浅析高炉炉顶设备安装的注意事项

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浅析高炉炉顶设备安装的注意事项

发布日期： 2013-07-10 发布：  

  2013年第9期目录       本期共收录文章20篇

　　摘要：钢铁是世界上应用最广泛的金属材料，世界每个角落都有钢铁制品的存在。钢铁具有较好的延展性，机械性能良好，强度高，而且强度可以调节，有“工业的粮食”的美称。铁矿石资源丰富，提炼成本相对较低，适合大规模生产，钢铁是不可或缺的战略性基础工业品，在我们社会生产生活中的每个领域都有着十分广泛的应用，可以说钢铁工业支撑着国家工业化进程的步伐。钢铁工业尤其是高端钢铁工业无论是在经济建设还是国防建设方面都有着十分重要的地位。高炉是炼钢的必备工具，高炉质量的好坏直接影响到钢铁的质量。因此，要把高炉的设计做到完美，无论是功能还是安全系数方面。本文主要介绍高炉的炉顶设备安装的方法及安装过程中的注意事项。炉顶设备的安装在炼铁设备管理中具有十分重要的意义，同时对炼钢过程顺利有否也有着很大的影响。
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　　关键词：高炉；炉顶设备；安装；方法；注意事项
　　科学技术是第一生产力，科学技术已经给我们的生活带来了翻天覆地的变化。科学技术的发达与否直接衡量着一个国家的生产力发展水平。科学技术是第一生产力，科学技术已经给我们的生活带来了翻天覆地的变化。科学技术的发达与否直接衡量着一个国家的生产力发展水平。现代炼钢技术采用大型现代高炉，需要连续工作，因此，保证原料和燃料的充分供应就显得尤为重要了。原料由炉顶的装料系统来输送，燃料则由炉顶的供料系统来输送。炉顶装料和供料系统包括装料设备（贮矿槽和贮焦槽）和上料胶带运输机，以及槽下各种卸料、筛分（给料机）、称量（称量车、皮带机及称量漏斗）、运输等设备所组成的系统。为了保证炼钢程序有条不紊的进行，需要各个设备之间彼此紧密联系，默契配合，这是评定炉顶设备工作性能的重要标准，也是炉顶设备设计的基本要求之一。
　　1.我国高炉设备行业发展概况
　　高炉技术在我国钢铁工业中占有非常重要的地位，经过不断的发展，目前已经形成了一定的规模，并带动着我国各项产业的发展。但是，由于种种原因，我国的高炉冶炼工业还存在着一些漏洞，在技术上，由于发展起步晚，主要引进外国的技术，受到的限制比较大，创新能力有待提高；在政策管理上，由于国内市场比较混乱，管理制度上存在缺陷，造成了发展不均匀的现象，阻碍了我国炼钢技术水平与国际的接轨。
　　2.高炉炉顶设备简介
　　装料设备用来接受上料机提升到炉顶的炉料，将其按工艺要求装入炉喉，使炉料在炉内合理分布，同时起密封炉顶的作用。贮矿槽和贮焦槽既起原料贮存作用，同时有利于实现配料的自动化和机械化。炉顶设备主要分为双钟式炉顶和无料钟炉顶两种。双钟式炉顶装料设备主要是由固定料斗、布料器、小料斗、小钟、大料斗、大钟及其传送装置等部分组成。同时还有煤气导出系统的升降管和均压装置以及安装维修平台等等。由于现代化炼钢都采用高压技术，因此炉顶还应该设有均压系统和放散阀门系统。无料钟炉顶是最早由卢森堡发明的，并在国际上有广泛的应用。我国的无料钟炉顶技术是在引进卢森堡技术的基础上又进行了研发革新。无料钟炉顶以料罐的布置形式区分大体上可分为并罐式、串罐式、串并罐式三种。典型的并罐式无料钟炉顶由守料漏斗（包括上部闸门）、料罐（包括上下密封阀和下部闸门）、叉形管和中心喉管、旋转溜槽及其传动以及俊雅、冷却系统等组成。串罐式无料钟炉顶与并罐式相类似，由受料斗、旋转料罐、料流调节阀、下密封阀、传动齿轮箱、中心喉管、旋转溜槽、均压设施、冷却设施和测量元件等组成。串并罐式无料钟炉顶则是在以上二者的基础上发展而来的。双钟式炉顶主要有以下几个缺点：首先是密封问题，布料器旋转漏斗的密封不够严，并且大小钟拉杆之间也漏气，同时维护的工作量和难度都比较大；其次是寿命问题，小钟的寿命一般在一年以内，，大钟一般也只有一年多一点，更换过于频繁，影响工作效率；还有就是利用率问题，大型高炉的 大钟下面的广大空间不能直接加料，空间得不到充分利用，而且由于中心气流过分发展，炉气的能量不能充分得到利用，造成资源的浪费。并罐式无料钟炉顶主要的不足之处在于布料不均匀：由于并罐式的两个罐并不是中心对称分布的，而是相对于高炉中心而有所偏离，所以炉料分布并不均匀；料流斜向下方与中心喉管相碰撞而改变方向，所以炉料在炉喉处的分布不均匀。布料不均匀的直接后果是降低了炉气的使用效率，浪费了能源。串罐式无料钟炉顶在并罐式的基础上进行了改进，克服了许多困难，但是仍旧有不足之处：缺乏模拟实验过程，不论是料流调节方面还是布料方面，都应该建立相应的模型来进行实验，通过对比来找出不足之处，以求达到最佳效果。
　　3.高炉炉顶设备安装的注意事项
　　3.1充分发挥高炉的生产能力，保证生产正常有序的进行
　　充分发挥其能力有多重含义，其中一点是要保证燃料原料的充分利用，即通过种种措施保证燃料和原料的分布均匀，串罐式无料钟炉顶通过将下料口和料罐布置在高炉中心线上的方法，使料流与设备之间减少了碰撞，使得布料更加均匀；不仅要通过改善设备来达到布料均匀的目的，在高炉状况不稳定的情况下，也要通过操作将炉料输送到相应的位置。
　　3.2设备结构尽量简单合理，便于操作
　　在满足使用功能的前提下，尽量使设备的结构简单化，这样不仅方便制造，而且还方便运输和安装，节省一定的运力。比如，双料钟炉顶的大钟和大料斗的尺寸会随着高炉容积的增大而增大，随着尺寸的增大，对于生产厂家能力的要求就越苛刻，能够生产出的厂家也就越来越少，不仅如此，在运输和安装的过程中也会带来诸多的压力。由于炼钢对于设备的损耗比较大，设备的更换频率也比较高，体型过大的设备更换过快带来的压力也是不得不面对的一个难题。
　　3.3保证炉顶设备的密封性和坚固性，能够承受较大的压强
　　由于高炉内燃料和原料会产生一系列化学反应，难免会产生一些有害气体，这些有害气体要通过相应的排气阀排除炉体，既不能一直停留在炉体内也不能直接排除。如果炉顶的密封性不够好，很有可能污染空气，腐蚀设备，甚至破坏工作人员的健康。同时，炉体内的密闭环境可以使钢材提炼的更加充分，如果有空气的混入，不但会对布料的结果产生较大影响，而且还会影响到炼钢的质量。由于现代化高炉炼钢都是采用高压的方法，所以设备一定要能够承受足够的压强，避免出现意外，同时如果设备密封不够好，炉体内部压强很有可能达不到炼钢要求，也会影响到高炉的效率。
　　3.4尽量延长设备的使用寿命，保证其能够长期的正常工作
　　由于炼钢需要高温高压的环境，所以对设备的耐腐蚀性和耐磨性都有着苛刻的要求。在设备制造过程中要保证制造工艺的优良。由于设备庞大，运输和安装都有很大难度，而且炼钢需要连续不断地进行，所以尽量减少设备更换的频率不仅能够节省人力物力，而且还能提高设备的工作效率。除了设备的耐性，对设备也应该做好日常的养护工作，同时避免出现违规操作的现象。
　　3.5努力发展科学技术，实现设备操作的自动化
　　由于炼钢操作具有很大的危险性，所以尽可能减少人工操作是必要的，尽量实现设备的自动化显得尤为重要。不仅可以节省人力，而且还会有效体现出生产力发展的水平，更加顺利的与国际接轨。由于我国高炉产业起步晚，经验不足，在技术上只能引进外国技术，在科技知识自主产权拥有能力上还比较弱，容易受技术上的约束限制，并且在应对紧急情况上经验不足。科学技术是第一生产力，科学技术已经给我们的生活带来了翻天覆地的变化。科学技术的发达与否直接衡量着一个国家的生产力发展水平。所以要大力发展科学技术，提高自主知识产权的水平，保障我国金属冶炼工业的顺利可持续发展。
　　4.结束语
　　通过分析高炉炉顶设备安装的注意事项，可以不断地吸取经验，对设备进行进一步的革新优化，不断提高设备的自动化程度和生产效率，使炼钢产业在不断地技术革新与提炼中更加成熟和完善。
　　参考文献
　　[1]刘云彩. 高炉布料规律[M].北京冶金工业出版社，2005（3）
　　[2]朱青天，程树森.高炉料流轨迹的数学模型[M].北京科技大学学报，2007，9（29）
　　[3]毕学工.高炉过程数学模拟及计算机控制[M].北京冶金工业出版社，1996
　　[4]杨天君，王宝.高炉无料钟布料炉料分布预测模型的开发研究[M].钢铁，1991，26（11）

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