高炉炼铁基本原理及工艺
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（3）P的还原
P100%还原入铁，只有通过控制原料中的P含量来 控制P含量。
（4）含Ti矿的冶炼 TiO2→Ti2O3→TiO→Ti→Ti（C，N）固熔体使炉渣
粘稠
25
（二）造渣与脱S
1.造渣的概念与作用 概念： 根据脉石、焦碳灰份组成及数量，选择适当的熔剂， 形成具有一定性能的炉渣。 作用： （1）促进或抑制某些化学反应 （2）保护炉墙（高炉长寿） 2.造渣过程 （1）初渣： 由软化前沿至熔化前沿生成 生矿：成分不均匀，软熔区间大操作困难 酸性烧结矿：成分较均匀，但初渣为酸性 碱性烧结矿：成分可预定，存在一定CaO，流动性好。
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三、铁矿烧结及球团的基本原理、工艺
（一）烧结料组成：
（1）含铁料：精矿粉200目以下（考虑成球性）、富矿粉 （5~8mm，烧结中的骨架）、其他（炉尘、轧钢皮等） （2）熔剂：以CaO为主， CaO ↑1%，烧结产量↑ 3%
（3）燃料：焦粉、无烟煤3~5%，20%可进行金属化烧结（低 品位矿石冶炼——可持续发展问题） （4）返矿：烧结机机尾筛下物（未烧透——影响成品率）
6
中性
(3)熔剂的质量要求
①碱性氧化物含量（CaO+MgO≥52%） 概念：石灰石有效熔剂性 CaO（有效）=CaO（石灰石）-R×SiO2（石灰石）
②S、P↓ S（0.01~0.08%），P（0.001~0.03%）
③减少CaCO3入炉： 原因：a. 高温分解吸热，是高炉炉温下降 b. CO2+C=2CO，消耗焦炭 c. CO2会冲淡CO浓度 造成焦比K增加。
4.精料的含义：“高、稳、熟、小、匀、净”方 针
高： （ 1 ）矿石品位高（天然矿 62% ，烧结矿 57% ，球团矿 60%）渣量降低300KG/T铁 （2）固定炭高，灰份≤10% （3）还原性好：烧结矿中FeO ≤10% （4）机械强度高：转鼓指数、高温强度、软熔温度 稳：化学成分稳定（TFe、R） 熟：增加熟料率↑1%，η↑0.3%，焦比↓1.2kg/tFe 小、匀、净：平均粒度差小、杂质少 日本称为“整粒”处理
3.非铁元素的还原 （1）Mn的还原： ①一般规律： MnO2→（550℃间还）→Mn2O3→（1100 ℃ 间还） →Mn3O4→（1000 ℃间还） →MnO→（1200 ℃直接还原） →Mn
②Mn还原的特点：间接还原放热大，使炉顶温度↑ 直接还原吸热大，使焦比↑ ③控制Mn还原的手段：提高炉缸温度，但会使Mn的挥发损 失↑ 提高炉渣R 生铁中保持一定[Si]
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（三）Baidu Nhomakorabea结过程的特点
1.燃料燃烧需空气过剩，过剩系数α=1.4~1.5（燃料分布较 稀疏） 2.一般情况下烧结保持弱氧化气氛（金属化烧结除外） 3.烧结过程存在自动蓄热作用（可以考虑采用上高下低的分 层配炭） 4.存在传热速度与燃烧速度的同步问题 5.存在如何减少“过湿”现象的问题 6.存在有害杂质S的去除问题（S由易去除S化物转化为硫酸 盐的问题） 7.存在选用何种液相体系作为固结成型机理问题 8.如何解决还原性与强度矛盾的问题
30
30 25
P，S↓易 还原
P ↑易还原 P，S↓熔 烧后易还原
2
各类铁矿石图
磁铁矿 褐铁矿
赤铁矿
菱铁矿
3
⑴品位： 含铁量，理论上品位↑ 1% ，
焦比↓2%，产量↑ 3%
⑵脉石成分： SiO2 、 Al2O3↓越好（须
重视Al2O3 ），MgO ↑越好 K、Na
⑶有害杂质：S、P、Cu、Pb、Zn、As、 ⑷有益元素：Mn、V、Ni、Cr
14
（四）强化烧结的措施
1.改善透气性：适宜的水分、延长混料时间、小球烧结、预热 混合料 2.提高抽风负压：但需考虑电耗成本增加问题 3.高压烧结：增加气体质量流量 4.热风烧结：可部分解决还原性与强度之间的矛盾 5.加入稳定剂：P类、B类、Mn、V类
6.提高R：铁酸钙理论，即控制液相成分，但不利于脱S
（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
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3.高炉用燃料焦碳：
①主要作用： 作为高炉热量主要来源的60~80%，其它的由热风提供 提供还原剂C、CO 料柱骨架，保证透气性、透液性 ②质量要求： 含炭量：C↑灰份↓→→渣量↓、强度↑、反应性↓ →→焦比↓ 含S量：生铁中[S]80%±来源于焦碳 强 度：M40、M10 ③粒度组成： 焦丁的利用及混装过渡区的问题 ④成分稳定（特指水分）： 干熄焦技术（宝钢） ⑤焦碳反应性： C+CO2=2CO 开始反应的高低快慢 → 影响间接还原区的范围，从 而影响焦比。 8
（1）作用： 形成低熔点易流动的炉渣、脱S（碱性熔剂） （2）种类：
使用条件及作用
碱性
酸性
铁矿中脉石为酸性氧化物，包括：石灰石、白云石、石灰
铁矿中脉石为碱性氧化物，主要为：SiO2（只在炉况失常 时使用——（Al2O3）≥18%或排碱时） 高Al熔剂，主要为：含Al2O3高的铁矿（只在降低炉渣流动 性时使用）
一、高炉主要技术经济指标
1、利用系数: η=P（高炉昼夜产铁量）/Vu（高 炉有效容积）t/m3.d） 2、焦比 : K=Q（昼夜焦碳用量）/P （现主要核算 综合焦比） 3、冶炼强度: I=Q/Vu （反应焦碳的燃烧能力） 4、休风率:计划外的检修时间占规定作业时间的百 分比（≤2%） 5、生铁成本：原料占80%左右 6、一代炉龄：高炉点火开炉→停炉大修历经时间 （与耐材砌筑、I有关）
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（三）风口前C的燃烧
1.风口前C燃烧的意义 占总C量的70%，其它碳用于： 直接还原：（FeO）+C=[Fe]+CO （MnO）+C=[Mn]+CO （CaO）+[S]+C=CaS+CO ↓ 使煤气中CO增加 CO2、H2O的气化： CO2+C=2CO H2O+C=H2+CO ↓ 吸热、使焦碳强度下降 意义：（1）提供热量80% （2）提供还原剂 （3）影响炉料下降、软熔带形状、煤气利用、冶炼指标。
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2.炉腹区煤气流 炉腹区压差（ΔP）较大的原因，存在液态渣铁的动滞留（与冶 炼强度I有关）和静滞留（与炉渣的物化性质有关），易形成液 泛现象（flood）。 为避免液泛现象要求： （1）渣量小→品位高、I小 （2）提高焦碳质量 （3）煤气流速小 （4）初渣粘度小，保证一定（FeO）含量 3.炉顶煤气的分布： （1）边缘气流→ 煤气利用差 （2）中心气流→ 煤气利用一般考虑大喷煤应以发展中心为主 （3）两道气流→中心、边缘都有一定发展，传统型 （4）管道气流→煤气分布失常 50~60年代双锋为主（低I、原料差，以顺行为主） 60~70年代平锋为主（I↑） 现代以中心开放为主→VU ↑、大喷煤需要
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（四）炉料与煤气运动 1.炉料下降的条件： （1）自由空间的形成 ①C的燃烧 ②渣铁排放 ③下料中重新排列 ④炉料软熔 （2）炉料下降的力学分析 P=P料-P摩-P浮-P气 =P有效-P气 P＞0 顺行 P≤0 悬料，难行 P料~品位↑，焦碳负荷↑， P料↑ P摩~炉墙与炉料，炉料与炉料，H/D（设计问题） P浮~料柱浸泡在渣铁中产生，勤放渣铁 P气~上升煤气对料柱的支撑力
1.高炉炉内状况
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（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） 20 贝波反应：C+CO2=2CO
32
4.上部调剂 （1）合理布料的意义： ①影响料柱的空隙度 ②不人为调整将产生偏析，煤气自动边缘分布
（2）影响因素： ①布料设备 ②装料制度： 包括：料线、批重、装料次序
33
（五）高炉能量利用 1.评价方法： （1）燃料比 （2）rd （3）C的利用程度ηco 2.煤气上升过程中的变化
7.厚料层烧结：充分利用自动蓄热作用（条件：预热混合料、 低水原则）
8.双层烧结：二次点火，设备复杂
9.料面插孔烧结：提高透气性
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四、高炉冶炼基本原理
（一）高炉还原过程 （二）造渣与脱S （三）风口前C的燃烧 （四）炉料与煤气运动 （五）高炉能量利用
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高炉的五大系统
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高炉炉型
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（一）高炉还原过程
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二、高炉冶炼原、燃料及熔剂
1.铁矿石种类及质量评价
成分 磁
Fe3O4
理论含铁量 实际富矿含 最低工业品 % 铁% 位% 72.4 45~70 20~25
冶炼性能 P，S↑难 还原
赤
褐 菱
Fe2O3
n Fe2O3.mH2O FeCO3
70
55.2~66.1 48.2
55~60
37~55 30~40
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2.铁的间接还原与直接还原 （1）间接还原：用CO、H2为还原剂还原铁的氧化物， 产物无CO2、H2O的还原反应。 特点：放热反应 反应可逆 （2）直接还原：用C作为还原剂，最终气体产物为CO的 还原反应。 特点：强吸热反应 反应不可逆 （3）直接、间接还原区域划分：取决于焦碳的反应性 低温区 ＜800℃基本为间接还原 中温区 800~1100℃共存 高温区 ＞ 1100℃全部为直接还原 （4）用直接还原度rd、间接还原度ri来衡量高炉C素利用 好坏，评价焦比。 22
23
（2）Si的还原 ①生铁中[Si]的要求： 制钢铁[Si]≤0.6 铸造铁1.25≤[Si]≤4.25 ② Si 还原的特点： 大量吸热 全部直接还原 焦比K↑ ③ Si 还原的途径： 气化还原： SiO2+C=SiO（g）+CO SiO（g）+[C]=[Si]+CO 渣铁反应：（SiO2）+2[C]=[Si]+2CO ④控制Si 还原的因素： 提高炉缸温度利于Si 的还原 ↓炉渣R利于Si的还原
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2.燃烧带大小的控制—下部调剂 （1）影响燃烧带大小的因素： ①C的燃烧速度（一般认为影响不大） ②布料状态（中心堆积，燃烧带小；中心疏松，燃 烧带大） ③鼓风动能EK的大小 （2）影响EK的因素： ①风量↑，EK ↑ ②风温↑，体积膨胀，质量流量↓ ，EK ↓ 风温↑ ，速度↑ ， EK ↑ 总体EK 略有变化 ③风压↑ ， EK ↓ ④风口截面积S ↓， EK ↑
4
⑸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。 5
2. （助）熔剂
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（2）中间渣： 初渣向下温度升高，（FeO）被还原，并吸收CaO，R↑
（3）终渣：
主要成分： （SiO2）+（Al2O3）+（CaO）+（MgO）＞95%， （FeO）＜1%
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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
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（二）烧结料层结构
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1.烧结矿层：随烧结过程进行不断加厚，抽入空气过冷使 烧结矿骤冷将影响烧结矿强度。
2.燃烧层：主要反应为：C的燃烧、MCO3分解、FeS2氧 化、形成液相、铁氧化物分解还原氧化。（由于液相 的产生使该层透气性变差）
3.预热层：主要反应为：氧化还原、结晶水分解、部分 MCO3分解 4.干燥层：主要为烧结料中水分蒸发，易使烧结料球破坏 5.过湿层：原始混合料层，水分凝聚，影响料层透气性
（3）P的还原
P100%还原入铁，只有通过控制原料中的P含量来 控制P含量。
（4）含Ti矿的冶炼 TiO2→Ti2O3→TiO→Ti→Ti（C，N）固熔体使炉渣
粘稠
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（二）造渣与脱S
1.造渣的概念与作用 概念： 根据脉石、焦碳灰份组成及数量，选择适当的熔剂， 形成具有一定性能的炉渣。 作用： （1）促进或抑制某些化学反应 （2）保护炉墙（高炉长寿） 2.造渣过程 （1）初渣： 由软化前沿至熔化前沿生成 生矿：成分不均匀，软熔区间大操作困难 酸性烧结矿：成分较均匀，但初渣为酸性 碱性烧结矿：成分可预定，存在一定CaO，流动性好。
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三、铁矿烧结及球团的基本原理、工艺
（一）烧结料组成：
（1）含铁料：精矿粉200目以下（考虑成球性）、富矿粉 （5~8mm，烧结中的骨架）、其他（炉尘、轧钢皮等） （2）熔剂：以CaO为主， CaO ↑1%，烧结产量↑ 3%
（3）燃料：焦粉、无烟煤3~5%，20%可进行金属化烧结（低 品位矿石冶炼——可持续发展问题） （4）返矿：烧结机机尾筛下物（未烧透——影响成品率）
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中性
(3)熔剂的质量要求
①碱性氧化物含量（CaO+MgO≥52%） 概念：石灰石有效熔剂性 CaO（有效）=CaO（石灰石）-R×SiO2（石灰石）
②S、P↓ S（0.01~0.08%），P（0.001~0.03%）
③减少CaCO3入炉： 原因：a. 高温分解吸热，是高炉炉温下降 b. CO2+C=2CO，消耗焦炭 c. CO2会冲淡CO浓度 造成焦比K增加。
4.精料的含义：“高、稳、熟、小、匀、净”方 针
高： （ 1 ）矿石品位高（天然矿 62% ，烧结矿 57% ，球团矿 60%）渣量降低300KG/T铁 （2）固定炭高，灰份≤10% （3）还原性好：烧结矿中FeO ≤10% （4）机械强度高：转鼓指数、高温强度、软熔温度 稳：化学成分稳定（TFe、R） 熟：增加熟料率↑1%，η↑0.3%，焦比↓1.2kg/tFe 小、匀、净：平均粒度差小、杂质少 日本称为“整粒”处理
3.非铁元素的还原 （1）Mn的还原： ①一般规律： MnO2→（550℃间还）→Mn2O3→（1100 ℃ 间还） →Mn3O4→（1000 ℃间还） →MnO→（1200 ℃直接还原） →Mn
②Mn还原的特点：间接还原放热大，使炉顶温度↑ 直接还原吸热大，使焦比↑ ③控制Mn还原的手段：提高炉缸温度，但会使Mn的挥发损 失↑ 提高炉渣R 生铁中保持一定[Si]
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（三）Baidu Nhomakorabea结过程的特点
1.燃料燃烧需空气过剩，过剩系数α=1.4~1.5（燃料分布较 稀疏） 2.一般情况下烧结保持弱氧化气氛（金属化烧结除外） 3.烧结过程存在自动蓄热作用（可以考虑采用上高下低的分 层配炭） 4.存在传热速度与燃烧速度的同步问题 5.存在如何减少“过湿”现象的问题 6.存在有害杂质S的去除问题（S由易去除S化物转化为硫酸 盐的问题） 7.存在选用何种液相体系作为固结成型机理问题 8.如何解决还原性与强度矛盾的问题
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30 25
P，S↓易 还原
P ↑易还原 P，S↓熔 烧后易还原
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各类铁矿石图
磁铁矿 褐铁矿
赤铁矿
菱铁矿
3
⑴品位： 含铁量，理论上品位↑ 1% ，
焦比↓2%，产量↑ 3%
⑵脉石成分： SiO2 、 Al2O3↓越好（须
重视Al2O3 ），MgO ↑越好 K、Na
⑶有害杂质：S、P、Cu、Pb、Zn、As、 ⑷有益元素：Mn、V、Ni、Cr
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（四）强化烧结的措施
1.改善透气性：适宜的水分、延长混料时间、小球烧结、预热 混合料 2.提高抽风负压：但需考虑电耗成本增加问题 3.高压烧结：增加气体质量流量 4.热风烧结：可部分解决还原性与强度之间的矛盾 5.加入稳定剂：P类、B类、Mn、V类
6.提高R：铁酸钙理论，即控制液相成分，但不利于脱S
（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
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3.高炉用燃料焦碳：
①主要作用： 作为高炉热量主要来源的60~80%，其它的由热风提供 提供还原剂C、CO 料柱骨架，保证透气性、透液性 ②质量要求： 含炭量：C↑灰份↓→→渣量↓、强度↑、反应性↓ →→焦比↓ 含S量：生铁中[S]80%±来源于焦碳 强 度：M40、M10 ③粒度组成： 焦丁的利用及混装过渡区的问题 ④成分稳定（特指水分）： 干熄焦技术（宝钢） ⑤焦碳反应性： C+CO2=2CO 开始反应的高低快慢 → 影响间接还原区的范围，从 而影响焦比。 8
（1）作用： 形成低熔点易流动的炉渣、脱S（碱性熔剂） （2）种类：
使用条件及作用
碱性
酸性
铁矿中脉石为酸性氧化物，包括：石灰石、白云石、石灰
铁矿中脉石为碱性氧化物，主要为：SiO2（只在炉况失常 时使用——（Al2O3）≥18%或排碱时） 高Al熔剂，主要为：含Al2O3高的铁矿（只在降低炉渣流动 性时使用）
一、高炉主要技术经济指标
1、利用系数: η=P（高炉昼夜产铁量）/Vu（高 炉有效容积）t/m3.d） 2、焦比 : K=Q（昼夜焦碳用量）/P （现主要核算 综合焦比） 3、冶炼强度: I=Q/Vu （反应焦碳的燃烧能力） 4、休风率:计划外的检修时间占规定作业时间的百 分比（≤2%） 5、生铁成本：原料占80%左右 6、一代炉龄：高炉点火开炉→停炉大修历经时间 （与耐材砌筑、I有关）
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（三）风口前C的燃烧
1.风口前C燃烧的意义 占总C量的70%，其它碳用于： 直接还原：（FeO）+C=[Fe]+CO （MnO）+C=[Mn]+CO （CaO）+[S]+C=CaS+CO ↓ 使煤气中CO增加 CO2、H2O的气化： CO2+C=2CO H2O+C=H2+CO ↓ 吸热、使焦碳强度下降 意义：（1）提供热量80% （2）提供还原剂 （3）影响炉料下降、软熔带形状、煤气利用、冶炼指标。
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2.炉腹区煤气流 炉腹区压差（ΔP）较大的原因，存在液态渣铁的动滞留（与冶 炼强度I有关）和静滞留（与炉渣的物化性质有关），易形成液 泛现象（flood）。 为避免液泛现象要求： （1）渣量小→品位高、I小 （2）提高焦碳质量 （3）煤气流速小 （4）初渣粘度小，保证一定（FeO）含量 3.炉顶煤气的分布： （1）边缘气流→ 煤气利用差 （2）中心气流→ 煤气利用一般考虑大喷煤应以发展中心为主 （3）两道气流→中心、边缘都有一定发展，传统型 （4）管道气流→煤气分布失常 50~60年代双锋为主（低I、原料差，以顺行为主） 60~70年代平锋为主（I↑） 现代以中心开放为主→VU ↑、大喷煤需要
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（四）炉料与煤气运动 1.炉料下降的条件： （1）自由空间的形成 ①C的燃烧 ②渣铁排放 ③下料中重新排列 ④炉料软熔 （2）炉料下降的力学分析 P=P料-P摩-P浮-P气 =P有效-P气 P＞0 顺行 P≤0 悬料，难行 P料~品位↑，焦碳负荷↑， P料↑ P摩~炉墙与炉料，炉料与炉料，H/D（设计问题） P浮~料柱浸泡在渣铁中产生，勤放渣铁 P气~上升煤气对料柱的支撑力
1.高炉炉内状况
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（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） 20 贝波反应：C+CO2=2CO
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4.上部调剂 （1）合理布料的意义： ①影响料柱的空隙度 ②不人为调整将产生偏析，煤气自动边缘分布
（2）影响因素： ①布料设备 ②装料制度： 包括：料线、批重、装料次序
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（五）高炉能量利用 1.评价方法： （1）燃料比 （2）rd （3）C的利用程度ηco 2.煤气上升过程中的变化
7.厚料层烧结：充分利用自动蓄热作用（条件：预热混合料、 低水原则）
8.双层烧结：二次点火，设备复杂
9.料面插孔烧结：提高透气性
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四、高炉冶炼基本原理
（一）高炉还原过程 （二）造渣与脱S （三）风口前C的燃烧 （四）炉料与煤气运动 （五）高炉能量利用
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高炉的五大系统
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高炉炉型
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（一）高炉还原过程
1
二、高炉冶炼原、燃料及熔剂
1.铁矿石种类及质量评价
成分 磁
Fe3O4
理论含铁量 实际富矿含 最低工业品 % 铁% 位% 72.4 45~70 20~25
冶炼性能 P，S↑难 还原
赤
褐 菱
Fe2O3
n Fe2O3.mH2O FeCO3
70
55.2~66.1 48.2
55~60
37~55 30~40
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2.铁的间接还原与直接还原 （1）间接还原：用CO、H2为还原剂还原铁的氧化物， 产物无CO2、H2O的还原反应。 特点：放热反应 反应可逆 （2）直接还原：用C作为还原剂，最终气体产物为CO的 还原反应。 特点：强吸热反应 反应不可逆 （3）直接、间接还原区域划分：取决于焦碳的反应性 低温区 ＜800℃基本为间接还原 中温区 800~1100℃共存 高温区 ＞ 1100℃全部为直接还原 （4）用直接还原度rd、间接还原度ri来衡量高炉C素利用 好坏，评价焦比。 22
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（2）Si的还原 ①生铁中[Si]的要求： 制钢铁[Si]≤0.6 铸造铁1.25≤[Si]≤4.25 ② Si 还原的特点： 大量吸热 全部直接还原 焦比K↑ ③ Si 还原的途径： 气化还原： SiO2+C=SiO（g）+CO SiO（g）+[C]=[Si]+CO 渣铁反应：（SiO2）+2[C]=[Si]+2CO ④控制Si 还原的因素： 提高炉缸温度利于Si 的还原 ↓炉渣R利于Si的还原
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2.燃烧带大小的控制—下部调剂 （1）影响燃烧带大小的因素： ①C的燃烧速度（一般认为影响不大） ②布料状态（中心堆积，燃烧带小；中心疏松，燃 烧带大） ③鼓风动能EK的大小 （2）影响EK的因素： ①风量↑，EK ↑ ②风温↑，体积膨胀，质量流量↓ ，EK ↓ 风温↑ ，速度↑ ， EK ↑ 总体EK 略有变化 ③风压↑ ， EK ↓ ④风口截面积S ↓， EK ↑
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⑸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。 5
2. （助）熔剂
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（2）中间渣： 初渣向下温度升高，（FeO）被还原，并吸收CaO，R↑
（3）终渣：
主要成分： （SiO2）+（Al2O3）+（CaO）+（MgO）＞95%， （FeO）＜1%
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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
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（二）烧结料层结构
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1.烧结矿层：随烧结过程进行不断加厚，抽入空气过冷使 烧结矿骤冷将影响烧结矿强度。
2.燃烧层：主要反应为：C的燃烧、MCO3分解、FeS2氧 化、形成液相、铁氧化物分解还原氧化。（由于液相 的产生使该层透气性变差）
3.预热层：主要反应为：氧化还原、结晶水分解、部分 MCO3分解 4.干燥层：主要为烧结料中水分蒸发，易使烧结料球破坏 5.过湿层：原始混合料层，水分凝聚，影响料层透气性