高炉炼铁的机理及耐火材料的选择

高炉炼铁的机理及耐火材料的选择

年产量500万吨高炉炼铁车间设计毕业论文

年产量500万吨高炉炼铁车间设计毕业论文 目录 1 绪论 1.1 高炉炼铁的任务及工艺流程 (8) 1.2 高炉生产的特点及优点 (9) 1.3 设计原则和指导思想 (9) 2炼铁工艺计算 2.1 配料计算 (10) 2.2 物料平衡计算 (12) 2.3 热平衡计算 (15) 3高炉本体 3.1 高炉炉型 (19) 3.2 高炉炉衬 (20) 3.3 炉体冷却方式 (21) 3.4 冷却系统 (24) 3.5 高炉钢结构及高炉基础 (25) 4 炉顶装料制度 4.1 并罐式无钟炉顶装料设备 (29) 4.2 均压装置 (31) 4.3 探料尺 (32) 5 供料系统 5.1 矿槽、焦槽容积与数量的确定 (33) 5.2 筛分 (33) 5.3上料系统 (33) 5.4 贮矿槽下运输称量 (34)

6送风系统 6.1 鼓风机的选择 (35) 6.2 热风炉的结构 (35) 6.3 热风炉常用耐火材料 (37) 6.4 燃烧器及送风制度的选择 (37) 6.5 热风炉主要管道直径的选定 (37) 7.渣铁处理系统 7.1 风口平台及出铁场 (39) 7.2 炉前设备 (39) 7.3 炉渣处理 (41) 8 煤气除尘系统 8.1 除尘设备及原理 (44) 8.2 有关设备 (45) 8.3 重力除尘器 (45) 9 喷吹设备 9.1 设计为喷吹煤粉 (47) 9.2 高炉喷煤设备 (48) 10车间布置形式 10.1 车间布置 (50) 10.2 本设计车间平面布置形式 (50) 结束语 (52) 参考文献 (53)

1 绪论 1.1 高炉炼铁的任务及工艺流程 高炉炼铁的任务是用还原剂(焦炭、煤粉)在高温条件下将铁矿石或含铁原料还原成液态生铁的过程。高炉生产要求以最小的投入获得最大的产出,即做到高产、优质、低耗、有良好的经济效益。 高炉生产时借助高炉本体和其辅助设备来完成的。高炉本体是冶炼生铁的主体设备,它是由耐火材料砌筑的竖立式圆筒形炉体,最外层是由钢板制成的炉壳,在炉壳和耐火材料之间有冷却设备。要完成高炉炼铁生产,除高炉本体外,还必须有其他附属系统的配合,其生产工艺流程如图1-1所示。 图1-1 高炉炼铁生产工艺流程 1—矿石输送皮带机;2—称量漏斗;3—贮矿槽;4—焦炭输送皮带机;5—给料机; 6—焦粉输带机;7—焦粉仓;8—贮焦槽;9—电除尘器;10—调节阀;11—文氏管除尘器;12—净煤气放散管;13—下降管;14—重力除尘器;15—上料皮带机;16—焦炭称量漏斗;17—矿石称量漏斗;18—冷风管;19—烟道;20—蓄热室;21—热风主管;22—燃烧室; 23—煤气主管;24—混风管;25—烟筒。 (1)供料系统。包括贮矿槽、贮焦、称量与筛分等一系列设备,其任务是将

2017年高炉炼铁试题库

2017年高炉炼铁试题库 高炉炼铁试题库 一填空题 1高炉生产的主要原料是和熔剂答案铁矿石及其代用品锰矿石燃料2焦碳的高温反应性反应后强度英文缩写分别为其国家标准值应该是百分比答案CRICSR≤35≥55 3矿石中的Pb是一种有害杂质其含量一般不得超过答案01 4每吨生铁消耗的含Fe矿石中每增加1SiO2将使吨铁渣量增加答案35-40kg 5焦炭中的硫多以和的形态存在其中以形态存在的占全部硫量的67-75答案硫化物硫酸盐有机硫有机硫 6矿石的冶金性能包括性能还原膨胀性能荷重还原软化性能和熔滴性能答案还原性低温还原粉化 7炼铁的还原剂主要有三种即和答案碳一氧化碳氢 8高炉内CO不能全部转变成CO2的原因是因为铁氧化物的需要过量的CO与生成物平衡答案间接还原 9高炉内碱金属的危害根源在于它们的答案循环和富集 10选择风机时确定风机出口压力应考虑风机系统阻力和等因素答案料柱透气性炉顶压力 11停炉方法有和两种方法答案物料填充空料线打水

12高炉的热效率高达只要正确掌握其规律可进一步降低燃料消耗答案75-80 13要使炉况稳定顺行操作上必须做到三稳定即答案炉温碱度料批 14 造渣制度应根据和确定答案原燃料条件生铁品种 15 风口前每千克碳素燃烧在不富氧干风的条件下所需风量为答案444m3kg 16 开炉料的装入方法有答案炉缸填柴法填焦法半填柴法 17 影响高炉寿命的因素有筑炉材质操作制度和措施 答案冷却设备和冷却制度护炉与补炉 18 铁矿石还原速度的快慢主要取决于和的特性答案煤气流矿石 19 选择冷却壁结构型式要以为基础以防止为目的以防止冷却壁破损为措施以作为根本的原则答案热负荷内衬侵蚀和脱落高炉长寿 20 一般风温每提高100℃使理论燃烧温度升高喷吹煤粉每增加10kgt 理论燃烧温度降低答案80℃2030℃ 21 限制喷煤量的因素主要是和三个方面 答案炉缸热状态煤粉燃烧速率流体力学 22 生铁一般分为三大类即答案铸造铁炼钢铁铁合金 23 在钢材中引起热脆的元素是引起冷脆的元素是答案CuSPAs 24 在Mn的还原过程中是其还原的首要条件是一个重要条件答案高温高碱度 25 炉渣中含有一定数量的MgO能提高炉渣和答案流动性脱硫能力

高炉炼铁工艺流程(经典)61411

本文是我根据我的上传的上一个文库资料继续修改的,以前那个因自己也没有吃透,没有条理性,现在这个是我在基本掌握高炉冶炼的知识之后再次整理的,比上次更具有系统性。同时也增加了一些图片,增加大家的感性认识。希望本文对你有所帮助。 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。

2012年高炉炼铁毕业设计

(2012届) 专科毕业设计(论文)资料 湖南工业大学教务处

本次设计是根据娄底地区设计年产量为480万吨的高炉炼铁车间,该地区矿藏丰富,水资源充沛,交通发达,设计炼铁车间比较合理。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、、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H 2 造外,绝大部分是作为炼钢原料。虽然现在高炉并不是以后炼钢的发展趋势,但高炉冶金是获得生铁的重要手段。它是以铁矿石是为原料,焦炭煤粉作为燃料和还原剂,在高炉内通过燃料燃烧,氧化物中铁元素的还原以及非铁氧化物造渣等一系列复杂的物理化学过程。随着冶金技术的不断发展,对其冶炼的关键设备——“高炉”。也有了越来越严格的要求。高效率、高质量、高寿命、低能耗、低污染——是本次设计所追求的目标。 在本次设计中翻阅了大量的参考文献,相当于又系统的学习了一遍高炉的有关知识,是对高炉发展的新的具体认识和总结,是本人三年专业知识学习的一个促进过程。本次设计中得到了王建丽老师的悉心指导和帮助,本人表示非常的感谢。然而,由于本人水平有限,设计中难免有不足和纰漏之处。望各位给予指正。

第一章绪论 (1) 1.1 高炉炼铁任务及工艺流程 (1) 1.2 高炉生产的特点及优点 (2) 1.3 设计原则和指导思想 (2) 1.4 厂址及建厂条件论证 (3) 第二章炼铁工艺计算 (4) 2.1 配料计算 (4) 2.2 根据铁平衡求铁矿石需要量 (6) 2.3 渣量及炉渣成分计算 (6) 2.4 物料平衡计算 (7) 2.5 热平衡计算 (8) 第三章高炉本体 (14) 3.1 高炉炉型 (14) 3.2 高炉炉衬 (16) 3.3 炉体冷却方式 (16) 3.4 冷却系统 (19) 3.5 高炉钢结构及高炉基础 (20) 第四章炉顶装料系统 (23) 4.1 串罐式无钟炉顶装料设备 (23) 4.2 串罐式无钟炉顶的特点 (25) 第五章供料系统 (26) 5.1 高炉供料系统 (26) 5.2 储矿(焦)槽及其主要设备 (27)

炼铁试题

炼铁原理考试题 以下每题8分: 1 试述焦炭在高炉炼铁中的四个作用及对其质量的要求 1)还原剂2)发热剂3)料柱骨架4)渗碳 2 对比三种炼铁工艺,说明他们的特点 高炉:产能大,但使用焦炭,污染环境成本较低 直接还原:产能小(比如转底炉),但污染小,成本高 熔融还原:产能较直接还原高,低于高炉,污染小,如果使用铁浴法成本低,但不成熟(没有成熟案例) 3 试比较两种气态还原剂CO和H2在高炉还原过程中的特点 1)H2的还原能力随着温度的增高(810℃)也在不断提高,而且比CO强。温度低于810℃时,CO的还原能力则比H2强。这是因为>810℃时,H2对O2亲和力大于CO对O2的亲和力,<810℃时则相反。 2)H2的粘度较CO低,有助煤气流动 3)H2 52kj /mol.fe, C 250kj 4 给出水当量的定义和在高炉内沿高度的变化 单位时间内炉料和煤气温度变化1℃所吸收或放出的热量, 5比较铁的直接还原度和高炉直接还原度,分析它们描述高炉内还原情况的优缺点。 铁的直接还原度在冶炼条件基本稳定的情况下,铁的直接还原度能较灵敏地反映高炉还原过程的变化。直接还原度

直接还原度(degree of direct reduction) 高炉内直接还原发展的程度,是衡量高炉能量利用的图1直弧型板坯连铸机示例重要指标。在高炉铁矿石还原过程中凡直接消耗碳产生CO的和参与CO2+C一2CO的反应,本质上都与铁的直接还原类似,都发生在高温区,并吸收热量,使风口前燃烧碳量减少、焦比增高。 表示方法直接还原度有铁的直接还原度和高炉直接还原度两种表示方法。 铁的直接还原度从Fe(r)中以直接还原方式得到的铁量与全部还原出来的铁量之比值(rd)。它是由前苏联巴甫洛夫定义的。他认为高炉内Fe2O3一Fe3O4一FeO全部由间接还原完成,从FeO还原到金属铁一部分靠CO、H2的间接还原,其余则靠碳的直接还原, 式中Fe还为直接还原与间接还原两种方式还原出来的总铁量;Fed为直接还原的铁量;Od为直接还原各种元素夺取的氧量;OdSi,MnMn,P直接还原非铁元素夺取的氧量;OFeO一Fe由FeO还原到Fe时夺取的全部氧量;CdFe直接还原铁消耗的碳量。直接还原度与间接还原度的总和为1。也即相应的间接还原度ri=1—ra=Fei/Fe/Fe还。在冶炼条件基本稳定的情况下,铁的直接还原度能较灵敏地反映高炉还原过程的变化。 高炉直接还原度高炉内氧化物(除FeO外尚有SiO2、MnO、P2O5,以及微量元素Nb、Cr、V、Ti等的氧化物)还原过程中,以直接还原方式夺取的氧量与还原夺取的总氧量之比(Rd): 计算直接还原度的计算用于高炉配料、物料平衡及热平衡计算,对求理论焦比以及生产分析都十分重要。根据不同条件有多种计算方法。要求已知各种原燃料成分、铁水成分、鼓风含氧量和湿度以及炉顶煤气成分等。 根据直接还原消耗碳量计算(CdFe)

炼铁工-选择题723

2.高炉寿命一代炉龄中每立方米有效容积产铁量( )。 A.低寿命为3000t/m3以下高寿命为5000t/m3以上 B.低寿命为2000t/m3以下高寿命为6000t/m3以上 答案:A 3.铁水液面计操作的作用是( )。 A.测量铁水罐液面位置 B.测算实际出铁量 C.满量报警 答案:C 8.一般鼓风含氧提高( ),风口面积应缩小1.0%~1.4%。 A.1.0% B.1.5% C.2.0% D.3.0% 答案:A 9.按照炉料装入顺序,装料方法对加重边缘的程度由重到轻排列为( )。A.正同装-倒同装-正分装-倒分装-半倒装 B.倒同装-倒分装-半倒装-正分装-正同装 C.正同装-半倒装-正分装-倒分装-倒同装 D.正同装-正分装-半倒装-倒分装-倒同装 答案:D 10.炉缸边缘堆积时,易烧化( )。 A.渣口上部 B.渣口下部 C.风口下部 D.风口上部 答案:D 15.高炉的冷却水水速应使悬浮物不易沉凝,不发生局部沸腾,对水速要求( )。A.0.8~01.5m/s B.1.5~2.0m/s C.>2m/s D.>4m/s 答案:C 18.喷吹煤选择的煤种是( )。 A.烟煤 B.无烟煤 C.含结晶水高的挥发份煤 答案:C 43.碱度低于( )的烧结矿称为非自熔性烧结矿。 A.0.9 B.1.0 C.O.8 D.1.1 答案:B 46.煤气利用最差的软熔带是:( )。 A.V形 B.倒V形 C.W形 D.平形 答案:A

52.铁口泥套必须:( )。 A.坚固 B.完整 C.适宜 D.干燥 答案:BC 54.高炉结瘤时,结瘤侧第一点CO2值( )。 A.降低 B.升高 C.不变 答案:B 57.高炉生产时,铁口主要受到( )等的破坏作用。 A.高温 B.机械冲刷 C.紊流冲刷 D.化学侵蚀 答案:ABCD) 58.促进硅还原的措施有:()。 A.提高炉渣碱度 B增加炉渣中SiO2的数量 C提高高炉下部温度 D.降低高炉下部温度 答案:BC 59.耐火材料能承受温度急剧变化而( )的能力叫耐急冷急热性。 A.不破裂 B.不软化 C.不熔化 D.不剥落 答案:AD 72.高炉炉体热负荷最大的部位是( )。 A.炉缸 B.炉腹、炉腰 C.炉身 答案:B 73.软熔带是高炉透气性最差的部位,决定该区域煤气流动及分布的是( )。A.煤气利用程度 B.炉料的粒度组成 C.焦窗面积及其位置形状 答案:C 75.当高炉综合冶炼强度有较大幅度降低时,高炉鼓风动能应( )。 A.提高 B.稳定 C.适当降低 答案:C 76.大高炉风口循环区的深度(n)与炉缸直径(d)大体的关系为( )。 A.n=0.25d B.n=0.1768d C.n=0.1464d 答案:C 81.高炉炉尘一般含铁30~50%,含碳在( )经除尘回收后可作烧结原料。A.30~40% B.20~30% C.15~25% D.10~20% 答案:D

高炉炼铁工长考试总题库

高炉炼铁工竞赛复习题此文档为WORD版可编辑修改

高炉炼铁工长考试总题库 一、填空题(共120题) 1.炉腹呈倒圆台型,它的形状适应的体积收缩的特点。 答案:炉料熔化后 2.炉腹冷却壁漏水进入炉内,将吸收炉内热量,并引起炉墙。答案:结厚 3.炉缸煤气是由、H 2和N 2 组成。 答案:CO 4.炉缸煤气是由CO、和N 2 组成。 答案:H 2 5.炉缸内燃料燃烧的区域称为燃烧带,它是区。 答案:氧化 6.热矿带入的热量使温度升。 答案:炉顶 7.炉料的粒度不仅影响矿石的,并且影响料柱的透气性。 答案:还原速度 8.炉渣必须有较高的,以保证生铁的质量。 答案:脱硫能力 9.炉渣是由带正,电荷的离子构成的。 答案:负 10.炉渣中FeO升高,铁水含[Si]便。 答案:下降 11.炉渣中MgO、MnO、FeO等能粘度。 答案:降低炉渣 12.煤粉仓和煤粉罐内温度,烟煤不超过℃,无烟煤不超过80℃。答案:70 13.煤粉燃烧分为加热、和燃烧三个阶段。 答案:挥发分挥发 14.难熔化的炉渣一般说来有利于炉缸温度。 答案:提高 15.喷煤后炉缸煤气量要增加,还原能力。 答案:增加 16.批重增大时可以,增大边缘的透气性。 答案:加重中心负荷 17.确定铁口合理深度的原则是炉缸内衬到之间距离的1.2~1.5倍。答案:炉壳外表面 18.炉况失常分为两大类:一类是失常, 一类是失常。 答案:炉料与煤气运动;炉缸工作

19.高炉的热量几乎全部来自回旋区和。热区域的热状态的主要标志是t理。 答案:鼓风物理热;碳的燃烧 20.相对而言型的软融带对炉墙的侵蚀最严重。 答案:V型 21.炉缸煤气热富裕量越大,软熔带位置,软熔带位置高低是炉缸利用好坏的标志。 答案:越高;热量 22.在高炉内焦炭粒度急剧变小的部位是在 答案:炉腰以下气化反应强烈的区域 23.影响高炉寿命的关键部位是和。 答案:炉缸;炉身中部 24.TRT是煤气、转为电能的发电装置。 答案:压力能;热能 25.冷却壁背面和热面的温差会引起甚至断裂. 答案:挠度变形 26.热风炉烘炉升温的原则是、、 答案:前期慢、中期平稳、后期快 27.造渣制度应根据和确定。 答案:原燃料条件;生铁品种 28.现象是限制高炉强化的一个因素,也是引起下部悬料的一个原因。答案:液泛 29.型焦的热强度比冶金焦差,主要原因是配煤时比例少的缘故。答案:焦煤 变化曲线存在一拐点,其对应含量是。 30.停炉过程中,CO 2 答案:3%-5% 31.对均相的液态炉渣来说,决定其粘度的主要因素是其及 答案:成分;温度 32.发现高炉停水,作为高炉工长应首先。 答案:放风并紧急休风 33.高炉内决定焦炭发生熔损反应因素是。 答案:温度和焦炭反应性 34.铁的渗碳是指碳溶解在固态或液态铁中的过程,高炉内里的碳素均能参加渗碳反应。 答案:CO、焦炭、未燃煤粉 35.炉渣粘度是指液态炉渣流动速度不同的相邻液层间系数。 答案:产生的内摩擦力 36.炉渣含S量与铁含S量的比值称。 答案:硫分配系数 37.煤粉爆炸的必备条件是,具有一定的煤粉悬浮浓度和火源。 答案:含氧浓度≥14% 38.风口理论燃烧温度是指参与热交换之前的初始温度。 答案:炉缸煤气

高炉炼铁炼钢工艺

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。

高炉炼铁论文

高炉炼铁论文 时间:2010-11-12 08:12:40|浏览:112次|评论:0条 [收藏] [评论] [进入论坛] 本文针对高炉炼铁工艺的生产现状进行了其技术性研究,使其高炉炼铁具有规模大、效率高、成本低等诸多优势,随着技术的发展,高炉正朝着大型化、高效化和自动化迈进。实现渣铁分离。已熔化的渣… 本文针对高炉炼铁工艺的生产现状进行了其技术性研究,使其高炉炼铁具有规模大、效率高、成本低等诸多优势,随着技术的发展,高炉正朝着大型化、高效化和自动化迈进。实现渣铁分离。已熔化的渣铁之间及与固态焦炭接触过程中,发生诸多反应,最后调整铁液的成分和温度达到终点。故保证炉料均匀稳定的下降,控制煤气流均匀合理分布是高质量完成冶炼过程的关键。 关键词: 固态焦炭渣铁分离炉料均匀煤气流分布 绪论 高炉是炼铁的专用设备。虽然近代技术研究了直接还原、熔融技术还原等冶炼工艺,但它们都不能取代高炉,高炉生产是目前获得大量生铁的主要手段。高炉生产是可持续的,他的一代寿命从开炉到大修的工作日一般为7-8年,有的已达到十年或十年以上。高炉炼铁具有规模大、效率高、成本低等诸多优势,随着技术的发展,高炉正朝着大型化、高效化和自动化迈进。 1.1我国钢铁工业生产现状 近代来高炉向大型化发方向发展,目前世界上已有数座5000立方米以上容积的高炉在生产。我过也已经有4300立方米的高炉投入生产,日产生铁万吨以上,日消耗矿石等近2万吨,焦炭等燃料5千吨。这样每天有数万吨的原、燃料运进和产品输出,还需要消耗大量的水、风、电气,生产规模及吞吐量如此之大,是其他企业不可比拟的。 1.2加入世贸对我国钢铁经济的影响 钢铁工业是人类社会活动中占有着极其重要的地位,对发展国民经济起着极其重要的作用。无论工业、农业、交通、建筑及国防均离不开钢铁。一个国家的钢铁生产水平,就直接反映了这个国家的科学技术发展和人民的生活水平。那么自中国加入世贸组织之后,自2001年底以来,全球钢铁价格已上涨2倍,提升了该行业的盈利水平。同期,由所有上市钢铁公司股价构成的全球钢铁股价格综合指数,表现超过所有上市公司平均股价表现近4倍。2003年,中国钢铁净进口量(进口减去出口)约为3500万吨。但今年,预计中国钢铁净出口量大约为5000万吨。假设这种趋势持续下去,中国钢铁公司出口量的上升,的确有可能影响全球钢铁行业的前景。中国从2006 年开始,从钢净进口国转变为净出口国,2007 年中国粗钢净出口量占中国粗钢产量的11.27%,占全球除中国外粗钢产量的6.47%。今年9 月受美国金融危机的影响,国内钢材出口量减少为667 万吨,较8 月份高点回落101 万吨。奥巴马上台后誓言要实施自己的金融新政,力争让美国经济在任期内重新好转。而积极的新政,无疑也会为中国钢铁出口带来新的消费希望。 1.3唐钢不锈钢高炉的情况介绍 唐钢不锈钢高炉现共有四座炼铁高炉分别有两座450t、两座550t高炉炼铁设备,其中两座550t高炉是由唐钢设计院主持设计的。不锈钢高炉现今以持续使用五年以上,日产量高,出铁效率高,并且在三号高炉中使用了TRT自动化控制系统,使得在随后的生产过程中,高炉出铁高效化,自动化迈进。 2唐钢不锈钢扩大生产规模化的可行性研究 2.1唐钢不锈钢生产规模能力

高炉炼铁基本理论试题

高炉炼铁基本理论试题 一、填空 1、高炉解剖研究证明,按炉料物理状态的不同,高炉大致分为五个区域,分别为块状带、软熔带、滴落带、风口带、渣铁带。 2、软熔带的上沿为软化(固相)线,下沿是熔化(液相)线。 3、高炉料中铁的氧化物有多种,但最后都是经FeO的形态还原成金属铁。 4、根据温度不同,高炉内还原过程划分为三个区,低于800℃的块状带是间接还原区;800~1100℃的是间接还原与直接还原共存区;高于1100℃的是直接还原区。 5、还原1kgSi的耗热相当于还原1kgFe所需热量的8倍。 6、高炉冶炼所得液态生铁的含碳量一般为4%左右。一般在生铁的含碳范围内其熔点在1150℃~1300℃。熔点最低的生铁含碳为4.3%,一般在高炉的炉腰部位就可能出现生铁。 7、碳元素在生铁中存在的状态一方面与生铁中Si、Mn等元素含量有关,另一方面与铁水的冷却速度有关。 8、铁水密度一般为6.8~7.0t/m3,炉渣密度一般为2.8~3.0t/m3。 9、熔化性指炉渣熔化的难易程度,它可用熔化温度和熔化性温度来表示。 10、炉渣的稳定性包括热稳定性和化学稳定性。 11、燃烧1t焦碳所需风量一般波动在2500~3000m3/t。 12、喷吹燃料的热滞后时间一般为3~5小时。 13、炉料下降的必要条件是炉内不断存在着促使炉料下降的自由空间。炉料下降的充分条件是P=Q炉料-P墙摩-P料摩-△P=Q有效-△P>0,且其值越大越有利于炉料下降。影响下料速度的因素,主要取决于单位时间内焦碳燃烧的数量,即下料速度与鼓风量和鼓风中的含氧量成正比。 14、大钟与炉喉之间的间隙,一般大中型高炉在900~1000mm。一般大钟的倾斜角度为53°。 二、简答 1、高炉解剖研究 指把正在生产的高炉突然停止鼓风,并急速降温以保持炉内原状,然后将高炉剖开,进行观察、录象、分析化验等各项研究工作。 2、高炉内低于685℃的低温区域,为什么有Fe还原出来? (1)、高炉内由于煤气流速很大,煤气在炉内停留时间很短(2—6秒),煤气中CO浓度又很高,故使还原反应未达到平衡。(2)、碳的气化反应在低温下有利于反应向左进行。但任何反应在低温下速度都很慢,反应达不到平衡,所以气相中CO成分在低温下远远高于其平衡气相成分。故在高炉中除风口前的燃烧区域为氧化区域外,都是较强的还原气氛。铁的氧化物则易被还原成Fe。(3)、685℃是在压力为PCO+PCO2=105Pa前提下获得的,而实际高炉内的CO%+CO2%=40%左右,即PCO+PCO2=0.4×105Pa。外界压力降低,碳的气化反应平衡曲线应向左移动,故交点应低于685℃。(4)、碳的气化反应不仅与温度、压力有关,还与焦碳的反应性有关。 3、熔化温度 是指熔渣完全熔化为液相时的温度,或液态炉渣冷却时开始析出固相的温度。 4、在高炉冶炼过程中,炉渣应满足哪些要求。 (1)、炉渣应具有合适的化学成分,良好的物理性质,在高炉内能熔融成液体并与金属分离,还能顺利从高炉流出。(2)、具有充分的脱硫能力,保证炼出合格优质的生铁。(3)、有利于高炉顺行,能使高炉获得良好的冶炼技术经济指标。(4)、炉渣成分要有利于一些元素的还

冶炼硅铁炉用耐火材料

冶炼硅铁炉用耐火材料 硅铁炉又称电弧电炉或电阻电炉,是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳,炉盖、炉衬、短网,水冷系统,排烟系统,除尘系统,电极壳,电极压放及升降系统,上下料系统,把持器,烧穿器,液压系统,矿热炉变压器及各种电器设备等组成。 它主要用于还原冶炼矿石,碳质还原剂及溶剂等原料。主要生产硅铁,锰铁,铬铁、钨铁、硅锰合金,电石等铁合金和化工原料,其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬,使用自培电极。电极插入炉料进行埋弧操作,利用电弧的能量及电流通过炉料的,因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属,陆续加料,间歇式出铁渣,连续作业的一种工业电炉。 目前国内的矿热炉容量大小各异就我公司在硅铁矿热炉用耐火材料和施工方面所做过的业绩有12500KVA、16500KVA、25500KVA 、36000KVA、40500KVA、不等。 矿热炉是我们现代工业生产冶炼中大型的生产设备也是现有提炼有色金属,铁合金,和化工原料必不可缺的工具随着时代、技术、科技的不段突破和创新,也因为矿热炉是一种高耗能炉型为了更好的节约能源降低排放物和倡导我国的低碳绿色环保计划。现在已经从以前的开放式炉子逐步的变为密闭式炉子也有以前的小炉型转变为大炉型逐渐的淘汰落后产能。

在未来矿热炉应朝向 1 矿热炉向高功率、大型化方向发展,为了提高热效率,提高生产率和满足功率集中冶炼的工艺要求; 2 采用低频(0.3-3HZ)冶炼,可节省和提高产品质量。 3 设置有排烟除尘及能源回收装置。 4 开发空心电极系统,较小颗粒精细料可从空心电极加入,节省能源,节省电极消耗,稳定熔池。 5 采用炉体旋转结构。 6 研制开发适合各种矿热炉工艺要求得计算机工艺软件系统,指导冶炼,使冶炼达到最佳状态。从而提高产品质量,降低能耗及提高产量。 所以在炉型逐渐朝向大型化,科技化和环保方向发展的同时对炉子的寿命也有了很高的要求标准,只有炉子的寿命有效的得到长时间使用才能够降低企业的生产成本和降低废渣污染物排放,要想让一台矿热炉使用寿命长不单单要在短网、水冷系统、液压系统等的要求很高以外对矿热炉的炉衬所使用的耐火材料以及碳素制品也是

年产530万吨生铁的高炉炼铁车间工艺设计毕业论文

年产530万吨生铁的高炉炼铁车间工艺 设计毕业论文 目录 前言 (1) 1 高炉配料计算 (2) 1.1原始资料 (2) 1.1.1 矿石的选配 (4) 1.2原始资料的整理 (4) 1.3冶炼条件的确定 (4) 1.4物料平衡 (11) 1.4.1 根据碳平衡计算风量 (11) 1.4.2 煤气的成分和数量计算 (13) 1.4.3物料平衡表的编制 (15) 1.5热平衡 (16) 1.5.1 计算热量收入项 (16) 1.5.2 计算热量支出项 (18) 1.5.3 列出热量平衡表 (21) 1.5.4 高炉热工指标的分析 (22) 2 高炉本体设计 (23) 2.1高炉内型相关计算 (23) 2.2高炉内衬设计 (26) 2.2.1炉底 (26) 2.2.2炉缸 (27) 2.2.3炉腹 (27) 2.2.4炉腰 (28) 2.2.5炉身 (28) 2.3高炉炉壳和高炉基础 (32) 2.4炉体设备 (35) 2.4.1 炉体冷却设备 (35)

2.4.3 铁口套 (36) 2.4.4炉喉钢砖 (36) 2.4.5 炉顶保护板 (36) 3 料运系统计算及装料布料设备 (37) 3.1贮矿槽 (37) 3.1.1 平面布置 (37) 3.1.2 槽上运输方式 (37) 3.1.3 储矿槽工艺参数 (37) 3.1.4 槽下供料 (37) 3.2料坑设备 (38) 3.3碎焦运送设施 (39) 3.4上料设备 (39) 4 高炉鼓风机的选择 (40) 4.1高炉鼓风量及鼓风压力的确定 (40) 4.1.1 高炉入炉风量 (40) 4.1.2 鼓风机出口风量 (40) 4.1.3 高炉鼓风压力 (41) 4.2高炉鼓风机能力的确定 (41) 4.2.1 大气状况对高炉鼓风的影响 (41) 4.2.2 鼓风机工况的计算 (42) 4.3高炉鼓风机的工艺过程 (43) 5 热风炉 (44) 5.1计算的原始数据 (44) 5.2燃烧计算 (45) 5.2.1 煤气成分换算 (45) 5.2.2 煤气发热值计算 (45) 5.2.3 燃烧1标米3煤气的空气需要量 (46) 5.2.4燃烧1标米3煤气生成的烟气量百分组成 (46) 5.2.5理论燃烧温度和实际燃烧温度计算 (47) 5.3热平衡计算 (50) 5.3.1 计算鼓风从80℃提高到1200℃所增加的热含量 (50)

钢铁冶金部分课后作业题及答案

1—1高炉炼铁工艺由哪几部分组成? 答案(1):在高炉炼铁生产在中,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,产生大量的还原性气体向上运动。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,最后生成液态炉渣和生铁。组成除高炉本体外,还有上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、液压系统、回收煤气与除尘系统、喷吹系统、动力系统1—2 高炉炼铁有哪些技术经济指标? 答案:综合入炉品位(%) 炼铁金属收得率(%) 生铁合格率(%) 铁水含硅(%) 铁水含硫(%) 风温(℃) 顶压(KPa) 熟料比(%) 球矿比(%) 高炉利用系数(t/m3.d) 综合焦比(Kg/t) 入炉焦比(Kg/t) 焦丁比(Kg/t) 喷煤比(Kg/t) 1—3 高炉生产有哪些特点? 答案:一是长期连续生产。高炉从开炉到大修停炉一直不停地连续运转,仅

在设备检修或发生事故时才暂停生产(休风)。高炉运行时,炉料不断地装入高炉,下部不断地鼓风,煤气不断地从炉顶排出并回收利用,生铁、炉渣不断地聚集在炉缸定时排出。 二是规模越来越大型化。现在已有5000m3以上容积的高炉,日产生铁万吨以上,日消耗矿石近2万t,焦炭等燃料5kt。 三是机械化、自动化程度越来越高。为了准确连续地完成每日成千上万吨原料及产品的装入和排放。为了改善劳动条件、保证安全、提高劳动生产率,要求有较高的机械化和自动化水平。 四是生产的联合性。从高炉炼铁本身来说,从上料到排放渣铁,从送风到煤气回收,各系统必须有机地协调联合工作。从钢铁联合企业中炼铁的地位来说,炼铁也是非常重要的一环,高炉体风或减产会给整个联合企业的生产带来严重影响。因此,高炉工作者要努力防止各种事故,保证联合生产的顺利进行。1—5 高炉生产有哪些产品和副产品,各有何用途? 答案:高炉冶炼主要产品是生铁,炉渣和高炉煤气是副产品。 (1)生铁。按其成分和用途可分为三类:炼钢铁,铸造铁,铁合金。 (2)炉渣。炉渣是高炉生产的副产品,在工业上用途很广泛。按其处理方法分为: 1)水渣:水渣是良好的水泥原料和建筑材料。2)渣棉:作绝热材料,用于建筑业和生产中。3)干渣块:代替天然矿石做建筑材料或铺路用。 (3)高炉煤气。高炉煤气可作燃料用。除高炉热风炉消耗一部分外,其余可供动力、烧结、炼钢、炼焦、轧钢均热炉等使用。 2—1高炉常用的铁矿石有哪几种,各有什么特点?

高炉考试题-选择题

1.出铁次数是按照高炉冷冻温度及每次最大出铁量不应超过炉缸安全出铁量来确定。( ) A.按安全出铁量的60~80%定为每次出铁量 B.按安全出铁量的30~50%定为每次出铁量 答案:A 2.高炉寿命一代炉龄中每立方米有效容积产铁量( )。 A.低寿命为3000t/m3以下高寿命为5000t/m3以上 B.低寿命为2000t/m3以下高寿命为6000t/m3以上 答案:A 3.铁水液面计操作的作用是( )。 A.测量铁水罐液面位置 B.测算实际出铁量 C.满量报警 答案:C 4.用氧气烧渣、铁、风口时,确认氧气压力在( )。 A.800KPa以上 B.500KPa以上 C.1000KPa以上 答案:C 5.在炉凉情况下,铁口深度往往会变浅,铁口眼应( )。 A.适当加大 B.维持正常 C.适当减小 答案:A 6.矿石含铁量每增加1%,焦比将降低( )。 A.2% B.4% C.8% 答案:A 7.休风复风后当风量达到正常值的( )时开始喷煤。 A.50% B.60% C.70% D.80% 答案:D 8.一般鼓风含氧提高( ),风口面积应缩小1.0%~1.4%。 A.1.0% B.1.5% C.2.0% D.3.0% 答案:A 9.按照炉料装入顺序,装料方法对加重边缘的程度由重到轻排列为( )。A.正同装-倒同装-正分装-倒分装-半倒装 B.倒同装-倒分装-半倒装-正分装-正同装 C.正同装-半倒装-正分装-倒分装-倒同装 D.正同装-正分装-半倒装-倒分装-倒同装 答案:D 10.炉缸边缘堆积时,易烧化( )。 A.渣口上部 B.渣口下部 C.风口下部 D.风口上部

高炉炼铁工艺流程(经典)

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

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。

浅析富氧对高炉炼铁的影响

〈〉 0引言 富氧喷煤技术在我国高炉生产中应用较为普 遍[1-2]。高炉操作中,提高鼓风富氧量能够富化鼓风 的氧含量,进而提高风口前煤粉的燃烧率,提高煤 粉的置换比,降低焦比及铁前成本。同时,还可以解 产量点。根据理论燃烧温度计算方法可知,富氧和 喷煤对高炉冶炼过程的影响是相反的,两者之间可 以优势互补,所以在调整富氧率时也要相应调整喷 煤才能保证高炉稳定顺行;富氧率增加后,煤气量 减少,上部热交换区域扩大,炉顶温度降低,当温度 降到结露温度将会影响高炉除尘系统的正常运行。 1.1富氧率与吨铁氧量 根据已有的研究结果可知,一般来说富氧率在 一定范围内的时候鼓风中富氧率每提高1%,铁水 产量可以提高2.5%耀3%[3-4]。但是富氧率和高炉铁水 产量存在一个相关的关系,可以实现产量和富氧利 用的最佳比例,因此有必要寻找到最佳的富氧和产 量对比关系,用来指导高炉的日常生产,从而优化 高炉生产的经济指标。 吨铁氧量的计算: q=Q t(1) 式中,Q为每天高炉的富氧流量,m3;t为铁水日产 浅析富氧对高炉炼铁的影响 郭晓鹏 (德龙钢铁有限公司,河北邢台054009) [摘要]根据高炉物料平衡和热平衡,计算出高炉冶炼过程中,富氧率对高炉产量、顶温的影响,富氧、煤比与理论燃烧温度的关系,得出随着富氧率的增加,顶温逐渐降低,煤比逐渐升高;富氧率和铁水产量关系存在缓变区域,最高值对应的最佳富氧率值为4.2%。 [关键词]高炉;富氧;顶温;理论燃烧温度;煤比 Brief Analysis on the Effect of Oxygen Enrichment on Ironmaking GUO Xiao-peng (Delong Iron and Steel Co.,Ltd.,HEBEI054009) Abstract According to the relationship of material balance and heat balance of blast furnace,the effect of oxygen enrichment rate on blast furnace output and the temperature at the furnace throat and the the relationship of oxygen enrichment,coal ratio and theoretical combustion temperature in ironmaking are calculated.The results show that the temperature at the furnace throat gradually decreases and the coal ratio gradually increases with the oxygen enrichment rate increase,The relationship between oxygen enrichment rate and molten iron output has a slow change region,and the best oxygen enrichment rate corresponding to the highest value is4.2%. Key words blast furnace,oxygen enrichment,top temperature,theoretical combustion temperature,coal ratio DOI:10.3969/j.issn.1006-110X.2019.01.003 从事财务方面的研究工作。 18 --

高炉炼铁复习题

模拟测验 一、填空: 1、从影响高炉长寿的工作区域来看,一般认为高炉长寿有两个决定因素:一个是(炉缸、炉底)寿命,另一个是(炉腹、炉腰炉身下部)的寿命。 2、无料钟高炉装料系统包括:(受料罐)、上下密封阀、料流调节阀、中心喉管、布料溜槽、(齿轮箱)及液压传动设备。 3、凡是能(降低T理)和(改善料柱透气性)的措施,都有利于高炉接受高风温。 4、根据温度不同高炉内还原过程划分三个区:低于800℃的块状带为(间接还原区),(800-1100℃)的是间接、直接还原共存区,高于1100℃的是(直接还原区)。 5、块状带内固相反应形成低熔点化合物是(造渣过程)的开始,随着温度的升高,低熔点化合物中呈现少量液相,开始软化黏结,在软熔带内形成(初渣),其特点是FeO和MnO含量高,碱度偏低,成分(不均匀)。 6、目前炉缸炉底侵蚀机理主要是(机械)侵蚀和(化学)侵蚀。 7、炉渣的(熔化温度)是指炉渣完全熔化为液相的温度,或液态炉渣冷却时开始析出固相的温度,即相图中液相线的温度。(熔化性温度)是指炉渣熔化后开始自由流动的温度。 8、陶瓷杯损毁的主要原因:(铁水渗透的破坏作用),热应力的破坏作用,(碱金属破坏作用),炉渣化学侵蚀的破坏作用 9、近年随着我厂高炉逐步大型化,冶炼强度的不断升高,出现了“三高”甚至“四高”的冶炼特征,即:(高顶压)、(高风温)、(高煤比)、

(高富氧)。 10、根据侵蚀机理分析,影响炉缸炉底炭砖使用寿命的主要因素有: ①高温;②(热应力);③碱金属;④(铁水渗透);⑤炭砖氧化;⑥CO分解碳沉积;⑦不饱和铁水的流动对炭砖侵蚀;⑧设计和施工;⑨(操作和维护)。 11、高压操作对高炉冶炼的影响:有利于(提高冶炼强度,增加产量),有利于稳定顺行,减少炉尘吹出量,降低焦比,有利于(低硅冶炼),能源二次回收利用。 二、简答: 1、写出炉内铁氧化物还原顺序。 ?当>570℃ Fe2O3――Fe3O4――FeO――Fe ?当<570℃ Fe2O3――Fe3O4――Fe 2、护炉的操作要点。 a维持适当的铁口深度,比正常深0.2~0.4m为宜。 b严禁闷炮、跑大流现象,减少对铁口区域碳砖的机械破坏和冲刷作用。 c停用铁口要有计划定期打泥,维护泥包。在主沟形成后2天打泥一次,最好是含钛炮泥。 d适当降低冶强,维持下限风压,降低煤比10~20kg/t。 e稳定炉温及[Ti]。炉温0.5~0.7%,[Ti]=0.1~0.15%即可。 f保持炉况的稳定顺行,适当发展边缘或中心气流。 3、影响高炉长寿的因素。

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