冶金设备与车间设计冶金08.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,绪论,一,.,课程简介,本课程研究对象,:,冶金企业主要生产设备,-,烧结、球团、高炉、转炉、电炉及其附属设备的结构、功能、操作、故障及处理；炼铁,-,炼钢厂的车间设计。,二,.,钢铁企业设备现状,(1),国有企业,技术及设备较先进,代表钢铁冶炼的发展方向,宝钢、鞍钢、武钢等,(2),中型企业,管理,、设备、,技术满足生产要求,基本能够生产出合格的产品,.,安钢,、,后英、宝德,等,(3),小型企业,这些企业设备条件相对落后,管理不健全,.,三、高炉车间主要设备,（,1,）供料设备。如贮矿槽，焦仓，称量车等。,（,2,）上料设备。主要包括料车，斜桥和卷扬机（或皮带上料机）。,（,3,）装料设备。主要包括旋转布料器等高压操作，还有均压阀等。,（,4,）辅助设备。主要包括出铁口机，高炉泥炮，渣铁处理设备，煤气除尘系统，送风系统、喷煤设备。,（,5,）冶炼设备。高炉,二对机械设备的要求,（,1,）满足生产工艺的要求。,（,2,）要有高度的可靠性。必须安全可靠，动作灵活准确，有足够的强度，刚度和稳定性等。,（,3,）长寿命并易于维修,寿命：从开炉到大修或两次大修之间的工作日，一般高炉寿命为,7,8,年，个别高达,20,年（,15,年左右）,（,4,）结构简单，易于实现自动化。提高产量和质量，改善劳动条件和安全生产。,（,5,）设备要定型化和标准化。易于设计和更换。,六 高炉生产技术经济指标,1.,高炉生产主要技术经济指标,（,1,）高炉有效容积利用系数（,）,高炉有效容积,(Vu),：,指大钟落下时其底边平面至出铁口中心线之间的炉内容积。,高炉有效容积利用系数：,指在规定的工作时间内，每米,3,有效容积平均每昼夜（日）生产的合格铁水的吨数。说明了技术操作及管理水平。（单位：吨,/,米,3.,日）,v,=P/Vu,利用系数越高，则高炉日产铁越多，高炉生产率越高。我国重点企业利用系数约,1.82.0,，高的达到,2.5,以上,（,2,）焦比,焦比,是指每吨生铁消耗的干焦（或综合焦炭）的千克数。,1,）,入炉焦比,（净焦比）：指吨铁实际消耗的焦炭数量，不包括喷吹的各种辅助燃料。,K=Q/P,Q,指高炉一昼夜消耗的入炉干焦量,2,）,综合焦比,：生产每吨生铁所消耗的干焦数量以及各种辅助燃料折算为干焦量的总和。,煤比,/,油比是指每吨生铁喷吹消耗的煤,/,油的千克数,生铁化学成分符合国家标准的总量占生铁总产量的百分数。它是衡量产品质量的标准。,喷吹率 喷吹燃料占总燃料消耗的百分数（,%,）,置换比（,R,）,R=(K0-K1+K)/M,式中,R,喷吹的辅助燃料的置换比；,K0,未喷吹辅助燃料前的平均实际焦比；,K1,喷吹辅助燃料后的平均焦比；,K,其它各种因素对实际焦比的影响的代数和；,M,喷吹的辅助燃料的量。,（,3,）冶炼强度,综合冶炼强度,：除干焦外，还考虑是否有喷吹的其它类型的辅助燃料。,、,K,和,I,之间存在如下关系：无喷吹的辅助燃料时,=I/k,有喷吹燃料时,=I,综,/K,综,（,4,）焦炭负荷,每批炉料中矿石总量与每批炉料中焦炭总量之比，用以估计配料情况和燃料利用水平，也是用配料调节高炉热状态时的主要参数。,一批炉料是指大钟打开放入高炉的料，其中矿石重量称为,矿石批重,，焦炭重量称为,焦炭批重,。,（,5,）休风率,休风率,指休风时间占规定作业时间（日历实数、扣除计划检修时间）的百分数。反映高炉操作及设备维护水平。降低休风率是高炉增产节焦的重要途径。作业率休风率,100%,（宝钢,1,，,2,，,3,高炉休风率分别,1.376%,、,0.952%,、,2.037%,）,（,6,）炉龄,(,高炉一代寿命）,两代高炉大修之间高炉实际运行的时间，即不计计划中进行的中小修而造成的休风以及封炉时间。,（,7,）生铁成本,生产每吨合格生铁所需原料、燃料、材料、动力人工等费用的总合，元,/,吨。,二提高高炉生产经济技术指标的条件和途径,（,1,）高炉优化的目标是提高质量，降低成本，改善环保。,（,2,）采用精料作为高炉冶炼的基础,2010,年前入炉品位大于等于,59.5,提高品位，稳定化学成分，整粒和提高熟料率。,（,3,）炉顶实行高压操作，对提高冶炼强度，提高产量，降低焦比有利。,（,4,）提高风温和综合鼓风,综合鼓风,:,喷吹燃料，富氧鼓风，脱湿鼓风，煤粉喷吹,电子计算机控制。提高自动化水平：前馈：称量，计算,反馈：返回数据,（,5,）高炉大型化,第一章 高炉炉体结构,第一节 炉衬,一,.,目前高炉普遍采用五段式：,高炉炉型,:,高炉内部借炉墙围成的工作空间几何形状称为炉型。五段式炉型。,直筒型炉缸能暂存液态渣铁，上部设有风口（,440,个）,最低部位设有出铁口（,1,4,个），必要时在中间部位设,1,2,渣口。,高炉炉型（五段）,:,炉缸,圆筒形,炉腹,倒锥台形,炉腰,圆筒形,炉身,截台形,炉喉,圆筒形,AVI,本体巡视,.,avi,二,.,高炉内衬,1.,高炉内衬的作用,:,1,）构成工作空间；,2,）减少散热损失；,3,）保护金属结构件免遭热应力和化学侵蚀作用,2.,材质：用能够抵抗高温和化学侵蚀作用的耐火材料砌筑的,3.,炉衬破损的原因,（,1,）炉底和炉缸的破损原因,1,）炉料，炉渣及铁水的静压力作用。,2,）高温作用。,3,）渣、铁和煤气流的机械作用。,4,）氧化还原作用对炉衬侵蚀。,5,）碱金属物质侵蚀。,（,2,）炉腹和炉腰的破损原因,1,）炉腹,2,）高温作用；,3,）化学侵蚀和机械冲刷作用；,4,）煤气流和固态炉料的冲刷作用；,5,）崩料产生的巨大冲击载荷等。,（,3,）炉身,1,）机械磨损和冲刷作用；,2,）,CO,解析生成的碳素沉积于砖缝之中，晶态转变而体积膨胀,砖衬龟裂；,3,）铅等低沸点金属被挥发随煤气流上升至炉身中上部的低温区并沉积于砖缝中，及氧化膨胀。,（,4,）炉喉,1,）炉料冲击；,2,）高速粉尘煤气流的冲刷；,3,）温度频繁变化产生的热应力等。,四,.,高炉用耐火材料的要求,主要有硅酸铝质材料和炭质材料,1.,硅酸铝质材料：,1,）,Al,2,O,3,含量高；,2,）低含量,Fe,2,O,3,;,3,）荷重软化开始温度高；,4,）重烧线收缩要小；,5,）显气孔率要低,2,炭质耐火材料,优：,1,）耐火度高；,2,）好的抗渣性；,3,）有良好的导热性和导电性；,4,）热膨胀系数小，热稳定性好，不易开裂，防止渣铁渗透。,3,高炉用耐火材料,一,.,高炉冷却概述,炉衬冷却形式：炉外喷水冷却和冷却器冷却,冷却器：冷却板，冷却水箱，冷却壁，风渣口水套等。,冷却器的工作原理：将由炉衬或构件传来的热量被冷却介质带走，使炉衬或构件得以冷却。,冷却介质：水,第二节 炉体冷却,高炉冷却的作用,:,1,）降低耐火砖衬温度；,2,）使炉衬表面形成保护性渣皮，并依靠渣皮保护或代替炉衬工作，维持合理的操作炉型；,3,）保护炉壳及金属构件，使其不致在热负荷作用下遭到损坏,二,.,冷却设备,1.,喷水冷却装置,特点：设备简单，使用方便，但不能深入炉衬内部，冷却深度浅,喷水管直径：,50,150mm,管上有,5,8,个喷水孔，朝炉壳上方倾斜,45,60,度,2.,冷却壁,包括镶砖冷却壁和光面冷却壁,特点,:,1,）炉壳密封性好，不会损坏炉壳强度；,2,）冷却均匀；,3,）炉衬内壁光滑平整，有利于炉料顺利下降。,材质：耐热铸铁和球墨铸铁,（中间凸台的支撑作用好于上凸台）,材质：,1,）铸铁冷却壁：冷却效果差，易损坏（球墨铸铁）；,2,）铸钢冷却壁：好于铸铁冷却壁；,3,）铜冷却壁：热导率高，热损失低，渣皮的形成与重建较快，投资大，德国,SMS,公司避免炉底部烧穿。,3.,冷却板,特点：,1,）冷却能深入砖衬内，冷却强度 大；,2,）拆换方便；,3,）易于维修；,4,）冷却不均；,5,）表面不平整。,特点：,1,）冷却强度和深度大；,2,）机械强度大；,3,）水箱对上部炉衬起着支撑作用；,4,）冷却不够均匀；,5,）安装时炉壳开孔较大，影响炉壳的机械强度和密封性。,支梁式水箱的工作原理,三冷却水系统,1,工业水直流供水冷却系统,地面水,沉积,使用,地面,耗水多，耗电多，水质易结垢，冷却器烧坏，但是操作简单。,2,过滤水开路净循环冷却系统,地表水,沉积过滤,冷却构件（高炉）,泵站热水井,冷却塔,冷却泵,冷却构件,3.,软水汽化,优点：不结垢，节水,缺点：材质结构形式及其制造工艺，很难适应在汽化冷却运行工况下对渗碳厚度的要求，特别是高温下热疲劳导致的裂纹。,4.,软水密闭循环冷却系统,特点：完全密闭的系统，用软水作为介质。,优点：,1,）工作稳定可靠；,2,）冷却效果好，高炉寿命长；,3,）节水；,4,）电能耗量低。,三,.,高炉供排水,要求,:,1,）有启用和备用电及动力设备；,2,）在高炉车间附近应建设高位水池或水塔；,3,）应设两条平行的供水干管；,4,）大中型高炉向炉体供水的主水管应当设置两根，并分别设置滤水器和供水管网系统,第三节 高炉基础,1,作用：高炉下部的承重结构，它的作用是将高炉全部载荷均匀的传递给地基。,2,构成：基座（埋在地下）：钢筋混凝土结构；,基墩（地面上）：与炉体相接，耐火混凝土砌成。,基墩的作用：起隔热和保护基座免受高温破坏。,3,基础要求,1,）传递给地层的压力不应超过地层的允许载力；,2,）工作时不得产生过度沉陷，特别是不均匀沉陷不得大于,20,30mm,，倾斜值应小于,0.1,0.5,；,3,）足够的机械强度和耐热能力，重载荷在高温作用下保持正常的工作状态；,4,）土方工程量少，施工方便，投资省。,混凝土特点：,250,时开始损坏，,4000,以上在空气中自行破坏，机械能力在,700,时完全失去承载能力，粘结力在,150,时降低,33,，,250,时降低,50,。,第三节 炉体钢结构和煤气取样机,一,.,炉体钢结构,1.,炉壳,材质：由,20,90mm,厚的钢板拼接而成的变径圆筒（一般大中型高炉车间每,m3,高炉有效容积的结构用钢材（包括建筑用钢筋，在,2t,左右），碳素钢板。,作用：,1,）密封煤气，防止泄漏；,2,）挂装冷却器，外部打水代替冷却器；,3,）支撑炉体砌砖（其形状接近炉体内型）。,2,炉体支柱,作用：支撑炉体计炉顶设备重要的钢结构件。,分类：,1,）炉缸支柱结构；中小高炉；,2,）炉缸支柱加炉身支柱结构；减轻炉身炉壳的载荷，身与缸薄弱环节易损；,3,）大框架结构。,3,炉顶框架,位置：设置在炉顶平台上的钢结构支架,作用：具有足够高的刚性和强度，以避免歪斜和因过度摇晃而引起装料设备工作失常。,支撑的炉顶设备：,1,）大小料钟及其平衡装置；,2,）料车绳轮；,3,）安装吊车和安装梁；,4,）受料斗和布料器的传动装置；,5,）各层平台和小型起重机。,4,炉体平台与走梯,要求：,1,）各层工作平台宽度一般应不小于,1200mm,；,过道平台与走梯宽度一般为,700,800mm,；,栏杆高度一般为,1100mm,；（平台外围，过道及走梯）,2,）平台和走梯与炉壳间的净空距离应满足冷却器配管操作的需要，工作平台的标高应能满足工作操作的需要；,3,）走梯上下梯之间应尽量错开，坡度不得过大，一般以,45,度左右为宜，不用圆钢，花纹板制作。应设置,100mm,左右高的踢脚板。,二煤气取样装置,煤气取样器作用：,1,）测定煤气温度，,CO,CO2,浓度；,2,）用以监测高炉内煤气分布和利用情况，作为操作人员调剂高炉依据。,操作：用卷扬机牵引，将取样钢管从高炉取样口插入炉内，从炉壁至高炉中心共分,5,9,点测定煤气温度。,第二章 供料设备,第一节 供料系统基本概念,一,.,基本概念及要求,供料设备：在高炉生产中，料仓（又称料槽）上下所有的设备。,作用：按照冶炼工艺的要求，将各种原燃料按质量配成一定料批，按规定程序给高炉上料机供料。,对供料系统的要求：,1,）适应多品种的要求；,2,）生产率要大；,3,）原料称量准确，维持装料的稳定；,4,）破碎要少（运输中），组成批料时进行最后过筛；,5,）设备力求简单，耐磨，便于操作和检修，使用寿命长。,二供料系统的形式,1,料车上料系统,（,1,）矿石用称量车供料形式：中小高炉，,缺点：,1,）供料不足；,2,）结构复杂；,3,）可靠性差；,4,）精度低。,AVI,上料皮带,.,avi,(2),槽下带式运输机供料形式（新建），多品种矿时不实用。,焦槽,8,小时，矿槽,16,小时。,图为,1000m3,高炉供料系统示意,皮带上料机的上料系统,第二节 称量漏斗和给料机,称量漏斗,杠杆式称量漏斗,缺点：刀刃口磨损变钝后，称量精度降低（支点，力点及作用点有刀口）。,2,电子式称量漏斗,（,1,）原理：漏斗受载后，传感元件受压变形，贴在传感元件上的电阻应变片也随之产生相应变形，因此改变了应变片的电阻值，使得原先的电桥失去平衡，从而输出一个微小的电压信号，然后将这个信号经仪表放大，这种电参数可从仪表上称量读出。,（,2,）优点：体积小，质量轻，结构简单，装拆方便，而且称量精度高，克服了刃口磨损的缺点。（精度高，误差不超过,5/1000,）。,AVI,称量漏斗,.,avi,3.,称量漏斗闸门及传动装置,工作原理：通过传感器把料量信号输送给电控室，然后经自动或手动操作闸门，把料放入料车。,称量漏斗闸门与传动装置常见故障判断与处理方法,(,见,P9),二给料机,链板式给料机,往复式给料机,振动给料机,现常用的是振动给料机,振动给料机 电磁式,电动机式,1.,电磁式振动给料机,2,电动机式振动给料机,图为电动机式振动给料机,第三节 振动筛,一对振动筛的要求及分类,筛分：利用单层或多层筛子把颗粒按其尺寸大小不同分成若干粒度级别的过程。,对振动筛的要求：,1,）过筛效率要高；,2,）振动筛寿命要长；,3),操作要简单；,4,）能够实现自动化。,分类：,按工作中运动轨迹分类,半振动筛,平面圆周运动轨迹 惯性振动筛,双定中心筛,双轴惯性筛,定向直线运动轨迹 共振筛,电磁振动筛,根据振动调谐值分类,近共振点工作：电磁振动筛和共振筛,调谐值,远离共振点工作：其余类型的筛,双轴惯性振动筛的工作原理：在筛体的上面装有两根带偏心质量的主轴，这两根主轴做反向同步旋转，且两偏心质量对称于,y,轴布置，因此当主轴转动时，产生的惯性力,F,大小相等，相位相反。,F,沿,x,轴的分力相互叠加使筛体直线振动。,调谐值为,5,6,。,二双轴箱型强迫同步惯性振动筛,三双电动机自同步惯性振动筛,特点：双轴分别由两个异步电动机带动，其间并无联系，两个偏心可同时启动，也可一先一后启动，只要参数选择合适，两个偏心质量可以自行追随达到同步,四概率筛,特点：,1,）产量大，其单位面积产量是普通振动筛的,5,倍以上；,2,）消耗能量小；（激振力和功率小）,3,）筛面用橡筛板，耐磨性高，寿命长；,4,）噪音小；,5,）防尘较好，采用全封闭结构，设备紧凑，结构简单。,显著特点：大筛孔，多层筛面，大倾斜角。,工作原理：利用物料通过筛孔的概率差异来完成筛分要求的。（,3,6,层，筛孔尺寸逐层递减）,第四章 上料设备,一,.,作用：是把高炉冶炼过程中所需的各种原料（如矿石、焦炭、熔剂等），从地面提升到炉顶。,二,.,要求：,（,1,）有足够的上料能力；,（,2,）长期、安全、可靠的连续运行；,（,3,）炉料在运送过程中应避免再次破碎；,（,4,）有可靠的自动控制和安全装置，最大程度的实现上料自动化；,（,5,）结构简单，维修方便。,第一节 料车上料机,一,.,斜桥和绳轮,1.,斜桥,（,1,）采用焊接的桁架结构,（,2,）两条平行的轨道,（,3,）两个支点（一个地面活料车坑的壁上，一个为平面桁架支柱，悬臂的）,2.,料车轨道,料坑直轨段（,60,）,中间段直轨（,=45,60,）,卸料曲轨段,3.,设计卸料曲轨应满足如下要求：,（,1,）料车在曲轨上运行要平稳，应保证后车轮压在轨道上而不出现负轮压；,（,2,）满载料车行至卸料轨道极限位置时，炉料应快速、集中、准确的倒入受料漏斗中，减小炉料粒度及体积偏析；,（,3,）空料车在曲轨顶端，能张紧绳并能靠自重自动返回；,（,4,）料车在曲轨上运行的全过程中，在牵引钢绳中引起的张力变化应平缓过渡，不能出现冲击载荷；,（,5,）卸料曲轨的形状应便于加工制造。,4.,绳轮,两对绳轮（一对在斜桥顶端，另一对在中部），用于钢绳的导向，目前应用较多的时整体铸钢绳轮,ZG45B,上绳轮的高度选择方法,:,当料车处于上限位置时，使料车车辕上系绳点倒钢绳绕入绳轮点之间的距离不小于,05,0.7m,并保证料车具有足够的最终倾角（,55,60,）。,二,.,料车,料车组成：车体部分，行走部分和车辕部分,1.,车体部分,材质：,9,15mm,厚的钢板焊成，底部和两侧用铸造锰钢或白口铸铁衬板保护，尾部的上方开有小孔，车体四角制成圆弧形，车体前部的两外侧各焊有一个小搭板。,车体外形,斜体：倒料集中，减少偏析（大中型）；,平体：制作容易（小型）。,2.,行走部分,转轴式：轮与轴固定在一起旋转；,心轴式：车轮与车轴采用动配合结构。,3.,车辕部分,设计要求：,（,1,）保证两根钢绳受力均匀并能相互补偿；,（,2,）能调节两根钢绳长度；,（,3,）两根钢绳间距尽可能短，防止一根钢绳拉断后，另一根钢绳将料车拉扁；,（,4,）车辕长度尽量缩短，可降低炉顶绳轮高度；,（,5,）合理选择耳轴位置。,4.,料车的日常检修内容：,（,1,）更换部分磨损衬板；,（,2,）车轮踏面磨损严重或脱落，更换车轮或车轮组；,（,3,）轴承磨损严重或已损坏，更换轴承；,（,4,）钢绳拉长或磨损严重，紧钢绳或更换钢绳。,三,.,料车卷扬机,作用：提升料车的专用设备。,电源是电动机,直流发电组提供,可控硅,直流电动机,要求：卷扬机启动性能好，停车准确，运转过程中可调速，工作安全可靠，实现自动化操作。,平静,水银断电器 中间升两边降 名义速度,50,，起速,名义速度,120,，制速,卷扬机房,计算机控制,四,.,料车在轨道上的运动,（,1,）启动段。实料车由料车坑启动开始运行,炉顶的空料车,自重,（,2,）加速段。空料车即将退出卸料曲轨进行直接轨道，实料车走出料车坑进入直轨段,（,3,）高速运行段。上下行料车以高速匀速度运行；,（,4,）减速段。实料车接近卸料曲轨段；,（,5,）低匀速运行段。实料车在卸车曲轨上匀速运行,空料车接近料车坑终端,（,6,）制动段。上下行料车各种运行向终端位置。,第二节 带式上料机,一,.,料车上料缺点：,（,1,）一座,3000,立方米高炉，料车坑深达五层楼以上,（,2,）料车体积扩大使料车容量和斜桥的质量加大,（,3,）料车在斜桥上振动力很大，使钢绳加粗到难以卷曲的程度,（,4,）料车上料 间断式上料 不经济,二,.,皮带上料机历史：,1950,年比利时采用皮带上料机,1965,年在日本推广,一,.,带式上料机优缺点,1.,优点：,（,1,）工艺布置合理；,（,2,）上料能力强；,（,3,）上料均匀，对炉料的破碎作用小；,（,4,）设备简单，投资较小（较料车减少,40,左右）；,（,5,）工作可靠，维护方便，动力消耗少，便于自动化操作。,2.,缺点：,（,1,）占地面积大,（,2,）需要冷料（温度低于,120,）,（,3,）炉料不允许夹带金属物（以防止造成皮带被刮伤和纵向撕裂的事故）,皮带机的构成,二,.,带式上料机组成,1.,重要参数：,（,1,）皮带上料机使用寿命,6,7,年,（,2,）倾角不超过,12,（,3,）水平长度,300m,以上,（,4,）皮带速度,120m/min,（,5,）带宽,1.2,2.0m,2.,组成,（,1,）皮带。采用钢绳芯高强度皮带（以前帆布）,夹心高强度胶带的特点：寿命长，抗拉力强，受拉时延伸率小，运输能力大等优点，但也具有皮带横向强度低，容易断丝的缺点。,错位搭接法的方法。一般皮带制成,100,多米长的皮带。,（,2,）上，下托辊,（,3,）装料漏斗：电磁振动给料器及分级筛将炉料放入装料漏斗，后流到皮带上。,（,4,）头轮及尾轮：头轮,卸料终端,尾轮,通过轴承座支持在基础之上。,（,5,）张紧装置：回程时，利用重锤将皮带张紧。,（,6,）驱动装置：电动机，减速器，制动器，驱动滚筒。,（,7,）换带装置：换带驱动装置。,（,8,）换辊小车机构,（,9,）皮带清扫除尘装置。,（,10,）带式上料机的料位检测。,3.,现场控制皮带设备的有电动机、减速机、联轴机、逆止器。,4.,料位检测,A,，,B,给出矿，焦通过，这时卸料口开始下料发出下一个料堆可以卸到皮带上的指令，,L,应能保证炉顶装料设备的准备动作能够完成料头到达,C,点时，给出炉顶设备动作指令，并把炉顶设备动作信号返回，到,D,点还未返回信号，这时炉顶装料设备有问题，上料机顶机，信号返回，料头则通过,D,点，并向炉顶发出动作信号。,5.,皮带常见故障,（,1,）跑偏,首先到现场查明情况,:,一种实际确实跑偏，联系坐台人员将事故点强制，然后复位转皮带，若还是跑偏严重，则联系相关人员处理。,另一种情况可能跑偏器坏，边强制该点、边观察维持生产，同时找相关人员更换。若跑偏器线断则接好。,（,2,）打滑,作用反映皮带转没转。首先到现场将皮带转起来后查明情况：,1,）实际确实打滑，它分两种情况和是皮带松则找人将皮带调紧；,2,）是增面辊实际不转，一有可能是增面辊轴瓦坏，二涨紧砣滑道卡三是电机转而皮带不转（减速机坏、接手坏或断）则找相关人员处理；,3,）实际皮带正常转只是打滑器故障，接近开关可能离的远则调一下；线断则接好；用铁器接触接近开关，与坐台联系观察该点是否变化，不变说明接近开关坏则更换。,（,3,）堵料,首先到现场机头罩子里查看是否确实堵料：,若确实堵料则查明堵料原因，则联系相关人员处理；,若不是则为堵料器故障，可以接近开关坏找相关人员更换或者线断则接好。,（,4,）拉绳,作用有异常现场紧急停车。首先到现场查明情况，是否有人确实拉了绳，联系确认后，复位联系坐台人员转。也可能拉绳线断则接好，若还转不起来则在程序中强制维持上料，维持上料同时找相关人员处理。,（,5,）撕裂,皮带接头出现场撕裂的主要处理方法如下：,1,）打铆钉坚固接头,2,）打卡子增加接头拉力,3,）局部刷胶嵌钉处理,4,）重新胶接皮带头,6.,皮带机的操作方式,（,1,）自动：指皮带正常运料的一种程序，完全有集中控制室进行操作。,（,2,）集中手动：主控室人员对皮带及设备单机启动的一种形式。,（,3,）机旁手动：指岗位人员对某一设备在现场进行单机操作的一种方式,二液力联轴器,（电动机与减速机间）,1,液力耦合器用于平衡输出功率（不同型号或同一型号电机输出功率和转速不完全等同）,原理：利用液体动力来传动的液压传动装置，相当于水泵和涡轮的联合，它能使电动机的特性曲线变软，使各电机输出功率趋于平衡。,2,液力联动器的种类,标准型液力联轴器,安全型（限矩型）液力联轴器,可调型液力联轴器,3,液力联轴器的作用,1,）过载保护,2,）减少启动时的冲击与振动；,3,）与鼠笼型电动机连用，可提高鼠笼电动机的启动能力；,4,）在各台电动机传动链中，可均衡各电动机的负载。,4,安装维护要点,1,）安装时，不允许用压板，铁锤敲打，也不允许热装，以免损坏元件和密封；,2,）工作液体有低的黏度，高的闪点，大的重度，腐蚀性小和耐老化，清洁度也要求比较高；,3,）液力联轴器运转时，不允许有漏钢；,4,）液力联轴器的易熔塞合金的熔点为,120,，如果由于故障原因工作，油温升高，使易熔合金熔化，工作油喷出，应排除故障，重新充油。,第四章 炉顶装料设备,一,.,作用,装料设备用来接受上料机提升到炉顶的炉料，将其工艺要求装入炉喉，使炉料在炉内合理分布，同时起,密封,炉顶的作用。,二,.,最多使用的炉顶设备,（,1,）,双钟式炉顶,（三钟，双钟双阀，四钟式）,原理：原料由料车按一定程序和数量倒入小钟漏斗，布料器，工作制度旋转由小钟到达大钟，小钟工作四次大料钟满，提探料打开大钟。中小高炉,（,2,）,无料钟炉顶,三,.,炉顶设备要求,1,）能够满足炉喉合理布料的要求，在炉况失常时能够灵活地将炉料分布到指定的部位；,2),保证炉顶密封可靠；,3),设备结构力求简单合理，便于制造运输，安装；,4),设备寿命长，保证长期可靠地工作；,5),能实现操作自动化。,第一节 双钟式炉顶设备,一,.,炉顶设备组成与装料过程,1.,设备组成,主要设备：受料漏斗，布料器（由小料钟和小料钟漏斗等组成），装料器（由大料钟，大钟漏斗和煤气封罩等组成），料钟平衡和操纵设备等。,注：大小钟之间有效容积必须大于一个最大料批地总容积，料车上料地高炉其大小钟之间有效容积常为料车容积的,5,倍。,图为炉顶装料设备示意图,2.,装料过程,炉料料车（运输机）小钟漏斗 布料器旋转 小料钟打开 大料钟料斗 打开大钟 装入炉喉料面。,大中型高炉 大钟行程一般为,600,750mm,小钟行程一般为,650,900mm,炉顶设有均压和放散阀门系统,冷料：炉喉，煤气,200,700,热料：,400,500,作用：高压操作（压力,0.07,0.25MPa,），大料钟受到浮力，为了打开大钟，需要在大，小钟之间地空间内通过均压煤气，在打开小钟时，要把大，小钟之间地均压煤气放掉。,二,.,固定受料漏斗,作用：用来承接从料车卸下地炉料，把它导入布料器（同时应使左右两个料车倒出地炉料顺利地进入小钟漏斗内）,特点：倾斜侧壁，特别是四个拐角上与水平面应有足够地角度（至少,45,，最好为,60,），内表面为铸造锰钢板。,上段为矩形，下段为收缩锥形，卸料口部分为圆筒形,三,.,马基式旋转布料器,1.,合理布料地意义和要求,炉顶布料的要求,:,1,）周向布料应力求均匀；,2,）径向布料应根据炉料和煤气流分布情况进行径向调节；,3,）要求能不对称布料，当高炉发生管道或料面偏斜时，,能进行定点布料或扇形布料。,2.,马基式旋转布料器的组成,旋转布料器设在受料漏斗下，煤气封罩以上，用来接受从受料漏斗卸下的炉料，并由小钟的上下运动和小钟与小钟漏斗共同旋转运动来完成或向大钟漏斗布料的任务。,OOCC,有利,每批料旋转,60,的布料制度,OOOCCC,周边不利,主要部件：,（,1,）小钟漏斗（小料斗）,布料器的小钟料斗与小料钟一起旋转；,外料斗由铸钢,ZG35,或,ZG50Mn2,制成，下部由厚钢板卷或焊接,光滑,内料斗：钢板焊成其内表面用锰钢板保护，下部是铸钢件，与小钟接触的表面上，堆焊由硬质合金并加以磨光。,（,2,）小钟及其拉杆,小钟寿命一般不到,1,年，第二代小钟由两半合成；,小钟倾斜表面与水平线成,50,55,倾角（可加大到,65,）,小钟材质一般采用,ZGMn3,，,ZG50Mn2,小钟拉杆是中空的，用厚壁无缝钢管焊成。,（,3,）支托装置,固定在煤气封罩上,（,4,）小钟拉杆与吊架的连接装置 （螺纹连接）,（,5,）小钟拉杆与小料钟的连接装置 （螺纹连接）,（,6,）密封装置 采用橡胶与密封环注油综合密封,（,7,）驱动和传动机构,旋转布料器常见故障原因与处理方法见,P41,四,.,其他形式的布料器,1.,快速布料器,当料车将到卸料轨道时，中间漏斗开始旋转，速度小于,19r/min,，原料经受料漏斗和快速旋转漏斗向小料斗均匀布料。,区别在于带中间快转漏斗，该中间漏斗做成双坡底形漏斗下部开有两个漏料孔，漏斗本身支承在三个驱动辊上，利用摩擦力直接带动漏斗旋转，三个驱动辊由三台电动机分别直接驱动，还有三个定心辊，当料车将到卸料轨道时，中间漏斗开始旋转，卸料时不超过,19r/min.,布料器特点：,1,）边旋转边布料，布料均匀；,2,）不必密封；,3,）旋转速度过快，加速了传动机构磨损；,4,）不便于定点布料；,5,）易打滑。,2,空转螺旋布料器,五装料器,1,装料器的基本组成,作用：,接受从小料斗卸下的炉料，并把炉料合理地装入 炉喉。,要求：,密封性能好，耐腐蚀，耐冲击，耐磨，还要能耐温，工作温度,200,300,，最高达,500,。,2.,大钟,悬挂于大钟拉杆上，采用,ZG35,整体铸造，壁厚在,60mm,以上，和大钟料斗地接触面常加工成,60,65,。,角度原因：,1,）使料斗之间压力增大，有利于发挥刚性钟柔性斗的优越性；,2,）折角能起“跳料台”的作用；,3,）减少接触表面地摩擦。,3,大料斗,材质：铸钢,ZG35,整体铸造,壁厚,50,60mm,高压时达,80mm,，料车壁地倾角为,85,86,。,大料斗与大钟间隙不大于,0.05,冲刷磨漏地判断方法：,1,）从大小钟间压力差计图上看；,2,）当大钟吹漏后，布第一布料时，小块焦炭会飞出；,3,）小钟均压阀打开时冒黄烟。,4.,大钟拉杆,长度,14,15m,，直径为,175,200mm,5.,煤气封罩,作用：使大小钟之间形成足够地容积，达到能贮存一批料，同时起到密封室的作用。,（靠钟地自重及料重就可以下降地称为自由下降，易于保证垂直升降，结构简单,),六料钟操纵设备,作用：按照冶炼生产程序地要求及时准确的进行大，小料钟地开闭工作。,电动卷扬机驱动,液压驱动,七探料设备,作用,：探出炉内料线的位置，连续探测炉喉料面地变化情况。,料线过高：当大钟强迫下降时有可能使拉杆顶弯和有关零件损坏,料线过低：又会使炉顶煤气温度显著升高,降低炉顶设备使用寿命,标准：料线应低于大钟下降位置,1.5,2m,1.,机械探尺铊,原理：重锤探头由链条悬挂着，链条的上端绕在链轮上，重锤的最大行程为,12m,，工作行程,4,5m,，卷筒壳体与套筒相连，卷筒轴支承在轴承上。,装料前，探尺砣被提起到极限位置，炉料入炉以后，探尺砣被放下，接触料面后随料下降，并发出料线高度提示，当料线达到定值后，又一次被提起，重复工作。,（,2,）常见故障原因和处理方法（,P55,）,2.,同位素探料装置,原料：当放射性同位素发出的射线通过炉喉时，有料的地方射线被吸收，因此到达射线接收器的强度就弱，而没有料的地方射线顺利通过并且全部被射线接收器接受，因而强度就大,。,优点：,1,）同位素和计数管耐高温，不会被烧掉，其他仪器均在计器室内；,2,）同位素探料装置无需在炉顶开孔，有利于炉顶密封；,3,）结构轻便紧凑，所占空间小，维修管理方便。,缺点：不能测量中部和整个料面的情况。,3.,红外线探料器,可以测量整个料面和变化情况，并可以用彩色,电视显示出料面轮廓图，但由于环境差，制造工艺不过关，故障较多,。,八炉顶辅助设备,大钟均压阀：使高压煤气充入大小钟之间，使得大钟便于达到,小钟均压放散阀：在打开小钟之前，将大小钟之间煤气放散，压力平衡,炉顶放散阀,第二节 无钟炉顶,一,.,无料钟炉顶的特点及其分类,结构特点：取消了传统的料钟,（,1,）把布料与密封分开，密封形式为多层（上，下）；,（,2,）由溜槽进行布料，改善高炉布料。,布料制度,.,avi,1,无料钟炉顶的主要优点：,1,）布料灵活,a.,环形布料,b.,自动螺旋布料（常用）,c.,定点布料,d.,扇形布料,2,）布料与密封分开,3,）炉顶结构简化，炉顶设备质量减轻，炉顶总高度降低，使整个炉顶设备总投资减少，维修方便。,料罐方式不同：,串罐：中心排料式无钟炉顶,并罐：,1970,年卢森堡的保罗,维尔特公司提出的，后蒂森钢铁公司汉博恩厂,4,号,1445m3,安装了无料钟炉顶设备。,串罐,的优点：上，下罐是分开的，称量漏斗独立存在，不受外界影响，,称量精度高，减少炉料偏析,，减少炉料运动撞击，减少破损，有利于煤气流的畅通和高效利用，也减少中心喉管的磨损，投资少，结构简单，事故率要低，维修量相应减少。,缺点：一个料罐出现故障，高炉要休风。,并罐,式优点：一个料罐出现故障时，另一个可以维护生产。,缺点：称量精度难以保证。,并罐式无钟炉顶装料设备与钟式比地优点,:,1),布料理想，调剂灵活；,2),高度为钟式,2/3,；,3),密封面积变小；,4),装料能力和赶料线能力足够。,4.,装料过程,将受料漏斗,移至,对应罐之上，,打开,该罐放散阀，,开启,上密封阀，,装完,一批料后，,关,上密封阀和放散阀，料线,下降,到需要装料位置时，探尺,提起,至安全坡位位置，同时溜槽,启动,旋转，料罐均压阀,打开,，,打开,密封阀，待布料溜槽转动预定地布料起始位置时，控制系统使料流调节阀,打开,规定地开度，炉料按规定地时间,通过,中心炉喉管经布料溜槽布入炉内。料仓卸空后测力仪（电子秤）,发出,信号，先,关闭,料流调节阀，再,关闭,下密封阀，然后,打开,放散阀，溜槽回到原等待位置。,链锁装置有：探料尺提升到最高位置才允许溜槽启动，下密封阀没关闭上密封阀不能打开，下密封阀没全部打开，料流调节阀不能打开，当料仓有料时，不能打开该料仓地上密封阀，以免重复装料。,二,.,受料漏斗,移动式受料漏斗的作用：接受皮带卸下的料，并按规定装于指定的料罐内，位于料罐顶部，漏斗下端有闸板的上料门。,漏斗移动和闸板动作由计算机自动完成,。,三,.,料罐,内部装有材质为高铬铸铁的衬板，由检测显示器观测卡料现象。,四,.,密封阀,作用：用于料罐密封，保证高炉压力操作。,要求：,1,）密封性能好,2,）耐磨性能好,位置不同 上密封阀,下密封阀,2,检修注意事项,检修具体工作：,1,）关阀眼镜阀，并切断液压管路和电气回路；,2,）把上，下密封阀均打开并加机械锁定，将液压系统管路切断；,3,）料流调节阀关闭并加以锁定，将液压管路切断；,4,）均压阀关闭并锁定，将液压及电气回路切断；,5,）打开放散阀，将液压及电气回路切断；,6,）关闭氮气充气阀并加以锁定；,7,）经煤气测定人员确定安全时，方可进行工作。,密封阀常见故障原因和处理方法，,P65,五,.,料流调节阀,由一块弧线板所组成，由液压缸驱动，安装在料罐下部料口的端头。（结构似给料机）,作用：,1,）避免原料与下密封阀接触，以防止密封阀磨损；,2,）可调节阀的开度，控制料流大小，与布料溜槽合理配合而达到各种形式布料要求。,六中心喉管,中心喉管是一段圆柱形短管，其上部通过叉形漏斗与料罐连接，其内壁均装有耐磨衬板（不引起卡料的前提下直径应尽量小）,七眼镜阀,1,结构特点及工作原理,眼镜阀的作用：在高炉休风时，把无料钟部分（,P67,故障与处理）,八布料器,溜槽的驱动：根据布料要求，布料器的旋转溜槽应有绕高炉中心线的回转运动和在垂直平面内改变溜槽倾角的运动。,溜槽本体,最佳旋转速度,最佳倾角,最佳布料方式,完成绕高炉中心线的旋转运动,在垂直平面内的改变溜槽的倾角,半圆形长度,3,3.5m,槽子，耐热钢,ZGCr9Si2,上衬有鱼鳞状衬板，堆焊,8mm,厚的耐热耐磨合金材料。,布料器常见故障原因和处理方法（见表,4,6,）,九液压驱动无钟操纵系统。,第五章 炉前设备,第一节 开铁口机,死铁层：打穿铁口出铁时要求孔道按一定倾角开钻，放出渣铁后能在炉底保留部分铁水俗称死铁层。,打开出铁口的方法：,1,）钻头钻到赤热层后退出，然后用人工气锤或氧气打开或烧穿赤热层；,2,）用钻杆送进机构，一直把铁口钻通，然后快速退出；,3,）采用具有双杠的开口机，先用一钻孔杆钻到赤热的硬层，然后用另一根通口杆把铁口打开，以防止钻头被铁水烧坏；,4,）在泥炮堵完泥后，立即用钻头钻到一定深度，然后换上捅杆捅开口，捅杆留在铁口不动，待下次出铁时，由开口机将捅杆拔出。,开铁口机 钻孔式,冲钻式,要求：,1,）开孔的钻头应在出铁口中开出具有一定倾斜角度的直线孔道，其孔道孔径应小于,100mm,。,2,）在开铁口时，不应破坏覆盖在铁口区域炉缸内壁上的耐火泥；,3,）开铁口的一切工序都应机械化，并能进行远距离操作，保证操纵工人的安全；,4,）开口机尺寸应尽可能小，并在开完铁口后远离铁口。,一钻孔式开口机（目前使用）,原理：利用电动机通过减速器驱动钻杆旋转，钻杆前端装一嵌硬质合金的钻头。,作用,:,将已干燥好并准备出铁的铁口钻开，其钻进深度是钻头与铁水接近接触但还没有达到接触的程度为止。,AVI,开铁口机,.,avi,1,）