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钢铁学院教案用纸
课程章节名称 项目三 高炉炼铁生产认知
教学目的、要求 ●掌握炼铁生产的任务和高炉生产工艺流程;了解高炉炼铁车间的平面布置形式;掌握高炉产品的用途与分类。会描述高炉炼铁生产工艺流程;会计算高炉炼铁生产主要技术经济指标。 ●掌握现代高炉原料供应系统、上料系统、炉顶布料系统的工艺流程;了解高炉上料主要设备的结构、用途、工作原理;了解钟式炉顶结构;了解无钟炉顶主要设备的结构、用途、工作原理。正确进行高炉槽下原料的筛分、称量与运输操作;正确进行高炉无钟炉顶布料操作。 ●熟知高炉送风系统的工艺流程;了解高炉热风炉的结构、用途、工作原理。能够根据要求正确进行热风炉的烧炉操作和换炉操作。 ●掌握高炉煤气干法除尘与湿法除尘的工艺流程及其特点;了解炉顶各种管道和阀门的位置，作用与结构;了解重力除尘器、旋风除尘器、文氏管、比肖夫洗涤塔的结构和工作原理;了解布袋除尘器的结构、工作原理。 正确进行布袋除尘器的反吹清灰操作。 ●掌握高炉风口平台及出铁场的工艺布置;了解高炉渣铁沟和撇渣器的构造;了解炉前主要设备的性能、结构和工作原理;了解铁水与炉渣的处理设备及工艺。能够正确进行出铁操作。
重点 难点 1. 熟悉高炉炼铁生产工艺流程，计算高炉炼铁生产主要技术经济指标。 2. 在熟悉现代高炉原料供应系统、上料系统、炉顶布料系统基本工艺和设备的基础上，学会高炉槽下原料的筛分、称量、运输、高炉无钟炉顶布料等基础操作。 3. 在熟悉高炉送风系统的工艺流程和设备的基础上，进行热风炉烧炉和换炉等基本操作。 4. 在熟悉高炉煤气干法除尘与湿法除尘的工艺流程和相关设备的基础上，正确进行布袋除尘器的反吹清灰操作。 5. 在熟悉高炉风口平台及出铁场的工艺布置和炉前设备的基础上，正确进行出铁操作。
教学环节时间分配 5课时
教学手段、教学方法和实施步骤 多媒体
授课内容: 高炉炼铁的工艺流程 冶炼过程中，炉料（矿石、熔剂、焦炭）按照确定的比例通过装料设备分批地从炉顶装入炉内。从下部风口鼓入的高温热风与焦炭发生反应，产生的高温还原性煤气上升，并使炉料加热、还原、熔化、造渣，产生一系列的物理化学变化，最后生成液态渣，铁聚集于炉缸，周期地从高炉排出。煤气流上升过程中，温度不断降低，成分逐渐变化，最后形成高炉煤气从炉顶排出。 供料系统，送风系统，喷煤系统，渣铁处理系统，煤气除尘系统。 高炉上料系统 现代高炉对供料和上料系统的要求，高炉上料方式：料车上料和皮带机上料。 高路上料设备 贮矿（焦）槽，闭锁装置，运输设备，振动筛，称量漏斗，料车坑，料车上料机，带式上料机。 高炉炉顶设备 1.双钟炉顶设备 双钟炉顶设备的组成：受料漏斗，布料器，装料器，大小钟的传动机构。 2.双钟炉顶的装料过程 炉料由料车（或带式运输机）按一定程序和数量倒入受料漏斗后进入小料斗，然后根据布料器的工作制度旋转一定角度，打开小料钟，把小钟漏斗内的炉料装入大料钟料斗。一般来说，小料钟工作四次以后，大料钟料斗内装满一批料。待炉喉料面下降到预定位置时，提起探尺设备，同时发出装料指示，打开大钟（此时小料钟应关闭），把一批料装入炉喉料面。 3. 并罐式无钟炉顶 由受料漏斗（包括上部闸门）、料罐（包括上下密封阀及下部闸门）、叉形管、中心喉管、旋转溜槽以及传动、均压、冷却系统等组成。 4. 串罐式无钟炉顶 串罐式无钟炉顶上下料罐同心重叠布置，上罐起受料和贮料作用，仅在下罐设上、下密封阀、料流调节阀和称量装置，称量不受外界影响，称量精度高;设备高度与并罐式炉顶基本一致;由于串罐式无料钟与高炉同心，不仅减少炉料的偏析，而且减少了炉料运动的撞击，减少破损，以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，事故率低，维修量相应减少。但当一个料罐出现故障时，高炉要休风。串罐式无钟炉顶的各部件与并罐式相似。 高炉槽下炉料的筛分、称量与运输操作 设备点检；装料参数的输入；称量斗备料操作；集中称量斗的备料操作；集中称量斗的放料操作。 高炉炉顶布料操作 设备点检；系统的自动操作；系统的手动操作； 热风炉类型与结构 1.内燃式热风炉 结构：它由大墙、燃烧室、蓄热室、炉壳、炉箅子、支柱、管道及阀门等组成，燃烧室和蓄热室之间用隔墙隔开。 煤气和助燃空气由管道经阀门送入燃烧器，并在燃烧室内燃烧，燃烧的热烟气向上运动经过拱顶时改变方向，再向下穿过蓄热室，进入烟道，经烟囱排入大气。在热烟气穿过蓄热室时，将蓄热室内的格子砖加热。格子砖被加热并蓄存一定热量后，热风炉停止燃烧，转入送风。送风时冷风从下部冷风管道经冷风阀进入蓄热室，通过格子砖时被加热，经拱顶进入燃烧室，再经热风出口、热风阀、热风总管送至高炉 2.外燃式热风炉 外燃式热风炉由内燃式热风炉演变而来，其工作原理与内燃式热风炉完全相同，只是燃烧室和蓄热室分别在两个圆柱形壳体内，两个室的顶部以一定方式连接起来。不同形式外燃式热风炉的主要差别在于拱顶形式。按两个室顶部连接方式的不同，可以将外燃式热风炉分为四种基本结构形式：柯柏式，地得式，马琴式，新日铁式。 3.顶燃式热风炉 中国首钢型顶燃式热风炉；俄罗斯卡鲁金顶燃式热风炉；球式热风炉。 热风炉的操作制度 1.热风炉烧炉指标的确定 顶拱温度的确定；废气温度的确定； 2.热风炉的燃烧制度 固定煤气量，调节空气量；固定助燃空气量，调节煤气量；煤气量和助燃空气量都不确定。合理燃烧周期的确定。合理燃烧的判断。热风炉的调火原则：以煤气压力为基础，以煤气流量为参考，以调节空气量和煤气量为手段，达到炉顶温度上升目的。 3.热风炉的送风制度 高炉配备3座热风炉时，送风制度有两烧一送，一烧两送和串并联交叉送风3种。配备4座热风炉时，主要送风制度有三烧一送、并联送风和交叉并联3种。 高炉煤气管道与粗除尘设备 1. 煤气输送管道与阀门 高炉煤气由炉顶封板（炉头）引出，经导出管、上升管、下降管进入重力除尘器。从高炉炉顶到粗除尘设备之间的煤气管道称为荒煤气管道，从粗除尘设备到精细除尘设备之间的煤气管道称为半净煤气管道，精细除尘设备以后的煤气管道为净煤气管道。 2.煤气管道阀门 煤气管道阀门和煤气遮断阀。 3.粗除尘设备 重力除尘器属粗除尘设备，使用历史悠久、运行可靠，是高炉煤气除尘系统中应用最广泛的一种除尘设备。 高炉湿法除尘工艺及设备 1.湿法除尘工艺 传统高炉常用的煤气清洗工艺是塔后调径文氏管系统（简称塔文系统）。近年来国内外大型高炉煤气清洗主要采用串联双级文氏管工艺（简称双文系统）和环缝洗涤塔工艺。 2.湿法除尘设备 半精细除尘设备的作用和主要设备； 精细除尘设备高能文氏管的组成和除尘原理； 干法布袋除尘工艺及设备 1.干法除尘工艺 重力除尘器+静电除尘器； 重力除尘器+布袋除尘器。 2.干法除尘设备 布袋除尘器的组成、结构； 静电除尘器的结构、工作原理 布袋除尘器的反吹清灰操作 1. 收到清灰信号后，选择反吹箱体 2. 箱体卸灰（上球阀常关） 炉前工作平台 1.风口工作平台 风口平台一般比风口中心线低1150～1250mm。用于更换风口装置、存放风口、直吹管等备品备件，操作人员在这里可以通过风口观察炉况、更换风口、检查冷却设备、操纵一些阀门等。 2.出铁场 在出铁口一侧延长并加宽了的炉前工作平台。 3.渣、铁沟 主沟，铁水沟，渣沟，流嘴，撇渣器。 渣铁系统主要设备 1.开铁口机 要求和分类； 常用方法：单杆钻孔法，双杆钻捅法，埋置钢棒法。 钻孔式开铁口机的特点、组成、工作原理； 冲钻式开铁口机的特点、结构、工作原理； 堵铁口泥炮的分类、要求； 铁水罐车的结构、分类 2. 炉渣水淬处理工艺及设备 出铁口的维护 1.炉前操作的指标 出铁正点率；铁口深度合格率。 2.出铁口的维护 出铁口的构造、工作条件和维护。 出铁操作 1.高炉铁口操作标准 （1）安全、正点、均衡、出净渣铁。 （2）铁口深度符合本高炉目标管理值。 （3）铁口角度符合本高炉目标管理值。 （4）流铁量符合本高炉目标管理值。 （5）全风出铁，堵口不跑泥等。 2.出铁前的准备 3.开铁口 4.出铁过程中的操作 5.堵铁口前的准备工作 6.堵铁口操作 7.退炮
课堂讨论 干法除尘和湿法除尘的相似处与区别
课外思考、练 习及作业题 课后习题
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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