高炉炼铁工艺简介2.
(完整版)高炉炼铁工艺流程及主要设备简介
三、高炉冶炼主要设备简介
1、高炉 高炉炉本体较为复杂。 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。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。
1—高炉；2—重力除尘器；3 — 布袋除尘器； 4—调压阀组
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三、高炉冶炼主要设备简介 重力除尘
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三、高炉冶炼主要设备简介
箱体除尘： 由重力除尘后的荒煤气进入箱体进行布 袋过滤，最后成为净煤气。要求净煤气 粉尘量小于10毫克。
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高炉冶炼主要设备简介
刮板机
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高炉冶炼主要设备简介
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高炉冶炼主要设备简介
炉渣和生铁定期通过铁口外排。通过炉前撇渣器进行渣 铁分离，铁水通过铁水罐运到炼钢或铸铁。炉渣经过 水淬后，输送到渣场。
高炉炼铁的主产品是生铁，副产品是高炉煤气、水渣、 炉尘。
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二、高炉炼铁原理
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三、高炉冶炼主要设备简介
高护炼铁设备组成有：①高炉本体；②供料设备；③ 送风设备；④喷吹设备；⑤煤气处理设备；⑥渣铁处 理设备。 通常，辅助系统的建设投资是高炉本体的4~5倍。生 产中，各个系统互相配合、互相制约，形成一个连续 的、大规模的高温生产过程。高炉开炉之后，整个系 统必须日以继夜地连续生产，除了计划检修和特殊事 故暂时休风外，一般要到一代寿命终了时才停炉。 高炉炼铁系统（炉体系统、渣处理系统、上料系统、 除尘系统、送风系统）主要设备简要介绍一下。
高炉炼铁(附彩图)
本次将高炉炼铁工艺流程分为以下几部分：一、高炉炼铁工艺流程详解二、高炉炼铁原理三、高炉冶炼主要工艺设备简介四、高炉炼铁用的原料附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识工艺设备相见文库文档：一、高炉炼铁工艺流程详解高炉炼铁工艺流程详图如下图所示：二、高炉炼铁原理炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。
炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。
生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。
高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。
这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。
尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。
炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。
原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。
同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。
炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。
三、高炉冶炼主要工艺设备简介高护炼铁设备组成有：①高炉本体；②供料设备；③送风设备；④喷吹设备；⑤煤气处理设备；⑥渣铁处理设备。
高炉炼铁工艺介绍
斜桥卷扬
斜桥卷扬是向 炉顶输送原燃 料的设备。由 交流变频电动 卷扬机、指令 控制器、斜料 料车组成。左 右两台料车， 将矿槽下配好 矿集中称量后 装入料车，按 高炉指令；准 确、平稳，不 间断地送入炉 顶料罐。
斜桥上料
高炉本体
高炉炉体，巍然屹立，如钢铁巨人。炉 口由密封的双料罐和流槽将炉料布入炉喉， 下部风口鼓入一千多度的富氧风和煤粉进行 燃烧，使炉料在高温高压中进行一系列热化 学变化，最后还原出生铁，分离的渣铁从铁 口定期排出。炉顶高压高温煤气经上升管、 下降管送去除尘系统处理。
高炉出铁
铁水流入铁水罐，火花飞溅。铁水罐由火车牵引送到炼钢厂炼钢。
高 炉 炼 铁 概 论
高炉炼铁工艺
高炉炼铁是以烧结、球团为原料，焦碳，煤 粉为燃料，配加溶剂，鼓入热风熔炼出铁水的工 艺。高炉是逆反应式竖炉，下降的炉料和上升的 煤气流进行传热，传质和动力的传递，使炉料熔 化、还原，进尔渣铁分离。高炉是电气化、连续 化、机械化和自动化程度非常高的大型装备。也 是钢铁企业核心装备。高炉有十大系统：上料系 统、炉体系统、渣铁处理系统、热风系统、喷煤 系统、煤气处理系统、冷却系统、余压发电系统、 除尘系统、控制系统。
高炉炼带运输来 的原料，及焦炭与 溶剂进行储存、筛 分、称量，并按高 炉设计的料批料制 进行配料。包括料 仓、震动给料器、 矿焦筛、称量漏斗 和皮带。矿焦由皮 带输送到槽下料坑 的称量矿斗。有自 动给料称量及自动 重量补偿等功能。
原料筛分
高炉炉体
高炉风口
通过高炉风口，鼓入富氧热风和喷吹煤粉，在炉内燃烧。
炉前出铁场
炉前出铁场是 对高炉定期排 放渣铁，并进 行分离的场所， 有开铁口机、 堵铁口泥炮、 铁沟和渣铁分 离的撇渣器。 使喷射的高温 渣铁溶液分离 后静静的流向 铁水包和渣沟。
高炉炼铁简介
高炉炼铁简介高炉炉前出铁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、天然气等辅助燃料）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。
铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。
产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。
简史和近况早期高炉使用木炭或煤作燃料，18世纪改用焦炭，19世纪中叶改冷风为热风(见冶金史)。
20世纪初高炉使用煤气内燃机式和蒸汽涡轮式鼓风机后，高炉炼铁得到迅速发展。
20世纪初美国的大型高炉日产生铁量达450吨，焦比1000公斤/吨生铁左右。
70年代初，日本建成4197立方米高炉，日产生铁超过1万吨，燃料比低于500公斤/吨生铁。
中国在清朝末年开始发展现代钢铁工业。
1890年开始筹建汉阳铁厂，1号高炉（248米，日产铁100吨）于1894年5月投产。
1908年组成包括大冶铁矿和萍乡煤矿的汉冶萍公司。
1980年，中国高炉总容积约8万米,其中1000米以上的26座。
1980年全国产铁3802万吨，居世界第四位。
高炉炼铁面临淘汰中国钢铁业急需升级换代高炉炼铁技术，适合于那些工业化初步发展的国家，生产大路货、初级钢材，但在发达国家，高炉技术正面临淘汰。
电炉技术炼钢是当今世界趋势。
电炉炼铁可以提升钢材质量和特殊性能，减少原材料和电力等的浪费。
在订单经济时代，生产要根据市场需求变化，但高炉炼铁技术周期长，生产产品低级，且生产的产品还需要一道甚至更长的加工链条。
电炉炼钢则可缩短钢材冶炼周期，可根据订单安排生产，原材料和动力资源浪费少，不再如高炉炼铁那样存在大量的产品积压情况。
当今社会进入材料时代后，市场需要的钢材不再是传统的材料，高炉炼铁生存空间更大为缩小，且附加值很低，以中国钢铁业为例，全国钢铁产业利润还不如开采铁矿的赚钱，原因就是因为高炉炼铁技术低级落后，不能生产高附加值产品。
高炉炼铁
3.用固体C还原
高炉冶炼特点
1.高炉冶炼是在炉料与煤气流的逆向运动 过程中完成各种复杂的化学反应和物理变 化，反应气氛是还原性气氛； 2.高炉是一个密闭容器，除了装料、出铁、 出渣以及煤气以外，操作人员都无法直接 观察到反应过程的状况，只能凭借仪器间 接观察； 3.高炉生产过程是连续的，大规模的高温 生产过程，机械化和自动化水平较高。
燃料燃烧反应 铁矿石还原反应（铁氧化物） 非铁元素还原（Si，Mn，等） 造渣过程 生铁生成
A、燃烧反应
放热 燃烧 产生高温还原气体CO 在高炉下部形成空间， 保证炉料持续下降 直接还原（参与化学还原） 溶入生铁（铁水中含有一定量C）
焦炭 （主要燃料）
燃料的燃烧是高炉的热能和化学能的发源 地，决定了炉内煤气流，温度和热量的初始 分布，对高炉生产起着至关重要的作用！
1.钢筋混凝土 2.耐火砖 3.冷却壁 4.水冷管
5.炉壳
冷却设备
支梁式水箱 A—铸管式 B—隔板式
扁水箱 （铸钢）
炉腹、炉腰、炉身下部：冷却壁
炉缸和炉底周围：光板式冷却壁（紫铜冷却壁）
风口：冷却套
1.风口 2.风口二套 3.风口大套 4.直吹管 5.弯管 6.固 定弯管 7.围管 8.短管 9.带有窥视孔的弯管 10.拉杆 11.炉壳
B、还原反应
铁氧化物的还原
1.铁氧化物的还原条件 还原反应通式： MeO＋B＝Me＋BO B：还原剂 Me：某种金属 要使反应能够进行，则： Me O B
还原剂B与O的化学亲和力 > Me与O的化学亲和力 在高炉冶炼过程中，满足条件的还原剂是CO和C，还 有少量的H2也参与还原
二.铁氧化物的还原顺序
焦炭在风口发生燃烧反应： C＋O2 =CO2 ＋33356kJ/kg + C+CO2 =2CO －13794kJ/kg 2C+O2 =2CO ＋9781kJ/kg
高炉炼铁工艺介绍
高炉炼铁工艺介绍1. 简介高炉炼铁是一种重要的冶金工艺，用于将铁矿石转化为生铁的过程。
它是钢铁工业的核心环节之一，用于生产各种钢材。
2. 高炉炼铁的基本原理高炉炼铁的基本原理是将铁矿石与焦炭等还原剂混合后，在高温下进行还原反应，将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
同时，炉内的温度和化学反应条件还可以使一部分其他有害物质被除去。
3. 高炉炼铁的工艺流程3.1 高炉炉缸高炉炉缸是高炉的主要部分，通常由炉壳、炉缸和炉缸衬板组成。
炉缸衬板由耐火材料制成，以承受高温和化学侵蚀。
3.2 上料系统上料系统的主要作用是将矿石、焦炭、燃料及其他辅助材料送入高炉。
通常，这些原料需要经过破碎、筛分、称重等处理。
3.3 炉冰炉冰是指在高炉顶部装置的冷却设备，用于冷却进入高炉的热气体。
这样可以减少热能的损失，并为高炉提供所需的煤气流动动力。
3.4 高炉通气系统高炉通气系统主要包括风机和风口。
高炉顶部的风机通过送风管将空气送入高炉，从而维持高炉的氧气供应。
风口是位于炉缸底部的通气装置，用于引入煤气和空气，同时也是控制和调节高炉燃烧的关键。
3.5 高炉冷却系统高炉冷却系统主要用于冷却高炉的各个部位，包括炉缸、炉壁和炉顶。
这些部位会受到高温的侵蚀，而冷却系统可以降低温度，延长高炉使用寿命。
3.6 出铁系统出铁系统用于从高炉底部将生铁和渣铁分离出来。
通常通过出铁口将液态金属铁和渣铁分别引出，然后进一步处理。
3.7 气体处理系统高炉产生的煤气会通过气体处理系统进行处理。
其中一种常见的处理方法是将煤气用作燃料，同时采用高炉煤气洗涤的方式除去其中的尘埃和硫化物等有害物质。
4. 高炉炼铁的优缺点4.1 优点•高炉炼铁工艺稳定，适合大规模生产。
•可以利用多种铁矿石和煤炭，适应不同的原料条件。
•高炉炼铁可以同时除去一部分有害物质，对环境保护有一定的效果。
4.2 缺点•高炉炼铁能耗较高，对资源消耗较大。
•高炉炼铁产生的煤气和废渣需要进一步处理，处理过程中会产生一定的环境污染物。
高炉炼铁生产工艺流程简介
高炉炼铁生产工艺流程简介高炉炼铁是一种重要的冶炼工艺，用于从铁矿石中提取纯铁。
这种工艺已经存在了数百年，经过不断的改进和创新，如今已经成为现代钢铁工业中不可或缺的一部分。
在高炉炼铁的生产工艺中，铁矿石经过一系列的处理和反应，最终得到纯净的铁。
高炉炼铁的工艺流程可以分为几个关键步骤：原料准备、炉料装入、炉内反应和铁的提取。
首先是原料准备。
在高炉炼铁的工艺中，主要原料包括铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是含有铁的矿石，通常是氧化铁或含铁的矿物。
焦炭是一种煤炭的变种，经过高温处理后，除去了大部分杂质，成为一种理想的还原剂。
石灰石主要用于吸收炉内产生的硫化物。
这些原料需要经过精确的配比和处理，以确保炉内反应的顺利进行。
接下来是炉料装入。
在高炉炼铁的工艺中，原料需要按照一定的比例和顺序装入高炉中。
通常情况下，铁矿石、焦炭和石灰石会被混合在一起，然后通过输送带或其他装料设备装入高炉的上部。
这个过程需要精确的控制，以确保炉料的均匀分布和稳定的运行。
然后是炉内反应。
一旦炉料装入高炉中，就会开始炉内的化学反应。
在高炉内，炉料经历高温和还原气氛的作用，铁矿石中的氧化铁被还原为纯铁，并与焦炭中的碳结合成为铁的合金。
同时，石灰石会吸收炉内产生的硫化物，防止铁中含有过多的硫。
这些反应需要在高炉内精确控制温度、气氛和炉料的流动，以确保产生高质量的铁。
最后是铁的提取。
经过一段时间的炉内反应，纯铁会从高炉底部的风口处流出，并收集在铁水槽中。
这个过程需要精确的控制高炉的操作参数，以确保铁的质量和产量。
一旦铁水收集起来，就需要进行进一步的处理和冶炼，以得到最终的铁产品。
总的来说，高炉炼铁是一个复杂的工艺过程，需要精密的设备和精确的操作。
通过不断的改进和创新，现代高炉炼铁工艺已经成为一种高效、环保和可持续的生产方式，为钢铁工业的发展做出了重要贡献。
随着科技的不断进步，相信高炉炼铁工艺在未来会有更多的发展和突破，为人类社会的发展带来更多的好处。
高炉炼铁简述
（2）规模越来越大型化。 现在已有5000m3以上容积的高炉，日 产生铁万吨以上，日耗矿石近2万t，焦炭等 燃料5kt。 （3）机械化、自动化程度越来越高。 为了准确连续地完成每日成千上万吨原 料及产品的装入和排放，为了改善劳动条 件、保证安全、提高劳动生产率，要求有 较高的机械化和自动化水平。
品位即铁矿石的含铁量，它决定着矿石的 开采价值和入炉前的处理工艺。入炉品位 愈高，愈有利于降低焦比和提高产量，从 而提高经济效益。经验表明，若矿石含铁 量提高1%，则焦比降低2%，产量增加3%。
铁矿石分类及特性
矿石的贫富一般以其理论含铁量的 70% 来 评估。实际含铁量超过理论含铁量的 70% 称富矿。 但这并不是绝对固定的标准。因为它还与 矿石的脉石成分、杂质含量和矿石类型等 因素有关。如对褐铁矿、菱铁矿和碱性脉 石矿含铁量的要求可适当放宽。因褐、菱 铁矿受热分解出H2O和CO2后品位会提高。 碱性脉石矿含 CaO 高，冶炼时可少加或不 加石灰石，其品位应按扣去 CaO 的含铁量 来评价。
1.3 高炼铁原料和燃料
高炉炼铁原料
原料是高炉冶炼的物质基础，其质量 对冶炼过程及冶炼效果影响极大。目 前，炼铁的发展趋势之一就是采用精 料。
铁矿石分类及特性
一、矿石和脉石
矿石是矿物的集合体。但是，在当前科学技术条件 下，能从中经济合理地提炼出金属来的矿物才称为 矿石。矿石的概念是相对的。例如铁元素广泛地、 程度不同地分布在地壳的岩石和土壤中，有的比较 集中，形成天然的富铁矿，可以直接利用来炼铁， 堪称矿石；有的比较分散，形成贫铁矿，用于冶炼 既困难又不经济。
（4）生产的联合性。 从高炉炼铁本身来说，从上料到排放渣 铁，从送风到煤气回收，各系统必须有机 地协调联合工作。从钢铁联合企业中炼铁 工序的地位来说，炼铁工序也是非常重要 的一环，高炉休风或减产会给整个联合企 业的生产带来严重影响。因此，高炉工作 者要努力防止各种事故，保证联合生产的 顺利进行。
高炉炼铁工艺
高炉炼铁工艺1. 预处理原料：在高炉炼铁之前，需要对原料进行一定的预处理。
首先要破碎和磨细铁矿石，以增加其表面积，便于后续的还原反应。
同时要对焦炭进行粉煤处理，以增加其反应表面积，并降低硫和灰分含量。
此外，石灰石也需要进行破碎和磨细，以便混合均匀。
2. 加料和还原反应：预处理好的原料按一定比例加入高炉中，与风推入的煤气（还原气）一起在高温下进行还原反应。
在这个过程中，煤气中的一氧化碳和二氧化碳与铁矿石中的氧化铁发生化学反应，将氧气从氧化铁中除去，从而生成熔融的铁水和气体的渣浆。
3. 收集铁水：熔融的铁水通过高炉底部的出口流出，并收集到铁水坩埚中。
铁水可以通过连续铸造机或者浇铸处理成各种规格和形状的铸铁产品。
4. 渣浆处理：在还原反应过程中，高炉内产生的含有铁和其他杂质的渣浆需要被处理。
通常，渣浆会通过热风炉或转炉处理，以及重新冶炼过程，从而提炼出有用的铁和其他金属。
高炉炼铁工艺是一项高温高压的工艺过程，需要严格控制各种工艺参数，以保证生产铁水的质量和数量。
同时，高炉炼铁工艺也是一个能耗较高的工艺过程，如何提高能源利用效率，降低生产成本，是钢铁企业一直在努力解决的问题。
随着科技的不断创新和进步，高炉炼铁工艺也在不断地完善和改进，为钢铁工业的可持续发展做出了重要贡献。
高炉炼铁工艺作为钢铁行业的核心工艺之一，对于钢铁产品的质量和产量起着至关重要的作用。
在过去的几十年里，随着工业技术的不断发展和创新，高炉炼铁工艺也在不断地完善和改进。
首先，钢铁企业在高炉炼铁工艺方面不断引入优化技术和自动化控制系统，以提高生产效率和产品质量。
通过智能化技术，高炉操作可以更加精准和稳定，从而减少了人为因素对于生产过程的影响，提高了工作效率和产品一致性。
同时，一些新型的高炉炼铁工艺还采用了先进的能源回收技术，将废热和废气重新利用，从而降低了能源消耗和环境排放，实现了资源的合理利用。
其次，高炉炼铁工艺也在材料的选用上有了新的突破。
高炉炼铁工艺
高炉炼铁工艺高炉炼铁是一种常见的冶金工艺，用于将生铁矿石转化为纯净的铁。
这种工艺采用高温和还原条件来实现铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
以下是高炉炼铁的基本工艺步骤：1. 铁矿石的预处理：铁矿石在进入高炉前需要进行一些预处理工作，包括破碎、磨粉和分类。
这些工作可以帮助提高炉内的氧化反应速度和还原效率。
2. 加料：铁矿石、焦炭和石灰石等原料按一定比例加入高炉中。
焦炭主要是提供还原剂，将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁；石灰石主要是用于融化炉渣和吸收杂质。
3. 空气进风：高炉需要不断进风以供给氧气，促进焦炭的燃烧并提供裂解热。
同时，还需要加入一定的煤气或焦炉煤气作为还原剂，以保证炉内氧化铁的快速还原。
4. 矿石还原：在高温条件下，焦炭和煤气中的一氧化碳与氧化铁反应，生成二氧化碳和金属铁。
这些金属铁逐渐凝结成固体，并下沉至高炉底部。
5. 炉渣处理：金属铁下部的高炉炉渣是煤气和矿渣部分还原后生成的物质。
炉渣需要适当处理，以保证炉内温度和还原条件的稳定。
6. 铁水出流：通过炉底的出口，将炉内的铁水（金属铁）逐出高炉。
这些铁水会流进冷却池，凝固成板块状的生铁。
高炉炼铁工艺是一个高温高压的重工业过程，需要严格控制炉内的温度、气氛和物料流动。
通过这种工艺，铁矿石可以被转化为高品质的生铁，再经过一系列冶炼和精炼工序，最终得到各种铁合金和铁制品。
高炉炼铁是一个重要的冶金工艺，为现代工业提供了大量的生铁和铁合金。
虽然随着技术的不断发展，其他炼铁方法也得到了广泛应用，但高炉炼铁仍然是主要的铁矿石冶炼方法之一，其应用范围涵盖了钢铁工业、建筑材料工业和机械制造业等多个领域。
以下将详细介绍高炉炼铁工艺的特点、发展历程和应用前景。
高炉炼铁工艺的特点高炉炼铁工艺具有以下几个显著特点：1. 高温高压的特殊环境：高炉炼铁过程中，需要维持高温高压的炼铁环境。
通常高炉内温度达到1200摄氏度以上，高压和特殊气氛条件的维持对设备和操作人员的要求都非常高。
高炉炼铁(附彩图)
本次将高炉炼铁工艺流程分为以下几部分：一、高炉炼铁工艺流程详解二、高炉炼铁原理三、高炉冶炼主要工艺设备简介四、高炉炼铁用的原料附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识工艺设备相见文库文档：一、高炉炼铁工艺流程详解高炉炼铁工艺流程详图如下图所示：二、高炉炼铁原理炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。
炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。
生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。
高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。
这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。
尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。
炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。
原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。
同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。
炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。
三、高炉冶炼主要工艺设备简介高护炼铁设备组成有：①高炉本体；②供料设备；③送风设备；④喷吹设备；⑤煤气处理设备；⑥渣铁处理设备。
高炉炼铁工艺简介汇总
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二.高炉炼铁原料
硫的危害
1.含量超标时使钢产生热脆性。 2铸.对件铸产造生生气铁孔，，降难低易铁切水削的，流降动低性韧，性阻。止Fe3C的分解，使 3.降低钢材的焊接性，抗腐蚀性和耐磨性。
磷的危害
钢中的磷能全部溶于铁素体中。使钢的强度、硬度增加， 但塑性、韧性则显著降低。这种脆化现象在低温时更为严 重，故称为冷脆。一般希望冷脆转变温度低于工件的工作 温度，以免发生冷脆。而磷在结晶过程中，由于容易产生 晶内偏析，使局部地区含磷量偏高，导致冷脆转变温度升 高，从而发生冷脆。冷脆对在高寒地带和其它低温条件下 工作的结构件具有严重的危害性，此外，磷的偏析还使钢 材在热轧后形成带状组织。
4 脉石：矿石中没有用的成分称为脉石，一般在冶炼过 程中需要去除。
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5、富矿：含铁品位>50%的铁矿石
赤铁矿：理论含铁量70%
磁铁矿：理论含铁量72.4%
菱铁矿：理论含铁量48 . 3%
扣除CO2
褐铁矿：理论含铁量55 . 2~66.1% 和结晶水
6、 贫矿：实际含铁量低于理论含铁量70%的铁矿石称 贫矿（必须经过选矿后使用）
燃烧时放热作为发热剂。 焦炭燃烧产生的CO气体及焦炭中的碳素还原金属氧化物作为还原剂。 支撑料柱起骨架作用。 焦炭还是生铁的渗碳剂 焦炭的粒度、机械强度、燃烧性和反应性对冶炼有很大的影响
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燃料
焦炭的作用：发热剂、还原剂及料柱骨架。 粒度：大型高炉 40~60mm； 中型高炉 25~40mm； 小型高炉 15~25mm；
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铁矿石
磁铁矿（Fe3O4）-magnettie 赤铁矿（Fe2O3）-hematite
高炉炼铁生产工艺流程简介
高炉炼铁生产工艺流程简介高炉炼铁是指利用高炉设备将生铁矿石还原成铁的过程。
这是一种传统的铁矿石冶炼方法，也是目前世界上主要的铁生产方式之一。
高炉炼铁生产工艺流程非常复杂，包括原料准备、炼铁过程、冶炼渣处理等多个环节。
下面我们将对高炉炼铁生产工艺流程进行简要介绍。
首先是原料准备阶段。
在高炉炼铁生产中，主要原料包括铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是铁的主要原料，通常是以赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等形式存在。
焦炭是还原剂，用于将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁。
石灰石用于吸收炉渣中的硅和磷，防止其对铁质的影响。
在原料准备阶段，这些原料需要进行破碎、磨粉、混合等处理，以便于进入高炉炼铁的生产过程。
接下来是炼铁过程。
在高炉炼铁中，炼铁过程主要包括炉料下料、还原熔化和收得铁水三个阶段。
炉料下料是指将原料从高炉的料斗中加入到高炉中。
在高炉的炉腹部，焦炭在燃烧过程中产生的热量使铁矿石还原成铁，并与焦炭中的碳发生反应生成一定量的一氧化碳和二氧化碳。
这些气体在高炉中上升，与铁矿石中的氧化铁反应生成金属铁。
同时，石灰石在高炉中发挥吸收炉渣中杂质的作用。
最终，在高炉的炉底收得液态铁水和炼铁渣。
最后是冶炼渣处理阶段。
在高炉炼铁生产中，炼铁渣是不可避免的产物。
炼铁渣中含有大量的氧化铁、氧化硅、氧化铝等物质，需要进行处理。
通常情况下，炼铁渣会被输送到渣场进行堆放和冷却。
在冷却的过程中，炼铁渣中的一部分氧化铁会发生结晶，形成颗粒状的炼铁渣。
这些炼铁渣可以作为建筑材料或者水泥生产的原料，实现资源的综合利用。
总的来说，高炉炼铁生产工艺流程是一个复杂的工程系统，需要多种原料和设备协同作用。
在实际生产中，还需要考虑原料的配比、高炉的操作参数、炉渣的处理方式等多个因素。
同时，高炉炼铁生产也会产生大量的烟尘、废水和废气等污染物，对环境造成一定的影响。
因此，在高炉炼铁生产中，需要严格控制污染物排放，采取有效的治理措施，保护环境和人类健康。
总之，高炉炼铁生产工艺流程是铁矿石冶炼的重要方式，通过对原料的还原和熔化，实现了铁的生产。
高炉炼铁生产工艺流程简介2
高炉炼铁生产工艺流程简介[导读]: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，并使炉喉料面保持一定的高度。
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。
本专题将详细介绍高炉炼铁生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。
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。
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、煤或天然气等燃料。
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出生铁，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，并使炉喉料面保持一定的高度。
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。
高炉炼铁工艺2
通常析碳反应量较少，对冶炼进程影响不大
锰的还原
Mn氧化物得还原顺序 MnO2 → Mn2O3 → Mn3O4 → MnO MnO2，Mn2O3极不稳定，还原产物中H2O和CO2→100 ％,Mn3O4很容易还原，平衡气相成份中CO<10％
这三类锰的氧化物在高炉上部就可全部转化为 MnO
还原皆为放热反应，热效应较大。其结果高温区 扩大，导致碳的气化反应过分发展，焦比升高 MnO比FeO更难还原，只能用C还原
炼铁与炼钢脱S条件比较
条件 温度 R r’[s]
FeO Ls
炼铁 1400－1500℃ 1.0-1.2 高[S][Si][P]↑
<1.0% 理论渣100－200， 实际20－50
炼钢 1600－ 1650℃ 2.5-3.5 低 ([C][P][Si]↓） <2.0% 理论 10， 实际接近10
高炉
新日铁 广田 俄罗斯 首钢
上部
0.2 0.2 0.2 0.18
软熔带
风口
2.38 2 2.91 4.22
Hale Waihona Puke 熔池0.62 0.85 1.25 1.42
尚有其他类型的Si的还原过程存在
SiO2的还原机理
气相反应机理 内容：Si的还原是通过气相的SiO及SiS等中间化 合物进行的。在风口带的高温区内，焦炭及其灰 份中所含S以及SiO2，活度值大，与C的接触条件 极好，在高温下反应生成气相产物SiO及SiS，随 高温煤气而上升。当遇到由软熔带向下滴落的渣 及铁液时则被吸收。到风口带(气相物的发源地) 时吸收量达到了最大值
(2)中间渣
主要变化：初渣与煤气、焦 炭接触（在滴落过程中），在不 断的反应过程中，逐渐失去 （FeO）、(MnO）等。同时吸收焦 炭灰份及煤气中携带的物质如SiO、 SiS、碱金属（K,Na）的蒸汽等。 碱性熔剂（CaO,MgO）等也会在初 渣滴落过程中逐被吸收。这时炉 渣中能降低熔点的(FeO)，(MnO) 因还原而逐渐减少。能提高熔点 的CaO，MgO增加。
高炉炼铁工艺介绍
1.5.2 半精除尘设备——洗涤塔 洗涤塔的作用为：一是除尘，洗涤塔是半精除尘
设备，二是冷却，把煤气冷却到40℃以下。 工作原理是：当煤气由洗涤塔下部入口进入后，
自下而上运动时，遇到由上而下喷洒的水滴，煤气和 水进行热交换，使煤气温度降低，同时煤气中携带的 灰尘被水滴所润湿，灰尘彼此凝结成大颗粒，由于重 力作用，这些大颗粒离开煤气流随水一起流向洗涤塔 下部，与污水一起经塔底水封排走，经冷却和洗涤的 煤气由塔顶部管道导出。
2.2 4#高炉主皮带上料系统 上料系统由矿石和焦炭中间称量斗送到上
料主皮带机等设备组成，上料主皮带机由4台 280kW 10kV 高压电机驱动。
槽下及上料系统工艺流程图：
2.2.1 矿焦槽系统主要设备
2.2.1.1 焦炭贮运系统
焦炭系统设置5个槽，其编号从距焦炭称量漏斗最 近的一个开始，依次为1、2、3、4、5号焦槽。每个焦 炭槽下设焦炭振动筛一台。共5台，其编号顺序与焦槽 号相同，即No.1~5焦炭筛。
高炉炼铁工艺介绍
2021年7月22日星期四
发电
脱水器
减压阀组 煤气清洗 重力除尘
干燥
煤场
煤粉 煤粉仓 喷吹房 分配器
高炉
水渣装车 水渣沉淀池
弃渣场
干渣罐
铁水罐
喷煤
风口
渣口
出铁口
料车或皮带
槽下称量 槽下筛分
返矿
运回烧结厂 块矿仓 烧结矿仓 焦炭仓 杂矿仓
铁矿
烧结矿
焦炭
溶剂
热风炉
燃气空气换热器
助燃风机
槽下闸门PLC控制梯形图
2.2.1.3 上料系统
上料系统包括矿石IC、IIC焦炭中间 称量斗闸门，IO、IIO矿石中间称量闸门 ，上料主皮带机，主皮带机润滑站及检修 设备等组成。
高炉炼铁生产工艺流程简介
高炉炼铁生产工艺流程简介高炉炼铁生产工艺流程主要包括以下几个步骤：1.原料准备：铁矿石、焦炭和石灰石是高炉炼铁的主要原料。
这些原料首先需要进行粉碎和筛分，然后根据一定的配比比例混合。
2.烧结：混合后的原料送入烧结机进行烧结，使得原料得以结合成为直径在5-20mm的球团。
这样可以增加燃烧性能，也方便高炉内料柱的下降。
3.高炉装料：球团矿、焦炭和石灰石混合物通过上料设备（比如布料机）装载至高炉顶部，形成一个混合料柱。
4.还原铁制备：高炉内处于高温状态，煤气和空气通过炉底喷吹，反应产生一系列化学反应，其中还原铁是最主要的反应产物。
这一步骤是炼铁的关键步骤。
5.副产品收集：除了还原铁外，高炉炼铁过程中还会生成一些副产品，例如煤气、炉渣和炉灰。
这些副产品可以进一步利用或者回收，以减少资源浪费和环境污染。
6.铸铁产出：炼铁结束后，还原铁通过流态床和渗碳处理等工艺得到精铁，这时的精铁已经是可以使用的铸铁。
7.高炉炉渣处理：高炉炼铁过程中产生的炉渣会被排出高炉，然后经过冷却、破碎、粉碎等工艺处理，可以用于水泥生产、路基材料等领域。
高炉炼铁生产工艺流程经过这一系列的步骤，就可以大规模生产出优质的铸铁，为各行业提供原材料。
同时，各种副产品的回收利用也可以节约能源和资源，降低生产成本。
高炉炼铁生产工艺流程是现代工业生产中至关重要的一环，它在铁矿石资源的利用、工业产品的生产以及经济社会发展中都发挥着不可替代的作用。
深入了解高炉炼铁的生产工艺流程对于理解现代工业生产的基本原理和技术非常重要。
因此，接下来我们将深入探讨高炉炼铁的生产工艺流程的各个环节。
首先，我们来了解一下高炉炼铁的原料。
高炉炼铁的原料主要包括铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是从矿山中开采出来的含铁矿石，它是高炉内产生还原铁的主要原料。
焦炭是煤炭经过高温干馏得到的一种固体燃料，其主要成分是碳，其燃烧产生的煤气是高炉内还原反应的重要还原剂。
石灰石用于高炉内矿石的烧结及调节高炉渣的成分。
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本 体 结 构 中 英 文 对 照
Top ring:炉顶钢圈(炉顶法兰)
Offtake :排气管 Top cone:高炉炉头（炉顶锥 形部分）
Armour（炉喉）钢砖
Stockline level：料线零位 Throat：炉喉，Stack：炉身 Belly：炉腰 Bosh：炉腹 Tuyere：鼓风口 Tuyere breast：风口中心 Bustle pipe :围管 Tuyere stock：风口支管 Hearth：炉缸
第二章 高炉炼铁
高炉炼铁：在高炉中采用还原剂将铁矿石经济而 高效的还原得到温度和成分符合要求的液态生铁 的过程。
2.1 高炉炼铁的工艺流程及主要设备
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2.1.1 几个基本概念
1 矿物：地壳中具有均一内部结构、化学组成及一对物 理、化学性质的天然化合物或自然元素称为矿物。其 中能够为人类利用的称为有用矿物。 2 矿石：在现代的技术经济条件下，能以工业规模从中 提取金属、金属化合物或其它产品的矿物称为矿石。 3 矿石的品位：矿石中有用成分的质量百分含量，称为 该矿石的品位。 4 脉石：矿石中没有用的成分称为脉石，一般在冶炼过 程中需要去除。
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2.1.2 高炉炼铁工艺流程及主要设备
一、炼铁流程及设备系统 高炉炼铁生产流程比较定型，它由高炉本体及 若干辅助系统组成。
生产时从炉顶分批装入各种炉料，从高炉下部 风口不断鼓入热风，在连续熔炼过程中得到液 态渣铁，定期从炉缸渣铁口排出炉外，与炉料 进行一系列作用的煤气从炉顶溢出。
Fe3O4，理论含铁量72.4%；
Fe2O3，理论含铁量70%
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(1)自然界中主要铁矿石 自然界中铁元素主要以化合态存在。主要矿 物形式为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿。
主要含铁矿物（Chief Iron Bearing Minerals）
实践表明：炉型设计合理，能促进高 炉冶炼指标的改善和延长高炉的使用 寿命，故炉型是高炉最基本的工艺参 数。现代高炉向大型化发展，合理炉 型总的趋势是矮胖化。 为使高炉保持合理炉型，还要靠 炉体结构或炉墙的合理设计，并辅以 正确的操作制度。
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三 、高炉炉衬
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Iron notch：出铁口
Schematic of a blast furnace, illustrating some of the defined terms. 2017/10/11
Cinder notch / emergency iron notch; 出渣口 15
f）高炉有效容积：在有效高度范围内 炉型所包括的空间。用Vu表示 巨型高炉： Vu >4000m3 大型高炉： Vu >620m3 中型高炉： Vu=255~620m3 小型高炉： Vu <100m3
富矿
破碎、筛分
粉矿（<5mm）供烧结厂生产烧结矿 大中型高炉<45mm 块矿(>5~10mm),上限 中小型高炉<20~25mm
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8、 精矿：贫矿经过破碎，细磨，并通过磁选或 浮选得到的高品位细粉状矿石
细磨 磁铁矿 -200目>60~80% 细磨 菱铁矿 -200目>60~80% 浮选 褐铁矿 磁选 细磨 赤铁矿 -200目>60~80% 先磁化焙烧 后细磨 磁选 浮选
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hu h
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3）、几个概念： (a)料线零位：是测 定料面高度的基础。 钟式炉顶：大钟开 启时大钟的底边； 无钟炉顶：炉喉钢 砖的转折点处或钢 砖顶部 (b)死铁层高度h0 (c)高炉有效高度hu (d)炉头高度h6 (e)高炉全高h
Schematic of a blast furnace, illustrating some of the defined terms. 2017/方向发展之中。
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2、高炉炉型概述
1）、高炉内部及炉墙而形成的工作空间的几何 形状称为高炉炉型。炉衬耐火材料围成高炉炉 型。 2）、高炉炉型为圆断面五段式即：炉喉、炉身、 炉腰、炉腹、炉缸五部分。即高炉内型图所看 到的五部分。
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高 炉 炼 铁 系 统 （ 高 炉 本 体 和 辅 助 系 统 ）
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二、 高炉本体
1、高炉本体概述 包括高炉炉型、炉衬、冷却装置、钢结构及基础。 高炉炉型均为五段式，圆形工作空间。 炉衬耐火材料围成高炉炉型。 炉衬靠冷却装置保护，使一代工作炉龄达 10~15年。 钢结构是加固炉体和支撑各种附属设备的构件。 高炉大小以有效容积的立方米数表示。
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5、富矿：含铁品位>50%的铁矿石 赤铁矿：理论含铁量70% 磁铁矿：理论含铁量72.4% 菱铁矿：理论含铁量48 . 3% 扣除CO2 褐铁矿：理论含铁量55 . 2~66.1% 和结晶水 6、 贫矿：实际含铁量低于理论含铁量70%的铁矿石称 贫矿（必须经过选矿后使用）
7、块矿和粉矿
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四、 高炉冷却装置
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（ 3）
（ 4）
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五、高炉钢结构
1）
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（ 2）
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六、 高炉炉基
钢筋混凝土基座
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2.1.3 高炉炼铁原料及产品
一、高炉炼铁原料 1、含铁原料—Iron-Bearing Materials 铁矿石：1.6~1.8吨/吨铁，主要成分为
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矿山 精矿 粉矿
焦化厂 块矿 焦炭
制粉车间
鼓风机 热风炉
球团矿 烧结矿
煤粉
熔剂
热风
炼铁工艺流程图
高 炉
放散 高炉煤气 轧钢厂
水泥厂 铸铁机
炉渣
铁水
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铸造生铁
炼钢生铁
转炉炼钢厂 6
由于高炉的效率高、能耗低，所以高炉生产的铁占 世界铁总产量的95%以上。 我国最大的高炉是宝钢3号高炉（4350m3）。世界 最大高炉达5000m3以上。