月10日高炉炼铁基本知识

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高炉炼铁基本理论知识1851613070

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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。

高炉炼铁工艺基础知识

高炉炼铁工艺基础知识

高炉炼铁工艺基础知识目前国内外成熟、常规高炉炼铁系统项目冶金高炉炼铁系统主要由:原料、上料、高炉、出铁场、除尘设施(粗煤气、布袋、重力除尘等)、热风炉、渣处理、喷煤、TRT(可选择使用)、鼓风机站(或空压站)、高炉给排水、高低压供配电设施以及区域管线管网等相对独立又互为一体的系统共同构成,其功能就是完成一个原料矿石到高炉产出铁水的生产过程。

高炉冶炼目的:将矿石中的铁元素提取出来,生产出来的主要产品为铁水。

付产品有:水渣、瓦斯灰和高炉煤气等。

高炉冶炼原理简介:高炉冶炼用的原料高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料(焦炭)和熔剂(石灰石)三部分组成。

通常,冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石,0.4-0.6吨焦炭,0.2-0.4吨熔剂,总计需要2-3吨原料。

为了保证高炉生产的连续性,要求有足够数量的原料供应。

因此,无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。

冶炼原理生铁的冶炼虽原理相同,但由于方法不同、冶炼设备不同,所以工艺流程也不同。

下面分别简单予以介绍。

高炉生产是连续进行的。

一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。

生产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。

装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。

在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。

铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。

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,从出铁口和出渣口分别排出。

煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。

现代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。

高炉生产工艺流程包括以下几个系统:(1)高炉本体。

高炉本体是炼铁生产的核心部分,它是一个近似于竖直的圆筒形设备。

高炉炼铁知识简介

高炉炼铁知识简介

高炉炼铁知识简介
一、炼铁的原理(怎样从铁矿石中炼出铁)用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。

铁氧化物(Fe2O3、Fe3O4、FeO)+还原剂(C、CO、H2)铁(Fe)
二、炼铁的方法
(1)直接还原法(非高炉炼铁法)
(2)高炉炼铁法(主要方法)
三、高炉炼铁的原料及其作用
(1)铁矿石:(烧结矿、球团矿)提供铁元素。

冶炼一吨铁大约需要1.5—2吨矿石。

(2)焦碳:
冶炼一吨铁大约需要500Kg焦炭。

提供热量;提供还原剂;作料柱的骨架。

(3)熔剂:(石灰石、白云石、萤石)
使炉渣熔化为液体;去除有害元素硫(S)。

(4)空气:为焦碳燃烧提供氧。

四、高炉炼铁设备
(1)高炉内型
(2)高炉结构五、高炉炼铁过程
炉喉
1、上料: 高炉储料槽 ─→装料 ─→ 料车 ─→ 炉顶─→布料器布料 ─→炉内炉缸(熔化、还原) 铁水炉渣
2、鼓(送)风空气 风机 热风炉 热风围管 风口 炉缸燃烧区(热量还原剂CO ) 煤气
3、炉内冶炼过程及高炉操作
运 动 :铁矿石下降(炉喉) (炉缸)炉渣、铁水 高炉煤气(炉喉) (炉缸风口) 煤 气上升 4、渣铁处理渣铁处理的任务
渣铁处理的设备渣铁处理处理的设施渣铁处理的过程
六、高炉炼铁的几个名词高炉有效容积:高炉利用系数:焦比:休风: 加 热
还 原
加 热
还 原。

高炉炼铁设计与设备知识点

高炉炼铁设计与设备知识点

高炉炼铁设计与设备知识点高炉是一种用于炼铁的设备,它起着至关重要的作用。

在高炉炼铁的过程中,设计和设备的选择十分关键。

本文将介绍一些与高炉炼铁设计和设备相关的知识点。

一、高炉的结构高炉通常由炉身、崩塌室、渣口、风口和煤气出口等部分组成。

炉身是高炉的主体部分,由内、外砌砖层构成。

炉身内部分为上、中、下三段,分别进行还原、融化和收集铁水的过程。

二、高炉的炉料高炉的炉料是指进入高炉的原料,通常包括铁矿石、焦炭和石灰石等。

其中,铁矿石是炉料的主要成分,通常由赤铁矿、磁铁矿和针铁矿组成。

焦炭是炉料的还原剂,而石灰石用于脱硫。

三、高炉的还原还原是高炉炼铁的关键步骤之一。

在高炉内,焦炭的碳与铁矿石中的氧发生化学反应,生成一氧化碳和一氧化碳二氧化碳等还原气体。

这些还原气体与铁矿石中的氧反应,将铁矿石还原成为金属铁。

四、高炉的融化和冶炼在高炉的融化和冶炼过程中,铁矿石被还原成金属铁,然后与渣、石灰石等杂质形成熔融的铁水。

随后,铁水收集在高炉的下部,并通过渣口排出。

五、高炉的煤气排放在高炉炼铁过程中,除了产生铁水外,还会产生大量的高炉煤气。

这些煤气含有一氧化碳、氢气、一氧化碳二氧化碳等成分。

为了充分利用这些煤气,通常会对其进行净化和脱硫处理,然后用于发电或供热等用途。

六、高炉炼铁的控制高炉炼铁的过程需要进行精确的控制。

通过对炉温、煤气成分、料层厚度等参数的监测和调整,可以提高炼铁效率,减少能耗和杂质含量,并延长高炉的使用寿命。

七、高炉炼铁的应用高炉炼铁广泛应用于钢铁行业。

炼铁产出的铁水,经过进一步的炼钢处理,可以制成各种钢材,被用于建筑、制造、交通等领域。

总结:通过了解高炉炼铁的设计和设备知识点,我们可以更好地理解高炉炼铁的工作原理和过程。

高炉的结构、炉料、还原、融化和冶炼、煤气排放、控制等方面都对高炉的炼铁效果和效率有着重要的影响。

只有合理设计和选择设备,并进行科学的操作和控制,才能保证高炉炼铁的顺利进行,提高钢铁生产的效益和质量。

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。

高炉炼铁基本原理及工艺课件

高炉炼铁基本原理及工艺课件

低碳炼铁技术发展
总结词
随着环保意识的提高,低碳炼铁技术成为高炉炼铁的重要发 展方向,以降低炼铁过程中的碳排放。
详细描述
低碳炼铁技术包括提高煤气利用率、回收利用二氧化碳、优 化高炉操作和提高焦炭利用率等技术措施,旨在降低高炉炼 铁的碳排放,推动钢铁工业的可持续发展。
智能化炼铁技术
总结词
智能化炼铁技术是利用信息技术和自动化技术,实现高炉炼铁的智能化生产和管理的技 术。
渣铁分离与处理
渣铁处理
渣铁经过处理后得到钢水和生铁。
环境保护
高炉炼铁过程中产生的废气、废水和固废需要进行处理,以减少对环境的影响 。
现代高炉炼铁技术
03
高效能高炉技术
高效能高炉技术是指通过改进高 炉设计和操作技术,提高高炉炼
铁效率和质量的一种技术。
高效能高炉技术包括采用先进的 炉型结构、优化高炉操作参数、 提高高炉内反应速度和降低能耗
还原反应是高炉炼铁中的主要化学反应,其反应速度和程度决定了高炉内铁矿石的 还原程度和生铁的产量。
热力学原理
热力学原理在高炉炼铁中主要涉 及反应自发进行的推动力、反应
平衡常数、反应熵变等概念。
通过热力学原理,可以判断不同 温度和压力条件下,高炉内各种 化学反应的方向和平衡状态,从
而指导高炉操作。
热力学原理还可以用于研究高炉 内各种物料的相变和传热过程, 以及高炉内的热量平衡和热效率
详细描述
智能化炼铁技术包括数据采集与监控系统、工艺参数优化、智能控制和预测性维护等技 术,能够提高高炉炼铁的生产效率、降低能耗和减少污染物排放,同时提高生产安全性
和稳定性。
THANKS.
煤气回收利用
将高炉煤气进行净化处理 后,作为燃料或化工原料 进行再利用,提高能源的 利用率。

高炉炼铁基础知识

高炉炼铁基础知识

高炉炼铁基础知识一、高炉生产概述1、生铁的定义及种类?生铁与熟铁、钢一样,都是铁碳合金,它们的区别是含碳量的多少不同。

一般把含碳量小于0.2%的叫熟铁,含碳量0.2—1.7%的叫钢,含碳1.7%以上的叫生铁。

生铁一般分三类:炼钢铁、铸造铁以及作铁合金用的高炉锰铁和硅铁。

2、高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成?在高炉炼铁的生产中,高炉是工艺流程的主体,从其上部装入的铁矿石、燃料和溶剂向下运动;下部鼓入空气燃烧燃料,产生大量的还原气体向上运动;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,最后生成液态保护渣和生铁,它的工艺流程系统除高炉主体外,还有上料系统、装料系统、送风系统、回收煤气与除尘系统、渣铁处理系统、喷吹系统以及为这些系统服务的动力系统。

3、上料系统包括哪些部分?包括:贮矿场、贮矿仓、焦仓、仓上运料皮带、矿石与焦碳的槽下筛分设备、返矿和返焦运输皮带、入炉矿石和焦碳的称量设备、将炉料运送至炉顶的设备等。

4、装料系统包括哪些部分?受料罐、上下密封阀、截流阀、中心喉管、布料溜槽、旋转装置和液压传动设备等。

高压操作的高炉还有均压阀和均压放散阀。

5、送风系统包括哪些部分?鼓风机、冷风管道、放风阀、混风阀、热风炉、热风总管、环管、支管、直到风口。

6、煤气回收与除尘系统包括哪些部分?包括炉顶煤气上升管、下降管、煤气截断阀或水封、重力除尘器、布袋除尘器。

7、高炉生产有哪些产品和副产品?高炉生产的产品是生铁,副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘(瓦斯灰)。

8、高炉煤气用途?高炉煤气一般含有20%以上一氧化碳、少量的氢和甲烷,发热值一般为2900—3800kJ/m3,是一种很好的低发热值气体燃料,除用来烧热风炉以外,还可供炼焦、均热炉和烧锅炉用。

9、高炉炉尘有什么用途?炉尘是随高速上升的煤气带离高炉的细颗粒炉料。

一般含铁30—50%,含碳10—20%,经煤气除尘器回收后,可用作烧结原料。

10、高炉炼铁有哪些技术经济指标?1)高炉有效容积利用系数η:指每立方米高炉有效容积一昼夜生产炼钢铁的吨数,即高炉每昼夜生产某品种的铁量(P)乘以该品种折合为炼钢铁的折算系数(A)后与有效容积(V )的比值:η=P*A/V,t/(m3.d)2)冶炼强度I:现已分为焦碳冶炼强度和综合冶炼强度两个指标。

工业炼铁全部知识点归纳

工业炼铁全部知识点归纳

工业炼铁全部知识点归纳引言工业炼铁是将铁矿石经过一系列的冶金过程转化为纯净的铁的过程。

本文将从原料准备、高炉冶炼、炼铁过程以及产品产出等方面全面介绍工业炼铁的知识点。

一、原料准备1.1 铁矿石的选择铁矿石是工业炼铁的主要原料。

常用的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿和褐铁矿等。

选择铁矿石时需要考虑矿石的成分、质量以及产地等因素。

1.2 燃料的选择在高炉冶炼过程中需要燃料提供热量。

常用的燃料有焦炭、煤炭等。

燃料的选择需要考虑燃烧性能、灰份含量以及价格等因素。

1.3 熔剂的选择熔剂在高炉冶炼过程中用于降低矿渣的熔点,促进金属的还原。

常用的熔剂包括石灰石、白云石等。

二、高炉冶炼2.1 炉蜕的装料在高炉开始冶炼前,需要将铁矿石、焦炭、熔剂等装入高炉内。

装料的顺序和方式需要根据炉蜕的设计要求进行操作。

2.2 炉蜕的点火装料完成后,需要进行点火使装料燃烧起来。

点火后,焦炭开始燃烧产生高温,炉蜕开始升温。

2.3 炉蜕的还原在高炉冶炼过程中,焦炭的燃烧产生的一氧化碳会与铁矿石中的氧化铁反应,使其还原为金属铁。

这个过程称为还原反应。

2.4 炉蜕的熔化经过还原反应后,金属铁开始熔化,与熔剂和其他杂质形成矿渣。

矿渣会浮在金属铁上方,便于后续的分离。

三、炼铁过程3.1 炼铁炉的操作炼铁炉是将高炉产出的铁水进行再加工得到纯净铁的设备。

炼铁炉的操作包括铁水的引入、温度的控制、氧化物的去除等。

3.2 铁水的净化铁水中的杂质对最终产品的质量有很大影响,因此需要对铁水进行净化。

常用的净化方法有氧气吹炼、脱磷、脱硫等。

3.3 铁水的浇铸经过净化后的铁水可以进行浇铸得到各种形状的铸件。

浇铸的方法有连铸、浇铸成型等。

四、产品产出4.1 铸件的加工铸件在产出后需要进行后续的加工,包括切割、热处理、机加工等,以达到设计要求。

4.2 炉渣的利用在炼铁过程中产生的矿渣可以进行综合利用。

常见的利用方式有水泥生产、填埋等。

结论工业炼铁是将铁矿石转化为纯净铁的过程,涉及到原料准备、高炉冶炼、炼铁过程以及产品产出等多个环节。

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。

高炉炼铁有关知识点总结

高炉炼铁有关知识点总结

高炉炼铁有关知识点总结高炉的结构高炉通常由筒体、风口、鼓风系统、炉缸、矿铁料装料系统、取料系统、炉喉、排放系统、炉内煤气系统等部分组成,结构比较复杂。

其中,筒体是整个高炉的主体,可分为炉围、炉缸、熔铁坑等部分。

炉围是高炉的外壁,由耐火砖及助熔材料构成,用于承受高炉温度和循环水冷却的冷却水。

炉缸和熔铁坑是高炉内部主要部分,用于反应炼铁矿石和还原剂,产生铁水及炉渣。

高炉的操作过程1. 上料:矿石、焦炭、燃料和熔剂(通常是石灰石)按照一定的配比通过上料装置(如料斗、皮带等)连续地进入高炉。

2. 加热还原:上料后,高炉内的还原剂引起矿石中的氧逐渐被还原为金属铁。

3. 熔融:当高炉内的温度达到一定程度时,产生的铁和炉渣开始融化,形成铁水和炉渣。

4. 放料:铁水在高炉熔铁坑中逐渐积聚,当积聚到一定程度后,通过取料装置将铁水、炉渣和炉渣渣共同取出。

5. 炉缸清理:定期清理高炉炉缸内的残留物,保持高炉的正常运行。

高炉炼铁的原理高炉的炼铁过程主要包括矿石还原、熔融和分离矿铁料的三个基本过程。

矿石还原是矿石中的氧被还原剂(焦炭等)还原成金属铁的过程;熔融是指矿石和还原剂在高温下熔化并分离成铁水和炉渣的过程;分离是指通过物理和化学手段将铁水和炉渣分离的过程。

这些过程需要在高炉内同时进行,通过严格控制温度、气氛和原料成分等参数,才能保证最终产生高品质的铁水。

高炉炼铁的控制技术1. 鼓风系统:鼓风系统是高炉炼铁的核心部分,通过鼓风系统将空气送入高炉内,提供氧气用于矿石还原和燃烧还原剂。

控制鼓风系统的鼓风量和温度是保证高炉正常运行的重要手段。

2. 燃烧系统:燃烧系统主要指高炉内焦炭的燃烧过程,提供热量用于矿石还原和炉渣熔化。

控制燃烧系统的燃烧效率和热量平衡是保证高炉正常运行的关键。

3. 温度控制:高炉内部有多个测温点,通过测温点采集到的数据,可以对高炉内部的温度进行实时监控和控制,保证高炉操作在安全稳定的温度范围内。

4. 负压控制:通过调节高炉的负压,可以影响高炉内气氛的组成和流动状况,保证高炉内的气氛对炼铁有利。

炼铁基础知识点总结

炼铁基础知识点总结

炼铁基础知识点总结
炼铁的基本流程可以分为矿石选矿、烧结、炼铁和精炼四个阶段。

首先,通过选矿厂将矿石中的杂质和有用的矿石分离出来;然后,采用烧结工艺将矿石进行烧结,使其成为适合高炉使用的团矿;接着,在高炉中进行还原反应,将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁;最后,对冶炼后得到的生铁进行精炼,去除杂质,制成合格产品。

具体来说,炼铁的主要过程包括矿石的破碎、除尘、选矿、热风炉煤气的预处理、烧结、高炉冶炼等。

在这些过程中,需要用到很多设备和材料,例如高炉炉料、石灰石、焦炭、风口、鼓风机、炉渣、渣铁、矿尘等。

炼铁工艺的发展经历了漫长的历史,现代炼铁工艺已经非常成熟,可以达到高效、低能耗和环保的要求。

随着科技的发展和材料的进步,炼铁工艺将不断地得到改进和完善。

总的来说,炼铁是冶金工业中的一个重要环节,其工艺水平将直接影响到冶金产品的质量和产量。

因此,炼铁工艺的研究和应用是冶金领域的一个重要课题,对于提高工业生产效率,节约能源,减少污染具有重要的意义。

炼铁人必备的高炉炼铁生产工艺知识!

炼铁人必备的高炉炼铁生产工艺知识!

炼铁人必备的高炉炼铁生产工艺知识!一、高炉炼铁主要工艺设备高护炼铁主要由高炉本体及其他辅助设备组成,其组成有: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,般要到一代寿命终了时才停炉。

1、高炉本体密闭的高炉本体是冶炼生铁的主体设备。

是由耐火材料砌筑成竖式圆筒形,外有钢板炉壳加固密封,内嵌冷却设备保护。

高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。

2、供料设备高炉上料是炼铁高炉系统中最重要的一环,及时、准确的配料、上料是保证高炉产量和产品质量的前提。

3、送风设备高炉送风系统包括:鼓风机、冷风管路、热风炉、热风管路以及管路上的各种阀门等。

其中鼓风机和热风炉是送风系统的主要设备。

①高炉鼓风机高炉鼓风机是高炉最重要的动力设备。

它不但直接提供高炉冶炼所需的氧气,而且提供克服高炉料柱阻力所需的气体动力。

②高炉热风炉热风炉是为高炉加热鼓风的设备,是现代高炉不可缺少的重要组成部分。

现代热风炉是一种器热式换热器。

目前风温水平为1000C~1200 C,高的为1250 C-1350 C,最高可达1450 C~1550 C。

4、喷吹设备高炉喷吹主要有固体燃料、液体燃料、气体燃料,可单独喷吹也可混合喷吹。

我国高炉以喷煤为主,其工艺流程一般包括煤粉的制备、煤粉的喷吹。

5、渣铁处理设备高炉渣铁处理系统主要包括:炉前工作平台、出铁场、渣及铁沟、开口机、泥炮、堵渣机、铸铁机、炉渣处理设备、铁水罐等。

出铁场一般比风口平台低约1.5m.由铁口到砂口(撤渣器或渣铁分离器)的一段为主沟。

6、煤气处理设备高炉煤气的回收除尘系统包括:炉顶煤气上升管、下降管、煤气遮断阀或水封、除尘器、脱水器。

高压操作高炉还有高压阀组等。

高炉炼铁的基本原理与工艺流程

高炉炼铁的基本原理与工艺流程

高炉炼铁的基本原理与工艺流程高炉炼铁是指通过高炉设备将铁矿石转化为铁的过程。

它是现代工业生产中铁制品的主要来源之一,具有重要的经济意义。

本文将介绍高炉炼铁的基本原理与工艺流程。

一、高炉炼铁的基本原理高炉炼铁的基本原理是利用高温下的化学反应将铁矿石还原成金属铁。

在高炉中,铁矿石经过冶炼过程,通过高温和还原剂的作用,使得其中的铁氧化物被还原为金属铁,并与其他元素形成铁合金。

高炉炼铁的还原反应是一个复杂的过程,包括多个步骤。

首先,铁矿石与还原剂(一般为焦炭)在高温下发生氧化还原反应,将铁矿石中的氧气与还原剂中的碳发生反应生成一氧化碳和二氧化碳。

然后,一氧化碳与铁矿石中的铁氧化物发生反应,使其还原为金属铁。

最后,金属铁与其他元素形成铁合金。

二、高炉炼铁的工艺流程高炉炼铁的工艺流程一般包括铁矿石的预处理、炉料配制、高炉内的冶炼过程和铁水的处理等步骤。

1. 铁矿石的预处理铁矿石通常经过矿石选矿、破碎、磁选等步骤的预处理。

选矿是将原始铁矿石中的有用矿物与杂质进行分离的过程,以提高铁的品位。

破碎过程将大块的铁矿石破碎成为适合冶炼的小颗粒。

磁选则是利用磁力将磁性矿物与非磁性矿物分离。

2. 炉料配制炉料配制是将预处理后的铁矿石与还原剂(焦炭)、矿石烧结等辅助原料按照一定比例配制成为高炉的进料。

配制过程中需要根据铁矿石的品位、还原剂的质量等因素进行合理的配比,以保证炼铁过程的效果。

3. 高炉内的冶炼过程高炉内的冶炼过程是高炉炼铁的核心环节。

在高炉内,炉料由上部的料槽加入,并由炉底的鼓风口进入。

在高炉内,料层中的铁矿石与还原剂经过一系列的燃烧和还原反应,发生冶炼和还原,最终生成铁水和炉渣。

炉渣由高炉底部排出,而铁水则从高炉的铁口流出,进入下一步的处理。

4. 铁水的处理铁水是高炉炼铁的产物之一,但其中含有一定的杂质,需要进行进一步的处理。

首先,通过除渣工艺将铁水中的炉渣分离出去,得到较为纯净的铁水。

然后,将铁水进行调质处理,加入适量的合金等元素,以调整铁的成分和性能,得到所需的铁产品。

化学炼铁的知识点总结

化学炼铁的知识点总结

化学炼铁的知识点总结1. 炼铁工艺炼铁工艺主要包括高炉法和直接还原法两种主要方法。

(1)高炉法高炉法是一种以焦炭为还原剂,热量和炭素源的炼铁方法。

其主要工艺过程包括炉料装填、预热、还原、熔融和排渣等阶段。

在高炉内,矿石和焦炭在高温条件下反应生成熔融铁和炉渣,通过不同密度的分层,完成铁和炉渣的分离。

(2)直接还原法直接还原法是指利用气体还原剂(如CO和H2)直接将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁的方法。

这种方法可分为煅烧法和气相还原法两种。

在煅烧法中,将粉末状的铁矿石在高温下加热,使氧化铁被还原为金属铁。

而气相还原法则是通过气体还原剂直接将氧化铁还原为金属铁,常见的设备有旋转窑等。

2. 反应原理炼铁过程中涉及的主要反应包括还原反应、煅烧反应和熔融反应等。

(1)还原反应还原反应是指将金属氧化物还原为金属的反应。

在炼铁过程中,主要的还原反应包括Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2和Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2等。

这些反应是高炉法和煅烧法中最主要的反应过程,通过这些反应,使氧化铁逐步还原为金属铁。

(2)煅烧反应煅烧反应是指在高温下,金属氧化物发生分解或变化的反应。

在炼铁过程中,铁矿石的煅烧反应主要包括FeCO3 → FeO + CO2和Fe3O4 → Fe2O3 + O2等。

这些反应主要发生在高温条件下,为后续的还原反应提供条件。

(3)熔融反应熔融反应是指物质在高温下融化的反应过程。

在高炉法中,熔融反应主要发生在铁和炉渣之间,形成两相分离的现象。

而在直接还原法中,熔融反应则是指将金属铁从矿石中提取出来,并形成合金的过程。

3. 设备及其应用炼铁过程涉及的设备主要包括高炉、煅烧炉、还原炉等。

(1)高炉高炉是用于进行高炉法炼铁的主要设备。

它由炉体、风口、出铁口、出渣口等部分组成,通过炉料装填、炉料预热、还原和熔融等过程,从铁矿石中提取出高品质的铁。

高炉的主要应用领域包括冶金工业和金属加工工业等。

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。

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高炉炼铁基本知识(3)
高炉炼铁用原料
(烧结矿、球团矿、熔剂和辅助原 料)
高炉对炼铁精料的要求
精料 精料是指原燃料入高炉前,采取措施使它们的
质量优化,成为满足高炉强化冶炼要求的炉料, 在高炉冶炼使用精料后可获得优良的技术经济 指标和较高的经济效益。做好精料工作的内容 提法很多,常见的提法就是六字方针,即“高、 熟、净、小、匀、稳”,也就是入炉品位要高, 多用烧结矿和球团矿,筛除小于5mm的粉末, 控制入炉矿的上限,保证粒度均匀,化学成分 稳定等。较全面的提法是“渣量小于300kg/t; 成分稳定、粒度均匀;具有良好的冶金性能; 炉料结构合理。”
其次,烧结过程中可以利用富矿粉、高炉炉尘、转 炉炉尘、轧钢皮、铁屑、硫酸渣等其他钢铁及化工 工业的若干废料,使这些废料得到有效利用,做到 变“废”为宝,变“害”为利。 再次,经过烧结生产制成的烧结矿,与天然矿相比, 粒度合适,还原性和软熔性好,成分稳定,造渣性 能良好,保证了高炉生产的顺行。 最后,烧结过程可以除去80%~90%的S和部分F、As 等有害杂质,大大减轻了高炉冶炼过程中的脱硫任 务,提高了生铁质量。
3、国产球团和进口球团的比较 (1)、比进口矿品位低3~5%、SiO2含量高3~4%; (2)、我国球团矿的精矿粉粒度0.074mm(-200目 )的只有60~80%,比表面积小,大部分在 1000cm2/g左右,造球困难,靠多加膨润土来弥补, 大部分厂家添加量在5%以上,而每多配加1%膨润土, 就使球团矿的品位降低0.6%。国外造球用精矿粉的 比表面积达到1500~1700cm2/g,膨润土添加量在 0.5%左右; (3)、球团矿焙烧不均匀,尤其是用竖炉焙烧的 球团矿; (4)、部分竖炉生产的球团矿的强度差,FeO含量 高,冶金性能差
3、烧结矿的分类
根据烧结矿碱度,可分为普通烧结故、自熔 性烧结矿、高碱度烧结矿和超高碱度烧结 矿。烧结矿碱度小于1.0的为普通烧结矿, 碱度在1.0~1.6的为自熔性烧结矿,碱度大 于1.6的为高碱度烧结矿,碱度在2.5以上的 为超高碱度烧结矿。高炉一般根据自身的 条件采用有同碱度的烧结矿。
4、烧结用原料 (1)含铁原料,包括铁精矿、富矿粉、烧结 返矿、高炉炉尘及工业废料如铁屑、轧钢铁皮、 硫酸渣等。
三、剂
1、熔剂的作用 由于高炉造渣的需要,高炉配料中常加入一 定数量的助熔剂,简称熔剂。其目的是使 脉石中高熔点氧化物(SiO2 1713℃、Al2O3 2050℃、CaO 2570℃)生成低熔点化合物, 形成流动性良好的炉渣,达到渣铁分离和 去除有害杂质的目的。
2、高炉用熔剂的种类
根据矿石中脉石和燃料灰分成分不同,以及
6、高炉冶炼对烧结矿的要求: (1)品位高。高品位能提高产量,降低度渣量,利于高炉
操作,降低焦比。 (2)强度高。强度高能减少炉尘吹出量,利于高炉顺
行。 (3)碱度高。高碱度烧结矿强度好,还原性好,改善
造渣过程,软熔温度高,软熔区间窄,利于高炉顺行。 (4)还原性好。还原性好,矿石易还原,降低焦比。 (5)成分稳定。主要是含铁量、碱度和FeO这三个指标
稳定,有利于稳定炉温,炉况顺行,节约焦炭。 (6)料度均匀。料度越均匀,炉内的透气性越好,利
于高炉顺行和炉料还原。 (7)冶金性能好。即要求烧结矿的低温粉化和低温还
原粉化率低,软熔温度高,软化区间窄。 (8)有害杂质少。即S、P含量少,保证生铁质量。
二、球团矿
1、球团矿定义 球团矿是细精矿粉(-200目,即粒度 0.074mm的矿粉占80%以上、比表面积在 1500cm2/g以上)加入少量的添加剂混合后, 在造球上加水,依靠毛细力和旋转运动的 机械力造成直径8~16mm的生球,然后在 焙烧设备上干燥,在高温氧化性气氛下 Fe2O3再结晶的晶桥键固结成的品位高、强 度好、粒度均匀的球状炼铁原料。
(5)、自然堆角小在24°~27°,在高炉内布料易滚向炉子中心; (6)、含硫很低,因为在强氧化性气氛下焙烧,可以去除原料中 95~99%的硫; (7)、具有还原膨胀的缺点,在有K2O、Na2O等催化的作用下会出 现异常膨胀;
(8)、酸性氧化球团矿的软熔性能较差,即它的软化开始温度低, 软熔温度区间窄,但它仍比天然富块矿的好,仍是合适炉料结构中高 碱度烧结矿的最佳搭配料。
(2)燃料,主要是煤和焦粉,要求含碳量高, 粒度合适(1~3mm) (3)熔剂,通常有石灰石、生石灰、消石灰、 白云石、轻烧白云石、蛇纹石等。对它们总的 要求是有效成分高,有害成分少,粒度合适 (1~3mm)。
5、评价烧结矿的指标 (1)、烧结矿品位。是指烧结矿含铁量高低, 一般指扣除烧结矿中的碱性氧化物含量以后的 含铁量。 (2)、烧结矿碱度。 (3)、烧结矿还原性。 (4) 烧结矿转鼓指数,它是指烧结矿在常温 下抗磨剥和抗冲击能力的指标。 (5)、烧结矿落下强度:表示烧结矿抗冲击 能力的指标。 (6)、烧结矿热还原粉化率。指烧结矿在 400~600℃还原条件下的机械强度。 (7)、软熔性能。
2、球团矿的特点
(1)、使用品位很高的精矿粉生产,酸性氧化球团矿的品位可达68%, SiO2在1%~2%; (2)、无烧结矿具有的大气孔所有气孔都以微气孔形式存在,有利 于气-固相还原;
(3)、FeO含量低(一般在1%左右),矿物主要是Fe2O3,还原性好; (4)、冷强度好,每个球可耐2800~3600N(300~400kg·f)的压力粒 度均匀,运输性能好;
冶炼生铁品种和质量的要求,高炉使用的 熔剂有碱性的石灰石(CaCO3)、白云石[ (Ca、 Mg)CO3];酸性的硅石(SiO2)。还有兼作含 MgO和酸性熔剂的镁橄榄石和蛇纹石 (3MgO·2 SiO2·2H2O),以及洗炉用的莹石 (CaF2) 等。近年来也有用转炉钢渣代替石灰 石和白云石作为熔剂调炉渣碱度的。
一、烧结矿
1、烧结矿定义 广义的烧结是一定温度下靠固体联结力将 散状粉料固结成块状的过程。炼铁领域内 的烧结是指把铁矿粉和其他含铁物料通过 熔化物固结成具有良好冶金性能的人造块 矿的过程,它的产生物就是烧结矿。
2、烧结的意义 首先,烧结生产是一种人造富矿的生产过程,有了 这种造 块方法,自然界中大量存在的贫矿便可通过 选矿和烧结成为能满足高炉冶炼要求的优质人造富 矿,从而使自然资源得到充分利用
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