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1、绪论绪论l一一.课程简介课程简介l本课程研究对象本课程研究对象:冶金企业主要生产设备冶金企业主要生产设备-烧结、球团、高烧结、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；炼铁及处理；炼铁-炼钢厂的车间设计。炼钢厂的车间设计。二二.钢铁企业设备现状钢铁企业设备现状 (1)国有企业国有企业 技术及设备较先进技术及设备较先进,代表钢铁冶炼的发展方向代表钢铁冶炼的发展方向l宝钢、鞍钢、武钢等l(2)中型企业l 管理、设备、设备、技术满足生产要求,基本能够生产出合格的产品.l 安钢、后英、宝德l等l(3)小型企业l 这些企业设备条件
2、相对落后,管理不健全.l l三、高炉车间主要设备三、高炉车间主要设备l（1）供料设备。如贮矿槽，焦仓，称量车）供料设备。如贮矿槽，焦仓，称量车等。等。l（2）上料设备。主要包括料车，斜桥和卷）上料设备。主要包括料车，斜桥和卷扬机（或皮带上料机）。扬机（或皮带上料机）。l（3）装料设备。主要包括旋转布料器等高）装料设备。主要包括旋转布料器等高压操作，还有均压阀等。压操作，还有均压阀等。l（4）辅助设备。主要包括出铁口机，高炉）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，送泥炮，渣铁处理设备，煤气除尘系统，送风系统、喷煤设备。风系统、喷煤设备。l（5）冶炼设备。高炉）冶炼设备
3、。高炉l二对机械设备的要求二对机械设备的要求l（1）满足生产工艺的要求。）满足生产工艺的要求。l（2）要有高度的可靠性。必须安全可靠，动作灵）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。活准确，有足够的强度，刚度和稳定性等。l（3）长寿命并易于维修）长寿命并易于维修l寿命：从开炉到大修或两次大修之间的工作日，寿命：从开炉到大修或两次大修之间的工作日，一般高炉寿命为一般高炉寿命为78年，个别高达年，个别高达20年（年（15年左年左右）右）l（4）结构简单，易于实现自动化。提高产量和质）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。量，改善劳动条
4、件和安全生产。l（5）设备要定型化和标准化。易于设计和更换。）设备要定型化和标准化。易于设计和更换。l六六 高炉生产技术经济指标高炉生产技术经济指标l1.高炉生产主要技术经济指标高炉生产主要技术经济指标l（1）高炉有效容积利用系数（）高炉有效容积利用系数（）l高炉有效容积高炉有效容积(Vu)：指大钟落下时其底边平面至出铁口中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。心线之间的炉内容积。l高炉有效容积利用系数：高炉有效容积利用系数：指在规定的工作时间内，每米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。说明有效容积平均每昼夜（日）生产的合格铁水的吨数。说明了
5、技术操作及管理水平。了技术操作及管理水平。（单位：吨（单位：吨/米米3.日）日）lv=P/Vu l利用系数越高，则高炉日产铁越多，高炉生产率越高。我利用系数越高，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国重点企业利用系数约1.82.0，高的达到，高的达到2.5以上以上l（2）焦比）焦比l焦比焦比是指每吨生铁消耗的干焦（或综合焦炭）的千克数。是指每吨生铁消耗的干焦（或综合焦炭）的千克数。1）入炉焦比入炉焦比（净焦比）：指吨铁实际消耗的焦炭数量，（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。不包括喷吹的各种辅助燃料。l K=Q/PlQ 指高炉一昼夜消耗的入炉干焦量
6、指高炉一昼夜消耗的入炉干焦量l2）综合焦比综合焦比：生产每吨生铁所消耗的干焦数量以及各种：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。辅助燃料折算为干焦量的总和。l煤比煤比/油比是指每吨生铁喷吹消耗的煤油比是指每吨生铁喷吹消耗的煤/油的千克数油的千克数l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。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。它是衡量产品质量的标准。l喷吹率喷吹率 喷吹燃料占总燃料消耗的百分数（喷吹燃料占总燃料消耗的百分数（%）ll置换比（置换比（R）l R=(K0-K1+K)/Ml 式中式中 R喷吹的辅助燃料的置换比；
7、喷吹的辅助燃料的置换比；l K0未喷吹辅助燃料前的平均实际焦比；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；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；其它各种因素对实际焦比的影响的代数和；l M喷吹的辅助燃料的量。喷吹的辅助燃料的量。l（3）冶炼强度）冶炼强度l综合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：除干焦外，还考虑是否有喷吹的其它类型的辅助燃料。的辅助燃料。l、K和和I之间存在如下关系：之间存在如下关系：无喷吹的辅助燃料时无喷吹的辅助燃料时 =I/k 有喷吹燃料时有喷吹燃料时 =I综综/K综综（4）焦炭负荷）焦炭负荷l每批炉
8、料中矿石总量与每批炉料中焦炭总量之比，用以估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。时的主要参数。l一批炉料是指大钟打开放入高炉的料，其中矿石重量称为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矿石批重，焦炭重量称为，焦炭重量称为焦炭批重焦炭批重。l（5）休风率）休风率l休风率休风率指休风时间占规定作业时间（日历实数、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。设备维护
9、水平。降低休风率是高炉增产节焦的重要途径。降低休风率是高炉增产节焦的重要途径。作业率休风率作业率休风率100%l（宝钢（宝钢1，2，3高炉休风率分别高炉休风率分别1.376%、0.952%、2.037%）l（6）炉龄）炉龄(高炉一代寿命）高炉一代寿命）l两代高炉大修之间高炉实际运行的时间，即不计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。计划中进行的中小修而造成的休风以及封炉时间。l（7）生铁成本）生铁成本l生产每吨合格生铁所需原料、燃料、材料、动力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，元人工等费用的总合，元/吨。吨。l二提高高炉
10、生产经济技术指标的条件和途径二提高高炉生产经济技术指标的条件和途径l（1）高炉优化的目标是提高质量，降低成本，改善环保。）高炉优化的目标是提高质量，降低成本，改善环保。l（2）采用精料作为高炉冶炼的基础）采用精料作为高炉冶炼的基础2010年前入炉品年前入炉品位大于等于位大于等于59.5提高品位，稳定化学成分，整粒和提高品位，稳定化学成分，整粒和提高熟料率。提高熟料率。l（3）炉顶实行高压操作，对提高冶炼强度，提高产量，）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。降低焦比有利。l（4）提高风温和综合鼓风）提高风温和综合鼓风l综合鼓风综合鼓风:喷吹燃料，富氧鼓风，脱湿鼓风，煤粉喷吹
11、喷吹燃料，富氧鼓风，脱湿鼓风，煤粉喷吹l电子计算机控制。提高自动化水平：前馈：称量，计算电子计算机控制。提高自动化水平：前馈：称量，计算l 反馈：返回数据反馈：返回数据l（5）高炉大型化）高炉大型化l第一章第一章 高炉炉体结构高炉炉体结构第一节第一节 炉衬炉衬l一一.目前高炉普遍采用五段式：目前高炉普遍采用五段式：l高炉炉型高炉炉型:高炉内部借炉墙围成的工作空间几何形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。状称为炉型。五段式炉型。l直筒型炉缸能暂存液态渣铁，上部设有风口直筒型炉缸能暂存液态渣铁，上部设有风口（440个）个）l最低部位设有出铁口（最低部位设有出铁口（14个），必
12、要时在中间个），必要时在中间部位设部位设12渣口。渣口。l高炉炉型（五段）高炉炉型（五段）:炉缸炉缸圆筒形圆筒形l 炉腹炉腹倒锥台形倒锥台形l 炉腰炉腰圆筒形圆筒形l 炉身炉身截台形截台形l 炉喉炉喉圆筒形圆筒形lAVI本体巡视本体巡视.avil二二.高炉内衬高炉内衬l1.高炉内衬的作用高炉内衬的作用:l1）构成工作空间；）构成工作空间；l2）减少散热损失；）减少散热损失；l3）保护金属结构件免遭热应力和化学侵蚀）保护金属结构件免遭热应力和化学侵蚀作用作用l2.材质：用能够抵抗高温和化学侵蚀作用的材质：用能够抵抗高温和化学侵蚀作用的耐火材料砌筑的耐火材料砌筑的l3.炉衬破损的原因炉衬破损的原因
13、l（1）炉底和炉缸的破损原因）炉底和炉缸的破损原因l1）炉料，炉渣及铁水的静压力作用。）炉料，炉渣及铁水的静压力作用。l2）高温作用。）高温作用。l3）渣、铁和煤气流的机械作用。）渣、铁和煤气流的机械作用。l4）氧化还原作用对炉衬侵蚀。）氧化还原作用对炉衬侵蚀。l5）碱金属物质侵蚀。）碱金属物质侵蚀。l（2）炉腹和炉腰的破损原因）炉腹和炉腰的破损原因l1）炉腹）炉腹l2）高温作用；）高温作用；l3）化学侵蚀和机械冲刷作用；）化学侵蚀和机械冲刷作用；l4）煤气流和固态炉料的冲刷作用；）煤气流和固态炉料的冲刷作用；l5）崩料产生的巨大冲击载荷等。）崩料产生的巨大冲击载荷等。l（3）炉身）炉身l1）
14、机械磨损和冲刷作用；）机械磨损和冲刷作用；l2）CO解析生成的碳素沉积于砖缝之中，解析生成的碳素沉积于砖缝之中，晶态转变而体积膨胀晶态转变而体积膨胀砖衬龟裂；砖衬龟裂；l3）铅等低沸点金属被挥发随煤气流上升）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，至炉身中上部的低温区并沉积于砖缝中，及氧化膨胀。及氧化膨胀。l（4）炉喉）炉喉l1）炉料冲击；）炉料冲击；l2）高速粉尘煤气流的冲刷；）高速粉尘煤气流的冲刷；l3）温度频繁变化产生的热应力等。）温度频繁变化产生的热应力等。l四四.高炉用耐火材料的要求高炉用耐火材料的要求l主要有硅酸铝质材料和炭质材料主要有硅酸铝质材料和炭质
15、材料l1.硅酸铝质材料：硅酸铝质材料：l1）Al2O3含量高；含量高；l2）低含量）低含量Fe2O3;l3）荷重软化开始温度高；）荷重软化开始温度高；l4）重烧线收缩要小；）重烧线收缩要小；l5）显气孔率要低）显气孔率要低l2炭质耐火材料炭质耐火材料l优：优：l1）耐火度高；）耐火度高；l2）好的抗渣性；）好的抗渣性；l3）有良好的导热性和导电性；）有良好的导热性和导电性；l4）热膨胀系数小，热稳定性好，不易开裂，）热膨胀系数小，热稳定性好，不易开裂，防止渣铁渗透。防止渣铁渗透。l3高炉用耐火材料高炉用耐火材料l一一.高炉冷却概述高炉冷却概述l炉衬冷却形式：炉外喷水冷却和冷却器冷炉衬冷却形式：
16、炉外喷水冷却和冷却器冷却却l冷却器：冷却板，冷却水箱，冷却壁，风冷却器：冷却板，冷却水箱，冷却壁，风渣口水套等。渣口水套等。l冷却器的工作原理：将由炉衬或构件传来冷却器的工作原理：将由炉衬或构件传来的热量被冷却介质带走，使炉衬或构件得的热量被冷却介质带走，使炉衬或构件得以冷却。以冷却。l冷却介质：水冷却介质：水第二节第二节 炉体冷却炉体冷却l高炉冷却的作用高炉冷却的作用:l1）降低耐火砖衬温度；）降低耐火砖衬温度；l2）使炉衬表面形成保护性渣皮，并依靠渣）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，维持合理的操作皮保护或代替炉衬工作，维持合理的操作炉型；炉型；l3）保护炉壳及金属构
17、件，使其不致在热负）保护炉壳及金属构件，使其不致在热负荷作用下遭到损坏荷作用下遭到损坏l二二.冷却设备冷却设备l1.喷水冷却装置喷水冷却装置l特点：设备简单，使用方便，但不能深入特点：设备简单，使用方便，但不能深入炉衬内部，冷却深度浅炉衬内部，冷却深度浅l喷水管直径：喷水管直径：50150mm,管上有管上有58个喷水孔，朝炉壳上方倾斜个喷水孔，朝炉壳上方倾斜4560度度l2.冷却壁冷却壁l包括镶砖冷却壁和光面冷却壁包括镶砖冷却壁和光面冷却壁l 特点特点:l1）炉壳密封性好，不会损坏炉壳强度；）炉壳密封性好，不会损坏炉壳强度；2）冷却均匀；）冷却均匀；l3）炉衬内壁光滑平整，有利于炉料顺利下）炉
18、衬内壁光滑平整，有利于炉料顺利下降。降。l材质：耐热铸铁和球墨铸铁材质：耐热铸铁和球墨铸铁（中间凸台的支撑作用好于上凸台）l材质：材质：1）铸铁冷却壁：冷却效果差，易损）铸铁冷却壁：冷却效果差，易损坏（球墨铸铁）；坏（球墨铸铁）；l 2）铸钢冷却壁：好于铸铁冷却壁；）铸钢冷却壁：好于铸铁冷却壁；l 3）铜冷却壁：热导率高，热损失低，）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。公司避免炉底部烧穿。l3.冷却板冷却板l 特点：特点：1）冷却能深入砖衬内，冷却强度）冷却能深入砖衬内，冷却强度 大；大；2）拆换方便；）拆
19、换方便；3）易于维修；）易于维修；4）冷却不均；）冷却不均；5）表面不平整。）表面不平整。l特点：特点：l1）冷却强度和深度大；）冷却强度和深度大；l2）机械强度大；）机械强度大；l3）水箱对上部炉衬起着支撑作用；）水箱对上部炉衬起着支撑作用；l4）冷却不够均匀；）冷却不够均匀；l5）安装时炉壳开孔较大，影响炉壳的机械）安装时炉壳开孔较大，影响炉壳的机械强度和密封性。强度和密封性。l支梁式水箱的工作原理支梁式水箱的工作原理l三冷却水系统三冷却水系统l1工业水直流供水冷却系统工业水直流供水冷却系统l地面水地面水沉积沉积使用使用地面地面l耗水多，耗电多，水质易结垢，冷却器烧坏，但是操作简耗水多，耗
20、电多，水质易结垢，冷却器烧坏，但是操作简单。单。l2过滤水开路净循环冷却系统过滤水开路净循环冷却系统l地表水地表水沉积过滤沉积过滤冷却构件（高炉）冷却构件（高炉）泵站热水泵站热水井井冷却塔冷却塔冷却泵冷却泵冷却构件冷却构件l3.软水汽化软水汽化l优点：不结垢，节水优点：不结垢，节水l缺点：材质结构形式及其制造工艺，很难适应在汽化冷却缺点：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。的裂纹。l4.软水密闭循环冷却系统软水密闭循环冷却系统l特点：完全密闭的系统，用软水作为介质。特点：完全密闭
21、的系统，用软水作为介质。优点：优点：1）工作稳定可靠；）工作稳定可靠；2）冷却效果好，高炉寿命长；）冷却效果好，高炉寿命长；3）节水；）节水；4）电能耗量低。）电能耗量低。l三三.高炉供排水高炉供排水l 要求要求:l1）有启用和备用电及动力设备；）有启用和备用电及动力设备；l2）在高炉车间附近应建设高位水池或水塔；）在高炉车间附近应建设高位水池或水塔；l3）应设两条平行的供水干管；）应设两条平行的供水干管；l4）大中型高炉向炉体供水的主水管应当设）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置两根，并分别设置滤水器和供水管网系统统l第三节第三节 高炉基础高炉基础l1作
22、用：高炉下部的承重结构，它的作用作用：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。是将高炉全部载荷均匀的传递给地基。l2构成：基座（埋在地下）：钢筋混凝土构成：基座（埋在地下）：钢筋混凝土结构；结构；l 基墩（地面上）：与炉体相接，耐火基墩（地面上）：与炉体相接，耐火混凝土砌成。混凝土砌成。l基墩的作用：起隔热和保护基座免受高温基墩的作用：起隔热和保护基座免受高温破坏。破坏。l3基础要求基础要求l1）传递给地层的压力不应超过地层的允许载力；）传递给地层的压力不应超过地层的允许载力；l2）工作时不得产生过度沉陷，特别是不均匀沉陷）工作时不得产生过度沉陷，特别是不均匀沉陷不得大于
23、不得大于2030mm，倾斜值应小于，倾斜值应小于0.10.5；l3）足够的机械强度和耐热能力，重载荷在高温作）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；用下保持正常的工作状态；l4）土方工程量少，施工方便，投资省。）土方工程量少，施工方便，投资省。l混凝土特点：混凝土特点：250时开始损坏，时开始损坏，4000以上在以上在空气中自行破坏，机械能力在空气中自行破坏，机械能力在700时完全失去承时完全失去承载能力，粘结力在载能力，粘结力在150时降低时降低33，250时降时降低低50。l第三节第三节 炉体钢结构和煤气取样机炉体钢结构和煤气取样机l一一.炉体钢结构炉体钢结构l1
24、.炉壳炉壳l材质：由材质：由2090mm厚的钢板拼接而成的厚的钢板拼接而成的变径圆筒（一般大中型高炉车间每变径圆筒（一般大中型高炉车间每m3高炉高炉有效容积的结构用钢材（包括建筑用钢筋，有效容积的结构用钢材（包括建筑用钢筋，在在2t左右），碳素钢板。左右），碳素钢板。l作用：作用：1）密封煤气，防止泄漏；）密封煤气，防止泄漏；l 2）挂装冷却器，外部打水代替冷却）挂装冷却器，外部打水代替冷却器；器；l 3）支撑炉体砌砖（其形状接近炉体）支撑炉体砌砖（其形状接近炉体内型）。内型）。l2炉体支柱炉体支柱l作用：支撑炉体计炉顶设备重要的钢结构作用：支撑炉体计炉顶设备重要的钢结构件。件。l分类：分类：
25、1）炉缸支柱结构；中小高炉；）炉缸支柱结构；中小高炉；l 2）炉缸支柱加炉身支柱结构；减轻炉）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；身炉壳的载荷，身与缸薄弱环节易损；l 3）大框架结构。）大框架结构。l3炉顶框架炉顶框架l位置：设置在炉顶平台上的钢结构支架位置：设置在炉顶平台上的钢结构支架l作用：具有足够高的刚性和强度，以避免作用：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歪斜和因过度摇晃而引起装料设备工作失常。常。l支撑的炉顶设备：支撑的炉顶设备：l1）大小料钟及其平衡装置；）大小料钟及其平衡装置；2）料车绳轮；）料车绳轮；l3）安装吊车和安
26、装梁；）安装吊车和安装梁；4）受料斗和布料器的传动装置；）受料斗和布料器的传动装置；l5）各层平台和小型起重机。）各层平台和小型起重机。l4炉体平台与走梯炉体平台与走梯l要求：要求：l1）各层工作平台宽度一般应不小于）各层工作平台宽度一般应不小于1200mm；l过道平台与走梯宽度一般为过道平台与走梯宽度一般为700800mm；l栏杆高度一般为栏杆高度一般为1100mm；（平台外围，过道及；（平台外围，过道及走梯）走梯）l2）平台和走梯与炉壳间的净空距离应满足冷却器）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配管操作的需要，工作平台的标高应能满足工作操作的
27、需要；操作的需要；l3）走梯上下梯之间应尽量错开，坡度不得过大，）走梯上下梯之间应尽量错开，坡度不得过大，一般以一般以45度左右为宜，不用圆钢，花纹板制作。度左右为宜，不用圆钢，花纹板制作。应设置应设置100mm左右高的踢脚板。左右高的踢脚板。l二煤气取样装置二煤气取样装置l煤气取样器作用：煤气取样器作用：l1）测定煤气温度，）测定煤气温度，CO,CO2浓度；浓度；l 2）用以监测高炉内煤气分布和利用情况，）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。作为操作人员调剂高炉依据。l操作：用卷扬机牵引，将取样钢管从高炉操作：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
28、中心共分取样口插入炉内，从炉壁至高炉中心共分59点测定煤气温度。点测定煤气温度。第二章第二章 供料设备供料设备l第一节第一节 供料系统基本概念供料系统基本概念l一一.基本概念及要求基本概念及要求l供料设备：在高炉生产中，料仓（又称料槽）上供料设备：在高炉生产中，料仓（又称料槽）上下所有的设备。下所有的设备。l作用：按照冶炼工艺的要求，将各种原燃料按质作用：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。量配成一定料批，按规定程序给高炉上料机供料。l对供料系统的要求：对供料系统的要求：1）适应多品种的要求；）适应多品种的要求；l 2）生产率要大；）生产率要大；l
29、3）原料称量准确，维持装料的稳定；）原料称量准确，维持装料的稳定；l 4）破碎要少（运输中），组成批料时）破碎要少（运输中），组成批料时进行最后过筛；进行最后过筛；l 5）设备力求简单，耐磨，便于操作和）设备力求简单，耐磨，便于操作和检修，使用寿命长。检修，使用寿命长。l二供料系统的形式二供料系统的形式l1料车上料系统料车上料系统l（1）矿石用称量车供料形式：中小高炉，）矿石用称量车供料形式：中小高炉，l缺点：缺点：l1）供料不足；）供料不足；l2）结构复杂；）结构复杂；l3）可靠性差；）可靠性差；l4）精度低。）精度低。AVI上料皮带上料皮带.avil(2)槽下带式运输机供料形式（新建），多
30、槽下带式运输机供料形式（新建），多品种矿时不实用。品种矿时不实用。l焦槽焦槽8小时，矿槽小时，矿槽16小时。小时。图为1000m3高炉供料系统示意皮带上料机的上料系统皮带上料机的上料系统l第二节第二节 称量漏斗和给料机称量漏斗和给料机l称量漏斗称量漏斗l杠杆式称量漏斗杠杆式称量漏斗l缺点：刀刃口磨损变钝后，称量精度降低缺点：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）。（支点，力点及作用点有刀口）。l2电子式称量漏斗电子式称量漏斗l（1）原理：漏斗受载后，传感元件受压变形，贴）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，在传感元件上的电阻应变
31、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这个信号经仪表放大，这种电参数可从仪表上称量读出。量读出。l（2）优点：体积小，质量轻，结构简单，装拆方）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。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（精度高，误差不超过5/1000）。）。AVI称量漏斗称量漏斗.avil3.称量漏斗闸门及传动装置称量漏斗闸门及传动装置
32、l工作原理：通过传感器把料量信号输送给电控室，然后经工作原理：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。自动或手动操作闸门，把料放入料车。l称量漏斗闸门与传动装置常见故障判断与处理方法称量漏斗闸门与传动装置常见故障判断与处理方法(见见P9)l二给料机二给料机l 链板式给料机链板式给料机l 往复式给料机往复式给料机l 振动给料机振动给料机l现常用的是振动给料机现常用的是振动给料机l振动给料机振动给料机 电磁式电磁式l 电动机式电动机式l1.电磁式振动给料机电磁式振动给料机l2电动机式振动给料机图为电动机式振动给料机l第三节第三节 振动筛振动筛l一对振动筛的要求及分
33、类一对振动筛的要求及分类l筛分：利用单层或多层筛子把颗粒按其尺筛分：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。寸大小不同分成若干粒度级别的过程。l对振动筛的要求：对振动筛的要求：l1）过筛效率要高；）过筛效率要高；l2）振动筛寿命要长；）振动筛寿命要长；l3)操作要简单；操作要简单；l4）能够实现自动化。）能够实现自动化。l分类：分类：l按工作中运动轨迹分类按工作中运动轨迹分类l 半振动筛半振动筛平面圆周运动轨迹平面圆周运动轨迹 惯性振动筛惯性振动筛l 双定中心筛双定中心筛l 双轴惯性筛双轴惯性筛定向直线运动轨迹定向直线运动轨迹 共振筛共振筛l 电磁振动筛电磁振动筛 l根
34、据振动调谐值分类根据振动调谐值分类l 近共振点工作：电磁振动筛和共振筛近共振点工作：电磁振动筛和共振筛l调谐值调谐值l 远离共振点工作：其余类型的筛远离共振点工作：其余类型的筛l双轴惯性振动筛的工作原理：在筛体的上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，产生的惯性轴布置，因此当主轴转动时，产生的惯性力力F大小相等，相位相反。大小相等，相位相反。F沿沿x轴的分力相轴的分力相互叠加使筛体直线振动。互叠加使筛体直线振动。l调谐值为调谐
35、值为56。l二双轴箱型强迫同步惯性振动筛二双轴箱型强迫同步惯性振动筛l三双电动机自同步惯性振动筛三双电动机自同步惯性振动筛l特点：双轴分别由两个异步电动机带动，其特点：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质量可以自行追随达到同步l四概率筛四概率筛l特点：特点：1）产量大，其单位面积产量是普通振动筛）产量大，其单位面积产量是普通振动筛的的5倍以上；倍以上；l 2）消耗能量小；（激振力和功率小）消耗能量小；（激振力和功率小）l
36、3）筛面用橡筛板，耐磨性高，寿命长；）筛面用橡筛板，耐磨性高，寿命长；l 4）噪音小；）噪音小；l 5）防尘较好，采用全封闭结构，设备紧凑，）防尘较好，采用全封闭结构，设备紧凑，结构简单。结构简单。l显著特点：大筛孔，多层筛面，大倾斜角。显著特点：大筛孔，多层筛面，大倾斜角。l工作原理：利用物料通过筛孔的概率差异来完成工作原理：利用物料通过筛孔的概率差异来完成筛分要求的。（筛分要求的。（36层，筛孔尺寸逐层递减）层，筛孔尺寸逐层递减）第四章第四章 上料设备上料设备l一一.作用：是把高炉冶炼过程中所需的各种原料作用：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。（如
37、矿石、焦炭、熔剂等），从地面提升到炉顶。l二二.要求：要求：（1）有足够的上料能力；）有足够的上料能力；（2）长期、安全、可靠的连续运行；）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；）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）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；的实现上料自动化；l（5）结构简单，维修方便。）结构简单，维修方便。第一节第一节 料车上料机料车上料机l一一.斜桥和绳轮斜桥和绳轮l1.斜桥斜桥l（1）采用焊接的桁架结构）采用焊接的桁架结构l（2）两条平行的轨道）两条平行的轨道l（3）两个支点（一个地面活料车坑
38、的壁上，一）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）个为平面桁架支柱，悬臂的）l2.料车轨道料车轨道料坑直轨段（料坑直轨段（60）中间段直轨（中间段直轨（=4560）卸料曲轨段卸料曲轨段l3.设计卸料曲轨应满足如下要求：设计卸料曲轨应满足如下要求：l（1）料车在曲轨上运行要平稳，应保证后车轮压在轨道）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；上而不出现负轮压；l（2）满载料车行至卸料轨道极限位置时，炉料应快速、）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；集中、准确的倒入受料漏斗中，减小炉料粒度及体积
39、偏析；l（3）空料车在曲轨顶端，能张紧绳并能靠自重自动返回；）空料车在曲轨顶端，能张紧绳并能靠自重自动返回；l（4）料车在曲轨上运行的全过程中，在牵引钢绳中引起）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；的张力变化应平缓过渡，不能出现冲击载荷；l（5）卸料曲轨的形状应便于加工制造。）卸料曲轨的形状应便于加工制造。l4.绳轮绳轮l 两对绳轮（一对在斜桥顶端，另一对在中部），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用于钢绳的导向，目前应用较多的时整体铸钢绳轮轮ZG45Bl上绳轮的高度选择方法上绳轮的高度选择方法:
40、当料车处于上限位置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的距离不小于050.7m,并保证料车具有足够的最并保证料车具有足够的最终倾角（终倾角（5560）。）。l二二.料车料车l料车组成：车体部分，行走部分和车辕部分料车组成：车体部分，行走部分和车辕部分l1.车体部分车体部分l材质：材质：915mm厚的钢板焊成，底部和两侧用铸厚的钢板焊成，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孔，车体四角制成圆弧形，车体前部的两外侧各焊
41、有一个小搭板。焊有一个小搭板。l车体外形车体外形l斜体：倒料集中，减少偏析（大中型）；斜体：倒料集中，减少偏析（大中型）；l平体：制作容易（小型）。平体：制作容易（小型）。l2.行走部分行走部分l转轴式：轮与轴固定在一起旋转；转轴式：轮与轴固定在一起旋转；l心轴式：车轮与车轴采用动配合结构。心轴式：车轮与车轴采用动配合结构。l3.车辕部分车辕部分l设计要求：设计要求：l（1）保证两根钢绳受力均匀并能相互补偿；）保证两根钢绳受力均匀并能相互补偿；l（2）能调节两根钢绳长度；）能调节两根钢绳长度；l（3）两根钢绳间距尽可能短，防止一根钢绳拉断后，）两根钢绳间距尽可能短，防止一根钢绳拉断后，另一根钢
42、绳将料车拉扁；另一根钢绳将料车拉扁；l（4）车辕长度尽量缩短，可降低炉顶绳轮高度；）车辕长度尽量缩短，可降低炉顶绳轮高度；l（5）合理选择耳轴位置。）合理选择耳轴位置。l4.料车的日常检修内容：料车的日常检修内容：l（1）更换部分磨损衬板；）更换部分磨损衬板；l（2）车轮踏面磨损严重或脱落，更换车轮或车轮组；）车轮踏面磨损严重或脱落，更换车轮或车轮组；l（3）轴承磨损严重或已损坏，更换轴承；）轴承磨损严重或已损坏，更换轴承；l（4）钢绳拉长或磨损严重，紧钢绳或更换钢绳。）钢绳拉长或磨损严重，紧钢绳或更换钢绳。l三三.料车卷扬机料车卷扬机l作用：提升料车的专用设备。作用：提升料车的专用设备。l电
43、源是电动机电源是电动机直流发电组提供直流发电组提供可控硅可控硅直流电动机直流电动机l要求：卷扬机启动性能好，停车准确，运转过要求：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。程中可调速，工作安全可靠，实现自动化操作。l 平静平静l水银断电器水银断电器 中间升两边降中间升两边降 名义速度名义速度50，起速，起速l 名义速度名义速度120，制速，制速l卷扬机房卷扬机房计算机控制计算机控制四四.料车在轨道上的运动料车在轨道上的运动（1）启动段。）启动段。实料车由料车坑启动开始运行实料车由料车坑启动开始运行l 炉顶的空料车炉顶的空料车自重自重（2）加速段。空料车即将退出
44、卸料曲轨进行直接轨道，实）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；）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；）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）低匀速运行段。实料车在卸车曲轨上匀速运行l 空料车接近料车坑终端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。）制动段。上下行料车各种运行向终端位置。l第二节第二节 带式上料机带式上料机l一一.料车上料缺点：料车上料缺点：l（1）一座）一座3000立方米高炉
45、，料车坑深达五层楼以上立方米高炉，料车坑深达五层楼以上l（2）料车体积扩大使料车容量和斜桥的质量加大）料车体积扩大使料车容量和斜桥的质量加大l（3）料车在斜桥上振动力很大，使钢绳加粗到难以卷曲）料车在斜桥上振动力很大，使钢绳加粗到难以卷曲的程度的程度l（4）料车上料）料车上料 间断式上料间断式上料 不经济不经济l二二.皮带上料机历史：皮带上料机历史：l1950年比利时采用皮带上料机年比利时采用皮带上料机l1965年在日本推广年在日本推广l一一.带式上料机优缺点带式上料机优缺点l1.优点：优点：（1）工艺布置合理；）工艺布置合理；（2）上料能力强；）上料能力强；（3）上料均匀，对炉料的破碎作用小
46、；）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）设备简单，投资较小（较料车减少40左右）；左右）；（5）工作可靠，维护方便，动力消耗少，便于自动化操作。）工作可靠，维护方便，动力消耗少，便于自动化操作。l2.缺点：缺点：l（1）占地面积大）占地面积大l（2）需要冷料（温度低于）需要冷料（温度低于120）l（3）炉料不允许夹带金属物（以防止造成皮带被刮伤和）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）纵向撕裂的事故）皮带机的构成 二二.带式上料机组成带式上料机组成l1.重要参数：重要参数：l（1）皮带上料机使用寿命）皮带上料机使用寿命67年年l（2）倾角不
47、超过）倾角不超过12l（3）水平长度）水平长度300m以上以上l（4）皮带速度）皮带速度120m/minl（5）带宽）带宽1.22.0ml2.组成组成l（1）皮带。采用钢绳芯高强度皮带（以前帆）皮带。采用钢绳芯高强度皮带（以前帆布）布）l夹心高强度胶带的特点：寿命长，抗拉力强，受拉时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。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。l（2）上，下托辊）上，下托辊l（3）装料漏斗：电磁振动给料器及分级筛将炉）装料漏斗
48、：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。料放入装料漏斗，后流到皮带上。l（4）头轮及尾轮：头轮）头轮及尾轮：头轮卸料终端卸料终端l 尾轮尾轮通过轴承座支持在基础之上。通过轴承座支持在基础之上。l（5）张紧装置：回程时，利用重锤将皮带张紧。）张紧装置：回程时，利用重锤将皮带张紧。l（6）驱动装置：电动机，减速器，制动器，驱）驱动装置：电动机，减速器，制动器，驱动滚筒。动滚筒。l（7）换带装置：换带驱动装置。）换带装置：换带驱动装置。l（8）换辊小车机构）换辊小车机构l（9）皮带清扫除尘装置。）皮带清扫除尘装置。l（10）带式上料机的料位检测。）带式上料机的料位检测。l3.现场控
49、制皮带设备的有电动机、减速机、联轴现场控制皮带设备的有电动机、减速机、联轴机、逆止器。机、逆止器。4.料位检测料位检测 lA，B给出矿，焦通过，这时卸料口开始下料发出下一个给出矿，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，料堆可以卸到皮带上的指令，L应能保证炉顶装料设备的应能保证炉顶装料设备的准备动作能够完成料头到达准备动作能够完成料头到达C点时，给出炉顶设备动作指点时，给出炉顶设备动作指令，并把炉顶设备动作信号返回，到令，并把炉顶设备动作信号返回，到D点还未返回信号，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，料头这时炉顶装料设备有问题，上料机顶机，信号
50、返回，料头则通过则通过D点，并向炉顶发出动作信号。点，并向炉顶发出动作信号。l5.皮带常见故障皮带常见故障l（1）跑偏）跑偏l首先到现场查明情况首先到现场查明情况:l一种实际确实跑偏，联系坐台人员将事故点强制，然后复一种实际确实跑偏，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。位转皮带，若还是跑偏严重，则联系相关人员处理。l另一种情况可能跑偏器坏，边强制该点、边观察维持生产，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。同时找相关人员更换。若跑偏器线断则接好。l（2）打滑）打滑l作用反映皮带转没转。首先到现场将皮带