高炉炼铁工艺流程与主要设备
(完整版)高炉炼铁工艺流程及主要设备简介
三、高炉冶炼主要设备简介
1、高炉 高炉炉本体较为复杂。 横断面为圆形的炼铁竖炉。用 钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下 分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。高炉生 产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰 石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空 气。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，在炉内上升过程中除去铁矿石中 的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁 矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣， 从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作 为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼 的主要产品是生铁 ，还有副产高炉渣和高炉煤气。
1—高炉；2—重力除尘器；3 — 布袋除尘器； 4—调压阀组
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三、高炉冶炼主要设备简介 重力除尘
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三、高炉冶炼主要设备简介
箱体除尘： 由重力除尘后的荒煤气进入箱体进行布 袋过滤，最后成为净煤气。要求净煤气 粉尘量小于10毫克。
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高炉冶炼主要设备简介
刮板机
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高炉冶炼主要设备简介
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高炉冶炼主要设备简介
炉渣和生铁定期通过铁口外排。通过炉前撇渣器进行渣 铁分离，铁水通过铁水罐运到炼钢或铸铁。炉渣经过 水淬后，输送到渣场。
高炉炼铁的主产品是生铁，副产品是高炉煤气、水渣、 炉尘。
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二、高炉炼铁原理
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三、高炉冶炼主要设备简介
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。 通常，辅助系统的建设投资是高炉本体的4~5倍。生 产中，各个系统互相配合、互相制约，形成一个连续 的、大规模的高温生产过程。高炉开炉之后，整个系 统必须日以继夜地连续生产，除了计划检修和特殊事 故暂时休风外，一般要到一代寿命终了时才停炉。 高炉炼铁系统（炉体系统、渣处理系统、上料系统、 除尘系统、送风系统）主要设备简要介绍一下。
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。
高炉炼铁的工艺流程及主要设备
2020/2/17
武汉科技大学讲义—朱诚意
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矿山
焦化厂 制粉车间
精矿 粉矿 块矿
鼓风机 热风炉
球团矿 烧结矿
焦炭
煤粉 熔剂 热风
高
炼铁工艺流程图
3
武汉科技大学讲义—朱诚意
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武汉科技大学讲义—朱诚意
高 炉 炼 铁 系 统 （ 高 炉 本 体 和 辅 助 系 统 8）
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武汉科技大学讲义—朱诚意
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二、 高炉本体
1、高炉本体概述 包括高炉炉型、炉衬、冷却装置、钢结构及基础。 高炉炉型均为五段式，圆形工作空间。 炉衬耐火材料围成高炉炉型。 炉衬靠冷却装置保护，使一代工作炉龄达10~15
英
Throat：炉喉，Stack：炉身
文
Belly：炉腰
对
Bosh：炉腹
照
Tuyere：鼓风口
Tuyere breast：风口中心
Bustle pipe :围管
h0
Tuyere stock：风口支管
Hearth：炉缸
Iron notch：出铁口
Schema2t0i2c0o/2f/1a7blast furnace, illustrating so武m汉e科o技f 大th学e 讲de义fi—ne朱d诚te意rms.
（kg ）
（kg）
60 454
1533
218
高炉炼铁-工艺流程与主要设备1PPT培训课件
辅助设备
01
02
03
原料输送设备
包括矿石、燃料和辅助原 料的输送设备，如皮带机、 输送机等。
装料设备
用于将矿石、焦炭等原料 装入高炉炉口的设备，如 装载机、起重机等。
出铁和渣处理设备
包括出铁口挖掘设备、渣 车、水力冲渣等设备，用 于处理炼铁过程中产生的 渣和铁水。
检测与控制系统
温度检测
对高炉各部位的温度进行实时 监测，确保高炉的正常运行。
高炉炼铁的基本原理
化学反应
铁矿石在高温下与还原剂（通常是焦炭）发生化学反应，将铁氧化物还原成液 态生铁。
反应方程式
$Fe_{2}O_{3} + 3C = 2Fe + 3CO$
高炉炼铁的工艺流程概述
原料准备
01 将铁矿石、焦炭和熔剂等原料
进行破碎、筛分和混合，准备 送入高炉。
装料
02 将准备好的原料装入高炉炉顶
压力检测
检测高炉内的压力变化，预防 因压力异常导致的安全事故。
成分检测
对高炉产生的煤气、渣和铁水 等进行成分分析，以指导生产 过程的控制。
控制系统
采用自动化控制系统，对高炉 的各项工艺参数进行实时监测 和控制，确保高炉的稳定运行
。
04
高炉炼铁的未来发展与 挑战
高炉炼铁技术的发展趋势
高效化生产
通过改进工艺和设备，提 高高炉炼铁的生产效率和 产能，降低能耗和生产成 本。
人力资源管理
加强人力资源管理，提高员工技能和素质，为高 炉炼铁的可持续发展提供人才保障。
谢谢观看
03
高炉炼铁的主要设备介 绍
炼铁炉设备
炼铁炉类型
高炉炼铁主要使用的是竖炉，根 据其形状可分为圆形、方形和矩
高炉炼铁工艺流程(经典之作)
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。
高炉炼铁的工艺流程及主要设备
高炉炼铁的工艺流程及主要设备1. 引言高炉炼铁是一种常见的铁矿石冶炼工艺，通过高炉，将铁矿石还原成铁。
本文将介绍高炉炼铁的工艺流程以及主要设备。
2. 工艺流程高炉炼铁的工艺流程通常可以分为六个主要步骤：炉料制备、高炉装料、冶炼还原、渣液分离、铁液处理和炉渣处理。
2.1 炉料制备在高炉炼铁的工艺中，炉料制备是非常重要的一步。
炉料通常由铁矿石、焦炭和石灰石组成。
铁矿石是主要的原料，含有铁的化合物，如赤铁矿和磁铁矿等。
焦炭是燃料，在高温下提供还原剂。
石灰石则用于产生炉渣。
2.2 高炉装料在高炉炼铁过程中，将事先制备好的炉料装入高炉内。
高炉通常由圆筒形炉体、炉身、炉缸和炉喉组成。
炉缸位于炉体的中部，是炉料的装入区域，炉喉位于炉体的底部，是铁液和炉渣的排出口。
2.3 冶炼还原高炉炼铁的核心过程是冶炼还原。
在高温下，焦炭将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。
同时，焦炭的氧化产生一定的热量，维持高炉内的温度。
此外，冶炼还原过程还会产生大量的炉渣。
2.4 渣液分离在冶炼完成后，需要将铁液和炉渣分离。
由于炉渣比铁液轻，因此可以通过密度差将两者分离。
通常在炉喉的位置设置渣口，通过开启渣口，将炉渣排出。
2.5 铁液处理分离出的铁液需要进行进一步的处理，以提高铁的纯度。
铁液通常会送入转炉或电炉等设备进行继续冶炼。
在这些设备中，可以通过氧气吹吹炼来进一步去除杂质和控制化学成分。
2.6 炉渣处理炉渣是冶炼还原过程中产生的副产品。
炉渣中含有一定的铁和其他金属成分，因此可以经过处理进行回收利用。
常见的炉渣处理方法包括浸出法、粉碎法和重力分离法等。
3. 主要设备在高炉炼铁工艺中，主要的设备包括高炉、转炉（或电炉）、炉缸、炉喉和渣口等。
3.1 高炉高炉是高炉炼铁过程中最重要的设备之一。
高炉通常采用圆筒形炉体，炉体内部由耐火材料构成，能够承受高温和化学腐蚀。
高炉的炉体一般由上部、中部和下部组成，各个部分有不同的功能。
3.2 转炉或电炉转炉或电炉是对分离出的铁液进行进一步处理的设备。
高炉炼铁工艺流程与主要设备概述
高炉炼铁工艺流程与主要设备概述高炉炼铁工艺流程主要包括物料准备、燃烧和还原、熔融和分离、产物收集等阶段。
首先，铁矿石、焦炭和石灰石等原料经过粉碎、混合等处理，制备成炼铁熔炼的物料。
然后将炼铁工料装入高炉上料口，通过燃烧生产的高温煤气，使铁矿石在还原环境中发生还原反应，从而得到还原铁，并且将非铁金属氧化分解，生成渣浆。
接着，还原铁和渣浆一起向下熔融，经过分离，将铁和渣浆分离开，得到液态铁和渣。
最后，收集液态铁和渣，分别进入相关的收集设备中，得到成品铁和炉渣。
在高炉炼铁的工艺中，主要设备包括高炉本体、空预热器、煤气净化装置、喷吹系统、热风炉、煤气发生炉、炉料制备设备、产物收集设备等。
其中，高炉本体是炼铁的核心设备，是进行物料还原和熔融的主要场所。
空预热器、热风炉等设备则起到预热空气和为高炉提供燃料的作用。
而喷吹系统和煤气净化装置则用于提供高温煤气和处理炼铁过程中产生的废气。
炉料制备设备用于对原料进行预处理，产物收集设备则负责收集和处理炼铁过程中产生的液态铁和炉渣。
总的来说，高炉炼铁工艺流程是一个复杂的过程，需要依靠多种设备的协同作用才能完成。
同时，随着技术的不断进步，炼铁工艺和设备也在不断地更新和完善，以提高生产效率和产品质量。
高炉炼铁是钢铁生产的核心工艺之一，主要用于生产生铁。
在工业革命之前，高炉炼铁一直是人类最重要的冶炼方法之一。
如今，高炉炼铁已成为现代钢铁工业的重要环节，为各种工业和建筑领域提供了基础材料。
下面将详细介绍高炉炼铁工艺流程和主要设备。
工艺流程高炉炼铁的工艺流程主要包括物料准备、燃烧和还原、熔融和分离、产物收集等阶段。
1. 物料准备：铁矿石、焦炭和石灰石是高炉炼铁的主要原料。
在进行炼铁之前，这些原料需要经过粉碎、混合、筛分等处理，以便于在高炉内形成均匀的物料层。
2. 燃烧和还原：原料被装入高炉上料口，高炉内的燃料（通常是焦炭）在空气供给下燃烧，产生高温煤气。
高温煤气中含有一定量的一氧化碳，将炼铁炉内部环境还原，使铁矿石中的氧化铁还原为金属铁，并将其他金属元素还原出来。
高炉炼铁工艺流程与主要设备概述
高炉炼铁工艺流程与主要设备概述1. 简介高炉炼铁是一种常用的钢铁生产工艺，通过高炉加热、还原矿石，将铁源矿石转化为液态铁，并通过炉渣排出杂质，得到纯净的熔融铁水。
本文将对高炉炼铁的工艺流程及主要设备进行概述。
2. 工艺流程高炉炼铁的主要工艺流程包括以下几个步骤：2.1 矿石准备首先，需要对矿石进行预处理。
在高炉炼铁中常用的矿石有铁矿石、焦炭和石灰石。
这些矿石需要经过破碎、磨粉等处理步骤，以便更好地与其他炉料混合。
2.2 炉料配料炉料的配料是根据高炉的炉内条件和冶炼要求，将不同种类的矿石和辅料按一定比例混合，形成炉料。
2.3 炉料下料炉料下料是将配好的炉料从料仓通过物料输送设备送入高炉内。
2.4 进料炉料预热进料炉料预热是将冷却的炉料在高炉炉内的上部进行预热，利用高炉顶部的炉气对炉料进行加热，提高炉料在上升过程中的温度。
2.5 还原焙烧还原焙烧是指炉料在高炉下部进行还原反应，将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
同时，焦炭的燃烧也提供了炉内的还原剂。
2.6 炉渣处理炉渣是指由炉料中的灰分和炉料的融化产物组成的物质。
在高炉炼铁过程中，炉渣起到吸附杂质、调节炉温和保护炉壁的作用。
炉渣通过高炉底部的渣口排出。
2.7 熔融铁处理经过还原焙烧后，金属铁融入炉渣中，形成熔融铁水。
在高炉顶部设置有铁水口，通过铁水口将熔融铁水收集并排出。
2.8 燃料燃烧、气体生成在高炉炼铁过程中，燃料燃烧产生的炉气是提供炉料预热和还原焙烧所需的热源。
炉气中也含有一定的有害气体，需要通过除尘装置进行净化。
3. 主要设备高炉炼铁过程中，主要涉及以下几类设备：3.1 高炉本体高炉本体是高炉炼铁的主要设备，通常为立式圆筒形结构。
它由高炉炉筒、炉缸、炉帽、炉底等部分组成。
3.2 炉料输送设备炉料输送设备包括皮带输送机、斗式提升机等。
它们用于将炉料从炉料库送入高炉。
3.3 炉渣处理设备炉渣处理设备主要包括渣铲、渣车和渣铁分离器等。
它们用于收集和处理高炉产生的炉渣。
高炉炼铁工艺流程与主要设备-PPT精选
Cinder notch/emgency iron
Schem20a19ti/c10o/1f6a blast furnace, illustrating so武m汉e科o技f 大th学e 讲de义fi—ne朱d诚te意rms. notch;出渣口
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f）高炉有效容积：在有效高度范围
内炉型所包括的空间。用Vu表示 巨型高炉： Vu >4000m3 大型高炉： Vu >620m3
具有单独分离价值的伴生元素如Ti、稀土元素
矿石的还原性
指矿石在炉内被煤气还原的难易程度。
赤铁矿较不如磁铁矿，还原性较好； 菱铁矿、褐铁矿因在受热过程中出现分解，呈现疏松多
孔结构，易还原。
矿石的高温性能
矿石在还原过程中和还原后不因强度降低出现破碎， 以免矿粉堵塞煤气流通孔造成冶炼困难
第二章 高炉炼铁
高炉炼铁：在高炉中采用还原剂将铁矿石经济而 高效的还原得到温度和成分符合要求的液态生铁 的过程。
2.1 高炉炼铁的工艺流程及主要设备
2019/10/16
武汉科技大学讲义—朱诚意
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2.1.1 几个基本概念
1 矿物：地壳中具有均一内部结构、化学组成及一对物 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。
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武汉科技大学讲义—朱诚意
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矿山
焦化厂 制粉车间
精矿 粉矿 块矿
鼓风机 热风炉
球团矿 烧结矿
焦炭
煤粉 熔剂 热风
高
炼铁工艺流程图
炉
水泥厂 铸铁机
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炉渣 铁水 高炉煤气 铸造生铁 炼钢生铁
武汉科技大学讲义—朱诚意
第二章__高炉炼铁—工艺流程与主要设备
第二章__高炉炼铁—工艺流程与主要设备高炉炼铁是指通过高炉将铁矿石还原为铁的一种冶金工艺。
它是钢铁工业的核心工艺，也是钢铁生产的首要环节之一、下面将详细介绍高炉炼铁的工艺流程以及主要设备。
高炉炼铁的工艺流程分为三个主要步骤：炉前处理、燃料与氧化剂的供给以及铁矿石还原冶炼。
炉前处理是为了使铁矿石在高炉内能够充分还原，从而保证铁的产出。
首先，铁矿石经过粉碎和混合，形成块状矿料。
然后，将矿料加入到炉内，并在炉顶喷入热风。
热风能够预热矿料并提高炉内的温度，为后续的还原反应做准备。
燃料与氧化剂的供给是高炉炼铁的重要步骤。
常见的燃料包括焦炭和煤。
焦炭是化石燃料，它能够提供炉内所需的高温，并提供还原剂碳。
煤则在高炉内部部分燃烧，产生CO气体，也是还原剂之一、氧化剂一般指的是热风，它含有大量氧气，是高炉还原反应的重要供给。
铁矿石还原冶炼是高炉炼铁的核心步骤。
在炉内，矿料和燃料在高温下进行化学反应。
首先，矿料中的氧气与燃料中的碳（焦炭或煤）发生还原反应，生成CO气体。
CO气体与矿料中的氧化铁反应，产生还原剂FeO，然后与矿料中的其他氧化物继续反应，最终产生金属铁。
同时，炉底的温度较低，熔融的渣滓会沉积在炉底形成炉渣。
在高炉炼铁的过程中，有许多关键的设备起着重要的作用。
高炉是高炉炼铁的核心设备，它是一个由耐火砖砌成的圆柱形容器，呈锥形。
高炉通常分为上部、中部和下部三个区域。
矿料和燃料从炉顶投入高炉，经过上部的预热区，进入中部的还原区，最后在下部形成熔融的铁水和炉渣。
热风炉是供给高炉热风的设备。
热风炉通过燃烧燃料（焦炉煤气、煤炭、重油等）产生的高温烟气，通过吹管输送到高炉上部，供给高炉内的还原反应所需的热能，并提供氧气。
鼓风机是提供高炉所需鼓风风量和压力的设备。
鼓风机通过旋转的叶轮，将外部空气通过风道送入高炉内，使燃料燃烧更旺盛，提高高炉的产能和效率。
除此之外，高炉还需要一些辅助设备，例如温度计、压力计、气体分析仪等，用于监测和控制高炉的操作参数，确保炼铁过程的安全和正常进行。
高炉炼铁工艺流程与主要设备概述
高炉炼铁工艺流程与主要设备概述引言高炉炼铁是现代冶金工业中最主要的铁矿石冶炼方法之一，通过高温还原反应将铁矿石转化为铁水。
本文将对高炉炼铁工艺流程以及主要设备进行概述。
工艺流程高炉炼铁的工艺流程主要包括原料准备、炉料制备、高炉冶炼和产品处理四个阶段。
1. 原料准备在高炉炼铁过程中，主要使用的原料包括铁矿石、焦炭、石灰石和熔剂等。
原料准备包括铁矿石的选矿和破碎、焦炭的制备以及石灰石和熔剂的处理。
选矿的目的是去除杂质，并将铁矿石分为不同品位和质量的矿石。
焦炭的制备需要对煤进行炼焦处理，去除其中的杂质并提高焦炭的固定碳含量。
石灰石和熔剂则用于调节高炉中的炉渣成分。
2. 炉料制备炉料制备包括将原料按一定比例混合，并进行颗粒度的调整。
炉料制备的目的是使原料混合均匀，并使其合适的颗粒度有利于在高炉中的堆积和还原反应的进行。
3. 高炉冶炼高炉冶炼是高炉炼铁的核心过程，包括料列、还原和熔化三个连续进行的物理化学反应过程。
在料列过程中，炉料从高炉顶部被添加进高炉，逐渐堆积在炉腹。
炉料在堆积的过程中会发生反应，包括还原反应和燃烧反应，从而使铁矿石转化为铁。
还原过程是指将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁的过程。
高炉中的还原反应主要是由煤粉中的可燃物质与铁矿石中的氧化铁反应产生的。
还原反应需要在一定的温度条件下进行，通常要保持在1000℃以上。
熔化过程是指高炉中产生液态金属铁的过程。
通过高炉中的高温以及还原反应产生的碳气体，将铁矿石还原为铁，并与炉渣一同熔化为铁水。
铁水可以从高炉底部的出铁口进行收集。
4. 产品处理产品处理阶段是对冶炼产物进行处理和分离的过程。
主要包括对收集的铁水进行处理和冷却，以及炉渣的处理。
铁水处理主要是通过脱磷、脱硫和脱碳等工艺对铁水中的杂质进行去除，以提高铁的质量和纯度。
炉渣处理包括炉渣的冷却、分离以及对其中的有价值的元素进行回收和利用等过程。
主要设备高炉炼铁过程中涉及的主要设备包括高炉本体、煤气处理系统、鼓风系统、料料分离设备以及铁水和炉渣处理设备等。
炼铁高炉工艺流程
炼铁高炉工艺流程炼铁高炉是一种用于生产生铁的设备，其工艺流程经过多年的发展和改进，已经相当成熟。
下面将详细介绍炼铁高炉的工艺流程。
1. 原料准备。
炼铁高炉的原料主要包括铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是生产生铁的主要原料，焦炭是还原剂，而石灰石用于生成炼渣。
在生产前，需要对原料进行筛分、破碎和配比，以保证炉料的质量和成分。
2. 上料。
原料经过配比后，通过皮带输送机等设备进入高炉上料口，逐层铺设在上料斗中。
铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例层层堆叠，形成炉料柱。
3. 点火。
当炉料堆积完成后，需要点火将其燃烧起来。
点火后，炉料逐渐升温，煤气和炉渣开始产生，高炉内部温度逐渐升高。
4. 还原。
在高温下，焦炭开始发生还原反应，将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
还原反应释放出大量的热量，使高炉内部温度进一步升高。
5. 碳氧化反应。
随着温度的升高，炼炉石灰石开始分解，释放出二氧化碳，与铁矿石中的残余氧化物发生碳氧化反应，生成炼渣。
6. 放铁。
当高炉内部温度达到一定程度，炼铁开始熔化，熔化的铁从高炉底部的出铁口流出，经过冷却成型，得到初生铁。
7. 放渣。
除了炼铁外，高炉中还会生成炼渣。
炼渣是一种含有氧化物和矿石杂质的物质，需要定期从高炉炉嘴排出，以保证高炉正常运行。
8. 检修。
高炉在生产过程中需要进行定期检修和维护，以保证设备的正常运行和安全生产。
检修包括炉体、炉缸、炉喉等部位的维护和更换。
总结，炼铁高炉工艺流程经过多年的发展和改进，已经相当成熟。
从原料准备到炉料上料、点火、还原、碳氧化反应、放铁、放渣和检修，每个环节都需要严格控制，以保证高炉的正常运行和生产效率。
炼铁高炉是钢铁行业的重要设备，其工艺流程对于钢铁生产具有重要的意义。
高炉炼铁工艺介绍
1.5.2 半精除尘设备——洗涤塔 洗涤塔的作用为：一是除尘，洗涤塔是半精除尘
设备，二是冷却，把煤气冷却到40℃以下。 工作原理是：当煤气由洗涤塔下部入口进入后，
自下而上运动时，遇到由上而下喷洒的水滴，煤气和 水进行热交换，使煤气温度降低，同时煤气中携带的 灰尘被水滴所润湿，灰尘彼此凝结成大颗粒，由于重 力作用，这些大颗粒离开煤气流随水一起流向洗涤塔 下部，与污水一起经塔底水封排走，经冷却和洗涤的 煤气由塔顶部管道导出。
2.2 4#高炉主皮带上料系统 上料系统由矿石和焦炭中间称量斗送到上
料主皮带机等设备组成，上料主皮带机由4台 280kW 10kV 高压电机驱动。
槽下及上料系统工艺流程图：
2.2.1 矿焦槽系统主要设备
2.2.1.1 焦炭贮运系统
焦炭系统设置5个槽，其编号从距焦炭称量漏斗最 近的一个开始，依次为1、2、3、4、5号焦槽。每个焦 炭槽下设焦炭振动筛一台。共5台，其编号顺序与焦槽 号相同，即No.1~5焦炭筛。
高炉炼铁工艺介绍
2021年7月22日星期四
发电
脱水器
减压阀组 煤气清洗 重力除尘
干燥
煤场
煤粉 煤粉仓 喷吹房 分配器
高炉
水渣装车 水渣沉淀池
弃渣场
干渣罐
铁水罐
喷煤
风口
渣口
出铁口
料车或皮带
槽下称量 槽下筛分
返矿
运回烧结厂 块矿仓 烧结矿仓 焦炭仓 杂矿仓
铁矿
烧结矿
焦炭
溶剂
热风炉
燃气空气换热器
助燃风机
槽下闸门PLC控制梯形图
2.2.1.3 上料系统
上料系统包括矿石IC、IIC焦炭中间 称量斗闸门，IO、IIO矿石中间称量闸门 ，上料主皮带机，主皮带机润滑站及检修 设备等组成。
高炉炼铁生产工艺流程及主要设备(共7张PPT)
炼焦企业分独立炼焦和钢厂联1合9焦7化5企-业2（产0能160/4）年。 中国焦炭产量及增长率
2010年亿吨，占世界68％。
炼焦企业分独立炼焦和钢厂联合焦化企业（产能6/4）。
截至到目前，统计在册炼焦企业997家，分布在29个省市，华北、华东和东北地区为主，占比超过70%
现货市场概况——三个“5第0一0”00
我原国料焦 ：炭主逐焦年煤产为量主增+ 其长他情1煤况00种0（0如肥煤、瘦煤、气煤、1/3焦煤等）
0
世界第一生产大国：2009年亿吨，占世界60％左右。
0
-20
产量
增长率
炼焦企业分布区域化
截至到目前，统计在册炼焦企业997家， 分布在29个省市，华北、华东和东北地 区为主，占比超过70%
炼焦企业分独立炼焦和钢厂联合焦化企业 （产能6/4）。
美国, 3.30%
其他, 16%
1200万吨以上，约占世界贸易
量的％。
印度, 3.74%
国内贸易量，2009年独立焦
乌克兰,
化厂产量亿吨，商品化率62％。 4.50% 俄罗斯,
6.80%
日本, 9%
中国, 57%
我国焦炭逐年产量增长情况
产量(万吨) 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009
2008年我国焦炭产量地区分布
排 名 地区 产量/万吨 占比 1 山西 8235.94 25.5% 2 河北 3923.5 12.1%
3 山东 2885.57 8.9%
100%
4 河南 2041.67 6.3%
高炉炼铁的工艺流程及主要设备
高炉炼铁的工艺流程及主要设备首先是原料准备，将铁矿石、焦炭和石灰石等原料按一定比例混合，然后送入炼铁厂预处理，去除杂质和湿气。
接着是炉料装入，将经过预处理的炉料装入高炉，炉料层分布要均匀。
然后是预热，引入空气或煤气对炉料进行预热，以提高还原反应效率。
随后进行还原反应，高炉内温度高达1500摄氏度左右，焦炭发生还原反应，将铁矿石中的氧化铁还原成纯铁。
然后是炼铁，通过还原反应产生的铁水被收集并装出高炉。
最后进行出铁及废渣处理，对产生的铁水进行处理和分装，同时处理产生的废渣。
高炉炼铁的主要设备包括高炉本体、鼓风机、焦炉、除尘设备、炼铁炉等。
其中，高炉本体为炼铁工艺的主要设备，由砌筑料、冷却设备、喷吹设备等组成，是进行还原反应和收集铁水的场所。
鼓风机负责向高炉提供空气，促进焦炭的燃烧，形成高温。
焦炉则是为高炉提供焦炭的设备，对焦炭进行预处理。
除尘设备用于净化高炉排放的废气，保护环境。
炼铁炉是对产生的铁水进行加热和处理的设备，产出成品铁。
高炉炼铁工艺是炼铁厂的核心环节，其工艺流程和设备在现代工业生产中扮演着重要的角色。
下面将继续介绍高炉炼铁的工艺流程和主要设备。
炼铁过程中，高炉内部采用了复杂的热力学反应和相变过程。
高炉内部的高温和高压环境促使铁矿石的氧化铁还原成铁，并与碳形成液态的炼铁矿。
这个过程是由鼓风机通过鼓风系统向高炉中喷吹空气、燃料，并通过炼铁石（铁矿石、焦炭和石灰石）的料层中转化完成的。
在高炉中，原料进入顶部，依次经过装料部、预热部、还原部和炼铁部。
随着炉料由上至下进行反应，其中的氧化铁逐渐还原成铁，并通过挤压作用，浸入以上液态，形成一层天然叠层结构。
炉体底部收集炼铁，经济的收集系统进行收集，浇铸成为生铁或铸铁。
除此之外，废渣则从底部排出高炉。
高炉炼铁的主要设备包括高炉本体、鼓风机、焦炉、除尘设备、炼铁炉等。
高炉本体是炼铁的主要场所，其性能和结构设计直接决定了生产效率和炼铁质量。
高炉主要有高炉本体和炉喉结构。
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磁选
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武汉科技大学讲义—朱诚意
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2.1.2 高炉炼铁工艺流程及主要设备
一、炼铁流程及设备系统 高炉炼铁生产流程比较定型，它由高炉本体及
若干辅助系统组成。
生产时从炉顶分批装入各种炉料，从高炉下部 风口不断鼓入热风，在连续熔炼过程中得到液 态渣铁，定期从炉缸渣铁口排出炉外，与炉料 进行一系列作用的煤气从炉顶溢出。
为使高炉保持合理炉型，还要
靠炉体结构或炉墙的合理设计，并
辅以正确的操作制度。
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三 、高炉炉衬
1、
2、
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四、 高炉冷却装置
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（2） （3）
（4）
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碱度：炉渣中CaO与SiO2的质量百分数之比。
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b、烧结矿种类
（1）酸性烧结矿或低碱度（非熔剂性）烧结矿：烧 结配料中不加熔剂或只少量加入熔剂，烧结矿的碱
度为自然碱度，高炉用酸性烧结矿时需要大量加入 石灰石。
（2）自熔性烧结矿：烧结混合料中添加一定数量的 熔剂，使烧结矿碱度控制在R=1.0~1.3。高炉使用 自熔性烧结矿时可不加或只加少量熔剂。
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五、高炉钢结构
1）
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（2）
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六、 高炉炉基
钢筋混凝土基座
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2.1.3 高炉炼铁原料及产品
一、高炉炼铁原料 1、含铁原料—Iron-Bearing Materials 铁矿石：1.6~1.8吨/吨铁，主要成分为
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磁铁矿（主要成分Fe3O4）
赤铁矿（主要成分Fe2O3）
假象“赤铁矿”：磁铁矿在自然界中被氧化， 化学成分上已由Fe3O4成为Fe2O3，在结晶 结构上保持磁铁矿的特征。通常以矿石中全 铁含量与FeO含量的比值判别磁铁矿受氧化 的程度。
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f）高炉有效容积：在有效高度范
围内炉型所包括的空间。用Vu表示 巨型高炉： Vu >4000m3 大型高炉： Vu >620m3
中型高炉： Vu=255~620m3
小型高炉： Vu <100m3
实践表明：炉型设计合理，能促进 高炉冶炼指标的改善和延长高炉的 使用寿命，故炉型是高炉最基本的 工艺参数。现代高炉向大型化发展， 合理炉型总的趋势是矮胖化。
高炉生产常需限制有害元素多的矿石的入炉比
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有益元素
有些与铁伴生的元素易还原进入生铁，并能改善钢 材的性能，如Cr、Ni、V、Nb等。
具有单独分离价值的伴生元素如Ti、稀土元素
矿石的还原性
指矿石在炉内被煤气还原的难易程度。
赤铁矿较不如磁铁矿，还原性较好； 菱铁矿、褐铁矿因在受热过程中出现分解，呈现疏松多
1、高炉本体概述 包括高炉炉型、炉衬、冷却装置、钢结构及基础。 高炉炉型均为五段式，圆形工作空间。 炉衬耐火材料围成高炉炉型。 炉衬靠冷却装置保护，使一代工作炉龄达10~15年。 钢结构是加固炉体和支撑各种附属设备的构件。 高炉大小以有效容积的立方米数表示。
高炉本体结构仍在不断向高效、长寿方向发展之中。
孔结构，易还原。
矿石的高温性能
矿石在还原过程中和还原后不因强度降低出现破碎， 以免矿粉堵塞煤气流通孔造成冶炼困难
2021/4/13矿石的软融温度武要汉科求技大学高讲义，—朱温诚意度区间不宜过宽 31
（3）高炉炼铁的含铁原料
烧结矿：高碱度烧结矿和自熔性烧结矿 球团矿：酸性球团矿和自熔性球团矿 块矿：磁铁矿、赤铁矿 碎铁
有害元素是除脉石外的其它在高炉中可被还原 的化合物。常见的有S、P，少见的有碱金属 （K、Na等）及Cu、Pb、Zn、F、As等。
S、P、Cu、As易还原为元素进入生铁，对铁 及钢材质量产生影响
碱金属（K、Na等）、Pb、Zn、F不能入生铁， 但对炉衬产生破坏，有的挥发并在炉内循环造 成结瘤事故或污染环境
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矿山
焦化厂 制粉车间
精矿 粉矿 块矿
鼓风机 热风炉
球团矿 烧结矿
焦炭
煤粉 熔剂 热风
高
炼铁工艺流程图
炉
水泥厂 铸铁机
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炉渣 铁水 高炉煤气 铸造生武汉铁科技大学炼讲义钢—朱生诚意铁
放散 轧钢厂 转炉炼钢厂
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由于高炉的效率高、能耗低，所以高炉生产的铁占 世界铁总产量的95%以上。
Fe3O4，理论含铁量72.4%； Fe2O3，理论含铁量70%
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(1)自然界中主要铁矿石 自然界中铁元素主要以化合态存在。主要矿
物形式为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿。
主要含铁矿物（Chief Iron Bearing Minerals）
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硫铁矿（主要成分FeS2） 褐铁矿（主要成分2Fe2O3·3H2O）
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(2) 铁矿石的评价指标
含铁品位
Fe品位高，脉石含量低，冶炼时所需熔剂和形 成的渣少，用于分离渣铁所需的能量低。
T.Fe> 65%，P、S含量低的矿石可直接供直接 还原和熔融还原
块矿(>5~10mm),上限
中小型高炉<20~25mm
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8、 精矿：贫矿经过破碎，细磨，并通过磁选或 浮选得到的高品位细粉状矿石
细磨
磁铁矿
磁选
-200目>60~80%
细磨
赤铁矿
浮选
Байду номын сангаас
-200目>60~80%
细磨
菱铁矿
浮选
-200目>60~80%
先磁化焙烧 褐铁矿
Bustle pipe :围管
h0
Tuyere stock：风口支管
Hearth：炉缸
Iron notch：出铁口
Cinder notch/emgency iron
Schem20a21ti/c4/o13f a blast furnace, illustrating so武m汉e科o技f 大th学e 讲de义fi—ne朱d诚te意rms. notch;出渣口
——高炉生产以人造富矿为主
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铁矿粉烧结过程
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a、烧结的定义
将各种粉状铁，配入适宜的燃料和熔剂，均 匀混合，然后放在烧结机上点火烧结。在燃料 燃烧产生高温和一系列物理化学变化作用下， 部分混合料颗粒表面发生软化熔融，产生一定 数量的液相，并润湿其它未融化的矿石颗粒。 冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成块。这一过程 叫是烧结，所得到的块矿叫烧结矿。
我国最大的高炉是宝钢3号高炉（4350m3）。世界
最大高炉达5000m3以上。
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高
炉
炼
铁
系
统
（
高
炉
本
体
和
辅
助
系
统
）
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二、 高炉本体
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e、烧结过程的主要反应
燃烧反应、分解反应、还原与再氧化反应、 气化反应
固相反应和液相粘结形成一定强度和结构的烧结矿 低熔点固相产物是液相形成的前提 粘结相主要有铁橄榄石、钙铁橄榄石、硅灰石、硅酸二钙、
硅酸三钙、铁酸钙、钙铁灰石及少量反应不全的游离石英 和石灰。
脉石成分总体要求：酸性氧化物和碱性氧化物 质量大体相当
结构和分布对有用矿物分离的影响：含Fe颗粒 结晶粗大，易实现有用元素的分离富集；含Fe 颗粒在脉石中呈细晶粒嵌布时，分离富集耗能 大。
致密矿物强度好，但过于致密影响其加工和还 原性能。
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有害元素含量
50%< T.Fe<65%,可供高炉使用 我国绝大部分矿石T.Fe含量在30%左右，需富
集后才能使用
特别注意：入炉矿石除成分要求外，还要满足一
定的粒度要求。
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冶炼１吨生铁矿石和熔剂消耗量
入炉品位 矿石消耗量 矿石带入的脉石量 熔剂消耗量
（%）
（kg ）
14
hu
本
Top ring:炉顶钢圈(炉顶法兰)
h6
体
Offtake :排气管
结
Top cone:高炉炉头（炉顶锥
构 中
形部分） Armour（炉喉）钢砖 Stockline level：料线零位
英
Throat：炉喉，Stack：炉身
文