现代高炉炼铁工艺课件ppt
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高炉炼铁基本原理及工艺(PPT36页)
7
3.高炉用燃料焦碳：
①主要作用： 作为高炉热量主要来源的60~80%，其它的由热风提供 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↓→→渣量↓、强度↑、反应性↓ →→焦比↓ 含S量：生铁中[S]80%±来源于焦碳 强 度：M40、M10
③粒度组成： 焦丁的利用及混装过渡区的问题
6
(3)熔剂的质量要求
①碱性氧化物含量（CaO+MgO≥52%） 概念：石灰石有效熔剂性
CaO（有效）=CaO（石灰石）-R×SiO2（石灰石）
②S、P↓ S（0.01~0.08%），P（0.001~0.03%）
③减少CaCO3入炉： 原因：a. 高温分解吸热，是高炉炉温下降 b. CO2+C=2CO，消耗焦炭 c. CO2会冲淡CO浓度 造成焦比K增加。
（三）烧结过程的特点
1.燃料燃烧需空气过剩，过剩系数α=1.4~1.5（燃料分布较 稀疏）
2.一般情况下烧结保持弱氧化气氛（金属化烧结除外） 3.烧结过程存在自动蓄热作用（可以考虑采用上高下低的分
层配炭） 4.存在传热速度与燃烧速度的同步问题 5.存在如何减少“过湿”现象的问题 6.存在有害杂质S的去除问题（S由易去除S化物转化为硫酸
低水原则） 8.双层烧结：二次点火，设备复杂 9.料面插孔烧结：提高透气性
15
四、高炉冶炼基本原理
（一）高炉还原过程 （二）造渣与脱S （三）风口前C的燃烧 （四）炉料与煤气运动 （五）高炉能量利用
16
高炉的五大系统
17
高炉炉型
18
（一）高炉还原过程
1.高炉炉内状况
19
（1）块状带：矿焦保持装料时的分层状态，与布料形式及粒 度有关，占BF总体积60%±（200~1100℃）
3.高炉用燃料焦碳：
①主要作用： 作为高炉热量主要来源的60~80%，其它的由热风提供 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↓→→渣量↓、强度↑、反应性↓ →→焦比↓ 含S量：生铁中[S]80%±来源于焦碳 强 度：M40、M10
③粒度组成： 焦丁的利用及混装过渡区的问题
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(3)熔剂的质量要求
①碱性氧化物含量（CaO+MgO≥52%） 概念：石灰石有效熔剂性
CaO（有效）=CaO（石灰石）-R×SiO2（石灰石）
②S、P↓ S（0.01~0.08%），P（0.001~0.03%）
③减少CaCO3入炉： 原因：a. 高温分解吸热，是高炉炉温下降 b. CO2+C=2CO，消耗焦炭 c. CO2会冲淡CO浓度 造成焦比K增加。
（三）烧结过程的特点
1.燃料燃烧需空气过剩，过剩系数α=1.4~1.5（燃料分布较 稀疏）
2.一般情况下烧结保持弱氧化气氛（金属化烧结除外） 3.烧结过程存在自动蓄热作用（可以考虑采用上高下低的分
层配炭） 4.存在传热速度与燃烧速度的同步问题 5.存在如何减少“过湿”现象的问题 6.存在有害杂质S的去除问题（S由易去除S化物转化为硫酸
低水原则） 8.双层烧结：二次点火，设备复杂 9.料面插孔烧结：提高透气性
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四、高炉冶炼基本原理
（一）高炉还原过程 （二）造渣与脱S （三）风口前C的燃烧 （四）炉料与煤气运动 （五）高炉能量利用
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高炉的五大系统
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高炉炉型
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（一）高炉还原过程
1.高炉炉内状况
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（1）块状带：矿焦保持装料时的分层状态，与布料形式及粒 度有关，占BF总体积60%±（200~1100℃）
高炉炼铁工艺流程(简介) PPT
C CC R GP
BB B PG R
CCC RGP
BB B PG R
C
A
B
H
C
A
B
H
C
A
B
H
C
A
B
H
燃
B
B
B
F
B
B
B
B
B
B
B
B
B
烧
a
室
n
蓄
1
热
混
F
室
风
a n
室
热
2
B
M
B
M
B
M
B
M
风
总
热管
风
S t
4H S
H
3H S
H
2H S
H
1H S
H
阀
a c
BF 空 CO G 气 G 冷风阀
k
W
.
SW
S
SW
S
SW
S
混合器
N2
加压、流化气
高炉概况和工艺流程
项目
DC 1VS 2VS
处理煤气量 (m3/h) 700000 700000 700000
进口粉尘浓度 (g/m3) 13.5
5
0.1
出口粉尘浓度 (mg/m3) 5000
100
<10
TRT是 炉煤气余压透平发电
高炉节能回收重要措施，工
是通过高炉的高压并带有预
THANK YOU
柱，能储存一定量的渣、铁。 ⑵适应炉料下降和煤气上升的规律，减少炉料下降和煤气上升的阻
力，为顺行创造条件，有效的利用煤气的热能化学能，降低燃耗。 ⑶易于生成保护性的渣皮，有利于延长炉衬的寿命。
高炉炼铁-工艺流程与主要设备1PPT培训课件
辅助设备
01
02
03
原料输送设备
包括矿石、燃料和辅助原 料的输送设备，如皮带机、 输送机等。
装料设备
用于将矿石、焦炭等原料 装入高炉炉口的设备，如 装载机、起重机等。
出铁和渣处理设备
包括出铁口挖掘设备、渣 车、水力冲渣等设备，用 于处理炼铁过程中产生的 渣和铁水。
检测与控制系统
温度检测
对高炉各部位的温度进行实时 监测，确保高炉的正常运行。
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
02 将准备好的原料装入高炉炉顶
压力检测
检测高炉内的压力变化，预防 因压力异常导致的安全事故。
成分检测
对高炉产生的煤气、渣和铁水 等进行成分分析，以指导生产 过程的控制。
控制系统
采用自动化控制系统，对高炉 的各项工艺参数进行实时监测 和控制，确保高炉的稳定运行
。
04
高炉炼铁的未来发展与 挑战
高炉炼铁技术的发展趋势
高效化生产
通过改进工艺和设备，提 高高炉炼铁的生产效率和 产能，降低能耗和生产成 本。
人力资源管理
加强人力资源管理，提高员工技能和素质，为高 炉炼铁的可持续发展提供人才保障。
谢谢观看
03
高炉炼铁的主要设备介 绍
炼铁炉设备
炼铁炉类型
高炉炼铁主要使用的是竖炉，根 据其形状可分为圆形、方形和矩
高炉炼铁工艺.ppt
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
反应开始温度 Tb＝1923K＝1650℃ SiO2 (s)+C＝SiO(g)+CO △G0 ＝159200－78.7T
反应开始温度 Tb＝2022K＝1749℃
高炉冶炼温度条件下，硅的还原很困难
推测：高炉风口带的高温区时，Si才能开始还原 事实：高炉解剖研究的结果说明，在软熔带下沿形成的液态铁 水中含[Si]、[S]量即已开始增高，下降到风口水平面时[Si]、 [S]含量达到最大值。尔后，在炉缸下部铁滴穿过渣层时，[Si] 、[S]又转移入渣，最后降低至出炉成份
增大硫的挥发量；很有限 加大渣量；意味着多消耗熔剂，降低生产率，而且
随焦比升高，入炉S增加。不希望，必要时可采用 增大硫的分配系数LS。提高渣底脱S能力，生产中达
到LS值一方面取决于该条件下炉渣去S反应热力学平 衡，另一方面动力学
炼铁与炼钢脱S条件比较
条件பைடு நூலகம்温度
R r’[s]
FeO Ls
(3)提高生铁[Si]量：可促使渣铁接触时，[Si] 氧化为(SiO2)发生相应的耦合反应，(MnO)下降
硅的还原
Si的还原历程
Si的氧化物有二种：SiO2，SiO(气) ，逐级转化 ＞1500℃ SiO2—4SiO(气)—4Si ＜1500℃ SiO2—Si SiO2(s)+2C＝Si(s)+2CO △G0 ＝174300－90.6T
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
反应开始温度 Tb＝1923K＝1650℃ SiO2 (s)+C＝SiO(g)+CO △G0 ＝159200－78.7T
反应开始温度 Tb＝2022K＝1749℃
高炉冶炼温度条件下，硅的还原很困难
推测：高炉风口带的高温区时，Si才能开始还原 事实：高炉解剖研究的结果说明，在软熔带下沿形成的液态铁 水中含[Si]、[S]量即已开始增高，下降到风口水平面时[Si]、 [S]含量达到最大值。尔后，在炉缸下部铁滴穿过渣层时，[Si] 、[S]又转移入渣，最后降低至出炉成份
增大硫的挥发量；很有限 加大渣量；意味着多消耗熔剂，降低生产率，而且
随焦比升高，入炉S增加。不希望，必要时可采用 增大硫的分配系数LS。提高渣底脱S能力，生产中达
到LS值一方面取决于该条件下炉渣去S反应热力学平 衡，另一方面动力学
炼铁与炼钢脱S条件比较
条件பைடு நூலகம்温度
R r’[s]
FeO Ls
(3)提高生铁[Si]量：可促使渣铁接触时，[Si] 氧化为(SiO2)发生相应的耦合反应，(MnO)下降
硅的还原
Si的还原历程
Si的氧化物有二种：SiO2，SiO(气) ，逐级转化 ＞1500℃ SiO2—4SiO(气)—4Si ＜1500℃ SiO2—Si SiO2(s)+2C＝Si(s)+2CO △G0 ＝174300－90.6T
炼铁工艺介绍PPT课件
炉喉
炉身
高炉有效高度 炉腰 炉腹
炉缸 死铁层
7
一、高炉炼铁基本原理
4、高炉内炉料的分布 按状态不同分为五个区域： 块状带、软熔带、滴落带、风口回旋区、渣铁贮存区。
❖ 高炉内炉料状态分布示意图 软熔带示意图
8
一、高炉炼铁基本原理
5、炉内各区域的反应及特征
块状带：炉料中水分蒸发及受 热分解，铁矿石还原，炉料与 煤气热交换；焦炭与矿石层状 交替分布，呈固体状态；以气 固相反应为主。 软熔带：炉料在该区域软化， 在下部边界开始熔融滴落；主 要进行直接还原反应，初渣形 成。 滴落带：滴落的液态渣铁与煤 气及固体碳之间进行多种复杂 的化学反应。 风口回旋区：焦炭及煤粉与鼓 入的热风发生燃烧反应，产生 高热煤气，是炉内温度最高的 区域。 渣铁贮存区：在渣铁层间的交 界面及铁滴穿过渣层时发生渣 金反应。
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 通过鱼雷罐运到炼钢或铸铁。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。
3
一、高炉炼铁基本原理
2、高炉炼铁原、燃料 高炉炼铁主要原、燃料为铁矿石、燃料、熔剂。 ① 铁矿石 ◆ 铁矿石种类
铁矿石分为天然矿和人造富矿。 天然矿按铁氧化物的主要矿物形态，分为赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱 铁矿等。炼铁常用的天然矿有澳矿、印度矿等。锰矿一般在洗炉、生产 锰铁时才使用,在高炉开炉时为改善渣铁流动性，也加入一部分锰矿。 烧结矿和球团矿统称人造富矿，人造富矿的出现解决了精矿粉、富粉矿 的利用问题,同时用人工手段改变矿石的冶炼性能,所以人造富矿优于天 然矿。烧结矿一般为碱性，球团矿为酸性，通过烧结矿和球团矿搭配入 炉形成合适的炉渣碱度。 ◆ 铁矿石代用品 高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮等，这些原料均要加入人造富矿原料中使 用。 ◆ 对铁矿石的质量要求 贯彻精料方针，可概括为：“高、熟、净、小、匀、稳”六个字。 炼铁工作者经过长期的生产实践总结出“七分原料三分操作”或“四分 原料三分设备三分操作”说明精料对高炉生产决定性影响。
《高炉炼铁》课件
高炉炼铁
汇报人：PPT
单击输入目录标题 高炉炼铁概述 高炉炼铁的原料 高炉炼铁的过程 高炉炼铁的设备 高炉炼铁的环境影响与治理措施
添加章节标题
高炉炼铁概述
高炉炼铁的定义
高炉炼铁是一种 将铁矿石、焦炭 等原料在高炉内 进行冶炼，生产 出铁水的过程。
高炉炼铁是现代 钢铁工业中最重 要的生产工艺之 一，也是钢铁生 产的主要环节。
为黑色，硬度高，含有钒和钛元素
焦炭的种类和作用
焦炭种类：气焦、 半焦、全焦等
作用：提供热量， 使铁矿石熔化
作用：作为还原 剂，将铁矿石中 的铁还原为铁
作用：作为骨架， 支撑炉料，防止 炉料坍塌
熔剂的种类和作用
石灰石：作为熔剂，可以降低铁矿石的熔 点，提高铁的产量和质量
硅石：作为熔剂，可以降低铁矿石的熔点， 提高铁的产量和质量
高炉炼铁的原料
铁矿石的种类和特点
磁铁矿：主要成分为Fe3O4，具有磁性，易被磁选 赤铁矿：主要成分为Fe2O3，颜色为红色或褐色，硬度高 褐铁矿：主要成分为Fe2O3·nH2O，颜色为褐色，硬度低 菱铁矿：主要成分为FeCO3，颜色为灰白色，硬度低 钛铁矿：主要成分为FeTiO3，颜色为黑色，硬度高 钒钛磁铁矿：主要成分为Fe3O4·2Fe2O3·V2O5，颜色
矿石筛分： 将破碎后的 矿石进行筛 分，去除杂 质和过大颗 粒
矿石预热： 将筛分后的 矿石进行预 热，提高矿 石温度，降 低还原反应 温度
矿石还原： 将预热后的 矿石放入高 炉中，通过 高温还原反 应，将矿石 中的铁元素 还原出来， 形成铁水
铁水冷却： 将铁水冷却， 形成固态铁 块，便于后 续加工处理
高炉炼铁的主要 设备是高炉，其 结构复杂，操作 难度大，需要严 格的工艺控制。
汇报人：PPT
单击输入目录标题 高炉炼铁概述 高炉炼铁的原料 高炉炼铁的过程 高炉炼铁的设备 高炉炼铁的环境影响与治理措施
添加章节标题
高炉炼铁概述
高炉炼铁的定义
高炉炼铁是一种 将铁矿石、焦炭 等原料在高炉内 进行冶炼，生产 出铁水的过程。
高炉炼铁是现代 钢铁工业中最重 要的生产工艺之 一，也是钢铁生 产的主要环节。
为黑色，硬度高，含有钒和钛元素
焦炭的种类和作用
焦炭种类：气焦、 半焦、全焦等
作用：提供热量， 使铁矿石熔化
作用：作为还原 剂，将铁矿石中 的铁还原为铁
作用：作为骨架， 支撑炉料，防止 炉料坍塌
熔剂的种类和作用
石灰石：作为熔剂，可以降低铁矿石的熔 点，提高铁的产量和质量
硅石：作为熔剂，可以降低铁矿石的熔点， 提高铁的产量和质量
高炉炼铁的原料
铁矿石的种类和特点
磁铁矿：主要成分为Fe3O4，具有磁性，易被磁选 赤铁矿：主要成分为Fe2O3，颜色为红色或褐色，硬度高 褐铁矿：主要成分为Fe2O3·nH2O，颜色为褐色，硬度低 菱铁矿：主要成分为FeCO3，颜色为灰白色，硬度低 钛铁矿：主要成分为FeTiO3，颜色为黑色，硬度高 钒钛磁铁矿：主要成分为Fe3O4·2Fe2O3·V2O5，颜色
矿石筛分： 将破碎后的 矿石进行筛 分，去除杂 质和过大颗 粒
矿石预热： 将筛分后的 矿石进行预 热，提高矿 石温度，降 低还原反应 温度
矿石还原： 将预热后的 矿石放入高 炉中，通过 高温还原反 应，将矿石 中的铁元素 还原出来， 形成铁水
铁水冷却： 将铁水冷却， 形成固态铁 块，便于后 续加工处理
高炉炼铁的主要 设备是高炉，其 结构复杂，操作 难度大，需要严 格的工艺控制。
高炉炼铁工艺资料课件
送风
向高炉内鼓入热风，提供 反应所需氧气。
高炉炼铁的工艺流程
01
02
燃烧
焦炭与氧气发生燃烧反应，产 生高温和还原性气体。
渣铁分离
高温下矿石熔化，渣铁分离， 生铁从炉缸排出。
03
排渣
将炉渣排出高炉。
04
回收利用
回收高温气体和余热，降低能 耗。
02
高炉设备与操作
高炉的结构与设计
要点一
和产 品质量有着重要影响。
高炉的操作与管理
总结词
高炉操作涉及众多工艺参数的调控，包括原料供应、送风、渣铁处理等，需要经验丰富 的操作人员。
详细描述
高炉操作的核心是控制好原料供应的配比和品质，以及送风的温度和压力。根据高炉的 工艺要求和产品需求，操作人员需不断调整各项参数，如焦炭加入量、矿石配比、送风 温度等，以保证高炉的稳定运行和高效生产。同时，渣铁处理也是高炉操作的重要环节
要点二
详细描述
高炉的结构通常包括炉缸、炉身、炉腹、炉腰和炉喉等部 分，各部分的设计需满足不同的工艺要求。炉缸是铁水的 产出地，要求有良好的保温性和耐火材料；炉身用于容纳 和加热铁矿石和焦炭，设计时应考虑传热效率和气体流动 ；炉腹、炉腰和炉喉则是根据不同冶炼阶段的需要，调整 矿石和焦炭的分布和加热方式。
高炉炼铁工艺资料课件
目录 Contents
• 高炉炼铁工艺简介 • 高炉设备与操作 • 原料与燃料 • 炼铁过程中的化学反应 • 环境保护与可持续发展
01
高炉炼铁工艺简介
高炉炼铁的定义与重要性
定义
高炉炼铁是一种将铁矿石还原成 液态生铁的工艺过程。
重要性
高炉炼铁是现代钢铁工业的基础 ，为各行业提供大量优质钢材。
现代高炉炼铁工艺PPT课件
承载炉顶部份设备负 荷。
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（2）耐火砖衬
用来形成高炉工作空间,抵御高温物料和渣铁的浸蚀, 同时保护冷却设备.
9
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高炉不同部位采用不同的内衬，既可以延缓内衬破 损速度，又有利于降低筑炉成本，通常：
1）炉喉部位采用水冷钢砖； 2）炉身部位采用致密粘土砖； 3）炉身中下部和炉腰采用半石墨化SiC砖或铝炭砖； 4）炉腹采用薄壁炉衬，常喷涂不定型耐火材料，主要 靠渣皮代替耐火材料工作； 5）炉缸采用组合砖砌筑。
根据高炉各部位热负荷及结构的不同,高炉冷却 可采取多种形式和方法.
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高炉安装的铜冷却壁
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高炉对冷却设备要求：
1）有足够的冷却强度，能够保护炉壳和内衬； 2）使炉腹、炉腰、炉身下部易于形成渣皮，维 持良好的工作炉型； 3）将1150℃铁水凝固等温线阻止在渣铁凝固 层中，避免铁水向炉底炉缸纵深侵蚀； 4）不影响炉壳的致密性和强度。
炉缸、炉腹、炉腰、 炉身、炉喉五段组成。 该容积的总和反映了 高炉的生产能力。
5
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（1）高炉有效高度：无钟炉顶旋转溜槽垂直 下缘（或炉喉钢砖上沿）到铁口中心线之间的距 离（Hu）。对于有钟炉顶，高炉大钟开启位置 的下缘到铁口中心线间的距离;
（2）高炉有效容积：在有效高度范围内，炉 型所包括的容积称为高炉有效容积（Vu）；高 炉工作容积指风口中心线到炉喉之间的容积;
运灰汽车
工艺流程简述：
高炉煤气经重力除尘后，由荒煤气主管分配到 布袋除尘器各箱体中，并进入荒煤气室，颗粒较大的粉 尘由于重力作用自然沉降而进入灰斗，颗粒较小的粉尘 随煤气上升。经过滤袋时，粉尘被阻留在滤袋的外表面， 煤气得到净化。净化后的煤气进入净煤气室，由净煤气 总管输入煤气管网。
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（2）耐火砖衬
用来形成高炉工作空间,抵御高温物料和渣铁的浸蚀, 同时保护冷却设备.
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高炉不同部位采用不同的内衬，既可以延缓内衬破 损速度，又有利于降低筑炉成本，通常：
1）炉喉部位采用水冷钢砖； 2）炉身部位采用致密粘土砖； 3）炉身中下部和炉腰采用半石墨化SiC砖或铝炭砖； 4）炉腹采用薄壁炉衬，常喷涂不定型耐火材料，主要 靠渣皮代替耐火材料工作； 5）炉缸采用组合砖砌筑。
根据高炉各部位热负荷及结构的不同,高炉冷却 可采取多种形式和方法.
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高炉安装的铜冷却壁
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高炉对冷却设备要求：
1）有足够的冷却强度，能够保护炉壳和内衬； 2）使炉腹、炉腰、炉身下部易于形成渣皮，维 持良好的工作炉型； 3）将1150℃铁水凝固等温线阻止在渣铁凝固 层中，避免铁水向炉底炉缸纵深侵蚀； 4）不影响炉壳的致密性和强度。
炉缸、炉腹、炉腰、 炉身、炉喉五段组成。 该容积的总和反映了 高炉的生产能力。
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（1）高炉有效高度：无钟炉顶旋转溜槽垂直 下缘（或炉喉钢砖上沿）到铁口中心线之间的距 离（Hu）。对于有钟炉顶，高炉大钟开启位置 的下缘到铁口中心线间的距离;
（2）高炉有效容积：在有效高度范围内，炉 型所包括的容积称为高炉有效容积（Vu）；高 炉工作容积指风口中心线到炉喉之间的容积;
运灰汽车
工艺流程简述：
高炉煤气经重力除尘后，由荒煤气主管分配到 布袋除尘器各箱体中，并进入荒煤气室，颗粒较大的粉 尘由于重力作用自然沉降而进入灰斗，颗粒较小的粉尘 随煤气上升。经过滤袋时，粉尘被阻留在滤袋的外表面， 煤气得到净化。净化后的煤气进入净煤气室，由净煤气 总管输入煤气管网。
高炉炼铁工艺流程及主要设备简介 ppt课件
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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
24
三、高炉冶炼主要设备简介
10
三、高炉冶炼主要设备简介
11
三、高炉冶炼主要设备简介
1—料车； 2—受料斗； 4—挡料阀； 5—上密封阀（放散）； 6—密封料罐 ； 7—卸料漏斗； 8—料流调节阀； 9—下密封阀（均压）； 10—波纹管；； 12—气密箱； 13—溜槽
12
三、高炉冶炼主要设备简介
料车通过钢丝绳的牵引把原料 带到炉顶； 料车最大容积：3.8m³ 双槽绳轮（天轮）：Φ1800； 钢丝绳：6V（30）—32.5— 1770—特级—甲镀—ZZ—NF （右旋） 6V（30）—32.5—1770—特 级—甲镀—SS—NF（左旋）
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。
27
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
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三、高炉冶炼主要设备简介
其所需风量的大小不仅与炉容成正比，而且与高炉强 化程度有关、一般按单位炉容2.1～2.5m3／min的风 量配备。但实际上不少的高炉考虑到生产的发展，配 备的风机能力都大于这一比例。
22
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
24
三、高炉冶炼主要设备简介
10
三、高炉冶炼主要设备简介
11
三、高炉冶炼主要设备简介
1—料车； 2—受料斗； 4—挡料阀； 5—上密封阀（放散）； 6—密封料罐 ； 7—卸料漏斗； 8—料流调节阀； 9—下密封阀（均压）； 10—波纹管；； 12—气密箱； 13—溜槽
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三、高炉冶炼主要设备简介
料车通过钢丝绳的牵引把原料 带到炉顶； 料车最大容积：3.8m³ 双槽绳轮（天轮）：Φ1800； 钢丝绳：6V（30）—32.5— 1770—特级—甲镀—ZZ—NF （右旋） 6V（30）—32.5—1770—特 级—甲镀—SS—NF（左旋）
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
29
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
其所需风量的大小不仅与炉容成正比，而且与高炉强 化程度有关、一般按单位炉容2.1～2.5m3／min的风 量配备。但实际上不少的高炉考虑到生产的发展，配 备的风机能力都大于这一比例。
22
高炉炼铁工艺资料课件
VS
详细描述
高炉炼铁工艺中，生铁的形成是由焦炭、 矿石和熔剂在高炉内经过还原反应生成的 。生铁的质量主要受原材料成分、高炉操 作参数和炉料结构等因素的影响。
有害气体的排放与处理
总结词
有害气体的产生和处理方法
详细描述
高炉炼铁过程中会产生大量有害气体，如一 氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等。这些气体 需要经过除尘、脱硫等处理后才能排放，以 减少对环境的影响。
煤气是在高炉炼铁过程中，由碳与氧 反应生成的混合气体。这个反应是放 热反应，可以提供高炉炼铁所需的热 量。
煤气形成的过程
在高炉炼铁过程中，铁矿石、焦炭和 熔剂在高炉内经过一系列的化学反应 和物理变化，生成了以一氧化碳为主 要成分的煤气。
热能利用的方式与效率
热能利用的方式
高炉炼铁过程中产生的热能主要用于 加热高炉内的反应和提供炼铁所需的 热量。这些热能可以通过各种方式进 行利用，如发电、供暖等。
THANKS
感谢观看
ERA
高炉炼铁的定义与重要性
定义高炉炼铁是Biblioteka 种将铁矿石还原成 液态生铁的工艺过程。
重要性
高炉炼铁是现代钢铁工业的基础 ，为各行业提供所需的生铁和钢 。
高炉炼铁的基本原理
化学反应
高炉炼铁主要依赖碳（C）与氧化铁（Fe2O3）之间的还原反应，生成液态生 铁和二氧化碳（CO2）。
反应方程式
Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO2。
详细描述
例如采用低氮燃烧技术、煤气回收利用技术、余热回 收技术等，这些技术的应用能够有效降低能耗和减少 污染物排放，提高高炉炼铁的环保性能。
新材料与新工艺的研发
要点一
总结词
随着新材料和新工艺的不断涌现，高炉炼铁工艺也在不断 进行创新和改进。
高炉炼铁工艺课件
熔融还原技术
将部分碳素燃烧过程移至高炉外，降低高炉内的碳含量，提高生铁 质量。
高压操作技术
通过提高高炉内的压力，增加煤气在炉内的停留时间，提高生铁产 量和降低能耗。
谢谢聆听
布料规律
根据高炉的生产需求和原料特性，制定不同的布料方案，以实现煤气和铁水的均匀分布，提高高炉的 产量和效率。
风口、渣口和铁口的操作
风口
位于炉膛的底部，用于向炉内提供氧 气，助燃焦炭，并产生高温煤气。操 作人员需定期检查风口状态，保证其 通畅。
渣口
铁口
位于炉膛的另一侧，用于排放铁水。 铁口操作需注意控制铁水的流量和温 度，以保证高炉的正常运行和钢铁产 品的质量。
位于炉膛的一侧，用于排放高炉产ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 的渣。渣口操作需注意控制渣的排出 量和成分，以降低对环境的污染。
04 高炉炼铁的环保与节能
高炉炼铁的排放与治理
排放物种类
高炉炼铁过程中会产生大量的废 气、废水和固体废弃物，如粉尘
、炉渣和瓦斯等。
排放物危害
这些排放物若未经处理直接排放， 会对环境造成严重污染，影响人类 健康和生态平衡。
铁氧化物的还原机理
Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe 铁氧化物还原过程中，低价氧化物更容易还原成金属铁。
碳的气化反应与燃烧反应
碳气化反应
C+CO2→2CO
碳燃烧反应
2C+O2→2CO
炉渣的形成与作用
炉渣的形成
高炉炼铁过程中，矿石中的脉石、焦 炭中的灰分等与熔融的炉渣相混而成 。
炉渣的作用
去除有害杂质、维持生铁质量、保持 高炉热平衡等。
治理措施
采取有效的治理措施，如安装除尘 器、建设污水处理设施和固体废弃 物处理设施等，以减少污染物排放 。
将部分碳素燃烧过程移至高炉外，降低高炉内的碳含量，提高生铁 质量。
高压操作技术
通过提高高炉内的压力，增加煤气在炉内的停留时间，提高生铁产 量和降低能耗。
谢谢聆听
布料规律
根据高炉的生产需求和原料特性，制定不同的布料方案，以实现煤气和铁水的均匀分布，提高高炉的 产量和效率。
风口、渣口和铁口的操作
风口
位于炉膛的底部，用于向炉内提供氧 气，助燃焦炭，并产生高温煤气。操 作人员需定期检查风口状态，保证其 通畅。
渣口
铁口
位于炉膛的另一侧，用于排放铁水。 铁口操作需注意控制铁水的流量和温 度，以保证高炉的正常运行和钢铁产 品的质量。
位于炉膛的一侧，用于排放高炉产ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 的渣。渣口操作需注意控制渣的排出 量和成分，以降低对环境的污染。
04 高炉炼铁的环保与节能
高炉炼铁的排放与治理
排放物种类
高炉炼铁过程中会产生大量的废 气、废水和固体废弃物，如粉尘
、炉渣和瓦斯等。
排放物危害
这些排放物若未经处理直接排放， 会对环境造成严重污染，影响人类 健康和生态平衡。
铁氧化物的还原机理
Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe 铁氧化物还原过程中，低价氧化物更容易还原成金属铁。
碳的气化反应与燃烧反应
碳气化反应
C+CO2→2CO
碳燃烧反应
2C+O2→2CO
炉渣的形成与作用
炉渣的形成
高炉炼铁过程中，矿石中的脉石、焦 炭中的灰分等与熔融的炉渣相混而成 。
炉渣的作用
去除有害杂质、维持生铁质量、保持 高炉热平衡等。
治理措施
采取有效的治理措施，如安装除尘 器、建设污水处理设施和固体废弃 物处理设施等，以减少污染物排放 。
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上料主皮带机 炉顶设备
粉矿皮带机 送至烧结厂
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武钢五号高炉上料主皮带
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1.2.3.2炉顶炉料装入系统 作用是根据要求将原燃料装入炉内指定
位置。对炉顶装料设备的基本要求：
（1）能满足炉喉合理布料的要求；
（2）保证炉顶可靠密封，使高压操作顺利进行；
（2）高炉有效容积：在有效高度范围内，炉 型所包括的容积称为高炉有效容积（Vu）；高 炉工作容积指风口中心线到炉喉之间的容积;
（3）高炉内型的变化：1000~2000m3高径
比Hu/D，由2.9左右,减小到2.5左右.
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1.2.2高炉炉体 结构
高炉炉体由耐 火砖衬、冷却器、 炉壳及钢结构组 成。
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（3）冷却设备
炉衬的温度状态是决定其侵蚀速度的重要因素 之一,冷却设备保护耐火砖衬的工作表面温度低于 其允许的温度,使其不因受热变形而被坏。强大的 冷却还可在高炉下部形成渣皮,代替炉衬工作;
根据高炉各部位热负荷及结构的不同,高炉冷却 可采取多种形式和方法.
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（3）应实现机械化和自动化，提高配料、称量 和装入炉内的准确度。
（4）应有除尘设施。
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炉料运送流程
贮焦槽 焦筛 皮带机 焦炭集中称量斗 上料主皮带 炉顶设备
碎焦卷杨机 碎焦筛 碎焦仓 称量斗 皮带机 矿石集中斗 上料主皮带机 炉顶设备 烧结厂 皮带机 贮矿槽 振动给料机 振动筛 矿石称量斗 皮带机 矿石集中称量斗
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。
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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。
2021/3/10
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（1）炉壳
作用：
固定冷却设备；
保证高炉砌砖的牢固 性；
承受炉内压力和起到 炉体密封的作用；
承载炉顶部份设备负 Biblioteka 。2021/3/109
（2）耐火砖衬
用来形成高炉工作空间,抵御高温物料和渣铁的浸蚀,
2021同/3/1时0 保护冷却设备.
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高炉不同部位采用不同的内衬，既可以延缓内衬破 损速度，又有利于降低筑炉成本，通常：
4）不影响炉壳的致密性和强度。
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（4）高炉 本体钢结构
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1.2.3 高炉附属系统
1.2.3.1高炉槽下供料系统
主要任务是保证及时、准确、稳定地将合格原 料从贮矿槽送上高炉炉顶，并装入炉内。对原料 供料系统的要求：
（1）连续地、均衡地供应所需的原料；
（2）在运输过程中应尽量减少破碎。
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
2021/3/10
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
由受料漏斗（包括 上部闸门）、称量料罐 （包括上、下密封阀及 下部闸门）、中心喉管、 叉型管、气密齿轮箱、 布料旋转溜槽以及均压、 冷却系统等部分组成。
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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：
炉缸、炉腹、炉腰、 炉身、炉喉五段组成。 该容积的总和反映了 高炉的生产能力。
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（1）高炉有效高度：无钟炉顶旋转溜槽垂直 下缘（或炉喉钢砖上沿）到铁口中心线之间的距 离（Hu）。对于有钟炉顶，高炉大钟开启位置 的下缘到铁口中心线间的距离;
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
2作021为/3/1燃0 料。
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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3统
冲刷等，Pb渗入炉底对砖衬造成破坏。 2）固体炉料在下降过程中对炉衬的冲击和磨损； 3）耐火砖衬受热应力的破坏。
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4）高温气体对耐火材料的危害
K、Na、Pb、Zn气体的渗透、侵蚀，造 成耐火材料异常膨胀；
高温煤气流气体对碳砖会造成氧化性破坏， 含尘气流会对炉衬造成冲刷；
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1）炉喉部位采用水冷钢砖；
2）炉身部位采用致密粘土砖；
3）炉身中下部和炉腰采用半石墨化SiC砖或铝炭砖；
4）炉腹采用薄壁炉衬，常喷涂不定型耐火材料，主要 靠渣皮代替耐火材料工作；
5）炉缸采用组合砖砌筑。
下图为陶瓷杯炉缸砖衬结构。
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炉衬破损的原因： 1）高温渣铁液对耐火材料的危害 主要是：渣铁液的化学侵蚀与物理渗透、流动
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2021/3/1高0 炉安装的铜冷却壁
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高炉对冷却设备要求：
1）有足够的冷却强度，能够保护炉壳和内衬；
2）使炉腹、炉腰、炉身下部易于形成渣皮，维 持良好的工作炉型；
3）将1150℃铁水凝固等温线阻止在渣铁凝固 层中，避免铁水向炉底炉缸纵深侵蚀；
15
对高炉砖衬（内衬）的基本要求：
1）满足高温的要求
高炉各部位炉衬应与各部位的热流强度相适应， 以保持在强热流的冲击下内衬的整体性和稳定性。
2）满足侵蚀的要求
应与各部位的侵蚀破损机理，即炉料的磨损、
煤气的冲刷、碱金属等有害物质的侵蚀、渣铁水的
熔蚀等相适应，以延缓内衬破损速度，达到高炉长
寿的目的。
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（3）设备结构应力求简单和坚固，制造、运输、 安装方便，能抵抗急剧的温度变化及高温作用；
（4）易于实现自动化操作。
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钟式炉顶装料设备 （1）单钟式
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（2）双钟式
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串罐式无料钟炉顶 装料设备
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并罐式无钟炉顶
装料设备
粉矿皮带机 送至烧结厂
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1.2.3.2炉顶炉料装入系统 作用是根据要求将原燃料装入炉内指定
位置。对炉顶装料设备的基本要求：
（1）能满足炉喉合理布料的要求；
（2）保证炉顶可靠密封，使高压操作顺利进行；
（2）高炉有效容积：在有效高度范围内，炉 型所包括的容积称为高炉有效容积（Vu）；高 炉工作容积指风口中心线到炉喉之间的容积;
（3）高炉内型的变化：1000~2000m3高径
比Hu/D，由2.9左右,减小到2.5左右.
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1.2.2高炉炉体 结构
高炉炉体由耐 火砖衬、冷却器、 炉壳及钢结构组 成。
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（3）冷却设备
炉衬的温度状态是决定其侵蚀速度的重要因素 之一,冷却设备保护耐火砖衬的工作表面温度低于 其允许的温度,使其不因受热变形而被坏。强大的 冷却还可在高炉下部形成渣皮,代替炉衬工作;
根据高炉各部位热负荷及结构的不同,高炉冷却 可采取多种形式和方法.
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（3）应实现机械化和自动化，提高配料、称量 和装入炉内的准确度。
（4）应有除尘设施。
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炉料运送流程
贮焦槽 焦筛 皮带机 焦炭集中称量斗 上料主皮带 炉顶设备
碎焦卷杨机 碎焦筛 碎焦仓 称量斗 皮带机 矿石集中斗 上料主皮带机 炉顶设备 烧结厂 皮带机 贮矿槽 振动给料机 振动筛 矿石称量斗 皮带机 矿石集中称量斗
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。
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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。
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（1）炉壳
作用：
固定冷却设备；
保证高炉砌砖的牢固 性；
承受炉内压力和起到 炉体密封的作用；
承载炉顶部份设备负 Biblioteka 。2021/3/109
（2）耐火砖衬
用来形成高炉工作空间,抵御高温物料和渣铁的浸蚀,
2021同/3/1时0 保护冷却设备.
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高炉不同部位采用不同的内衬，既可以延缓内衬破 损速度，又有利于降低筑炉成本，通常：
4）不影响炉壳的致密性和强度。
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（4）高炉 本体钢结构
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1.2.3 高炉附属系统
1.2.3.1高炉槽下供料系统
主要任务是保证及时、准确、稳定地将合格原 料从贮矿槽送上高炉炉顶，并装入炉内。对原料 供料系统的要求：
（1）连续地、均衡地供应所需的原料；
（2）在运输过程中应尽量减少破碎。
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
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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
由受料漏斗（包括 上部闸门）、称量料罐 （包括上、下密封阀及 下部闸门）、中心喉管、 叉型管、气密齿轮箱、 布料旋转溜槽以及均压、 冷却系统等部分组成。
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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：
炉缸、炉腹、炉腰、 炉身、炉喉五段组成。 该容积的总和反映了 高炉的生产能力。
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（1）高炉有效高度：无钟炉顶旋转溜槽垂直 下缘（或炉喉钢砖上沿）到铁口中心线之间的距 离（Hu）。对于有钟炉顶，高炉大钟开启位置 的下缘到铁口中心线间的距离;
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
2作021为/3/1燃0 料。
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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3统
冲刷等，Pb渗入炉底对砖衬造成破坏。 2）固体炉料在下降过程中对炉衬的冲击和磨损； 3）耐火砖衬受热应力的破坏。
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4）高温气体对耐火材料的危害
K、Na、Pb、Zn气体的渗透、侵蚀，造 成耐火材料异常膨胀；
高温煤气流气体对碳砖会造成氧化性破坏， 含尘气流会对炉衬造成冲刷；
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1）炉喉部位采用水冷钢砖；
2）炉身部位采用致密粘土砖；
3）炉身中下部和炉腰采用半石墨化SiC砖或铝炭砖；
4）炉腹采用薄壁炉衬，常喷涂不定型耐火材料，主要 靠渣皮代替耐火材料工作；
5）炉缸采用组合砖砌筑。
下图为陶瓷杯炉缸砖衬结构。
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炉衬破损的原因： 1）高温渣铁液对耐火材料的危害 主要是：渣铁液的化学侵蚀与物理渗透、流动
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高炉对冷却设备要求：
1）有足够的冷却强度，能够保护炉壳和内衬；
2）使炉腹、炉腰、炉身下部易于形成渣皮，维 持良好的工作炉型；
3）将1150℃铁水凝固等温线阻止在渣铁凝固 层中，避免铁水向炉底炉缸纵深侵蚀；
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对高炉砖衬（内衬）的基本要求：
1）满足高温的要求
高炉各部位炉衬应与各部位的热流强度相适应， 以保持在强热流的冲击下内衬的整体性和稳定性。
2）满足侵蚀的要求
应与各部位的侵蚀破损机理，即炉料的磨损、
煤气的冲刷、碱金属等有害物质的侵蚀、渣铁水的
熔蚀等相适应，以延缓内衬破损速度，达到高炉长
寿的目的。
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（3）设备结构应力求简单和坚固，制造、运输、 安装方便，能抵抗急剧的温度变化及高温作用；
（4）易于实现自动化操作。
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钟式炉顶装料设备 （1）单钟式
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（2）双钟式
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串罐式无料钟炉顶 装料设备
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并罐式无钟炉顶
装料设备