高炉是冶炼生铁的炉子。自然界中的铁大多是以铁的氧化物形态存在于铁矿石中,高炉炼铁就是用还原的方法从铁矿石中提取铁。
解读高炉热风炉的生产工艺
一个高炉炼铁生产系统主要包括高炉本体、上料装置、除尘设备和热风炉4个部分。其中高炉本体是一种逆流化学反应器,主要作用是将焦炭、铁矿石和熔剂等固体炉料高温熔化成铁水。生产时从高炉炉顶装入铁矿石(包括烧结矿、球团矿、块矿等)、燃料(主要是焦炭)和熔剂(石灰石、白云石、硅石、锰矿等)等,从高炉下部的风口鼓进热风。在高温下焦炭及可燃喷吹物(如重油、煤粉等)燃烧生成一氧化碳和氢气以及固体碳,将铁矿石中的氧夺取出来,从而得到铁。这个过程就叫还原过程。还原出来的铁水从出铁口放出。铁矿石和焦炭中的杂质与加入炉内的熔剂结合生成炉渣,从出渣口捧出。还原过程中产生的煤气从炉顶导出,经过除尘处理后,供热风炉、转炉、焦炉、加热炉等作燃料用。
热风炉出现故障如何解决?请看:《大型高炉热风炉系统设备常见问题解决方案》
热风炉是炼铁生产过程中的重要设备之一它供给高炉热风的热量约占炼铁生产耗热的1/4。热风炉的主要作用是把鼓风加热到高炉要求的温度,是一种按“蓄热”原理工作的热交换器。蓄热式热风炉是循环周期性工作的,在它的一个循环工作周期中,可分为燃烧阶段和送风阶段。
(1)燃烧阶段。将热风炉内的格子砖烧热,也叫加热或烧炉阶段。热风炉的冷风入口和热风出口关闭,将煤气和空气按一定的比例从燃烧器送入,通过煤气燃烧将热风炉内的格子砖加热,燃烧产生的烟气(也称废气)由烟气出口经过烟道从烟囱排掉,这样一直将热风炉加热到需要的蓄热程度,然后转入送风阶段。
(2)送风阶段。将由鼓风机吹来的冷风加热后(一般在1000~1200℃之间)送人高炉。燃烧器和烟气出口关闭,冷风入口和热风出口打开,由鼓风机经冷风管道送来的冷风进入热风炉,冷风在通过格子孔时被加热,热风经热风出口和一些管道进入高炉。送风一段时问后,热风炉蓄存的热量减少,不能将冷风加热到所要求的热风温度,这是就要由送风阶段再次转入燃烧阶段。
蓄热式热风炉的工作原理,简言之就是在燃烧过程中由热风炉内的格子砖将热量储备起来,当转为送风后,格子砖又将热量传给冷风,把冷风加热后送至高炉炼铁。其实质是将煤气燃烧产生的热量以格子砖为媒介传给高炉鼓风的过程。
为了满足高炉炼铁过程对连续高温热风的需求,一般有3~4座热风炉轮流交替地送风。对每座热风炉而言,它的运行方式是一种“序批式”的生产过程,而几座热风炉交替地配合运行,则产生了连续的热风提供给高炉本体。热风炉送风的交替方式称为热风炉的送风制度。