袋除尘、喷吹系统、动力系统。如下面高炉喷煤主工艺图。其工艺流程见图
高炉喷煤工艺主流程图 1：排烟风机入口调节阀，2：布袋除尘事故充氮阀，3：布袋反吹阀,4：中速磨事故充氮阀，5：煤粉仓事故充氮阀，6：均压阀，7：煤粉仓流化阀，8、9：喷吹罐放散阀，10、11：蝶阀，12、13：球阀，14、15：充压阀，16、25：补压阀，17、18：喷吹罐流化阀，19、22：补气调节阀，20、23：出煤阀，24、快切阀，26：氮气空气切换阀，27：安全用氮减压阀，28：氮气总管调节阀电气控制主要设备： a、制粉系统： 圆盘给料机、胶带机、检铁器、犁式卸料器、定量给料机、热风炉废气引风机，助燃风机，中速磨（密封电机、液压电机、慢传电机、加热器、润滑泵）、排煤风机。 各种阀：热风炉废气放散阀，冷风阀、干燥剂放散阀，中速磨事故充氮阀，快切阀，输煤阀等。 b、喷吹系统： 主排烟风机、布袋叶轮给煤机 各种阀：排烟风机入口调节阀，布袋除尘事故充氮阀，布袋反吹阀,煤粉仓脉冲阀、停风阀、煤粉仓事故充氮阀，煤粉仓流化阀，均压阀，喷吹罐放散阀，蝶阀，球阀，充压阀，补压阀，喷吹罐流化阀，补气调节阀，出煤阀，快切阀，氮气空气切换阀，安全用氮减压阀，
1、高炉喷煤定义： 是指从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的煤粉（无烟煤、烟煤、或无烟煤烟煤的混合煤粉以及烟煤粉），以代替焦炭向高炉提供热量和还原剂。 2、高炉喷煤的意义 （1）用粉代替焦炭提供热量和还原剂，降低焦比、降低生铁成本- 解决焦炭短缺问题； -降低生产成本； -综合能耗降低； （2）有利于采用高风温和富氧鼓风技术 -解决高风温产生的问题； -解决富氧鼓风产生的问题； （3）有利于调节炉况，改善高炉冶炼过程 -增加调节手段，调节炉温较快； -改善高炉内的还原过程 (4) 解决焦炭短缺问题 -焦煤资源短缺 -环境保护限制 炼焦生产环境负荷大，污染严重； 焦炉寿命25~30年，欧美焦炉多在70年代投产，已到寿命； 环境意识增强，限制新焦炉投产； (5)降低生产成本 -焦煤昂贵，焦炭价高，来源少； -煤资源丰富，来源广，价格低； -改善还原可以降低焦比。 （6）调节炉况 常用调节炉况的手段 风温：通常不使用 风量：通常不使用 焦炭负荷：滞后 鼓风湿分：灵敏，但不利于降低能耗 喷煤调节炉况：较快。 （7）改善还原 煤气含H2量增加，有利于降低直接还原，有利于降低焦比。 增加炉缸煤气量，改善还原。 3、喷煤技术的进步主要体现在以下几方面： （1）喷煤设备大型化和装备水平的提高。 （2）高炉富氧喷煤。 （3）喷吹烟煤或烟煤与无烟煤混合喷吹。 （4）浓相输送。 4、浓相输送浓相输送 高炉喷煤采用气力输送，按单位气体载运煤粉量的多少，可分为稀相输送和浓相输送。一般稀相输送的速度在20m/s以上，煤粉浓度在5-30kg/m3范围内。而浓相输送的速度则小于10m/s，煤粉浓度大于40kg/m3. 浓相输送的优点：喷吹浓度高，消耗介质量少，煤粉在管道内的流速低，对
第二节高炉炉况失常及处理 三、失常炉况的标志及处理 1. 失常炉况的概念 由于某种原因造成的炉况波动，调节得不及时、不准确和不到位，造成炉况失常，甚至导致事故产生。采用一般常规调节方法，很难使炉况恢复，必须采用一些特殊手段，才能逐渐恢复正常生产。 2.炉况失常原因 ◆基本操作制度不相适应。 ◆原燃料的物理化学性质发生大的波动。 ◆分析与判断的失误，导致调整方向的错误。 ◆意外事故。包括设备事故与有关环节的误操作两个方面。 3.失常炉况的种类 低料线、悬料、炉墙结厚、炉缸堆积、炉冷、炉缸冻结、高炉结瘤等。 4.低料线 高炉用料不能及时加入到炉内，致使高炉实际料线比正常料线低0．5m或更低时，即称低料线。 ◆低料线的原因： ①上料设备及炉顶装料设备发生故障。 ②原燃料无法正常供应。 ③崩料、坐料后的深料线。 ◆低料线的危害： ①破坏炉料的分布，恶化了炉料的透气性，导致炉况不顺。 ②炉料分布被破坏，引起煤气流分布失常，煤气的热能和化学能利用变差，导致炉凉。 ③低料线过深，矿石得不到正常预热，势必降低焦炭负荷，使焦比升高。
④炉缸热量受到影响，极易发生炉冷，风口灌渣等现象，严重时会造成炉缸冻结。 ⑤炉顶温度升高，超过正常规定，烧坏炉顶设备。 ⑥损坏高炉炉衬，剧烈的气流波动会引起炉墙结厚，甚至结瘤现象发生。 ⑦低料线时，必然采取赶料线措施，使供料系统负担加重，操作紧张。 ◆低料线的处理： ①由于上料设备系统故障不能拉料，引起顶温高，开炉顶喷水或炉顶蒸汽控制顶温，必要时减风。 ②不能上料时间较长，要果断停风。造成的深料线(大于4 m)，可在炉喉通蒸汽情况下在送风前加料到4m以上。 ③由于冶炼原因造成低料线时，要酌情减风，防止炉凉和炉况不顺。 ④低料线1 h以内应减轻综合负荷5％～l0％。若低料线l h以上和料线超过3 m在减风同时，应补加净焦或减轻焦炭负荷，以补偿低料线所造成的热量损失。 ⑤当装矿石系统或装焦炭系统发生故障时，为减少低料线，在处理故障的同时，可灵活地先上焦炭或矿石，但不宜加入过多。一般而言集中加焦不能大于4批；集中加矿不能大于2批，而后再补回大部分矿石或焦炭。当低料线因素消除后应尽快把料线补上。 ⑥赶料线期间一般不控制加料，并且采取疏导边沿煤气的装料制度。当料线赶到3 m 以上后、逐步回风。当料线赶到2．5 m以上后，根据压量关系情况可适当控制加料，以防悬料。 ⑦低料线期间加的炉料到达软熔带位置时，要注意炉温的稳定和炉况的顺行。 ⑧当低料线不可避免时，一定要果断减风，减风的幅度要取得尽量降低低料线的效果，必要时甚至停风。 5.悬料 炉料停止下降，延续超过正常装入两批料的时间，即为悬料；经过3次以上坐料未下，称顽固悬料。 ◆悬料的原因： 悬料主要原因是炉料透气性与煤气流运动不相适应。
本文介绍了莱钢1#1000m高炉矿槽炉顶上料系统的工艺流程，施耐德公司昆腾系列PLC控制系统的特点、硬件组态及软件功能，并详细介绍了该PLC控制系统的主要控制功能。Abstract：This paper mainly discuss the process control system of feeding system for blast furnace based on Schneider TSX Quantum series PLC. Configuration software Concept2.6 are adopted to monitor and manage process data. The whole system well satisfies the technical requiments for control. 关键词：PLC；自动控制；上料系统；昆腾 Key words：PLC；automation；feeding system；Quantum 1、概述 莱钢1#1000m高炉2005年投产，矿槽炉顶上料系统设计采用施耐德公司昆腾系列PLC，该控制系统实现了对矿石、球团、烧结、焦碳等原料的自动称量，并完成称量误差的自动补偿；实现了炉顶各阀门的顺序自动开关，α、β、γ的角度自动设定以及其他相关辅助设备的自动控制；实现了对高炉矿槽炉顶上料系统的数据采集、数据显示与数据控制。该系统投运以来，运行稳定，效果良好。 2、高炉矿槽炉顶上料系统工艺流程简述 2.1 槽上控制工艺流程： 高炉槽上设计13个料仓，4个烧结矿仓(3#、4#、5#、6#)，2个焦炭仓（7#，8#），3个球团仓（9#、10#、11#），2个杂矿仓（1#、2#），1个焦丁仓。 槽上有3条打料皮带机，每条皮带机对应一辆卸料小车，采用卸料小车可以将胶带机输送的原料卸至不同的料仓，当采用卸料小车进行卸料时，卸料小车先开至所选择的料仓上方，然后启动胶带机，原料就经卸料小车卸到小车下方的料仓。 2.2 槽下控制工艺流程： 高炉槽下设两个大烧结矿仓，两个小烧结矿仓，两个杂矿仓，三个球团仓，一个备用仓。每个矿仓下都有振动筛，筛除小于5mm的碎矿，大烧结矿仓的矿经过筛分后分别进入料坑的左右中间称量斗，小烧结矿仓的矿经筛分后分别进入各自配套的称量斗，然后经矿石皮带机集中运送，经料坑上方的翻板进入料坑中的矿石中间斗，经筛分后的5mm烧结矿经返矿皮带机运到碎矿仓。 焦炭设左右两个焦仓，仓下装有振动筛和振动给料机，焦炭经筛分后，大于20mm的块焦，分别直接进入料坑的左右焦炭称量斗，筛下小于20mm的碎焦经SJ1、SJ2胶带机倒运33 到SJ3碎焦胶带机上，送至碎焦仓上振动筛，将碎焦分级成8mm以上和8mm以下两种产品，大于8mm的焦丁由SJ4胶带机运至焦丁仓，再经焦丁给料机到焦丁称量斗，然后到供料胶带机与烧结矿一起进入料坑中间斗。小于8mm的碎焦落入焦粉仓等待汽车外运。当料车到底后，相应的矿石中间斗或焦炭斗向料车装料。
2010年炼铁工竞赛复习提纲（公司级竞赛题） 一、填空题（共100题） 1、烧结矿与天然块矿比，烧结矿具有铁含量高、气孔率大、易还原、有害杂质少、 含碱性熔剂等特点。 2、高炉的炉料结构是指高炉炼铁生产使用的含铁炉料构成中烧结矿、球团矿和天 然块矿的配比组合。 3、矿石的冶金性能包括：还原性、低温还原粉化、还原膨胀、荷重还原软化和熔滴性 能。 4、烧结过程能去除以下有害元素：脱硫、去氟、去砷。 5、改善烧结矿质量的有效措施有烧结精料、优化配料、偏析布料、厚料层烧结、低温烧结、热风烧结等。 6、除了运用测量水温差的办法外，还可以采用热流强度的办法监测冷却设备工作情 况。 7、烧结精料是高炉炼铁精料的基础，要生产出优质烧结矿就应采取提高品位、降低 SiO2 含量，优化烧结混合料配料，稳定烧结工艺制度，稳定原料的化学成分和粒度组成，选用优质的燃料和熔剂等各种措施实现精混合料烧结。 8、扁水箱、支梁式水箱多采用棋盘式布置。 9、风口小套冷却水的压力至少应比炉缸的煤气压力高 80 Kpa。 10、冷却器内结垢，使导热系数减小，冷却强度降低。 11、高炉一般常用的含镁碱性熔剂为：白云石；酸性熔剂为：硅石。 12、在高炉冶炼中，天然锰矿石一般用以满足冶炼铸造生铁或其他铁种的含锰量要 求，也可用做洗炉剂；当冶炼锰铁时才对锰矿石有较高要求。 13、煤粉的燃烧分为加热、挥发分挥发、燃烧三个阶段。 14、焦炭中的硫包括无机硫化物、硫酸盐硫和有机硫三种形态。这些硫的总 和称全硫（S t ）。 15、焦炭在高温下的热破坏和碳溶损，是焦炭强度降低的主要原因。 16、现代焦炭生产过程分为：洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。 17、理论上，高炉富Ｏ ２１％（含Ｏ ２ 100％），保持富Ｏ ２ 前后风量（干）不变，相当于增 加干风量 4.76 ％。 18．高炉冶炼过程中，物料平衡是建立在物质不灭定律基础上的，热量平衡是建立在能量守恒定律基础上的。 19．下部调剂是通过对风量、风温、风压、湿分、喷吹物以及风口直径、风口倾斜度等诸多参数的变动来控制风口燃烧带状况和煤气流的初始分布。 20、高炉提供炉料下降空间的因素有__焦炭燃烧__、__渣铁排放___、__炉料熔化__和炉 料的体积收缩。 21、炉渣脱硫效果取决于三个方面：炉渣中CaO活性、炉渣温度、炉渣流动性。 22、开炉的热量消耗是正常生产时的 2.9 倍左右。 23、适当增加炉腹高度，炉料在此停留延长，有利于软熔物在炉腹还原减轻炉缸熔炼 负荷。 24、大家一致公认矿石品位提高１％，焦比可降低２％，产量提高３％。
1 概述 上世纪60年代初，我国高炉喷煤试验获得成功后，高炉喷煤技术在我国逐渐推广应用。进入90年代，特别是经过“八五”“氧煤强化炼铁”项目攻关后，我国高炉喷煤技术发展跃上了一个新的台阶，已经赶上了世界先进水平，吨铁喷煤量和覆盖率大幅度增加。2002年全国54家重点（原重点和地方骨干）联合钢铁企业吨铁喷煤量已达到125kg/t，企业喷煤覆盖率达到85%以上。高炉喷吹煤粉及提高喷煤量已经成为现代高炉炼铁技术的发展方向，同时也是降低生产成本最直接和最有效的手段之一。当前我国炼铁生产规模正在迅速扩大,生产效率也在不断提高，对焦炭的需求量日益增加，导致冶金焦价格高，资源紧缺，高炉大量喷煤是解决这一矛盾的最佳措施。 贵公司现有两座高炉450立方米的高炉。年产生铁约126万吨。如两座高炉采用全焦冶炼，每年需要焦炭约70万吨。高炉生产成本较高，采用高炉喷煤技术，不但在很大程度上可以缓解焦炭的供需矛盾，减轻焦炭质量波动对高炉操作的影响，而且也会进一步降低炼铁生产成本，同时也为高炉操作增加了下部调节手段，有利于改善高炉生产的技术经济指标。 鉴于上述情况，以及着眼于贵公司长期的发展战略目标，拟建设高炉喷煤工程，工程建设指标为喷煤工艺及设备能力正常XX kg／t，最大达到XXX kg／t喷煤比能力，喷吹煤种为无烟煤浓相输送设计。置换比按X计算，可以代替约X万吨焦炭。
2．喷煤设计工艺要求 2.1 喷煤量 根据贵公司对喷煤工程的要求，和参照国内外喷煤技术的发展…。 2.2 设计条件 喷吹用煤…。 2.3工艺流程 设计采用…方案，以节省投资和占地面积。…本喷煤工程包括…高炉。目前高炉喷煤系统有关的工艺参数如表1所示。 表1 喷吹系统有关的基本参数 2.4 喷吹站 喷吹站采用并罐浓相喷吹工艺。 喷吹站的操作全部自动联锁，整个系统各设备既可自动也可手动。 2.5 原煤理化指标
钢铁厂高炉喷煤操作
高炉喷煤 一、喷吹煤粉已成为小高炉炼铁的当务之急 i.当前，钢铁冶金行业遭遇到全球性的原料价格上涨，焦炭、矿石的 价格涨幅惊人，冶炼成本普遍提高，这给小高炉炼铁业带来更大的 困难。因此，降低冶炼成本成了小高炉作业的重要目标。其中，降 低焦化，尤其重要。 b)从50年代起，人们就在努力向高炉内喷吹相对廉价的煤粉，以部分替 代价格相对昂贵的焦炭。经过半个世纪的努力，在喷煤技术方面取得了 巨大的成功，喷煤技术日趋成熟。但是，成功的喷煤作业绝大部分都是 在大高炉完成的，高炉喷煤技术还有待推广和完善。 二、高炉喷吹煤粉降低焦比的原理 i.焦炭在高炉内主要有三大作用：还原剂和料柱骨架。焦炭生产过程 相对复杂，对于原料有特殊要求，由于资源和设备投资方面的因素， 这些年来焦炭价格不断上涨，成为炼铁成本上升的主要原因。从高 炉风口向高炉的内喷吹煤粉，由于具有和焦炭同样的碳素，可以部 分替代焦炭低廉许多，从而可以在很大程度上降低生铁生产成本。 三、喷吹煤粉的技术效果 i.高炉喷煤后，除了焦比大幅度降低外，还给高炉操作增加了一个调 剂手段，高炉操作人员可以利用控制喷煤量来控制高炉的热状态； 喷煤后，由于煤比焦炭具有更多的挥发分，从而增加了煤气中氢的 含量，煤气还原能力增强，有利于发展间接还原，这实际上也是降 低焦比的原因之一。 四、高炉喷煤的特点
高炉喷煤之后，高炉压差并没有显著增加，也就是说，对于高炉透气性的影响不如大高炉那样明显。高炉由于整体能耗水 平较高，喷煤后效果比较明显，置换比好于大高炉，接近 1.0。 高炉采用球式热风炉，风温相对较高，有利于喷煤。此外，小高 炉喷煤的实践表明：喷煤后高炉炉况进一步稳定，炉缸工作状态 改善，普遍顺行。 五、重要意义 i.高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是具有革命性的重大措施。它 是高炉炼铁能否与其他炼铁方法竞争，继续生存和发展的关键技 术，其意义具体表现为： b)以价格低廉的煤粉部分替代价格昂贵而日趋匮乏的冶金焦炭，使高炉 炼铁焦比降低，生铁成本下降； c)喷煤是调剂炉况热制度的有效手段； d)喷煤可改善高炉炉缸工作状态，使高炉稳定顺行； e)喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度，为维持高炉冶炼 所必需的动力，需要补偿，这就为高炉使用高风温和富氧鼓风创造了 条件； f)喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气，提高了煤气的还原能力和 穿透扩散能力，有利于矿石还原和高炉操作指标的改善； g)喷吹煤粉替代部分冶金焦炭，既缓和了焦煤的需求，也减少了炼焦设 施，可节约基建投资，尤其是部分运转时间已达30年需要大修的焦 炉，由于以煤粉替代焦炭而减少焦炭需求量，需大修的焦炉可停产而 废弃； h)喷煤粉代替焦炭，减少焦炉炉座数和生产的焦炭量，从而可降低炼焦 生产对环境的污染。 六、工艺组成 高炉喷煤工艺系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、干燥气体制备和供气动力系统组成。 七、工艺模式 从煤粉制备和喷吹设施的配置上来分，高炉喷煤工艺有两种模式，即间接喷吹模式和直接喷吹模式。制粉系统和喷吹系统结合在一起直接向高炉
四、名词解释 1．什么叫高炉炉料结构？ 答案：高炉炉料结构是指高炉炼铁生产使用的含铁炉料构成中烧结矿、球团矿和天然矿的配比组合。 2．什么叫精料？ 答案：精料是指原燃料进入高炉前，采取措施使它们的质量优化，成为满足高炉强化冶炼要求的炉料，在高炉冶炼使用精料后可获得优良的技术经济指标和较高的经济效益。 3．什么叫矿石的冶金性能？ 答案：生产和研究中把含铁炉料（铁矿石、烧结矿、球团矿）在热态及还原条件下的一些物理化学性能：还原性；低温还原粉化；还原膨胀；荷重还原软化和熔滴性称为矿石的冶金性能。 4．矿石还原性 答案：还原气体从铁矿石中排除与铁相结合的氧的难易程度的一种量度，是最重要的高温冶金性能指标。 5．还原性能(RI) 答案：通过间接还原途径从铁矿石氧化铁中夺取氧的容易程度。 6．低温还原粉化性能 答案：矿石在高炉内400—600℃低温区域内还原时，由于Fe2O3还原成Fe3O4和FeO还原成Fe，产生的晶形转变导致体积膨胀．粉化，称为低温还原粉化性能。 7．低温还原粉化率(RDI) 答案：高炉原料，特别是烧结矿，在高炉上部的低温区域严重裂化，粉化，使料柱空隙度降低。一般以粉化后小于3mm所占的比率作为低温还原粉化率。 8．矿石的软熔特性 答案：软熔特性指开始软化的温度和软熔温度区间(即软化开始到软化终了的温度区间)。9．矿石的软化温度 答案：是指铁矿石在一定荷重下加热开始变形的温度。 10．还原剂 答案：就高炉冶炼过程来说，还原剂就是从铁氧化物中夺取氧，使铁氧化物中的铁变为金属铁或铁的低价氧化物的物质。 11．SFCA烧结矿 答案：SFCA烧结矿是指以针状复合铁酸钙为黏结相的高还原性的高碱度烧结矿的简称，复合铁酸钙中有SiO2、Fe2O3、CaO和Al2O3四种矿物组成，用它们符号的第一个字母组合成SFCA。12．均匀烧结 答案：是指台车上整个烧结饼纵截面左中右、上中下各部位的温度制度趋于均匀，最大限度地减少返矿和提高成品烧结矿质量。 13．球团矿的抗压强度 答案：取规定直径9(一般为12.5mm)的球团矿在压力实验机上测定每个球的抗压强度，即破碎前的最大压力，用N/个球表示。 14．硫负荷(S料) 答案：冶炼每吨生铁炉料带入硫的千克数。 15．用公式表示生铁[S]
5.6 高炉炼铁 炼铁iron making 高炉炼铁[法] blast furnace process 高炉blast furnace 鼓风炉blast furnace 炉料charge, burden 矿料ore charge 焦料coke charge 炉料提升charge hoisting 小车上料charge hoisting by skip 吊罐上料charge hoisting by bucket 皮带上料charge hoisting by belt conveyer 装料charging 装料顺序charging sequence 储料漏斗hopper 双料钟式装料two-bells system charging 无料钟装料bell-less charging 布料器distributor 炉内料线stock line in the furnace 探料尺gauge rod 利用系数utilization coefficient 冶炼强度combustion intensity 鼓风blast 风压blast pressure 风温blast temperature 鼓风量blast volume 鼓风湿度blast humidity 全风量操作full blast 慢风under blowing 休风delay 喷吹燃料fuel injection 喷煤coal injection 喷油oil injection 富氧鼓风oxygen enriched blast, oxygen enrichment 置换比replacement ratio 喷射器injector 热补偿thermal compensation 焦比coke ratio, coke rate 燃料比fuel ratio, fuel rate 氧化带oxidizing zone 风口循环区raceway 蒸汽鼓风humidified blast 混合喷吹mixed injection 脱湿鼓风dehumidified blast 炉内压差pressure drop in furnace 煤气分布gas distribution 煤气利用率gas utilization rate 炉况furnace condition 顺行smooth running 焦炭负荷coke load,ore to coke ratio 软熔带cohesive zone,softening zone 渣比slag to iron ratio,slag ratio 上部[炉料]调节burden conditioning 下部[鼓风]调节blast conditioning 高炉作业率operation rate of blast furnace 休风率delay ratio 高炉寿命blast furnace campaign 悬料hanging 崩料slip 沟流channeling 结瘤scaffolding 炉缸冻结hearth freeze-up 开炉blow on 停炉blow off 积铁salamander 炉型profile,furnace lines 炉喉throat 炉身shaft,stack 炉腰belly 炉腹bosh 炉缸hearth 炉底bottom 炉腹角bosh angle 炉身角stack angle 有效容积effective volume 工作容积working volume 铁口iron notch, slag notch 渣口cinder notch, slag notch 风口tuyere 窥视孔peep hole 风口水套tuyere cooler 渣口水套slag notch cooler 风口弯头tuyere stock 热风围管bustle pipe 堵渣机stopper 泥炮mud gun,clay gun 开铁口机iron notch drill 铁水hot metal 铁[水]罐iron ladle 鱼雷车torpedo car 主铁沟sow 出铁沟casting house 铁沟iron runner 渣沟slag runner 渣罐cinder ladle, slag ladle 撇渣器skimmer 冷却水箱cooling plate 冷却壁cooling stave 汽化冷却vaporization cooling 热风炉hot blast stove 燃烧室combustion chamber 燃烧器burner 热风阀hot blast valve 烟道阀chimney valve 冷风阀cold blast valve 助燃风机burner blower 切断阀burner shut-off valve 旁通阀by-pass valve 混风阀mixer selector valve 送风期on blast of stove,on blast 燃烧期on gas of stove, on gas 换炉stove changing 放散阀blow off valve 内燃式热风炉Cowper stove 外燃式燃烧炉outside combustion stove 顶燃式热风炉top combustion stove 炉顶放散阀bleeding valve 放散管bleeder 上升管gas uptake 放风阀snorting valve
高炉上料自动控制系统 【摘要】本文主要论述了罗克韦尔控制系统在包钢万腾钢铁1#高炉中的应用。对自动控制系统的组成、硬件配置、控制过程及控制功能的实现进行了详细阐述。 【关键词】罗克韦尔控制系统；装料控制；布料控制 0 概述 高炉上料装置是生产中的重要环节，提高其自动化水平，可以大大减轻工人劳动强度，提高生产效率，同时通过原料的精确配比，又可提升产品的品质和质量。高炉上料自动控制系统采用PLC完成所有的顺序控制过程、数据采集、自动调节、事故处理及报警等工作。计算机负责监控和人机对话，PLC和计算机通过光纤进行通讯，进行动态数据交换，实现点对点通讯，控制与监控分开，可靠性高。 1 上料系统的控制方案 万腾钢铁1#高炉上料控制系统分为槽下配料和小车上料及炉顶布料三部分构成，采用的是卷扬小车自动上料，炉顶是单罐式无料钟炉顶，槽下矿槽为单列左右对称布置，高炉料车卷扬采用的是两套变频传动，互为备用。溜槽布料倾角和节流调节采用比例阀控制，炉顶探测料面采用2根变频调速垂直探尺。炉顶其它设备采用的是液压传动。溜槽、料溜调节阀的位置检测装置采用的是三个增量型编码器。在上料过程中，炉料先投进受料斗里，随后放入料罐中，在这个过程中，由于高炉不能和大气相通，通过控制炉顶放散阀、均压阀、上密阀、料斗翻板、下密阀、料流阀的顺序开关来实现高炉的正常下料，通过控制α、β、γ来实现高炉布料。 根据高炉上料系统的工艺要求，综合考虑控制的可靠性及实用性，其设计方案如下。 高炉上料自动控制系统由一套冗余PLC及三个远程I/O站组成。CPU机头及高炉炉顶I/O位于高炉主控楼PLC室，CPU、电源模块及通讯模块采用冗余方式。炉顶远程I/O主要控制炉顶设备及布料器、探尺等炉顶设备。槽下设备远程I/O站位于矿槽主控楼，主要控制槽下配料设备以及槽下液压站设备。卷扬远程I/O站位于卷扬液压站，主要控制炉顶液压站及与卷扬西门子300PLC的硬连接控制。矿槽除尘远程I/O站，主要控制矿槽除尘风机、仓壁振动器及刮板机等除尘系统设备。 2 控制系统的硬件配置 整个上料系统包括一套冗余PLC系统和三个远程I/O站。冗余PLC包括CPU
矿厂见习报告范文 班级：矿物加工姓名：李振 见习地点：黄石尖林山采区，黄石大冶铁矿选矿厂，鄂州球团厂 见习时间：07.11.19-07.12.14 见习内容：了解尖林山采区情况，熟悉大冶铁矿选矿厂的工艺流程及工厂造球的工艺过程，了解鄂州球团厂的工艺流程 见习目的：理论知识与实际生产结合，弄清生产工艺流程，而且从中发现现在生产中仍存有的问题 见习过程：时间过的真快，真的像白驹过隙一晃就过去了，不知不觉我们已经在学校呆了快两年了，不过回想起来我们学到的一些理论知识，在脑海中还真是一片模糊，这次听说能够到黄石去实习同学们都非常兴奋，因为在课堂上老师讲的一些东西我们没见到很难和实际联系起来。比如：什么是球团，什么是铁矿，铁矿是什么样的？是如何采出来的？本专业适合干哪方面的工作？本专业前途如何？带着这些问题，我们参加了这次的实习 11月19日，我们在老师的带领下，来到了我们实习的地方。 20日，一大清早，我和室友都特别高兴，我们终于能够看见期待已久的大冶铁矿了。博物馆到了。首先映入我们眼前的是一块大概有四人能够环抱起来的氧化矿。我们都还是第一次看到这么大的矿石。随后的几天老师又带我们去了尖林山，大冶选矿厂，球团厂。 见习过程：1.参观尖林采区 1）采区井筒的布置为集中布置。由一个主井，一个副井，一个斜坡道和一个回风井组成。 主井有两个提升设备分别为罐笼提升设备（供人员及小型设备的上下搬运工作）和箕斗提升设备（供提升矿石）以及五个放料机诫
（供矿石均匀平铺在火车箱上运出），副井仅供采矿人员的上下，斜 坡道供大型设备如挖掘机.钻机的出入，回风井为出风口.由两台大型 的抽风机不停的向外抽出污浊的空气. 2）采区的通风系统。整个系统为分段通风系统，可分为四个通风 系统：铁门坎（南采区，北采区，西采区），尖林山（西采区）。各 部分的通风系统为对角式通风系统，尖林山的通风系统为三个进风口 分别为主井，副井，斜坡道和一个出风口为回风井. 2.参观黄石大冶铁矿选矿厂 1）破碎车间，因为大冶铁矿由原来的露天开采转为了地下开采则 矿石块度要小，可直接送入c100的颚式破碎机实行粗碎，然后用皮带 送入gp300型圆锥破碎机实行中碎，再将中碎后的产品用皮带送入水 洗筛（水洗筛最后面安有磁化轮）磁化轮将一部分的废石与矿石分开，使整个的矿石品位提升（废石送入废石仓）清洗后的泥水用沙泵打到 细碎车间，矿石部分再用经过筛子筛分，筛上产品（粒度不合格产品）用皮带送入hp500圆锥破碎机实行破碎，将细碎后的矿石产品再次送 到筛子实行二次筛分。二次筛分后的筛上产品为破碎的最终产品，粒 度一般为-18mm。图 2）磨矿车间，破碎后的产品有皮带运输机运输到磨矿车间直接送 入半径为3.2m*3.1m的格子型球蘑机，从磨机出来的矿石物料送入直 径为2m的双螺旋分级机，螺旋机槽下面的矿石送入再送到3.2m*3.1 的格子机中再磨，溢流产品送入球磨机细磨，细磨后的产品再分级， 槽下的产品为不合格产品必须再次经过细磨，溢流的产品为合格产品 也是磨矿后的最终产品一般为-200目达到70%左右。图 3）浮选车间与磁选车间 cu，s矿与fe矿分离浮选过程：将磨矿产品用皮带送到浮选槽中，加入浮选药剂（如黄药11#油）通过不停的充气，搅拌产生大量的气泡而且不停的向内加水，使得矿浆达到一定的浓度，而且矿浆在槽中不 停的流动。通过刮板将气泡刮出经过1-2次的精选和1-2次的扫选将