1、钢包精炼炉的主要功能有哪些？ 一是钢液升温和保温功能。钢液通过 电弧加热获得新的热能，这不但能使钢包精炼 时可以补加合金和调整成分，也可以补加渣 料，便于钢液深脱硫和脱氧。而且连铸要求的 钢液开浇温度得到保证，有利干铸坯质量的提高。二是氩气搅拌功能。氩气通过装在钢包底 部的透气砖向钢液中吹氛，钢液获得一定的搅拌功能，钢液的搅动至少有以下好处：1钢液 温度均匀；2钢液与渣层底部有洗刷的作用， 迅速脱硫；3.去除钢液中夹杂物；4控制夹杂 物形态；5便于增碳或脱碳；6降低氧含量。三是真空脱气功能。通过钢包吊入真空罐 后，采用蒸汽喷射泵进行真空脱气，同时通过包底吹入氩气搅动钢液，可以去除钢液中的氢含量
2、和氮含量，并进一步降低氧含量和硫含 量，最终获得较高纯净度的钢液和性能优越的 材质。钢包精炼炉的应用对整个企业来看，至少可增加如下得益：加快生产节奏，提高整个冶金生产效率。据统计，在熔化炉后增加钢包精炼炉装置后，可使生产率提高 25。由于提供给连铸机的钢液温度十分适中， 可降低连铸机的拉漏率，提高生产作业中的成品率。提高钢液纯净度，可以熔炼材料性能要求较高各种冶金产品。高炉各部位工作环境 总体来说，高炉冶炼时各部位的工作环境都很恶劣，但也有些细微区别。炉喉：它主要是起保护炉衬作用。炉喉正常工作时，温度为 400500 度，受炉料的撞击和摩擦较为激烈，极易磨损。因此，炉喉部位一般多用高铝砖砌筑，
3、炉喉钢砖一般采用铸钢件，即使这样，炉喉受侵蚀仍不可避免，特别是炉喉钢砖下沿受物料冲击磨损更为突出。炉身：高炉本体重要组成部分，起着炉料的加热、还原和造渣作用，自始至终承受着煤气流的冲刷与物料冲击。但炉身上部和中部温度较低（400800 度），无炉渣形成和渣蚀危害。这部位主要承受炉料冲击、炉尘上升的磨损或热冲击（最高达 50 度/分），或者受到碱、锌等的侵入，碳的沉积而遭受损坏。炉身下部温度较高，有大量炉渣形成，有炽热炉料下降时的摩擦作用；煤气上升时粉尘的冲刷作用和碱金属蒸气的侵蚀作用。因此这个部们极易受侵蚀，严重者冷却器全部补侵蚀光，只靠钢甲来维持。例如某钢厂 5 号高炉，1996 年 4月破
4、损调查时发现，7 段 2 钢甲裂纹像网一样纵横交错，几乎连成一片，裂纹、龟裂严重，此段冷却壁基本全部被侵蚀、蚀光，只靠钢甲用来维持（炉役后期）的。这种现象在全国基他高炉上也可能有类似的现象。也就是说，高炉寿命长短与炉身部位的寿命长短有很大关系。因此，（特别是炉身下部）要求是选用有良好抗渣性、抗碱性及高温强度和耐磨性较高的优质粘土砖、高铝砖和刚玉砖。炉腰：它起着上升煤气煤气流的缓冲作用。炉料在这里已部分还原造渣，透气性较差，同时渣蚀严重。另外，炉腰部位的温度高（14001600 度），高温辐射侵蚀严重，碱的侵蚀也比较严重，含尘的炽热炉气上升，对炉衬产生较强的冲刷作用；焦炭等物料产生摩擦；热风通过
5、时引起温度急剧变化作用。所以，炉腰极易受损的区域。直接影响了高炉寿命。其侵蚀原因见表 9292 高炉砖衬侵蚀原因 部位侵蚀原因炉身上部（1） 炉料磨损（2） 煤气流冲刷（3） 碱金属、锌、沉积碳的侵蚀炉身中、下部及炉腰部位（1） 碱金属、锌、沉积碳的侵蚀（2） 初成渣的侵蚀（3） 热震引起的剥落（4） 高温煤气流的冲刷炉腹部位（1） 渣铁水的冲刷（2） 高温煤气流的冲刷炉缸风口带（1） 渣铁水的侵蚀（2） 碱金属的侵蚀（3） 煤气流的冲刷铁口以上的炉缸碳砖（1） 碱金属的侵蚀（2） 热应力破坏（3） 二氧化碳和水的氧化（4） 渣、铁水的溶蚀及流动冲刷铁口以下的炉缸及炉底碳砖（1） 铁水的溶蚀（
6、2） 铁水流动冲刷（3） 铁水渗透侵蚀（4） 炉缸圆周碳砖仍有碱金属侵蚀炉腹：炉腹连接着炉缸和炉腰。一般作上大下小设计也正适应气体体积增加和炉料变成渣铁后体积缩小的需要。访部位温度更高。其下部炉料温度均在1001650 度，气流温度也高，并形成大量的中间渣（指处于滴落过程中成分、温度在不断变化的炉渣，国外称炉腹渣）开始滴落。因此，该部位所受的热辐射、熔渣侵蚀都很严重。另外，碱金属的侵入，碳的沉积而引起的化学作用、由上而下的熔体和由下而上的炽热气流的冲刷作用也加剧。所以，该部位也一直是高炉易受损区域。炉缸、炉底：炉缸主要起着燃烧焦炭和储存渣铁的作用。由风口鼓入的热风首先与焦炭燃烧，产生煤气（即煤
7、所的初始分布）供给高炉冶炼还原用。风口区是高炉内温度最高的区域，一般在 17002000 摄氏度以上。炼铁生产的终了产物渣铁也聚集在炉缸，周期地由渣口和铁口排出。炉缸的衬砖（特别是碳砖）主要受渣铁水的冲刷与侵蚀。炉底主要是保护炉缸。避免渣铁泄漏。但炉底砖衬主要受铁水的冲刷侵蚀，乃至损毁。铁水侵入可引起耐火砖上浮，化学侵蚀可引起耐火砖脆化层的扩展，从而使高炉炉底耐火材料发生严重的破坏。由于炉缸、炉底耐火砖衬受侵蚀后不易修补，因此其损坏程度往往决定着高炉的一代寿命。该部位要求耐火材料具有耐渣铁水的侵蚀、渗透，耐碱性和导热性更好。出铁口：随着高炉日趋大型化，导致每日出铁次数增多，周而复始，出铁口的工
8、作条件是相当苛刻的。出铁口既要受到铁水环流、炉渣、碱的侵蚀和摩擦作用，又要受到从出铁到出铁结束温度变化所带来的热冲击，同时也受到开铁口或堵铁口时的机械振动损伤。高炉出铁沟：高炉出铁沟是高温铁水或熔渣流经的通道，其衬体主要受铁水、熔渣 及微量元素的冲刷侵蚀及浸润。这要求出铁沟用耐火材料不仅抗渣铁水侵蚀性强，而且抗高温性能更好。同时，烟气、灰尘、粉粒等对周围具有一定的污染作用，所以，出铁场环境较为恶劣。各国十分注意环境保护工作，在出铁沟衬里长寿的基础上，安设有衬罩盖，并配有吸尘装置，这样大大改善了高炉炉前的作业环境。 高炉的构造 高炉是炼铁生产的主要设备，它具有产量大、生产率高和成本低的优点，这是
9、其他炼铁方法无法比拟的。随着炼铁工业的迅速发展，炼铁的不断强化，高炉日趋大型化，有效容积已从近 1500 立方米增加到 5000 立方米左右，日产生铁量达到或超过 1 万吨，同时采用高压炉顶、高风温、综合喷吹和电子计算机控制等新技术，利用系数不断提高，焦比不断降低，可是高炉炉衬工作条件随之发生了重大变化，使其使用寿命降低较多，一般只有 56 年。特别是高炉炉身下部及炉腰、炉腹部委，其寿命就更为短暂。这就说明，炼铁技术的飞跃发展要求耐火材料必须发生重大变革，否则很难石英现代炼铁工艺的要求。我过高炉距离原冶金部确定的一代炉龄 8 年不中修，单位炉容产铁量 5000吨每立方米的目标要求还有一定的距离
10、。这与高炉各部委耐火材料的选择，耐火材料的各种性能有很大关系。耐火材料寿命不断提高，将直接影响高炉下一代的寿命。所以，一个稳产、高产、顺行的高炉，没有性能优异的耐火材料做坚强的后盾是不行的。世界各国的炼铁工作者为了提高高炉炉龄，做了大量的工作。主要是进行高炉解体破损调查，探讨炉衬损坏机理，提高砖衬的指令并创造新品种；砌筑综合炉衬；改变或改进冷却系统的结构和材质；加强维护操作和采用不定形耐火材料等。因此，炼铁方面的新技术，耐火材料的新品种不断涌现，由于采用上述新技术措施，目前大、中型高炉炉衬的使用寿命普遍有所提高。高炉是冶炼生铁的主体设备。他有耐火材料砌筑成竖式圆筒形的炉体，外有钢板炉壳加固密封
11、，内嵌冷却壁保护。高炉内部工作空间的形状称为高炉内型，它有炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸 5 段组成。高炉的大小用有效容积来表示，所谓的有效容积就是自出铁口中心线到大料钟下降位置下缘这段有效高度范围内的内部工作空间的体积。要完成高炉生产，除高炉本体外，还必须有其他的附属设备。1、 供料系统，包括贮矿槽、过筛、输送、称量及上料机等一系列设备。2、 送风系统，包括鼓风机、加湿和脱湿装置、热风炉及一系列管道阀门等设备，主要是连续不断地供给送风。3、 除尘系统，包括粗除尘、半精除尘、精细除尘等设备。其主要任务是保证回收高炉煤气，使其含尘量降到 15 毫克每立方米，以资利用。4、 渣、铁处理系统，包括炉前
12、出铁场设备、渣铁运输设备、铸铁机生铁炉外处理设备、水渣场机器设备等。主要任务是及时处理渣铁，保证高炉正常运行生产。5、 燃料喷吹系统，包括燃料的制备、贮存、空压机、高压泵和一系列管道阀门输送等。其任务是喷入燃料，降低焦炭消耗。可见，高炉是一个庞大复杂的设备组合，是一个有上述系统组成的联动机。一、高炉的构造由于高炉及其所属系统是一个庞大的系统，每一个环节缺一不可。包括：高炉冷却设备及结构，风口、渣口及结构，炉顶装料系统及结构，高炉 5 段式内型。（一）高炉内型高炉冶炼过程包含着很复杂的物理化学变化。炼铁原料从高炉炉顶加入后，经过余热、铁氧化物的分解和还原、焦炭的燃烧及造渣等一系列过程之后才能获得
13、生铁，当然每个过程不是孤立的。高炉冶炼过程包括原料准备、鼓风加热、煤气清洗、冶炼过程控制以及炼铁产品处理等环节。高炉冶炼过程的连续性和周期性，决定了高炉的每一个环节出现故障都将会影响整个炼铁生产。在混凝土基础上设有耐热混凝土基墩，以降低基础混凝土热负荷，并防止烧坏混凝土基础。炉体采用整体钢壳，可以保证耐火砌体各层操作平台，热风围管也吊挂在横梁上。炉顶有上料设备系统、炉缸部分有渣铁处理系统，还有送风系统、原料系统、除尘系统等。高炉比较完善的形式结构是 5 段式：炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。其中，炉喉、炉腰、炉缸军委圆筒形，而炉身和炉腹则分别为上小下大和上大下小的圆锥台。5 段式的炉型结构既满足
14、了炉料下降时受热膨胀而引起体积增大的需要，同时又适应了炉料的还原熔化以及选渣过程，也适应了煤气上升过程中冷却收缩的情况。实践已经证明，5 段式作为一个现代炉型结构满足了炼铁生产的要求，并取得了明显的效果。高炉内型作为一个外部条件对冶炼过程确实有很大的影响，现就内型各段在冶炼过程中的特征表现及作用分述如下：炉喉：主要起着保护炉衬，合理布料和限制煤气灰被气体大量带出的作用。在这里形成煤气流的 3 次分布，从炉喉煤气曲线可以从另一侧面看出高炉的冶炼行为。其炉喉形状大小随高炉使用原料条件的变化而变化。一般炉喉直径与炉腰直径之比为 0.69-0.72，其高度在 3m 以内。正常生产时，炉喉的温度为400
15、500。由于炉料的撞击和摩擦比较剧烈，钢砖一般选用铸钢件。炉身：主要起着炉料的余热、加热、还原和造渣的作用。在这里发生了一系列的物理化学变化。为了是炉料顺利下降和煤气不断上升，炉身要有一定的倾斜度，以利于边缘煤气有适当发展。当炉身角太大的时候，边缘煤气不发展，便会发生悬料事故，造成高炉不顺行；反之，炉身角太小，大量的煤气会从边缘跑掉，煤气能量利用变差，矿石就得不到充分的加热和还原，以致焦化比升高。因此，合适的炉身角很重要。小高炉的料柱低，为了充分利用煤气的热能和化学能，炉身角应稍大些；反之炉身角应稍小些。炉腰：起着缓冲上升煤气流的作用。炉料在这里已部分还原造渣，透气性较差，故炉腰直径有逐渐扩大
16、之势。炉腰高的则不易过高，大高炉一般为 2m 左右，如某 1000 立方米高炉，其炉腰高度仅 616mm。另外，因为炉腰部位的物料冲刷严重，所以炉腰是高炉的一个重要环节。炉腹：连接着炉缸和炉腰。其上大下小，也正适应气体体积增加和炉料变成渣铁后体积缩小的需要。炉腹，的倾斜度也应适宜。为了改善此处炉料的透气性，炉腹角也又扩大趋势，一般大中型高炉的炉腹角度在 8082 度之间。另外，炉腹部位温度很高，并有大量的熔渣形成，所以渣蚀严重，又是高炉部位的一个薄弱环节。炉缸、炉底：主要起着燃烧焦炭和储存渣铁的作用。随着炼铁强度提高，炉缸直径也在扩大。炉缸部位工作环境最为恶劣。特别是风口区温度是高炉内温度最高
17、的地方，内衬除受高温作用外，还受渣铁的化学侵蚀和冲刷。炉底主要收到渣铁特别是铁水的侵蚀。其实形成一般为蒜头状炉底。由于炉缸、炉底内衬的侵蚀不易修补，所以炉缸、炉底寿命的长短往往决定着一代高炉寿命的长短。（二）冷却设备及结构高炉冷却是形成保护性渣皮、铁壳、石墨层的重要条件，它降低耐火炉衬本身的温度，给以直接的保护。它还保护了炉壳等结构件的强度。高炉用的冷却介质有：水、风、汽水等混合物。最普遍用的是水，它导热率大，热容量大，便于运送，成本便宜。风比水导热性差，在热流强度大时冷却器易过热，故多用在冷却强度不太大的地方。使用风冷的成本比水贵，但安全可靠，故高炉炉底多用空气冷却。用汽水混合物冷却的优点是
18、，汽化潜热较大，可以大量节省水，又可回收抵押蒸汽，在高炉上正在大量使用。水冷设备有喷水冷却，冷却壁和冷却水箱等专用冷却设备，业有风口、渣口、热风阀等专用设备的冷却。喷水冷却结构轻便，简单易行，我国大中型高炉多作为备用冷却手段，小高炉用的较多。国外在大中型高炉下部，有采用炉壳内砌碳砖外喷水冷的，效果也不错。一般喷水孔直径 58mm，喷射方向宜向上倾斜 4560 度，炉腹的喷水还要设置数圈防溅板，其下缘距炉壳的缝隙不大于 1015mm。1、 冷却壁冷却壁是高炉冷却系统重要的冷却设备，它主要用在高炉炉身、炉腰、炉腹、炉缸等部位，它的使用效果、寿命长短直接关系到高炉的正常生产及下一代寿命。所以，各国普
19、遍注重冷却壁材质的选择、结构的改进等工作，目的都是为了延长冷却壁的使用寿命。冷却壁是包在炉衬外面，用螺栓固定在炉壳上的壁形冷却器。它用 HT1533 灰铸铁铸入 20 号钢的冷拔无缝钢管，钢管外径为 3444.5mm、壁厚 4.56mm，做成中心间距为 100200mm 的蛇形管，一般铸铁保护层厚度为 2530mm，所以光面冷却壁的厚度通常为 80110mm。水管的引出部分必须铸入保护套管，并和炉壳焊接，以防开库后冷却壁上胀把水管切断。为了避免铸造时高温铁水对钢管渗碳而导致脆裂，要在管壁除锈后涂上石英粉涂层，再放入铸型，铁水温度以降到 1220一下再浇铸为宜。对光板冷却壁由于铸铁导热性良好，水
20、管不必布置过密。光板冷却壁一般是用在炉缸部位，经多数高炉使用验证，能够满足要求。2、 镶砖冷却壁它与光板冷却壁比较，耐磨、耐冲刷，易于生产渣皮。一般镶砖的面积约为 50左右，厚度 150230mm，过薄易于脱落，过厚导致铸铁筋与铸铁板之间铸造应力太大而开裂，且热流一旦波动时会烧坏铁筋。镶砖冷却壁的热工方面，铸造筋的表面温度是一个重要参数，一般以不大于 500为宜，热流越大，镶砖越厚，镶砖面节越大，导致铸铁筋温度升高而烧坏。故一般镶砖冷却壁多于炉腹、炉腰、炉身下部。日本对冷却壁的研究开发经历了第一代、第二代、第三代、第四代过程。这种改进对冷却壁的冷却的较大炉子起了促进作用。新日铁从原始的冷却壁至
21、第二代是增强角冷却和强制水冷替代汽冷。新日铁冷却壁第二代做了如下改进：（1）冷却壁内的水管弯曲半径尽量缩小；（2）使用铁素体球墨铸铁代替高铬铸铁；（3）镶砖材质由黏土砖改为高铝砖；（4）将支撑砌体的 T 形部位用单独系统的水管冷却，经过实际应用后，冷却壁 4 个角部损坏有所改善，但是上、下段冷却壁间损坏仍较多。第三代冷却壁的主要特点是：添加了一个段的耐火材料支撑台和一个螺旋管底座，用来防止前管故障。同时增加了角部水管，增加了背部蛇形管，铸在冷却壁内的耐火材料改为 SiC 质。第四代把斜肋条延长，用耐火材料就地浇铸。我国宝钢 3 号高炉除炉腹上部、炉腰和炉身下部 4 段冷却壁由新日铁制造外，其余
22、 14 段冷却壁均由宝钢设计和制造，从炉底至炉喉的 18 段冷却壁按照不同区域的工作条件和工艺要求，采用了不同的结构型式：（1） 炉底、炉缸砌筑了导热性良好的碳砖，因此这部分的冷却设备采用了高冷却强度的新式横型冷却壁、铁口冷却壁、风口冷却壁。（2） 炉腹、炉腰和炉身中、下部热负荷高、温度波动大、热震剧烈、碱金属侵蚀严重，是工作条件最参考的区域，所以采用了新日铁第三代冷却壁；在炉身下部采用了带凸台的第三代和第四代冷却壁。（3） 炉身上部砌体因受炉料的磨损以及装料时温度波动而遭到损坏。因此，炉身上部也采用了冷却壁。镶砖冷却壁用途多而广，它是大多数高炉的主要冷却部件。因此，它格外受到炼铁工作者的高度
23、重视，也随之成为人民研究的主要内容之一。3冷却水箱冷却水箱也叫冷却板，是埋设在高炉衬砖之内的冷却器，材质上以铸铁居多，铸钢的、钢板焊的也有，以前则多用青铜铸成内部水路以铸入水管的较多，也有空腔的、隔板的等。在外形上有扁平卧式的，也有支梁式的（实际是楔形冷却水箱）。冷却水箱一般也是用 HT15-33 铸成，卧室的厚度为 75110mm，内铸钢管的管径为 44.5mm，壁厚为 6mm 的冷拔无缝钢管。安装时距炉内砖衬工作表面的距离为：炉身上部 230mm、炉身下部 345mm。冷却水箱上下有填充层以允许砖衬膨胀。这种冷却器冷却强度大，故可以维持较厚的砖衬，它插入砖衬中，故和砖的接触面较大，冷却效果
24、好，同事也能支承砌体。其同谁方式多用密闭式。冷却水箱固定在炉壳上，虽然采用了交错布置的排列方法，但插入密度仍不宜过大，以免影响炉壳的强度。为了防止从冷却水箱周围露煤气而采用了密封装置，简单的办法就是把冷却水箱插入固定在炉壳上的支架外壳之中，其间隙填充用石棉加水玻璃。有的高炉在炉墙从薄变厚处，或在炉腹和炉腰之间，或在炉腰和炉身之间，紧密的布置一层不可更换的冷却片。相互的间隙只有 2040mm，以保护炉缸支柱上的炉腰支圈。支梁式冷却水箱可以起到更好的支撑砖衬的作用，而且冷却水箱本身就有与炉壳固定的法兰圈，所以密封性好。缺点是冷却强度不大，故多用于炉身上部。综上所述，冷却壁与冷却水箱相比，冷却壁的有
25、点是，冷却均匀炉墙光滑。下料阻力小，炉壳完整，故强度与密封性好。而冷却水箱的优点是，冷却强度大而且深入，可以支撑耐火砖衬，可更换，且外层水管损坏时水管尚可工作，重量较轻。（三）高炉风口、渣口1 风口装置风口装置是用来把从热风炉出来的热风经热风总管、热风围管，在经过它送入高炉内的装置。一般风口装置由鹅颈管、弯管、直吹管、风口套组成。对它的要求是：密封好，不漏风，耐高温，隔热且热量损失少，耐用、拆卸简单方便易于机械化。鹅颈管是上大下小的异径弯管，其形状应保证局部阻力越小越好，大中型高炉用铸钢制成，内砌筑黏土转，使之耐高温且热损失小。为密封起见，在常拆换的下端做成球形接触面，鉴于球面接触的方式，要求
26、在上下法兰连接处都加上球面直管，还要两套吊环梢子，从两侧分别固定，由于它结构复杂密封不严，近来德国、日本改为两头法兰连接，鹅颈管设有两个膨胀圈，可以很好的补偿围管对高炉的相对位移，解决了其他膨胀收缩，错位引起的不密封问题。弯头用插销吊挂在鹅颈管上，也是铸钢材质，内砌筑黏土砖，后面有风口视孔装置，下端为拉近固定用的一块带肋的板。直吹管现在也常用铸钢管带内衬的，其内衬有用耐火砖套的，也有用耐热混凝土捣固的。这样重量增加了，给换风口带来不便，但能防止在高温时被烧红或烧穿，既减少了热量散失，又保证了安全。在直吹管两端球面的接触处，为防止烧坏可采用耐热钢和不锈钢，并通水冷却，以提高其强度。风口水套，为了
27、便于更换并减少备件消耗，做成圆锥台形 3 段水套。风口大套是铸入蛇形无缝钢管的铸铁冷却器，它有法兰盘状凸缘用螺钉固定在炉壳上，当高炉采用高压操作时，为了防止漏煤气，在炉壳上有风口压套，其上的法兰盘可以与风口大套上的法兰盘固定在一起。风口二套和风口一般用青铜铸成，大高炉也有用铜板焊接而成的，因为这里需要的冷却强度大，故应选取导热性好的材料。风口的形状一般是空腔锥形风口，铸完并清芯砂后，在返回返上流出。风口直径是根据风量、风速和风口数量来确定的，一般大型高炉风口风速以 100120m/s 为宜，中小型高炉以 6090m/s 为宜。但是，由于风口的工作环境恶劣，不仅成后高温热负荷作用，而且要经受15
28、00左右的铁侵蚀，特别是当高炉状况不顺、悬、崩料多发生时，风口极易受损害。坏的部委大都是前端下沿、上沿或侧面。大部分是熔损造成的，当然也有破损或磨损造成的。所以，怎样提高风口的使用寿命，减轻工人的劳动强度，提高产量，又成了人们普遍关心的问题。近年来，各种新型风口不断涌现：贯流式、堆焊氏、共渗式等。其同一个目标是：改进风口铜纯度，改进结构。这样以方面提高材质纯度，以便提高其导热性能；另一方面，改进结构，加强冷却能力；这样才能收到良好的效果。所以，提高风口的使用寿命，目前仍是重要的研究课题之一。2 渣口装置渣口是放渣的设备。它由 4 个水套及其压紧固定件组成。渣口一般是用青铜或紫铜铸成空腔式水套，
29、直径为 5060mm，对高压操作的高炉则缩小为 4045mm。渣口二套也是用青铜铸成的中空水套，渣口大套是铸有螺旋形水管的铸铁水冷套。渣口大套固定在炉壳山的钢法兰盘上，并用铁屑填料与炉缸内的冷却壁相接，保证良好的气密性。渣口和各套的水管都用和炉壳相连的挡板压紧，如是高压操作的高炉，内部有巨大的推力，会将渣口各套抛出，故在各套上加了用楔子固定的挡杆。对于中小型高炉炉墙不厚时，渣口水套也可以减少为 3 个。渣口的工作环境仍是很恶劣的，主要受渣铁侵蚀，特别是放渣带铁较多时，更容易烧坏。因此，若渣口频坏，不仅影响高炉顺行，而且也严重影响了产量及经济效益的提高。因此，提高渣口的使用寿命也显得非常重要。但
30、是，无论外部怎样改进，都要同高炉自身的操作相配套，即要保证炉况顺行。这样从客观上就有助于提高渣口寿命，再配以诸如改善水质、改进渣口结构、提高渣口自身纯度等措施，才能达到预期目的。（四）炉顶装料设备炉顶是炉料的入口也是煤气的出口。为了满足双峰式布料而采用锥形料钟。目前用的较多的是马基式炉顶，即双钟带小料斗旋转式布料器，他有下列部分组成：装料器：包括大料钟、大料斗、煤气封盖、大钟杆等。布料器：包括大料钟、小料斗、小钟杆、旋转驱动机构、受料漏斗等。装料设备的操纵装置：包括大小钟拉杆、平衡杆、平衡重锤、钟料卷扬机、料面探测装置和均压系统等。1 装料器（1）大料钟。一般用 ZG35 整体铸成，为了防止在
31、堆焊硬质合金过程中出现局部的硬化区，所选材料 ZG35 的含碳量最好控制在 0.280.38之间。大钟壁厚 5560mm，大钟倾角 53 度，可根据炉料的流散性好坏适当减小或加大。大钟直径应在设计炉型时与炉喉直径配合考虑，以获得合适的漏料间隙，一般大高炉的炉喉间隙为 9001100mm。大钟拉杆有 15 号钢做成，直径为 175mm，长度可达 1415m，由于很难得到这种大尺寸的钢材，所以通常由钢锭锻成坯料，再进行加工。大钟拉杆与大钟的连接方法，可以是刚性的楔连接，也可以是挠性的铰链连接。还有一种大钟杆与大钟的连接方式是扁担梁式结构，过去一直用在料罐上了的炉顶上，故亦称料罐式炉顶装料装置。（2
32、）大料斗。它用 ZG35 整体铸成，壁厚 5055mm，料斗壁的倾角为 8586 度，大料斗高度一般不应该大于 2m，以便于运输。在有的大型高炉则分成两段，下端被磨损时可更换，而上部则继续使用。为密封起见，下端要整体铸成，斗壁倾角也应该大于 70 度。大料斗上与大料钟接触面处，焊有硬质合金，并进行抛光。大料斗铸成和焊上硬质合金后，都要退火处理，以消除内应力。大料斗与大料钟接触处的密封性应严格控制和检查，其接触面的间隙值应小于0.05mm。在安装时要保证大料钟和大料斗的中心线相重合，其公差为 2mm。（3）煤气封盖。它是封闭大小料钟之间的外壳，一般有两半组成的钢板焊接结构。为了使料钟间的有效容积
33、能满足最大料批进行同装的需要，它应为料车有效容积的 56 倍，使煤气封盖变成上下两部分组成，下部为圆通形，内壁用铸造的锰钢板保护；上部为圆锥形，其上设置有 2 个均压阀的管道接头孔，4 个入孔中的 3 个小的入孔作为日常维修时的检视孔，一个大的椭圆形孔用来修理时，放进或取出半个小料钟之用。2 布料器在装料器的上面是布料器，它有小料钟、小料斗、受料漏斗及旋转转动装置组成。常用的马基式布料器，是把承载着炉料的小料斗旋转起来，按规定角度把堆尖分别送到圆周上的各个位置上。而快速旋转漏斗和空转定点漏斗，是把受料漏斗分为上下两部分，上面的仍是固定的受料漏斗，下面的则给以旋转传动，这就视线了旋转部分不用密封
34、，密封的仍然是把堆尖分散在圆周各点的位置上；而快速旋转斗，则是在受料过程中就消灭了堆尖，特别是大高炉用的双坡口的斗，更能消灭堆尖，因而避免了因炉料多少和粒度大小而造成的偏析。3 料器探料器的作用是准确探测料面下降情况，以便及时上料。这样既可防止料满时开大钟顶弯钟杆，又可防止亏料时炉顶温度升高，烧坏炉顶设备，特别是高炉大型化、自动化、炉顶设备也不断发展到今天，料面情况已成为上部布料作业的重要依据。4 新型炉顶随着高压操作和高炉大型化的发展趋势，炉顶装料设备愈加庞大复杂，维修量巨大，但寿命却与炉顶压增加成反比地缩短。目前新建的 40005000 立方厘米级的大型高炉，高压操作已从顶压 0.10.1
35、5MPa 达到 0.20.25MPa。a）双钟密封阀式炉顶。它首先由日本石川岛播磨重工业公司于 1965 年发明，到 1969 年才以该公司名字命名，故称“”炉顶，它由两个受料漏斗（各对应于左右料车）、两个盘式密封阀、双坡口定点空转或单坡口旋转漏斗、小钟及大钟组成，在大小钟之间和小钟与密封阀之间，形成了上下两个均压室。由左（或右）料车来的炉料倒入左（或右）贮料漏斗（亦称受料漏斗），经下口的盘式密封阀和旋转漏斗落到上均压室，如用皮带上料时，则通过分岔流槽，将料自动分装在两个料斗中。炉顶，近年来发展了只有小钟室的单室均压法，下均压室与高炉炉内连通，处于高压状态，上均压室则用半净煤气或用氮气或用半净煤气作一次充压，用氮气作为二次充压，以获得不低于炉内的压力。a）新日铁式炉顶，即双钟回阀式装置。这种炉顶的旋转漏斗位于上均压室外，受料漏斗和密封阀的上面，受料漏斗的底部卸料孔有 4 个，有 4 个闭锁器和密封阀，工作时盘式密封阀要在闭锁器之前打开，在闭锁器关闭之后
