基本概況：在高溫下，用還原劑將鐵礦石還原得到生鐵的生產(chǎn)過(guò)程。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。鐵礦石有赤鐵礦(Fe2O3)和磁鐵礦(Fe3O4)等。鐵礦石的含鐵量叫做品位，在冶煉前要經(jīng)過(guò)選礦，除去其它雜質(zhì)，提高鐵礦石的品位，然后經(jīng)破碎、磨粉、燒結(jié)，才可以送入高爐冶煉。焦炭的作用是提供熱量并產(chǎn)生還原劑一氧化碳。石灰石是用于造渣除脈石，使冶煉生成的鐵與雜質(zhì)分開(kāi)。煉鐵的主要設(shè)備是高爐。冶煉時(shí)，鐵礦石、焦炭、和石灰石從爐頂進(jìn)料口由上而下加入，同時(shí)將熱空氣從進(jìn)風(fēng)口由下而上鼓入爐內(nèi)，在高溫下，反應(yīng)物充分接觸反應(yīng)得到鐵。高爐煉鐵是指把鐵礦石和焦炭，一氧化碳，氫氣等燃料及熔劑（從理論上說(shuō)把金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng) 的金屬和礦石混合后高溫也可煉出鐵來(lái)）裝入高爐中冶煉，去掉雜質(zhì)而得到金屬鐵（生鐵）?；玖鞒?高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規(guī)定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使?fàn)t喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內(nèi)形成交替分層結(jié)構(gòu)。爐前操作一、爐前操作的任務(wù)1、利用開(kāi)口機(jī)、泥炮、堵渣機(jī)等專用設(shè)備和各種工具，按規(guī)定的時(shí)間分別打開(kāi)渣、鐵口（現(xiàn)今渣鐵口合二為一），放出渣、鐵，并經(jīng)渣鐵溝分別流入渣、鐵罐內(nèi)，渣鐵出完后封堵渣、鐵口，以保證高爐生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。2.完成渣、鐵口和各種爐前專用設(shè)備的維護(hù)工作。3、制作和修補(bǔ)撇渣器、出鐵主溝及渣、鐵溝。4、更換風(fēng)、渣口等冷卻設(shè)備及清理渣鐵運(yùn)輸線等一系列與出渣出鐵相關(guān)的工作。高爐基本操作制度:高爐爐況穩(wěn)定順行：一般是指爐內(nèi)的爐料下降與煤氣流上升均勻，爐溫穩(wěn)定充沛，生鐵合格，高產(chǎn)低耗。操作制度：根據(jù)高爐具體條件(如高爐爐型、設(shè)備水平、原料條件、生產(chǎn)計(jì)劃及品種指標(biāo)要求)制定的高爐操作準(zhǔn)則。高爐基本操作制度：裝料制度、送風(fēng)制度、爐缸熱制度和造渣制度。高爐橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技 術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好，工藝 簡(jiǎn)單 ，生產(chǎn)量大，勞動(dòng)生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，故這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的絕大部分。高爐生產(chǎn)時(shí)從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過(guò)程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵 ，還有副產(chǎn)品高爐渣和高爐煤氣。高爐熱風(fēng)爐熱風(fēng)爐是為高爐加熱鼓風(fēng)的設(shè)備，是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風(fēng)溫可以通過(guò)提高煤氣熱值、優(yōu)化熱風(fēng)爐及送風(fēng)管道結(jié)構(gòu)、預(yù)熱煤氣和助燃空氣、改善熱風(fēng)爐操作等技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。理論研究和生實(shí)踐表明，采用優(yōu)化的熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)、提高熱風(fēng)爐熱效率、延長(zhǎng)熱風(fēng)爐壽命是提高風(fēng)溫的有效途徑。鐵水罐車鐵水罐車用于運(yùn)送鐵水，實(shí)現(xiàn)鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉(zhuǎn)移或放置在混鐵爐下，用于高爐或混鐵爐等出鐵。

一、漏水造成煙道漏水的原因最主要有沖蝕腐蝕（尤其是高溫沖蝕）、交變溫差、焊縫開(kāi)裂，導(dǎo)致煙道冷卻水外溢。1、高溫沖蝕腐蝕：熱水冷卻煙道隨著環(huán)境溫度增加，金屬表而產(chǎn)生的氧化皮膜會(huì)逐漸變厚，氧化皮膜與基材間的結(jié)合強(qiáng)度會(huì)更高，足以抵抗隨后的磨粒沖擊，當(dāng)達(dá)到臨界溫度（570攝氏度）后，這時(shí)材料進(jìn)人沖蝕氧化破壞區(qū)。金屬材料具有延展性，高溫下更是如此，而氧化物則展示脆性，溫下沖蝕腐蝕破壞中，與沖蝕有關(guān)的常數(shù)可從0.8 變化到7，這與高溫下氧化或腐蝕產(chǎn)物的皮層塑性增加有較大關(guān)系，致使管壁不斷減薄，導(dǎo)致爆管漏水。2、交變溫差：煙氣對(duì)管束產(chǎn)生橫向沖刷，一方面因溫差急劇變化導(dǎo)致管束出現(xiàn)高溫膨脹與降溫收縮，產(chǎn)生外部機(jī)械應(yīng)力，由于受余熱鍋爐與下部固定支座的制約。另一方面當(dāng)管束出現(xiàn)漏水時(shí)，為迅速恢復(fù)生產(chǎn)，則立即將管束內(nèi)高達(dá)近300攝氏度的熱冷卻水排出降到室溫，補(bǔ)焊后再補(bǔ)水。因此管束應(yīng)力無(wú)法消除，極易產(chǎn)生疲勞脆化，最終出現(xiàn)橫向裂紋。3、焊縫開(kāi)裂漏水形成粘結(jié)性爐膛：為確保煙氣收集質(zhì)量，減少煙氣外溢，管間采用鋼板滿焊作筋板隔離，焊接過(guò)程中由于焊條操作角度、電流選擇不當(dāng)?shù)?，?dǎo)致管壁局部變薄，同時(shí)滿焊過(guò)程中管束將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，在應(yīng)力釋放時(shí)會(huì)對(duì)管壁產(chǎn)生變形出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致漏水。因此，當(dāng)煙道（此外還包括吹氧管、下料孔煙道、水冷爐口等）出現(xiàn)漏水時(shí)，外溢的水在高溫下迅速形成霧氣與冷卻高溫?zé)焿m，形成粘結(jié)性與粘附性的爐渣粘附在管束上。二、非正常的冶煉工藝1、由于轉(zhuǎn)爐冶煉任務(wù)繁重，操作中為多產(chǎn)鋼而采取增大裝人量而減少爐容比，提高供氧強(qiáng)度，縮短供氧時(shí)間，導(dǎo)致?tīng)t渣外溢，處理方式上，操作人員通過(guò)吹氧管用高壓氧氣強(qiáng)制吹掃熾熱的紅渣，一方面高溫下管束表面開(kāi)始氧化，出現(xiàn)高溫沖蝕，另一方面爐渣在氣流的作用下急劇磨蝕管束工作表面，造成管壁減薄變形，出現(xiàn)縱向裂紋。2、其他：冶煉中熱平衡對(duì)煙道堵塞有較大影響，又加增大裝入量，往往出現(xiàn)冶煉時(shí)產(chǎn)生的煙氣量大于系統(tǒng)抽出量，致使煙氣外溢嚴(yán)重，部分粘附性較強(qiáng)的渣就粘附在管束上，非正常的轉(zhuǎn)爐爐形也會(huì)造成影響，控制得好對(duì)影響不明顯，一且爐形出現(xiàn)扁形或爐膛過(guò)小等將會(huì)出現(xiàn)爐渣外溢嚴(yán)重時(shí)還夾帶金屬，粘附在水冷爐口上，導(dǎo)致?tīng)t口直徑變小，在風(fēng)機(jī)的強(qiáng)制抽力作用下，高溫?zé)煹缼Ы饘俚脑M(jìn)入各區(qū)，堵塞煙道。

汽化冷卻是采用軟化水以汽化的方式（充分利用了水汽化潛熱大的優(yōu)點(diǎn)）冷卻鋼鐵冶金設(shè)備并吸收大量的熱量從而產(chǎn)生蒸汽的裝置。其工作過(guò)程是，高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)汽化器（汽化煙道壁面），煙氣與汽化器存在著較大的溫差，發(fā)生熱傳遞， 高溫?zé)煔鈱⒆陨淼臒崃總鬟f給受熱面，同時(shí)自身溫度降低。受熱面另一側(cè)蒸發(fā)管中的水吸收煙氣熱量部分被蒸發(fā)，并在蒸發(fā)管內(nèi)形成了汽水混合物。由于水蒸氣的密度相對(duì)與水較小，在壓強(qiáng)的作用下蒸氣在蒸發(fā)管內(nèi)上升，通過(guò)上升管最終進(jìn)入汽包，經(jīng)過(guò)汽水分離，水蒸氣從汽包引出進(jìn)入蓄熱器存儲(chǔ)，最后送入蒸汽管網(wǎng)供生產(chǎn)生活使用。同時(shí)水下降到蒸發(fā)管底部重新進(jìn)入到汽化器的下聯(lián)箱內(nèi)，補(bǔ)充的水供給蒸發(fā)管內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)使用。如此反復(fù)循環(huán)，不斷冷卻高溫?zé)煔?，產(chǎn)生蒸氣。漯河定制三川鋼鐵機(jī)械制作優(yōu)點(diǎn)（1）采用水冷卻時(shí)，一般用工業(yè)水，由于其硬度較高，所以管道易結(jié)垢， 結(jié)垢后傳熱系數(shù)變小，影響傳熱效果，同時(shí)使部分管道發(fā)生過(guò)熱燒壞。當(dāng)采用汽化冷卻時(shí)，一般用軟水可以避免結(jié)垢，從而可延長(zhǎng)水冷管的使用壽命，減小檢修的工作量。（2）用工業(yè)水冷卻時(shí)，冷卻水全部排放掉，其帶走的熱量全部流失，未得到回收利用，采用汽冷方式，不但達(dá)到冷卻了煙氣的目的，而且可以產(chǎn)生蒸氣回收大量熱能供生產(chǎn)、生活方面使用，如果蒸氣質(zhì)量較好甚至可以用來(lái)發(fā)電， 極大的降低了煉鋼成本，有效的降低了能耗。同時(shí)也是貫徹治理三廢，綜合利用這一政策的部分措施。（3）從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，汽化冷卻省水省電，綜合投資費(fèi)用較少，而且返本較水冷快。

轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝各項(xiàng)指標(biāo)取決于鐵水的化學(xué)成分，而對(duì)鐵水的主要要求是含硫量低（低于0.03%），相應(yīng)要求較高含硅（0.7%-0.9%）及具有優(yōu)化造渣所需的錳量（0.8%-1.0%）。煉鐵煉鋼各階段脫硫過(guò)程理化規(guī)律及動(dòng)力特性分析表明，在動(dòng)力方面，在鐵水中比在鋼水中更容易保證脫硫反應(yīng)，因?yàn)樵诤剂枯^高及氧化度較低條件下硫具有更高的活性。然而在高爐煉鐵當(dāng)中很難脫硫，因?yàn)樵诟郀t一系列復(fù)雜的氧化—還原反應(yīng)中，深脫硫的各種熱動(dòng)力條件的能量不可避免地會(huì)增高硅含量并因此導(dǎo)致石灰及焦炭消耗的增加及產(chǎn)量的下降。因此，生產(chǎn)低硫鐵需周密策劃工藝，采用含硫最少的爐料及制備高堿度混成渣。在轉(zhuǎn)爐吹煉中脫硫也無(wú)效果，因?yàn)殇撛抵羞_(dá)不到平衡狀態(tài)，渣與鋼間的硫分配系數(shù)因熔池氧化度高及碳含量低，僅為2-7。如此低的硫分配系數(shù)使得難以在轉(zhuǎn)爐冶煉中實(shí)現(xiàn)深脫硫，并導(dǎo)致煉鋼生產(chǎn)在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上的巨大消耗。無(wú)論是在高爐煉鐵，還是在轉(zhuǎn)爐煉鋼當(dāng)中都保證不了金屬有效脫硫所需的熱動(dòng)力條件，因此進(jìn)行高爐煉鐵及轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中的深脫硫研究，在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上都是不可取的。而合理的作法是將脫硫過(guò)程從高爐及轉(zhuǎn)爐中分離出來(lái)。這就可簡(jiǎn)化燒結(jié)—高爐—轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)流程降低生產(chǎn)成本。將脫硫從高爐及轉(zhuǎn)爐中分離出來(lái)，使高爐爐外脫硫成為設(shè)計(jì)大型聯(lián)合鋼廠和重要工藝環(huán)節(jié)，在冶煉低硅鐵的同時(shí)不必再為保證轉(zhuǎn)爐中的精煉進(jìn)行代價(jià)很高的高爐爐外脫硅。鐵水原始硅含量低還可降低錳含量。在氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼中錳的作用非常重要，它決定著及早造渣所需的條件并對(duì)出鋼前終點(diǎn)鋼水氧化度起調(diào)節(jié)作用，長(zhǎng)期實(shí)踐證明，需設(shè)法使鐵水中錳保持0.8%-1.0%的水平，因而在燒結(jié)混合料中必需補(bǔ)充錳，而這就提高了成本。燒結(jié)—高爐—轉(zhuǎn)爐各流程錳平衡分析表明，上述錳在高爐里還原、然后在轉(zhuǎn)爐里氧化導(dǎo)致錳原料及錳本身不可彌補(bǔ)的巨大損失，而且還給各生產(chǎn)流程操作增加很多麻煩。在碳含量很低（0.05%-0.07%）條件下停止吹煉時(shí)，氧化度的影響如此之大，以致會(huì)把錳的最終含量定在極窄范圍內(nèi)，實(shí)際上已很少再與鐵水原始錳含量相關(guān)。在這種條件下，盡管鐵水原始錳含量達(dá)0.5%-1.2%，但鋼的最終錳含量實(shí)際上都一樣（0.07%-0.11%）。因此在當(dāng)代轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝條件下（各爐次都有過(guò)吹操作），沒(méi)必要在燒結(jié)混合料中使用含錳原料來(lái)提高鐵水原始錳含量，更合理的作法是冶煉低錳鐵。同時(shí)為節(jié)約低錳鐵在轉(zhuǎn)爐煉鋼中脫氧的用量，研究直接采用錳礦石的效果具有重要意義。對(duì)眾多爐次進(jìn)行工業(yè)平衡計(jì)算所得工藝指標(biāo)的對(duì)比表明，冶煉鐵水不添加錳礦石，而在轉(zhuǎn)爐煉鋼中添加錳礦石，與用含錳1.13%的鐵水煉鋼，這兩種煉鋼法相比，前者每噸生鐵可節(jié)省錳礦石15.3kg.此外，還可減少錳鐵1.3kg/t鋼、石灰5kg/t，氧氣2.17m3/t的耗量，并可大大縮短吹煉時(shí)間。鐵水中硅、錳含量低及無(wú)需脫硫，這些條件會(huì)改變?cè)煸鼨C(jī)理及動(dòng)力特性，因?yàn)檫@時(shí)石灰消耗下降，渣量減少，渣堿度及氧化度增高。在這樣的條件下，渣的精煉功能只限于鐵水脫磷。這樣就能在轉(zhuǎn)爐冶煉本身中多次利用渣，使渣具有很高的精煉能力。根據(jù)這一原則開(kāi)發(fā)出轉(zhuǎn)爐煉鋼新工藝，即在轉(zhuǎn)爐煉鋼本身中多次（3-5次）利用后期渣（循環(huán)造渣）。采用這樣的工藝可降低石灰消耗及渣中鐵損。及早造就高堿度氧化渣，及使硅、錳含量低可提供鋼水深脫磷所需的強(qiáng)勁動(dòng)力。