高炉炼铁设备技术研究毕业论文

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第一章文献综述

1.1 炼铁行业概述

钢铁工业在过去的100多年里进行了快速发展，无论是在设备还是技术上都取得了重大的进步，但也存在这很大的缺陷，比如污染严重，矿石利用率低，严重耗能等等的问题。在近些年里钢铁行业的重要性有了不小的下降，更为严重的是钢铁行业现在已经处于一个微利甚至是负利的产业，所以现在急需要我们的生产工作者更加努力，提高钢铁行业的技术进而扭转这一不利的局面。

我国钢铁工业现状如下[1]：行业集中度低, 生产专业化程度低, 尚不能达到规模经济, 在一定的程度上限制了我国钢业的竞争力，结构不合理,企业平均技术装备水平低,产业升级和任务技术改造非常艰巨。我国钢铁企业不注重新技术新产品的开发利用，和国外一些企业形成了鲜明的对比。钢铁产品质量有待进一步提高。我国钢铁产品的实物质量水平比国外先进水平相比还有一段距离; 我国钢材产品销售服务水平较低。钢材产品销售服务和产品的质量是提高产品竞争力的重要方面; 我国钢铁行业的信息迟缓，企业与企业间相互恶意压价竞争，而且没有一个统一的部门进行指导和规，导致了现在我们钢铁行业的严重被动局面,加工服务中心基本上处于空白，而且我国的钢铁企业目光仅仅局限于国，在国际上的竞争力不足，所以现在我国钢铁行业处于一个极为不利的局面，急需要一些措施来改变。

目前我国钢铁业产能过剩，严重超出了需求量，在2008年我国生铁产量已经到达4.6944亿t比去年度增长15. 19%,其增加幅度低于钢产量同期增加幅度,占剧全世界钢铁总产量的49.74%。2007年全国重点钢铁企业产铁3. 69亿t，同去年的产量比增长了13.74%,其他非重点钢铁企业产量1.20亿t，增长19.60%。2008年上半年我国产铁量2.4642亿t，与去年相比增加了 7.89%,但发展势头降低了。预计, 2008年我国钢产量达到5.2亿t,生铁产量将达到4.9亿t。2009年产铁5.43亿吨，占世界总产量的60.53%，2010年前十个月我国铁产4.96亿吨，比上年同期增长8.27%。高炉生产技术取得了很大的的进步，但随之而来的问题也是不少的，如钢铁产能过剩，钢铁质量不达标，钢铁

价格过低，钢铁企业间不正当竞争。1980年中国重点企业高炉平均利用系数为1.56吨/(米·日)，焦比为539公斤/吨生铁。

1.2 高炉炼铁

1.2.1 高炉炼铁的发展

高炉发源于中国，高炉何时在我国发明，各路专家尚无统一意见.有人推断是公元前8世纪，现在己有出土的铸铁实物，证实了这一推断，是世界上最早掌握冶铁技术少数文明古国之一欧洲出现高炉约在170年以后。20世纪是我国炼铁大发展的一个黄金时期，并成为世界上的炼铁大国。20世纪是中国钢铁工业发展的一个世纪。钢铁业从最开始的小规模生产到现在的衡量一个国家实力象征，走过了100多年的时间，相信在以后的时间里钢铁业也是一个国家不容忽视的实力，而且也会取得更大的进步。

高炉属于圆筒形竖炉，高炉炉型一般分为 5 段[2]：炉腰、炉身、炉喉、炉腹和炉缸。炉缸部分设有铁口、渣口和风口。高炉外面用钢板制成炉壳；里面用耐火砖砌筑衬为了延长高炉寿命在炉壳与衬之间设有冷却设备。在钢铁生产时，铁矿石，焦炭，石灰石，生石灰从炉顶装入，热风从高炉下的风口鼓入，在高温下进行一系列的化学反应，生产出铁，此阶段叫做还原反应。铁矿石在高炉中经过还原反应炼成铁,由铁口放出铁水；加入高炉的熔剂与铁矿石中的杂质相互作用形成炉渣,从渣口排出；从炉顶导出炉的煤气,经过除尘后,供烧结机、热风炉等作燃料。

1.2.2 高炉炼铁的技术进步

高炉炼铁的技术进步在于铁的精炼技术，如：品味强度的提高、粒度的变小、成分的相对稳定。精料技术的核心是要提高入炉矿品位。高炉炼铁,随着铁矿石的品味提高、焦比的下降，进而提高了产量，提高了钢铁企业的利润率。我国矿品位的提高主要是使用高品位进口矿比例增加的结果。一般进口矿的品位在64 %以上。我国铁矿石的进口量逐年的增加，一般来说是从澳大利亚等一些铁矿石打过进口,这些进口的铁矿石量占我国铁矿石总量的32 %以上。进口的铁矿石提高了我国的铁产质量，有一些好处，但随之而来的问题是严重依赖国外的矿石对我国钢铁业十分不利。

高炉炼铁的技术进步主要在[3]：降低燃料比、提高喷煤比、提高风温、加强能量回收等方面。高炉炼铁在铁生产里面占据了重要的位置，对铁生产有很大的影响。高炉炼

铁需按照目前存在的问题, 继续搞好技术改造工作和结构调整; 为进一步取得高炉的低消耗高效率, 搞好二次能源回收和节能利用工作, 高炉精料工作以及高炉的长寿化以及高效化。我国的钢铁从业人员应当更加努力，提高我国钢铁业的竞争力。

1.3高炉喷煤系统

1.3.1高炉喷煤的过去与发展

高炉喷煤在高炉炼铁过程中占据着很大的比例，高炉喷煤的技术进步能进一步的提高铁矿石和焦炭的利用率，高炉喷煤的技术进步趋势是提高喷煤、降低焦比。高炉喷煤是炼铁过程的一个重要环节，它的好坏与否关系着整个炼铁生产的好坏。这其中就包括对繁琐的阀门调节控制由手动模式改为PlD自动控制，对喷吹量的数值累计采用流量监测与重量模糊控制相结合的方式等等。

高炉喷煤技术始于1840年S.M. Banks[4]关于喷吹焦炭和无烟煤的设想,世界最早的工业技术应用即是根据这一设想在法国博洛涅附近的马恩省炼铁厂于1840~1845年间实现的[4]。但在以后的时间里，高炉喷煤的发展极为的缓慢，甚至停顿，直到60年代才又开始进行一系列的喷煤实验，再后来高炉喷煤才开始了一些发展，取得了许多的技术进步，而且这些进步都应用在了实际的炼铁过程中，提高了炼铁的利用率，为高炉炼铁的快速发展做出了很大的贡献。

世界围的高喷煤比指标大部分在20世纪90年代中后期产生。英国的钢铁企业的一套喷煤设备率先的取得了较高的喷煤比，但是世界围的喷煤比记录是由日本的一家钢铁企业创造的。

1.3.2 我国高炉喷煤技术的发展

我国高炉喷煤大致经历了4个阶段[5]：

（1）无氧喷吹煤粉我国早期喷煤大多是无氧喷吹无烟煤，与无烟煤相比，烟煤具有可磨性好、资源广泛、燃烧性能好、价格低廉等优点。

（2）富氧喷吹技术富氧鼓风可以提高理论燃烧温度，提高煤粉燃烧率，改善高炉透气性。

（3）氧煤喷吹技术氧煤喷枪技术的出现使喷吹进一步提高了煤粉的燃烧率，大幅度提高煤粉利用率。在我国几乎停滞的十几年中，国外的高炉喷煤技术有了巨大的进步，