现代高炉炼铁工艺
高炉炼铁技术简介
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
• 炉渣中氧化物的种类：碱性氧化物、酸性氧化物 和中性氧化物。以碱性氧化物为主的炉渣称碱性 炉渣；以酸性氧化物为主的炉渣称酸性炉渣。
• 炉渣的碱度(R)：炉渣中碱性氧化物和酸性氧化 物的质量百分数之比表示炉渣碱度：
• 高炉炉渣碱度一般表示式：R=w(CaO)／w (SiO2)
• 炉渣的碱度根据高炉原料和冶炼产品的不同，一 般在1.0～1.25之间。
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
• 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
休风率=
高炉休风时间 规定的日历作业时间 ×100%
高炉炉渣与脱硫
• 高炉炉渣是铁矿石中的脉石和焦炭(燃料)中 的灰分等与熔剂相互作用生成低熔点的化 合物，形成非金属的液相。
– 高炉炉渣的成分 – 高炉炉渣作用 – 成渣过程 – 生铁去硫
• 高炉炉渣的来源：矿石中的脉石、焦炭(燃料)中 的灰分、熔剂中的氧化物、被侵蚀的炉衬等。
• 高炉炉渣的成分：氧化物为主，且含量最多的是 SiO2、CaO、Al2O3、MgO。
② 物理性能 包括机械强度和粒度组成等。高炉要求烧结矿机械 强度高，粉末少，粒度均匀。 烧结矿粒度小于5mm的称之为粉末。粉末含量对高 炉料柱透气性影响很大。粉末含量高，高炉透气性差， 导致炉况不顺，可能引起崩料或悬料。 反应机械强度的指标为：转鼓指数、抗磨指数、筛 分指数。 目前武钢烧结矿的转鼓强度大约在79%～80%左右。
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、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:附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识料钾调控阙,-20 0V炉身V-E001C■-14001C炉腹，-leoor £小料牛 小料钟出铁口 , 900-1000V" 京铁加利面铁炉炉爆气首工艺设备相见文库文档:料风咀注,各类校珀均产生暖声:、高炉炼铁原理炼铁过程实质上是将铁从其白然形态一一矿石等含铁化合物中还原出来的过程。
铁矿石、焦炭、石炎石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、展了改进而成的。
尽管世界各国研究发很多新的炼铁法，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、锭矿等）按一定比例白高炉炉顶装入高炉，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，白渣口排出后，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。
高炉炼铁工艺流程
炼铁实训报告高炉炼铁的原料：铁矿石、燃料、熔剂一、铁矿石铁都是以化合物的状态存在于自然界中，尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。
现在将几种比较重要的铁矿石提出来说明：（1）磁铁矿（Magnetite）是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe3O4，是Fe2O3和FeO 的复合物，呈黑灰色，比重大约5.15左右，含Fe72.4％，O 27.6％，具有磁性。
在选矿（Beneficiation）时可利用磁选法，处理非常方便；但是由于其结构细密，故被还原性较差。
经过长期风化作用后即变成赤铁矿。
（2）赤铁矿（Hematite）也是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe2O3，呈暗红色，比重大约为5.26，含Fe70％，O 30％，是最主要的铁矿石。
由其本身结构状况的不同又可分成很多类别，如赤色赤铁矿（Red hematite）、镜铁矿（Specularhematite）、云母铁矿（Micaceous hematite）、粘土质赤铁（Red Ocher）等。
（3）褐铁矿（Limonite）这是含有氢氧化铁的矿石。
它是针铁矿（Goethite）HFeO2和鳞铁矿（Lepidocrocite）FeO（OH）两种不同结构矿石的统称，也有人把它主要成份的化学式写成mFe2O3．nH2O，呈现土黄或棕色，含有Fe约62％，O 27％，H2O 11％，比重约为3.6～4.0，多半是附存在其它铁矿石之中。
（4）菱铁矿（Siderite）是含有碳酸铁的矿石，主要成份为FeCO3，呈现青灰色，比重在3.8左右。
这种矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐。
由于碳酸根在高温约800～900℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳，所以我们多半先把这一类矿石加以焙烧之后再加入鼓风炉。
另外还有铁的硅酸盐矿（Silicate Iron）硫化铁矿（Sulphide iron）二、燃料炼铁的主要燃料是焦炭。
烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。
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
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
冶金09《钢铁冶金学(A)》之《铁冶金学》部分复习思考题
冶金09《钢铁冶金学(A)》之《铁冶金学》部分复习思考题绪论复习思考题1 高炉炼铁法在各种炼铁方法中居主导地位的原因是什么？2 为什么说连铸是钢铁工业的一次“技术革命”？3 钢铁工业在国民经济中居何地位？原因何在？第一章现代高炉炼铁工艺复习思考题1 高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成？2 高炉生产有哪些特点？3 对高炉内衬的基本要求是什么？4 简述蓄热式热风炉的工作原理。
5 与湿法除尘相比较，高炉煤气干法除尘有何优点？6 简述高炉内各区域的分布、特征及主要反应。
7 高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途？8 高炉炼铁有哪些技术经济指标？9 利用系数、冶炼强度和焦比之间有何关系？此种关系给我们何种启示？10 概念题：高炉有效高度、有效容积、工作容积、有效容积利用系数、面积利用系数、焦比、置换比、综合焦比、冶炼强度、综合冶炼强度、一代寿命。
第二章高炉炼铁原料复习思考题1天然铁矿石按其主要含铁矿物可分为哪几类？各有何特点？2高炉冶炼对铁矿石质量有何要求？（评价铁矿石质量的标准有哪些？）3熔剂在高炉冶炼中起什么作用？4高炉冶炼对碱性熔剂的质量有何要求？5说明焦炭在高炉冶炼过程中的作用。
6高炉冶炼对焦炭质量提出了哪些要求？7焦炭的强度指标有哪些？简述各指标的意义及高炉冶炼对各指标的原则要求。
8铁矿粉烧结生产有何意义？9简述抽风烧结过程中从上到下依次出现的层次及各层中的主要反应。
10根据烧结过程中碳燃烧反应的类型，分析烧结过程的气氛性质。
11分析水汽冷凝对烧结过程的影响及消除过湿层的措施。
12影响CaCO3分解及CaO矿化的因素有哪些？13 高炉内碳酸盐分解对冶炼过程有何不利影响？（高炉采用熔剂性烧结矿冶炼，杜绝石灰石入炉的意义何在？）14烧结过程发生固相反应的条件是什么，反应过程和反应产物有何特点，固相反应对烧结过程有何影响？15烧结过程中的液相是如何形成的，不同碱度烧结矿的烧结过程中产生的液相有何特点，液相对烧结矿质量有何影响？16 简述正硅酸钙（C2S）造成烧结矿粉化的原因及主要对策。
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。
高炉炼铁生产工艺流程简介
高炉炼铁生产工艺流程简介高炉冶炼目的：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:炼铁一般是在高炉里连续进行的。
高炉又叫鼓风炉，这是因为要把热空气吹入炉中使原料不断加热而得名的。
这些原料是铁矿石、石灰石及焦炭。
因为碳比铁的性质活泼，所以它能从铁矿石中把氧夺走，而把金属铁留下。
高炉的主要组成部分高炉炉壳：现代化高炉广泛使用焊接的钢板炉壳，只有极少数最小的土高炉才用钢箍加固的砖壳。
炉壳的作用是固定冷却设备，保证高炉砌体牢固，密封炉体，有的还承受炉顶载荷。
炉壳除承受巨大的重力外，还要承受热应力和内部的煤气压力，有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击，因此要有足够的强度。
炉壳外形尺寸应与高炉内型、炉体各部厚度、冷却设备结构形式相适应。
炉喉：高炉本体的最上部分，呈圆筒形。
炉喉既是炉料的加入口，也是煤气的导出口。
它对炉料和煤气的上部分布起控制和调节作用。
炉喉直径应和炉缸直径、炉腰直径及大钟直径比例适当。
炉喉高度要允许装一批以上的料，以能起到控制炉料和煤气流分布为限。
炉身：高炉铁矿石间接还原的主要区域，呈圆锥台简称圆台形，由上向下逐渐扩大，用以使炉料在遇热发生体积膨胀后不致形成料拱，并减小炉料下降阻找力。
炉身角的大小对炉料下降和煤气流分布有很大影响。
炉腰：高炉直径最大的部位。
它使炉身和炉腹得以合理过渡。
由于在炉腰部位有炉渣形成，并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化，为减小煤气流的阻力，在渣量大时可适当扩大炉腰直径，但仍要使它和其他部位尺寸保持合适的比例关系，比值以取上限为宜。
炉腰高度对高炉冶炼过程影响不很显著，一般只在很小范围内变动。
炉腹：高炉熔化和造渣的主要区段，呈倒锥台形。
为适应炉料熔化后体积收缩的特点，其直径自上而下逐渐缩小，形成一定的炉腹角。
炉腹的存在，使燃烧带处于合适位置，有利于气流均匀分布。
炉腹高度随高炉容积大小而定，但不能过高或过低，一般为3．0～3．6m。
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、喷吹系统和公辅系统。
输送装置，的作用是根据生产过程的需要，将炉料平稳地输送到高炉。
炉顶系统，当前，炉顶系统主要使用的是无料钟炉顶，它由固定受料漏斗、料罐、阀箱、气密箱和溜槽五个主要部分组成，它的主要作用是把原燃料按照设定的工艺要求和布料方式向高炉内布料。
炉体系统主要包含了以下内容：高炉内衬、炉体冷却设施、高炉炉壳及框架平台、炉体检测与控制设施及其他炉体主要附属设备，在这里，高炉炼铁的主要反应就会在这里进行，进而可以生产出铁水。
现代高炉炼铁工艺 课件
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包头4#高炉煤气布袋除尘器（2200m3）
工艺流程
荒煤气 炼铁高炉
重力除尘器
温度超260度，低于100度
放散塔
荒煤气总管
布袋
过滤系统
除尘器
净煤气
脉冲反
吹清灰
灰 尘
净煤气总管
输灰管道
大灰仓
加湿机
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减压阀组 净煤气
TRT
运灰汽车
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工艺流程简述：
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渣铁分离装置 ——撇渣器
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开铁口机
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堵铁口泥炮
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摆动流嘴
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因巴法（ INBA ）炉渣粒化装置
液态炉渣经渣沟进入 粒化区，在吹制箱内使 其水淬粒化冷却，经水 渣槽流入转鼓内的分配 器，被均匀分配到转鼓 过滤器中。在转鼓下半 周滤去部分水后，被叶 片刮带，随筒边旋转边 自然脱水；转至转鼓上 半周处时，渣落至伸入 鼓内的皮带之上，经皮 带送至成品槽。
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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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。
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。
高炉炼铁基本原理及工艺
（3）滴落带：主要由焦碳床组成，熔融状态的渣铁穿越焦碳床 主要反应：Fe、Mn、Si、P、Cr的直接还原，Fe的渗C。 （4）回旋区：C在鼓风作用下一面做回旋运动一面燃烧，是高炉热量发源地（C的不完全燃烧），高炉唯一的氧化区域。 主要反应： C+O2=CO2 CO2+C=2CO （5）炉缸区：渣铁分层存在，焦碳浸泡其中 主要反应： 渣铁间脱S，Si、Mn等元素氧化还原
3.脱S
（1）S的来源与分布： 焦碳60~80%、矿石及喷吹物20~40% ↓ （S负荷4~6kg/t铁） ↓ 煤气、炉尘5~10%，生铁5%，炉渣90% （2）降低生铁[S]途径： ①降低S负荷（降低焦碳S含量） ②气化脱S（一定值） ③适宜的渣量 （3）炉渣脱S基本反应： [FeS]+（CaO）=（CaS）+（FeO） 提高炉渣脱S能力的因素： ①↑温度 ②↑还原气氛 ③ ↑R
03
有益元素：Mn、V、Ni、Cr
04
强度和粒度： 强度↓易粉化影响高炉透气性，不同粒度应分级入炉; ⑹还原性： 被CO、H2还原的难易、影响焦比; ⑺化学成分稳定性： TFe波动≤±0.5%，SiO2 ≤±0.03%混匀的重要性（条件：平铺直取——原料场应足够大）; ⑻矿石代用品： 高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣等。
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高炉炉型
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高炉还原过程 高炉炉内状况
（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℃） 主要反应：水分蒸发 结晶水分解 除CaCO3外的其它MCO3分解 间接还原 碳素沉积反应（2CO=C+CO2） （2）软熔带：矿石层开始熔化与焦碳层交互排列，焦碳层也称“焦窗” 形状受煤气流分布与布料影响，可分为正V型，倒V型，W型 主要反应：Fe的直接还原 Fe的渗碳 CaCO3分解 吸收S（焦碳中的S向渣、金、气三相分布） 贝波反应：C+CO2=2CO
简述高炉炼铁的基本过程
简述高炉炼铁的基本过程高炉炼铁是一种重要的冶金工艺，用于将铁矿石转化为铁。
它是一种高温高压的过程，通常在高炉中进行。
下面将详细介绍高炉炼铁的基本过程。
1. 原料准备：高炉炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是铁的主要来源，通常是以粉末或块状形式存在。
焦炭是一种高碳含量的煤炭，用于提供燃料和还原剂。
石灰石用于吸收炉内产生的硫和硅。
2. 炉料装入：铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例混合后，装入高炉的顶部。
装入的过程通常是通过铁水车或皮带输送机完成的。
3. 加热和还原：高炉内部温度达到1500C以上后，焦炭开始燃烧，产生高温和还原气体。
还原气体主要是一氧化碳（CO），它与铁矿石中的氧化铁反应，将其还原为金属铁。
这个过程称为还原反应。
4. 熔化和分离：还原后的金属铁与炉料中的其他成分（如硅、锰等）相互溶解，形成熔融的铁水。
铁水比重较大，会下沉到炉底，而炉渣则浮在铁水上。
炉渣主要是由石灰石和其他杂质组成的，它们在高温下熔化并形成液体。
5. 收集铁水和炉渣：铁水从炉底的铁口流出，通过铁水槽收集。
炉渣则从炉顶的炉渣口流出，通过炉渣槽收集。
铁水和炉渣的收集是通过控制铁口和炉渣口的开闭来实现的。
6. 冷却和固化：收集到的铁水和炉渣经过冷却后，铁水会凝固成为铁块，而炉渣则会形成固体炉渣。
铁块和炉渣可以通过机械设备进行分离和处理。
7. 后续处理：炼铁过程中产生的铁块通常需要进一步加工和处理，以满足不同的用途。
这包括热处理、轧制、锻造等工艺，以及对铁块进行质量检测和分类。
高炉炼铁的基本过程如上所述。
它是一种复杂的工艺，需要控制多个参数和变量，以确保炉内的化学反应和物理过程能够顺利进行。
高炉炼铁是现代工业生产中不可或缺的一环，它为制造各种铁制品提供了重要的原材料。
现代高炉炼铁综合计算与工艺参数计算实用手册
现代高炉炼铁综合计算与工艺参数计算实用手册一、引言在现代工业领域，炼铁是一个重要的环节，而高炉作为炼铁的主要设备，其计算和工艺参数的合理性对于炼铁生产的效率和质量有着重要的影响。
掌握现代高炉炼铁综合计算与工艺参数计算实用手册是至关重要的。
本文将从深度和广度两个方面对现代高炉炼铁的综合计算和工艺参数计算进行全面评估，并撰写一篇有价值的文章，以帮助读者更好地了解这一主题。
二、现代高炉炼铁综合计算1. 炼铁原理和过程炼铁是通过高温熔炼铁矿石，将铁从矿石中提取出来的过程。
这一过程中，高炉是最常用的设备之一，它通过冶炼铁矿石和燃料，以及氧气等辅助剂，将铁矿石还原成金属铁。
在现代高炉炼铁综合计算中，需对原料成分、冶炼过程中的各种反应和物质平衡等进行深入细致的计算，才能保证炼铁过程的稳定和高效。
2. 炉内分析与数学模型通过对高炉内的各种反应、传热和传质等过程进行数学建模和计算分析，可以帮助工程师们更好地了解高炉内的炼铁过程。
炉内分析和数学模型的建立需要有深厚的数理基础和丰富的实践经验，是现代高炉炼铁综合计算的重要组成部分。
3. 生产参数与优化在炼铁生产中，各项工艺参数的合理选择和优化对于炼铁生产的效率和成本有着至关重要的影响。
现代高炉炼铁综合计算需要考虑到各项生产参数的变化和优化方案，以实现炼铁过程的高效稳定。
三、工艺参数计算实用手册1. 原料成分与配比计算在高炉炼铁过程中，原料的成分和配比对于炼铁的效果有着直接的影响。
通过对原料成分和配比进行合理的计算和调整，可以达到更好的炼铁效果。
2. 燃料燃烧与热量计算炉内燃料的燃烧过程是高炉内能量产生的关键环节。
对燃料的燃烧和热量进行合理的计算和控制，可以保证高炉炼铁过程的稳定和高效。
3. 气体成分与流动计算在高炉内，气体的流动和成分对于炼铁过程有着重要的影响。
通过对气体成分和流动的计算，可以更好地理解高炉内气体的运动规律，从而优化炼铁过程。
四、总结与展望通过对现代高炉炼铁综合计算与工艺参数计算实用手册的了解，可以看出这一主题涉及的广度和深度非常大，需要掌握丰富的知识和实践经验。
冶金学考试重点东北大学
冶金学考试重点东北大学铁第1章现代高炉炼铁工艺习题一、名词解释1、有效容积利用系数？答：每昼夜每立方米高炉生产的生铁量，P/t.d。
焦比？答：生产1吨生铁所消耗的干焦炭重量。
燃料比？答：每吨生铁耗用各种入炉燃料之总和。
K燃＝(焦炭+煤粉+重油+…)。
综合焦比？答：喷吹燃料按对置换比折算为相应的干焦(K`)与实际耗用的焦炭量(焦比K)之和称为综合焦比(K综)。
矿石焙烧？答：焙烧是在适当的气氛中，使铁矿石加热到低于其熔点的温度，在固态下发生的物理化学过程。
主要的焙烧方法？答：焙烧的方法有：氧化焙烧、还原焙烧和氯化焙烧。
选矿？答：选矿是依据矿石的性质，采用适当的方法，把有用矿物和脉石机械地分开，从而使有用矿物富集的过程。
精选铁矿石的主要选矿方法？答：（1）重选；（2）磁选；（3）浮选。
焦炭负荷？答：每批炉料中铁、锰矿石的总重量与焦炭重量之比，高炉一代寿命（炉龄）？答：（1）指从高炉点火开炉到停炉大修，或高炉相邻两次大修之间的冶炼时间；（2）每m3炉容在一代炉龄期内的累计产铁量。
三、简答题1、高炉炼铁生产流程及附属系统？答：高炉炼铁生产除了高炉本体以外，还包括有原燃料系统、上料系统、送风系统、渣铁处理系统、煤气处理系统。
2、高炉内型及有效容积？答：高炉内型从下往上分为炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五个部分，五部分容积总和为高炉的有效容积。
根据物料存在形态的不同，高炉分为几个区域？答：可将高炉划分为五个区域：块状带、软熔带、滴落带、风口前回旋区、渣铁聚集区。
生铁的种类？答：生铁可分为炼钢生铁、铸造生铁、铁合金三种。
天然铁矿石的分类？答：天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。
褐铁矿的化学成分及含铁量？答：褐铁矿的化学成分是nFe2O3·mH2O，含铁量55～66%。
铁矿石的焙烧主要有几种方法？答：铁矿石的焙烧主要有氧化焙烧和还原焙烧。
焦炭在高炉冶炼过程中具有的作用？答：焦炭在高炉冶炼过程中具有(1)燃料，燃烧后发热，产生冶炼所需热量。
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。
高炉炼铁的基本原理与工艺流程
高炉炼铁的基本原理与工艺流程高炉炼铁是指通过高炉设备将铁矿石转化为铁的过程。
它是现代工业生产中铁制品的主要来源之一，具有重要的经济意义。
本文将介绍高炉炼铁的基本原理与工艺流程。
一、高炉炼铁的基本原理高炉炼铁的基本原理是利用高温下的化学反应将铁矿石还原成金属铁。
在高炉中，铁矿石经过冶炼过程，通过高温和还原剂的作用，使得其中的铁氧化物被还原为金属铁，并与其他元素形成铁合金。
高炉炼铁的还原反应是一个复杂的过程，包括多个步骤。
首先，铁矿石与还原剂（一般为焦炭）在高温下发生氧化还原反应，将铁矿石中的氧气与还原剂中的碳发生反应生成一氧化碳和二氧化碳。
然后，一氧化碳与铁矿石中的铁氧化物发生反应，使其还原为金属铁。
最后，金属铁与其他元素形成铁合金。
二、高炉炼铁的工艺流程高炉炼铁的工艺流程一般包括铁矿石的预处理、炉料配制、高炉内的冶炼过程和铁水的处理等步骤。
1. 铁矿石的预处理铁矿石通常经过矿石选矿、破碎、磁选等步骤的预处理。
选矿是将原始铁矿石中的有用矿物与杂质进行分离的过程，以提高铁的品位。
破碎过程将大块的铁矿石破碎成为适合冶炼的小颗粒。
磁选则是利用磁力将磁性矿物与非磁性矿物分离。
2. 炉料配制炉料配制是将预处理后的铁矿石与还原剂（焦炭）、矿石烧结等辅助原料按照一定比例配制成为高炉的进料。
配制过程中需要根据铁矿石的品位、还原剂的质量等因素进行合理的配比，以保证炼铁过程的效果。
3. 高炉内的冶炼过程高炉内的冶炼过程是高炉炼铁的核心环节。
在高炉内，炉料由上部的料槽加入，并由炉底的鼓风口进入。
在高炉内，料层中的铁矿石与还原剂经过一系列的燃烧和还原反应，发生冶炼和还原，最终生成铁水和炉渣。
炉渣由高炉底部排出，而铁水则从高炉的铁口流出，进入下一步的处理。
4. 铁水的处理铁水是高炉炼铁的产物之一，但其中含有一定的杂质，需要进行进一步的处理。
首先，通过除渣工艺将铁水中的炉渣分离出去，得到较为纯净的铁水。
然后，将铁水进行调质处理，加入适量的合金等元素，以调整铁的成分和性能，得到所需的铁产品。
高炉炼铁工艺流程
高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程是指通过高炉设备将铁矿石中的铁元素提纯出来的工艺过程。
下面就来详细介绍一下高炉炼铁工艺流程。
首先，高炉的喂料方式一般分为顶料和底料两种。
顶料是指通过高炉的顶部将矿石、焦炭、石灰石和其他添加剂一起加入到高炉中。
底料是指通过高炉的底部将料种加入到高炉中。
顶料主要用于保护高炉内部的炉衬和炉顶，并且可以提供燃料和还原剂的能量。
底料主要用于增加高炉内的还原气体和炉渣的排出。
接下来，高炉炼铁的第一步是预热高炉。
预热是将高炉内的炉衬加热到一定温度，以便提供良好的条件进行炼铁。
预热的方法主要是通过燃烧煤气或燃油的方式进行加热，将炉衬的温度升高到约1000摄氏度左右。
然后，开始给高炉添加矿石和还原剂。
矿石是指铁矿石，是高炉中的原材料。
还原剂是指煤炭或焦炭，用于将矿石中的氧化铁还原为金属铁。
铁矿石和还原剂一起添加到高炉中，并且由于高炉内部的高温，矿石和还原剂会发生各种化学反应，生成还原气体和炉渣。
在高炉中矿石和还原剂的反应主要有以下几个步骤：第一，还原反应。
还原反应主要是将矿石中的氧化铁通过还原剂的作用还原成金属铁。
主要的还原反应是Fe2O3 + 3CO =2Fe + 3CO2，同时还会生成其他的反应产物。
第二，融化反应。
融化反应主要是将固态物质转化为液态物质。
矿石在高温条件下会融化，形成液态的金属铁和炉渣。
融化反应可以通过加热的方式进行，也可以通过物料的自身热反应进行。
第三，炉渣形成。
炉渣是指矿石中的杂质和还原剂反应生成的物质。
在高炉中，炉渣主要由硅酸盐、铝酸盐和钙铁酸盐等组成。
炉渣的形成有助于将矿石中的杂质排出，并且可以保护炉衬。
最后，通过高炉的下部排出炉渣和金属铁。
在高炉的顶部形成的还原气体会通过炉顶的通道排出高炉，并且通过一系列的净化设备进行处理。
炉渣则会通过高炉的底部排出，并且经过冷却后可以作为一种建筑材料进行利用。
金属铁则会通过高炉的底部排出，并且进入到接下来的铁水箱进行调度和储存。
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第一章现代高炉炼铁工艺
复习思考题
1 高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成？
高炉冶炼工艺流程
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。
2 高炉生产有哪些特点？
（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
3 对高炉内衬的基本要求是什么？
对高炉砖衬的基本要求：
1）高炉各部位内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）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。
（3）冷却设备
高炉对冷却设备基本要求和作用如下：
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。
4 简述蓄热式热风炉的工作原理。
5 与湿法除尘相比较，高炉煤气干法除尘有何优点？
6 简述高炉内各区域的分布、特征及主要反应。
7 高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途？
8 高炉炼铁有哪些技术经济指标？
9 利用系数、冶炼强度和焦比之间有何关系？此种关系给我们何种启示？（第5章讲）
10 概念题：高炉有效高度、有效容积、工作容积、有效容积利用系数、面积利用系数、焦比、置换比、综合焦比、冶炼强度、综合冶炼强度、一代寿命。