《高炉炼铁技术》项目1任务1.2认识高炉冶炼指标
高炉炼铁技术简介
品种
TFe FeO CaO SiO2 MgO Al2O3 MnO
S
R
巴西球团 65.81 1.61 0.47 3.67 0.73 0.49
0.13
国产球团 63.21 0.17 1.22 6.01 0.48 0.76
矿石有许多优点,通常含铁量高,粒度组 成均匀,气孔率大,成分稳定,还原性能 好。另外,含碱性熔剂,高炉造渣性能好, 具有良好的冶金性能。高炉使用烧结矿, 可提高产量,降低燃料消耗。
烧结 工艺 流程
精矿、粉矿 (0~10mm)
石灰石、白云石 (80~0mm)
碎焦、无烟煤 (25~0mm)
破碎
>3mm
1、高炉炼铁工艺
炼铁 高炉炼铁 非高炉炼铁
高炉及其附属系统
矿石 焦炭
供料系统
煤
喷吹系统
空气
送风系统
风机 热风炉
高炉
渣铁处理系统
煤气除尘系统 炉尘
净煤气
炉渣 铁水
原料
• 高炉冶炼用的原料主要有铁矿石(天然富 矿和人造富矿)、燃料(fuel)(焦炭和喷吹 燃料)、熔剂(flux)(石灰石与白云石等)。
消耗的(干)焦炭量(焦比一定的情况 下)
高炉每天消耗的焦炭量 I=
高炉炼铁基本原理与工艺
20
(三)风口前C的燃烧
1.风口前C燃烧的意义 风口前C得燃烧占总C量的70%, 其燃烧的基本意义: (1)提供热量80% (2)提供还原剂 (3)影响炉料下降、软熔带形状、煤气利用、冶炼指标 2.燃烧带大小的控制—下部调剂 影响燃烧带大小的因素: ①C的燃烧速度(一般认为影响不大) ②布料状态(中心堆积,燃烧带小;中心疏松,燃烧带大) ③鼓风动能EK的大小
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(3)P的还原
P100%还原入铁,只有原料控P
(4)含Ti矿的冶炼
TiO2→Ti2O3→TiO→Ti→Ti(C,N)固熔体使炉渣粘稠
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(二)造渣
1.造渣的概念与作用 概念: 根据脉石、焦碳灰份组成及数量,选择适当的熔剂,形成具有一 定性能的炉渣。 作用: (1)促进或抑制某些化学反应(脱S) (2)保护炉墙(高炉长寿)
10
中性
3 焦碳
①主要作用:
作为高炉热量主要来源的60~80%,其它热风提供 提供还原剂C、CO 料柱骨架,保证透气性、透液性
②质量要求:
含炭量:C↑ 灰份:10%左右,灰分低可使渣量↓ 含S量:<0.6% 生铁中[S]80%±来源于焦碳 强 度:M40 (kangsuiqd)、M10 (lmqd) 粒度组成:均匀 60mm 左右的 >80% ,大于 80mm 的 <10% ,大于 80mm的<10% 成分稳定(特指水分): 一般采用干熄焦 焦碳反应性: C+CO2=2CO开始反应的高低快慢→影响间接还原区的 范围从而影响焦比
炼铁技术
串讲
概述
一、炼铁生产的方法:
1.高炉法炼铁.
2.非高炉法炼铁:直接还原法,熔融还原法.
二、钢和铁的区分:
以含碳量区分:熟铁:C<0.02% 钢:C=0.02%~1.7% 生铁:C>1.7%
三、炼铁生产工艺流程:
1.高炉炼铁生产工艺流程: 简图
2.高炉本体:
内型:炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。外壳为金属结构,内衬耐火材料,中间是冷却设备。
3.除本体外,高炉还有以下几大系统:
(1)上料系统:
职责:储存、混匀、筛分、称量原、燃料,并运到炉顶受料漏斗。
(2)装料系统:
职责:按要求将炉料装入炉内和煤气密封。
(3)送风系统:
职责:提供和加热空气,并送入炉内,保证足够的风量和风温。
(4)喷吹系统:
职责:将煤粉或重油送入炉内。
(5)煤气清洗系统:
职责:收集和清洗煤气。
(6)渣铁处理系统:
职责:定期排放炉内渣铁并运走,保证高炉连续生产。
(7)动力系统:
职责:为高炉的正常生产提供"风、水、电、气"等能源.是高炉正常生产的保障.
四、高炉炼铁主要经济技术指标:
1.高炉利用系数:指每昼夜每立方米高炉有效容积生产的合格炼钢生铁量。
2.冶炼强度:指每昼夜、每立方米高炉有效容积消耗的干焦量。
干焦耗用量
冶炼强度=—————————————(t/(m3.d))
有效容积×实际工作日
3.综合冶炼强度:除干焦外,还考虑有喷吹的其他类型的辅助燃料。
综合干焦耗用量
综合冶炼强度=————————————(t/(m3.d))
有效容积×实际工作日
4.焦比:冶炼一吨铁消耗的干焦量。
干焦耗用量(kg)
入炉焦比=————————
高炉炼铁工工艺[1]
新钢1-8#高炉采用工业水冷却,9-10#高炉采用软水闭路 循环冷却。新钢6#、8#高炉炉腰、炉身下部采用板壁结合 冷却结构。
高炉风口冷却水压要求1.0-1.5MPa,新钢高炉风口冷却水 压均处于这一范围。 2009年8#高炉风口冷却水压1.0 MPa 左右,水量较设计水量低100t/h,是其风口小套大量损坏 的主要原因。现通过对风口小套进出水管的改造,水压达 到1.28 MPa,水量也达到设计要求。另外工业水冷却的高 炉要求水质悬浮物少、硬度低。
高炉炼铁工艺
高炉炼铁工艺简述 高炉本体 上料系统 送风系统 渣铁处理系统 煤气处理系统 喷吹系统 炼铁主要技术经济指标
高炉炼铁工艺简述
高炉炼铁是用还原剂(焦炭、煤)在高温下将铁 矿石或含铁原料还原成液态生铁的进程。
高炉工艺流程:高炉是工艺流程的主体,从其上 部装入铁矿石、燃料和熔剂向下运动;下部鼓入 空气燃烧燃料,产生大量的高温还原性气体向上 运动;炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、 脱硫等一系列物理化学过程,最后生成液态炉渣 和生铁。由高炉本体、上料系统、装料系统、送 风系统、煤气处理系统、渣铁处理系统、喷吹系 统、动力系统组成。工艺流示意图(图1)
新钢公司7#高炉采用的薄内衬,现基本上每年喷 涂一次以维持合理的操作炉型。9#-10#高炉炉腹 以上区域采用薄内衬结构。
2、高炉内衬
高炉内衬能否适应高炉冶炼对炉衬的破损,对合理操作炉型的形成及 高炉长寿至关重要。高炉大型化以后,操作条件更为严酷,因而对耐 火材料及其砌筑质量的要求更高。
高炉炼铁生产工艺流程
4、调节炉况的手段与原则;喷吹燃料—— 风温——风量——装料制度——焦炭负 荷——净焦。原则是要尽早知道炉况波动 的性质与幅度,以便对症下药;要早动, 少动,力争稳定多因素,调剂一个影响小 的因素;要了解各种调剂手段集中发挥作 用所需的时间。
5、正常炉况的标志:
5.1风口明亮但不耀眼、圆周工作均匀,风口前无大块升 降,不挂渣、不涌渣、焦炭活跃、风口破损少。
的影响。 1.4炉渣附着在炉墙上形成渣皮,起保护炉衬的作用。(酸碱渣) 2、炉渣碱度: 四元碱度、三元碱度、二元碱度。CaO、MgO、SiO2、Al2O3。 3、酸性渣、碱性渣。生产中把二元碱度CaO/SiO2>1.0的叫碱性渣,把CaO/SiO2<1.0
的叫酸性渣。 4、炉渣是如何脱硫的: 4.1每吨生铁炉料带入炉内的总硫量称为硫负荷。在我国其值在4~6Kg/t,(烧结矿、
2.4送风制度:通过选用合适的风口面积,风量、风温、 喷吹量、富氧率等参数达到适宜的风速和鼓风动能及理论 燃烧强度,使初始煤气流分布合理,炉缸工作均匀活跃热 量充沛稳定。
6、高炉基本操作制度的宗旨: “上稳下活”。
3、炉况的判断:在实际生产中原燃料的物理性能、 化学成分经常会产生波动,气候条件的不断变化, 入炉料的称量可能发生误差,操作失误与设备故 障也不可能避免,炉况判断就是判断这些影响程 度及顺行的趋向,即炉况是向凉还是向热,是否 会影响顺行,它们的影响程度如何等等。判断的 手段基本是两种,一是直接观察,如看入炉原料 外貌,看出铁、出渣、风口情况,二是利用高炉 数以千计、百计的检测点上得到的信息在仪表或 计算机上显示重要数据曲线,例如风量、风温、 风压等鼓风参数、各部位的温度静压力、料线变 化、透气性指数变化、风口前理论燃烧温度等等。
1高炉配料计算
高炉炼铁主要经济技术指标 选定 (1) 高炉有效容积利用系数(v η)
高炉有效容积利用系数即每昼夜生铁的产量与高炉有效容积之比,即每昼夜1m³有效容积的生铁产量。可用下式表示:
有
V P
η=
v 式中: v η——高炉有效容积利用系数,t /(m 3·d) P ——高炉每昼夜的生铁产量,t /d
有V ——高炉有效容积,m 3
V η是高炉冶炼的一个重要指标,有效容积利用系数愈大,高炉生产率愈高。
目前,一般大型高炉超过2.3,一些先进高炉可达到2.9。小型高炉的更高。本设计中取2.7。 (2) 焦比(K )
焦比即 每昼夜焦炭消耗量与每昼夜生铁产量之比,即冶炼每吨生铁消耗焦炭量。可用下式表示:
式中 K ——高炉焦比,kg/t
P ——高炉每昼夜的生铁产量,t /d
K Q ——高炉每昼夜消耗焦炭量,kg/d
焦比可根据设计采用的原燃料、风温、设备、操作等条件与实际生产情况进行全面分析比较和计算确定。当高炉采用喷吹燃料时,计算焦比必须考虑喷吹物的焦炭置换量。本设计中取K = 330 kg/t (3) 煤比(Y )
冶炼每吨生铁消耗的煤粉为煤比。本设计中取煤比为180 kg/t . (4) 冶炼强度(I )和燃烧强度(i )
高炉冶炼强度是每昼夜31m 有效容积燃烧的焦炭量,即高炉每昼夜焦炭消耗
量与有V 的比值, 本设计I =1.1 t/m 3∙d 。
燃烧强度i 既每小时每平方米炉缸截面积所燃烧的焦炭量。本设计i = 30 t/m 2∙d 。 (5) 生铁合格率
化学成分符合国家标准的生铁称为合格生铁,合格生铁占总产生铁量的百分数为生铁合格率。它是衡量产品质量的指标。 (6) 生铁成本
现代高炉炼铁工艺课件
现代高炉炼铁工艺
4
1.1.2 高炉生产特点 (1)生产规模大。 (2)需要操作人员综合分析判断能力。 (3)高炉是钢铁联合企业中的重要环节。 (4)高炉开炉后长期连续生产直到停炉。 (5)高度的机械化和自动化。
现代高炉炼铁工艺
5
1.2 高炉本体及主要构成
1.2.1高炉内型
高炉是冶炼生铁的主体设 备。高炉内部工作空间的形 状称为高炉内型。它由:
1. 现代高炉炼铁工艺
1.1 高炉炼铁生产流程 1.2 高炉本体及主要构成 1.3 高炉冶炼产品 1.4 高炉技术经济指标
现代高炉炼铁工艺
1
1.1 高炉炼铁工艺流程
1.1.1高炉冶炼工艺流程
1、工艺原理
高炉是一个密闭的连续的逆流反 应器。炉料充满整个高炉空间,形成 料柱.原燃料从炉顶装入,高温热空 气从下部鼓入;产生的高温还原性气 体在上升过程中将下降的炉料加热和 还原;还原出来的铁经渗碳后熔化, 形成生铁,矿石中的脉石与熔剂结合 形成炉渣,定期从铁口排出;从高炉 上部排出的气体称为煤气,经净化后 作为燃料。
现代高炉炼铁工艺
2
现代高炉炼铁工艺
2、炼铁工艺流程组成 1)送风系统 2)渣铁处理系统 3)除尘系统 4)原料系统 5)煤粉喷吹系统
3
3、高炉炼铁的本质: 传质过程:矿石(Fe2O3、Fe3O4、FeO)中 的氧进入到煤气中——实现了铁氧分离; 传热过程:煤气携带的热量传递给炉料,使炉 料熔化成渣铁——实现了渣铁分离。
1 高炉炼铁设计概述
二. 钢铁厂的组成
钢铁厂一般包括炼铁、炼钢、轧钢三个车间, 钢铁厂一般包括炼铁、炼钢、轧钢三个车间, 如果再加上矿石准备车间和焦化车间, 如果再加上矿石准备车间和焦化车间,这个工 厂就称为钢铁联合企业, 厂就称为钢铁联合企业,只有炼钢和轧钢车间 组成的工厂叫做钢铁加工厂。 组成的工厂叫做钢铁加工厂。
(7)休风率: )休风率:
休风率是指高炉休风时间占高炉规定作业 时间的百分数。先进高炉休风率小于 % 时间的百分数。先进高炉休风率小于1%。 (8)高炉一代寿命: )高炉一代寿命: 高炉一代寿命是从点火开炉到停炉大修之 间的冶炼时间,或是指高炉相邻两次大修之间 间的冶炼时间, 的冶炼时间。大型高炉一代寿命为 ~ 年 的冶炼时间。大型高炉一代寿命为10~15年。
(4)冶炼强度(I): )冶炼强度( ):
冶炼强度是每昼夜、 冶炼强度是每昼夜、每m3高炉有效容积燃 烧的焦炭量, 烧的焦炭量,即高炉一昼夜焦炭消耗量与有 效容积的比值: 效容积的比值:
QK I= V有
当前国内外大型高炉一般为1.05左右。 左右。 当前国内外大型高炉一般为 左右
(5)生铁合格率: )生铁合格率:
1.4 设计程序和内容
分三个阶段: 分三个阶段: 1)可行性研究 2)初步设计 3)施工图设计。 施工图设计。
1.5 高炉炼铁厂的厂址选择
1)要考虑工业布局,有利于经济协作。 )要考虑工业布局,有利于经济协作。 2)合理利用地形设计工艺流程,简化工艺,减少运 )合理利用地形设计工艺流程,简化工艺, 输量,节省投资。 输量,节省投资。 3)尽可能接近原料产地及消费地点,以减小原料及 )尽可能接近原料产地及消费地点, 产品的运输费用。 产品的运输费用。 4)地质条件要好,地层下不能有有开采价值的矿物, )地质条件要好,地层下不能有有开采价值的矿物, 也不能是已开采区。 也不能是已开采区。 5)水电资源要丰富,高炉车间要求供水、供电不得 )水电资源要丰富,高炉车间要求供水、 间断,供电要双电源。 间断,供电要双电源。 6)尽量少占良田。 )尽量少占良田。 7)厂址要位于居民区主导风向的下风向或侧风向。 )厂址要位于居民区主导风向的下风向或侧风向。
高炉炼铁技术工艺及应用分析
高炉炼铁技术工艺及应用分析
摘要:不断优化高炉冶炼工艺和流程,能够有效解决高污染和高能耗的难题,对促进中国钢铁工业的可持续发展有着重大的现实意义。介绍了当前世界上最先
进的炼铁技术和流程,并对炼铁技术进行了介绍。通过本项目的实施,可提高炼
铁强度,提高炼铁品质,减少煤粉用量,减少对环境的负面影响。
关键词:高炉冶炼;高污染;钢铁工业;炼铁品质
引言:在钢铁工业中,高炉是最主要的生产装置,它的稳定和安全运行对整
个生产过程起着举足轻重的作用。目前,在炼铁高炉冶金技术的发展中,还存在
着一些技术含量偏低、冶金设备落后以及余热再利用等问题。因此,这就要求政
府有关部门和炼铁企业对此给予足够的关注,并将冶金技术的应用朝着低焦炭、
无污染以及可再生的方向发展。
1.高炉炼铁工艺简介
1.1.高炉结构介绍
采用高炉炼铁不仅能进一步增加铁材产量,而且还能保证冶炼的安全性与品质。在炼铁过程中,最常用的就是高炉,其外观大多为圆筒形,一般都会设置有
各种冶炼出口、排气口、进风口。在熔炼过程中,必须先将铁质原料送入高炉,
然后在高炉内进行一系列的工序处理,再将精炼后的铁质从熔炼口排放出去。由
于冶炼的条件比较高,所以炉膛内的温度也比较高。在进行高炉的熔炼时,除高
炉外,还要用到一些其它的辅助设备,以完成炼铁作业。在熔炉的温度和温度下,矿石的分子结构被破坏,然后用还原剂将其中的铁提取出来,然后将其中的铁与
铁进行分离。在冶炼过程中,会产生一定数量的铁屑,这些铁屑必须通过排放口
排放出去。
1.2高炉炼铁系统组成
高炉炼铁工艺主要包括上料系统、炉顶系统、炉体系统、渣处理系统、喷吹
高炉炼铁
直接还原一般在大于1100℃的区域进行,
800~1100℃区域为直接还原与间接还原 同时存在区,低于800℃区域是CO间接还 原区。
T<570℃时, 3Fe2O3+C=2Fe3O4+CO
1/4Fe3O4+C=3/4Fe+CO
当温度 570 C时,发生如下还原反应 :
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回旋区及燃烧带
• 鼓风以一定的速度从风 口吹入充满焦炭的炉缸 区域,在风口前形成一 个近似球形的空间。在 球形空间内部,气流夹 带着焦炭作回旋运动, 焦块的运动速度4~20 m/s ,称这一球形区域 为风口回旋区。
2011-5-13
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回旋区及燃烧带
• 回旋区和中间层组成焦炭在 炉缸内进行燃烧反应的区域 称为燃烧带。
冶金概论
高运明
主要内容
绪论 1 高炉冶炼用原料 2 高炉炼铁 3 非高炉炼铁 4 转炉炼钢 5 电弧炉炼钢 6 连铸
2 高炉炼铁原理与工艺
2.1 高炉冶炼过程及特点 2.2 高炉内型结构 2.3 高炉内炉料状态及反应 2.4 炉料与煤气运动 2.5 高炉本体与附属系统 2.6 高炉操作制度 2.7 高炉主要经济技术指标
2011-5-13/10:23:16
3
矿山
1.现代高炉炼铁工艺(83)
焦炭数量,用kg计量。
K=Q/P(kg焦/ t铁)
(4)煤比(Y):冶炼每吨生铁消耗的煤粉量。
(5)燃料比:生产1t合格生铁所消耗的焦炭和
煤粉的数量之和称为燃料比。
(6)吨铁工序能耗
指冶炼每吨生铁所消耗的,以标准煤计量的 (每千克标准煤规定的发热量为29310kJ)各种能 量消耗的总和。 包括各种形式的燃料,主要是焦炭,还有少 量的煤、油及其他形式的燃料,甚至也要计入炮 泥及铺垫铁沟消耗的焦粉;还应计入各种形式的 动力消耗,如电力、蒸汔、压缩空气、氧及鼓风 等。但应注意扣除回收的二次能源。
(7)风温。根据热风炉的蓄热面积、结构形式、设备 水平、煤气热值、助燃空气和煤气的预热条件、操作等确 定,一般为1000~1300℃。 (8)炉顶压力。随炉容大小和设备水平而不同,大中 型高炉顶压一般在0.10~0.25MPa之间。
(9)炉料结构。指高炉入炉含铁原料的组成,应根据 资源情况确定。
(10)休风率。休风率是指高炉年休风时间占高炉年工 作日的百分数。 (11)高炉一代寿命。是指从点火开炉到停炉大修之间 的冶炼时间,目前大型高炉一代寿命为15~20年。
1.1.2 高炉生产特点
(1)生产规模大。
(2)需要操作人员综合分析判断能力。 (3)高炉是钢铁联合企业中的重要环节。 (4)高炉开炉后长期连续生产直到停炉。 (5)高度的机械化和自动化。
5500高炉炼铁技术
辅助料
碎焦 碎烧结矿 碎矿 焦丁仓
2
1 1 1 1
200
110 280 100 100
400
110 280 100 100 ~9 ~8 ~8
矿焦槽及上料系统
序号 1 2 设备名称 烧结矿振动筛 球团矿振动筛 数量 10 4 设备规格性能 Q=400t/h, Q=250t/h
3
4 5 6 7 8 9 10
并罐
设计内容
炼铁工艺设计范围包括以下内容: ---- 上料系统; ---- 炉顶系统; ---- 高炉本体; ---- 风口平台及出铁场系统; ---- 热风炉系统; ---- 粗煤气除尘系统; ---- 炉渣处理系统; ---- 煤粉喷吹、废塑料喷吹 ---- 铸铁机、混铁车修罐库。 配套设施设计范围包括以下内容: ---- 原燃料贮运; ---- 热力设施及电动鼓风机站; ---- 给排水设施; ---- 通风除尘设施; ---- 燃气设施; ---- 供配电设施; ---- 三电系统; ---- 电讯设施; ---- 总图运输。
块矿振动筛
杂矿给料机
矿石称量漏斗及闸门
杂矿、块矿称量漏斗及闸门
3
2 10 4 1 1 1 12
Q=250t/h
Q=200 t/h Vu=15m3 Vu=6m3 B=2.0m,Q=3500t/h B=1.0m,Q=500t/h B=0.8m,Q=300t/h Q=2t
高炉炼铁技术论文
高炉炼铁技术论文
现代高炉炼铁
【摘要】对高炉炼铁工艺的生产现状进行了技术研究,使高炉炼铁具有规模大、效率高、成本低等优点。随着技术的发展,高炉正朝着大型化、高效化、自动化的方向发展。
【关键词】固态焦炭;渣铁分离;炉料均匀;煤气流分布
高炉是炼铁的专用设备。虽然现代技术研究了直接还原法和熔融还原法等冶炼工艺,
但它们不能取代高炉。高炉生产是目前获取大量生铁的主要手段。在现代,高炉已经向大
规模发展。目前,世界上有几座容积超过5000立方米的高炉在生产。投产高炉4300立方米,日产生铁1万多吨,矿石近2万吨,焦炭等燃料5000吨。这样,每天运输数万吨原
材料和燃料以及产品产量也需要消耗大量的水、风和电。生产规模和产量之大是其他企业
无法比拟的。
1高炉炼铁工艺技术参数研究
高炉冶炼过程在密闭竖炉中进行。高炉冶炼过程的特点是在炉料和煤气的逆流运动过
程中完成各种错综复杂的化学反应和物理变化。由于高炉是一个密封的容器,除了给料和
生产铁、渣、气外,操作人员不能直接观察反应过程的状态,只能用仪器仪表间接观察。
为了弄清这些反应和变化的规律,我们首先应该对整个冶炼过程有一个全面而全面的了解,这反映在对不同高度运行的高炉纵断面和横断面图像的正确描述上。这将有助于正确理解
和把握各种单一过程和因素之间的关系。高炉冶炼的主要目的是利用铁矿石经济高效地获
得所需温度和成分的液态生铁。因此,一方面要实现矿石中铁、氧元素的化学分离,即还
原过程;另一方面,还需要实现还原金属和脉石的机械分离,即熔融和结渣过程。最后,
控制温度与液态渣铁之间的相互作用,以获得温度和化学成分合格的铁水。整个过程是在
高炉炼铁概述
—高炉炼铁—
1.2 高炉燃料
高炉燃料
固体燃料 焦炭 煤粉
气体燃料
焦炉煤气
高炉煤气
用于 高炉本体
用于 热风炉
27
—高炉炼铁—
1.3 耐火材料
耐火材料
高炉本体用 炉身上部- 炉身上部-粘土砖 炉身中部- 炉身中部-高铝砖 炉身下部- 炉身下部-碳化硅砖 炉腰、炉腹- 炉腰、炉腹-碳化 硅砖 炉缸上部- 炉缸上部-碳化硅砖 炉缸下部- 炉缸下部 - 外侧和底 部用碳砖,内衬高铝砖 陶瓷杯 热风炉内 不定形耐火材料
钢铁产品
5
—高炉炼铁— 价格低廉有较高的强度和韧性 易于加工制造 所需原料资源丰富 冶炼工艺成熟、 冶炼工艺成熟、效率高
人均钢材消耗量 反映了一个国家的经济发达程度 日本人均钢材消耗量名列世界第一, 日本人均钢材消耗量名列世界第一,为800Kg/人.年 人年 我国的人均钢材消耗量为80Kg/人.年 我国的人均钢材消耗量为 人年
顶部及 铁口炮泥及炉前沟泥 一般:焦粉+粘土+ 一般:焦粉+粘土+蒽油 格子砖上 特殊:刚玉+碳化硅+ 部 用 硅 砖 ; 特殊:刚玉+碳化硅+绢 云母+焦粉+ 云母+焦粉+焦油 其它部 位 用高铝 喷补泥浆 Al2O3+ SiO2+ 粘结剂(磷酸 粘结剂( 砖或粘土 皂土、水玻璃等) 砖 盐、皂土、水玻璃等)
9
—高炉炼铁—
1.1.3钢铁生产工艺流程 钢铁生产工艺流程
钢铁冶金第一章
B渣棉:作绝热材料,用于建筑业和生产中。
C干渣块:代替天然矿石做建筑材料或铺路用。
(3)高炉煤气。高炉煤气可作燃料用。除高炉热风炉消耗一部分外,其余可供动力、烧结、炼钢、炼焦、轧钢均热炉等使用。
第二章
2-1高炉常用铁矿石有哪几种,各Hale Waihona Puke Baidu什么特点?
答:高炉炼铁使用的铁矿石分为赤铁矿(红矿)Fe2O3、磁铁矿(黑矿)Fe3O4、褐铁矿Fe2O3•nH2O和菱铁矿FeCO3。
赤铁矿又称红铁矿,其颜色为赤褐色到暗红色,硫、磷含量低,其在常温下无磁性,但在一定温度下,当α—Fe2O3转变为γ—Fe2O3时便具有磁性。
磁铁矿,主要含铁矿物为Fe3O4,颜色为灰色或黑色,具有磁性。P、S含量低,致密,坚硬,孔隙度小,还原比较困难。
褐铁矿是含有结晶水的氧化铁矿石,颜色一般呈浅褐色到深褐色或黑色,组织疏松,还原性较好,其中硫、磷、砷等有害杂质一般较多。
(2)中间渣的变化。形成的初渣在滴落下降过程中,随着温度升高,其化学成分和物理性质将不断发生变化,FeO不断被还原减少,流动性随温度的升高而增加。
(3)终渣的形成。中间渣经过风口区域后焦炭和喷吹煤粉燃烧后的灰分参与造渣,使渣中Al2O3和SiO2含量明显升高,而CaO和MgO却较初渣、中间渣相对降低。炉渣成分与性能趋于稳定后流入炉缸,形成终渣。
高炉冶炼概述1
钢和铁的区分: 三、钢和铁的区分:
相同点
铁碳合金
不同点
成份不同 含碳量不同 以含碳量区分 : 生铁[C]>2.11% 生铁[C]>2.11% 实际 [C] > 1.7% 钢 [C] =0.0218%~ 2.11% =0.0218%~ 实际 [C] =0.0218%~1.7% =0.0218%~ 工业纯铁[C]<0.0218% 工业纯铁[C]<0.0218%
4.冶炼强度:指每昼夜 、 每立方米高炉有效容积消耗 冶炼强度:指每昼夜、 的干焦量。 的干焦量。 干焦耗用量 冶炼强度=———————(t/(m3 d)) 冶炼强度=———————(t/(m3.d)) 有效容积× 有效容积×实际工作日 5.综合冶炼强度:除干焦外, 还考虑有喷吹的其他类 综合冶炼强度:除干焦外, 型的辅助燃料。 型的辅助燃料。 综合干焦耗用量 综合冶炼强度=———————(t/(m3 d)) 综合冶炼强度=———————(t/(m3.d)) 有效容积× 有效容积×实际工作日
炼铁生产的方法: 四、炼铁生产的方法
1.高炉法炼铁. 高炉法炼铁. 2.非高炉法炼铁:直接 还原法,熔融还原法 2.非高炉法炼铁: 还原法,
炼铁生产工艺流程: 五、炼铁生产工艺流程:
1.高炉炼铁生产工艺 流程 1.高炉炼铁生产工艺 简图 2.高炉本体: 高炉本体: 内型:炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉 缸。外壳为金属结构,内衬耐火材料, 中间是冷却设备。
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1.2.3高炉炼铁主要技术经济指标
3.冶炼强度(I): I=Q/Vu
式中I一每昼夜每立方米高炉有效容积燃烧的焦炭量。 ◆每昼夜每立方米高炉有效容积消耗的燃料总量,称为综合冶炼
1.2.2高炉冶炼的产品
4.炉尘 炉尘是随高炉煤气逸出的细粒炉料,经除尘处理
与煤气分离。 ➢炉尘含铁、碳、Ca0等有用物质,可作为烧结
的原料。 ➢每吨铁产炉尘为l0~150kg。
1.2.3高炉炼铁主要技术经济指标
1.高炉有效容积利用系数:每昼夜、每m3高炉有效容积
的生铁产量,即高炉每昼夜的生铁产量与高炉有效容积之比。 ηV =P/Vu
间)的百分数,即: 休风率=休风时间/日历时间-计划检修时间×100%
1.2.3高炉炼铁主要技术经济指标
6.生铁成本 生铁成本是指冶炼一吨生铁所需的费用,包括原料、燃料、 动力、工资、车间经费等。
7.炉龄 高炉从开炉到停炉大修之间的时间,为一代高炉的炉龄。
◆延长炉龄是高炉工作者的重要课题。 ◆大高炉炉龄要求达到10年以上,国外大型高炉炉龄最长已达
1.2.2高炉冶炼Biblioteka Baidu产品
2.炉渣
矿石的脉石和熔剂、燃料灰分等熔化后组成炉渣,其 主要成分为Ca0、Mg0、Si02、Al203及少量的 Mn0、Fe0、S等。
➢炉渣有许多用途,常用做水泥原料及隔热、建材、 铺路等材料。
➢每吨生铁的炉渣量l50-300kg。
1.2.2高炉冶炼的产品
3.煤气 高炉煤气的化学成分为C0(20%~30%)、C02(15%~
强度。 综合冶炼强度:
I综=Qf/Vu 利用系数、焦比和冶炼强度之间的关系(当休风时间为零、不 喷吹燃料时):
η=I/K
1.2.3高炉炼铁主要技术经济指标
4.生铁合格率 合格生铁占高炉总产量的百分数为生铁合格率,即:
生铁合格率=合格生铁量/生铁总产量×100% 5.休风率 休风率是指休风时间占规定作业时间(日历时间扣除计划检修时
20年。
[课堂练习]
1.某高炉有效容积约1780m3,日产铁量3380t,计算高炉有效 容积利用系数(写出公式再计算,结果保留两位小数)。
2.酒钢某高炉日产铁量3400吨,用焦炭为1300吨,求该高炉 的焦比。
[评价观测点]
1.能否正确介绍高炉炼铁的一般工艺流程及各系统的作 用。
2.能否正确介绍钢和铁的区别。 3.能否正确介绍高炉冶炼的主副产品及各自用途。 4.能否正确阐述高炉有效容积利用系数、焦比、冶炼强
1.2.2高炉冶炼的产品
1、生铁
生铁组成以铁为主,此外含碳量为4%左右,并有少量的硅、锰、 磷、硫等元素。
➢ 生铁质硬而脆,缺乏韧性,不能延压成型,机械加工性能及焊 接性能不好,但含硅高的生铁(灰口铁)的铸造及切削性能良好。
➢ 生铁按用途又可分为普通生铁和合金生铁。 ➢ 普通生铁包括炼钢生铁和铸造生铁,区别是含硅量不同。 ➢ 合金生铁主要是锰铁和硅铁。
高炉炼铁技术
项目1 ----走进高炉炼铁
任务1.2——认识高炉冶炼指标
1.2.2高炉冶炼的产品
➢高炉冶炼的主要产品是生铁,副产品是炉渣、煤气 和一定量的炉尘(瓦斯灰)。
➢生铁、钢和熟铁都是铁碳合金,它们的主要区别是 含碳量不同。
➢生铁[C]>2.11%,钢[C]<2.11%, 熟铁 [C]<0.02%
20%)、H2(1%~3%)、N2(56%~58%)及少量的 CH4。 ➢ 高炉煤气的发热值约(800~900)×4.18168kJ/m3。 ➢ 每吨铁可产煤气1700~2500m3。 ➢ 高炉煤气中C0(20%~30%)含量高,CO是无色、无 味的气体,有毒易爆炸,在煤气区域工作特别主意防火 防爆防煤气中毒。
有效容积利用系数愈大,高炉生产率愈高。目 前,一般大型高炉超过2.0,一些先进高炉可 达到2.2~2.3。小型高炉的更高,100~ 300m3高炉的利用系数为2.8~3.2。
1.2.3高炉炼铁主要技术经济指标
2.焦比是指冶炼每吨生铁消耗的焦炭量,即每昼夜焦炭消耗量 与每昼夜生铁产量之比。 K=QK/P
拓展知识
➢ 焦炉煤气的成分:H2(54%~56%)、CH4(24%~25%)、 C0(5%~8%)、C02(2%~3%)、N2(4%~7%)、 O2(0.4%~0.7%)、CmHn(2%~3%)
➢ 天然气是由地下开采出来的可燃性气体,含CH4(85%~ 95%)、H2(0.4%~0.8%)、CO(0.1%~ 0.3%),H2S(0.9%)、N2(1.5%~5%)、O2(0.2%~0.3%)
度、休风率、综合焦比、综合燃料比的概念。
谢谢!