高爐冶鍊操作與控制

本書按照任務驅動的教學思路，詳細介紹了煉鐵廠裝料、值班室、爐體監控、熱風爐、噴煤、爐前、除塵等崗位核心工作任務的操作技術以及相關的基本原理、主要設備等方面的系統理論知識，同時配有大量的複習題與適用的技能訓練項目，供學習者鞏固與提高。全書理論與實踐並重，融職業資格要求於項目任務之中，加強了對學習者動手能力的培養。

本書可作為高等職業技術院校冶金技術專業的教學用書，也可作為鋼鐵冶金企業技師、高級技師的培訓教材，還可供從事煉鐵生產行業的工程技術人員參考。

緒論

學習目標

相關知識

0.1 高爐煉鐵生產工藝流程

0.2 高爐煉鐵車間平面布置

0.3 高爐冶鍊產品及用途

0.3.1 生鐵

0.3.2 高爐爐渣和高爐煤氣

0.4 高爐生產主要技術經濟指標

問題探究

技能訓練

1 高爐煉鐵原燃料的識別與分析

學習目標

相關知識

1.1 鐵礦石

1.1.1 鐵礦石的種類及性質

1.1.2 高爐冶鍊對鐵礦石的質量要求

1.2 熔劑

1.2.1 高爐煉鐵常用熔劑

1.2.2 高爐冶鍊對鹼性熔劑的質量要求

1.2.3 碳酸鹽熔劑直接入爐對高爐冶鍊的影響

1.3 輔助原料

1.3.1 金屬附加物

1.3.2 洗爐劑

1.3.3 護爐含鈦物

1.4 燃料

1.4.1 焦炭

1.4.2 噴吹煤粉

技術操作

任務1-1 原燃料的篩分檢測

任務1-2 原燃料的質量分析

問題探究

技能訓練

2 高爐基本操作制度的制定與調節

學習目標

相關知識

2.1 鐵礦石的還原理論

2.1.1 高爐內還原劑的選擇

2.1.2 鐵氧化物還原的熱力學

2.1.3 鐵氧化物直接還原與間接還原的比較

2.1.4 鐵礦石還原反應的動力學

2.1.5 非鐵元素的還原

2.1.6 生鐵的形成與滲碳過程

2.2 高爐造渣與脫硫

2.2.1 高爐渣的成分與要求

2.2.2 高爐解剖研究

2.2.3 高爐內的成渣過程

2.2.4 高爐渣的物理性質

2.2.5 熔渣結構及礦物組成

2.2.6 生鐵去硫

2.2.7 生鐵的爐外脫硫

2.3 爐缸內燃料的燃燒反應

2.3.1 燃燒反應

2.3.2 爐缸煤氣成分的計算

2.3.3 燃燒帶

2.3.4 適宜鼓風動能的選擇

2.3.5 煤氣上升過程中的變化

2.3.6 高爐內的熱交換

2.4 高爐內爐料和煤氣的運動

2.4.1 爐料下降的條件

2.4.2 爐料運動與冶鍊周期

2.4.3 非正常情況下的爐料運動

2.4.4 煤氣流的分佈

2.5 煉鐵計算

2.5.1 配料計算

2.5.2 物料平衡計算

2.5.3 熱平衡計算

2.5.4 現場操作計算

2.6 高爐基本操作制度的分析與調劑

2.6.1 爐缸熱制度

2.6.2 造渣制度

2.6.3 送風制度

2.6.4 裝料制度

技術操作

任務2-1 高爐當班生產的組織

任務2-2 高爐爐況的日常調劑

問題探究

技能訓練

3 高爐爐體的監控與維護

學習目標

相關知識

3.1 高爐爐型

3.1.1 高爐爐容的確定

3.1.2 高爐爐型的表示方法

3.1.3 高爐爐型尺寸與高爐冶鍊的關係

3.1.4 高爐爐型計算例題

3.2 高爐爐襯結構

3.2.1 高爐爐襯破損的機理

3.2.2 高爐用耐火材料

3.2.3 高爐爐襯的結構

3.3 磚量計算

3.3.1 高爐用耐火磚的尺寸

3.3.2 高爐砌磚量的計算

3.4 高爐爐體冷卻設備

3.4.1 高爐冷卻介質與冷卻系統

3.4.2 高爐常用冷卻設備

3.4.3 高爐冷卻制度

3.5 風口、渣口與鐵口

3.5.1 風口裝置

3.5.2 渣口裝置

3.5.3 鐵口裝置

3.6 高爐本體鋼結構

3.6.1 高爐爐殼

3.6.2 高爐承重結構

3.6.3 高爐爐體平台與走梯

3.7 高爐基礎

3.7.1 高爐基礎的負荷

3.7.2 對高爐基礎的要求

技術操作

任務3-1 高爐爐體的監控

任務3-2 高爐爐體的維護

問題探究

技能訓練

4 高爐裝料操作

學習目標

相關知識

4.1 高爐上料系統

4.1.1 高爐上料方式

4.1.2 高爐上料設備

4.2 高爐爐頂設備

4.2.1 雙鍾爐頂設備

4.2.2 無鍾爐頂設備

技術操作

任務4-1 高爐槽下爐料的篩分、稱量與運輸操作

任務4-2 高爐爐頂布料操作

任務4-3 高爐裝料系統故障的診斷與處理

問題探究

技能訓練

5 送風系統操作

學習目標

相關知識

5.1 高爐鼓風機

5.1.1 高爐鼓風機的類型與特性

5.1.2 高爐鼓風機的選擇

5.1.3 提高鼓風機出力的途徑

5.2 熱風爐的類型與結構

5.2.1 內燃式熱風爐

5.2.2 外燃式熱風爐

5.2.3 頂燃式熱風爐

5.3 熱風爐用耐火材料

5.3.1 熱風爐的破損機理

5.3.2 熱風爐用耐火材料的類型與特性

5.4 熱風爐附屬設備

5.4.1 燃燒器

5.4.2 熱風爐管道與閥門

5.4.3 助燃風機

5.5 熱風爐燃料及燃燒計算

5.5.1 熱風爐用燃料

5.5.2 熱風爐煤氣燃燒的有關計算

5.6 熱風爐的操作制度

5.6.1 熱風爐燒爐指標的確定

5.6.2 熱風爐的燃燒制度

5.6.3 熱風爐的送風制度

技術操作

任務5-1 熱風爐的換爐操作

任務5-2 熱風爐的休風與復風操作

問題探究

技能訓練

6 高爐爐況的判斷與處理

學習目標

相關知識

6.1 高爐爐況的判斷方法

6.1.1 高爐爐況的直接判斷法

6.1.2 高爐爐況的間接判斷法

6.1.3 高爐爐況的綜合判斷

6.2 正常爐況的特徵與失常爐況的類型

6.2.1 正常爐況的特徵

6.2.2 失常爐況的類型

技術操作

任務6-1 高爐煤氣流分佈失常的判斷與處理

任務6-2 高爐大涼與爐缸凍結的判斷與處理

任務6-3 爐料分佈失常的判斷與處理

任務6-4 爐型失常的判斷與處理

任務6-5 爐缸堆積的判斷與處理

問題探究

技能訓練

7 高爐強化冶鍊操作

學習目標

相關知識

7.1 高爐強化途徑

7.2 精料

7.3 高壓操作

7.3.1 高壓操作對高爐冶鍊的影響

7.3.2 高壓操作工藝

7.4 高風溫操作

7.4.1 高風溫對高爐冶鍊的影響

7.4.2 提高風溫的途徑

7.5 高爐富氧鼓風操作

7.5.1 富氧鼓風對高爐冶鍊的影響

7.5.2 高爐富氧鼓風工藝

7.6 鼓風濕度的調節與低硅生鐵的冶鍊

7.6.1 鼓風濕度的調節

7.6.2 低硅生鐵的冶鍊

7.7 噴吹燃料操作

7.7.1 高爐噴吹用煤粉的種類及要求

7.7.2 噴吹煤粉對高爐冶鍊的影響

7.7.3 高爐綜合噴煤操作

7.7.4 高爐噴煤的工藝流程

7.7.5 熱煙氣系統

7.7.6 煤粉製備系統

7.7.7 煤粉噴吹系統

技術操作

任務7-1 煤粉的製備操作

任務7-2 煤粉的噴吹操作

問題探究

技能訓練

8 高爐爐前操作

學習目標

相關知識

8.1 爐前工作平台

8.1.1 風口平台

8.1.2 出鐵場

8.2 渣鐵系統主要設備

8.2.1 開鐵口機

8.2.2 堵鐵口泥炮

8.2.3 堵渣口機

8.2.4 鐵水處理設備

8.2.5 爐渣水淬處理工藝及設備

8.3 爐前操作的指標與出鐵口的維護

8.3.1 爐前操作的指標

8.3.2 出鐵口的維護

技術操作

任務8-1 出鐵操作

任務8-2 撇渣器操作

問題探究

技能訓練

9 高爐煤氣除塵操作

學習目標

相關知識

9.1高爐煤氣管道與粗除塵設備

9.1.1 煤氣輸送管道與閥門

9.1.2 粗除塵設備

9.2 高爐濕法除塵工藝及設備

9.2.1 濕法除塵工藝

9.2.2 濕法除塵設備

9.2.3 濕法除塵的附屬設備

9.3 高爐干法除塵工藝及設備

9.3.1 干法除塵工藝

9.3.2 干法除塵設備

技術操作

任務9-1 布袋除塵器的清灰操作

任務9-2 高爐切煤氣、引煤氣操作

問題探究

技能訓練

10 高爐特殊爐況操作

學習目標

相關知識

10.1 高爐休風與復風操作

10.1.1 短期休風與復風操作

10.1.2 長期休風與復風操作

10.1.3 高爐緊急休風操作

10.2 高爐開爐操作

10.2.1 設備驗收及試車

10.2.2 烘爐

10.2.3 開爐料的準備

10.2.4 開爐裝料操作

10.2.5 開爐操作

10.3 高爐停爐操作

10.3.1 填充法停爐操作

10.3.2 空料線法停爐操作

問題探究

技能訓練

11 煉鐵新技術

學習目標

相關知識

11.1 高爐冶鍊過程的自動化及控制

11.1.1 高爐冶鍊過程的計算機控制

11.1.2 高爐基礎自動化

11.1.3 高爐過程式控制制職能

11.1.4 高爐過程專家系統

11.2 非高爐煉鐵

11.2.1 直接還原法

11.2.2 熔融還原法

問題探究

技能訓練

參考文獻