非高炉炼铁工艺发展现状

非高炉炼铁工艺发展现状
非高炉炼铁工艺发展现状

炼铁的发展

炼铁的发展 由于人类对铁的需要量不断增加,人们把视线投向了地球本身,希望能在地球中找到所需要的铁,而不再是坐等“天外来客”的馈赠。为此人们作了不懈的努力。当人们学会了从矿石中提炼出铁以后,青铜时代就让位于铁器时代。在人类历史上,起过革命作用的原材料中铁应该居首位,无论在世界的哪个地区,冶铁技术的发明都是划时代的重大事件。 据研究,铁的大量出现是在公元前八世纪。在霍萨巴德的王宫贡物中(公元前720-705年)就发现了160吨铁,其中多是铁棒。公元前800年,欧洲转入早期铁器时期。炼铁知识传到不列颠,大约是在公元前500年。与此同时,约公元前400年,已由伊朗自东传到印度,也可能传到中国。欧洲早期铁器时代带触角木剑柄的剑与中国商周青铜剑之间就有很大的相似性。 制铁技术分为两部分:即冶炼和热锻。可能首先掌握并用于陨铁。 纯铁的熔点为1540℃。这个温度在公元19世纪前是不可能达到的。因此早期生产的锻铁都是固态铁。用木炭火在约1200℃的温度下,把铁矿石还原成基本上是纯的固态铁。还原出来的铁呈团块状,称为“坯铁”。这是一种固态铁、渣和未烧完木炭屑的混合物。有时要把这种坏铁破碎,靠敲击使小铁块相互分开。这种小铁块可以与其它部分区别开来。因为它们是可锻的,在敲击下变平。然后把它们放在锻炉加热,经过热锻,小铁块就能被锻接成大块。 早期的冶铁技术,大多采用“固体还原法”,即冶铁时,将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中,点火焙烧,在650 ̄1000℃温度下,利用炭的不完全燃烧,产生一氧化碳,遂使铁矿石中的氧化铁被还原成铁。但是由于炭火温度不够高,致使被还原出的铁只能沉到炉底而不能保持熔化状态流出。人们只好待把铁炼成,炼炉冷却后,再设法将铁取出。这种铁块表面因夹杂渣滓而显粗糙,有的还不如青铜坚韧。后人们发现,炼出的铁反复加热,压延锤打,才能柔韧不脆。人们还发现再将红热的锻铁猛淬入冷水会变成坚韧的好铁,这种铁比青铜好。 最原始的炼铁炉是碗式炉。它只不过是在地上或岩石上挖出一个坑,风可以从鼓风器通过风嘴直接鼓入,碎矿石和木炭混装或分层装在烧红的炭火上,最高温度至少应达1150℃。这种炼炉没有出渣口,炉渣向下流到底部结成渣饼或渣底,有时则结成圆球,即渣球或渣粒。坯铁留在渣上面,在冶炼过程结束后,打

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。

高炉炼铁生产工艺流程简介(一)

高炉炼铁生产工艺流程简介(一) 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、矿渣棉和高炉煤气等。高炉:炼铁一般是在高炉里连续进行的。高炉又叫鼓风炉,这是因为要把热空气吹入炉中使原料不断加热而得名的。这些原料是铁矿石、石灰石及焦炭。因为碳比铁的性质活泼,所以它能从铁矿石中把氧夺走,而把金属铁留下。 高炉的主要组成部分高炉炉壳:现代化高炉广泛使用焊接的钢板炉壳,只有极少数最小的土高炉才用钢箍加固的砖壳。炉壳的作用是固定冷却设备,保证高炉砌体牢固,密封炉体,有的还承受炉顶载荷。炉壳除承受巨大的重力外,还要承受热应力和部的煤气压力,有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击,因此要有足够的强度。炉壳外形尺寸应与高炉型、炉体各部厚度、冷却设备结构形式相适应。炉喉:高炉本体的最上部分,呈圆筒形。炉喉既是炉料的加入口,也是煤气的导出口。它对炉料和煤气的上部分布起控制和调节作用。炉喉直径应和炉缸直径、炉腰直径及大钟直径比例适当。炉喉高度要允许装一批以上的料,以能起到控制炉料和煤气流分布为限。炉身:高炉铁矿石间接还原的主要区域,呈圆锥台简称圆台形,由上向下逐渐扩大,用以使炉料在遇热发生体积膨胀后不致形

成料拱,并减小炉料下降阻找力。炉身角的大小对炉料下降和煤气流分布有很大影响。炉腰:高炉直径最大的部位。它使炉身和炉腹得以合理过渡。由于在炉腰部位有炉渣形成,并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化,为减小煤气流的阻力,在渣量大时可适当扩大炉腰直径,但仍要使它和其他部位尺寸保持合适的比例关系,比值以取上限为宜。炉腰高度对高炉冶炼过程影响不很显著,一般只在很小围变动。炉腹:高炉熔化和造渣的主要区段,呈倒锥台形。为适应炉料熔化后体积收缩的特点,其直径自上而下逐渐缩小,形成一定的炉腹角。炉腹的存在,使燃烧带处于合适位置,有利于气流均匀分布。炉腹高度随高炉容积大小而定,但不能过高或过低,一般为3.0~3.6m。炉腹角一般为79~82 ;过大,不利于煤气流分布;过小,则不利于炉料顺行。炉缸:高炉燃料燃烧、渣铁反应和贮存及排放区域,呈圆筒形。出铁口、渣口和风口都设在炉缸部位,因此它也是承受高温煤气及渣铁物理和化学侵蚀最剧烈的部位,对高炉煤气的初始分布、热制度、生铁质量和品种都有极重要的影响。炉底:高炉炉底砌体不仅要承受炉料、渣液及铁水的静压力,而且受到1400~4600℃的高温、机械和化学侵蚀、其侵蚀程度决定着高炉的一代寿命。只有砌体表面温度降低到它所接触的渣铁凝固温度,并且表面生成渣皮(或铁壳),才能阻止其进一步受到侵蚀,所以必需对炉底进行冷却。通常采用

炼铁高炉冶金技术的应用与发展

炼铁高炉冶金技术的应用与发展 改革开放以来,随着我国经济社会的高速发展,我国的冶金技术取得了巨大的进步,使得冶金炼铁效率得到了极大的提高,钢铁的生产质量也有了质的飞跃,有效的支撑了我国社会主义事业的发展,满足了经济社会发展的需要。 标签:炼铁高炉;冶金技术;应用;发展 前言 近年来,我国炼铁行业在经济快速发展的带动下,各方面都取得不错的进步,冶金技术在炼铁高炉中的普遍应用,更是明显的提高了经济效益,不仅促进了炼铁的发展,还促进了炼铁技术向节能环保方面的发展,在一定程度上提高了企业的竞争力,适应了经济市场的环境变化。因此,对炼铁高炉中的冶金技术有必要进行总结和进一步研究。 1 冶金技术及我国高炉炼铁的发展概况 从上世纪70年代末,我国全面引进先进的钢铁生产装备和技术开始,到现在发展了30多年,其技术日臻完善,提高了钢铁生产的效率。进入新世纪以来我国高炉炼铁利用系数呈现先升后降的趋势,显示出我国钢材业由供不应求逐渐转向供大于需的局面。并且根据有关数据显示,随着市场竞争和环保的需求,我国高炉炼铁的燃料也出现喷煤比高,焦比和燃料比降低的态势。而一些先进的高炉炼铁的燃料比已经低于490.00kg/t,焦比将近300kg/t,而高炉煤比则控制在一定的范围内,说明随着先进的冶金技术大规模的应用于高炉炼铁,我国高炉炼铁技术已经有了一个质的提升。 冶金技术主要是指从铁矿石等矿物中提取金属及其金属化合物,然后使用科学的加工方法将提取出的金属或其化合物制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。通常,常见的现代冶金技术主要有三种,即湿法冶金技术、电冶金技术和火法冶金技术。 首先,湿法冶金技术是指在溶液里进行冶金的过程,其温度一般要求不高。湿法冶金技术的步骤主要有:第一,浸出,是指使用能与矿石中金属反应的溶液,对矿石进行浸泡反应,金属通常以离子的形式呈现在溶液中,然后提取分离出来的金属。需要注意的是,在对比较复杂的矿石提取时,需要对矿石进行预处理,使金属成为混合物后在进行浸出提取。第二,净化,该过程主要对分离出来的含有金属的溶液进行处理,去除杂质的过程。第三,制备金属,对不含杂质的溶液进行电离、氧化还原反应等方法提取出所需要金属的过程。 其次,电冶金技术是指利用电能将所需金属提取出来的一种方法。电冶金技术可以分为电热和电化冶金两种,电热冶金主要是指将电能转化为热能来提取金属的过程,而电化冶金技术是指将溶液或熔体中的金属通过电化学反应进行提

钢铁冶炼技术的发展

钢铁冶炼技术的发展 我国古代冶铁术发展得很早。中国和埃及、巴比伦、印度都是最先进入铁时代的国家。中国最早在什么年代开始会炼铁尚无定论,但从考古发现知道,早在3300年前,人们就有意识地使用铁了。1972年,河北出土一把商代的铜钺,铜钺上有铁刃,已经全部锈成氧化铁。其年代在公元前14世纪前后,属殷墟文化早期。这说明当时的人们认识到了铁的部分功能,并且能够进行锻造加工。还有一些考古发现的那个年代的铁刃铜兵器。这些发现都表明,最迟在商朝中叶,我国人民已经掌握了铁的锻造工艺。从考古发掘的结果来看,我国最早人工冶炼的铁器约出现于公元前6世纪,即春秋末期。出土铁器中农具和手工业工具占绝大部分;铁器的质地既有锻成的块炼铁,也有铸造的生铁。人类冶炼铁矿石制作铁器,推测是在公元前1500~2000年间。这个时期的炼铁方法,是把铁矿石放在简单的火坑里,加上木炭燃烧加热升温,得到的温度在铁的液化点之下,产品铁块中含有渣,再把铁块中的渣用锻打的方式挤出,锻成块炼铁。这种由铁矿石直接得到产品的方法实际上就是直接炼铁法。为了得到液态的铁水,需要提高炉子的温度,想提高炉温就需要增大炉子高度,从而产生了现代高炉的雏形。炉子高了,炉内的料层对空气流通的阻力增大,因此必须强制向炉内鼓风,从而发展出了各种各样的鼓风方式。到了15世纪(意大利文艺复兴时代),强制送风的高炉(熔矿炉)在莱茵河上游出现。用这种方法得到了熔融状态的铁水。由于这种方法使用大量的木炭作为还原剂及燃料,造成了森林的枯竭,为此1709年前后英国人A.Darby开发出了用煤制造的焦碳代替木炭的高炉,这种还原方法一直持续至今。另外,继续增大鼓风效率,使得原始炼铁炉的高度继续增加,渐渐演变成为现代的高炉。现代的巨型高炉和最早形成的高炉相比,规模、生产率和装备条件上有天壤之别,但冶炼原理仍然基本相同。为了使铁能够锻造,需要把生铁中所含的碳去掉一部分或大部分,于是出现了当时的炼钢法—炒钢法。我国东汉时期就有了炒钢的文字记载,地下发掘出的实物也证明,至迟在东汉时炒钢就出现了。生铁中的碳被氧化后熔点升高,而温度升高炉内金属逐渐成为半熔的状态,取出锻打成坯,挤出其中的渣子。含有一些碳的就是钢,碳非常低的就是熟铁。由于很难控制金属中的碳,大多一直炒到底成为熟铁,炒钢法也称为炒熟铁法。炒钢法的出现标志着钢铁冶炼技术进入了一个新阶段—“二步法”诞生,也就是铁矿石在高炉中用焦炭还原并且渗碳成为生铁,生铁经过氧化脱碳成为熟铁或钢。欧洲产业革命迎来了钢的大生产时代,发明了几种钢的熔融精炼法。1856年发明酸性底吹转炉法(贝塞麦法)、1879年发明碱性底吹转炉法(托马斯法)、1856年发明平炉法(西门子-马丁法)、1899年发明电炉法(埃鲁法);从此进入了以铁水作为原料高效精炼钢水的大生产时代。

非高炉炼铁工艺发展现状

万方数据

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非高炉炼铁工艺发展现状 作者:王振智 作者单位:中冶天工上海十三冶建设有限公司设备安装分公司,上海,201900 刊名: 中国高新技术企业 英文刊名:CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 年,卷(期):2011(2) 参考文献(7条) 1.王保利发展直接还原铁是解决废钢资源短缺的有效途径 1998(02) 2.钱晖;周渝生HYL-III直接还原技术[期刊论文]-世界钢铁 2005(01) 3.Oehlberg R J;Arthur G.McKee FIOR process for direct reduction of iron ore 1974(04) 4.阴继翔煤基直接还原技术的发展[期刊论文]-太原理工大学学报 2000(03) 5.Borl é e J;Steyls D;Colin R COMET:a coal-based process for the production of high quality DRI from iron ore fines 1999(03) 6.余琨原矿原煤冶炼-21世纪与高炉竞争的炼铁方式[期刊论文]-东北大学学报(自然科学版) 1998(04) 7.徐国群Corex技术的最新发展与发展前景[期刊论文]-炼铁 2004(23) 本文读者也读过(7条) 1.宁振.郑志强.NING Zhen.ZHENG Zhiqiang浅谈非高炉冶炼技术的发展前景[期刊论文]-科技传播2011(11) 2.崔胜楠.杨吉春对非高炉炼铁技术发展现状的综述[期刊论文]-科技信息2011(6) 3.唐恩.周强.翟兴华.阮建波适合我国发展的非高炉炼铁技术[期刊论文]-炼铁2007,26(4) 4.储满生.赵庆杰.CHU Man-sheng.ZHAO Qing-jie中国发展非高炉炼铁的现状及展望[期刊论文]-中国冶金2008,18(9) 5.庞建明.郭培民.赵沛.Pang Jianming.Guo Peimin.Zhao Pei煤基直接还原炼铁技术分析[期刊论文]-鞍钢技术2011(3) 6.花皑.崔于飞.吴培珍.李可卿.HUA Ai.CUI Yu-fei.WU Pei-zhen.LI Ke-qing直接还原铁的制造工艺及设备[期刊论文]-工业加热2011,40(1) 7.周渝生.钱晖.张友平.冯华堂非高炉炼铁技术的发展方向和策略[期刊论文]-世界钢铁2009,9(1) 本文链接:https://www.360docs.net/doc/d84567586.html,/Periodical_zggxjsqy201102025.aspx

北欧国家高炉炼铁技术发展趋势

北欧国家高炉炼铁技术发展趋势 1 技术发展 芬兰鲁基(Ruukki)公司的1号高炉于2010年大修,2号高炉将于2011年大修。另外,2011年烧结厂关闭后,这两座高炉将全部使用球团矿冶炼。 在钢铁联合企业,高炉炼铁是能耗最高的环节。为了保持竞争力,必须减少高炉能耗和还原剂的使用。例如,鲁基和瑞典欧维克(Ovako)公司开发了喷吹重油技术来降低焦比,而瑞典SSAB公司乌克瑟勒松德(Oxelosund)厂采用了氧煤喷枪。同时,由于使用了高品位的铁矿石,北欧高炉普遍实现了低渣量冶炼。 2 氧煤喷枪 喷吹燃料代替部分焦炭,可以大幅度提高高炉利用系数和能源效率。喷吹燃料的高效燃烧是根本性的,是高喷吹量的主要问题。为了改善煤的燃烧,瑞典国家冶金研究院于20世纪90年代初开发了氧煤喷枪。通过单风口喷吹试验,SSAB公司乌克瑟勒松德厂4号高炉全部更换为氧煤喷枪。氧煤枪是内管走煤粉、外管通旋流氧气的同轴套管式直管,氧气对枪管同时起冷却作用。单风口大量喷煤试验表明燃烧十分稳定。乌克瑟勒松德4号高炉换成氧煤枪后,喷煤量由35kg/t增加到喷煤系统最大能力135kg/t。SSAB报告显示,在没有炉顶加压和没有无料钟布料条件下,高炉操作稳定,燃料比(煤+焦)较低,约为465kg/t。另外,由于减少了炉尘量,电除尘效果得到改善,高炉透气性提高。 试验高炉 1997年瑞典矿业公司(LKAB)投资500万欧元,在位于吕勒奥市的瑞典国家冶金研究院建造了试验高炉,这也是北欧研发投入最大的项目。该试验高炉工作容积为9立方米,日产铁水35吨。虽然当时建造试验高炉的目的只是为了LKAB公司内部球团的研究开发,但经过5个炉役的试验,其潜能就得到了发挥。LKAB公司和客户以及其他厂商(包括北欧和欧盟国家)在此做了大量研发项目的试验,包括矿石、焦炭、新型无料钟炉顶、高喷油和富氧、杂料喷吹、测量技术等,至今共进行了25个炉役的试验,每次试验平均运行8个星期。 风口喷吹造渣剂 风口喷吹碱性造渣剂是很有意义的技术开发,工作人员对喷吹高炉炉尘和转炉渣进行了实验室研究和半工业试验。 工作人员在试验高炉和SSAB公司吕勒奥3号高炉上进行了高炉炉尘喷吹试验,主要目的是为了循环利用和回收炉尘中的碳等能源。尽管存在管道磨损问题,但试验表明了该技术的可行性和有效性。喷吹转炉渣时,沿高炉高度方向,从炉腹到风口,炉渣的化学性能得到改善,特别是在使用高铁球团的低渣量冶炼时更是如此。通过风口喷吹造渣剂可以消除极端炉渣成分不合理而对高炉操作产生的影响。煤粉中的酸性灰分在回旋区外围形成不透液的凝固层,阻碍风口高度的煤气流分布。 同样,在使用高铁球团时加入石灰石和其他碱性熔剂,由于炉渣碱度特别高,炉腹渣的黏度和熔点会升高,也影响气流分布。通过喷吹转炉渣和其他碱性物料,可调节高炉炉渣成分,消除风口酸性渣和炉腹碱性渣的极端状况。 在LKAB试验高炉上成功进行了转炉渣喷吹试验,吨铁喷吹量为36.9kg,取得了渣比从136kg/t降低到101kg/t、焦比下降11kg/t的良好效果。同时,铁水硅含量降低了28%,并保持稳定。此外,排碱量和铁水硫含量并未受到明显影响。研究表明,与单独喷煤相比,煤粉和转炉渣混合喷吹会使回旋区疏松、深度变长。影响大规模试验的因素是须将大量转炉渣磨细。 2 含铁原料有效利用 目前北欧国家炼铁所用的铁矿石绝大部分来自瑞典LKAB公司位于拉普兰地区(Lapland)的高品位磁铁矿,该矿区的大规模开采始于20世纪初期,球团矿生产始于1955

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。

高炉炼铁生产工艺流程简介

高炉炼铁生产工艺流程简介 导读]:高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入 高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,聚集在炉缸中,定期从铁口、渣口放出。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。本专题将详细介绍高炉炼铁生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限,专题中难免出现遗漏或错误的地方,欢迎大家补充指正。【发表建议】 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、矿渣棉和高炉煤气等。 高炉冶炼原理简介: 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

顶是由料钟与料斗组成,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。 :高炉冶炼工艺流程简图 [高炉工艺]高炉冶炼过程: 高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批 送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,聚集在炉缸中,定期从铁口、渣口放出。

中国炼铁技术发展评述

中国炼铁技术发展评述 王维兴 近年来,中国炼铁处于高速发展阶段。2007年全国生铁产量达到4.6944亿t,占世界总产量的49.74%,比上年度增长15.19%,其增幅低于钢产量的同期增幅。2007年,全国重点钢铁企业(指71家)产铁3.69亿t,比上年增长13.74%,其他企业产铁1.20亿t,增长19.60%。地方企业铁产量增速高于大中型钢铁企业。2008年前8月全国产铁3.2912亿t,比上年度增长6.50%,降低了发展势头。近2个月发展势头有较大的减缓,市场变得疲软:高炉炼铁技术经济指标出现全面下滑,这是近年来所没过有的,对钢铁企业节能减排产生较大的负面影响,各级领导应引起高度重视,及时采取有效措施,否则难以完成国家提出的节能减排任务。要认识到,炼铁系统的能耗占企业总能耗的70%。 预计,2008年我国钢产量将达到5.2亿t,生铁产量将达到4.9亿t。今年,我国炼铁生产能力将超过6亿t,尚有约6000万t的生产能力属于淘汰之列(主要是300m3以下容积的小高炉)。近两个月,因金融危机和市场变化,钢材销售不畅,一些企业出现亏损,进行停产压产,生产形势发展出现大逆转。全国高炉炼铁形势发生了巨大变化,产量下降,生产指标进行调整,进入理性发展阶段(前一阶段为粗放式经营)。 1 中国高炉结构 上述情况表明,地方炼铁厂的发展势头仍处于高于全国大中型钢铁企业的发展。马钢和太钢建成4063m3高炉,使我国拥有7座4000m3级高炉。目前在建的有4座4000m3级高炉(本钢、鞍钢、太钢、莱钢),沙钢、京唐公司在建5800m3级高炉和5500m3级高炉。一批大于2500m3级高炉在建设,大大地推动了我国高炉大型化进程,但一批小于1000m3级高炉也在建设。 我国有1300多座高炉,大于1000m3容积的高炉约有150座,300~1000m3高炉约500多座,小于300m3的约有600多座。全国约有980多家炼铁企业。这说明,我国炼铁产业集中度低,高炉平均炉容偏小,是处于不同层次、不同结构、多种生产技术水平共同发展阶段,且处于高速发展阶段。预计我国生铁产量的顶峰为6亿t以上。淘汰落后进展缓慢,难度较大。近两个月,一些企业停了部分

非高炉炼铁工艺发展现状_王振智

2011.01 57 摘要: 文章阐述了非高炉炼铁技术的发展现状及分类,并对主要工艺流程法作了较为详细的介绍,并对各种工艺流程的特点进行了分析,展望了非高炉炼铁技术在新世纪的发展前 景。 关键词: 非高炉炼铁;直接还原;熔融还原;二步法熔融还原;转底炉法中图分类号: TF557 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)03-0057-02非高炉炼铁工艺发展现状 王振智 (中冶天工上海十三冶建设有限公司设备安装分公司,上海 201900) 高炉炼铁发展至今,因其必须使用储量有限的焦炭为主要燃料,需要以一定粒径的块状铁矿石入炉冶炼等原因,面临着能源、环境、投资等方面的困扰。近几十年来世界各国的冶金工作者们一直致力于研究和改进各种非高炉炼铁技术。 一、非高炉炼铁生产工艺技术 直接还原和熔融还原是两种最主要的非高炉炼铁思路,他们较高炉炼铁具有更多的优势,因而具有较大的发展空间。直接还原分为气基和煤基直接还原,其中气基直接还原主要是气基竖炉法、气基流化床法,是利用天然气经裂化产出的H 2和CO作为还原剂,在竖炉中将铁矿石在固态温度下还原而成海绵铁,目前主要方法有Midrex和HYL法两种。煤基直接还原是用煤作还原剂在回转窑或循环流化床中将铁矿石在固态温度下还原成海绵铁,其中回转窑工艺是最成熟、应用最广的方法,具有代表性的是SL/RN法。熔融还原法是以煤炭为主要能源,使用天然富矿、人造富矿(烧结矿或球团矿)取代高炉生产液态生铁的方法。 二、直接还原工艺 (一)气基直接还原工艺 Midrex技术和HYL-III技术占直接还原铁产量的85%以上,是直接还原铁的两大主流技术。两者均采用逆流移动床作为反应器,还原气为天然气,天然气经转化炉变成H 2+CO的混合气,进入还原竖炉与氧化球团矿反应,最终金属化率>90%。HYL-III技术的特点是其还原温度比Midrex技术高约50℃~100℃(Midrex技术还原温度为800℃~900℃),另外,HYL-III反应器内压力>0.55MPa,其高温、高压、高氢气浓度的条件保证其高的还原速率。 Midrex技术和HYL-III技术具有污染较小,能耗低的特点,但都只解决了不使用焦炭这一个问题,仍必须使用球团矿,另外我国天然气资源严重缺乏,这两 种工艺难以适应我国国情。 图1 Midrex 竖炉结构示意图 F i o r 法和C i r c o f e r 法均采用流化床技术。Circofer法工艺原理:粉矿经过两段预热后进入反应器,在高于900℃的温度下被还原。反应器由流化床反应炉、再循环旋风收尘器和气化器组成。还原反应器中的流态化介质为还原性气体。在气化器中,煤与氧发生氧化,气体和再循环物料将反应热带入还原反应器内,氧化铁被还原为金属铁。目前流化床技术存在的问题是粉矿粘结及其对设备带来的损害。 (二)煤基直接还原工艺 煤基直接还原工艺主要包括回转窑法(如SL-RN 法)和转底炉法(如COMET法)。 SL-RN法工艺原理:铁矿石或球团矿与煤粉同时由窑尾加入窑内,借助于炉体的倾斜和转动,使炉料向窑头方向运动,经过预热带、还原带而得到产品。 COMET法是一种转底炉法,1997年由比利时的CRM 公司开发的一种用粉矿和煤生产优质海绵铁的工艺,工艺原理:采用转底炉,将煤层和铁矿粉交替铺在炉床上,通过煤气烧嘴加热。这样的混合物可使温度很快上升到1300℃以上。此工艺可以使用粉矿,但煤层和铁矿粉的交替铺层必然导致其生产率低的弱点。煤基直接还原有着自己的特点,我国煤资源丰富,此工 交流园地 E xchange Field DOI:10.13535/https://www.360docs.net/doc/d84567586.html,ki.11-4406/n.2011.03.015

高炉炼铁工艺流程(经典)

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: 料舛调控阀 炉喉 ?-50012 炉身外壳 炉身< 耐火硅层 ,炉体支杂 炉 /热风管 -140012 环炉热风管 炉腹 -180012 其风咀 一出查口

、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: --- ----- _ _ _ _ _ ---------------------------------------------------- 皆被机 炼钢 煤气清洗 -------- *废水沉淀分隅 早. J I ____ n ___ _□ i 煤气管网 ■ 注*凸策段诊均户咬哽R }jr rp : / / y^j Hyj j 1 9 u 12 LbJ D 小 5□ ;返矿畋带机] 粉1、 阳t ___________ 〔揪尘等) 制煤粉设番 卜一札收带机 十?尘〔乱料系统} 炉顶彼压站、沏滑站 炉顶高压操作设备 均排压设施 炉顶检修设俯 矿石中间漏斗 I ------- 1 I 豉虬机1* 热说炉 泥地、升口机 ttfttaa 机、炉前脱时 摆动涂嘲、炉甫胃生 高炉冷却没备、炉 换炉、燃烧控制 装置各种阀门. 缠水糟耳、余焦 回收装胃 他冥域车 戡水城车 除尘暴 冲渣 |、财法 消水分用 水沧在 热水泉房 土冷却修

金属冶炼技术的发展

金属冶炼技术的发展 目前,已发现86种金属元素。除金、银外,绝大多数金属元素都以化合态(氧化物、硫化物、砷化物、碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐等)形式存在。要获得各种金属及其合金材料,首先要将金属元素从矿物中提取出来,再对粗炼金属产品进行精炼、提纯或合金化处理。 将金属从化合态转变为游离态(单质)的过程称为金属冶炼。金属冶炼的原理是氧化还原反应。不同金属活泼性不同,越活泼的金属,越难将其从化合物中还原为单质,越需要更高的反应温度和更强的还原手段。 (1)热还原法(干法冶金) 用碳、一氧化碳、氢气、活泼金属等作为还原剂与金属氧化物在高温下发生氧化还原反应可以将还原出的金属单质以液体形式分离出来。早在3000 多年前,我国就能够以孔雀石[主要成分是碱式碳酸铜CuCO3·Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3]为原料冶炼铜。孔雀石与点燃的木炭接触,被分解为氧化铜,并进一步被还原为金属铜: CuCO3·Cu(OH)2=加热2CuO+CO2↑+H2O C+2CuO=加热2Cu+CO2↑ 铁、锰、钨的冶炼和高炉炼铁也都属于热还原法: 4Al+ 3MnO2=高温2Al2O3+3Mn Fe2O3+3CO=高温2Fe+3CO2 活泼的金属钾也可以在特殊条件下,通过热还原法制得: Na+ KCl=高温真空K + NaCl 一些不活泼金属的氧化物,在高温下就可以分解还原为单质: 2HgO(s) =加热2Hg(l)+O2(g) 从矿石中利用热还原法冶炼的金属通常含有较多的杂质,需要精炼。例如,从铁矿石中冶炼得到的生铁含有碳、磷、硫、硅等杂质,含碳量可达2%以上。用氧气等氧化剂氧化除去过多的碳和杂质,制备含有不同含量杂质的不同型号的钢。 (2)置换法(湿法冶金) 在酸、碱、盐的水溶液中通过置换反应,利用溶剂萃取或离子交换从矿石中提取所需金属组分可以从低品位、难熔化或微粉状的矿石中提炼金属。我国古代湿法冶铜技术是先用硫酸与含氧化铜的矿石反应,得到含硫酸铜的溶液,再用铁置换出铜。 CuO+H2SO4=CuSO4(aq)+ H2O CuSO4(aq)+ Fe=Cu+ FeSO4(aq) 难于分离的金属如镍-钻、锆-铪、钽-铌及稀土金属也可以利用湿法冶金的技术(溶剂萃取或离子交换)进行分离。 (3)电解法 将熔融的金属盐通过电解可以制备金属单质。电解法相对成本较高,易造成环境污染,但提纯效果好、适用于多种金属。不能用还原法、置换法冶炼的活泼金属(如钠、钙、钾、镁等)和需要提纯精炼的金属(如精炼铝、铜等)均可通过电解法获得。 2NaCl(熔融)=电解2Na(s)+ Cl2(g) MgCl2(熔融)=电解Mg(s) +Cl2(g) 2Al2O3(熔融)=电解4Al(s)+ 3O2(g) 1973年,Aluminium Company of America的Alcoa分公司创造了氯化铝电解制铝法,在难以导电的氯化铝中加入某些物质组成纯氯化物的电解质体系,如NaCl-KCl-AlCl3系、NaCl-KCl-LiCl-AlCl3系以及氟化物NaCl-CaCl2-CaF2-AlC13混合体系等,可以增强熔融电解液的导电性,在双极性电极多室电解槽可以电解制得金属铝。(氯化铝中铝和氯之间的化学

炼铁技术发展

**炼铁发展综述 摘要:**公司自2005年以来,推行稳本固基、苦练内功、转变思维、审时度势,随机应变等一系列管理理念,以提高高炉装备水平为保障,通过狠抓“精料”工作、积极探索炼铁新技术、开创性的发展炼铁新理论,以及计算机辅助管理,使炼铁生产获得了高水平发展,高炉主要技术经济指标显著改善。 关键词:炼铁管理理念技术进步精整炉料高炉装备高炉操作制度 The Development of Iron-making of**Steel Abstract: Since 2005, the implementation of ** Steel iron company is stabilization of the solid base, Obtain, change thinking,, deal with the situation and act according to circumstances and a series of management concepts in order to improve the level of equipment for the protection of blast furnace, by implementing the "concentrate materials " work , and actively explore new iron-making technology, pioneering the development of new iron-making theory, as well as computer-aided management, which makes it reach a high level development of iron production , main technical and economic indicators of blast furnace improve significantly. Key words:iron-making,management concepts,technological improvement,finishing furnace, blast furnace equipment ,blast furnace operating system 近几年,**炼铁的快速发展,引起了业界同行的关注,特别是08年金融危机来临后,**炼铁凭借其铁前低成本优势,使得**钢铁能率先走出困境,成为行业的少有赢利企业,短短几年里,高炉经济技术指标由同行垫底走向处于领先水

先进非高炉炼铁工艺技术经济分析

先进非高炉炼铁工艺技术经济分析 胡俊鸽,周文涛,郭艳玲,赵小燕 (鞍钢股份有限公司技术中心。辽宁鞍山114009) 摘要:简要介绍了先进非高炉炼铁技术的发展现状,对Midrex、HYL/HYL Energiron、Corex、Finex和ITmk3工艺的成熟性、生产成本、投资费用和环境友好性进行了对比分析,得出经济上较具优势的为Midrex和HYL/HYL Energiron工艺,并指出Midrex和HYL/HYL Energiron工艺在我国应用存在的问题和需要进一步研究的课题。 关键词:非高炉炼铁;Midrex;HYL/HYL Energiron;Corex;Finex;ITmk3 非高炉炼铁因不用或者少用焦煤而受到人们的关注。虽然高炉炼铁仍是当今炼铁生产的主体流程,但非高炉炼铁法已成为炼铁技术发展的方向。非高炉炼铁技术在我国“十二五”规划中作为国家鼓励的项目之一,仍将是钢铁企业扩大产能规模的重要途径之一。在诸多非高炉炼铁工艺中,考虑产能规模、污染物排放、能耗和产品质量等因素,认为在这些技术中,已获得工业化应用的比较先进的技术有,属于直接还原范畴的Midrex和HYL/HYL Energiron工艺以及属于熔融还原范畴的Corex、Finex和ITmk3工艺。本文在简要介绍这些工艺现状的基础上,对其经济性进行对比,从而进一步深入地了解和认识这些工艺,为下一步研究非高炉炼铁工艺提供参考。 1先进非高炉炼铁技术现状 1.1 Midrex工艺 Midrex技术最初由美国Midrex公司开发,于1984年被日本神户钢铁公司并购。近年。Midrex工艺年产量约占世界直接还原铁(DRI)总量的60%,在所有直接还原工艺中居第1位。目前,正在运行的Midrex炉中单炉最大产能为176万t/a,正在建设中的单炉最大产能为180万t/a。部分工业炉超过设计产能在运行,如安赛乐米塔尔的Midrex直接还原厂甚至以超过设计产能33%的状态运行。Midrex工艺在使用天然气为还原剂的情况下,能耗为9.61 GJ/t;一些炉子利用系数达15.2 t/(m3·d),冶炼速度达230 t/h。 Midrex工业生产炉中。只有南非撒尔达那的1座炉子使用Corex排出的煤气作还原气源。为了在缺少天然气资源的地区进行推广,Midrex技术公司开发了以煤气化气作还原剂的工艺,并开发了炉顶煤气循环利用技术,把炉顶煤气脱CO2后作为还原气重新返回系统循环利用。目前,印度JSPL正在建1座Midrex炉,年产能为180万t/a,使用鲁奇煤气化技术,预计2012年完工投产。 1.2 HYL/HYL Energiron工艺 HYL/HYL Energiron技术最初是由墨西哥希尔公司开发的,2006年被Techint Group并购,之后又与Tenova和达涅利公司联合组成Energiron公司,在HYL ZR工艺基础上,形成新的技术牌名HYL Energiron。该工艺采用炉顶煤气循环利用技术,把炉顶煤气脱CO2后作为还原气体重新返回系统。 与Midrex工艺比,其最大特点是竖炉工作压力较高,Midrex工艺的压力为0.3 MPa,HYL/HYLEnergiron的压力为0.5~0.6 MPa。近年,HYL/HYLEnergiron产量在所有直接还原工艺中居第2位。正在运行的HYL/HYL Energiron单炉最大产能为160万t/a,大部分炉子都高出设计产能在运行。以天然气为还原剂,能耗仅为9.61 GJ/t。HYL/HYL Energiron工艺可以直接使用天然气,也可以使用煤气化气、焦炉煤气等作还原气源。达涅利将为印度JSPL设计4座年产能250万t的炉子,采用HYL ZR技术,以煤制气作还原剂,第1座炉子合同刚生效。 HYL/HYL Energiron单炉年产能正向大型化发展。除上述将为JSPL设计建设的250万t/a的炉子外,达涅利将为纽柯公司设计1座年产能250万t的炉子。该炉子采用HYL ZR 技术,计划2014年试车投产:为埃及Suez钢公司设计1座年产能195万t的炉子,采用

高炉炼铁论文

高炉炼铁论文 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 目录 绪论 (1) 1.1我国钢铁工业生产现状 (1) 1.2加入世贸对我国钢铁经济的影响 (1) 1.3唐钢不锈钢高炉的情况介绍 (2) 2唐钢不锈钢扩大生产规模化的可行性研究 (2) 2.1唐钢不锈钢生产规模能力 (2) 2.2唐钢不锈钢扩大生产规模的条件 (2) 3高炉炼铁工艺技术研究 (3) 3.1工艺技术参数研究 (3) 3.2上料系统的工艺 (3) 3.3炼铁工艺 (3) 3.3.1铁矿石 (4) 3.3.2燃料 (4) 3.3.3熔剂 (5) 3.3.4高炉炼铁原的理 (7)

3.3.5高炉的主要组成部分 (7) 3.3.6高炉解体 (8) 3.3.7高炉冷却装置 (8) 3.3.8高炉灰 (8) 3.3.9高炉除尘器 (8) 3.3.10高炉鼓风机 (8) 3.3.11高炉冶炼工艺--炉前操作 (9) 3.4高炉煤气清洗系统 (10) 3.4.1高炉煤气除尘系统的组成 (10) 3.4.1脱泥脱水设备 (10) 3.4.1.2重力式灰泥捕集器 (10) 3.4.1.3旋风式灰泥捕集器 (10) 3.4.1.4伞形或伞旋脱水器 (11) 3.4.1.5填料脱水器 (11) 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

高炉炼铁生产工艺流程简介

高炉炼铁生产工艺流程简介 [导读]:高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,聚集在炉缸中,定期从铁口、渣口放出。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。本专题将详细介绍高炉炼铁生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限,专题中难免出现遗漏或错误的地方,欢迎大家补充指正。 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、矿渣棉和高炉煤气等。 高炉冶炼原理简介: 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。 高炉冶炼工艺流程简图: [高炉工艺]高炉冶炼过程: 高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,聚集在炉缸中, 定期从铁口、渣口放出。 高炉冶炼工艺--炉前操作

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