高炉炼铁设备详解
(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
槽下返矿皮带规格型号：650×6输送距离：41.5m 皮带规格参数：6层衬布、上胶5mm、下胶1.5mm、 带宽650mm
槽下返焦皮带规格型号： 650×6输送距离：23m 皮带规格参数：6层衬布、上胶5mm、下胶1.5mm、 带宽650mm
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三、高炉冶炼主要设备简介
高炉炼铁知识讲座
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主要内容
高炉炼铁工艺流程详解 高炉炼铁原理 高炉冶炼主要设备简介 高炉炼铁用的原料
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一、高炉炼铁工艺流程详解
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炼铁工艺流程图
烧结料 球团料 焦炭 杂品
上料皮带机 振筛
槽下振筛
中
料仓
皮带机
间 仓
铁包 铁路 炼钢
铁 水 沟
渣铁 分离器
铁水大沟
料车
高炉
渣 沟
冲渣水管道
渣沟
供回 水水 管管 道道
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三、高炉冶炼主要设备简介
上图为槽下翻板 筛分合格的原料经皮带运输到翻板，经翻板中间仓下料口放料至 料车中。
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四、高炉炼铁用的原料
高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔 剂（石灰石）三部分组成。
通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6 吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。为了保 证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。
高炉炼铁工艺流程及主要设备简介
高炉冶炼主要设备简介
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三、高炉冶炼主要设备简介
5、铁水罐车 铁水罐车用于运送铁水，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。我厂现在使用的主要是40T和80T两种铁包。
6、上料系统 原料通过皮带运输到达槽下振筛，经过筛分，将合格 的原料经皮带运输的中间仓处，经料车运送到高炉； 不和格的经皮带到返矿仓，由运灰车返回到原料厂。
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总结 维修人员一定要熟知、掌
握设备的工艺流程，以便更 好维护、修理设备。
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谢谢！
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三、高炉冶炼主要设备简介
高炉送风系统包括高炉鼓风机、冷风管路、热风炉、 热风管路、风口以及管路上的各种阀门等。 蓄热式热风炉由拱顶、 燃烧室和蓄热室等几 部分构成。蓄热式热 风炉呈周期性工作， 一个工作周期有燃烧 期、送风期和切炉期 三个过程。一般一座 高炉有三至四座热风炉
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三、高炉冶炼主要设备简介
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三、高炉冶炼主要设备简介
上图为槽下翻板 筛分合格的原料经皮带运输到翻板，经翻板中间仓下料口放料至 料车中。
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四、高炉炼铁用的原料
高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔 剂（石灰石）三部分组成。
通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6 吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。为了保 证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。
炼铁高炉的结构和工作原理
炼铁高炉的结构和工作原理
炼铁高炉是炼钢和炼铁的基础设施之一，在现代工业中具有不可替代的作用。其工作原理和结构设计的合理性是决定生产效率和产品质量的重要因素之一。本文将着重介绍炼铁高炉的结构和工作原理，以帮助读者更好地了解这个关键性的设备。
一、炼铁高炉的结构
炼铁高炉一般由四个组成部分构成：上部装置、中部装置、下部装置和风机装置。下面我们将详细介绍这四个部分的构造。
1. 上部装置
上部装置主要包括炉顶、料口和炉喉，它们直接决定炉子的铁水产量和质量。炉顶是高炉的最高点，其两侧有四个法兰嘴，用于连接料仓和气体输送管道。炉顶中心有一支称作“炉喉”的管道，其直径为2.5米，用于装载矿石、焦炭和石灰石。同时，它还可以提供强烈的高压风来冷却和加热高炉壁，防止过度加热。
2. 中部装置
中部装置是炉子最大的部分。将矿石、焦炭和石灰石依次装入炉喉后，它们会自炉喉下部进入高炉中部，完成还原和熔化的过程。此时，风机将设备产生的高压风通过炉壁引入高炉内，然后从中部的“风口”进入高炉炉体。
高压风与燃烧焦炭发生化学反应，并提供足够的热量使铁矿石得以还原，并融化成熔铁，其中的碳元素被还原为废气并从“鼓风机”排出去。
3. 下部装置
下部装置一般被称为“铁包子”，通过吊缆悬挂在高炉中部下方。当熔铁达到“铁包子”的位置时，“铁包子”中的活塞就会升起，使得铁水顺流而下，顺势注入铁锅中等待冷却。“铁包子”大约有6-8个并排排列，通常是在一天内连续更换的。
4. 风机装置
风机装置主要由鼓风机、压力释放器和风管组成。鼓风机是高炉的重要部分，其主要作用是将空气通过风机送到炉底，供应足够的氧气用于焦炭的燃烧，从而产生足够的高温和足够的热量来将铁矿石还原为生铁。压力释放器则作为炉体内气压变化时恢复平衡的关键组成部分。
高炉炼铁工艺流程及主要设备
球团生产的工艺过程大体可分为配料、混合、 造球、焙烧及成品处理等工序，其工艺流程见 图1。
Fig. Schematic diagram of the traveling grate system for producing pellets.
Fig. Balling drum mixer.
矿山
焦化厂 制粉车间
精矿 粉矿 块矿
鼓风机 热风炉
球团矿 烧结矿
焦炭
煤粉 熔剂 热风
高
炼铁工艺流程图
炉
水泥厂 铸铁机
炉渣 铁水 高炉煤气 铸造生铁 炼钢生铁
放散 轧钢厂 转炉炼钢厂
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。
高炉本体构造仍在不断向高效、长寿方向开展之中。
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、炉缸五局部。即高炉内型图所看 到的五局部。
hu h
h6
3〕、几个概念： (a)料线零位：是测
定料面高度的根底。
钟式炉顶：大钟开
启时大钟的底边；
无钟炉顶：炉喉钢
高炉炼铁-工艺流程与主要设备1PPT培训课件
环保技术应用
采用环保技术和清洁生产 工艺，降低高炉炼铁的污 染物排放，提高资源利用 效率。
智能化控制
利用信息技术和自动化技 术，实现高炉炼铁过程的 智能化控制，提高生产稳 定性和产品质量。
环境保护与节能减排的挑战
减少污染物排放
采取有效措施降低高炉炼铁过程 中的烟尘、废气、废水等污染物
排放，满足环保要求。
终形成合格的生铁。
渣铁分离
生铁和炉渣通过不同的出口排 出高炉，经过分离后得到纯净
的生铁。
气体循环与处理系统
气体循环
二次燃烧
Байду номын сангаас
高炉内的气体在炉膛内循环流动，将 热量传递给原料并带走反应产生的热 量。
将部分富余煤气进行二次燃烧，提高 能源利用效率和减少污染物排放。
除尘与净化
从高炉出口排出的气体中含有大量灰 尘和有害气体，需要进行除尘和净化 处理，以保护环境和工人健康。
高炉炼铁的基本原理
化学反应
铁矿石在高温下与还原剂（通常是焦炭）发生化学反应，将铁氧化物还原成液 态生铁。
反应方程式
$Fe_{2}O_{3} + 3C = 2Fe + 3CO$
高炉炼铁的工艺流程概述
原料准备
01 将铁矿石、焦炭和熔剂等原料
进行破碎、筛分和混合，准备 送入高炉。
装料
高炉炼铁的工艺流程及主要设备
高炉炼铁的工艺流程及主要设备
概述
高炉炼铁是一种传统的冶炼工艺，用于将铁矿石转化为熔融的生铁。这个过程
涉及多个步骤和大量的设备，其中每个步骤都至关重要。
工艺流程
1. 铁矿石的预处理
首先，铁矿石需经过预处理，包括破碎、磨粉和矿石的分类。这些步骤有助于
提高矿石的反应性，使其更容易在高炉中被还原。
2. 喂料
矿石、焦炭和石灰石等原料被送入炉内，形成“料柱”。这些原料在高炉炼铁过
程中将被逐渐还原，并最终形成生铁。
3. 还原
在高炉中，由于焦炭的还原作用，铁矿石中的铁氧化物会逐渐还原为金属铁。
同时，石灰石还能吸收硫等有害元素。
4. 熔化
当铁矿石被还原后，熔融的生铁会沿料柱往下移动，并最终流出高炉。
5. 放出渣
炼铁过程中产生的渣会上浮到生铁表面并被排出高炉，从而将不需要的非金属
物质排除。
6. 铁水处理
生铁从高炉中流出后，需要进一步进行处理，去除夹杂物质，以提高铁的品质。
主要设备
•高炉：用于炼制铁矿石成为生铁的主要设备。
•炉料制备系统：包括矿石破碎机、输送带等设备，用于将原料处理成适合入炉的状态。
•热风炉系统：用于向高炉提供热风，促进铁矿石的还原。
•煤气净化系统：将高炉产生的煤气进行净化处理，以回收有价值的物质。
•废气处理系统：对高炉排放的废气进行处理，以符合环保要求。
•铁水处理设备：包括转炉、钢包等设备，用于对生铁进行进一步加工处理。
结论
高炉炼铁是一项复杂的工艺，涉及多个步骤和设备的协同作用。通过对每个环节的精细控制和优化，可以提高生铁的质量和产量，同时降低生产成本。在环保意识日益增强的今天，高炉炼铁企业应致力于提高资源利用效率，减少排放，实现可持续发展。
高炉炼铁的工艺流程及主要设备
高炉炼铁的工艺流程及主要设备
1. 引言
高炉炼铁是一种常见的铁矿石冶炼工艺，通过高炉，将铁矿石还原成铁。本文
将介绍高炉炼铁的工艺流程以及主要设备。
2. 工艺流程
高炉炼铁的工艺流程通常可以分为六个主要步骤：炉料制备、高炉装料、冶炼
还原、渣液分离、铁液处理和炉渣处理。
2.1 炉料制备
在高炉炼铁的工艺中，炉料制备是非常重要的一步。炉料通常由铁矿石、焦炭
和石灰石组成。铁矿石是主要的原料，含有铁的化合物，如赤铁矿和磁铁矿等。焦炭是燃料，在高温下提供还原剂。石灰石则用于产生炉渣。
2.2 高炉装料
在高炉炼铁过程中，将事先制备好的炉料装入高炉内。高炉通常由圆筒形炉体、炉身、炉缸和炉喉组成。炉缸位于炉体的中部，是炉料的装入区域，炉喉位于炉体的底部，是铁液和炉渣的排出口。
2.3 冶炼还原
高炉炼铁的核心过程是冶炼还原。在高温下，焦炭将铁矿石中的铁氧化物还原
成金属铁。同时，焦炭的氧化产生一定的热量，维持高炉内的温度。此外，冶炼还原过程还会产生大量的炉渣。
2.4 渣液分离
在冶炼完成后，需要将铁液和炉渣分离。由于炉渣比铁液轻，因此可以通过密
度差将两者分离。通常在炉喉的位置设置渣口，通过开启渣口，将炉渣排出。
2.5 铁液处理
分离出的铁液需要进行进一步的处理，以提高铁的纯度。铁液通常会送入转炉
或电炉等设备进行继续冶炼。在这些设备中，可以通过氧气吹吹炼来进一步去除杂质和控制化学成分。
2.6 炉渣处理
炉渣是冶炼还原过程中产生的副产品。炉渣中含有一定的铁和其他金属成分，因此可以经过处理进行回收利用。常见的炉渣处理方法包括浸出法、粉碎法和重力分离法等。
高炉炼铁设备概况
高炉炼铁设备概况
高炉炼铁机械设备以高炉为中心，围绕“备料、上料、冶炼、产品处理”等主要工艺环节进行设置。冶金备件除高炉外，炼铁机械设备大致可分为供料设备、上料设备、炉顶装料设备、热风炉系统、炉前机械设备、煤气除尘系统、渣铁处理设备等机械设备。
(1)高炉。炼铁的冶炼过程在高炉中完成。高炉是一个高达数十米的庞然大物，炉壳用钢板焊成，内砌耐火砖。从纵切剖面看，高炉炉内空间从上至下可分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸几段。炉喉上部设置炉顶装料设备，炉料自炉喉进人。冶金备件在炉腹部位周围方向设置有数目不等的热风口，热风炉送来的热风经热风总管由热风口送人炉内。炉缸用于贮存铁水，该部位设置有渣口、出铁口。
(2)供料设备。炼铁生产所需的各种原料（烧结矿、焦炭、辅助原料等）分别贮存在相应的料仓（矿槽）中。料仓上下所布置的各类设备，是为高炉上料机服务的，总称为供料设备。其基本职能为：按照冶炼工艺要求，将各种原料按重量计量组成一定的料批，按规定程序向高炉上料机供料。供料系统设备种类很多，主要有取料设备、筛分设备、称量设备、皮带运输机等。
(3)上料设备。高炉上料机的作用是把炉料送到高炉炉顶并卸入炉顶装料设备，是炼铁生产中最关键的设备之一。冶金备件高炉上料机的形式主要有斜桥料车式上料机和皮带式上料机。斜桥料车式上料机主要由斜桥、料车及料车卷扬机组成。铺有轨道的斜桥自地面架设至高炉炉顶，料车通过卷扬机钢绳牵引上料。皮带上料机是直接自地面至炉顶架设的一条输送皮带，并配置有相应的设备，目前新建及改建的高炉大多采用皮带上料机。
高炉炼铁工艺流程与主要设备概述
高炉炼铁工艺流程与主要设备概述
高炉炼铁工艺流程主要包括物料准备、燃烧和还原、熔融和分离、产物收集等阶段。首先，铁矿石、焦炭和石灰石等原料经过粉碎、混合等处理，制备成炼铁熔炼的物料。然后将炼
铁工料装入高炉上料口，通过燃烧生产的高温煤气，使铁矿石在还原环境中发生还原反应，从而得到还原铁，并且将非铁金属氧化分解，生成渣浆。接着，还原铁和渣浆一起向下熔融，经过分离，将铁和渣浆分离开，得到液态铁和渣。最后，收集液态铁和渣，分别进入
相关的收集设备中，得到成品铁和炉渣。
在高炉炼铁的工艺中，主要设备包括高炉本体、空预热器、煤气净化装置、喷吹系统、热
风炉、煤气发生炉、炉料制备设备、产物收集设备等。其中，高炉本体是炼铁的核心设备，是进行物料还原和熔融的主要场所。空预热器、热风炉等设备则起到预热空气和为高炉提
供燃料的作用。而喷吹系统和煤气净化装置则用于提供高温煤气和处理炼铁过程中产生的
废气。炉料制备设备用于对原料进行预处理，产物收集设备则负责收集和处理炼铁过程中
产生的液态铁和炉渣。
总的来说，高炉炼铁工艺流程是一个复杂的过程，需要依靠多种设备的协同作用才能完成。同时，随着技术的不断进步，炼铁工艺和设备也在不断地更新和完善，以提高生产效率和
产品质量。高炉炼铁是钢铁生产的核心工艺之一，主要用于生产生铁。在工业革命之前，
高炉炼铁一直是人类最重要的冶炼方法之一。如今，高炉炼铁已成为现代钢铁工业的重要
环节，为各种工业和建筑领域提供了基础材料。下面将详细介绍高炉炼铁工艺流程和主要
设备。
工艺流程
高炉炼铁的工艺流程主要包括物料准备、燃烧和还原、熔融和分离、产物收集等阶段。
帮您了解高炉炼铁所用主要设备！因为了解，所以更专业！
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1、原料系统设备
1.1 槽上供料系统主要设备
槽上供料系统设备主要包括供矿、供焦皮带、卸料小车及除尘设施。
一般焦槽上设置1条供焦皮带，矿槽设置1条到3条供矿皮带，每条供矿、供焦皮带设置1台卸料小车，卸料小车一般为裤衩形，皮带经过卸料小车进行翻转，从两个卸料口将料卸入槽中。
槽上一般还设置有除尘设施，包括抽风罩、风管、调节闸门、密封皮带及皮带犁翻装置。
焦、矿槽中还设置有料面测量装置，分机械式和雷达等多种形式。
1.2 槽下供料系统主要设备
槽下主要设备包括给料机、振动筛、称量斗、供矿及供焦主皮带、返矿及返焦皮带、扇形闸门、金属探测器、除铁器、除尘设备等。
(1)给料机，其作用是负责将焦矿槽内的焦炭和矿石供给振动筛，一般采用电动方式，在给料机与槽下流嘴间，一般还设置有插板阀，用来控制料流速度。
(2)振动筛，其作用是负责将给料机供给的焦炭和矿石进行筛分，合格粒度的经筛面进入称量斗，粉尘和小粒度的不合格的产品经流槽落入返矿、返焦皮带。振动筛的结构形式多种多样，振动方式也有多种，应根据实际情况选择。振动筛一般采用电动方式。
(3)称量斗，主要负责合格焦炭和矿石的称量。称量斗的大小是根据最大焦批和最大矿批确定的，实际生产中，计算机控制系统根据称量斗的称量值依据程序来控制给料机和振动筛工作。
(4)供矿、供焦主皮带，负责将称量斗中的焦炭和矿石运至上料主皮带或上料小车。
(5)返矿、返焦皮带，负责将筛下的返矿、返焦运送到返矿仓和返焦仓。在返矿仓和返焦仓下部流嘴一般设有扇形闸门。
高炉炼铁工艺流程与主要设备
2020/1/16
武汉科技大学讲义—朱诚意
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e、烧结过程的主要反应
燃烧反应、分解反应、还原与再氧化反应、 气化反应
固相反应和液相粘结形成一定强度和结构的烧结矿 低熔点固相产物是液相形成的前提 粘结相主要有铁橄榄石、钙铁橄榄石、硅灰石、硅酸二钙、
硅酸三钙、铁酸钙、钙铁灰石及少量反应不全的游离石英 和石灰。
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。
2020/1/16
武汉科技大学讲义—朱诚意
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5、富矿：含铁品位>50%的铁矿石
——高炉生产以人造富矿为主
2020/1/16
武汉科技大学讲义—朱诚意
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铁矿粉烧结过程
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武汉科技大学讲义—朱诚意
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a、烧结的定义
将各种粉状铁，配入适宜的燃料和熔剂，均 匀混合，然后放在烧结机上点火烧结。在燃料 燃烧产生高温和一系列物理化学变化作用下， 部分混合料颗粒表面发生软化熔融，产生一定 数量的液相，并润湿其它未融化的矿石颗粒。 冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成块。这一过程 叫是烧结，所得到的块矿叫烧结矿。
高炉炼铁操作教学-高炉附属设备各系统的构造、日常检查操作
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二、高炉上料设备
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2. 闭锁装置 每个贮矿槽下设有两个漏嘴,漏嘴上装有闭锁装置,即闭锁器,其作用
是开关漏嘴,并调节料流。要求闭锁器能正确闭锁住料流,不卡不漏,而且 还应该有足够的供料能力。大型高炉漏料能力达 15-25m3/min ,目前常用 的闭锁装置有启闭器和给料机两种。
二、高炉上料设备
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二、高炉上料设备
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料车坑中安装的设备有: (1)焦炭称量设备 包括振动筛、称量漏斗和控制漏斗的闭锁器。在需要装料时 振动筛振动,当给料量达到要求时停止。称量漏斗一般为钢结构,内衬锰钢,其有效容 积应与料车的有效容积一致。 (2)矿石称量漏斗 当槽下矿石用皮带机运输时,一般采用矿石称量漏斗。烧结矿 在称量之前应筛除小于5 mm的粉末。 (3)旧式高炉还有碎焦运出设备 经过焦炭振动筛筛出的焦粉,一般由斗式提升机 提升到地面上的碎焦贮存槽中。
目录
CONTENTS
1 高炉上料系统 2 高炉布料系统 3 高炉送风系统 4 高炉煤气净化及回收系统 5 高炉渣铁处理系统 6 高炉喷吹系统
任务一
高炉上料系统
一 高炉上料方式 二 高炉上料设备
任务一
学习 目标
• 熟知现代高炉对原料供应系统和上料系统的要求与工艺流程。
• 掌握高炉上料主要设备的结构、用途、操作程序。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
冶金工程概论第章高炉炼铁工艺设备
② 冷却板：冷却板用纯铜制造，安装时水平插人炉衬砖层 中，对炉衬具有一定支托作用。
③ 风口
风口是鼓风进入炉缸的入 口。由大套、二套和小套 组成，一般将风口小套简 称风口。风口由纯铜制造。 风口区域是高炉温度最高 的区域，鼓风温度本身高 达1100～1300℃。为了保 证风口得到良好冷却，风 口环流水道内流速达到8～ 14m/s。
风口平台及出铁场布置图(2025m3高炉) 1—高炉；2—铁口；3—渣口；4—出铁场； 5—炉前吊车；6—渣罐； 7—铁水罐；8—水力冲渣沟；9—高炉计器室；10—炉前仓库；11一 电炮操作室；12—炉前工休息室；13—辅助材料仓；14—放散阀卷
扬；15—除尘器
3.4 高炉操作
高炉冶炼是一个伴随着上升热煤气流和下降的冷炉料相向运动 贯穿于始终的复杂工艺过程。而高炉操作的主要目的是保证上 升的煤气流和下降的炉料顺利进行，力求获得更好的技术经济 指标。高炉日常操作主要包括： ① 开炉、休风、停炉操作; ② 高炉炉况判断与调节; ③ 炉前操作。
⑹ 探料装置与均压装置 探料装置的种类主要有：料面仪、放射性同位素探料和激 光探料等。 目前应用较多的是机械探料装置。 均压采用高压煤气或氮气。
3.2.2 附属设备
⑴ 原料供应系统
用带式运输机的沟下运料系统 1—板式给矿机；2—板式运输机(热矿)；3—矿石称量漏斗； 4—主矿槽；5—石灰石称量漏斗；6—石灰石皮带机；7—焦 炭皮带机；8—焦筛；9，11—焦炭称量漏斗；10—碎焦卷扬；
高炉炼铁的工艺流程及主要设备
高炉炼铁的工艺流程及主要设备
首先是原料准备，将铁矿石、焦炭和石灰石等原料按一定比例混合，然后送入炼铁厂预处理，去除杂质和湿气。
接着是炉料装入，将经过预处理的炉料装入高炉，炉料层分布要均匀。
然后是预热，引入空气或煤气对炉料进行预热，以提高还原反应效率。
随后进行还原反应，高炉内温度高达1500摄氏度左右，焦炭发生还原反应，将铁矿石中的氧化铁还原成纯铁。
然后是炼铁，通过还原反应产生的铁水被收集并装出高炉。
最后进行出铁及废渣处理，对产生的铁水进行处理和分装，同时处理产生的废渣。
高炉炼铁的主要设备包括高炉本体、鼓风机、焦炉、除尘设备、炼铁炉等。其中，高炉本体为炼铁工艺的主要设备，由砌筑料、冷却设备、喷吹设备等组成，是进行还原反应和收集铁水的场所。鼓风机负责向高炉提供空气，促进焦炭的燃烧，形成高温。焦炉则是为高炉提供焦炭的设备，对焦炭进行预处理。除尘设备用于净化高炉排放的废气，保护环境。炼铁炉是对产生的铁水进行加热和处理的设备，产出成品铁。高炉炼铁工艺是炼铁厂的核心环节，其工艺流程和设备在现代工业生产中扮演着重要的角色。下面将继续介绍高炉炼铁的工艺流程和主要设备。
炼铁过程中，高炉内部采用了复杂的热力学反应和相变过程。高炉内部的高温和高压环境促使铁矿石的氧化铁还原成铁，并与碳形成液态的炼铁矿。这个过程是由鼓风机通过鼓风系统向高炉中喷吹空气、燃料，并通过炼铁石（铁矿石、焦炭和石灰石）的料层中转化完成的。
在高炉中，原料进入顶部，依次经过装料部、预热部、还原部和炼铁部。随着炉料由上至下进行反应，其中的氧化铁逐渐还原成铁，并通过挤压作用，浸入以上液态，形成一层天然叠层结构。炉体底部收集炼铁，经济的收集系统进行收集，浇铸成为生铁或铸铁。除此之外，废渣则从底部排出高炉。
高炉炼铁生产工艺流程及主要设备(共7张PPT)
2008年我国焦炭产量地区分布
排 名 地区 产量/万吨 占比 1 山西 8235.94 25.5% 2 河北 3923.5 12.1%
3 山东 2885.57 8.9%
100%
4 河南 2041.67 6.3%
各地区焦炭产量百分比
80% 60% 40% 20% 0%
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 华北 东北 华东 中南 西南 西北
我原国料焦 ：炭主逐焦年煤产为量主增+ 其长他情1煤况00种0（0如肥煤、瘦煤、气煤、1/3焦煤等）
0
世界第一生产大国：2009年亿吨，占世界60％左右。
0
-20
产量
增长率
炼焦企业分布区域化
截至到目前，统计在册炼焦企业997家， 分布在29个省市，华北、华东和东北地 区为主，占比超过70%
炼焦企业分独立炼焦和钢厂联合焦化企业 （产能6/4）。
5 辽宁 6 内蒙 7 陕西 8 云南 9 江苏 10 四川
全国
1738.12 1324.44 1231.11 1217.98 1076.52 1010.05
32359
5.4% 4.1% 3.8% 3.8% 3.3% 3.1% 100%
焦炭的生产
原料：主焦煤为主+ 其他煤种（如肥煤、瘦煤、
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建 绝 筑 热 材 材 2013-5-8/10:40:16 料 料
炉 尘
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高炉系统
除高炉本体系统外，还有以下附属系统： （1）供料系统； （2）送风系统； （3）煤气除尘系统； （4）渣铁处理系统；
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高炉本体结构
高炉是由耐火材料砌筑 而成竖式圆筒形炉体， 外有钢板制成炉壳加固 密封，内嵌冷却器保护， 炉子自上而下依次分为 炉喉、炉身、炉腰、炉 腹和炉缸五部分。炉缸 部分设有风口、铁口和 渣口，炉喉以上为装料 装置和煤气封盖及导出 管。
（1）供料系统； （2）送风系统； （3）煤气除尘系统； （4）渣铁处理系统；
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铁 矿 石
熔 剂
焦 炭
上料机
喷吹 燃料罐
燃料 高炉
热风 热风炉
冷风 鼓风机
空气
炉渣
生铁
煤气
水 渣
渣 棉
铸炼特 造钢殊 生生生 铁铁铁
除尘
净煤气
其它用途
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原料供应系统
皮带上料↓
上料系统↑
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武钢五号高炉上料主皮带
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送风系统
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任务是保证连续可靠地供给高炉冶炼
第二章：炼铁篇
1、高炉炼铁原料
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碱度(R)：炉渣中CaO与SiO2的质量百分数之比。 这是二元碱度，还有三元碱度等
w(CaO) R2 w( SiO2 )
w(CaO) w( MgO) R3 w( SiO2 )
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煤气
钢铁生产中还能获得大量的可燃气体， 高炉炼铁可产生高炉煤气，转炉炼钢 可获得转炉煤气，炼焦时可得焦炉煤 气等。 煤气主要成分：CO、H2、CO2、N2、 CH4
第三章 高炉炼铁设备
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。
除高炉本体系统外，还有以下附属系统：
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渣铁处理系统的任务：
及时处理高炉排放出的渣、铁，保证高炉 生产正常进行。（如何进行渣铁分离？）
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煤气除尘系统
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除尘系统概述 高炉冶炼过程中，从炉顶排出大量煤气，其 中CO含量达20%以上，发热值为3300~4200kj/m3, 可以作为钢铁企业二次能源。
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湿式工艺流程：重力除尘器、一文氏 除尘器（或洗涤塔）、二文氏除尘器。
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1.4 钢铁产品及副产品
产品 生铁 钢 铁合金(Ferroalloy) 副产品 炉渣(Slag) 煤气(Gas)
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生铁
它是铁和碳及少量硅。锰、硫、磷等元素组 成的合金，主要由高炉生产，按其用途可分 为炼钢生铁和铸造生铁。
ŋV=I/K
生铁合格率：生铁化学成分符合国家标准的总量占 生铁总量的指标。 休风率：高炉休风时间（不包括计划大、中、小修） 占日历工作时间的百分数。 规定的日历作业时间=日历时间-计划大中修及封 炉时间 高炉休风时间
休风率=
规定的日历作业时间
×100%
休风率反映高炉操作及设备维护的水平。 生铁成本：生产每吨合格生铁所需原料、燃料、材 料、动力、人工等一切费用的总和，单位：元 /tFe。 炉龄（高炉一代寿命）：即从高炉点火开始到停炉 大修之间实际运行的时间或产铁量。炉龄长，产铁 33 2013-5-8/10:40:16 多，经济效益高。
由于高炉煤气中含有约20～100g/m3的粉尘。 如果直接使用，会堵塞管道，并且会引起耐火砖 衬的侵蚀破坏。因此，高炉煤气必须除尘后才能 作为燃料使用。
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4、煤气除尘系统附属设备 高炉煤气由炉
顶封板（炉头）引
出，经导出管、上
升管、下降管进入
除尘器。
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铁合金
铁合金是指铁与一种或几种元素组成的中间 合金，主要用于炼钢脱氧或作为合金添加剂， 当采用金属热还原法生产其它铁合金和有色 金属时作还原剂(详见第七章)。如：硅铁、 锰铁。
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炉渣
炉渣是炉料在冶炼过程中不能进到生铁和 钢中的氧化物、硫化物等形成的熔融体。 其主要成分是CaO、MgO、SiO2、 Al2O3等。 根据冶炼方法的不同，钢铁生产产生的炉 渣分为高炉渣和炼钢渣，按炉渣中含有不 同的化学成分又可分为碱性渣和酸性渣。
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渣铁处理系统
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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 2013-5-8/10:40:16 沟。
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正在出铁
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4渣铁处理系统
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水冲渣沟和渣池
高炉排出的高 温炉渣，经高 速水冲成水粒 渣，流入底滤 池。底滤池将 渣滤干、外销。 冲渣水经过滤 后，冷却，返 回循环使用。 高炉水渣是做 水泥和超细粉 的原料。
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热风炉
热风炉是高温热交换器，燃烧高炉煤气加热耐火砖蓄 热体，通过热交换使高炉鼓风预热到约1200℃，再鼓入 高炉风口内进行燃烧。节约焦碳和改善高炉冶炼进程。
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Fra Baidu bibliotek
热风炉
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由热风炉送出的热风通过热风总管送到高炉， 再经热风围管和送风支管，将热风均匀的分配 到每个风口，以便炉内焦炭和喷吹燃料进行燃 烧。
所需数量和足够温度的热风。
高炉送风系统主要包括：鼓风机、冷风
管道、热风炉、热风管道和高炉进风装置
等部分组成。
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送风系统
高炉送风系统包括高炉鼓风机、冷风管路、 热风炉、热风管路、风口以及管路上的各种 阀门等。 蓄热式热风炉由拱顶、 燃烧室和蓄热室等几 部分构成。蓄热式热 风炉呈周期性工作， 一个工作周期有燃烧 期、送风期和切炉期 三个过程。一般一座 2013-5-8/10:40:16 2013-5-8/10:40:16 高炉有三至四座热风炉。
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煤比（或油比）：冶炼一吨生铁消耗的
煤粉量或重油（kg/t）
M=
每天喷入高炉的煤粉量 高炉每天出铁量
燃料比＝焦比＋煤比（或油比） 冶炼强度：高炉每立方米有效容积每天消 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= 高炉的有效容积
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高炉生产主要技术经济指标
有效容积利用系数（ŋV）：高炉每立方米有效 容积每天生产的合格铁水量（t/m3· d）
η V= 高炉每天的合格生铁量P 高炉有效容积Vu
入炉焦比（K）：冶炼一吨生铁消耗的焦炭 量（kg/t）
K= 每天装入高炉的焦炭量 高炉每天出铁量