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第一篇 工艺篇 1

第1章 高炉炼铁生产概述 1

1.1高炉炼铁生产工艺过程 1

1.2高炉炉内冶炼过程 3

1.2.1高炉炉内冶炼特征 3

1.2.2高炉操作基本制度 5

1.3高炉冶炼产品及用途 6

1.3.1生铁 6

1.3.2高炉炉渣 8

1.3.3高炉煤气 8

1.3.4高炉炉尘 9

1.4高炉生产技术经济指标 9

第2章 高炉炼铁原燃料及使用标准 12

2.1铁矿石的种类及使用标准 12

2.1.1铁矿石的种类 12

2.1.2高炉冶炼对铁矿石的质量要求 13

2.1.3烧结矿、球团矿国家标准 13

2.2燃料的种类及使用标准 16

2.2.1燃料的种类 16

2.2.2高炉冶炼对燃料的质量要求 16

2.3熔剂的种类及使用要求 20

2.3.1熔剂的种类 20

2.3.2熔剂的使用标准 21

2.4辅助原料 21

第3章 高炉炼铁的基本原理 22

3.1炉料蒸发、分解和挥发 22

3.1.1水分蒸发 22

3.1.2结晶水分解 22

3.1.3碳酸盐分解 23

3.1.4碱金属挥发 25

3.2高炉内还原理论 28

3.2.1铁氧化物的还原反应 28

3.2.2铁氧化物的间接还原和直接还原比较 35

3.2.3硅、锰、磷的还原 41

3.2.4生铁的形成和渗碳 44

3.3高炉内造渣过程及脱硫 46

3.3.1高炉炉渣的成分和作用 47

3.3.2高炉炉渣的性质及影响因素 48

3.3.3炉渣性质对高炉冶炼的影响 55

3.3.4造渣制度的选择和调整 56

3.3.5高炉内造渣过程 57

3.3.6高炉内脱硫 59

3.4炉缸燃料的燃烧 65

3.4.1风口前燃料的燃烧反应 66

3.4.2理论燃烧温度 68

3.4.3回旋区和燃烧带 69

3.4.4煤气上升过程中的变化 73

3.5炉料和煤气的相向运动 76

3.5.1炉料运动 76

3.5.2煤气运动及分布 81

第4章 高炉操作制度的选择与调整 90

4.1送风制度 90

4.1.1风量 90

4.1.2风压 92

4.1.3热风温度 94

4.1.4喷吹量 95

4.1.5富氧量 97

4.1.6鼓风湿度 98

4.1.7风口尺寸 99

4.1.8送风制度合理性的判断 99

4.2装料制度 101

4.2.1影响炉料分布的因素 101

4.2.2装料制度的调剂 106

4.3造渣制度 107

4.3.1对造渣制度的要求 107

4.3.2造渣制度的选择 107

4.4热制度 108

4.4.1影响热制度的因素 108

4.4.2热制度的选择 109

4.4.3热制度的调剂 110

4.5冶炼制度的调整 112

第5章 高炉炉况判断 113

5.1直接观察判断炉况 113

5.1.1看出铁 113

5.1.2看出渣 113

5.1.3看风口 113

5.1.4看料速和探尺运动状态 116

5.2间接观察（利用仪器仪表）判断炉况 116

5.2.1高炉监测仪表的种类 116

5.2.2利用热风压力、冷风压力、煤气压力、压差判断炉况 117

5.2.3利用冷风流量、热风流量判断炉况 118

5.2.4利用炉顶、炉喉、炉身温度判断炉况 118

5.2.5利用透气性指数判断炉况 119

5.2.6利用炉顶摄像、炉顶煤气成分分析仪判断炉况 120

5.3综合判断炉况 120

第6章 高炉冶炼过程失常和处理 122

6.1影响炉况波动的因素 122

6.2正常炉况的表现 122

6.3失常炉况的判断和处理 123

6.3.1炉温失常 123

6.3.2煤气分布失常 126

6.3.3偏料 130

6.3.4低料线 131

6.3.5悬料和恶性悬料 132

6.3.6崩料和连续崩料 134

6.3.7炉缸冻结 136

6.3.8炉墙结厚 141

6.3.9高炉结瘤 142

6.4高炉事故处理 148

6.4.1风口灌渣 148

6.4.2炉缸、炉底烧穿 149

6.4.3高炉上部炉衬脱落 150

6.4.4鼓风机突然停风 151

6.4.5突然停水 151

6.4.6突然停电 152

第7章 高炉休风、送风、开炉、停炉、封炉操作 153

7.1高炉休风、送风操作 153

7.1.1高炉短期休风与送风 153

7.1.2高炉长期休风与送风 156

7.1.3特殊休风 160

7.2高炉开炉 161

7.2.1烘炉 161

7.2.2开炉准备 164

7.2.3开炉料计算 166

7.2.4开炉操作 172

7.3高炉停炉 176

7.3.1停炉前的准备 176

7.3.2停炉方法 177

7.4高炉封炉 177

7.4.1封炉前准备 177

7.4.2封炉操作 178

第8章 炼铁简易计算 180

8.1出铁量计算 180

8.2石灰石用量的计算 181

8.3出渣量计算 182

8.4冶炼周期计算 182

8.5变料计算 184

8.5.1矿石成分变化时的计算 184

8.5.2焦炭成分变化时的计算 185

8.5.3其他因素变化时的计算 185

第二篇 设备篇 189

第9章 高炉本体 189

9.1高炉炉型 189

9.2高炉炉衬 191

9.2.1炉衬的作用 191

9.2.2炉衬的工作条件及破损机理 191

9.2.3高炉用耐火材料 194

9.2.4高炉炉衬的设计 196

9.3高炉冷却 199

9.3.1冷却设备的作用 199

9.3.2高炉冷却介质 199

9.3.3高炉冷却设备 200

9.4高炉钢结构 200

9.5高炉基础 203

第10章 高炉上料及炉顶装料设备 204

10.1高炉上料设备 204

10.1.1料车式上料机 204

10.1.2带式上料机 207

10.2炉顶装料设备 207

10.2.1钟式炉顶装料设备 208

10.2.2无钟炉顶装料设备 212

10.3均压装置 220

10.4探料装置 221

10.4.1探料尺 222

10.4.2微波式料面计 222

10.4.3激光料面计 222

10.4.4用放射性同位素测量高炉料线位置 223

10.4.5高炉料面红外线摄像技术 223

第11章 渣铁处理设备 225

11.1风口平台及出铁场 225

11.1.1风口平台及出铁场 225

11.1.2铁口、渣铁沟和撇渣器 226

11.1.3摆动溜嘴 228

11.2炉前设备 229

11.2.1开铁口机 229

11.2.2堵铁口泥炮 231

11.2.3堵渣口机 232

11.2.4炉前吊车 235

11.2.5换风口机 235

11.3铁水处理设备 237

11.3.1铁水罐车 238

11.3.2铸铁机 238

11.4炉渣处理设备 241

11.4.1水淬渣生产 241

11.4.2干渣生产 246

11.4.3渣棉生产 246

11.4.4膨渣生产 247

11.4.5冲渣注意事项 247

第12章 送风设备 248

12.1热风炉 248

12.1.1内燃式热风炉 248

12.1.2外燃式热风炉 250

12.1.3顶燃式热风炉 251

12.1.4球式热风炉 251

12.2鼓风机 252

12.2.1高炉冶炼对鼓风机的要求 252

12.2.2常用高炉鼓风机种类 253

12.3热风炉附属设备 255

12.3.1燃烧器 255

12.3.2热风炉的管道与阀类 255

第13章 煤气净化设备 260

13.1煤气除尘设备及原理 263

13.1.1粗除尘设备 263

13.1.2半精细除尘设备 264

13.1.3精细除尘设备 266

13.2脱水器 268

13.2.1重力式脱水器 269

13.2.2挡板式脱水器 269

13.2.3填料式脱水器 269

13.3煤气除尘系统附属设备 269

13.3.1荒煤气管道 269

13.3.2煤气遮断阀 271

13.3.3煤气放散阀 271

13.3.4煤气切断阀 272

13.3.5调压阀组 272

第14章 喷吹设备 274

14.1煤粉制备系统 275

14.1.1煤粉制备工艺 275

14.1.2制粉主要设备 276

14.2煤粉喷吹系统 283

14.2.1喷吹工艺 283

14.2.2喷吹主要设备 287

附录1高炉炼铁工理论知识复习题 292

附录2高炉炼铁工理论知识复习题参考答案 302

附录3高炉炼铁工实际操作内容及评分标准 306

参考文献 321