烧结车间生产过程中职业有害因素分析

烧结工艺流程

烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、

煤粉（无烟煤）和石灰按肯定配比混匀。经烧结而成的有足

够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用烧结熟料炼

铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证

高炉运行均有肯定意义。

由于烧结技术具体的作用和应用广泛，以下介绍一下烧

结生产在钢铁工业粉矿造块的意义和作用。

我国的铁矿石大部分都是贫矿，贫矿干脆入炉炼铁是很

不合算，因此必需将贫矿进行裂开、选出高品位的精矿后，

再将精矿粉造块成为人造富矿才能入高炉冶炼。所以，粉矿

造块是充分合理利用贫矿的不行缺少的关控环节。

富矿的开采过程中要产生粉矿，粉矿干脆入炉会引起高

炉不顺。恶化高炉技术经济指标，因此粉矿也必需经过造块

才能入炉。

粉矿经过造块后，可以进一步限制改善含铁原料的性能

获得气孔率高、还原性好、强度合适、融熔温度较高、成份

稳定的优质冶金原料，有助于炉况的稳定和技术经济指标的

改善。粒矿造块过程中，还可以除去部份有害杂质，如硫、

氟、珅、锌等，有利于提高生铁的质量。因为人造富矿比自

然富矿更具有优越性，成为了现代高炉原料的主要来源。

粉矿造块还可综合利用含铁、含钙的粉状工业废料，如

高炉炉尘、钢渣、轧钢皮、均热炉渣，适当配入可以成为廉

价的高炉好原料，又可以削减环境污染，取得良好的经济效

益和社会效益。

粉矿造铁是现代高炉冶炼并获得优质高产的基础，对于

高炉冶炼有君特别重要的意义，是钢铁工业生产必不行少的

重要工序，对钢铁生产的发展起着重要作用。

1.2粉矿造块的方法

粉矿造块方法很多，主要是烧结矿和球团矿。

球团矿的焙烧方法主要是竖炉带式焙烧。

烧结方法主要有吹风烧结法和抽风烧结法两大类。

国内外普遍采纳的是常式抽风烧结机。

所谓“烧结”就是指粉状物料加热到熔点以下而粘结成固

体的现象.

烧结过程简洁来说，就是把品位满意要求，但粒度却不

满意的精矿与其他协助原料混合后在烧结机上点火燃烧，重

新造块，以满意高炉的要求。点火器就是使混合料在烧结机

上燃烧的关键设备，限制好点火器的温度、负压等，混合料

才能成为合格的烧结成品矿。

烧结的主要工序是：配料，混料，看火等。看火的阅历:看火

主要限制的三点温度是:点火温度，终点温度,和总管废气温

度。

铁矿粉造块

铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。两

种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。

铁矿粉造块的目的：

♦综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类。

♦去除有害杂质，回收有益元素，爱护环境。

♦改善矿石的冶金性能，适应高炉冶炼对铁矿石的质量

要求。

一、铁矿粉烧结生产

1.烧结的概念

将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适

量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物

理化学变更，将矿粉颗粒黏结成块的过程。

2.烧结生产的工艺流程

目前生产上广泛采纳带式抽风烧结机生产烧结矿。主要

包括烧结料的打算，配料与混合，烧结和产品处理等工序。

主要为焦粉和无烟煤。

对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含

硫低，成分稳定，含水小于10%,粒度小于3mm的占95%

以上。

对入厂烧结原料的一般要求见表2—2o

表2-2入厂烧结原料一般要求

名林&位粒度/mm水分/%其他

«S<11

精矿TFe波动范用±1%——

存选<12

CaO*TFe>45%

富丁粉10-0——

TFc波动超用<±2%

育炉炉生—一5-8均匀润湿后入厂

(>0>50%,SiO<3%40-0粒度40~0mm适用于中小饶白

石灰石J<2

C«O波动柩第±1.5%80*0粒度80-0mm适用于大型我自

消化石灰—3-0<15—

<10

生石庆———

其中S~。，占85%

25fomm站按一段

锌焦—25-0<10息的，怔为网段破砰,剜按粗破

容许给料位度决定

版分<15%.挥发分

无烟煤25-0<10»t

<8%低尽量低

孔刷皮<10耳他铁屑物.粒度都由小于10i

♦配料与混合

①配料

配料目的：获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿，满

意高炉冶炼的要求。

常用的配料方法：容积配料法和质量配料法。

容积配料法是基于物料积累密度不变，原料的质量与体

积成比例这一条件进行的。精确性较差。

质量配料法是按原料的质量配料比容积法精确，便于

实现自动化。

②混合

混合目的：使烧结料的成分匀称，水分合适，易于造球,

从而获得粒度组成良好的烧结混合料，以保证烧结矿的质量

和提高产量。

混合作业：加水润湿、混匀和造球。

依据原料性质不同，可采纳一次混合或二次混合两种流

程。

一次混合的目的：润湿与混匀，当加热返矿时还可使物

料预热。

二次混合的目的：接着混匀，造球，以改善烧结料层透

气性。

用粒度10〜0mm的富矿粉烧结时，因其粒度已经达到

造球须要，采纳一次混合，混合时间约50s。

运用细磨精矿粉烧结时，因粒度过细，料层透气性差，

为改善透气性，必需在混合过程中造球，所以采纳二次混合,

混合时间一般不少于2.5~3min。

我国烧结厂大多采纳二次混合。

♦烧结生产

烧结作业是烧结生产的中心环节，它包括布料、点火、

烧结等主要工序。

①布料

将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业。

当采纳铺底料工艺时，在布混合料之前，先铺一层粒

度为10~25mm,厚度为20~25mm的小块烧结矿作为铺

底料，其目的是爱护炉算，降低除尘负荷，延长风机转子寿

命，削减或消退炉算粘料。

铺完底料后，随之进行布料。布料时要求混合料的粒度

和化学成分等沿台车纵横方向匀称分布，并且有肯定的松散

性，表面平整。

目前采纳较多的是圆辐布料机布料。

②点火

点火操作是对台车上的料层表面进行点燃，并使之燃烧。

点火要求有足够的点火温度，相宜的高温保持时间，沿

台车宽度点火匀称。

点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常限制在

1250±50℃o

点火时间通常40〜60s。

点火真空度4〜6kPa。

点火深度为10~20mm。

③烧结

精确限制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结

终点。

烧结风量：平均每吨烧结矿需风量为3200m3,按烧结面

积计算为(70〜90)m3/(cm2.min)。

真空度：确定于风机实力、抽风系统阻力、料层透气性

和漏风损失状况。

料层厚度：合适的料层厚度应将高产和优质结合起来考

虑。国内一般采纳料层厚度为250~500mm。

机速：合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧

透烧好。实际生产中，机速一般限制在1.5〜4m/min为宜。

烧结终点的推断与限制：限制烧结终点，即限制烧结

过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机终点一般限

制在倒数其次个风箱处，大型烧结机限制在倒数第三个风箱

处。

带式烧结机抽风烧结过程是自上而下进行的，沿其料

层高度温度变更的状况一般可分为5层，各层中的反应变更

状况如图2—5所示。点火起先以后，依次出现烧结矿层，

燃烧层，预热层，干燥层和过湿层。然后后四层又相继消逝,

最终只剩烧结矿层。

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图2-5烧结过程各层反应示意图

①烧结矿层

经高温点火后，烧结料中燃料燃烧放出大量热量，使料

层中矿物产生熔融，随着燃烧层下移和冷空气的通过，生成

的熔融液相被冷却而再结晶(1000—1100℃)凝固成网孔结

构的烧结矿。

这层的主要变更是熔融物的凝固，伴随着结晶和析出新

矿物，还有吸入的冷空气被预热，同时烧结矿被冷却，和空

气接触时低价氧化物可能被再氧化。

②燃烧层

燃料在该层燃烧，温度高达1350〜1600℃,使矿物软化

熔融黏结成块。

该层除燃烧反应外，还发生固体物料的熔化、还原、氧

化以及石灰石和硫化物的分解等反应。

③预热层

由燃烧层下来的高温废气，把下部混合料很快预热到着

火温度，一般为400〜800℃。

此层内起先进行固相反应，结晶水及部分碳酸盐、硫酸

盐分解，磁铁矿局部被氧化。

④十燥层

干燥层受预热层下来的废气加热，温度很快上升到100℃

以上，混合料中的游离水大量蒸发，此层厚度一般为I0〜

30mm。

事实上干燥层与预热层难以截然分开，可以统称为干燥

预热层。

该层中料球被急剧加热，快速干燥，易被破坏，恶化料

层透气性。

⑤过湿层

从干燥层下来的热废气含有大量水分，料温低于水蒸气

的露点温度时，废气中的水蒸气会重新凝聚，使混合料中水

分大量增加而形成过湿层。

此层水分过多，使料层透气性变坏，降低烧结速度。

烧结过程中的基木化学反应

①固体碳的燃烧反应

固体碳燃烧反应为：

2C+6=2CO和C+Q=CO,

反应后生成C0和C02,还有部分剩余氧气，为其他反应

供应了氧化还原气体和热量。

燃烧产生的废气成分取决于烧结的原料条件、燃料用量、

还原和氧化反应的发展程度、以及抽过燃烧层的气体成分等

因素。

②碳酸盐的分解和矿化作用

烧结料中的碳酸盐有CaC03、MgC03、FeC03>MnC03

等，其中以CaC03为主。在烧结条件下，CaC03在720℃

左右起先分解，880℃时起先化学沸腾，其他碳酸盐相应的

分解温度较低些。

碳酸钙分解产物CaO能与烧结料中的其他矿物发生反

应，生成新的化合物，这就是矿化作用。反应式为：

CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2

CaCO3+Fe2O3=CaO-Fe2O3+CO2

假如矿化作用不完全，将有残留的自由CaO存在，在存

放过程中，它将同大气中的水分进行消化作用：

CaO+H2O=Ca(OH)2

使烧结矿的体积膨胀而粉化。

③铁和镐氧化物的分解、还原和氧化

铁的氧化物在烧结条件下，温度高于1300℃时,Fe203

可以分解：

3Fe2O3=2Fe3()4+孑勒

Fe304在烧结条件下分解压很小，但在有Si02存在、温

度大于1300℃时，也可能分解:

2Fe3O4+3SiC)2=3(2FeO-SiQ)+Q

二、球团矿生产

1.球团矿的概念

把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合

后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干

燥焙烧，固结成为具有肯定强度和冶金性能的球型含铁原

料。

2,球团矿生产快速发展的缘由：

♦自然富矿日趋削减，大量贫矿被采纳。

铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉，品位易于提高。

过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性，降低产量和质

量。

细磨精矿粉易于造球，粒度越细，成球率越高，球团矿

强度也越高C

♦球团法生产工艺的成熟。

从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料。

生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展。

技术经济指标显著提高。

球团产品也已用于炼钢和干脆还原炼铁等。

♦球团矿具有良好的冶金性能：粒度匀称、微气孔多、

还原性好、强度高，有利于强化高炉冶炼。

3.球团矿生产的工艺流程

一般包括原料打算、配料、混合、造球、干燥和焙烧、

冷却、成品和返矿处理等工序，如图2・6所示。

|精旷粉||他加物（后灰石、清石灰、电土

I配料［

।混合卜----------------

加水T或以

［筛分I

ZTZ

燃料*C题U—

I返矿修碑I

图2-6球团矿生产的工艺流程

烧结车间生产过程中职业有害因素分析

1粉尘

烧结过程中机头产生含尘烟气,其中含有肯定数量的S

02等有害气体；另外在生产过程中物料裂开、混合等工序以

及转运过程中、机尾、整粒系统产生粉尘，成分困难的颗粒

物；烟气温度高、颗粒物黏度大，含有硫、铝、锌、氟、一

氧化碳、二氧化硅等有害成分，假如各工序段扬尘点密封罩

密封不严，除尘器故障，或者卸灰阀故障堵塞，不刚好清理,

也可能烧结机本体、风机等受烟气长期腐蚀密封性不好，粉

尘可能散发到车间，车间假如通风不良，对工作人员可能造

成职业病损害。

2噪声和振动

烧结厂的噪声主要来源于高速运转的设备。这些设备主

要有主风机、冷风机、通风除尘机、振动筛、四辐裂开机、

抽风机、环冷机冷却风机、除尘系统的风机和助燃风机，以

及成品和燃料的筛分设备、水泵。假如不选用低噪声设备又

担心装消声器、消音隔声设施，则可能导致工作岗位的噪声

超标，长期在这种环境中工作，可能引发员工职业病损害。

3中毒

工业点火炉点火燃料为煤气，煤气含有氢气、一氧化碳

等可燃成分，假如与空气配比不恰当，未充分燃烧的煤气停

留在炉内，检修时吹扫不彻底，或者煤气管道由于缺陷或者

腐蚀导致泄露，未刚好发觉，通风不畅，可能引发工作人员

中毒。.

4高温

生产过程中，烧结机、工业炉、高炉返矿缓冲槽等设备

均不同程度放散出大量辐射热和对流热，车间内气温较高，

尤其在夏季，当室外环境温度较高和空气相对湿度较大时，

岗位人员、检修人员机体可出现热蓄积，即机体产热和受热

与散热平衡的破坏，体温上升，易发生中暑。

高温主要影响人体的体温调整和水盐代谢及循环系统，

还可以抑制中枢神经系统，使工人在作业中留意力分散，精

确性下降，易疲惫，而引发工伤事故。

烧结生产主要危急源及主要事故类别和缘由

危急源：高温、粉尘、高速机械转动、有毒有害气体、高处

作业等危害；

事故类别：机械损害、高处坠落、物体打击、起重损害、

灼烫、触电、中毒以及尘肺等8类；

事故缘由：设备缺陷、技术和工艺缺陷、防护装置缺陷、

作业环境差，规章制度不完善和违章作业等。

插入案例：

1、炼铁分厂烧结车间“2・25”险肇事故通报

炼铁分厂烧结车间2月25日发生一起险肇事故，现将

事故状况通报如下；

一、事故经过：

2月25日下午14：20分左右，烧结车间修理二段钳二

班在检修更换烧结机2"大烟道灰斗时，班长柳昌岐负责在上

面对一个灰斗进行切割作业；副班长张晓平带领赵可江等人

负责旁边另一个灰斗的拆除任务，张晓平负责现场外围监护

工作，当他确认现场平安后，通知上面检修人员割除灰斗，

灰斗被割除后在下落途中，检修人员赵可江突然从旁边穿

出，头部碰在下落的灰斗边沿上，头部被平安帽边沿擦伤。

二、事故缘由：

1、检修人员赵可江本人平安意识淡薄，对现场的危急

因素未进行确认就穿越检修现场。

2、检修人员拆除灰斗时，未对灰斗作任何捆绑、牵引，

作业过程平安措施不到位。

3、烧结车间在检修现场平安管理措施没有落实到位，

现场无平安警示牌和平安警戒线。

4、现场监护确认不到位。

5、现场备件放置杂乱，阻挡了监护人的视线。

2、关于对炼铁分厂烧结车间“5.3”工亡事故的处理报告

2009年5月3日炼铁分厂4’烧结机在停产检修过程中发

生一起平安事故，具体状况汇报如下：

一、事故经过

炼铁分厂烧结车间75nV烧结机工程属新建项目，2009

年4月16日到4月22日经试生产结束后，75nV烧结机全线

停产，炼铁分厂对75疔烧结机工程存在的平安、环保、生

产、设备、防汛等方面存在的问题，并结合75nV烧结机在

试生产过程中反映出的平安隐患进行了充分的自查，共查出

各类问题和隐患52项。从2009年4月26日起先，炼铁分

厂烧结车间依据公司、分厂支配，对查出的以上诸多方面的

平安隐患和存在的问题进行逐项整改。

2009年5月3日，炼铁分厂烧结车间2烧工段负责处理

烧结机尾部撒矿及单辐大轴加防护套；作业人员：副段长宁

海成、看火工董强、焊工朱卫东；作业地点：75m2烧结机台

车平台（+16.7m）。烧结车间75行烧结机修理班负责处理双

层卸灰阀下卸灰口焊管；作业人员：李文宽、吴斌；作业地

点：75nl2烧结机主厂房吊装孔下（±0m）平台。

2009年5月3日下午14:00左右上班后，炼铁分厂烧结

车间2烧工段段长付淼电话通知副段长宁海成，要求支配人

员到751tf烧结机台车平台（+16.7m）回收焊接、切割工具,

副段长宁海成支配看火工董强到吊装孔下（±0m）平台处进

行吊运监护，焊工朱卫东负责对工具进行捆绑、吊挂，副段

长宁海成本人负责行车操作。

2009年5月3日下午14:00左右，烧结车间75nf烧结

机修理班上班后，李文宽、吴斌到主厂房吊装孔下（±0m）

平台处倒运焊接用管头。

宁海成、朱卫东先将电焊机、乙烘瓶分别从台车平台

（+16.7m）吊运至吊装孔下（±0m）平台后，宁海成将行

车小钩升至台车平台（+16.7m）打算吊运两个氧气瓶（第

三次吊运），朱卫东将两个氧气瓶用吊运麻绳交叉捆绑好，

将麻绳另一端挂至行车小钩上，同时用手拉住绳头驾驭平

衡，行车将两个氧气瓶吊至吊装孔前落地又重新进行捆绑确

认后，起先将氧气瓶从台车平台（+16.7m）往吊装孔下（土

0m）平台下放，当时大约是14:50分左右，当氧气瓶吊运下

放到单辑平台（+12.5m）处时绳索突然脱落，这时吊装孔下

（±0m）平台上李文宽正在搬运焊接用接管，脱落的氧气瓶

正好砸中李文宽头部，李文宽随即俯卧倒地。

宁海成、朱卫东当发觉氧气瓶脱落将人砸伤后，快速到

75面烧结机主控室打电话通知略钢医院120：说“75而烧结

机处将人砸伤恳求马上前来抢救J大约15:10分左右，略

钢120救援人员赶到，起先对李文宽进行现场紧急救援，经

过抢救后诊断，确定人已死亡。

二、事故缘由分析：

1、焊工朱卫东、副工段长宁海成在吊运氧气、乙快瓶过

程中，违反“十不吊”规定，①“行车吊挂重物吊绳和附件

捆绑不牢，不符合平安要求的不吊，，，②“氧气瓶、乙快瓶

等有爆炸性重物的不吊”，且副工段长宇海成没有经过专业

培训，没有取得行车操作证，属严峻违章，是造成事故的干

脆缘由。

2、吊运监护人董强监护不力，严峻失职，没有刚好有

效的阻挡李文宽在吊装孔下(±0m)作业，是造成这起事故

的另一主要缘由。

3、烧结车间领导对存在高空吊运作业，且有交叉作业

的工作场所的危急性相识不足，不同单位、不同修理班组在

同一场所且有高空吊运作业的交叉作业，没有设立平安协调

监护人员，致使两班组在作业过程中得不到相互协调，是造

成这起事故的又一重要缘由。

4、李文宽本人平安意识不足，在有交叉作业的工作场

所内对周边的作业环境没有进行平安确认，二烧工段已将其

次批工具吊下，李文宽本人应当引起足够的留意，知道有人

在运用行车从台车平面(+16.7m)往下吊运工具，平安确认

不够，是造成这起事故的另一缘由。

3、关于对烧结分厂“10.18”工伤事故处理的报告

2010年10月18日，烧结分厂修理作业区钳工一班发生

一起工伤事故，现通报如下：

一、事故经过：

2010年10月18日凌晨2时35分，烧结分厂一作业区

小夜班班长给调度室反映，1#烧结机单辐小格拉链机头轮轴

承散架需钳工进行处理，随即调度联系修理作业区支配处

理，于3时15分钳工一班和可新、汪成勇、吴雷3人前来

处理，因小格拉链头轮设在烧结机设备下方，空间特别狭窄,

里面只能进去一人，因此，汪成勇在里面拆卸损坏的轴承，

和可新在外递送工具并做监护，吴雷负责搬运氧气、乙烘和

领轴承。约4时许，汪成勇用手捂着左眼睛从里面钻出来说:

“轴承内套取不下来，他眼睛里进去渣子了（汪成勇在敲打

轴承内套时眼睛里崩进渣子）”。调度值班长张翠兰便叫抓紧

送往医院就诊，经医院检查后被诊断为：左眼球被异物深度

击伤。

二、事故缘由：

事故发生后，公司安环部、烧结分厂对事故现场和事故

相关人员进行调查了解，并于10月19日下午14时30分在

修理作业区钳工一班组织召开了事故分析会，经过调查分析

认为：

1、事故者个人平安防护意识不到位，对作业现场潜在

的危急源因素没有充分相识，盲目操作，是造成这起事故的

主要缘由。

2、1#烧结机现场环境差，检修现场狭窄，夜间光线不好

是造成这起事故的另一缘由。

高炉炼铁生产工艺流程简介

高炉炼铁生产是冶金（钢铁）工业最主要的环节。高炉冶炼是

把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂

等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并

使炉喉料面保持肯定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分

层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，

聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。高炉生产是连续

进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产

几年到十几年。

高炉冶炼目的：将矿石中的铁元素提取出来，生产出来

的主要产品为铁水。付产品有：水渣、矿渣棉和高炉煤气等。

高炉冶炼原理简介：

高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉

为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般

炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟

炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口

吹进热风（1000〜1300摄氏度），喷入油、煤或自然气等燃

料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温

下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿

石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通

过还原反应炼诞生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、

焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生

成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经

除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高

压，用导出的部分煤气发电。

高炉冶炼工艺流程简图：

高炉炼铁生产工艺流程及主要设备简图

［高炉工艺］高炉冶炼过程:

高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿

石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分

批送入高炉，并使炉喉料面保持肯定的高度。焦炭和矿石在

炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、

熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。

高炉冶炼工艺一炉前操作:

一、炉前操作的任务

1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具，按

规定的时间分别打开渣、铁口，放出渣、铁，并经渣铁沟分

别流人渣、铁罐内，渣铁出完后封堵渣、铁口，以保证高炉

生产的连续进行。

2.完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。

3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。

4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与

出渣出铁相关的工作。

高炉冶炼工艺一高炉基本操作:

高炉基本操作制度：

高炉炉况稳定顺行：一般是指炉内的炉料下降与煤气流

上升匀称，炉温稳定充足，生铁合格，高产低耗。

操作制度：依据高炉具体条件（如高炉炉型、设备水平、

原料条件、生产支配及品种指标要求）制定的高炉操作准则。

高炉基本操作制度：装料制度、送风制度、炉缸热制度

和造渣制度。

高炉冶炼主要工艺设备简介：

［高炉设备］高炉：

横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火

砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、

炉缸5部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简洁，

生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生

产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入

铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿

炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也

喷吹煤粉、重油、自然气等协助燃料）中的碳同鼓入空气中

的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁

矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁

矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口

排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加

热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁，

还有副产高炉渣和高炉煤气。

［高炉设备］高炉热风炉介绍:

热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不行缺少

的重要组成部分。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热

风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操

作等技术措施来实现。理论探讨和生产实践表明，采纳优化

的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高

风温的有效途径。

［高炉设备］铁水罐车:

铁水罐车用于运输铁水，实现铁水在脱硫跨与加料跨之

间的转移或放置在混铁炉下，用于高炉或混铁炉等出铁。

炼铁生产中的主要平安技术

炼铁平安生产的主要特点

炼铁是将铁矿石或烧结球团矿、镒矿石、石灰石和焦炭

按肯定比例予以混匀送至料仓，然后再送至高炉，从高炉下

部吹入1000C左右的热风，使焦炭燃烧产生大量的高温还原

气体煤气，从而加热炉料并使其发生化学反应。在1100℃左

右铁矿石起先软化，1400C熔化形成铁水与液体渣，分层存

于炉缸。之后，进行出铁、出渣作业。

炼铁生产所需的原料、燃料，生产的产品与副产品的性

质，以及生产的环境条件，给炼铁人员带来了一系列潜在的

职业危害。例如，在矿石与焦炭运输、装卸，裂开与筛分，

烧结矿整粒与筛分过程中，都会产生大量的粉尘；在高炉炉

前出铁场，设备、设施、管道布置密集，作业种类多，人员

较集中，危急有害因素最为集中，如炉前作业的高温辐射，

出铁、出渣会产生大量的烟尘，铁水、熔渣遇水会发生爆炸;

开铁口机、起重机造成的损害等；炼铁厂煤气泄漏可致人中

毒，高炉煤气与空气混合可发生爆炸，其爆炸威力很大；喷

吹烟煤粉可发生粉尘爆炸；另外，还有炼铁区的噪声，以及

机具、车辆的损害等。如此众多的危急因素，威逼着生产人

员的生命平安和身体健康。

炼铁生产的主要平安技术

1高炉装料系统平安技术

装料系统是按高炉冶炼要求的料坯，持续不断的给高炉冶

炼。装料系统包括原料燃料的运人、储存、放料、输送以及

炉顶装料等环节。装料系统应尽可能的削减装卸与运输环

节，提高机械化、自动化水平，使之平安的运行。

(1)运人、储存与放料系统。大中型高炉的原料和燃料大多

数采纳胶带机运输，比火车运输易于自动化和治理粉尘。储

矿槽未铺设隔栅或隔栅不全，四周没有栏杆，人行走时有掉

入槽的危急；料槽形态不当，存有死角，须要人工清理；内

衬磨损，进行修理时的劳动条件差；料闸门失灵常用人工捅

料，如料突然崩落往往造成损害。放料时的粉尘浓度很大，

尤其是采纳胶带机加振动筛筛分料时，作业环境更差。因此,

储矿槽的结构应是永久性的、特别坚实的。各个槽的形态应

当做到自动顺当下料，槽的倾角不应当小于50。，以消退人

工捅料的现象。金属矿槽应安装振动器。钢筋混凝土结构，

内壁应铺设耐磨衬板；存放热烧结矿的内衬板应是耐热的。

矿槽上必需设置隔栅，四周设栏杆，并保持完好。料槽应设

料位指示器，卸料口应选用开关敏捷的阀门，最好采纳液压

闸门。对于放料系统应采纳完全封闭的除尘设施。

(2)原料输送系统。大多数高炉采纳料车斜桥上料法，料

车必需设有两个相对方向的出入口，并设有防水防尘措施。

一侧应设有符合要求的通往炉顶的人行梯。卸料口卸料方向

必需与胶带机的运转方向一样，机上应设有防跑偏、打滑装

置。胶带机在运转时简洁伤人，所以必需在停机后，方可进

行检修、加油和清扫工作。

(3)顶炉装料系统。通常采纳钟式向高炉装料。钟式装料

以大钟为中心，有大钟、料斗、大小钟开闭驱动设备、探尺、

旋转布料等装置组成。采纳高压操作必需设置均压排压装

置。做好各装置之间的密封，特殊是高压操作时，密封不良

不仅使装置的部件受到煤气冲刷，缩短运用寿命，甚至会出

现大钟掉到炉内的事故。料钟的开闭必需遵守平安程序。为

此，有关设备之间必需连锁，以防止人为的失误。

2供水与供电平安技术

高炉是连续生产的高温冶炼炉，不允许发生中途停水、

停电事故。特殊是大、中型高炉必需实行牢靠的措施，保证

平安供电、供水。

(1)供水系统平安技术。高炉炉体、风口、炉底、外壳、

水渣等必需连续给水，一旦中断便会烧坏冷却设备，发生停

产的重大事故。为了平安供水，大中型高炉应实行以下措施:

供水系统设有肯定数量的备用泵；全部泵站均设有两路电

源；设置供水的水塔，以保证启动时供水；设置回水槽，保

证在没有外部供水状况下维持循环供水；在炉体、风口供水

管上设连续式过滤器；供、排水采纳钢管以防裂开。

(2)供电平安技术。不能停电的仪器设备，万一发生停电

时，应考虑人身及设备平安，设置必要的应急措施。

计算机、仪表电源、事故电源和通讯信号均为保安负荷，

各电器室和运转室应配紧急照明用的应急灯。

3煤粉喷吹系统平安技术

高炉煤粉喷吹系统最大的危急是可能发生爆炸与火

灾。

为了保证煤粉能吹进高炉又不致使热风倒吹入喷吹系

统，应视高炉风口压力确定喷吹罐压力。混合器与煤粉输送

管线之间应设置逆止阀和自动切断阀。喷煤风口的支管上应

安装逆止阀，由于煤粉极细，停止喷吹时，喷吹罐内、储煤

罐内的储煤时间不能超过8-12ho煤粉流速必需大于18m

/so罐体内壁应圆滑，曲线过渡，管道应避开有直角弯。

为了防止爆炸产生强大的破坏力，喷吹罐、储煤罐应有

泄爆孔。

喷吹时，由于炉况不好或其他缘由使风口结焦，或由于

煤枪与风管接触处漏风使煤枪烧坏，这两种现象的发生都能

导致风管烧坏。因此，操作时应当常常检视，及早发觉和处

理。

4高炉平安操作技术

(1)开炉的操作技术。开炉工作极为重要，处理不当极易

发生事故。开炉前应做好如下工作：进行设备检查，并联合

检查；做好原料和燃料的打算；制定烘炉曲线，并严格执行;

保证精确计算和配料。

(2)停炉的操作技术。停炉过程中，煤气的一氧化碳浓度

和温度渐渐增高，再加上停炉时喷入炉内水分的分解使煤气

中氢浓度增加。为防止煤气爆炸事故，应做好如下工作：处

理煤气系统，以保证该系统蒸气畅通；严防向炉内漏水。在

停炉前，切断已损坏的冷却设备的供水，更换损坏的风渣口；

利用打水限制炉顶温度在400℃〜500℃之间；停炉过程中要

保证炉况正常，严禁休风；大水喷头必需设在大钟下。设在

大钟上时，严禁开关大钟。

5高炉维护平安技术

高炉生产是连续进行的，任何非支配休风都属于事故。

因此，应加强设备的检修工作，尽量缩短休风时间，保证高

炉正常生产。

为防止煤气中毒与爆炸应留意以下几点：

(1)在一、二类煤气作业前必需通知煤气防护站的人员，

并要求至少有2人以上进行作业。在一类煤气作业前还须进

行空气中一氧化碳含量的检验，并佩带空气呼吸器。

(2)在煤气管道上动火时，须先取得动火票，并做好防范

措施。

(3)进入容器作业时，应首先检查空气中一氧化碳的浓

度，作业时，除要求通风良好外，还要求容器外有专人进行

监护。

炼铁生产事故的预防措施和技术

炼铁厂煤气中毒事故危害最为严峻，死亡人员多，多发

生在炉前和检修作业中。预防煤气中毒的主要措施是提高设

备的完好率，尽量削减煤气泄漏；在易发生煤气泄漏的场所

安装煤气报警器；进行煤气作业时，煤气作业人员佩带便携

式煤气报警器，并派专人监护。

炉前还简洁发生烫伤事故，主要预防措施是提高装备水

平，作业人员要穿戴防护服。原料场、炉前还简洁发生车辆

损害和机具损害事故。

烟煤粉尘制备、喷吹系统，当烟煤的挥发分超过10%时，

可发生粉尘爆炸事故。为了预防粉尘爆炸，主要实行限制磨

煤机的温度、限制磨煤机和收粉器中空气的氧含量等措施。

目前，我国多采纳喷吹混合煤的方法来降低挥发分的含量。

冶金工厂煤气平安分析

高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气是炼钢、炼铁和炼焦生产中

的副产品，每生产一吨生铁可产生2100〜2200m3高炉煤气；

每炼一吨钢可产生50〜70/转炉煤气，每炼一吨焦炭可产生

300〜320m3焦炉煤气。此外还有发生炉煤气，自然气等都是

冶金工厂的重要气体燃料。各种煤气的成分及主要性质见表

1

表1

成种

分类

高炉煤气焦炉煤气发生炉煤气转炉煤气自然气

%

甲烷27〜3020〜303〜660〜708500-90000

炭氢化1.5〜1.82W0.51800-22000.7〜0.8

合物55〜57726〜31650〜700550

一氧化8〜1258〜609-10无色无味有剧毒无色有蒜臭味

碳

850〜9507〜855有窒息性麻醉性

氢气易燃易爆

1.2953-3.51.5〜3.0

氮气极易燃易爆

7003900〜44001400~1700

二氧化

碳无色无味0.45〜0.551.08〜1.25

发热量有剧毒600〜650700

(kcal/

Nm3)易燃易爆无色有色有臭味有剧

毒

重度(kg有臭味有毒

/Nm3)易燃易爆

易燃易爆

燃点

(℃)

主要性

质

L发生煤气事故的缘由

从表可以看出：中毒，着火、爆炸是煤气的三大特

性，因此，冶金工厂接触煤气作业简洁引起事故，通常称为

煤气三大事故。发生煤气事故的缘由如下：

(1)缺乏煤气平安学问，如在发生事故后不戴防毒面

具进行抢救，导致事故扩大，或在有煤气的地区干活而不戴

防毒面具。

⑵煤气设备泄漏煤气。

⑶设备有隐患，如水封有效高度不够，放散管高度

不够，处理煤气的风机不防爆等。

(4)处理煤气不彻底，没有牢*地切断煤气来源。如

不堵盲板，而单*开闭器切断煤气来源。

(5)上级变电所或自控电器设备出事故突然停电。

(6)操作技术不娴熟，误操作，或者不懂操作技术。

(7)处理煤气完毕后，煤气设备内的沉淀物，如焦油,

蔡等自燃或遇火燃烧爆炸。

(8)抽堵盲板没有接地线，作业处蒸汽管道没保温

(或保温层脱落)，盲板、吊具与管道摩擦等。

2.煤气中毒及其预防

煤气中含大量有毒气体如一氧化碳、硫化氢.苯、

酚、氨等。高炉煤气和发生炉煤气含一氧化碳高，吸人人体

后，一氧化碳与血液中的血红素化合，使血液失去输氧实力,

引起中枢神经障碍，轻者头疼、晕眩、耳鸣，恶心，呕吐，

重者两腿不听指挥、意志障碍、吐白沫，大小便失禁等，严

峻的昏迷以至死亡。

自然气含大量甲烷，甲烷无毒，但含量高时，氧气

含量相对削减。当空气中甲烷含量达到10%以上时，人体的

反应是虚弱,晕眩，进而失去知觉直至死亡。

预防煤气中毒，要严格遵守煤气平安规程的有关规

定，首先要做到以下各点：

(1)常常检查煤气设备的严密性，防止煤气泄漏，煤

气设备简洁泄漏部分，应设置报警装置，发觉泄漏要刚好处

理，发觉设备冒出煤气或带煤气作业，要佩戴防毒面具。

(2)新建或大修后的设备，要进行强度及严密性试

验，合格后方可投产.

(3)进入煤气设备内作业时，一氧化碳含量及允许工

作时间应符合表2的规定。

表2一氧化碳含量及允许工作时间

co含连续工作时间

量mg/m3

30国家规定卫生工作标

准

50不超过1小时

100不超过半小时

200不超过15〜20分钟

(4)要牢靠地切断煤气来源，如堵盲板，设水封等，

盲板要经过试验，水封阀门不能作为单独的切断装置。煤气

系统中水封要保持肯定的高度，生产中要常常保持溢流。水

封的有效高度c室内为计算压力加1000mm水柱，室外为计

算压力加500mm水柱。

(5)在煤气设备内清扫检修时，必需将残存煤气处理

完毕，经试验合格后方可进行。对煤气区域的工作场所，要

常常进行空气中一氧化碳含量分析，如超过国家规定的卫生

标准时，要检查分析缘由并进行处理。

(6)煤气区域应挂有“煤气危急区域”的标记牌。发

生煤气中毒事故时，应马上通知煤气救援站，进行抢救和处

理。

3.煤气着火，爆炸及其预防

煤气是一种可燃性气体，当煤气和空气混合，煤气

中的可燃性气体和空气中的氧进行猛烈的氧化反应，这种反

应由缓慢转变到着火温度，并由缓慢氧化转为瞬时猛烈氧

化，即达到爆炸阶段。假如煤气着火发生在密闭容器里、就

会因急剧燃烧、体积突然膨胀而造成猛烈爆炸事故，破坏性

很大。

插入案例：

1、关于炼铁分厂“6・14”工伤事故处理的通报

2007年6月14日，炼铁分厂原料车间上料工段发生一

起平安事故，现通报如下：

一、事故经过：

2007年6月14日炼铁分厂原料车间上料工段上料一班

大夜班接班后，班长张宾支配岗位皮带工陈君看8#皮带，大

约在0：10分左右，班长张宾站在8#小车上视察焦炭仓位状

况，并进行匀称布料，同时让陈君拿根钢管人为地限制布料

小车限位开关来确定布料位置，陈君手拿钢管不慎遇到皮带

支架上，在陈君用力抽取钢管时，自动限制运行的布料小车

开了过来，将陈君右手挤在钢管与小车梯子之间，陈君连忙

用力将右手抽出，造成右手食指指背、指腹、指外侧大面积

肌肉撕脱、缺损，食指挤伤。

二、事故缘由：

事故发生后，公司安环部、炼铁分厂先后派人对事故现

场和事故责任人员进行调查了解，炼铁分厂生产平安科在6

月15日在炼铁分厂原料车间上料工段会议室组织召开了事

故分析会，经过调查分析认为：

1、岗位皮带工陈君个人平安意识淡薄，自我防护意识

差，对人为地限制布料小车限位开关产生后果没有明确相

识，属违章作业，是造成这起事故的干脆主要缘由。

2、班长张宾在没有实行任何平安措施的前提下，贸然

指挥岗位工陈君人为用钢管限制限位开关，纯属违章指挥，

是引起这起事故的间接主要缘由。

3、炼铁分厂原料车间、上料工段对这种存在的习惯性

违章作业没能刚好地检查制止，是引起这起事故的次要缘

由。

2、关于炼铁分厂“7.2”工伤事故处理的通报

2007年7月2日，炼铁分厂炼铁车间2#高炉炉前二班

发生了一起平安事故，现通报如下：

一、事故经过：

2007年7月2日19时20分，炼铁车间2#高炉炉前二班

在出其次炉铁水时，铁口跑大流，被迫堵铁口，19:30分组

织二次开铁口，打算出铁，班长王志宏负责操作开口机，炉

前工黄康手扶开口机钻杆正在对位时，开口机突然转动，造

成黄康左手拇指末节被挤伤。

二、事故缘由：

1、班长王志宏在未进行平安确认、未得到明确信息反

馈的状况下，盲目操作，启动开口机，互保联保意识差，属

违章作业，是造成此起事故的主要缘由。

2、炉前环境差，四周视线不清，操作设备人员和作业

人员无人传递信息、无人监护，是造成事故的次要缘由。

3.现场平安管理存在漏洞，对员工平安教化不够，是

造成这起事故发生的管理缘由。

3、关于对“6.11”工伤事故处理的通报

2011年6月11日炼铁分厂3#高炉作业区发生一起平安

事故，现通报如下：

（一）事故经过：

2011年6月11日大夜班凌晨5时40分左右，3’高炉堵

铁口前，炉前一班班长杨培宁从炉台走向泥炮房，违章跨越

下渣沟时脚下打滑，身体失去平衡，跌倒时本能地左手按到

下渣沟边缘，渣子进入左手戴的手闷子，将手闷子点燃，致

使其左手四个手指第一节烫伤，左手腕处2%深n〜in度灼烫

伤，随即被送往医院住院治疗。

（-）事故缘由：

事故发生后，安环部、炼铁分厂先后派人到事故现场进

行了查看，并于2011年6月12日组织召开了事故分析会，

经过调查分析后认为：

1、杨培宁本人作为班长，违章横跨下渣沟，平安防范

意识不强，思想麻痹大意是造成这起事故的主要缘由。

2、炼铁分厂3*高炉作业区原下渣沟平安通道损坏拆除

后，未能刚好修复，存在肯定的平安隐患，是造起这起事故

的另一缘由。

3、3,高炉作业区下渣沟边太滑，高度过高是引发这起事

故的又一缘由。

4、炼铁分厂“12.29”工伤事故

（一）事故经过：

2007年12月29日上午11时20分，炼铁分厂炼铁车间

3号高炉炉前四班在打算出第三炉铁时，工长杨远刚在安装

开口机钢钎，铁口工邹文录在操作开口机向前运行按钮时，

开口机未动作，经检查发觉是开口机电源跳闸，邹文录在既

没有与开口机上工作人员联系，又没有平安确认的状况下，

贸然合上开口机电源，开口机突然转动，致使手扶开口机钢

钎的杨远刚右手拇指绞入，造成杨远刚的右手拇指被绞掉。

（二）事故缘由：

事故发生后，公司安环部、炼铁分厂、炼铁车间马上组

织召开了事故分析会，经过调查分析后认为：

1、铁口工邹文录平安意识淡薄，在既没有与开口机上

工作人员联系，又没有平安确认的状况下，贸然合上开口机

电源，属“违章作业"，是造成这起事故的干脆缘由。

2、炼铁车间在开口机作业中同一岗位重复发生平安事

故，管理上存在肯定问题，平安规章制度和平安操作规程执

行不到位，岗位的“互保朕保”工作未落实，是造成这起

事故的间接缘由。

氧气

图4氧气顶吹转炉示意图

目前，炼钢的方法主要有转炉、电炉和平炉三种。在这

里，我们只简洁介绍现在被广泛采纳的比较先进的氧气顶吹

转炉炼钢法。

氧气顶吹转炉炼钢设备，如图4所示。依据配料要求，

先把废钢等装入炉内，然后倒入铁水，并加入适量的造渣材

料（如生石灰等）。加料后，把氧气喷枪从炉顶插入炉内，

吹入氧气（纯度大于99%的高压氧气流），使它干脆跟高温

的铁水发生氧化反应，除去杂质。用纯氧代替空气可以克服

由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆，以及氮气排出时带

走热量的缺点。在除去大部分硫、磷后，当钢水的成分和温

度都达到要求时，即停止吹炼，提升喷枪，打算出钢。出钢

时使炉体倾斜，钢水从出钢口注入钢水包里，同时加入脱氧

剂进行脱氧和调整成分。钢水合格后，可以浇成钢的铸件或

钢锭，钢锭可以再轧制成各种钢材。

氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气，它的

主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。因此，

必需加以净化回收，综合利用，以防止污染环境。从回收设

备得到的氧化铁尘粒可以用来炼钢；一氧化碳可以作化工原

料或燃料；烟气带出的热量可以副产水蒸气。此外，炼钢时,

生成的炉渣也可以用来做钢渣水泥，含磷量较高的炉渣，可

加工成磷肥，等等。

氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、

质量较好，以及建厂速度快、投资少等很多优点。但在冶炼

过程中都是氧化性气氛，去硫效率差，昂贵的合金元素也易

被氧化而损耗，因而所炼钢种和质量就受到肯定的限制。

转炉炼钢工艺流程介绍

转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锦等

氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生

铁的温度上升200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。

因此转炉炼钢不须要另外运用燃料。炼钢的基本任务是脱

碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提

高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），

“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。

采纳的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合

金化操作。本专题将具体介绍转炉炼钢生产的工艺流程，主

要工艺设备的工作原理以及限制要求等信息。由于时间的仓

促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢

迎大家补充指正°

转炉冶炼目的：将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、

镒）等氧化，产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的

钢。

【相关信息】钢与生铁的区分：首先是碳的含量，理

论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在

1450-1500^,而生铁的熔点在H00T20（TC。在钢中碳兀素

和铁元素形成Fe3c固熔体，随着碳含量的增加，其强度、

硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化

学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，

其用途特别广泛。

转炉冶炼原理简介：

转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁

有耐火砖，炉侧有很多小孔（风口），压缩空气从这些小孔

里吹炉内，又叫做侧吹转炉。起先时，转炉处于水平，向内

注入1300摄氏度的液态生铁，并加入肯定量的生石灰，然

后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面猛

烈的反应，使铁、硅、镒氧化（Fe0,Si02,MnO,）生成炉

渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉

内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锦时，碳起先氧

化，生成一氧化碳（放热）使钢液猛烈沸腾。炉口由于溢出

的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最终，磷也发生氧化

并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定

的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫渐渐削减，火

焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。

这时应马上停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至

钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左

右。假如氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部

吹入，就是顶吹转炉。

连铸工艺流程

连铸的目的：将钢水铸造成钢坯。

连

#

工

艺

流

程

筒

图

连铸的工艺流程：

将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇

注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水安排

到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使

铸件成形并快速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作

用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成

肯定长度的板坯。

连铸的主要工艺设备介绍：

钢包回转台

钢包回转台：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过

跨和支承钢包进行浇铸的设备。由底座、回转臂、驱动装置、

回转支撑、事故驱动限制系统、润滑系统和锚固件6部分组

成。

中间包

中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先

接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口安排到各个

结晶器中去。

结晶器

在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中，使铸

件成形并快速凝固结晶的特种金属铸型。结晶器是连铸机的

核心设备之一，干脆关系到连铸坯的质量。

拉矫机

在连铸工艺中，连铸机拉坯辐速度限制是连铸机的三大

关键技术之一，拉坯速度限制水平干脆影响连铸坯的产量和

质量，而拉坯辐电机驱动装置的性能又在其中发挥着重要作

用。

电磁搅拌器

电磁搅拌器（Electromagneticstirring:EMS）的实

质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水的运动。

具体地说，搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内，就

在其中感应起电流，该感应电流与当地磁场相互作用产生电

磁力，电磁力是体积力，作用在钢水体积元上，从而能推动

钢水运动。

合格钢水——钢包回转台（钢包加盖，钢包称重）一一中间

罐（钢包爱护套管，氨气密封）一一中间罐称量——浸入式

水口一一结晶器液面检测系统一一结晶器一一电磁搅拌

——结晶器振动一一二冷自动限制一一气水雾化二次冷却

——拉矫机一一引锭杆及存放装置一一切前辐道一一火焰

切割机一一运输、出坯辐道一一双向移钢机一一翻转冷床

及热送辐道一一热送、堆垛、缓冷。

炼钢平安生产的主要特点

铁水中含有C、S、P等杂质，影响铁的强度和脆性等,

须要对铁水进行再冶炼，以去除上述杂质，并加入Si、Mn

等，调整其成分。对铁水进行重新冶炼以调整其成分的过程

叫作炼钢。

炼钢的主要原料是含炭较高的铁水或生铁以及废钢铁。

为了去除铁水中的杂质，还须要向铁水中加入氧化剂、脱氧

剂和造渣材料，以及铁合金等材料，以调整钢的成分。含炭

较高的铁水或生铁加入炼钢炉以后，经过供氧吹炼、加矿石、

脱炭等工序，将铁水中的杂质氧化除去，最终加入合金，进

行合金化，便得到钢水。炼钢炉有平炉、转炉和电炉3种，

平炉炼钢法因能耗高、作业环境差已逐步淘汰。转炉和平炉

炼钢是先将铁水装入混铁炉预热，将废钢加入转炉或平炉

内，然后将混铁炉内的高温铁水用混铁车兑入转炉或平炉，

进行溶化与提温，当温度合适后，进入氧化期。电炉炼钢是

在电炉炉钢内全部加入冷废钢，经过长时间的熔化与提温，

再进入氧化期。

(1)溶化过程。铁水及废钢中含有C、Mn>Si、P、S等杂

质，在低温溶化过程中，C、Si、P、S被氧化，即使单质态

的杂质变为化合态的杂质，以利于后期进一步去除杂质。氧

来源于炉料中的铁锈(成分为Fe2O3・2H2O)、氧化铁皮、加

入的铁矿石以及空气中的氧和吹氧。各种杂质的氧化过程是

在炉渣与钢液的界面之间进行的。

(2)氧化过程。氧化过程是在高温下进行的脱炭、去磷、去

气、去杂质反应。

(3)脱氧、脱硫与出钢。氧化末期，钢中含有大量过剩的氧,

通过向钢液中加入块状或粉状铁合金或多元素合金来去除

钢液中过剩的氧，产生的有害气体CO随炉气排出，产生的

炉渣可进一步脱硫，即在最终的出钢过程中，渣、钢猛烈混

合冲洗，增加脱硫反应。

(4)炉外精炼。从炼钢炉中冶炼出来的钢水含有少量的气体

及杂质，一般是将钢水注入精炼包中，进行吹氮、脱气、钢

包精炼等工序，得到较纯净的钢质。

(5)浇注。从炼钢炉或精炼炉中出来的纯净的钢水，当其温

度合适、化学成分调整合适以后，即可出钢。钢水经过钢水

包脱入钢锭模或连续铸钢机内，即得到钢锭或连铸坯。

浇注分为模铸和连铸两种方式。模铸又分为上铸法和下

铸法两种。上铸法是将钢水从钢水包通过铸模的上口干脆注

入模内形成钢锭。下注法是将钢水包中的钢水浇人中注管、

流钢砖，钢水从钢锭模的下口进人模内。钢水在模内凝固即

得到钢锭。钢锭经过脱保温帽送入轧钢厂的均热炉内加热，

然后将钢锭模等运回炼钢厂进行整模工作。

连铸是将钢水从钢水包浇入中间包，然后再浇入干净器

中。钢液通过激冷后由拉坯机按肯定速度拉出结晶器，经过

二次冷却及强迫冷却，待全部冷却后，切割成肯定尺寸的连

铸坯，最终送往轧钢车间。

转炉炼钢平安技术

(1)打算工作

转炉炼钢开炉前的打算工作特别重要,稍有忽视就可能酿

成重大人身事故。吹炼时，发觉烟罩漏水，应立刻停吹，关

闭中压水阀门，检修焊接，直至不漏水为止。

检查管道与阀门时，要有监护和检查二人同时进行，严禁

吸烟，四周不得有明火，防止漏氧燃烧。在氧气管道四周，

不准堆放易燃易爆和油污物。

炉盖上面焊有水箱，转炉倒炉时，钢水不能碰水冷炉口，

以免引起事故。冶炼过程中如发觉水冷炉口漏水，应马上停

吹，派二人检查进水阀门并修复。

(2)冶炼过程的平安

①兑铁水后吹第一炉钢时，温度要上升，吹炼时间要长,

这样可避开发生塌炉。尽管如此，新开炉子倒渣出钢时，四

周人员还应让开，因为这时炉体尚不稳定，烧结不坚固，而

炉内气流特别激烈，炉内渣子易喷出炉外，造成炉衬剥落，

严峻时可能塌炉。

②装料前应将炉内残钢残渣倒掉o装料时先装废钢和铁矿

石，后装适当温度的铁水。加入的废钢原料要细致清理，不

能把带炸药的废武器，盛有水、冰、雪的容器加入炉内。发

觉废旧炮弹不许乱拆乱动，应刚好交有关部门处理。

③在冶炼过程中，炉长和摇炉工要亲密留意火焰的变更,

当吹到终点火焰还不下降，四周有烟雾上升时，应提前检查。

发觉喷枪渗水时，应快速调换喷枪，假如接着吹炼，喷头大

量漏水，会造成严峻的爆炸事故。

④发生喷溅时，火星冲出氮（或蒸汽）封口，可将氧气皮管

烧坏，造成设备事故，假如渣子不化而又实行高枪位的不正

常操作，造成连续性的猛烈大喷溅，危害更大。还有一种是

动炉倒渣大喷溅，爆炸威力大，往往会炸坏摇炉房的仪器设

备、灼伤人员。出现这种大喷溅的缘由是渣子氧化性过高、

氧气截止阀失效，漏氧时间过长等，因而渣子表面氧量高，

炉子倾动时，产生大量泡沫喷出炉口。

⑤发生跑钢事故时，首先应搞清跑钢部位，以便实行措施。

窜钢时应从速调整化学成分，快速出炉，以免发生设备和人

身事故。万一发生炉底窜钢时，应马上关闭进水阀门，在着

火部位用四氯化碳灭火机灭火。

⑥氧气顶吹转炉炼钢，钢水温度高达1000C以上，在这

种温度下，水的体积将增大5000倍以上。这时假如蒸汽在

炉内无自由发散余地，便会发生恶性爆炸事故。因此炉内严

禁入水。但是每个炉子都须要运用大量水冷，因此要严密留

意防止冷却水漏入炉内。在冶炼过程中，往往会出现喷枪头

部，活动烟罩、气化冷却烟道漏水，其现象是有白烟雾出现,

火焰突然收缩等反常状况。这时必需马上提枪，关高压水，

实行监护等一系列有效措施，等炉内水蒸汽发散完后，才能

转动炉体，否则极易发