炼铁高炉工艺流程及主要设备(内部培训)
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
振动筛（矿）： 2BTS1330型号： 2BTS1330 电机型号：Y132M-6 处理量：150T/h 安装倾角：18° 筛孔尺寸：12－6mm 振幅：6.5±1mm 功率：2×4kw 振动筛（焦炭） 型号：TZS1330 电机型号：Y132M2-6 处理量：120T/h 安装倾角：18° 筛孔尺寸：20mm 振幅：7±1mm 功率：2×4kw
缺少的重要组成部分。现代热风炉是一种蓄热式换热 器。目前风温水平为1000℃~1200 ℃ ，高的为1250 ℃~1350 ℃ ，最高可达1450 ℃~1550 ℃。我厂现在 使用的热风风温一般在1180 ℃ 。 提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风 管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等 技术措施来实现。理论研究和生产实践表明，采用优 化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿 命是提高风温的有效途径。现在每座高炉配备一套助 燃风机系统，
冷却塔
鼓风机
热风炉
助燃风机
煤气外网管道
重力 除尘
布袋 除尘
调压阀组 TRT发电
渣池 水渣场
渣泵
•3
二、高炉炼铁原理
高炉是一种竖炉型逆流式反应器。高炉冶炼用的铁矿石 和燃料、熔剂等由炉顶的装料设备装入炉内的，并向 下运动；从下部鼓入的空气燃烧燃料，产生大量的高 温还原性气体向上运动；炉料经过加热、还原、熔化、 滴落、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最 终生成液态炉渣和生铁。
•10
三、高炉冶炼主要设备简介
受料斗主 要包括： 受料斗篦 子、受料 斗衬板； 受料斗的 最大容积：
16m³
•11
三、高炉冶炼主要设备简介
挡料阀
上密阀
(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
23
三、高炉冶炼主要设备简介 重力除尘
24
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。
25
高炉冶炼主要设备简介
刮板机
26
高炉冶炼主要设备简介
27
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。
5
二、高炉炼铁原理
6
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。
高炉炼铁的主要工艺流程
高炉炼铁的主要工艺流程
《高炉炼铁的主要工艺流程》
高炉是钢铁企业中用于炼铁的主要设备，其工艺流程是将铁矿石和焦炭加入高炉内，经过一系列的化学和物理反应，最终得到熔融的生铁。
下面将介绍高炉炼铁的主要工艺流程。
1. 搅拌坩埚法：将原铁矿石和焦炭按一定的比例混合，放入高炉的上部，即炉料层。
在高炉内，炉料层受到高温和高压的影响，发生一系列的物理和化学反应。
2. 燃烧：通过给炉料层加入空气或者氧气，点燃炉料层的顶部，使其燃烧。
燃烧产生的热量使炉料层内的焦炭燃烧，并提供高温条件，促进各种反应的进行。
3. 还原反应：当焦炭燃烧释放出一定量的一氧化碳时，与高炉内的铁矿石发生还原反应，使氧化铁还原为生铁。
4. 精炼：在高温下，生铁中的杂质和一些有害元素（如硫、磷等）会被氧化成气体，并通过炉顶排出。
这一过程称为精炼，是炉料中杂质清除的重要环节。
5. 收得生铁：经过一定时间的冶炼，高炉内的炉料最终产生了熔融的生铁。
生铁通过炉口排除，并进入铁水槽中，成为炼铁的产物。
通过上述简单介绍，可以看出高炉炼铁的主要工艺流程是一个
复杂的过程，包括搅拌坩埚法、燃烧、还原反应、精炼和收得生铁等环节。
这一流程不仅需要科学合理的原料比例和控制方法，还需要高炉操作者的丰富经验和技巧。
只有合理的工艺流程和专业的操作技术，才能保证高炉炼铁的顺利进行和生产出优质的生铁产品。
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)工业最要紧的环节。
高炉冶炼是把铁矿石复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进高炉，并使炉喉料面维持一定的高度。
焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。
矿石料在下落过程中逐步被复原、熔化成铁和渣，聚拢在炉缸中，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。
本专题将具体介绍高炉炼铁生产的工艺流程，要紧工艺设备的工作原理以及操纵要求等信息。
由于时刻的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地点，送不大伙儿补充指正。
高炉冶炼目的：将矿石中的铁元素提取出来，生产出来的要紧产品为铁水。
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〕不断地装进铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风〔1000～1300摄氏度〕，喷进油、煤或天然气等燃料。
装进高炉中的铁矿石，要紧是铁和氧的化合物。
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，那个过程喊做复原。
铁矿石通过复原反响炼出生铁，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参加炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分不排出。
煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。
现代化高炉还能够利用炉顶的高压，用导出的局部煤气发电。
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复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进高炉，并使炉喉料面维持一定的高度。
焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。
矿石料在下落过程中逐步被复原、熔化成铁和渣，聚拢在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。
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(经典)
高炉炼铁工艺流程(经典)高炉炼铁是冶金行业中的基本工艺之一，主要目的是将矿石加热、还原、融化，以得到铁、钢和其他有价值的金属。
1. 炉料预处理高炉炼铁的第一步是对原料进行预处理，以达到最佳的炉料质量。
这包括：（1）筛选和分类。
矿石会被分类成不同的品级和尺寸，以确保炉料进入高炉的均匀性和稳定性。
（2）磨粉和混合。
矿石和焦炭会被磨成粉末状，并混合在一起。
（3）加湿和固化。
炉料加湿以增加其粘度，使其更容易在高炉中流动。
固化会让炉料更加坚硬，并有利于在炉内定位。
2. 热解和预热炉料进入高炉后，在逐渐升温过程中，炉料中的挥发物和水份被氧化释放，这个过程被称为热解。
热解产生的有害气体，如CO和H2S，通过冷凝和过滤处理后被排出。
预热会将炉料升至高约350°C的温度，以减少在高炉下部的稳定层压力和防止炉底过度损伤。
3. 预还原和加热在高炉内部，还原作用开始发生。
炉料中的铁氧化物被焦炭还原为铁和CO气体。
在高达1000°C的温度下，铁氧化物会形成红热的铁球，并不断向上移动。
在高炉与炉料接触的区域中，铁球受到温度和压力的作用被压加，经过连续的还原作用，最终形成液态铁。
此时，高炉中的温度达到了1400°C左右。
4. 熔融和分层随着炉料和铁的连续加入，高炉内部的温度和压力继续上升，炉料和铁不断熔化。
液态金属以高密度移动到炉底，驱动炉料和熔渣从上层向下层流动。
在高炉的不同高度，会形成不同的物理和化学反应，导致铁、钢和有价值的金属的分离和收集。
5. 出铁和熔渣处理在高炉下部设置有出铁口，铁水通过铁口离开高炉。
铁水一般会被收集在铁包中，并通过滑动放铁的方式输入到下一个工艺站点中。
高炉底部产生的熔渣会通过高炉底部的孔洞排出，并被输送到熔渣池进行处理。
总结：高炉炼铁的工艺流程包括炉料预处理、热解和预热、预还原和加热、熔融和分层以及出铁和熔渣处理等。
整个过程需要高温、高压、长时间的反应，需要准确控制各项参数以保证操作的安全性和炉内炼铁的效率。
高炉炼铁生产工艺流程及主要设备
3 山东 2885.57 8.9%
100%
4 河南 2041.67 6.3%
各地区焦炭产量百分比
80% 60% 40% 20% 0%
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 华北 东北 华东 中南 西南 西北
5 辽宁 6 内蒙 7 陕西 8 云南 9 江苏 10 四川
1975-2010年中国焦炭产量及增长率
美国, 3.30%
其他, 16%
我国焦炭逐年产量增长情况
2009年54万吨，2010年 原料：主焦煤为主+ 其他煤种（如肥煤、瘦煤、气煤、1/3焦煤等） 335万吨，以前年份都在 国内贸易量，2009年独立焦化厂产量亿吨，商品化率62％。
1200万吨以上，约占世界 原工理艺： ：实有际捣是固煤工的艺干和馏顶过装程工，艺分低温、中温、高温干馏，高温为主（90印0-度1,0030.74℃% ） 我国焦炭逐年产贸量增易长情量况 的％。
焦炭市场基本情况
现货市场概况——三个“第一”
世界第一生产大国：2009年亿吨，占世界60％左右。 高炉炼铁生产工艺流程及主要设备
世界第一出口大国：除了2009年54万吨，2010年335万吨，以前年份都在1200万吨以上，约占世界贸易量的％。
2010年亿吨，占世界68％。 世界第一消费大国：2009年亿吨，粗钢估算6亿吨，焦钢比（2010粗估亿吨，生铁亿吨，焦铁比粗估）
国内贸易量，2009年独立 焦化厂产量亿吨，商品化 率62％。
乌克兰, 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
50000
40000
1975-2010年中国焦炭产量及增长率
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。
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1
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
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。
定料面高度的基础。
钟式炉顶：大钟开
启时大钟的底边；
无钟炉顶：炉喉钢
砖的转折点处或钢
砖顶部
(b)死铁层高度h0
h0
(c)高炉有效高度hu
(d)炉头高度h6
(e)高炉全高h
Schematic of a blast furnace, illustrating some of the defined terms.
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
Cinder notch/emgency iron
Schematic of a blast furnace, illustrating some of the defined terms. notch;出渣口
Fe3O4，理论含铁量72.4%； Fe2O3，理论含铁量70%
24
(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
物形物（Chief Iron Bearing Minerals）
25
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
赤铁矿（主要成分Fe2O3）
15
hu
本
体
Top ring:炉顶钢圈(炉顶法兰)
h6
结
Offtake :排气管
构 中 英 文 对 照
Top cone:高炉炉头（炉顶锥 形部分）
Armour（炉喉）钢砖 Stockline level：料线零位 Throat：炉喉，Stack：炉身 Belly：炉腰 Bosh：炉腹
Tuyere：鼓风口
若干辅助系统组成。
q 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。
6
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
11
二、 高炉本体
1、高炉本体概述 n 包括高炉炉型、炉衬、冷却装置、钢结构及基础。 n 高炉炉型均为五段式，圆形工作空间。 n 炉衬耐火材料围成高炉炉型。 n 炉衬靠冷却装置保护，使一代工作炉龄达10~15年。 n 钢结构是加固炉体和支撑各种附属设备的构件。 n 高炉大小以有效容积的立方米数表示。
菱铁矿：理论含铁量48 . 3%
扣除CO2
褐铁矿：理论含铁量55 . 2~66.1% 和结晶水
6、 贫矿：实际含铁量低于理论含铁量70%的铁矿石称 贫矿（必须经过选矿后使用）
7、块矿和粉矿
破碎、筛分 粉矿（<5mm）供烧结厂生产烧结矿
富矿
大中型高炉<45mm
块矿(>5~10mm),上限
中小型高炉<20~25mm
q T.Fe> 65%，P、S含量低的矿石可直接供直接 还原和熔融还原
q 50%< T.Fe<65%,可供高炉使用 q 我国绝大部分矿石T.Fe含量在30%左右，需富
2 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。
3 矿石的品位：矿石中有用成分的质量百分含量，称为 该矿石的品位。
4 脉石：矿石中没有用的成分称为脉石，一般在冶炼过 程中需要去除。
3
5、富矿：含铁品位>50%的铁矿石
赤铁矿：理论含铁量70%
磁铁矿：理论含铁量72.4%
高炉本体结构仍在不断向高效、长寿方向发展之中。
12
2、高炉炉型概述
1）、高炉内部及炉墙而形成的工作空间的几何 形状称为高炉炉型。炉衬耐火材料围成高炉炉 型。
2）、高炉炉型为圆断面五段式即：炉喉、炉身、 炉腰、炉腹、炉缸五部分。即高炉内型图所看 到的五部分。
13
14
hu h
h6
3）、几个概念：
(a)料线零位：是测
炉渣 铁水 高炉煤气 铸造生铁 炼钢生铁
放散 轧钢厂 转炉炼7钢厂
n 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。
n 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。
8
高 炉 炼 铁 系 统 （ 高 炉 本 体 和 辅 助 系 统 ）
9
10
4
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
-200目>60~80%
细磨
菱铁矿
浮选
-200目>60~80%
先磁化焙烧 褐铁矿
后细磨
磁选
5
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 n 高炉炼铁生产流程比较定型，它由高炉本体及
16
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。
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。
17
三 、高炉炉衬
1、 2、
18
四、 高炉冷却装置
1）
19
（2） （3） （4）
20
五、高炉钢结构
1）
21
（2）
22
六、 高炉炉基
钢筋混凝土基座
23
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 n 铁矿石：1.6~1.8吨/吨铁，主要成分为
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。
26
硫铁矿（主要成分FeS2） 褐铁矿（主要成分2Fe2O3·3H2O）
27
(2) 铁矿石的评价指标
n 含铁品位
q 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。