高炉车间原料系统 原料系统是指各种原料运λ高炉车间到装λ髙炉的一系列设施。原料系统包括;卸料、堆料、冶炼前的 准备(破碎、筛分、混匀);运输到贮矿槽上;按髙炉的需要配料、称量;装入料车或上料皮带,经过炉顶装 料装置装入髙炉等。对现代髙炉的原料系统的要求是 第一,保证连续地、均衡地供应髙炉治炼所需的原料,并为进一步强化冶炼留有余地; 第二,在贮运过程中应考虑为改善高炉冶炼所必需的处理环节,如混匀、破碎、筛分等; 第三、由于贮运的原料数量大,对大、中型高炉应该实现自动化或半自动化,提高混匀、配料、称量的 准确度,减轻工人在灰尘多的环境下繁重的体力劳动; 第四,原料系统各转运环节和漏料点都有灰尘产生,在设计时应考虑足够的通风除尘设施。 6.1高炉原料供应 611原料的贮存、运输与混匀 在原料系统的工艺设计中,主要是确定储矿场的面积、原料冶炼前的准备过程和运输方式。由于原料混 匀是精料方针的重要组成部分,愈来愈受到重视,因此有必要单独加以论述。 ()原料的储存。为保证高炉冶炼连续和均衡供应原料,厂外来的原料必须有一定的储存量。若经水路 运输,储存量应能保证在最长停航期内高炉生产不受影响。当厂外原料用铁路运输时,应考虑到途中可能发生 的阻滞现象。 在设计中,铁矿石与锰矿石的储存量一般按30~45天考虑,石灰石按20~30天考虑。当原料产地距高炉 较远,使用矿石种类较多,原料准备时间较长时取上限,反之取下限。矿石需要混匀时,两堆按一堆容量作为 储备量,三堆按二堆作为储备量。 在以天然块矿为主要炼铁原料时,要建设生产规模与髙炉车间相适应的储矿场,储矿场的容量应能满足 上述要求并留有余地,以解决原料堆放储备和混匀等问题。但是,近年来由于烧结矿和球团矿等人造富矿使用 率的不断增加,直接火炉的天然矿和石灰石等比重愈来愈小,因此髙炉车间的储矿场面积已大为缩小,甚至取 消储矿场,但是对钢铁厂来说,原料的储备量并不能减少,只是粉矿和精矿粉的量相对增加而已 原料场的地面应铺矿渣混凝土、废耐火砖或红砖等,至少要将地面夯实,并应有排水设 施,露天储矿场应有不小于4%的自然排水坡度
高炉车间原料系统 原料系统是指各种原料运入高炉车间到装入高炉的一系列设施。原料系统包括；卸料、堆料、冶炼前的 准备（破碎、筛分、混匀）；运输到贮矿槽上；按高炉的需要配料、称量；装入料车或上料皮带，经过炉顶装 料装置装入高炉等。对现代高炉的原料系统的要求是： 第一，保证连续地、均衡地供应高炉冶炼所需的原料，并为进一步强化冶炼留有余地； 第二，在贮运过程中应考虑为改善高炉冶炼所必需的处理环节，如混匀、破碎、筛分等； 第三、由于贮运的原料数量大，对大、中型高炉应该实现自动化或半自动化，提高混匀、配料、称量的 准确度，减轻工人在灰尘多的环境下繁重的体力劳动； 第四，原料系统各转运环节和漏料点都有灰尘产生，在设计时应考虑足够的通风除尘设施。 6.1高炉原料供应 6.1.1 原料的贮存、运输与混匀 在原料系统的工艺设计中，主要是确定储矿场的面积、原料冶炼前的准备过程和运输方式。由于原料混 匀是精料方针的重要组成部分，愈来愈受到重视，因此有必要单独加以论述。 （l）原料的储存。为保证高炉冶炼连续和均衡供应原料，厂外来的原料必须有一定的储存量。若经水路 运输，储存量应能保证在最长停航期内高炉生产不受影响。当厂外原料用铁路运输时，应考虑到途中可能发生 的阻滞现象。 在设计中，铁矿石与锰矿石的储存量一般按30~45天考虑，石灰石按20～30天考虑。当原料产地距高炉 较远，使用矿石种类较多，原料准备时间较长时取上限，反之取下限。矿石需要混匀时，两堆按一堆容量作为 储备量，三堆按二堆作为储备量。 在以天然块矿为主要炼铁原料时，要建设生产规模与高炉车间相适应的储矿场，储矿场的容量应能满足 上述要求并留有余地，以解决原料堆放储备和混匀等问题。但是，近年来由于烧结矿和球团矿等人造富矿使用 率的不断增加，直接火炉的天然矿和石灰石等比重愈来愈小，因此高炉车间的储矿场面积已大为缩小，甚至取 消储矿场，但是对钢铁厂来说，原料的储备量并不能减少，只是粉矿和精矿粉的量相对增加而已。 原料场的地面应铺矿渣混凝土、废耐火砖或红砖等，至少要将地面夯实，并应有排水设 施，露天储矿场应有不小于4％的自然排水坡度
(2)原料的混匀。所谓混匀就是将几种(批人甚至十几种(批)散状原料,按-定比例进行混合,达到 化学成分和物理性质均匀的目的。原料混匀对钢铁生产有重大意义。因此,随着钢铁工业的发展,混匀技术已 成为不可缺少的生产环节,规模巨大的混匀设备已成为现代化冶金工厂的重要标志之一 混匀工作在储矿场进行。通常,一个完整的混匀系统包括三部分:一次料场,混匀配料槽和混匀料场。图6 1是宝钢1号高炉阶段原料储运流程。 五高妒,树炉 划5-1宝1导高沪阶段原料兰二 待混匀的原料在一次料场分类贮存(副原料场3条,矿石料场5条,混匀矿料场2条),并借助于取样检验和 称量设备确知每一堆原料的真实化学成分和粒度组成,为配料计算和估计混匀后原料的成分提供准确资料。 次料场装备有摇臂式堆料机和斗轮式取料机。 混匀配料槽的作用是使各种混匀原料按比例混合,保证获得预期的化学成分和混匀效率。例如宝钢便装有8 个混匀矿配料槽(4X400m3,4X200m3),槽下装有圆盘给料机和皮带电子种自动调节给料量,按照各种原 料的入难顺序和已定配料比进行配料作业。 与此同时,混匀堆料机投入运行,将配好的料堆置在混匀料场上,直至一个混匀堆难完为止,然后堆料机转 向另一条堆场进行堆料作业。对已堆好的料堆将根据用户矿槽充满凊况进行取料。 混匀料场一条料堆的贮存能力一般为7~ON的用量,因而它同时也是储备料场。 混匀作业的基本方法是平铺截取。即分层平铺数百层(图6-2)使进料流被分成数百段,其进料的成分波 动也被截成数百段,并沿纵向全长成百次叠加,这样在单位料堆长度上高于或低于原料成分平均值的概率趋于 相等,从而使成分波动大大降低。 所谓截取,即沿料堆横向截取,每次截取均含有各个料层的原料,在取料过程的同时,进行各层原料的相互 拌合、混匀
（2）原料的混匀。所谓混匀就是将几种（批人甚至十几种（批）散状原料，按一定比例进行混合，达到 化学成分和物理性质均匀的目的。原料混匀对钢铁生产有重大意义。因此，随着钢铁工业的发展，混匀技术已 成为不可缺少的生产环节，规模巨大的混匀设备已成为现代化冶金工厂的重要标志之一。 混匀工作在储矿场进行。通常，一个完整的混匀系统包括三部分：一次料场，混匀配料槽和混匀料场。图6 －1是宝钢1号高炉阶段原料储运流程。 待混匀的原料在一次料场分类贮存（副原料场3条，矿石料场5条，混匀矿料场2条），并借助于取样检验和 称量设备确知每一堆原料的真实化学成分和粒度组成，为配料计算和估计混匀后原料的成分提供准确资料。一 次料场装备有摇臂式堆料机和斗轮式取料机。 混匀配料槽的作用是使各种混匀原料按比例混合，保证获得预期的化学成分和混匀效率。例如宝钢便装有8 个混匀矿配料槽（4X400m3，4X200m3），槽下装有圆盘给料机和皮带电子种自动调节给料量，按照各种原 料的入难顺序和已定配料比进行配料作业。 与此同时，混匀堆料机投入运行，将配好的料堆置在混匀料场上，直至一个混匀堆难完为止，然后堆料机转 向另一条堆场进行堆料作业。对已堆好的料堆将根据用户矿槽充满情况进行取料。 混匀料场一条料堆的贮存能力一般为7～ION的用量，因而它同时也是储备料场。 混匀作业的基本方法是平铺截取。即分层平铺数百层（图6－2）使进料流被分成数百段，其进料的成分波 动也被截成数百段，并沿纵向全长成百次叠加，这样在单位料堆长度上高于或低于原料成分平均值的概率趋于 相等，从而使成分波动大大降低。 所谓截取，即沿料堆横向截取，每次截取均含有各个料层的原料，在取料过程的同时，进行各层原料的相互 拌合、混匀
混匀场作业设备主要是堆料机(图6-3)和取料机。堆料机有固定单翼俯仰式(图6-3a)、摇臂式(图6 3c)和双翼式(图6-3b),其选择与混匀场工艺布置有关,将取料机置于两条料堆之间而在混匀场外侧设 置两台堆料机的,可采用固定单器俯仰式堆料机(如宝钢);只设一台堆料机的,大多使用摇背式,少数使用 双翼式 正向粗料反向堆料 a堆料过程 出料成分的披动 平均值 图6-2混匀过程一难料和取料 图6-3漫匀堆料机 图6-4混匀取料机 团定单翼俯仰式边一双翼式H-播臂式 a一双斗轮式b-滚筒式;c-刮板式 取料机型式较多,在冶台金企业中常用的是刮板式、斗轮式和滚筒式等几种端面取料机(图64)。刮板式 是最早使用的种。由于生产能力较小(500t/h以下),适合于中小型企业。斗轮式又可分为单斗轮、双斗轮 和滚筒式的,宝钢使用双斗轮式的,而武钢则是滚筒式的 混匀工作使原料成分和粒度的波动大大降低,给钢铁厂带来巨大利益。但为了达到混匀的目的不仅要重视混 匀条件的作业本身,而且还要重视矿山来料,一次堆场等各环节作业,使之在转运过程中就达到一定程度的匀 化。这样,再经过配料混匀以后,使多种原料最终铁分(Fe)波动偏差降低到±0.5%~0.3%,SiO2偏差降至 土005%左右,同时其粒度组成的变化也较小。 6.1.2贮矿槽
混匀场作业设备主要是堆料机（图6—3）和取料机。堆料机有固定单翼俯仰式（图6一3a）、摇臂式（图6 －3c）和双翼式（图6－3b），其选择与混匀场工艺布置有关，将取料机置于两条料堆之间而在混匀场外侧设 置两台堆料机的，可采用固定单器俯仰式堆料机（如宝钢）；只设一台堆料机的，大多使用摇背式，少数使用 双翼式。 取料机型式较多，在冶金企业中常用的是刮板式、斗轮式和滚筒式等几种端面取料机（图6—4）。刮板式 是最早使用的一种。由于生产能力较小（500t/h以下），适合于中小型企业。斗轮式又可分为单斗轮、双斗轮 和滚筒式的，宝钢使用双斗轮式的，而武钢则是滚筒式的。 混匀工作使原料成分和粒度的波动大大降低，给钢铁厂带来巨大利益。但为了达到混匀的目的不仅要重视混 匀条件的作业本身，而且还要重视矿山来料，一次堆场等各环节作业，使之在转运过程中就达到一定程度的匀 化。这样，再经过配料混匀以后，使多种原料最终铁分（Fe）波动偏差降低到 0.5%~0.3%，SiO2偏差降至 0.05%左右，同时其粒度组成的变化也较小。 6.1.2贮矿槽
料车上料的高炉,贮矿槽位于髙炉卷扬机-侧并与炉列平行;皮带上料的高炉,贮矿槽离髙炉远些。在实现 供料系统杋械化和自动化的工作中建立容积足够的贮矿慒是重要的-环。贮矿槽的作用是: (1)解决高炉连续上料和车间简短来料的矛盾。要求各种原料按一定顺序和质量分批加入高炉,每批料的 间隔时间较短,正常时仅6~8min,由储矿槽按要求直接将料加λ料车是不可能的,而必须设贮矿槽这一中间 环节。 (2)设贮矿槽可是原然料运输线路缩短,控制系统集中,使漏料、称量和装入料车(皮带)等工作易于实 现机械化和自动化。 (3)原然料的储备作用。小型高炉毎夭使用原料量较小,贮矿场离高炉较近可以不设贮矿槽;50m3的髙 炉就应该设简易的贮矿槽或半壁矿槽;100~300m3的高炉可设一排贮矿槽,更大的髙炉则应用两排。 矿槽总长度决定于车间的长度(参阅图4—-1,2,3),后者决定高炉中心线的距离。单个矿槽长度随沟下 运输形式而定,采用带式运输机时一般为5m,当用称量车时,因为要与闭锁器配合,所以长度应随闭锁器的形 式而定,当采用滚筒式闭锁器时长度为4.57m 矿槽宽度取决于髙炉容积和槽上槽下的运输设备形式。大中型高炉-般为10~11m,当槽上用火车,槽下用 称量车运输时,一般成双排矿槽,参阅图6-—5当槽上、槽下都采用皮带运输时,一般都做成单排 T9.0 1.9 90 -10.4 图6-5使用称量车的贮矿槽 a一矿槽剖面b料车坑剖面; 1一焦炭称量漏斗;2一称量车3—焦槽;4—焦炭皮带;5—贮矿槽 圆筒给料机;7—称量车教道8—槽上轨道;9—流槽;10—料车 11—料车坑
料车上料的高炉，贮矿槽位于高炉卷扬机一侧并与炉列平行；皮带上料的高炉，贮矿槽离高炉远些。在实现 供料系统机械化和自动化的工作中建立容积足够的贮矿槽是重要的一环。贮矿槽的作用是： （1）解决高炉连续上料和车间简短来料的矛盾。要求各种原料按一定顺序和质量分批加入高炉，每批料的 间隔时间较短，正常时仅6~8min，由储矿槽按要求直接将料加入料车是不可能的，而必须设贮矿槽这一中间 环节。 （2）设贮矿槽可是原燃料运输线路缩短，控制系统集中，使漏料、称量和装入料车（皮带）等工作易于实 现机械化和自动化。 （3）原燃料的储备作用。小型高炉每天使用原料量较小，贮矿场离高炉较近可以不设贮矿槽；50m3的高 炉就应该设简易的贮矿槽或半壁矿槽；100~300m3的高炉可设一排贮矿槽，更大的高炉则应用两排。 矿槽总长度决定于车间的长度（参阅图4—1，2，3），后者决定高炉中心线的距离。单个矿槽长度随沟下 运输形式而定，采用带式运输机时一般为5m，当用称量车时，因为要与闭锁器配合，所以长度应随闭锁器的形 式而定，当采用滚筒式闭锁器时长度为4.57m。 矿槽宽度取决于高炉容积和槽上槽下的运输设备形式。大中型高炉一般为10~11m，当槽上用火车，槽下用 称量车运输时，一般成双排矿槽，参阅图6—5.当槽上、槽下都采用皮带运输时，一般都做成单排
矿槽的高度取决于矿槽上部运输形式。当采用火车运输时,因受铁路坡度限制(<0.015),一般轨面标髙 为9~10m,不宜超过11m,如矿槽上部用皮带运输时,矿槽上表面可适度高些。我囯最高的槽面标高为 153m,除旧有用热烧结矿的高炉采用火车上矿槽外,新设计的已全部采用皮带运输机冋贮矿槽供料。 贮矿槽的总容积与高炉容积、使用的原料的性质和种类、以及车间的平面布置等因素有关,一般可参照表6 —1选用。按表中的贮矿槽容积大约能贮存12~18小时的矿石,6~8小时的焦炭。 表6-1矿槽、焦槽容积与髙炉容积的关系 高炉有效容积(m3) 250 620 1000 00 2500 贮矿槽容积与高炉容积之比303025131610 焦槽积与高炉容积之比 0707-0507-050.7-0.5 焦槽个数 焦槽长度为矿槽长度的2~3倍,大高炉焦槽宽度可为7~9m(见后面图69),一般都设两个焦槽。在矿石 品种较少,矿槽有富余时可设辅助焦槽作为备用。 常用的矿槽结构形式有两种:钢筋混凝土结构和钢钢筋混凝土混合结构,即攴柱与槽体用钢筋混凝土,下 面漏嘴与上面轨道梁用钢结构。 613贮矿相下运输称量 在贮矿槽下,将原料按品种和数量称量并运到料车(或料罐)的方法有两种:一是用称量车完成取料、称 量、运输、卸料等工序;一是用皮带运输机,用称量漏斗称量。 称量车是一个带有称量设备的电动机车(图6-6)。料车式髙炉的称量车,车上有操纵贮矿槽闭锁器的传 动装置,还有与上料车数目相同的料斗,每个料斗供一个上料车,称量车上料斗的底是一对可开闭的门,借以 向料车中放料,在称量车上半部设有司机室,操作人员在这里进行配料作业;架车行走,停靠在某一矿槽下 启动给料器,称量、停止给料等。在操纵台上没有称量机构的显示和调节系统。我囯某些称量车主要技术性能 如表6-2 表6-2我国某些称量车主要技术性能 性 最大载重量 料车容积 料仓个数个 1435 1435 走行速度m/s 你重灵敏度kg ±:50±50< 设备型号 cL40cL-25-1c-252 用带式运输机和称量漏斗时,在料车坑中,除焦炭称量漏斗外再设置两个矿石(或烧结矿)的称量漏斗,在 料车坑两旁贮矿槽下则设置皮带运输杋(用冷矿时)或链板运输机(用热烧结矿时)。炉料经贮矿槽下的绐料
矿槽的高度取决于矿槽上部运输形式。当采用火车运输时，因受铁路坡度限制（<0.015），一般轨面标高 为9~10m，不宜超过11m，如矿槽上部用皮带运输时，矿槽上表面可适度高些。我国最高的槽面标高为 15.3m，除旧有用热烧结矿的高炉采用火车上矿槽外，新设计的已全部采用皮带运输机向贮矿槽供料。 贮矿槽的总容积与高炉容积、使用的原料的性质和种类、以及车间的平面布置等因素有关，一般可参照表6 —1选用。按表中的贮矿槽容积大约能贮存12~18小时的矿石，6~8小时的焦炭。 表6－1矿槽、焦槽容积与高炉容积的关系 焦槽长度为矿槽长度的2~3倍，大高炉焦槽宽度可为7~9m（见后面图6—9），一般都设两个焦槽。在矿石 品种较少，矿槽有富余时可设辅助焦槽作为备用。 常用的矿槽结构形式有两种：钢筋混凝土结构和钢一钢筋混凝土混合结构，即支柱与槽体用钢筋混凝土，下 面漏嘴与上面轨道梁用钢结构。 6.1.3贮矿相下运输称量 在贮矿槽下，将原料按品种和数量称量并运到料车（或料罐）的方法有两种：一是用称量车完成取料、称 量、运输、卸料等工序；一是用皮带运输机，用称量漏斗称量。 称量车是一个带有称量设备的电动机车（图6－6）。料车式高炉的称量车，车上有操纵贮矿槽闭锁器的传 动装置，还有与上料车数目相同的料斗，每个料斗供一个上料车，称量车上料斗的底是一对可开闭的门，借以 向料车中放料，在称量车上半部设有司机室，操作人员在这里进行配料作业；架车行走，停靠在某一矿槽下， 启动给料器，称量、停止给料等。在操纵台上没有称量机构的显示和调节系统。我国某些称量车主要技术性能 如表6－2。 用带式运输机和称量漏斗时，在料车坑中，除焦炭称量漏斗外再设置两个矿石（或烧结矿）的称量漏斗，在 料车坑两旁贮矿槽下则设置皮带运输机（用冷矿时）或链板运输机（用热烧结矿时）。炉料经贮矿槽下的给料