高炉炉渣性质及理论1

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典型固体废物的处理与利用高炉渣、钢渣和赤泥工业废物的利用

典型工业固体废物的处理与利用
铁矿石+焦碳+石灰石
高炉渣
高炉烟气
炼铁高炉
铁水
熔融炉渣
冷却
生铁高炉渣
采用贫铁矿炼铁时，每吨生铁产出1.0～1.2t高炉矿渣；用富铁矿炼铁时，每吨生铁只产出0.25t高炉矿渣。
一、高炉渣的组成和性质
1.高炉渣的分类
水渣：高炉熔渣在大量冷却水作用下形成的海绵状浮石类物质。按冷却方式的不同重矿渣：高炉熔渣经慢冷作用形成的类石料矿渣。
目前，每生产1吨平炉钢约产生钢渣170～210kg，其中初期渣约占 60%，精炼渣占10%，出钢渣占30%。
平炉钢渣矿物组成与转炉钢渣组成规律基本相似，CaO含量低、碱度小的初期钢渣，矿物组成以橄榄石、蔷薇辉石为主；CaO含量高、碱度大的末期渣，矿物组成主要是C3S、C2S及RO相。
（3）电炉钢渣
三、高炉渣的矿物组成
高炉渣中的各种氧化物成分以各种形式的硅酸盐矿物形式存在。
碱性高炉渣主要矿物：钙铝黄长石（2CaO·Al2O3·SiO2）、钙镁黄长石（2CaO·MgO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2 ）以及假硅灰石（ CaO·SiO2）、钙长石（ CaO·Al2O3·2SiO2 ）、钙镁橄榄石（ CaO·MgO·SiO2）、镁蔷薇辉石（ 3CaO·MgO·2SiO2）以及镁方柱石（2CaO·MgO·2SiO2）等。
电炉炼钢是以废钢为原料，主要生产特殊钢。电炉生产周期也长，分氧化期和还原期，并分期出渣，所出渣分别称氧化渣和还原渣。下表为成都钢铁厂和上钢电炉渣的化学成分，其特征是氧化渣中氧化钙含量低，氧化亚铁含量高，而还原渣则相反。电炉钢渣矿物组成规律与平炉渣相似。目前，每生产1吨电炉钢约产生150～200kg的钢渣，其中氧化渣约占55%。

高炉炉渣

高炉炉渣(blast furnace slag)高炉炼铁产生的一种副产品，经加工处理，主要用于制作建筑材料。

高炉生产过程中，入炉的各种原、燃料经冶炼后，除获得铁水(炼钢生铁或铸造生铁)和副产品高炉煤气以外，铁矿石中的脉石，燃料中的灰分与熔剂融合就形成液态炉渣，其一般温度为1450～1550℃，定时从渣口、铁口排出。

通常将从渣口排出的熔渣称为“上渣”，从铁口随同铁水排出的称为“下渣”，下渣中往往混有少量铁水(见上渣与下渣)。

高炉炉渣的化学成分取决于原料成分、冶炼铁种、操作方法和冶炼过程中的炉况变化(见表1)。

高炉炉渣中CaO 、MgO 、SiO 2和Al 2O 3为主要组成，占总量的95%以上，这4种成分基本可以决定高炉炉渣的冶金性能。

攀枝花钒钛磁铁矿含有较多的TiO 2，包头白云鄂博矿含有较多的CaF 。

，用这些特殊铁矿石冶炼，炉渣中相应的TiO 2、CaF 2较多。

除此之外，渣中还含有少量FeO 、MnO 和CaS 以及一些微量化合物，其碱度(CaO ／SiO 2)一般为0.9～1.25。

高炉冶炼正常进行时，炉渣成分变化不大，但在生产过程中有时需要调整炉料配比，此时炉渣成分相应变化；炉况变化炉渣成分也会改变，例如炉冷时渣中FeO 、SiO 2含量会稍有增多。

冶炼每吨生铁一般产生炉渣300～600kg ，其多少主要由入炉铁矿石的含铁量而定。

铁矿石含铁量越少，脉石含量就越多，相应地加入的熔剂和燃料也越多，所以渣量就越大，中国一些地方小高炉利用当地资源炼铁，渣量会超过600kg ／t ，而欧洲的一些高炉使用含Fe 量65%左右的炉料，渣量降到185～250kg ／t 。

大量的高炉渣原作为废物由渣罐车运至弃渣展，而今高炉渣多经水淬制成水渣，成为制作矿渣水泥场倒掉。

这种处理方法日积月累，占地甚大且污染环或渣砖等建筑材料的原料。

也可用来制造渣棉、铸石和境，经营管理费用很高，而且往往因渣罐调拨不及时而膨球等。

高炉炼铁基本理论知识1

高炉炼铁基本理论知识（判断题）1．由动力学角度分析，标准生成自由能越大的氧化物越稳定，在氧势图上曲线位置越低。

( )答案：×2．当温度高于810℃时，CO+H2O=CO2+H2向右进行，只有此温度区域H2的利用率高于CO的利用率。

( )答案：×3．高炉内直接还原反应是借助碳素溶解损失反应与间接还原反应叠加而实现的。

( ) 答案：√4．高炉内锰的各级氧化物的还原都要比铁的级氧化物的还原困难，特别是MnO比FeO更难还原。

( )答案：×5．煤气流经固体散料层时，单位高度上的压降与煤气流速平方成正比，这在炉内形成了强化和顺行的矛盾。

( )答案：×6．高炉操作线图中，0＜X＜1的区间，用来描述还原性气体的利用。

( )答案：×7．采用高风温操作后，中温区扩大，间接还原发展，是导致焦比降低的根本原因。

( ) 答案：×8．炉内煤气的水当量变化不大，炉料的水当量变化很大，随温度的升高而逐渐加大。

( )答案：×9．据炉内动力学分析，当煤气流的压降梯度升高至与炉料的堆积密度相等时，悬料故障。

( )答案：√10．高炉内间接还原的发展，主要取决于还原的动力学条件：矿石的空隙度、还原性和煤气流的合理分布等。

( )答案：√11．直接还原和熔融还原炼铁工艺的特点是：用块煤或气体还原剂代替高炉炼铁工艺所必需的焦炭来还原天然块矿(烧结矿或球团矿)，具有相当大的适应性，特别适用于某些资源匮乏、环保要求特别严格的地区和国家。

( )答案：√12．水煤气置换反应(CO+H2O＝CO2+H2)的存在，使H2有促进CO还原的作用，相当于是CO 还原反应的催化剂。

( )答案：×13．实际的直接还原反应无需借助碳素溶损反应(C+CO2＝2CO)，只须借助于水煤气置换反应与间接还原反应即可实现。

( )答案：×14．根据Si在高炉的还原行为，选用有利于高温区下移的技术措施和操作制度，使炉缸有稳定的充足热量，使铁水的物理热维持在较高水平。

高炉炉渣性质及理论1

高炉炉渣性质及理论（判断题）1．提高炉渣碱度，较低炉温及适当增加渣量有利于排碱。

( )答案：×2．FeO能降低炉渣粘度。

( )答案：√3．炉渣理论分为分子理论和电子理论。

( )答案：×4．熔化温度高于熔化性温度。

( )答案：×5．提高碱度可提高渣中（SiO2）的活度。

( )答案：×6．炉渣组分中属于酸性氧化物的有SiO2、Al2O3、P2O5。

（）答案：√7．炉渣Al2O3/CaO大于1时，随着Al2O3含量的增加，粘度也随之增大。

（）答案：×8．炉渣的熔化性温度是炉渣的液相线温度。

( )答案：×9．利用萤石矿洗炉时应提高渣碱度，保证生铁质量。

( )答案：×10．减少渣中带铁的主要条件是物理热充足。

( )答案：√11．渣中MgO主要作用是降低炉渣黏度，改善脱硫效果，改善流动性。

( )答案：×12．炉渣的稳定性是指炉渣的性质不随其成分改变而变化的性质。

( )答案：×13．炉渣表面张力小、粘度高容易泡沫化。

( )答案：√14．降低炉温和炉渣碱度有利于排碱。

( )答案：√15．由于炉腰部位有炉渣形成粘稠的初生炉渣使这里的炉料透气性恶化。

( )答案：√16．炉渣氧势越高，对炉渣脱硫反应越有利。

( )答案：×17．表面张力的物理意义可以理解为生成单位面积的液相与气相的新的交界面所消耗的能量。

( )答案：√18．MnO对炉渣流动性的影响和FeO完全不一样。

( )答案：×19．成渣带的高低厚薄与沿高炉高度上的温度分布无关。

( )答案：×20．初渣偏流是恶化焦炭透气性的重要因素。

( )答案：√21．从渣的用途来看，可用作绝热材料的是干渣。

( )答案：×22．从渣口和铁口出渣的情况看，渣液的流动不是三维的非稳定态流。

( )答案：×23．高炉生产的产品是生铁，副产品是炉渣、煤气和炉尘。

高炉炼铁判断题

三、判断题（1）原燃料部分1.炉料结构合理化不属精料内容。

( )答案：×2.烧结粘结相最好的为铁酸钙粘结相。

( )答案：√3.烧结矿的孔隙度大于球团矿。

( )答案：×4.为改善料柱透气性，除了筛去粉末和小块外，最好采用分级入炉，达到粒度均匀。

( ) 答案：√5.焦炭的粒度相对矿石可略大些，根据不同高炉，可将焦炭分为40~60mm，25~40mm,15~25mm三级，分别分炉使用。

( )答案：√6.入炉料中所含水分对冶炼过程及燃料比不产生明显影响，仅对炉顶温度有降低作用。

（）答案：×7.球团矿还原过程中出现体积膨胀，主要是随着温度升高，出现热胀冷缩现象大造的。

（）答案：×8.洗煤的目的是除去原煤中的煤矸石。

（）答案：×9.高炉所用燃料中，其中 H：C越高的燃料，在同等质量条件下其产生的煤气量也越多。

（）答案：×10.通常将矿石在荷重还原条件下收缩率3～4%时的温度定为软化开始温度，收缩率30～40%时的温度定为软化终了温度。

( )答案：√11.熔化温度低，还原性好的矿石有利于高炉的冶炼。

( )答案：×12.影响矿石软熔性能的因素很多，主要是矿石的渣相数量和它的熔点。

( )答案：√13.焦碳的挥发分主要由碳的氧化物、氢组成，有少量的CH4和O2。

( )答案：×14.焦碳比热容即为单位质量的焦碳温度升高10度所需的热量数值。

( )答案：×15.焦碳化学活性越高，其着火温度越高，采用富氧空气可以提升焦碳着火度。

( ) 答案：×16.一般烧矿中的含铁矿物有：磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3)浮氏体(Fe x O)。

( )答案：√17.随着SiO2含量的降低，为满足铁酸钙生成的需要，应不断提高碱度，确保烧结矿冶金性能不断改善。

( )答案：×18.降低RDI的措施是提高FeO含量和添加卤化物。

炼铁原理与工艺3(炉渣与脱硫)

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3.2高炉炉渣的性质及其影响因素
2. 炉渣的黏度 • 炉渣黏度是炉渣流动性的倒数，黏度低流动性好，反之亦然。 • F=η·S·dv/dx • F——流体流动时所克服的液体层间的内摩擦力； • S——两液体层间的接触面积； • dv——两液体间的速度差； • dx——两液体间的垂直距离； • η——内摩擦比例系数，称为黏度。
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3.2高炉炉渣的性质及其影响因素
① 黏度的物理意义: • 液体的黏度是一个常数。其物理意义是：在单位面积上，相距单位距离的两液体层之间，为维持单位速度差所必须克服的内摩擦力。 • 黏度单位用Pa· s（帕· 秒）表示，1 Pa· s=1 N· s/m2，即F=1N，S=1 m2，dv=1 m/s，dx=1 m。过去使用泊（P）为单位，1 Pa· s=10 P ② 通常高炉炉渣黏度范围为0.5～2Pa· s之间，最好在0.4～0.6Pa· s。
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3.4高炉内的脱硫
4. 硫在煤气,渣,铁中的分配 S料=S挥+S铁+S渣 S料=S挥+ ［S］ + n（S） LS=(Ｓ)/[Ｓ] [S]=（S料-S挥）/1+nLS
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3.4高炉内的脱硫
5.降低生铁含硫的途径 ① 降低炉料带入的总硫量 ② 改善炉渣脱硫能力 ③ 提高煤气带走的硫量
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3.4高炉内的脱硫
3.3炉渣结构及矿物组成
③ 应用离子结构理论解释一些重要现象 A. 酸性渣在熔化后黏度仍较大，而碱性渣熔化后黏度很低。 B. 向酸性渣中加入碱性氧化物MeO能降低黏度。 O/Si比增大。 C. 在一定温度下，炉渣的碱度升高超过一定值后，炉渣黏度反而增加。使熔化温度升高则液相中出现固体结晶颗粒，破坏了熔渣的均一性。 D. 炉渣中加入CaF2会大大降低炉渣的黏度。F-的作用相似于O2-作用，它可使硅氧复合离子团分解，变为简单的四面体，结构变小，黏度降低。

炼铁高炉水渣的主要成分及含量

炼铁高炉水渣的主要成分及含量炼铁高炉水渣是指在炼铁过程中产生的固体废弃物，其主要成分和含量对于炼铁工艺和环境保护具有重要意义。

本文将从炼铁高炉水渣的主要成分和含量、对炼铁工艺和环境的影响等方面进行探讨。

一、炼铁高炉水渣的主要成分炼铁高炉水渣主要由矿石、焦炭和石灰石等原料组成，在炼铁过程中形成。

具体来说，炼铁高炉水渣的主要成分包括氧化铁、氧化钙、氧化硅、氧化镁等。

其中，氧化铁是炼铁高炉水渣的主要成分，其含量一般在40%~60%之间。

此外，炼铁高炉水渣中还含有少量的氧化铝、氧化锰、氧化钠等杂质。

二、炼铁高炉水渣的含量炼铁高炉水渣的含量主要取决于炼铁过程中使用的原料和工艺参数等因素。

一般来说，炼铁高炉水渣的含量可以分为两个方面进行考虑：元素含量和物理性质。

1. 元素含量：根据炼铁高炉水渣的主要成分来看，其元素含量主要以氧化铁为主。

除此之外，炼铁高炉水渣中还含有少量的氧化钠、氧化钙、氧化硅等元素。

这些元素的含量对于炼铁工艺和环境保护具有一定的影响。

2. 物理性质：炼铁高炉水渣的物理性质包括颗粒度、密度、熔点等。

一般来说，炼铁高炉水渣的颗粒度较粗，密度较大，熔点较高。

这些物理性质决定了炼铁高炉水渣的处理方法和利用价值。

三、炼铁高炉水渣对炼铁工艺和环境的影响1. 对炼铁工艺的影响：炼铁高炉水渣在炼铁过程中起到了重要的作用。

首先，炼铁高炉水渣可以吸附和脱除炉渣中的杂质，提高炼铁产品的纯度。

其次，炼铁高炉水渣可以作为炼铁矿石的还原剂，促进还原反应的进行。

此外，炼铁高炉水渣还可以作为炼铁炉底的保护层，防止铁液与炉壁的直接接触，减少炉壁的磨损。

2. 对环境的影响：炼铁高炉水渣在炼铁过程中产生大量的固体废弃物，对环境造成一定的污染。

首先，炼铁高炉水渣中含有一定的重金属元素，如铅、锌等，对土壤和水体造成一定的污染。

其次，炼铁高炉水渣中的高温物质和有机物质可能会对大气环境产生一定的影响。

为了减少对环境的污染，炼铁高炉水渣的处理和利用变得尤为重要。

高炉炼铁原理第四章造渣和脱硫过程(全)

第四章造渣和脱硫过程造渣与脱硫是高炉内重要物理化学过程。

一方面影响高炉顺行和生铁质量，同时对高炉产量和焦比也有重大影响。

第一节造渣目的与作用高炉冶炼的目的是要生产出合格生铁，由于炉渣与生铁是高炉内同时形成的一对孪生产品，因此，要炼好铁，必须要造好渣。

造渣就是加入熔剂同脉石和灰分作用，使炉渣具有良好的流动性，保证渣铁良好分离，并将不进入生铁的物质溶解、汇集成渣的过程。

加熔剂造渣还有调节炉渣成分，使之具有保证生铁质量所需的性能。

第二节造渣过程及其对高炉冶炼影响根据高炉造渣的不同阶段，可分为初渣、中间渣和终渣。

初渣：开始熔融出现的液相渣（软熔带内）；中间渣：处于滴落过程中其成分、温度在不断变化的炉渣；终渣：到达炉缸并待放出的炉渣，其成分相对稳定。

一、初渣的形成初渣形成包括固相反应、软化、熔融、滴落等几个阶段。

1、固相反应：是初渣生成的孕育阶段。

主要发生在脉石与熔剂、脉石与铁氧化物之间，并生成一系列低熔点化合物。

[对使用熔剂性烧结矿、球团矿而不加熔剂的高炉，固相反应在烧结或球团焙烧过程已经完成]2、矿石软化随着炉料下降，炉温升高，矿块内部或表面出现微小的局部熔化，即矿石软化开始。

矿石从软化开始到熔融滴落需要一定的时间和空间，这一过程是对高炉顺行影响很大的一个环节。

由于负荷的作用，软化的矿石产生粘合、融着，使气孔度大大降低，形成软熔带内软熔层。

因此，矿石开始软化温度越低，初渣出现就越早，软熔带位置就越高，而软化温度区间越大，软熔层越宽，对高炉顺行越不利。

所以，一般要求矿石的开始软化温度要高，软化区间要窄。

3、初渣形成从矿石软化到熔融滴落就形成初渣。

初渣特点：FeO含量较高（矿石越难还原，初渣FeO越高）。

高炉内初渣生成的区域称为软熔带。

根据高炉解体研究，在矿石完全熔化滴落以前，在软熔带内仍基本维持矿、焦分层状态，只是固态的矿石层变成了软熔层。

（见图）二、中间渣即处于软熔带以下、风口水平以上正在滴落过程的液相渣。

高炉炉渣性质及理论1

高炉炉渣性质及理论(填空题)1．炼铁就是把铁从氧化物中分离出来，实质是( )的失氧过程。

答案：铁矿石2．钛渣稠化的主要原因一是( )，二是炉渣在炉缸内停留的时间太长。

答案：炉温过高3．炉外脱硫常用的脱硫剂有( )、( )、( )、( )及以它们为主要成分的复合脱硫剂。

答案：电石CaC2；苏打Na2CO3；石灰CaO；金属镁4．炉渣中含有一定数量的MgO，能提高炉渣( )和( )。

答案：流动性；脱硫能力5．造渣制度应根据( )和( )确定。

答案：原燃料条件；生铁品种6．对均相的液态炉渣来说，决定其粘度的主要因素是其( )及( ) 答案：成分；温度7．炉渣含S量与铁含S量的比值称( )。

答案：硫分配系数8．炉渣中Al2O3对粘度的影响为:当Al2O3/CaO＜1时,粘度( )；当Al2O3/CaO＞1时,粘度( )。

答案：增加；降低9．炉渣的脱硫能力用Ls＝(S)／[s]表示，要提高炉渣的脱硫能力，必须提高炉渣中CaO的( )、( )、( )。

答案：活度；炉温；控制好黏度10．根据许多高炉实践证明，要起到护炉的作用，可在炉料中加入( )正常的加入量应维持在( )较好。

；5kg/tFe左右答案：TiO211．渣铁间的脱硫反应式为( )。

发生区域在( )。

答案：［FeS］+(CaO)+C=(CaS)+[Fe]+CO↑；渣铁贮存带中渣铁液的界面上12．锰作为洗炉剂，主要是利用( )以消除炉缸堆积和碱性粘结物比较有利。

答案：MnO对炉渣有较强的稀释作用13．高炉内的MnO是从初渣中以( )形式还原出来的。

答案：直接还原14．炉渣应具有足够的( )，以保证生铁的质量。

答案：脱硫能力15．炉渣的黏度是( )，单位为( )。

答案：炉渣流动速度不同的相邻液层间产生的内摩擦力系数，Pa·s(或泊)16．高炉不会产生典型的液泛，但是会出现部分炉渣被上升煤气托住而滞留在滴落带的焦柱中，这种现象叫( )。

答案：亚液泛现象17．初渣在滴落带以下的焦炭空隙间向下流动，同时煤气也要穿过这些空隙向上流动。

高炉炉渣

高炉炉渣(blast furnace slag)高炉炼铁产生的一种副产品，经加工处理，主要用于制作建筑材料。

通常将从渣口排出的熔渣称为“上渣”，从铁口随同铁水排出的称为“下渣”，下渣中往往混有少量铁水(见上渣与下渣)。

高炉炉渣的化学成分取决于原料成分、冶炼铁种、操作方法和冶炼过程中的炉况变化(见表1)。

高炉炉渣中CaO、MgO、SiO2和Al2O3为主要组成，占总量的95%以上，这4种成分基本可以决定高炉炉渣的冶金性能。

攀枝花钒钛磁铁矿含有较多的TiO2，包头白云鄂博矿含有较多的CaF2，用这些特殊铁矿石冶炼，炉渣中相应的TiO2、CaF2较多。

除此之外，渣中还含有少量FeO、MnO和CaS以及一些微量化合物，其碱度(CaO／SiO2)一般为0.9～1.25。

冶炼每吨生铁一般产生炉渣300～600kg，其多少主要由入炉铁矿石的含铁量而定。

铁矿石含铁量越少，脉石含量就越多，相应地加入的熔剂和燃料也越多，所以渣量就越大，中国一些地方小高炉利用当地资源炼铁，渣量会超过600kg／t，而欧洲的一些高炉使用含Fe量65%左右的炉料，渣量降到185～250kg／t。

大量的高炉渣原作为废物由渣罐车运至弃渣展，而今高炉渣多经水淬制成水渣，成为制作矿渣水泥场倒掉。

这种处理方法日积月累，占地甚大且污染环或渣砖等建筑材料的原料。

也可用来制造渣棉、铸石和境，经营管理费用很高，而且往往因渣罐调拨不及时而膨球等。

影响高炉按时出渣、出铁。

由于高炉渣综合利用的发展，而今高炉渣多经水淬制成水渣，成为制成矿渣水泥或渣砖的原材料。

高炉造渣

高炉内的造渣过程高炉内炉渣的形成高炉造渣过程是伴随着炉料的加热和还原而产生的重要过程——物态变化和物理化学过程。

(1)物态变化。

铁矿石在下降过程中，受上升煤气的加热，温度不断升高，其物态也不断改变，使高炉内形成不同的区域：块状带、软熔带、滴落带和下炉缸的渣铁贮存区，见图1。

图1 高炉断面各带分布图1)块状带。

在这里发生游离水蒸发、结晶水和菱铁矽·的分解、矿石的间接还原(还原度可达30 %~40 %)等现象。

但是矿石仍保持固体状态，脉石中的氧化物与还原出来的低级铁和锰氧化物发生固相反应，形成部分低熔点化合物，为矿石中脉石成分的软化和熔融创造了条件。

2)软熔带。

固相反应生成的低熔，点化什物在温度提高和上面料柱重力作用下开始软化和相互黏结，随着温度继续升高和还原的进行，液相数量增加，最终完个熔融，并以液滴或冰川状向下滴落。

这个从软化到熔融的矿石软熔层与焦炭层间隔地形成了软熔带。

一般软熔带的上边界温度在1100 ℃左右，而下边界温度在1400~1500℃。

在软熔带内完成矿石由固体转变为液体的变化过程以及金属铁与初渣的分离过程：还原出的金属铁经部分渗碳而熔点降低，熔化成为液态铁滴，脉石则与低价铁氧化物和锰氧化物等形成液态初渣。

3)滴落带。

软熔带以下填满焦炭的区域，在软熔带内熔化成的铁滴和汇集成渣滴或冰川流的初渣滴落入此带，穿过焦柱而进入炉缸。

在此带中铁滴继续完成渗碳和溶入直接还原成元素的Si、Mn、P、S等，而炉渣则由中间渣转向终渣。

4)下炉缸渣铁贮存区。

这是从滴落带来的铁和渣积聚的地区，在这里铁滴穿过渣层时和渣层与铁层的交界面上进行着渣铁反应，最突出的是Si氧化和脱硫。

(2)炉渣形成过程。

块状带内固相反应形成低熔点化合物是造渣过程的开始，随着温度的升高，低熔点化合物中呈现少量液相，开始软化黏结，在软熔带内形成初渣，其特点是FeO和MnO含量高，碱度偏低(相当于天然矿和酸性氧化球团自身的碱度)，成分不均匀。

高炉炼铁简答题

六、简答题（1）原燃料部分1.熔剂在高炉冶炼中的作用是什么？答案：(1)渣铁分离，并使其顺利从炉缸流出；(2)具有一定碱度的炉渣可以去除有害杂质硫，确保生铁质量。

1.焦炭在高炉冶炼中的作用是什么？答案：(1)燃烧时放热作发热剂；(2)燃烧产生的CO气体及焦炭中的碳素还原金属氧化物做还原剂；(3)支撑料柱，其骨架作用；(4)生铁渗碳剂。

2.精料的内容包括哪些方面？答案：(1)熟料率高，矿石品位高。

(2)数量充足，物理化学性能稳定。

(3)粒度适当、均匀，含粉低，低温还原粉化率低。

(4)炉料强度高，有良好的还原性。

(5)有良好的高温冶炼性能，软熔温度高，软化区间窄。

2.焦炭挥发份的高低对焦炭质量有何影响？答案：焦炭挥发份过高表示有生焦、强度差，过低表示焦炭过火、裂纹多、易碎。

3.石灰石分解对高炉冶炼造成的影响答案：1）CaCO3分解反应是吸热反应，据计算分解每Kg CaCO3要消耗约1780kJ 的热量。

2）在高温区产生贝—波反应的结果，不但吸收热量，而且还消耗碳素并使这部分碳不能到达风口前燃烧放热（要注意，这里是双重的热消耗）。

3）CaCO3分解放出的CO2冲淡了高炉内煤气的还原气氛，降低了还原效果。

4.如何对铁矿石进行评价？答案：①. 含铁品位：以质论价，基本上以含铁量划分；②. 脉石成分及分布：酸性脉石愈少愈好，碱性稍高可用，AI2O3不应很高；③. 有害元素含量：S、P、As、Cu易还原为元素进入生铁，对后来产品性能有害。

碱金属B、Zn、Pb和F等虽不能进入生铁，但破坏炉衬或易于挥发，在炉内循环导致洁瘤或污染环境，降低了使用价值；④. 有益元素：Cr、N1、V、Nb等进入生铁，并对钢材有益，T1及稀土元素可分离提取有较高是宝贵的综合利用资源；⑤. 矿石的还原性：还原性好可降低燃烧消耗；⑥. 矿石的高温性能：主要是受热后强度下降不易过大，不易于破碎及软化熔融，温度不可过低。

⑦. 有些贫矿的结晶颗粒较为粗大，易选可用，否则应慎重；⑧. 选矿及回收的粉矿都必须经过造矿才能应用，选矿过程是提供改进矿石性能的大好机会。

高炉矿渣

四、高炉矿渣的综合利用
（一）水渣作建材：主要用于生产水泥和混凝土矿渣硅酸盐水泥：硅酸盐水泥+（20%-70%）粒化高炉渣+（3%-5%）石
膏石膏矿渣水泥：80%水渣+15%石膏+硅酸盐水泥熟料（或石灰）石灰矿渣水泥：干燥的粒化骨料矿渣+（10%-30%）生石灰或消石灰
+5%以下天然石膏矿渣砖：原料过筛-搅拌-混料-配料-入窑-出坯-蒸汽养护-成品矿渣混凝土：以水渣为原料，配入激发剂（水泥熟料、石灰、石膏），
图拉法
炉渣粒化和冷却
水渣脱水
水渣输送与外运
冲渣水循环
图拉法水渣处理系统示意图
明特克法
明特克法炉渣处理系统示意图
高炉渣处理工艺的对比
三、矿渣的加工处理
（二）高炉重矿渣碎石工艺高炉重矿渣碎石是高炉熔渣在渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却，形成结
构较为致密的矿渣后，经破碎、磁选、筛分等工序加工成的一种碎石材料。重矿渣碎石处理工艺主要有热泼法和渣场堆存开采法两种。
高炉矿渣的处理与资源化
目录
一、概述二、高炉矿渣分类及性质三、矿渣的加工处理技术四、废渣的综合利用
壹
一、概述
高炉矿渣，是高炉炼铁时所排出的一种废渣。目前中国每炼 1t生铁约产生0.6-0.7t高炉渣（工业发达国家为0.27-0.28t）。中国每年排出高炉渣约3000×104t，其中80%左右得到利用。
基质深度呈逐渐降低的趋势； ➢ 表层添加高炉矿渣的湿地单元，表层基质对磷的吸附效果远高于
对照。结果表明，高炉矿渣基质具有较强的磷吸附能力，作为人工湿地
基质是可行的，建议根据表层基质磷吸附饱和情况，随着植物的收割适当更换表层基质，增加湿地的除磷年限。

炉渣基础知识

炉渣基础知识炉渣是火法冶金过程中生成的浮在金属等液态物质表面的熔体，其组成以氧化物(二氧化硅，氧化铝，氧化钙，氧化镁)为主，还常含有硫化物并夹带少量金属。

以下是由店铺整理关于炉渣知识的内容，希望大家喜欢!炉渣的介绍又称溶渣。

火法冶金过程中生成的浮在金属等液态物质表面的熔体，其组成以氧化物(二氧化硅，氧化铝，氧化钙，氧化镁)为主，还常含有硫化物并夹带少量金属。

炉渣的组分靠加入适量的熔剂(石灰、石英石、萤石等)进行调整。

在冶炼过程中通过对炉渣组分和性质的控制，能使脉石和氧化杂质的产物与熔融金属或硫顺利分离，脱除金属中的害杂质，吸收液态金属中的非金属夹杂物不直接受炉气污染，富集有用的金属氧化物;在电炉冶炼中还是电阻发热体。

炉渣在保证冶炼操作顺利进行、冶炼产品质量、金属回收率等各方面起着决定性作用，例如炼钢作业中有“炼好渣，才能炼好钢”的说法。

根据冶金过程的不同，炉渣可分为熔炼渣、精炼渣、合成渣;根据炉渣性质，有碱性渣、酸性渣和中性渣之分。

许多炉渣有重要用处。

例如高炉渣可作水泥原料;高磷渣可作肥料;含钒、钛渣分别可作为提炼钒、钛的原料等。

有些炉渣可用来制炉渣水泥、炉渣砖、炉渣玻璃等。

相关阅读：火法冶金的操作流程矿石准备选矿得到的细粒精矿不易直接加入鼓风炉(或炼铁高炉)，须先加入冶金熔剂(能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物作用的物质)，加热至低于炉料的熔点烧结成块;或添加粘合剂压制成型;或滚成小球再烧结成球团;或加水混捏;然后装入鼓风炉内冶炼。

硫化物精矿在空气中焙烧的主要目的是：除去硫和易挥发的杂质，并使之转变成金属氧化物，以便进行还原冶炼;使硫化物成为硫酸盐，随后用湿法浸取;局部除硫，使其在造锍熔炼中成为由几种硫化物组成的熔锍。

冶炼此过程形成由脉石、熔剂及燃料灰分融合而成的炉渣和熔锍(有色重金属硫化物与铁的硫化物的共熔体)或含有少量杂质的金属液。

有还原冶炼、氧化吹炼和造锍熔炼3种冶炼方式：还原冶炼：是在还原气氛下的鼓风炉内进行。

炉渣的分类

炉渣的分类炉渣是指在冶金行业中，由于金属熔炼或矿石炼制过程中产生的一种固体废弃物。

根据其来源和性质的不同，炉渣可以分为多个分类。

下面将对炉渣的分类进行详细介绍。

第一类：高炉炉渣高炉炉渣是指在高炉冶炼过程中产生的废渣。

高炉炉渣主要由铁矿石中的杂质和燃料中的灰分组成。

高炉炉渣通常具有良好的流动性和耐火性，可以用作建筑材料、水泥原料以及填埋材料等。

高炉炉渣还可以回收其中的铁、钢和其他有价值的金属。

第二类：转炉炉渣转炉炉渣是指在钢铁冶炼中使用转炉进行炼铁时产生的废渣。

转炉炉渣主要由燃料中的灰分、矿石中的杂质以及添加剂产生的反应产物组成。

转炉炉渣通常富含氧化钙、氧化镁和氧化铁等物质，具有较高的碱度和耐火性。

转炉炉渣可以用作建筑材料、水泥原料以及填埋材料等。

第三类：电炉炉渣电炉炉渣是指在电炉冶炼过程中产生的废渣。

电炉炉渣主要由废钢材料、废铁屑以及矿石中的杂质组成。

电炉炉渣通常富含氧化铁、氧化钙和氧化镁等物质，具有较高的碱度和耐火性。

电炉炉渣可以用作建筑材料、水泥原料以及填埋材料等。

第四类：炼钢炉渣炼钢炉渣是指在炼钢过程中产生的废渣。

炼钢炉渣主要由燃料中的灰分、矿石中的杂质以及添加剂产生的反应产物组成。

炼钢炉渣通常富含氧化钙、氧化镁和氧化铁等物质，具有较高的碱度和耐火性。

炼钢炉渣可以用作建筑材料、水泥原料以及填埋材料等。

第五类：铝冶炼炉渣铝冶炼炉渣是指在铝冶炼过程中产生的废渣。

铝冶炼炉渣主要由铝矿石中的杂质和燃料中的灰分组成。

铝冶炼炉渣通常具有良好的流动性和耐火性，可以用作建筑材料、水泥原料以及填埋材料等。

铝冶炼炉渣还可以回收其中的铝和其他有价值的金属。

第六类：铜冶炼炉渣铜冶炼炉渣是指在铜冶炼过程中产生的废渣。

铜冶炼炉渣主要由铜矿石中的杂质和燃料中的灰分组成。

铜冶炼炉渣通常具有良好的流动性和耐火性，可以用作建筑材料、水泥原料以及填埋材料等。

铜冶炼炉渣还可以回收其中的铜和其他有价值的金属。

炉渣的分类主要包括高炉炉渣、转炉炉渣、电炉炉渣、炼钢炉渣、铝冶炼炉渣和铜冶炼炉渣等。

高炉炉渣性质及理论2

高炉炉渣性质及理论（选择题）1．影响炉渣黏度的主要因素是：A．碱度 B．炉渣成分 C．温度 D．渣沟长度答案：C2．炉渣熔化后能自由流动的温度是炉渣的( )。

A．熔化性 B．熔化温度 C．黏度 D．熔化性温度答案：D3．炉凉时，渣样断口呈：（）。

A．玻璃状 B．黑色 C．灰石头状答案：B4．高炉炉渣中MgO能起脱硫作用，要求MgO含量在( )为好。

A．7～12% B．12～16% C．16～20% D．20%以上答案：A5．硅的还原从渣铁滴落带开始，其还原的主要途径为( )。

A．渣铁反应 B．渣焦反应 C．气相SiO还原答案：C6．冶炼一般铁矿石时，炉渣的耦合反应涉及的元素有( )。

A．Si B．Mn C．P D．S E．Fe答案：ABDE7．碱金属危害很大，易引起炉缸堆积，料柱透气性变差等，高炉冶炼应采用哪种炉渣排碱( )。

A．高碱度 B．低碱度 C．提高渣中MgO含量 D．提高渣中MnO含量答案：BCD8．炉渣在可流动的温度下，酸性渣比碱性渣粘度( )。

A．大 B．小 C．一样 D．无法比较答案：A9．有渣口的高炉，上渣率一般要求在( )。

A．大于50% B．100% C．大70% D．大于30%答案：C10．炉渣要有良好的流动性，并能自由地与铁水( )。

A．脱S B．保温 C．熔融 D．分离答案：D11．碱性炉渣为短渣，炉渣过碱时流动性差，会使风口表现为( )。

A．出现挂渣 B．炉温上行 C．炉温不变 D．炉温下行答案：A12．产生液泛现象的泡沫渣与下列哪种物质过多有关( )。

A．CaO B．SiOC．MnO D．FeO2答案：D13．炉渣脱硫反应实际是铁中( )向渣中转移。

A．[S] B．[S2-] C．[O] D．[O2-]答案：A14．高钛炉渣是一种熔化温度高、流动性区间窄小的“短渣”。

液相温度1395℃～1440℃，固相温度1070℃～1075℃，可操作的渣铁温度范围只有( )左右，比冶炼普通矿的小( )。

高炉炉渣的广泛用途

高炉炉渣的广泛用途高炉炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的熔融硅酸盐类物质;高炉冶炼时，从炉顶加入铁矿石、燃料(焦炭)以及熔剂等，当炉内温度达到1400～1500℃时，物料熔化变成液相，在液相中浮在铁水上的熔渣，通过铁口经主铁沟撇渣器分离或渣口排出，这就是高炉炉渣。

高炉炉渣是由脉石、灰分、熔剂和其他不能进入生铁中的杂质组成的，是一种易熔混合物。

高炉炉渣的处理方式主要有以下三种：高温炉渣自然冷却变成为坚硬的干渣;用水淬将高温液态炉渣击碎，变成为松散的水渣;用蒸汽或压缩空气将高温液态炉渣击散，变成为蓬松的渣棉。

高炉水渣是综合利用的好方法，先进的高炉水渣已经100%得到利用。

目前，冲制水渣的工艺设备均能保证水渣的质量，玻璃化程度可以达到90%～95%，水渣平均粒度为0.2～3.0mm，水渣含水≤15%。

高炉水渣的主要用途如下：(1)生产矿渣水泥。

水渣具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下，可显示出水硬胶凝性能，是优质的水泥原料。

水渣既可以作为水泥混合料使用，也可以制成无熟料水泥。

①矿渣硅酸盐水泥，是用硅酸盐水泥熟料与水渣再加入3%～5%的石膏混合磨细，或者分别磨后再加以混合均匀而制成的。

矿渣硅酸盐水泥简称为矿渣水泥。

在磨制矿渣水泥时，高炉炉渣的掺入量对水泥的抗压强度影响不大，而对抗拉强度的影响更小，所以其掺入量可以加入到占水泥重量的20%～85%。

这样，对提高水泥质量，降低水泥生产成本是十分有利的。

②石膏矿渣水泥，是将干燥的水渣和石膏、硅酸盐水泥熟料或石灰按照一定的比例混合磨细或者分别磨细后再混合均匀所得到的一种水硬性胶凝材料。

在配制石膏矿渣水泥时，高炉水渣是主要的原料，一般配入量可高达80%左右。

这种石膏矿渣水泥成本较低，具有较好的抗硫酸盐侵蚀和抗渗透性，适用于混凝土的水工建筑物和各种预制砌块。

③石灰矿渣水泥，是将干燥的水渣、生石灰或消石灰以及5%以下的天然石膏，按照适当的比例配合磨细而成的一种水硬性胶凝材料。