高炉冶炼学

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炼铁厂高炉冶炼知识讲解

炼铁厂高炉冶炼知识讲解

炼铁厂高炉冶炼知识讲解一、什么叫炉况判断?通过那些手段判断炉况?答案:高炉顺行是达到高产、优质、低耗、长寿的必要条件。

为此不是选择好了操作制度就能一劳永逸的。

在实际实际生产中原燃料的物理性能、化学成分经常会产生波动,气候条件的不断变化,入炉料的称量可能发生误差,操作失误与设备故障也不可完全杜绝,这些都会影响炉内热状态和顺行,判断炉况就是判断这种影响的程度及顺行的趋向。

即炉况是向凉还是向热,是否会影响顺行,影响程度如何等等。

判断炉况的手段基本是两种,一是直接观察,如看入炉原料外貌,看出铁、出渣、料速、风口情况;二是利用计器仪表,如指示风压、风量、料尺、各部位温度及透气性指数等的仪表。

必须两种手段结合,连续综合观察一段时间的各种反映,进行综合分析,才能正确判断炉况。

二、为什么力求稳定前四小时和后四小时、班与班之间的下料批数?答案:稳定下料批数是高炉进程均匀稳定的重要因素之一,稳定下料批数的作用是稳定本班和班与班之间各次铁的炉温,如果料批相差悬殊则会带来炉温大幅度的波动和影响生铁的质量,即使在轻负荷条件下也是如此。

三、工长的技术操作水平应该表现在哪几个方面?答案:⑴能及时掌握炉况波动的因素;⑵能尽早知道炉况不稳定的原因;⑶具有对待炉况波动的方法和手段;⑷能掌握炉况变化的规律。

四、高炉炼铁工(高级)综合实作题8小时模拟高炉操作。

1、对上班进行分析(8分)2、制定本班操作方针(包括采取必要措施)预测本班料批总数及炉温会在什么范围([SI]及铁水温度平均值)。

(12分)3、每小时对路况分析、判断,采取相应手段,写出依据或简易计算过程。

(21分)4、班中检测操作方针与炉况走向是否一致,若偏离并进行修正。

(6分)5、对本班的操作进行总结。

(6分)6、预测下班;料批总数及炉温会在什么水平([SI]及铁水温度平均值),对下班操作提出建议。

(11分)7、铁前、铁后对[SI]、[S]、R2及铁水温度的判断。

(36分)平分标准1、共8分(1)炉温水平趋势、原因分析(2分)(2)炉况顺行状态及分析(2分)(3)各部炉体温度分析(2分)(4)上班调剂分析(2分)2、共12分(1)制定本班操作方针(6分)(2)预测本班料批总数(3分)±1批,扣0.5分(3)预测本班炉温平均值(3分)[SI]±0.05%,扣0.5分3、共21分每小时对路况分析、判断,采取相应手段,写出依据或简易计算过程。

炼铁工艺05高炉冶炼过程的物理化学

炼铁工艺05高炉冶炼过程的物理化学
铁氧化物的分解压力比其它一些氧化物大,即 FeO 比 MnO 和 Si02 易于还原。 铁的高价氧化物分解压力更大,如 Fe203 在 1375℃时的分解压力为 0.02lMPa,在 此温度下。即使无还原剂,Fe203 也能热分解,生成 Fe304;而 Fe304 与 FeO 的分解 压力比 Fe203 小得多,FeO 要达到 3487℃时才能分解,高炉内达不到这样高的温 度,因此在高炉内不能靠加热分解以获得铁的低价氧化物直至金属铁,而需借助 还原剂还原。
高炉冶炼主要是以 CO 和 C 作为还原剂,还原区域的温度一般不大于 1500℃, 在此条件下,CaO、A1203 和 MgO 在高炉冶炼过程中不可能被还原。
氧化物中的金属(或非金属)和氧亲和力的大小,也可用氧化物的分解压力 大小来表示,即氧化物的分解压力越小,元素和氧的亲和力越大,该氧化物越稳 定。
用 H2 还原铁氧化物高炉在不喷吹燃料条件下,煤气中 H2 量一般在 1.8-2.5% 范围内,主要是鼓风中水分被 C 还原产生的。在喷吹煤粉、天然气等燃料时,煤 气中 H2 浓度显著增加。H2 和氧的亲和力很强,可夺取铁氧化物中的氧而作为还原 剂。
所以固体碳还原铁氧化物反应,只表示最终结果,反应的实质仍是 CO 在起 作用,最终消耗的是碳素。
反应 FeO 十 C=Fe 十 CO 的进行,决定于 C02 十 C=2CO 反应的速度。实验指 出:C02 与 C 作用达到平衡,其速度是很慢的。650 ℃时,大约需要 12h;800 ℃ 时需要 9h;温度愈低,用固体碳进行还原愈难。由于高炉内煤气流速很高,在 温度大于 700-730℃时,C02 十 C=2CO 反应有可能达到平衡,即 FeO 可用 C 进行 还原。但因碳的气化反应速度很慢,C 还原 FeO 的作用很小。只有在 800~850 ℃ 时,FeO 被 C 还原才较明显;激烈地进行反应则在 1100℃以上。

高炉炼铁概述PPT课件

高炉炼铁概述PPT课件
过程
①还原过程 实现矿石中金属元素(主要是Fe)和氧 元素的化学分离; ② 造渣过程 实现已还原的金属与脉石的熔融态机械 分离; ③ 传热及渣铁反应过程 实现成分及温度均合格的液态铁水。
23
1. 1高炉原料
高炉原料
—高炉炼铁—
铁矿石
熔剂
其它含铁代用品
天然块矿 人造富矿
烧结矿 球团矿
碱性熔剂―石灰, 石灰石,白云石 酸性熔剂― 硅石 特殊熔剂― 萤石
4
1.1钢铁工业概况
—高炉炼铁—
1.1.1国民经济中钢铁工业的地位
评价一个国家的工业发达程度
工业化水平
工业生产所占比重
工业机械化、 自动化程度
工业化水平的标志
劳动生产率↑ 需要大量机械设备
国民生活水准
















需要大量基础材料
钢铁产品
5
➢价格低廉有较高的强度和韧性 ➢易于加工制造 ➢所需原料资源丰富 ➢ 冶炼工艺成熟、效率高
13 、修风率
定义:高炉修风时间占规定作业时间的百分数。
14、炉龄
定义:从高炉点火开炉到停炉大修,或高炉相邻两次
的大修之间的冶炼时间。
34
第一章 思考题
—高炉炼铁—
1、试述3种钢铁生产工艺的特点。 2、简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。 3、画出高炉本体图,并在其图上标明四大系统。 4、归纳高炉炼铁对铁矿石的质量要求。 5、试述焦炭在高炉炼铁中的三大作用及其质量要求。 6、试述高炉喷吹用煤粉的质量要求。 7、熟练掌握高炉冶炼主要技术经济指标的表达方式。

高炉炼铁的原理

高炉炼铁的原理

高炉炼铁的原理
高炉炼铁是通过碳与铁氧化物的化学反应来获得铁的一种炼铁方法,它是世界上最常用的炼铁工艺之一,也是最重要的一种钢铁冶炼工艺。

高炉炼铁的原理是:首先,将煤粉燃烧,将煤粉的碳氧化物分解成碳气和热量;其次,将铁矿石,煤粉和石灰石混合放入高炉中,加热到一定温度;最后,碳气与铁氧化物发生反应,形成含碳的铁水,然后将铁水冷却到固态,就得到炼铁所需要的铁了。

高炉炼铁的原理很简单,但是实际操作中要考虑到很多因素,包括煤粉的品质、铁矿石的品质、高炉的操作温度和时间、铁水的凝固温度和凝固时间等,以及灰渣的去除等。

如果这些因素控制不当,会影响炼铁的质量和效率。

另外,高炉炼铁过程中所产生的污染也是一个重要的问题,大量的废气、废水和废渣等会给环境带来极大的破坏,也会对人们的身体健康带来严重的危害,因此,高炉炼铁的污染控制也是非常重要的。

综上所述,高炉炼铁的原理非常简单,但实际操作中需要考虑到很多因素,以及污染问题,才能获得高质量的铁。

简述高炉炼铁的基本过程

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产生高质量生铁的主要方法,在钢铁工业中得到广泛应用。

下面将对高炉炼铁的基本过程进行详细描述。

高炉炼铁基本过程分为三个步骤:准备工作、冶炼过程和处理产物。

一、准备工作高炉炼铁的准备工作包括矿石的选矿、破碎、筛分、混合和预处理,以及高炉的预热和点火。

1.选矿:选矿是将矿石中的有用成分以及杂质进行分离的过程。

通常会根据矿石的性质和要求,对矿石进行鉴别和分类。

2.破碎:矿石经过选矿后,需要进行破碎,以便更好地与其他原料混合。

3.筛分:破碎后的矿石需要通过筛分装置进行分级,从而得到不同粒径范围的矿石。

4.混合:将不同粒径范围的矿石按比例混合,从而保证高炉炉料的均匀性。

5.预处理:预处理包括烘干、预热和固硬。

烘干是为了去除矿石中的水分,预热是为了降低高炉内的燃料消耗,固硬是为了增加料柱的强度。

6.高炉预热和点火:在准备工作的最后,高炉需要进行预热和点火。

预热可以提高高炉的工作效率,点火是将高炉内的燃料点燃,开始冶炼过程。

二、冶炼过程高炉炼铁的冶炼过程主要包括五个部分:焦化、还原、熔融、炉渣形成和产铁。

1.焦化:焦炭是高炉冶炼的主要燃料之一、焦化是将煤炭通过加热、干馏和冷却等过程,得到含有高固定碳和较低灰分的焦炭的过程。

2.还原:高炉冶炼的核心过程是还原。

在高炉中,焦炭作为还原剂,将含氧化铁的矿石还原为铁金属。

还原反应产生的一氧化碳进一步与矿石中的铁氧化物反应,生成铁和二氧化碳。

3.熔融:矿石还原后的金属铁会逐渐熔化,形成称为铁水的液体金属铁。

铁水温度通常在1400℃以上。

4.炉渣形成:炉渣是由矿石中的非金属物质和冶炼过程中生成的氧化物等组成的。

炉渣具有良好的流动性,可以将冶炼过程中产生的杂质和不溶于金属铁的物质捕捉和分离。

5.产铁:在高炉的下部,金属铁和炉渣被分离。

金属铁通过开口孔流出高炉,进入铁水池中。

炉渣则从高炉的炉底排出。

三、处理产物产铁后,还需要进行一系列的处理工艺来得到高质量的生铁。

高炉炼铁知识培训课件

高炉炼铁知识培训课件
炼铁厂受烧结产能限制,入炉料结构为烧结矿+球团 矿+块矿
冶炼1t生铁大约需要1.6~2.0t矿石,0.4~0.6t焦炭 (coke)。
高炉冶炼是连续生产过程,必须尽可能为其提供数量 充足、品位高、强度好、粒度均匀粉末少、有害杂质少及 性能稳定的原料。
2.铁矿石种类:
磁铁矿(Fe3O4)
赤铁矿
褐铁矿(mFe2O3·nH2O)
◆块矿和粉矿
破碎、筛分
Байду номын сангаас富矿
粉矿(<5mm)供烧结厂生产烧结矿 大中型高炉<45mm
块矿(>5~10mm),上限 中小型高炉<20~25mm
2、高炉冶炼用原料
原料是高炉冶炼的物质基础,精料是使高炉操作稳 定顺行,获得高产、优质、低耗及长寿的基本保证。
高炉冶炼用的原料主要包括铁矿石、燃料和熔剂。 对于一些不能满足要求的原料,要进行一系列准备处理, 例如造块。 高炉冶炼用的原料主要有铁矿石(天然富矿(天然块矿)和 人造富矿(烧结矿、球团矿))、燃料(焦炭和喷吹煤) 和熔剂。
生铁一般可分为三大类:即供炼钢使用的炼钢生铁,供 铸造机件和工具用的铸造生铁和高炉锰铁、硅铁等铁合金三 种。
◆矿物:地壳中具有均一内部结构、化学组成及一定物理、 化学性质的天然化合物或自然元素称为矿物。其中能够为 人类利用的称为有用矿物。
◆矿石:在现代的技术经济条件下,能以工业规模从中提取 金属、金属化合物或其它产品的矿物称为矿石。
4.2高炉辅助设备
4.2.1供料系统
◆高炉炉顶装料设备的作用是按冶炼要求,向 炉内合理布料,同时要严密封住炉内荒煤气不 逸出炉外。 ◆常用的炉顶装料设备主要有钟式炉顶和溜槽 式(亦称无钟式)炉顶。 ◆我厂为料车上料。

现代高炉炼铁工艺 课件

现代高炉炼铁工艺 课件
台箱体并列组成。
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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。

炼铁学 高炉冶炼过程的物理化学

炼铁学 高炉冶炼过程的物理化学

炼铁学——高炉冶炼过程的物理化学
炼铁学——高炉冶炼过程的物理化学
3.1.3 碳酸盐分解
当炉料中单独加入熔剂(石灰石或白云石) 当炉料中单独加入熔剂(石灰石或白云石)或炉料中尚有其他类型 的碳酸盐时,随着温度的升高,当其分压 超过炉内气氛的CO 的碳酸盐时,随着温度的升高,当其分压pCO2超过炉内气氛的 2分压 时,碳酸盐开始分解。 碳酸盐开始分解。 FeCO3、MnCO3、MgCO3分解较容易,在炉内较高的位置即可开始。 分解较容易,在炉内较高的位置即可开始。 以上三种碳酸盐的分解反应发生在低温区,对冶炼过程无大影响。 以上三种碳酸盐的分解反应发生在低温区,对冶炼过程无大影响。 但石灰石(CaCO3)开始分解的温度高达 开始分解的温度高达700℃,且其分解速度受熔剂 但石灰石 开始分解的温度高达 且其分解速度受熔剂 粒度的影响较大。目前石灰石粒度多为 粒度的影响较大。目前石灰石粒度多为25~40mm,有相当一部分 有相当一部分 CaCO3进入 进入900℃以上的高温区后才发生分解 此时反应产物 此时反应产物CO2会与 ℃以上的高温区后才发生分解。此时反应产物 会与 固体碳发生碳素溶解损失反应: 固体碳发生碳素溶解损失反应: CO2+C= 2CO
炼铁学——高炉冶炼过程的物理化学
该反应吸收大量热量,并消耗碳素,对高炉能量消耗不利。 该反应吸收大量热量,并消耗碳素,对高炉能量消耗不利。计算中一 般取石灰石在高温区分解的部分占50~70%。 般取石灰石在高温区分解的部分占 炉料中碳酸盐来源:生熔剂 石灰石 白云石)、 石灰石、 炉料中碳酸盐来源:生熔剂(石灰石、白云石 、天然块矿 碳酸盐分解反应: 碳酸盐分解反应: FeCO3= FeO+ CO2 MnCO3= MnO+ CO2 MgCO3= MgO+ CO2 CaCO3= CaO+ CO2 碳酸盐分解条件 开始分解: 分解压) 炉内CO 分压)⇐⇒T开 开始分解:Pco2(分解压 ≥Pco2(炉内 2分压 分解压 炉内 化学沸腾: 分解压) 总 炉内总压 炉内总压)⇐⇒T沸 化学沸腾:Pco2(分解压 ≥P总(炉内总压 分解压

高炉炼铁培训教义

高炉炼铁培训教义

灰分 Ag/% 种 牌 号 牌 号 2 牌 号
硫分 Sg/%
机械强度 %
抗碎强度 M40 1类 2类 3类 1组 2组 3组 4组

1 大块焦 大于40mm 大中块焦 大于25mm 中块焦 25~40mm 3
不 大 于 12. 00
12. 01 ~ 13. 05
13. 51 ~ 15. 00
不 大 于 0.60
3.冶金用锰矿石对矿石含锰量、含铁比、磷锰比 有严格要求外,造渣成分及矿石的机械物理性 能对冶炼业有很大影响。 4.有害杂质 (1)硫S:锰矿含硫量一般都比较低,而且在 冶炼铁合金时大部分硫都转到炉渣和煤气中去, 所以对铁的质量影响很小。 (2)磷P:锰矿中磷的存在会大大降低锰矿的 使用价值,含磷高的锰矿石冶炼出来的锰铁含 磷高,在炼钢时,锰铁是末期加入的,以降低 了钢的质量,甚至使合格的钢水变成废品。
3.固体炉料区的工作状态
这是决定单位生铁燃料消耗量的关键,要是该区达
到较佳的工作状态,首先要严格要求入炉原来达到
质量标准,其次要遵循炉顶装料制度并根据炉况变
化,随时调节焦炭及矿石在炉内的分布,使由软熔
区上升的煤气完全合理的在分布,最后还要尽可能 充分利用煤气的化学能(表现为炉顶逸出煤气的利 用率高)和热能(炉顶温度低)
0.61 0.81 ~ ~ 0.80 1.00
不 小 于 80.0
不 小 于 76.0
不 不 小 小 于 于 72.0 65.0
机械强度 % 种 耐磨强度 M10 挥 发 分 4组 水分 (WQ)/% 焦末含量 /%
4.大中型高炉使用高碱度烧结矿作为主要含铁原料(平 均占铁原料的90%左右),以无需或只需加入少量的 熔剂入炉。 5.在特殊情况下,如洗刷炉墙上的粘结构或炉缸堆积以 及炉况不顺行时,要加入特殊熔剂,如萤石(CaF2) 和均热炉渣(FeO)等,其目的是造成低熔点、低粘度 的炉渣。但这些特殊熔剂只能作为短期使用的炉料。 6.为了充分利用钢铁工业的废气物以降低成本,高炉以 高碱度的转炉炼钢渣代替碱性熔剂,此法即利用了渣 中的碱性氧化物又回收了渣中的FeO。 7.当冶炼含碱性氧化物脉石为主的矿石时,则熔剂应为 酸性物,如常加用硅石(SiO2)等,生产中以配用含酸 性脉石的矿石代替,以降低成本。 高碱度烧结矿冶炼铸造铁时,为了提高生铁中(Si), 常加人硅石,以提高( SiO2 )的活度。

高炉炼铁基本原理及工艺

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。
*
高炉炉型
*
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

第二章高炉冶炼原理

第二章高炉冶炼原理

【本章学习要点】本章学习炉料在高炉内的物理化学变化,高炉内铁氧化物的还原反应,高炉内非铁元素的还原,生铁的生成与渗碳过程,高炉炉渣的成分与作用,硫的分布情况,炉渣脱硫反应及其条件,高炉内燃烧反应的作用,影响燃烧带大小的因素,炉料和煤气运动情况。

第一节炉料在炉内的物理化学变化炉料从炉顶装入高炉后,自上而下运动。

被上升的煤气流加热,发生了吸附水的蒸发、结晶水的分解、碳酸盐的分解、焦炭中挥发分的挥发等反应。

图3-1 炉内的状况一、高炉炉内的状况通过国内外高炉解剖研究得到如图3—1所示的典型炉内状况。

按炉料物理状态,高炉内大致可分为五个区域或称五个带:1)炉料仍保持装料前块状状态的块状带;2)矿石从开始软化到完全软化的软熔带;3)已熔化的铁水和炉渣沿焦炭之间的缝隙下降的滴落带;4)由于鼓风动能的作用,焦炭作回旋运动的风口带;5)风口以下,贮存渣铁完成必要渣铁反应的渣铁带。

高炉解剖肯定了软熔带的存在。

软熔带的形状和位置对高炉内的热交换,还原过程和透气性有着极大的影响。

二、水分的蒸发与结晶水的分解在高炉炉料中,水以吸附水与结晶水两种形式存在。

1.吸附水吸附水也称物理水,以游离状态存在于炉料中。

常压操作时,吸附水一般在105℃以下即蒸发,高炉炉顶温度常在250℃左右,炉内煤气流速很快,因此吸附水在高炉上部就会蒸发完。

蒸发时消耗的热量是高炉煤气的余热。

所以不会增加焦炭的消耗。

相反,由于吸附水蒸发吸热,使煤气的温度降低,体积缩小,煤气流速降低,一方面减少了炉尘的吹出量,另一方面对装料设备和炉顶金属结构的维护还带来好处。

2.结晶水结晶水也称化合水,以化合物形态存在于炉料中。

高炉炉料中的结晶水一般存在于褐铁矿(nFe203·mH20)和高岭土(A1203·2Si02·2H20)中,结晶水在高炉内大量分解的温度在400~600℃,分解反应如下:这些反应都是吸热反应,消耗高炉内的热量。

三、挥发物的挥发挥发物的挥发,包括燃料挥发物的挥发和高炉内其他物质的挥发。

高炉炼铁的所有知识点总结

高炉炼铁的所有知识点总结

高炉炼铁的所有知识点总结一、高炉炼铁的工艺过程高炉炼铁的主要工艺过程包括铁矿石的预处理、还原反应、炼铁反应和产物的分离和收集等步骤。

1. 预处理铁矿石通常是氧化铁矿石,例如赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。

在高炉炼铁之前,需要对铁矿石进行预处理,主要包括破碎、煅烧和粉碎等步骤。

首先,铁矿石需要经过破碎设备进行破碎,将其破碎成较小的颗粒。

然后,将破碎后的铁矿石进行煅烧,通常是在煤气或焦炉中进行,将氧化铁矿石还原成较高的还原度。

最后,将煅烧后的铁矿石进行粉碎,使其达到适当的颗粒度,以便于高炉内的还原反应。

2. 还原反应高炉炼铁的核心工艺是还原反应。

在高炉内,煅烧后的铁矿石与焦炭共同投入高炉,并通过热炭气、空气和热风等途径,使焦炭在高炉内发生燃烧,产生大量的一氧化碳和二氧化碳等气体。

这些气体与煅烧后的铁矿石发生还原反应,使氧化铁矿石还原成金属铁。

还原反应的主要化学反应式为Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2。

在此过程中,还将生成一些硅、锰等元素的还原物金属。

3. 炼铁反应在还原反应之后,得到的金属铁流向高炉底部,与炉渣和热铁水的反应产生炼铁反应。

炼铁反应的目的是提高生铁的品质,并去除炉渣中的杂质。

在炼铁反应中,金属铁与炉渣中的碱金属、碳酸盐等发生反应,使炉渣脱碱和夺碳,并将少量的氧、碳等被夹杂在金属铁中的杂质除去。

4. 产物的分离和收集最后,通过高炉的底部出口,生铁和炉渣被分离出来。

生铁被收集起来,经过冷却、成型和质量检验等步骤,最终被用于钢铁冶炼。

炉渣则被收集起来,并用于建筑材料、道路铺设等领域。

以上就是高炉炼铁的工艺过程,我们可以看到,高炉炼铁的工艺过程是一个复杂的化学反应过程,需要严格控制反应条件和工艺参数,以确保生铁的品质和产量。

二、高炉炼铁的原料高炉炼铁的主要原料包括铁矿石、焦炭和石灰石等。

1. 铁矿石铁矿石是高炉炼铁的主要原料,通常是氧化铁矿石。

常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。

高炉冶炼操作与控制

高炉冶炼操作与控制

《高炉冶炼操作与控制》课程疑难解析发布日期:2009-4-20 9:45:09 浏览次数:3721、高炉原料中的游离水对高炉冶炼有何影响?答:游离水存在于矿石和焦炭的表面和空隙里。

炉料进入高炉之后,由于上升煤气流的加热作用,游离水首先开始蒸发。

游离水蒸发的理沦温度是100℃,但是要料块内部也达到100℃,从而使炉料中的游离水全部蒸发掉,就需要更高的温度。

根据料块大小的不同,需要到100℃,或者对大块来说,甚至要达到200℃游离水才能全部蒸发掉。

一般用天然矿或冷烧结矿的高炉,其炉顶温度为100~300℃,因此,炉料中的游离水进入高炉之后,不久就蒸发完毕,不增加炉内燃料消耗。

相反,游离水的蒸发降低了炉顶温度,有利于炉顶设备的维护,延长其寿命。

另一方面,炉顶温度降低使煤气体积缩小,降低煤气流速,从而减少炉尘吹出量。

2、高炉原料中的结晶水对高炉冶炼有何影响?答:炉料中的结晶水主要存在于水化物矿石(如褐铁矿和高岭土)中间。

高岭土是黏土的主要成分,有些矿石中含有高岭土。

试验表明,褐铁矿中的结晶水从200℃开始分解,到400~500℃才能分解完毕。

高岭土中的结晶水从400℃开始分解,但分解速度很慢,到500~600℃迅速分解,全部除去结晶水要达到800~1000℃。

可见,高温区分解结晶水,对高炉冶炼是不利的,它不仅消耗焦炭,而且吸收高温区热量,增加热消耗,降低炉缸温度。

3、高炉内碳酸盐分解的规律如何?对高炉冶炼有何影响?答:炉料中的碳酸盐主要来自熔剂(石灰石或白云石),有时矿石也带入一少部分。

炉料中的碳酸盐在下降过程中逐渐被加热发生吸热分解反应。

它们的开始分解温度和激烈分解温度(即化学沸腾温度)是由各自的分解压(即分解反应达到平衡状态时分压)与高炉内煤气中分压和煤气的总压决定的。

碳酸盐的分压随温度升高而增大的,当分解压超过高炉内煤气的分压时,它们就开始分解,而分解压超过煤气的总压时就激烈分解,即化学沸腾。

由于高炉冶炼条件不同,不同高炉内的总压力和分压也有差别,碳酸盐在不同高炉内开始分解和化学沸腾分解温度也有差别。

高炉操作指导书

高炉操作指导书

高炉操作指导书第一篇高炉冶炼原理与炼铁原、燃料第一章高炉冶炼基本原理1.1高炉内的基本状况1.1.1高炉内形状描述高炉操作需要正确的掌握炉况。

但是,实际上处于高温、高压下的炉内反应是错综复杂的,无法通过仪表和直接观察而得到正确的反应过程和变化趋势。

通过国内外对高炉的解体调查了解高炉内状况得到如下的典型炉内状况图:依炉料的物理状态的不同,高炉内大致可划分为五个区域:(1)块状带:炉料仍保持装料初始块状态的分布区域。

(2)硬熔带:由于冷却和料柱重力促进作用的炉料呈圆形半熔融状态即为从已经开始软化至熔融所占到的区域,炉料热处理沦为硬熔层两层之间夹杂焦炭层,多个软融层和焦炭层形成完备的硬熔带,其四纵部面可以呈圆形好像v形,v形或w形等。

(3)滴落带:已熔化的渣、铁穿过焦炭层下落到风口下的炉缸区域。

(4)风口拎:风口前燃料冷却的区域,焦炭在冷却的同时,被鼓风的高速气流助推构成上、下调头的转盘区。

其大小和鼓风动能有关,就是高炉热能和气体还原剂的发源地,也就是起始煤气流原产的起点。

(5)炉缸区:是液态渣、铁的贮存区域,铁水也进行脱硫、渗碳等反应。

1.1.2高炉各区域的功能高炉炉内所发生的各种现象,按其功能大致可以分后以下三种:1(1)并肩运动:由于重力关系,液态和液体上升,煤气下降。

(2)热交换:风口前由焦炭燃烧生成的高温煤气对固体和液体进行热交换。

(3)反应:碳素的水解,氧化铁的还原成,合金元素的还原成反应以及固相、液相的化学反应。

炉内各区域的功能例如表中1-1,图1-2,图1-3右图。

表中1-1高炉内各区域功能功能区域块状拎并肩运动液态(焦炭,矿石)在重力促进作用下上升,煤气在强制性鼓风下下降焦炭缝隙影响气流原产传热下降煤气对液态可望展开预演和潮湿矿石软化半熔,下降煤气对软化半融层热传导熔化反应矿石间接还原成;焦炭的气化反应;碳酸盐水解矿石轻易还原成和渗碳硬熔带凝结拎液态(焦炭)液体(铁水熔渣)下降煤气并使铁水,熔渣的上升;煤气下降向转盘区供焦炭高涨;滴下铁水和给焦炭焦炭展开传热鼓风并使焦炭转盘运动冷却反应吸热并使煤气温度增高铁水、熔渣和恒定的焦炭之间传热合金元素的还原成,烟气、渗碳鼓风中的氧和水蒸气和焦炭、煤粉等出现冷却反应最终提炼反应风口拎炉缸区储藏铁水,熔渣,定时从渣口和铁口排放量熔渣和铁水21―还原成速度;2一液态温度;3一煤气温度;4一上部还原成拎;5一化学鞭叶;6一下部还原成拎;7-fe2o32fe3o4→feo;8-feo;9-feo→fe;10-温度留存拎.,;:图1-3沿高炉高度还原成过程:1.1.3料层及粒度的变化在炉料熔化滴落前,矿石、焦炭分层明显,下降时层厚变薄,倾斜度趋于平坦。

高炉炼铁生产第一章 炼铁原材料准备及装料

高炉炼铁生产第一章  炼铁原材料准备及装料
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1.1 准备原料
• 高炉下部高温区只有焦炭是以固体状态存在,它对料柱起骨架作用, 高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持。
• 二、高炉冶炼对焦炭质量的要求 • 焦炭质量好坏,直接影响高炉冶炼过程的进行及能否获得好的技术经
济指标,因此对入炉焦炭有一定质量要求。 • 1.焦炭的化学成分 • 焦炭的化学成分常以焦炭的工业分析来表示。工业分析项口包括固定
。在前述各项指标中,矿石品位脉石成分与数量、有害杂质含量的稳 定性尤为重要。高炉冶炼要求成分波动范围:含铁原料TFe<0.5%1.0%); w(SiOa)<(0.2%-0.3%);烧结矿的碱度为±(0.03-0.1)。 • 为了确保矿石成分的稳定,加强原料的整粒和混匀是非常必要的。
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Fe203 ·mH2O(n=1-3,m=1-4)。褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以2 Fe203 ·3H20的形式存在的。
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1.1 准备原料
• 4.菱铁矿 • 菱铁矿化学式为FeC03,颜色为灰色带黄褐色。菱铁矿经过焙烧,分
解出CO2气体,含铁量即提高,矿石也变得疏松多孔,易破碎,还原 性好。其含S低,含P较高。 • 各种铁矿石的分类及其主要特性列于表1-1。 • 三、高炉炼铁对原料性能的要求 • 铁矿石是高炉冶炼的主要原料,其质量的好坏与冶炼进程及技术经济 指标有极为密切的关系。决定铁矿石质量的主要因素是化学成分、物 理性质及其冶金性能。高炉冶炼对铁矿石的要求是:含铁量高,脉石 少,有害杂质少,化学成分稳定,粒度均匀,有良好的还原性及一定 的机械强度等性能。
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1.1 准备原料
• 2.脉石成分 • 铁矿石的脉石成分绝大多数为酸性,SiO2含量较高。在现代高炉冶炼

高炉炼铁原理

高炉炼铁原理

高炉炼铁原理
高炉炼铁是一种常用的铁矿石冶炼方法,它依赖于高炉内的高温和化学反应来分离铁和其他杂质。

高炉炼铁的原理可以概括为以下几个步骤:
1. 矿石准备:铁矿石通常是氧化铁矿,其中包含了铁和其他杂质(如硅、铝等)。

在高炉炼铁前,矿石需要经过粉碎和洗净等处理。

2. 进料和预热:铁矿石、燃料(如焦炭)和矿石烧结球(辅助还原剂)等原料被连续地加入到高炉的顶部。

这些物料在下降过程中被炽热的炉内气体预热。

3. 还原反应:铁矿石中的氧化铁在高温下与燃料发生反应,产生还原气体(主要是一氧化碳)。

这些还原气体与矿石中的氧化铁反应,使铁矿石中的铁被还原为金属铁。

4. 熔融和分离:还原后的金属铁与其他杂质(如硅、铝等)一起熔融,形成高炉渣。

由于密度差异,金属铁沉入到高炉底部,而渣浮在金属铁上面。

5. 出铁和出渣:周期性地从高炉底部开启铁口,将熔融的金属铁排出。

同时,通过出口口而不是铁口排除高炉渣。

通过这样的一系列步骤,高炉可以将铁矿石中的铁提取出来,并通过控制不同的操作参数(如温度和气氛),来控制所得到
的铁的质量和显微结构。

高炉炼铁是一个复杂的过程,需要各种因素的综合考虑才能确保高炉正常运行和高质量的铁的产出。

高炉冶炼的原理与工艺

高炉冶炼的原理与工艺

高炉冶炼在其他行业的应用
有色金属冶炼
高炉冶炼技术也可应用于有色金属的冶炼,如铜、镍等。
陶瓷与玻璃行业
高炉冶炼产生的副产品可作为陶瓷和玻璃行业的原料,实现资源 的循环利用。
化工行业
高炉冶炼过程中产生的煤气可用于化工行业,如合成氨、
随着环保意识的提高,高炉冶炼将更加注重环保和节能减排,实 现绿色化发展。
氢还原氧化物
氢气与氧化物反应生成水,同时 还原金属,提高金属的回收率。
直接还原与间接还

根据还原剂的不同,高炉冶炼中 的还原反应可分为直接还原和间 接还原,前者主要利用固体碳作 为还原剂,后者则利用气体还原 剂。
燃烧反应原理
燃烧反应
高炉内燃料与氧气发生燃烧反应,产生高温 气体和热量。
火焰传播速度
燃烧反应的火焰传播速度对高炉内气流和温 度分布有重要影响。
的影响,实现绿色生产。
05
高炉冶炼的挑战与解决方案
Chapter
能源消耗与环保问题
总结词
高炉冶炼过程中需要大量的能源,同时 也会产生大量的废气和废渣,对环境造 成影响。
VS
详细描述
高炉冶炼需要大量的煤炭、焦炭等燃料, 同时还需要大量的鼓风和水来冷却炉衬和 维持炉温。这些能源的消耗不仅成本高昂 ,而且会产生大量的二氧化碳、一氧化碳 、硫化物等有害气体,以及大量的炉渣和 粉尘等固体废弃物,对环境造成严重污染 。
原料供应与成本问题
总结词
高炉冶炼需要大量的铁矿石、煤炭等原料,这些原 料的供应和价格波动对高炉冶炼的成本和效益产生 影响。
详细描述
高炉冶炼的主要原料是铁矿石和煤炭,这些原料的 品质和价格对高炉冶炼的成本和效益产生直接影响 。如果铁矿石和煤炭的品质不稳定或者价格波动较 大,会导致高炉冶炼的成本增加,效益降低。

高炉炼铁的原理

高炉炼铁的原理

高炉炼铁的原理
高炉炼铁是一种重要的冶炼工艺,其原理主要是利用高炉内的高温条件,将铁矿石还原成铁。

高炉炼铁的原理可以简单地概括为矿石还原、熔融和分离三个基本过程。

首先,铁矿石经过破碎、磨粉等预处理工序后,被送入高炉顶部的料斗中。

在高炉内,矿石遇热后发生还原反应,将铁矿石中的氧化铁还原成铁。

还原反应的主要原理是利用还原剂(如焦炭)在高温条件下与铁矿石发生化学反应,生成还原气体(CO和H2),从而将氧化铁还原成金属铁。

其次,还原后的铁粉在高炉内逐渐熔化,形成液态铁水。

同时,矿石中的其他杂质(如硅、锰、磷等)也被熔融到铁水中。

这一过程是利用高炉内高温条件下的熔融作用,将铁矿石中的各种成分熔化成液态,为后续的分离提供条件。

最后,通过高炉底部的出口,将熔化后的铁水和矿石中的杂质分离。

由于铁水的密度大于杂质,因此可以通过不同的出口分别排出。

在这一过程中,还需要对铁水进行进一步的精炼,以确保最终得到高质量的铁产品。

总的来说,高炉炼铁的原理是通过将铁矿石还原成铁,然后将熔化后的铁水和矿石中的杂质分离,最终得到高质量的铁产品。

这一过程需要高温条件、合适的还原剂和熔融剂等条件的配合,才能顺利进行。

同时,高炉炼铁的原理也是冶金工程中的重要基础知识,对于理解和掌握冶炼工艺具有重要意义。

在实际生产中,高炉炼铁的原理不仅仅是理论上的知识,更需要工程技术人员根据实际情况进行灵活运用和改进。

只有不断地总结经验、改进工艺,才能更好地实现高效、低耗的炼铁生产,为钢铁行业的发展做出贡献。

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1.影响高炉软熔带形状的因素有哪些?答:根据高炉解剖研究及矿石的软熔特性,软熔带形状与炉内等温线相适应,而等温线又与煤气中CO2分布相适应。

在高炉操作中炉喉煤气CO2曲线形状主要靠改变布料制度调节,其次是受送风制度影响。

因此,软熔带的形状主要是受装料制度与送风制度影响,前者属上部调剂,后者属下部调剂,对正装比例为主的高炉,一般都是接近倒V 形软熔带;对倒装为主或全倒装的高炉,基本上属V形状软熔带;对正、倒装各占一定比例的高炉,一般接近W形软熔带。

2.高炉冶炼过程中铁水含P、Cu能否控制?为什么?答:在高炉的冶炼过程中不能控制铁水中的P、Cu。

原因是根据化学热力学的基本原理,通过查看多种氧化物的氧势图可知:Cu极易被CO所还原,因此在高炉的条件下Cu几乎100%被还原为金属态,可溶入液态Fe中形成合金。

而P在较高温度下可被固体C还原,其还原反应的开始温度大约是870ºC,所以,P在高炉中几乎100%还原。

3.高炉中降低rd的措施有哪些?答:生产中采用降低r d的主要措施有:高压操作、高风温、富氧、喷吹燃料及加入精料等。

压力对还原的影响是通过压力对反应CO2+C=2CO的影响体现的,压力的增加有利于反应向左进行,有利于的CO2存在,这就有利于间接还原的进行。

富氧对间接还原发展有利的方面是炉缸煤气中CO浓度的提高与氮含量降低。

喷吹燃料以后,改变了铁氧化物还原和碳气化的条件,炉内温度变化使焦炭中的碳与CO2发生反应的下部区温度降低,而氧化铁间接还原的区域温度升高,这样明显有利于间接还原的发展和直接还原度的降低。

由于精料是使用高品位、低渣量、高还原性、低FeO的自熔性富矿,这有助于间接反应的进行。

4.为什么高压操作的高炉有利于降低焦比和炉况顺行?答:高炉采用高压操作后,使炉内煤气流速降低,从而减小煤气通过料柱的阻力可使炉况顺行。

如果维持高压前煤气通过料柱的阻力,则可获得增加产量的效果,并且减少炉尘吹出量,所以根据焦比的公式可知,高压操作可降低焦比。

5.为什么铁水含[Si]可作为炉热状态的标志?答:由于Si还原是强吸热反应,一般还原出1kgSi需热量约相当于从FeO中荒原出1kgFe所需的热量的8倍。

所以生铁中含Si量愈高,炉温也升高,生产中常以生铁含Si的高低来反应炉温变化。

6.影响焦比的因素有哪些?答:焦比是指冶炼每吨生铁消耗的干焦(或综合焦炭)的千克数:影响焦比的因素主要有入炉品位,精料的使用,直接还原度,以及利用煤气的热能和化学能的状况;高炉采用的改进操作制度,如是否采用高压操作,喷吹燃料,高温风,高富氧等技术在改变焦比方面有重要的影响。

7 .影响炉渣粘度的因素有哪些?答:对于均相的液态炉渣来说,决定其粘度的主要因素是成分及温度。

而在非均相状态下,固态悬浮物的性质和数量对粘度有重大影响。

温度降低到一定值后,粘度急剧上升称为“短渣”;随温度下降粘度上升缓慢者称为“长渣”。

高炉渣多为短渣。

渣成分对粘度影响的一般规律是,酸性渣虽然熔点不高,但在过热度相当大的区间内粘度都很大。

随碱性物的加入粘度降低。

8 .影响S 分配系数(L S)的因素有哪些?答:由炉渣去硫的基本反应式:[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)得硫的分配系数Ls的表达式:从上式可知:Ls与温度、炉渣碱度、炉渣氧势以及铁液中硫的活度系数有关。

当提高温度、炉渣碱度、、或降低渣氧势,可提高硫的分配系数Ls。

9.炉缸热制度主要受哪些因素影响?答:(1)原燃料性质变化主要包括焦炭灰分、含硫量、焦炭强度、矿石品位、还原性、粒度、含粉率、熟料率、熔剂量等的变化。

矿石品位提高1%,焦比约降低2%,产量提高3%。

烧结矿中FeO含量增加l%,焦比升高l.5%。

矿石粒度均匀有利于透气性改善和煤气利用率提高。

焦炭含硫增加0.1%,焦比升高l.2%~2.0%;灰分增加l%,焦比上升2%左右。

随着高炉煤比的提高,还应充分考虑煤粉发热量、含硫量和灰分含量的波动对热制度的影响。

(2)冶炼参数的变动主要包括冶炼强度、风温、湿度、富氧量、炉顶压力、炉顶煤气CO2含量等的变化。

调节风温可以很快改变炉缸热制度。

喷吹燃料会改变炉缸煤气流分布。

风量的增减使料速发生变化,风量增加,煤气停留时间缩短,直接还原增加,会造成炉温向凉。

装料制度如批重和料线等对煤气分布、热交换和还原反应产生直接影响。

(3)设备故障及其他方面的变化下雨等天气变化导致入炉原燃料含水量增加、入炉料称量误差等。

高炉炉顶设备故障,悬料、崩料和低料线时,炉料与煤气流分布受到破坏,大量未经预热的炉料直接进入炉缸,炉缸热量消耗的增加使炉缸温度降低,炉温向凉甚至大凉。

冷却设备漏水,导致炉缸热量消耗的增加使炉缸温度降低,造成炉冷直至炉缸冻结。

10.炉渣中Al2O3高时炉渣有何影响?如何解决?答:随着高炉炼铁原料中外矿比例的增加,其Al2O3的含量不断提高,炉渣中的含Al2O3量也随之提高,引起炉渣粘度增加、使炉渣的流动性变差、脱硫能力下降。

为了使高Al2O3含量条件下高炉冶炼能够顺利进行,应调整炉渣的碱度保持适度,以确保在正常高炉操作条件下炉渣能够充分熔化,避免炉缸冻结事故的发生。

为了解决高Al2O3含量渣系粘度大、脱硫能力低的问题,应着眼于调整炉渣的组成。

通过高Al2O3含量炉渣中添加MgO的适宜渣系组成,可以提高炉渣的脱硫能力,原因是由于MgO属于碱性物质,在熔融状态下将发生如下离解反应:上述反应的存在提高了熔渣中自由氧阴离子的浓度,有利于炉渣脱硫。

根据CaO?SiO2?Al2O3?MgO四元渣系的等粘度图,可以看出在碱度等一定的前提下,适当提高渣中MgO含量有利于降低炉渣的粘度。

11 .炉墙结厚与炉渣是否有关?为什么?答:有关。

高炉炉墙结厚主要是由于低料线作业时间长、炉内温度场失衡、原燃料质量波动、炉渣碱度大幅度波动、送风参数不合理、冷却制度不合理以及冷却设备漏水等因素引起的,如对炉墙结厚处理不及时或处理不当,极易导致高炉结瘤,高炉结厚按部位可分为上部结厚和下部结厚。

处理结厚的一般原则是上炸下洗,运用综合调剂手段对炉墙结厚进行处理。

造渣过程的稳定性十分重要。

无论是原燃料性质、性能、品种配比等的波动或变化,还是操作制度的改变与调节失误,都会影响到成渣过程的变化,轻则影响炉况的顺行和煤气流的分布失常,重则造成炉况难行和下部崩悬料现象等发生。

特别是高FeO和高CaO的初渣稳定性很差,当温度波动急剧升高时,使FeO急速被还原时,炉渣的融化温度会急剧升高、已融化的初渣甚至会重新凝固,其粘于炉墙上就会形成局部结厚,甚至结成炉瘤。

上部结厚的处理措施:(1)对结厚不严重的高炉重新匹配送风制度和装料制度,减轻焦炭负荷,改善原燃料质量,尤其应降低粉末量,以保证高炉顺行为前提,进行处理;(2)如炉况顺行被破坏,炉况经常出现难行、悬料、崩料,应采取果断措施,判断好结厚部位,休风进行爆破,一般可采用吊炮进行处理;(3)对冷却系统进行彻底检查,对漏水设备及时控制水量或做停水处理,增设炉外喷水设施;(4)处理后还应根据炉况采取发展边缘的装料制度进行洗炉2~3个周期;(5)视监测参数,决定是否调整固定布料器或炉喉活动挡板;(6)必要时可适当降低高炉冶炼强度,对炉况进行适应性调整。

? 下部结厚的处理措施:(1)对下部结厚的原因进行排查,有针对性地采取措施及时进行调剂;(2)调整炉顶设备,进行短期的偏析布料;(3)送风风口进行相应的调整,综合使用长短风口、直斜风口;(4)调整相应的冷却设备,有目的的控制冷却参数;(5)采用集中加焦,利用高温煤气流进行洗炉;(6)酌情加洗炉料进行洗炉,处理炉缸堆积和炉墙结厚;(7)处理下部结厚期间应保证高炉炉况顺行,防止热悬料、顶温居高不下,引发上部结厚,炉墙结厚区域进一步扩大;(8)处理结厚应防止炉凉、高碱和其它炉况失常事故连锁出现。

?验证处理的效果:(1)瘤根是否被彻底清除;(2)炉况是否稳定顺行;(3)焦炭负荷是否有明显提升;(4)高炉主要技术经济指标是否有所改善等。

?12 .洗炉时的炉渣有何特点?答:由于加入CaF2,粘度变小,流动性变好。

13 .风口前焦炭燃烧与煤粉燃烧各有何特点?有何区别?答:煤粉燃烧特点:(1)非常有限的燃烧空间和时间。

煤粉的燃烧过程,燃烧空间和燃烧时间都是很重要的条件。

燃烧空间和时间不足将导致燃料的不完全燃烧。

高炉煤粉喷枪位于直吹管的前段、离高炉风口回旋曲很近,一般经过400~600mm,煤粉就进入了高炉,直吹管内径一般为200mm,风口则更小,这样连同回旋区在内的煤粉燃烧空间很小。

另外直吹管内的热风速度可达100~150m/s,所以煤粉的停留时间很有限,一般认为只有10ms 左右。

(2)高加热速度和高温环境燃烧。

一般喷煤枪喷入直吹管的煤粉一般低于80℃,,被突然喷入900~1200℃的热风,煤粉的加热速率可达到103~106K/s,煤粉燃烧温度可以达到2000℃。

(3)高炉炉缸内燃烧反应与其它一般的燃烧反应不同,它是在充满焦炭且没有过剩氧的条件下进行的,煤粉与鼓风中的氧气燃烧的最终产物是CO、H2和N2,并放出一定的热量;(4)煤煤粉要在风口前经过脱气、结焦和残焦燃烧三个过程;(5)高炉煤粉是加压下的分解燃烧过程。

高炉喷煤的煤粉燃烧是在高压高温条件下进行的;(6)粉脱气的碳氢化合物燃烧时,碳氧化成CO放出的热量,有部分被碳氢化合物分解成为碳和氢的反应所吸收,这种分解热随H/C重量比的增大而增大。

因此,随着这一比例的增加,风口前燃料的热量也降低;(7)煤粉与鼓风应尽可能完全和均匀地混合,以促进喷吹燃料的充分气化。

随着喷吹量的增加,完全气化的难度增加;(8)风口前喷吹煤粉的燃烧速率是目前限制喷吹量的限制环节。

影响燃烧速率的因素有喷吹煤种、煤粉粒度、热风温度、热风富氧浓度以及鼓风流股与煤粉之间的相对运动速度或混合程度以及煤粉本身结构等等。

鞍钢研究结果是含氧21%的气氛中,风温由800℃提高到1000℃,煤粉的燃烧率提高近30%。

14 .影响鼓风动能的主要因素有哪些?答:经验公式:许多高炉工作者对风速和鼓风动能与高炉炉容和炉缸直径的关系做了研究,得出经验公式:,适用于级及其一下高炉。

(1)、冶炼强度与鼓风动能的关系。

生产实践证明在相似的冶炼条件下,鼓风动能随冶炼强度的提高而降低,并形成双曲线关系。

这是因为随冶炼强度的提高,风量增大,风口前煤气的量加大,回旋区扩大为维持适宜的回旋区长度以保持合理的煤气流分布,并应扩大风口,降低风速和鼓风动能。

(2)、入炉原燃料质量与鼓风动能的关系。

长期生产实践证明,原料含铁量高、渣量少、粒度均匀、含粉率低,高温冶金性能好能适应较大的风速和鼓风动能。

而且相比之下,含粉率高的不利影响更加明显,这是因含铁量低时需要增加单位生铁的焦炭消耗量,焦炭的透气性好,可以减轻含铁量低渣量大对炉料透气性的不利影响。

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