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收藏词条   编辑词条 出铁场

创建时间:2008-08-02

高炉炼铁最终产品铁水与炉渣的排放与收集场所。是高炉炉前高温、多尘、劳动繁重的作业区。

布置

中国的小高炉一般只有1个铁口1个出铁场,没有后续炼钢的铁厂里,出铁场上还装有铸铁机,铁水排出高炉后直接铸成铁块;中型高炉也只有1个铁口1个出铁场,场的两侧或布置有铁水运输线和炉渣运输线,用铁水罐和渣罐运输,或一侧布置为铁水运输线,用铁水罐运输铁水,另一侧为冲渣沟道,将炉渣冲为水渣。1000m3级高炉有的是一个铁口1个出铁场,有的是两个铁口1个出铁场,还有两个铁口两个出铁场的。2000m。以上高炉均设两个铁口两个出铁场,3000m3以上高炉则需要3~4个铁口,2~4个出铁场。出铁场布置采用岛式或半岛式,出铁场与渣铁运输线相垂直。出渣一般是在炉前以冲水渣与干渣坑相结合的办法处理(见高炉炉渣)。两个以上铁口的高炉其出铁场布置时要考虑铁口间的夹角不能过小,尽可能均衡分布,还要考虑渣铁沟不能太长,以减轻炉前的劳动量。有3种具代表性的大型高炉出铁场:(1)中国宝山钢铁(集团)公司(宝钢)1号高炉(4063m3)。设有两个对称的出铁场4个铁口,每个出铁场上布置两个铁口(见图1),两个铁口间夹角40,每个出铁口都有两条专用鱼雷车停放线与出铁场垂直布置,这样可以缩短铁沟长度,减少出铁时铁水温度下降和铁沟的维护。但官是一侧出渣,两个铁口的炉渣要引到另两个铁口的渣沟一侧,致使渣沟长达350m以上,渣沟修补工作量很大。宝钢3号高炉改变了1号高炉这种出铁场布置,改为两侧出渣,扩大了两个铁口间的夹角,并使渣沟的长度比1号高炉的缩短了50%。(2)日本住友公司鹿岛厂3号高炉(5053m3)。设置了4个出铁场(见图2),4个铁口相互垂直呈90布置,分布均匀,铁沟渣沟都较短,渣坑布置在对角两侧。(3)俄罗斯的新利佩茨克厂6号高炉(3200m)、克里沃罗格厂9号高炉(5026m)和契列泊维茨克厂5号高炉(5500m)都具有独特的圆形出铁场(见图3),炉渣全部冲为水渣,不设渣坑,4个铁口均匀分布,渣沟铁沟都很短。

铁沟和渣沟 

铁沟分主沟和支沟。主沟有固定型和活动型两种。一般中小高炉采用捣打内衬的固定型主沟;大型高炉采用高级耐火材料浇注的活动型主沟,它可以被吊到炉台下进行检修。主沟要有一定的长度(大高炉20m左右,中小高炉8~14m)和坡度(大高炉2%~5%,中小高炉8%~10%),铁水在沟内流速低于1.5~1.7m/min以保证渣铁在主沟内充分分离,渣中带铁率小于O.1%。在生产中主沟还有贮铁式和非贮铁式之分。一般中小高炉是非贮铁式出铁,大型高炉多铁口出铁则采用贮铁式出铁(例如宝钢高炉),这样出铁时从铁口涌出的渣铁不会直接冲击沟底内衬,减轻磨损的程度,但是应用贮铁式主沟时要求铁水温度高,并采取一定的保温措施。在主沟的末端还设有撇渣器(俗称沙口或小坑),利用渣铁的密度差,用挡板把炉渣挡住,只让铁水从挡板下面通过,达到渣铁分离的目的。现在多用碳捣或碳砖砌筑的撇渣器,也有用高级耐火材料浇注的,寿命可达数个月,不少厂还使用整体吊换的活动撇渣器。铁支沟的结构与主沟相同,坡度一般为5%~6%,流嘴处可达10%。

 

              桥式起重

 

                                                   桥式起重机
图2  日本住友公司鹿岛厂3号高炉出铁场平面布置图

渣沟一般采用铸铁槽上面加一层垫沟料或浇注料预制件。在有渣口的高炉上,上渣沟坡度较大约20%~30%,下渣沟坡度一般为6%。为了回收渣中残铁,保证冲水渣的安全,大型高炉上(例如宝钢)在渣沟系统中还设有一个残铁罐,炉渣流经残铁罐然后溢流入之后的渣沟,这样渣中带的残铁可在残铁罐中沉积下来。有些大中型高炉上则在渣沟系统设残铁坑,起到残铁罐同样的作用。

炉前设备 

为保证高炉顺利出铁出渣、改善劳动条件和减轻劳动强度,出铁场上设有铁口开堵机、换风口机等各种炉前设备。

铁口开堵机械 

开口机有钻孔式、冲击式和冲钻式。中小高炉一般采用钻孔式,现已改进为带吹风钻头的,随钻进随吹灰,既可冷却钻头,提高钻进速度,又可根据吹灰情况判断钻进深度;大型高炉采用冲钻式,一般先用钻杆以旋转方式钻进,到一定距离后边打边旋转前进,在钻头到达指定深度位置后,改用钎杆,钎杆可正反双向打击,正打击为打通铁口,反打击从铁口拔出钎杆。堵铁口机械为泥炮,现代泥炮有电动和液压两种。由于液压传动能可靠地得到很高的活塞推力,而且设备自重轻,所以广泛地应用于大中小高炉上。大高炉上则采用矮炮身高压力的液压泥炮,打泥压力最大可达600t,泥炮的每个动作都由单独液压缸控制。控制机能优越,既能自动运转,也可手动操作,有的还能通过携带式操作器遥控。矮身炮还可安装在风口平台下的空间里,使铁口上方的风口能得到如同其他风口那样的观察等。现代大型高炉还设有填泥机与换钎机等辅助设备,前者把炮泥机械化地填入泥炮,后者用机械手换装钎杆。有的高炉还装有铁口自动烧氧气的装置。

换风口机 

换风口机由卸风口机与装风口机两套机具组成,它们具有相似的结构。宝钢使用的是小车式结构,更换风口时将小车吊运至风口处进行操作。先将小车上的水平支柱顶住风口二套外边,再通过柱销将车体固定。将装有卸风口工具的横梁对准风口中心,启动主油缸将工具伸入风口,钩住风口并用气锤冲击风口使之脱离二套,用主油缸将风口拉出,然后解开车体,连同风口一起运出,到指定地点卸下风口。装风口的过程和卸风口操作相反,将装风口机连同新风口钩住,然后将风口送入,开动气锤向里锤击将风口装好。

图3俄罗斯新利佩茨克厂6号高炉出铁场平面布置图

 

除尘装置 

出铁场高温多尘,出铁时,出铁口与铁水流入铁水罐处,烟尘弥漫,环境恶劣。小高炉大多没有专门的除尘装置,靠厂房的自然通风排尘。在现代化的大型高炉上设有专门的除尘装置。以宝钢为例,专门的除尘装置分为一次除尘和二次除尘两类。一次除尘是处理炉前主沟、撇渣器、铁沟、残铁罐、摆动流嘴、泥炮口及铁沟修理场等处产生的烟尘。办法是密封加罩抽风,抽出气体经反吹风布袋除尘器净化后排入大气(含尘量<5mg/m),一次除尘的总烟尘量约为21.7t/d,占出铁场总尘量的87%。铁渣沟加盖后出铁场总散热量为60×104kJ/h,单位散热量为5.8~5.9kJ/m3.h,使出铁场基本上属于常温车间,从根本上改善了出铁场的高温环境。二次除尘主要处理开堵铁口时冲出的大量烟气,宝钢1号高炉采用垂幕除尘,即在铁口前方用幕帘将铁口三面围住,出铁时放下,堵铁口后拉起,所用抽风机与一次除尘相同。这种垂幕放下与拉起笨重,抽风能耗大,尚需改进。宝钢其他高炉已改为铁口区局部除尘。日本有的厂利用出铁场屋顶和天窗作为烟尘收集罩,借厂房的上升气流除烟尘,或者在天窗内安装电除尘器进行二次除尘。

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