高炉、烧结、球团工艺流程

炼铁工艺是将含铁原料（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）按一定比例装入高炉，并由热风炉向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧，原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降。

在炉料下降和煤气上升过程中，先后发生传热、还原、溶化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的溶剂相结合而成渣，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，高炉渣水淬后全部作为水泥生产原料。

高炉是用焦炭、铁矿石和熔剂炼铁的一种竖式的反应炉（如图2-3）。

高炉是一个竖立的圆筒形炉子，其内部工作空间的形状称为高炉内型，即通过高炉中心线的剖面轮廓。

现代高炉内型一般由圆柱体和截头圆锥体组成，由下而上分为炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五段。

由于高炉炼铁是在高温下进行的，所以它的工作空间是用耐火材料围砌而成，外面再用钢板作炉壳。

1-炉底耐火材料；
2-炉壳；
3-生产后炉内砖衬侵蚀线；
4-炉喉钢砖；
5-煤气导出管；
6-炉体夸衬；
7-带凸台镶砖冷却壁；
8-镶砖冷却壁；
9-炉底碳砖；
10-炉底水冷管；
11-光面冷却壁；
12-耐热基墩；
13-基座
l图2-3 高炉的结构
在高炉炉顶设有装料装置，通过它将冶炼用的炉料（由焦炭和矿石按一定比例组成）按批装入炉内。

在高炉下部炉缸的上沿，沿圆周均匀地布置了若干个风口（100m3小高炉有 8-10个，4000m3以上的大高炉则有36-42 个）。

加热到1000℃
以上的热风，经铜质水冷风口送入炉内，供焦炭燃烧形成高温煤气。

在炉缸的底部设有铁口，可周期性或连续性地排放出液态生铁和炉渣。

在风口和铁口之间还设有渣口以排放部分炉渣，减轻铁口负担。

l现代高炉采用优质耐火材料，例如炉底、炉缸部位用微碳孔碳砖，炉身下部和炉腰部位用铝碳砖或碳化硅砖，其它部位用优质高铝砖和高致密度的粘土砖等作炉衬。

炉壳用含锰的高强度低合金钢制作，安装有性能好的含铬耐热铸铁、球墨铸铁或铜质立式冷却器，或铜质的卧式冷却器。

l4 工艺流程：
高炉冶炼过程是一个连续的生产过程，全过程是在炉料自上而下，煤气自下而上的相互接触过程中完成的。

如图2-4所示。

l炉料从受料斗进入炉腔。

在高炉底部的炉缸和炉腹中装满焦炭。

炉腰和炉身中则是铁矿石、焦炭和石灰石，层层相间，一直装到炉喉。

l从风口鼓入的热风温度高达1000-1300℃，炉料中焦炭在风口前燃烧，迅速产生大量的热，使风口附近炉腔中心温度高达1800℃以上。

l由于底部焦炭很厚，燃烧不完全，因此，炉气中存在大量CO气体，在炉内造成了良好的还原性气氛，产生的CO气体在炉体中上升。

同时，由于下部的焦炭燃烧产生空隙，上面的焦炭、矿石和熔剂在炉体内缓慢下降，速度大约为
0.5-1mm/s。

炽热的CO气体在炉内上升过程中加热缓慢下降的炉料，并把铁矿石中铁氧化物还原为金属铁，铁矿石在570-1200℃之间受到CO气体和红热焦炭的还原，形成了海绵铁。

海绵铁在1000-1100℃的高温下溶入大量的碳，因而铁的熔点下降，形成了生铁。

生铁的熔点约为1200℃，以液体状态滴入炉缸。

矿石中未被还原的物质形成熔渣，实现渣铁分离。

最后调整铁液的成分和温度达到终点，定期从炉内排入炉渣和生铁。

上升的高炉煤气流，由于将能量传给炉料而温度不断下降，最终形成高炉煤气从炉顶导出管排出。

1-料斗；2-大钟；
3-焦炭；4-燃料带；5-炉渣；6-铁水；
7-渣罐；8-铁罐；
9-铁口；10-风口；
11-矿石；12-上升煤气
l图2-3 高炉治炼过程示意图
烧结工艺流程介绍2010-04-29 08:42
烧结工艺流程介绍
为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。

铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。

两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。

本专题将详细介绍烧结生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息，其次，我们将简要介绍球团法生产的工艺流程，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，栏目中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。

铁矿粉造块的目的：
◆综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类。

◆去除有害杂质，回收有益元素，保护环境。

◆改善矿石的冶金性能，适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。

铁矿粉造块的方法：烧结法和球团法。

铁矿粉造块后的产品：分别为烧结矿和球团矿。

（供高炉炼铁生产的主要原料）
一、烧结生产的工艺流程介绍：
查看冶金自动化频道 -> 烧结频道
烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石灰、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定配比混匀。

经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。

利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行
均有一定意义。

烧结生产的流程
目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。

烧结生产的工艺流程如图下所示。

主要包括烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。

烧结的原材料准备:
含铁原料：含铁量较高、粒度<5mm的矿粉，铁精矿，高炉炉尘，轧钢皮，钢渣等。

一般要求含铁原料品位高，成分稳定，杂质少。

熔剂：要求熔剂中有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，含水3％左右，粒度小于3mm 的占90％以上。

在烧结料中加入一定量的白云石，使烧结矿含有适当的MgO，对烧结过程有良好的作用，可以提高烧结矿的质量。

燃料：主要为焦粉和无烟煤。

对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含硫低，成分稳定，含水小于10％，粒度小于3mm的占95％以上。

烧结的配料与混合:
配料目的：获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿，满足高炉冶炼的要求。

配料方法：质量配料法，即按原料的质量配料；通过电子计量设备，按一定比例配兑原材料。

混合目的：使烧结料的成分均匀，水分合适，易于造球，从而获得粒度组成良好的烧结混合料，以保证烧结矿的质量和提高产量。

混合的方法：加水润湿、混匀和造球。

根据原料性质不同，可采用一次混合或二次混合两种流程。

一次混合的目的：润湿与混匀，当加热返矿时还可使物料预热。

二次混合的目的：继续混匀，造球，以改善烧结料层透气性。

用粒度10～Omm的富矿粉烧结时，因其粒度已经达到造球需要，采用一次混合，混合时间约50s。

使用细磨精矿粉烧结时，因粒度过细，料层透气性差，为改善高炉透气性，必须在混合过程中造球，所以采用二次混合，混合
时间一般不少于2．5～3min。

我国烧结厂大多采用二次混合。

配料与混合的主要设备:
电子计量称：对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量的衡器。

主要有机械式(常见的为滚轮皮带秤)和电子式两大类。

电子皮带秤是使用最广泛的皮带秤。

由承重装置、称重传感器、速度传感器和称重显示器组成。

主要用到的自动化产品：称重传感器、速度传感器、数显表、变频器、电动机
混合机：混合机械是利用机械力和重力等，将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械。

混合机械广泛用于各类工业和日常生活中。

常用的混合机械分为气体和低粘度液体混合器、中高粘度液体和膏状物混合机械、热塑性物料混合机、粉状与粒状固体物料混合机械四大类。

主要用到的自动化产品：断路器、接触器、电动机
烧结生产：
烧结作业是烧结生产的中心环节，它包括布料、点火、烧结等主要工序。

布料:将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业
点火：点火操作是对台车上的料层表面进行点燃，并使之燃烧。

烧结：准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。

二、球团矿生产工艺流程
把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。

球团矿生产的流程：
一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序，如下图所示。

球团矿的生产流程中，配料、混合与烧结矿的方法一致；将混合好的原料经造球机制成10-25mm的球状。

球团矿生产中的主要设备：
圆盘造球机：将焦炭粉、石灰石粉或生石灰、铁精矿粉混合后，输入圆盘造球机上部的混合料仓内，均匀地向造球机布料，同时由水管供给雾状喷淋水，倾斜（倾角一般为40一50°）布置的圆盘造球机，由机械传动旋转，混合料加喷淋水在圆盘内滚动成球。

主要用到的自动化产品：断路器、接触器、电动机
带式焙烧机：带式焙烧机工艺使球团焙烧的整个工艺过程——干燥、预热、焙烧、冷却都在一个设备上完成，具有工艺过程简单、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点，为工厂缩小占地面积、减少工程量、实现焙烧气体的循环利用以及降低热耗和电耗创造了条件。

主要用到的自动化产品：断路器、接触器、电动机。