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第1篇 高炉炼铁工艺与操作1

1 高炉炼铁生产概况1

1.1 高炉炼铁生产的工艺流程1

1.2 高炉冶炼产品4

1.2.1 生铁4

1.2.2 高炉炉渣6

1.2.3 高炉煤气6

1.2.4 高炉炉尘6

1.3 高炉生产技术经济指标6

1.3.1 高炉生产的主要经济技术指标6

1.3.2 提高高炉生产经济技术指标的途径8

1.4 高炉座数和容积确定8

1.4.1 生铁产量的确定8

1.4.2 高炉炼铁车间总容积的确定9

1.4.3 高炉座数的确定9

1.5 高炉炼铁车间平面布置9

1.5.1 高炉炼铁车间平面布置应遵循的原则10

1.5.2 高炉炼铁车间平面布置形式10

2 高炉炼铁原燃料13

2.1 铁矿石的种类及使用标准13

2.1.1 铁矿石的种类13

2.1.2 高炉冶炼对铁矿石的质量要求14

2.1.3 烧结矿、球团矿国家标准14

2.2 燃料及质量要求15

2.2.1 焦炭的工业分析15

2.2.2 焦炭的元素分析16

2.2.3 焦炭强度16

2.2.4 焦炭的反应性（CRI）16

2.2.5 焦炭的燃烧性17

2.2.6 焦炭抗碱性17

2.2.7 焦炭在高炉内的作用17

2.2.8 焦炭在高炉内的变化17

2.2.9 焦炭质量对高炉冶炼的影响18

2.3 熔剂的种类及使用要求20

2.3.1 熔剂的种类20

2.3.2 熔剂的使用标准20

2.4 辅助原料20

2.4.1 护炉料20

2.4.2 其他辅助原料21

3 高炉炼铁基本原理22

3.1 炉料蒸发、分解和挥发22

3.1.1 水分蒸发22

3.1.2 结晶水分解22

3.1.3 碳酸盐分解22

3.1.4 碱金属挥发与危害23

3.1.5 析碳反应25

3.2 高炉内还原理论26

3.2.1 铁氧化物的还原反应26

3.2.2 铁氧化物的间接还原和直接还原比较31

3.2.3 硅、锰、磷的还原35

3.2.4 渗碳和生铁的形成40

3.3 高炉内造渣过程及脱硫41

3.3.1 高炉炉渣的成分和作用41

3.3.2 高炉炉渣的性质及影响因素42

3.3.3 炉渣性质对高炉冶炼的影响47

3.3.4 造渣制度的选择和调整48

3.3.5 高炉内的成渣过程48

3.3.6 高炉内脱硫50

3.4 炉缸燃料的燃烧54

3.4.1 风口前燃料的燃烧反应55

3.4.2 理论燃烧温度56

3.4.3 回旋区和燃烧带58

3.4.4 煤气上升过程中的变化61

3.5 炉料和煤气的相向运动63

3.5.1 炉料运动63

3.5.2 煤气运动及分布67

4 高炉操作制度的选择与调整73

4.1 送风制度73

4.1.1 正确选择风速或鼓风动能73

4.1.2 控制适宜的理论燃烧温度76

4.1.3 日常操作调节76

4.2 装料制度77

4.2.1 影响炉料分布的因素77

4.2.2 装料制度的调剂81

4.3 造渣制度82

4.3.1 对造渣制度的要求82

4.3.2 造渣制度的选择82

4.4 热制度82

4.4.1 影响热制度的因素83

4.4.2 热制度的选择83

4.4.3 热制度的调剂84

4.5 基本制度间的关系85

4.6 冶炼制度的调整86

5 高炉炉况判断87

5.1 直接观察判断炉况87

5.1.1 看出铁87

5.1.2 看出渣88

5.1.3 看风口88

5.1.4 看料速和探尺运动状态89

5.2 间接观察（利用仪器仪表）判断炉况89

5.2.1 利用CO2曲线判断高炉炉况90

5.2.2 利用热风压力、冷风压力、煤气压力、压差判断炉况91

5.2.3 利用冷风流量判断炉况91

5.2.4 利用炉顶、炉喉、炉身温度判断炉况92

5.2.5 利用透气性指数判断炉况92

5.2.6 利用炉顶摄像、炉顶煤气成分分析仪判断炉况93

5.3 综合判断炉况93

6 高炉冶炼过程失常和处理95

6.1 影响炉况波动的因素95

6.2 正常炉况的表现95

6.3 失常炉况的判断和处理95

6.3.1 炉温失常96

6.3.2 煤气分布失常97

6.3.3 偏料100

6.3.4 低料线101

6.3.5 悬料和恶性悬料101

6.3.6 崩料和连续崩料103

6.3.7 炉缸冻结104

6.3.8 炉墙结厚107

6.3.9 高炉结瘤108

6.4 高炉事故处理112

6.4.1 风口灌渣112

6.4.2 炉缸、炉底烧穿113

6.4.3 高炉上部炉衬脱落114

6.4.4 鼓风机突然停风115

6.4.5 突然停水115

6.4.6 突然停电116

7 高炉休风、送风、开炉、停炉、封炉操作117

7.1 高炉休风、送风操作117

7.1.1 高炉短期休风与送风117

7.1.2 高炉长期休风与送风119

7.1.3 高炉特殊休风122

7.2 高炉开炉123

7.2.1 烘炉123

7.2.2 开炉准备125

7.2.3 开炉料126

7.2.4 开炉操作127

7.3 高炉停炉130

7.3.1 停炉要求130

7.3.2 停炉前的准备130

7.3.3 停炉方法131

7.4 高炉封炉131

7.4.1 封炉前准备131

7.4.2 封炉操作131

8 炼铁简易计算133

8.1 出铁量计算133

8.2 石灰石用量的计算134

8.3 出渣量计算134

8.4 变料计算135

8.4.1 矿石成分变化时的计算135

8.4.2 焦炭成分变化时的计算136

8.4.3 其他因素变化时的计算136

第2篇 高炉炼铁设备操作与维护139

9 高炉本体设备139

9.1 高炉炉型140

9.1.1 炉缸141

9.1.2 炉腹141

9.1.3 炉腰141

9.1.4 炉身141

9.1.5 炉喉141

9.2 高炉钢结构141

9.2.1 炉壳142

9.2.2 炉体支柱143

9.2.3 炉顶框架145

9.2.4 炉体平台与走梯145

9.3 高炉炉衬146

9.3.1 高炉炉衬破损原因146

9.3.2 高炉用耐火材料146

9.4 高炉基础148

9.4.1 高炉基础的负荷148

9.4.2 高炉基础的要求149

9.5 高炉风口、渣口、铁口149

9.5.1 风口装置149

9.5.2 渣口装置151

9.5.3 铁口装置151

9.6 高炉冷却设备152

9.6.1 冷却的作用与冷却介质152

9.6.2 冷却设备153

10 供料设备158

10.1 供料系统基本概念158

10.1.1 对供料系统的要求158

10.1.2 供料系统的形式和布置158

10.2 贮矿槽、贮焦槽及给料机160

10.2.1 贮矿槽与贮焦槽160

10.2.2 给料机161

10.3 槽下筛分、称量、运输163

10.3.1 槽下筛分163

10.3.2 槽下称量164

10.3.3 槽下运输166

10.4 料车坑166

11 上料设备168

11.1 料车上料机168

11.1.1 斜桥和绳轮168

11.1.2 料车171

11.1.3 料车卷扬机174

11.1.4 料车在轨道上的运动177

11.2 带式上料机178

11.2.1 带式上料机组成179

11.2.2 带式上料机的维修181

12 炉顶设备183

12.1 炉顶设备概述183

12.1.1 对炉顶设备要求183

12.1.2 炉顶设备形式分类183

12.2 料钟式炉顶设备184

12.2.1 炉顶设备组成及装料过程184

12.2.2 固定受料漏斗186

12.2.3 布料器组成及基本形式186

12.2.4 装料器组成及维护194

12.2.5 料钟操纵设备198

12.3 钟阀式炉顶设备204

12.3.1 双钟四阀式炉顶204

12.3.2 变径炉喉205

12.4 无钟式炉顶设备207

12.4.1 无钟式炉顶特点及分类207

12.4.2 并罐式无钟式炉顶结构209

12.4.3 无钟式炉顶布料与控制225

12.4.4 无钟式炉顶维护与检修228

12.4.5 均压系统设备229

12.4.6 探料设备236

13 铁、渣处理设备240

13.1 风口平台与出铁场240

13.1.1 风口平台与出铁场240

13.1.2 铁沟与撇渣器242

13.1.3 流嘴243

13.1.4 出铁场的排烟除尘244

13.2 开铁口机245

13.2.1 钻孔式开口机246

13.2.2 冲钻式开铁口机247

13.3 堵铁口机249

13.3.1 液压泥炮特点249

13.3.2 矮式液压泥炮250

13.3.3 液压泥炮维护252

13.3.4 液压泥炮常见故障及处理方法253

13.4 堵渣口机253

13.4.1 渣口装置253

13.4.2 堵渣口机254

13.5 换风口机与换弯管机257

13.5.1 换风口机257

13.5.2 换弯管机259

13.6 铁水处理设备260

13.6.1 铁水罐车260

13.6.2 铸铁机263

13.7 炉渣处理设备266

13.7.1 渣罐车266

13.7.2 水淬渣生产267

13.7.3 干渣生产270

13.7.4 渣棉生产270

13.7.5 膨渣生产270

14 煤气除尘设备272

14.1 煤气处理的要求272

14.2 煤气除尘设备272

14.2.1 煤气除尘设备分类272

14.2.2 评价煤气除尘设备的主要指标273

14.2.3 常见煤气除尘系统273

14.2.4 粗除尘设备275

14.2.5 半精除尘设备277

14.2.6 精除尘设备279

14.3 煤气除尘附属设备286

14.3.1 煤气输送管道286

14.3.2 脱水器287

14.3.3 喷水嘴289

14.3.4 煤气除尘系统阀门289

15 送风系统设备292

15.1 热风炉设备292

15.1.1 热风炉工作原理292

15.1.2 热风炉的形式293

15.1.3 热风炉检修和维护295

15.1.4 燃烧器297

15.1.5 热风炉阀门298

15.2 高炉鼓风机303

15.2.1 高炉鼓风机的要求303

15.2.2 高炉鼓风机类型303

15.2.3 高炉鼓风机的选择308

15.2.4 提高风机出力措施309

15.2.5 富氧和脱湿鼓风309

参考文献312