高炉炼铁工艺介绍.ppt

炉喉板等。 • ⑷ 造渣制度的调整： • 炉渣性能：流动性，熔化性（长渣和短渣），稳定性，脱硫能力等。 • 炉渣性能的调整：碱度（二元，三元，四元），加MgO(适应高AI2O3量),
低碱度排碱金属，提高脱硫能力等。
七、与高炉密切相关的几个系统
• 1、上料系统：包括料场、矿槽、振动筛、 称量漏斗、上料皮带机。本系统的任务是 将原、燃料运到炉顶按料单装入受料漏斗。
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 口排出。
4、煤气从炉顶导出，经除尘后，作 为工业用煤气
二、高炉内型结构
1、炉喉
• 炉喉是炉料进高炉的装入口，也是煤气的 导出口，对炉料和煤气分布起控制和调节 作用
2、炉身
• 炉料在炉身预热和预还原，炉身直径自上 而下逐渐扩大以适应炉料受热膨胀和减少 炉料与炉强之间的摩擦力，
• （2）矿石的粒度。相同质量的矿石，粒度越小与煤气的接触面积则 越大，煤气的用程度越好。
• （3）煤气温度。随着温度升高不论是界面化学反应还是扩散速度均 是加快的，同时在高温下活化分子数目增加，促进还原反应进行。
• （4）煤气压力。提高煤气压力使气体密度加大，增加了单位时间内 与矿石表面碰撞的还原剂的分子数，从而加快还原反应。
2、上部装入的铁矿石、燃料和熔剂在重力作用下
向下运动，从高炉下部的风口吹进热风（1000～ 1300℃），喷入油、煤或天然气等燃料，燃料燃烧 产生大量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
3、还原反应生成的铁汇聚到炉缸定期
1、块状带
• 炉内料柱的上部，矿石与焦炭始终保持明 显的固态的层次缓慢下降，但层状逐渐趋 于水平，而且厚度也逐渐变薄
2、软熔带
• 由许多固态焦炭层和黏结在一起的半熔融 的矿石层组成，由于矿石呈软熔状，透气 性极差，煤气主要从焦炭层通过
3、滴落带
• 位于软熔带之下，熔化后的渣铁像雨滴一 样穿过固提高煤气中CO 和H2浓度，既可提高还原过程中的内、外扩散速度，又可提高化学反 应速度，从而可以加快铁矿石的还原速度。
• （6）煤气流速。
五、高炉炼铁的操作方针和任务
• 方针：高产、优质、低耗、长寿、安全 • 任务：在现有条件下，科学合理地充分利用一切
无料钟炉顶因其设备简单、密封性
能良好、布料手段灵活多样，近年
来已经逐步取代钟式炉顶
钟式炉顶
无料钟炉顶
图 6 并罐式无钟炉顶装置示意图 1—皮带运输机；2—受料漏斗；3—上闸门； 4—上密封阀；5—储料仓；6—下闸门； 7—下密封阀；8—叉型漏斗；9—中心喉管； 10—冷却气体充入管；11—传动齿轮机构； 12—探尺；13—旋转溜槽；14—炉喉煤气封盖；
4、风口回旋区
• 焦炭在风口前，由于鼓风动能的作用在剧 烈的回旋运动中燃烧，形成一个半空状态 的焦炭回旋区
5、渣铁贮存区
• 炉缸下部，主要是液态渣铁以及浸入其中 的焦炭，铁滴穿过渣层以及渣铁界面后最 终完成必要的渣铁反应，得到合格的生铁
四、影响铁矿石还原的因素
• （1）矿石的气孔度和矿物组成。气孔度大而分布均匀的矿石还原性 好（气孔度大，矿石与煤气的接触面积大，特别是微气孔率，可以改 善气体的内扩散条件，提高内扩散速度。
• 2、装料系统：包括受料漏斗、旋转布料器、 大小钟、探尺。本系统的任务是均匀地按 工艺要求将上料系统运来的炉料装入炉内。
• 3、送风系统：包括鼓风机、热风炉、热风 总管，送风支管。本系统的任务是把从鼓 风机房送出的冷风加热并送入高炉。
一、高炉炼铁工艺流程
炼铁工序在钢铁工业中有承上启 下的作用。钢铁工业生产的高物 耗，高能耗，高汚染主要是体现 在炼铁系统。其工序能耗占钢铁 联合企业总能耗的70%，汚染物 排放为三分二。
1、原燃料通过主皮带上至高炉炉顶 装料设备，通过大钟或布料溜槽均 匀分布到炉喉
• 炉顶装料设备分为钟 式炉顶和无料钟炉顶
5、炉缸
• 高炉燃料燃烧、渣铁反应和贮存及排放区 域，呈圆筒形。出铁口、渣口和风口都设 在炉缸部位，因此它也是承受高温煤气及 渣铁物理和化学侵蚀最剧烈的部位，对高 炉煤气的初始分布、热制度、生铁质量和 品种都有极重要的影响
三、从高炉解剖看铁矿石的还原
• 高炉冶炼是在高温条件下，充满着复杂的五里化 学反应，以及热量、质量传输过程等复杂现象， 这些现象直接关系到高炉内的还原反应，因为高 炉是一个密闭的连续的逆流反应器，对反应过程 的变化进行直接的观察测试都难以进行，通过解 剖能够对炉内的复杂反应有一个感性的认识。高 炉解剖是把正在正常冶炼中的高炉突然停止鼓风， 并且急速降温以尽可能保持炉内原状，然后将高 炉剖开，进行全过程的观察
操作手段来调整好高炉内煤气分布，炉料合理运 动，使炉缸热量充沛，渣铁流动性好，能量得到 科学利用等。实现高炉稳定顺行，高产低耗，长 寿环保；完成对炉料的加热，还原，熔化，造渣， 脱硫，渗碳，渣铁分离和顺畅流出高炉的任务。 同时要完成节约资源和能源，减少汚染物排放的 任务。
六、高炉炼铁的操作手段
• • ⑴ 送风制度的调整（又称下部调剂）； • 包括：风量（反映在风压和压差），风温，富氧，脱湿鼓风，风速（风口
直径，长度，角度），鼓风动能。 • ⑵ 热制度的调整 • 调整焦炭负荷，风温，喷煤比。对冷却水进行调整（又称中部调剂）。 • ⑶ 装料制度的调整（又称上部调剂）： • ·固定因素：炉喉直经和间隙，大钟傾角，行程，下降速度，炉身角。 • · 可调因素：料线，矿批重，装料顺序，布料器运行，无料钟布料，可调
3、炉腰
• 炉腰是高炉直径最大的部分，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。
4、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 利于煤气流均匀分布