炼铁学

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炼铁学复习资料

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名词解释:
假象及半假象赤铁矿:由于地表的氧化作用,自然界中纯磁铁矿很少见,在化学成分上Fe3O4被氧化成Fe2O3,但仍保留了原磁铁矿结晶结构特征。

有效容积利用系数:每立方米高炉有效容积每昼夜生产的合格铁量。

焦比:冶炼每吨生铁所消耗的焦炭的千克数。

煤比:冶炼每吨生铁所消耗的煤粉的千克数。

燃料比:冶炼每吨生铁所消耗的固体燃料的总和。

(燃料比=焦比+煤比)
综合焦比:焦比+煤比X煤焦置换比
煤焦置换比:喷吹1kg煤粉所能代替的焦炭数。

焦炭冶炼强度:每立方米高炉有效容积每昼夜燃烧的焦炭吨数。

综合冶炼强度:每立方米高炉有效容积每昼夜燃烧的综合焦炭的吨数。

燃烧强度:每平方米炉缸截面积每昼夜燃烧的焦炭吨数。

工序能耗:Ci=(燃料消耗+动力消耗-回收二次能源)/产品产量
固相反应:在一定温度下,某些离子克服晶格结合力,进行位置交换,并扩散到与其相邻的其他晶格内的过程,叫固相反应。

铁酸钙理论(低温烧结理论):生产高碱度烧结矿,粘结相主要由铁酸钙组成。

该系的特点是无需高温,燃料消耗少;矿物的强度高还原性好。

自蓄热作用:随着烧结层的下移,料层温度的最高值逐渐提高。

自蓄热来源于被上层热烧结矿预热了的空气以及上层带入的热废气的加热作用。

HPS:指小球烧结法,即将烧结混合料用圆盘造球机预先制成一定粒度(上限为6·~8mm),然后使小球外裹部分燃料,最后铺在烧结台车上进行烧结的造块新工艺。

SFCA:即复合铁酸钙理论,实际烧结矿中的铁酸钙,无论是针状还是片状,都不是单纯的CaO和Fe2O3组成的,铁酸钙中含有一定量的Al2O3和SiO2等,称为复合铁酸钙。

铁氧化物的直接还原:还原剂为固体C,还原产物为CO。

铁氧化物的间接还原:还原剂是H2或CO,还原产物为H2O或CO2。

直接还原度:通过直接还原方式还原出来的铁量与还原出来的总铁量之比。

耦合反应:风口以下炉缸区域,渣铁间的氧化还原反应,即耦合反应。

熔化温度:炉渣受热升温过程中,固相完全消失的最低温度,即相图上的液相线温度(相当于软熔带下沿温度)。

熔化性温度:炉渣可以自由流动时的最低温度。

长渣和短渣:温度降到一定值后,粘度急剧上的称为短渣;随温度下降粘度上升缓慢称为长渣。

表面张力:生成单位面积的液相与气相的新交界面所消耗的能量。

界面张力:渣铁之间形成单位面积界面所消耗的能量。

燃烧带:风口前碳被氧化而气化的区域,又叫风口回旋区,它是高炉内唯一的氧化区域,故又称氧化带。

管道行程:煤气总是沿着透气性好的路线上升,高炉炉料的特性及在炉内的分布时不同的,在炉内局部出现气流超过临界速度的转态,局部区域煤气流过分发展的现象。

液泛现象:当渣量多,渣粘度大,煤气流速快时,出现煤气把渣铁拖住而不能降落的现象。

空区(热储备区):高炉中下部,炉料与煤气的温差很小,大约只有5~50℃左右,发生微弱

炼铁学PPT(辽宁科技大学)

炼铁学PPT(辽宁科技大学)

1.2 高炉本体及主要构成
❖ 密闭的高炉本体是冶 炼生铁的主体设备。 它是由耐火材料砌筑 成竖式圆筒形,外有 钢板炉壳加固密封, 内嵌冷却设备保护 (图1-2)。
❖ 高炉内部工作空间的 形状称为高炉内型。 高炉内型从下往上分 为炉缸、炉腹、炉腰、 炉身和炉喉五个部分, 该容积总和为它的有 效容积,反映高炉所 具备的生产能力。
❖ 冶炼过程中,炉料(矿石、熔剂、焦炭)按照确 定的比例通过装料设备分批地从炉顶装入炉内。 从下部风口鼓入的高温热风与焦炭发生反应,产 生的高温还原性煤气上升,并使炉料加热、还原、 熔化、造渣,产生一系列的物理化学变化,最后 生成液态渣、铁聚集于炉缸,周期地从高炉排出。 上升过程中,煤气流温度不断降低,成分逐渐变 化,最后形成高炉煤气从炉顶排出。
传统的高炉—转炉炼钢流程,工艺成熟,可大 规模生产,是现代钢铁生产的主要形式。
现代钢铁生产的一般流程
现代炼铁方法
❖ 现代炼铁方法分为:
非高炉炼铁法 非高炉炼铁法,泛指高炉以外,不用焦炭,用
煤、燃油、天然气、电为能源基础的一切其它 炼铁方法。例如直接还原法,主要是指在冶炼 过程中,炉料始终保持固体状态而不熔化,产 品为多孔状海绵铁或金属化球团的方法。熔融 还原法是用高品位铁精矿粉(经预还原)在高 温熔融状态下直接还原冶炼钢铁的一种新工艺。 新兴的直接还原—电炉炼钢流程,规模较小, 目前还正在发展,是钢铁生产的重要补充。
❖ 高炉还可生产特殊生铁,如锰铁、硅铁、镜铁(含 10~25%Mn)、硅镜铁(含9~13%Si, 18~24%Mn)等,主要用作炼钢脱氧剂和合金化 剂。
1.3 高炉冶炼产品
❖ 此外,生铁中还可能含有部分微量元素。生铁中微 量元素含量常以ΣT为指标:
❖ ΣT= Pb +Sn +Sb +As +Ti +V +Cr +Zn

冶金炼铁学重点

冶金炼铁学重点

高炉有效容积利用系数:每m3高炉有效容积每昼夜生产的合格铁量(t/m3.d)焦比:冶炼每吨生铁所消耗的焦炭的千克数(Kg/T)CO煤气利用率:煤气中CO2体积与co和co2体积总和的比值ηCO = CO2 ⁄ (CO+CO2),表明煤气利用程度的好坏。

管道行程:高炉中各种炉料的粒度和密度各不相同且分布不均匀,在炉内局部出现气流超过临界速度的状态,气流会穿过料层形成局部通道而逸走,压差下降,在高炉中形成管道行程。

COREX炼铁工艺:CO REX炼铁工艺:典型的二步法熔融还原炼铁工艺,由奥钢联(V AI)于70年代末合作开发,其目的是以煤为燃料,由铁矿石直接生产液态生铁。

由预还原竖炉和熔融气化炉组成。

高炉渣溶化性温度:炉渣可自由流动的最低温度。

高炉的硫负荷:冶炼每吨生铁炉料带入硫的千克数称为硫负荷。

高炉冶炼强度是高炉冶炼过程强化的程度,以每昼夜(d)燃烧的干焦量来衡量:冶炼强度(I)=干焦耗用量/有效容积×实际工作日[t/(m3·d)]高炉渣熔化温度:炉渣在受热升温过程中固相完全消失的最低温度。

燃烧强度:每昼夜、每平方米炉缸截面积上每昼夜燃烧的干焦量。

水当量:单位时间内炉料和炉气流温度变化1℃时所吸收或放出的热量。

提高高炉鼓风温度对其冶炼过程的影响如何,并说明其原因。

答:(1)风口前燃烧碳量减少,风温提高,焦比下降;(2)高炉内温度场发生变化:炉缸温度升高,炉身上部、炉顶温度下降,中温区(900~1000℃)扩大,由于每升高100℃风温,风口理论燃烧温度上升60~80℃,风口前燃烧碳减少,煤气量降低,导致炉身上部温度降低;(3)直接还原度略有升高,生成的CO减少,炉身温度降低;(4)炉内压损增大,焦比下降,炉内透气性变差,高炉下部温度升高,煤气流速度增大,同时SiO的挥发增加,堵塞料柱孔隙;(5)有效热消耗减少,焦比降低,渣量减少,S负荷降低,脱硫耗热减少;(6)改善生铁质量,焦比降低,S负荷降低,炉缸热量充沛,易得到低S生铁;炉温升高,可控制Si的下限,生产低Si铁。

炼铁学 教学大纲

炼铁学  教学大纲

课程名称:炼铁学英文名称:Iron Making学时与学分:32/2(其中实验学时:,课内上机学时:)先修课程要求:无机化学,物理化学,钢铁冶金原理适应专业:矿物加工工程、冶金工程参考教材:钢铁冶金学(炼铁部分),王筱留,北京:冶金工业出版社,2005.3铁冶金学,张家驹,沈阳:东北工学院出版社,1988钢铁冶金教程,包燕平,冯捷,冶金工业出版社,2008.7课程简介:本课程为矿物加工工程(团矿方向)钢铁冶金工程学科的专业课,课程内容包括高炉炼铁的基本物理化学原理、传输理论、能量利用、工艺过程与强化方法、数学模型及非高炉炼铁的原理与工艺,主要讲述炼铁过程的基本理论、工艺过程与强化及炼铁技术的最新发展,使学生掌握炼铁基础理论和系统的专门知识,为从事本领域的科学研究和生产实践奠定基础。

一、课程在培养方案中的地位、目的和任务本课程是面向矿物加工工程专业(团矿方向)本科生的专业必修课程,主要任务是讲述炼铁过程的基本理论、工艺过程与强化及炼铁技术的最新发展,为从事炼铁生产、设计、教学、科学研究与开发、技术经济管理奠定基础。

二、课程的基本要求正确理解炼铁原理,掌握高炉冶炼工艺过程及其强化措施,了解高炉冶炼过程数学模型、自动控制技术、非高炉炼铁的原理与工艺及炼铁技术的最新发展。

三、课程的基本内容以及重点难点1.基本内容1)绪论:钢与铁,钢铁联合企业钢铁工业的发展,炉内主要过程,炼铁原料、燃料及其他辅助原料,炉料结构,高炉产品、技术经济指标。

2)高炉炼铁过程物理化学基础:蒸发、分解与气化,铁氧化物及其它元素的还原,耦合反应,造渣过程,生铁的形成等。

3)高炉炼铁过程中的传输现象:高炉内的动量传输与热量传输。

4)高炉炼铁能量利用:高炉炼铁能量利用指标,高炉炼铁能量利用分析。

5)高炉炼铁工艺:高炉生产的原则,高炉操作制度,高压操作,高风温操作,喷吹补充燃料,富氧和综合鼓风,加湿与脱湿鼓风等。

6)高炉冶炼过程数学模型概述:高炉冶炼过程模拟及控制,人工智能高炉专家系统。

炼铁学

炼铁学

第一章有效容积利用系数:指高炉单位有效容积的日产铁量。

焦比:指生产每吨生铁所消耗的焦炭量。

综合焦比:是生产1t生铁实际耗用的焦炭以及各种辅助燃料折算为相应的干焦的综合。

冶炼强度:指单位体积高炉有效容积焦炭日消耗量,是标志高炉强化程度的指标之一。

焦炭负荷:指每批炉料中铁、锰矿石的总重量与焦炭重量之比,用以评估燃料利用水平操作水平,调节配料的重要参数。

生铁合格率:指合格生铁量占高炉总产量的百分数。

休风率:指高炉休风时间占规定作业时间的百分数,降低休风率是增产节约的重要途径。

生铁成本:指生产1t生铁所需的费用。

是衡量高炉生产经济效益的重要指标。

炉龄:指从高炉点火开炉到停炉大修,或高炉相邻两次大修之间的冶炼时间。

生铁分类:炼钢生铁、铸造生铁(翻砂铁、灰口铁)高炉渣:由钙、镁、硅、铝的氧化物构成的复杂硅酸盐。

高炉煤气:是钢铁联合企业的重要二次能源,主要用作热风炉燃料,还可供动力、炼焦、烧结、炼钢、轧钢等部门使用。

第八章高炉冶炼的五个主要区:块料带、软熔带、滴落带、风口带、渣铁带铁的氧化物存在形式:三氧化二铁(赤铁矿)、四氧化三铁(磁铁矿)、氧化亚铁FeO(浮士体)铁的低级氧化物比高级氧化物稳定,因此还原与分解的顺序是一致的。

还原顺序:3个三氧化二铁→2个四氧化三铁→6个氧化亚铁FeO→6个Fe温度大于570摄氏度时:三氧化二铁→四氧化三铁→氧化亚铁FeO→Fe温度小于570摄氏度时:三氧化二铁→四氧化三铁→Fe间接还原:在低、中温区进行的还原反应。

高炉内铁氧化物用CO还原,生成CO(2),并主要为放热反应的还原反应。

直接还原:在高温区所进行的还原反应。

高炉内铁氧化物用C还原,生成CO,并吸收大量热量的还原反应。

高炉常用还原剂:C、CO、H(2)CO与H(2)作为还原剂有何差异,他们的利用率如何表示?答:当t小于810摄氏度时,CO还原能力比氢气强。

当t大于810摄氏度时,氢气还原能力比CO强。

说明氢气的还原能力随温度升高而升高。

炼 铁 学

炼    铁    学

所以 反应平衡气相中 (CO%) = 100/(1+Kp)= f(T) ) ( ) 由于各反应的平衡常数 Kp 值不同,故相应平衡气相中CO%也不同。根据以上各反 应在不同温度下的平衡气相成分作图,可以得到 CO 还原铁氧化物的平衡气相组成与温 度的关系图如下:
2.2 H2 作还原剂
>570 ℃ 时
由上图还可见,在一个大气压下只有﹤ 400 ℃(673k) 时,平衡气相 全部由CO2组成; ﹥ 1000 ℃(1273k) 时则完全由CO组成。事实上除了生铁中含有的碳以外,高炉内的碳 全以焦炭的形式存在。焦炭的溶损反应 C焦 +CO2 =2CO 焦炭的溶损反应 的开始反应温度与激烈反应温 才开始反
3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + H2 O Fe3O4 + H2 = 3 FeO + H2 O FeO + H2 = Fe + H2 O
<570 ℃ 时,同样有
+ 21814 KJ
- 63600 KJ - 28011 KJ
1/4 Fe3O4 + H2 = 3/4 Fe + H2 O
- 36908 KJ
应该指出的是 FeO 在小于570℃ 时很不稳定,它会分解为Fe3O4 和 Fe 因此在570℃ 以 下的温度范围内铁氧化物是按着以下顺序还原 3 Fe2O3 2Fe3O4 6Fe
FeO的含氧量是22.8%,但在570℃ 以上氧在FeO 固相内溶解形成固溶体,称为浮氏体 浮氏体
(以 FexO 表示,式中X<1)它在不同温度时的含氧量是不同的(一般为22.65~25.6%)。

第一篇
1、铁氧化物的逐级还原特性
高炉炼铁原理

炼铁学 高炉冶炼过程的物理化学

炼铁学 高炉冶炼过程的物理化学

炼铁学——高炉冶炼过程的物理化学
炼铁学——高炉冶炼过程的物理化学
3.1.3 碳酸盐分解
当炉料中单独加入熔剂(石灰石或白云石) 当炉料中单独加入熔剂(石灰石或白云石)或炉料中尚有其他类型 的碳酸盐时,随着温度的升高,当其分压 超过炉内气氛的CO 的碳酸盐时,随着温度的升高,当其分压pCO2超过炉内气氛的 2分压 时,碳酸盐开始分解。 碳酸盐开始分解。 FeCO3、MnCO3、MgCO3分解较容易,在炉内较高的位置即可开始。 分解较容易,在炉内较高的位置即可开始。 以上三种碳酸盐的分解反应发生在低温区,对冶炼过程无大影响。 以上三种碳酸盐的分解反应发生在低温区,对冶炼过程无大影响。 但石灰石(CaCO3)开始分解的温度高达 开始分解的温度高达700℃,且其分解速度受熔剂 但石灰石 开始分解的温度高达 且其分解速度受熔剂 粒度的影响较大。目前石灰石粒度多为 粒度的影响较大。目前石灰石粒度多为25~40mm,有相当一部分 有相当一部分 CaCO3进入 进入900℃以上的高温区后才发生分解 此时反应产物 此时反应产物CO2会与 ℃以上的高温区后才发生分解。此时反应产物 会与 固体碳发生碳素溶解损失反应: 固体碳发生碳素溶解损失反应: CO2+C= 2CO
炼铁学——高炉冶炼过程的物理化学
该反应吸收大量热量,并消耗碳素,对高炉能量消耗不利。 该反应吸收大量热量,并消耗碳素,对高炉能量消耗不利。计算中一 般取石灰石在高温区分解的部分占50~70%。 般取石灰石在高温区分解的部分占 炉料中碳酸盐来源:生熔剂 石灰石 白云石)、 石灰石、 炉料中碳酸盐来源:生熔剂(石灰石、白云石 、天然块矿 碳酸盐分解反应: 碳酸盐分解反应: FeCO3= FeO+ CO2 MnCO3= MnO+ CO2 MgCO3= MgO+ CO2 CaCO3= CaO+ CO2 碳酸盐分解条件 开始分解: 分解压) 炉内CO 分压)⇐⇒T开 开始分解:Pco2(分解压 ≥Pco2(炉内 2分压 分解压 炉内 化学沸腾: 分解压) 总 炉内总压 炉内总压)⇐⇒T沸 化学沸腾:Pco2(分解压 ≥P总(炉内总压 分解压

炼铁学书籍

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以下是一些关于炼铁学的书籍推荐:
1. 《炼铁学导论》:作者为王博。

这本书是炼铁学的经典教材之一,介绍了炼铁学的基本概念、过程和技术。

2. 《炼铁冶金学》:作者为孙希慎。

这本书深入讲解了炼铁冶金学的各个方面,包括炼铁原理、炼铁过程、冶金设备等。

3. 《炼铁学》:作者为由明江、李松峰。

这本书详细介绍了炼铁学的理论和实践,包括矿石处理、高炉冶炼、喷吹炉冶炼等各个环节。

4. 《炼铁学简明教程》:作者为蒋光. 陈恩泽. 孙纯熙. 这本书以简明易懂的方式介绍了炼铁学的基本知识和技术。

5. 《炼铁学与冶金技术》:作者为刘守其. 卢松庭. 程京学. 这本书系统地介绍了炼铁学的基本理论和工艺,并结合冶金技术进行了综合讲解。

总的来说,炼铁学的书籍有很多,选择一本适合自己水平和需求的教材进行学习是很重要的。

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1、高炉系统包括高炉本体、原燃料系统、上料系统、送风系统、渣铁处理系统、煤气清洗处理系统。

2、高炉生产过程控制的关键性环节有送风条件,软熔区的位置、形状及尺寸,固体炉料区的工作状态3、铁矿石的分为赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿4、铁矿石评价的要点有含铁品位、脉石的成分及分布、有害元素的含量、有益元素、矿石的还原性、矿石的高温性能。

5、炼焦工艺过程中影响焦炭质量的环节大体上可分为洗煤、配煤、焦炉操作、熄焦等,其中配煤起着决定作用,配煤中最重要的是控制混合煤料的胶质层厚度。

6、洗煤的目的在于降低原煤中灰分及硫的质量分数。

7、高炉生产的产品有生铁、铁合金、高炉煤气、炉渣 1、散状物料聚集时颗粒间的固结力=联结力—排斥力 2、烧结过程的主反应有燃烧反应、分解反应、还原与再氧化反应、气化反应、水分蒸发和凝结。

3、烧结料固结经历固相反应、液相生成、冷凝固结过程。

4、烧结过程中固相反应能够进行的重要因素是温度。

5、液相生成是烧结成型的基础,液态物质的数量和性质是影响烧结固结好坏,乃至冶金性能的重要因素。

6、常见的烧结矿显微结有粒状结构、斑状结构、骸状结构、丹点状的共晶结构、熔蚀结构。

7、烧结矿冷凝形成的矿物组成及其结构是影响烧结矿质量的重要因素。

8、生球成型的机理是利用细磨粉料表面能大的特性。

9、铁矿粉球团过程包括生球成型和熔烧固结两个主要作业。

成球过程分为三个阶段:形成母球、母球长大、长大了的母球进一步紧密。

10、生球干燥的目的是避免焙烧时发生破裂、同时提高焙烧效率。

由表面气化和内部扩散两个过程组成。

11、球团矿在高温下焙烧,引起强度增加的原因有:晶桥联结;固相烧结固结;液相烧结固结 12、现代高炉冶炼最佳炉料结构为高碱度烧结矿配加酸性球团矿。

1、FexO,方铁矿,俗称浮士体,是立方晶系氯化钠型的Fe2缺位的晶体。

2、FexO在低温下不能稳定存在,当温度低于570℃时,将分解成为Fe3O4 +α-Fe。

3、铁氧化物的多级还原反应中还原顺序:>570℃Fe2O3 → Fe3O4 → FexO → Fe,<570℃Fe2O3 → Fe3O4 → Fe 4、影响铁还原速率的因素主要有温度、压力、矿石粒度、煤气成分、矿石的种类和性质。

5、MnO2及Mn2O3、Mn3O4在高炉的炉身上部转化为MnO。

6、高炉中Si还原的多级反应过程为:>1500℃SiO2↔ SiO2(气)↔Si;<1500℃SiO2=Si 7、解决钛渣变稠的措施可概括为吃精料、造好渣、低硅钛、炉缸活。

8、在使用熟料的情况下,焦炭带入炉内的硫占总入炉硫量的80%以上。

9、降低高炉循环富集碱量的主要措有降低炉料带入的碱量、增大炉渣排走的碱量。

1、碳与氧形成CO2的反应称为完全燃烧,形成CO的反应称为不完全燃烧。

2、影响鼓风动能的因素主要有风量、风温、风压、风口截面积。

1、料柱压差ΔP主要决定于气流速度和料层通道的当量直径。

2、高炉精料的六字方针是高、稳、熟、小、匀、净。

3、改善料柱的透气性必须改善原、燃料质量,改善造渣,改善操作,获得适宜的软熔带形状和最佳煤气分布4、从正同装至倒同装,边缘气流逐渐发展,而中心气流逐渐减弱。

5、高炉顺行的重要标志是合理的煤气流分布促进料柱的透气性改善。

6、软熔带形状基本有三种类型:“倒V”形,“V”形和“W”形7、高炉顺行的主要标志:炉料顺利下降,煤气分布合理,炉缸工作均匀、活跃,炉温充沛稳定,生铁质量良好。

1、高炉生产的目标优质、低耗、高产、长寿、高效益。

2、喷吹补充燃料时影响置换比的主要因素有:喷吹燃料的种类;喷吹燃料在风口前气化程度;鼓风参数。

1、高炉有效容积利用系数:规定工作时间内,每立方米有效容积每昼夜生产的合格铁水的吨数。

有效容积利用系数[t/m3.d]=合格生铁折合产量/(有效容积*规定工作日) 2、焦比:冶炼单位生铁消耗的干焦的千克数;入炉焦比又称净焦比,实际消耗的焦炭数量,入炉焦比=干焦耗用量(kg)/合格生铁产量(t);综合焦比指每生产一吨生铁所消耗的干焦数量以及各种辅助燃料折算为干焦量总和。

3、冶炼强度:冶炼过程强化的程度,以每昼夜(d)燃烧的干焦量衡量,冶炼强度=干焦耗用量/(有效容积*规定工作日) [t/m3.d] 4、休风率:休风率是指高炉休风时间(不包括计划中的大、中、小修)占规定工作时间的百分数。

5、固相反应:在一定温度条件下这种或那种离子克服晶格中的结合力,在晶格内部进行位置交换,并扩散刀与之相接触的邻近的其他晶格内进行的反应。

固相反应能够进行的重要因素是温度。

6、析碳反应:高炉内进行着一定程度的析碳反应,2CO=CO2+C 该反应是碳素溶解损失反应的逆反应。

碳素溶解损失反应:CO2+C=2CO。

7、上部调剂:利用装料制度的变化以调节炉况;下部调剂:通过调节风速和鼓风动能及喷吹量来控制风口燃烧带状况的煤气流的初始分布。

8、间接还原:还原剂为气态CO或H2;直接还原:还原剂为固体C.9、全压差:煤气通过料柱(自炉缸风口水平面至炉喉料线水平)的压力损失,可近似地采用高炉料柱的全压差ΔP表示ΔP = P缸-P喉≈ P热-P顶 10、料线:大钟下降位置下沿至料面的垂直距离。

11、批重:装入高炉的每一批炉料是由焦炭,矿石和熔剂按一定重量比例组成的。

三者的总重量称为料批重 12、装料制度:炉料装入炉内方式的总称。

它决定炉料在炉内的分布状况。

13、热制度:在工艺操作上控制高炉内热状态的方法的总称。

14、送风制度:通过风口向高炉内鼓送具有一定能量的风的各项控制参数的总称。

包括风量、风温、风压、风中含氧量、湿分、喷吹燃料以及风口直径、风口中心线与水平的倾角,风口端伸入炉内的长度等。

15、造渣制度:包括造渣过程和终渣性能的控制。

造渣制度应根据冶炼条件、生铁品种确定。

16、理论燃烧温度:高炉风口的理论燃烧温度是指燃料在风口前燃烧时(不完全燃烧)所产生的热量加上助嫩热风含有的热量全部传给燃烧产物时达到的温度.它是高炉冶炼计算中的一个重要参数。

1、高炉冶炼的主要目的:用铁矿石经济而高效率地得到温度和成分合乎要求的液态生铁。

①实现矿石中金属元素和氧元素的化学分离—还原过程;②实现已被还原的金属与脉石的机械分离—熔化与造渣过程;③控制温度和液态渣铁之间的交互作用得到温度和化学成分合格的铁液。

2、高炉冶炼对焦炭的质量要求:⑴强度:(转鼓指数)如果焦炭没有足够的强度,则要被破碎,产生大量的粉末,导致料柱透气性恶化、炉渣粘稠、渣中带铁以及风渣口大量破损等。

⑵固定C及灰分含量:焦炭含灰分高则含碳量低。

灰分增加必须配加数量与灰份相当的碱性氧化物以造渣。

焦炭含灰分量增加时,高炉实际渣量将以比灰分量两倍的比率增长。

⑶硫:焦炭带入的硫占冶炼单位生铁所需原料总硫量的80%左右。

⑷挥发分含量:挥发分在焦炭中残留较高,则说明干馏时间段,不能构成结晶完善程度好、强度足够搞的焦炭。

挥发分过低,会形成小而结构脆弱的焦炭。

⑸成分和性能的稳定性及粒度。

成分和性能:铁矿石(中和、混匀)焦炭(提高炼焦工艺)粒度:有两方面的因素对焦炭的平均粒度提出不同要求。

一是缩小粒度(从提高焦炭成品率,降低成本的经济因素方面考虑;从冶炼过程考虑,加速炉内传热传质)。

二是增大粒度(从软熔带透气性考虑)⑹反应性:高炉用焦炭希望较低的反应性,以保障高炉良好的透气性 3、粉矿造块的目的:①将粉状料制成具有高温强度的块状了以适应高炉冶炼、直接还原等在流体力学方面的要求;②通过造块改善铁矿石的冶金性能,使高炉指标得到改善;③通过造块去除某些有害杂质,回收有益元素达到综合利用资源和扩大铁矿石原料资源。

4、高炉中Si 还原的基本条件:1)较高的炉缸温度和充足的热储备q,热储备越充足,则生铁含Si越高。

要提高生铁的含硅量必须提高炉缸温度,措施在于提高风温、富氧鼓风、采用难熔渣操作和适当提高焦比2)降低炉渣碱度,炉渣碱度越高,渣中SiO2活度越小,越不利于硅的还原。

降低炉渣碱度,即采用酸性渣操作,可增大SiO2的活度,促进Si还原3)选择适宜的原料。

5、高炉冶炼对炉渣的性能要求:1)良好的流动性能 2)良好的化学反应性能3)良好的透气、透液性能,满足渣铁、渣气分离的良好条件4)良好的稳定性,不因冶炼条件的变化而导致炉渣性能的恶化。

炉渣是决定金属成品最终成分及温度的关键因素。

6、高炉顺行的主要标志:炉料顺利下降,煤气分布合理,炉缸工作均匀、活跃,炉温充沛稳定,生铁质量良好。

总的结构是焦比低、产量高、质量好。

7、高炉煤气流合理分布的标志:1炉料顺利下降,炉况稳定顺行,炉温充足,整个料柱透气性好2)煤气能量利用充分,炉顶温度低,而CO 利用率高,最终表现为焦比、燃料比降低。

8、高炉接受高风温的条件:①加强原料准备,提高矿石和焦炭的强度,特别是高温强度,筛除小于5mm的粉末以改善料柱的透气性;②提高炉顶煤气压力,对比高压和高风温对高炉冶炼的影响可以看出,高风温对高炉还原和顺行的不利因素可以得到高要操作对还原和降低炉内煤气压差得有利影响弥补;③喷吹燃料和在这之前得鼓风加湿,向风口喷吹补充和加湿鼓风可降低风口前的理论燃烧温度,可解决由于风温提高使炉子下部温度升高造成炉况难行的问题。

9、喷吹补充燃料使炉缸理论温度降低的原因:1)燃烧产物的数量增加,用于加热产物到燃烧温度的热量增多2) 喷吹燃料气化时因碳氢化合物分解吸热,燃烧放出的热值低3)焦炭到达风口燃烧带时已被上升煤气加热,可为燃烧带带入物理热。

10、实际生产中限制喷吹量的因素:①风口前喷吹燃料的燃烧速率是目前限制喷吹量的薄弱环节;②高温区放热和热交换状况,高炉冶炼需要有足够的高温热量保证炉子下部物理化学反应顺利进行;③流体力学因素限制;④产量和置换比降低是限制喷吹量的又一因素。

11.富氧鼓风对高炉冶炼的影响:1)对风口前燃料燃烧的影响:风口前产生的煤气量减少,煤气中CO含量增加,氮含量减少。

理论燃烧温度大幅度提高。

风中N2含量的降低和t理的提高大大加快了碳的燃烧过程,这将导致风口前燃烧带的缩小,并引起边缘气流的发展2)对炉内温度场分布的影响:富氧对高炉内温度场分布的影响与提高风温时的影响相似3)对还原的影响:富氧对间接还原发展有利的方面在于炉缸煤气中CO浓度的提高与氮含量的降低。

但炉身温度降低700~1000℃间接还原强烈发展的温度带高度的缩小,以及产量增加时,炉料在间接还原区停留的时间缩短.。

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