高炉冶炼目的
高炉炼铁原理第四章造渣和脱硫过程(全)
第四章造渣和脱硫过程造渣与脱硫是高炉内重要物理化学过程。
一方面影响高炉顺行和生铁质量，同时对高炉产量和焦比也有重大影响。
第一节造渣目的与作用高炉冶炼的目的是要生产出合格生铁，由于炉渣与生铁是高炉内同时形成的一对孪生产品，因此，要炼好铁，必须要造好渣。
造渣就是加入熔剂同脉石和灰分作用，使炉渣具有良好的流动性，保证渣铁良好分离，并将不进入生铁的物质溶解、汇集成渣的过程。
加熔剂造渣还有调节炉渣成分，使之具有保证生铁质量所需的性能。
第二节造渣过程及其对高炉冶炼影响根据高炉造渣的不同阶段，可分为初渣、中间渣和终渣。
初渣：开始熔融出现的液相渣（软熔带内）；中间渣：处于滴落过程中其成分、温度在不断变化的炉渣；终渣：到达炉缸并待放出的炉渣，其成分相对稳定。
一、初渣的形成初渣形成包括固相反应、软化、熔融、滴落等几个阶段。
1、固相反应：是初渣生成的孕育阶段。
主要发生在脉石与熔剂、脉石与铁氧化物之间，并生成一系列低熔点化合物。
[对使用熔剂性烧结矿、球团矿而不加熔剂的高炉，固相反应在烧结或球团焙烧过程已经完成]2、矿石软化随着炉料下降，炉温升高，矿块内部或表面出现微小的局部熔化，即矿石软化开始。
矿石从软化开始到熔融滴落需要一定的时间和空间，这一过程是对高炉顺行影响很大的一个环节。
由于负荷的作用，软化的矿石产生粘合、融着，使气孔度大大降低，形成软熔带内软熔层。
因此，矿石开始软化温度越低，初渣出现就越早，软熔带位置就越高，而软化温度区间越大，软熔层越宽，对高炉顺行越不利。
所以，一般要求矿石的开始软化温度要高，软化区间要窄。
3、初渣形成从矿石软化到熔融滴落就形成初渣。
初渣特点：FeO含量较高（矿石越难还原，初渣FeO越高）。
高炉内初渣生成的区域称为软熔带。
根据高炉解体研究，在矿石完全熔化滴落以前，在软熔带内仍基本维持矿、焦分层状态，只是固态的矿石层变成了软熔层。
（见图）二、中间渣即处于软熔带以下、风口水平以上正在滴落过程的液相渣。
炼铁生产工艺流程(13)
能力，力求强度要高一些为好。 铁矿石的软化性包括铁矿石的软化温度和软化温度区
间。高炉冶炼要求铁矿石的软化温度要高，软化温度区间 要窄。
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2)பைடு நூலகம்熔剂
熔剂的作用： 熔剂在冶炼过程中的主要作用有两个：造渣和使渣铁分离。 熔剂的种类： 按其性质熔剂可分为碱性、酸性和中性三类。
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2）高炉冶炼对铁矿石的要求是： 含铁量高，脉石少，有害杂质少，化学成分稳定，粒
度均匀，良好的还原性及一定的机械强度等性能。 ①铁矿石的品位 指铁矿石的含铁量，以TFe％表示。
铁矿石含铁量高有利于降低焦比和提高产量。一般矿 石品位提高1％，焦比降低2％，产量提高3％。品位较 低，不能直接入炉的叫贫矿。
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二、烧结生产工艺流程
烧结就是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂， 加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上进行烧结的过 程。
采用带式抽风烧结机生产。 烧结厂有360、280、180 、130 m2烧结机各一台。 烧结生产工艺流程主要包括：烧结料的准备，配料与混 合，烧结和产品处理等工序。
炼铁生产工艺流程
一、钢铁工业生产工艺流程 二、焦化生产工艺流程 三、烧结生产工艺流程 四、炼铁生产工艺流程
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一、钢铁工业生产工艺流程图
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二、焦化生产
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一 ）焦化设备
公司本部焦化厂现有一座58孔JN84型焦炉和两座共115 孔JN60型焦炉，炭化室高分别为4.3m和6m，年设计生产能 力分别为38万吨和115万吨。公司与安石集团合资建设的 湖南煤化新能源公司,有两座炭化室高5.5m的捣固焦炉和 六座无回收清洁型捣固焦炉,年设计产能分别为130万吨和 15万吨。煤化公司新焦炉于2009年7月和9月先后投产，因 此，公司当前实际焦炭产能为298万吨，年需炼焦煤415万 吨。
炼铁工艺05高炉冶炼过程的物理化学
高炉冶炼主要是以 CO 和 C 作为还原剂，还原区域的温度一般不大于 1500℃， 在此条件下，CaO、A1203 和 MgO 在高炉冶炼过程中不可能被还原。
氧化物中的金属（或非金属）和氧亲和力的大小，也可用氧化物的分解压力 大小来表示，即氧化物的分解压力越小，元素和氧的亲和力越大，该氧化物越稳 定。
用 H2 还原铁氧化物高炉在不喷吹燃料条件下，煤气中 H2 量一般在 1.8-2.5% 范围内，主要是鼓风中水分被 C 还原产生的。在喷吹煤粉、天然气等燃料时，煤 气中 H2 浓度显著增加。H2 和氧的亲和力很强，可夺取铁氧化物中的氧而作为还原 剂。
所以固体碳还原铁氧化物反应，只表示最终结果，反应的实质仍是 CO 在起 作用，最终消耗的是碳素。
反应 FeO 十 C＝Fe 十 CO 的进行，决定于 C02 十 C＝2CO 反应的速度。实验指 出：C02 与 C 作用达到平衡，其速度是很慢的。650 ℃时，大约需要 12h；800 ℃ 时需要 9h；温度愈低，用固体碳进行还原愈难。由于高炉内煤气流速很高，在 温度大于 700-730℃时，C02 十 C＝2CO 反应有可能达到平衡，即 FeO 可用 C 进行 还原。但因碳的气化反应速度很慢，C 还原 FeO 的作用很小。只有在 800～850 ℃ 时，FeO 被 C 还原才较明显；激烈地进行反应则在 1100℃以上。
高炉生产要求
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，还要承受热应力和内部的煤气压力，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内型、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，一般只在很小范围内变动。
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。
炼钢的工艺流程
炼钢的工艺流程介绍炼钢是将铁矿石经过一系列的冶炼和精炼过程，将其中的杂质去除，最终得到纯净的钢材的过程。
本文将详细探讨炼钢的工艺流程，包括原料准备、高炉冶炼、转炉冶炼、电炉冶炼、连铸以及后续的加工工序。
原料准备炼钢的原料主要包括铁矿石、焦炭、石灰石和废钢等。
原料准备是炼钢工艺流程的第一步，其目的是确保原料的质量和配比符合要求。
1. 铁矿石的选矿铁矿石是炼钢的主要原料，其主要成分是氧化铁。
在选矿过程中，通过物理和化学方法对铁矿石进行分离和浓缩，以提高铁矿石的品位。
2. 焦炭的制备焦炭是炼钢中的还原剂，用于将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
焦炭的制备过程包括煤炭的炭化和焦炭的精炼，以提高焦炭的固定碳含量和强度。
3. 配料将选矿后的铁矿石、焦炭、石灰石和废钢等按照一定的比例混合，以满足炼钢过程中的化学反应和热平衡的要求。
高炉冶炼高炉冶炼是炼钢的主要工艺之一，其目的是将铁矿石还原为液态的生铁。
1. 高炉的结构和原理高炉是一种大型冶炼设备，通常由炉体、风口系统、热风炉和炉缸等组成。
高炉内部通过高温燃烧和还原反应，将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
2. 高炉冶炼过程高炉冶炼过程包括上料、点火、炉况调整、出铁和停炉等多个阶段。
在高炉冶炼过程中，通过逐层加入铁矿石、焦炭和石灰石等原料，并通过热风炉提供高温热风，使炉内温度达到数千摄氏度，以实现还原反应和燃烧反应。
转炉冶炼是炼钢的另一种常用工艺，其主要特点是采用氧气吹炼，将生铁转化为钢水。
1. 转炉的结构和原理转炉是一种承压容器，通常由炉体、氧气吹炼系统和倾炉机构等组成。
转炉内部通过氧气吹炼和搅拌，将生铁中的碳和其他杂质氧化除去，从而得到低碳钢水。
2. 转炉冶炼过程转炉冶炼过程包括预热、装料、吹炼、倾炉和取样等多个阶段。
在转炉冶炼过程中，通过预热转炉、加入生铁和废钢等原料，并通过氧气吹炼和搅拌，使炉内温度升高并实现氧化还原反应，最终得到符合要求的钢水。
电炉冶炼电炉冶炼是一种利用电能将废钢和生铁等原料进行冶炼的工艺，其主要特点是能够灵活调整炉温和合金成分。
高炉练铁的原理范文
高炉练铁的原理范文高炉是一种最常见的冶炼铁矿石的设备，它的目的是将铁矿石中的铁含量提高到所需水平。
高炉是一种巨大的圆柱形结构，通常由钢筋混凝土或砖石构成，内部有包含多个设备的复杂系统。
高炉的原理基于冶金学中的一些基本原理，主要包括还原、熔化、压融和碳还原等反应。
首先，铁矿石在高炉中被还原为金属铁。
整个过程主要包括两个主要反应：1）还原反应；2）熔化反应。
下面将对这两个反应进行详细介绍。
1.还原反应：高炉中的还原反应主要是指固态还原反应，即将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
高炉需要加入还原剂来提供还原反应所需的热量和还原剂。
通常使用的还原剂有焦炭或石墨。
矿石中的氧化铁和还原剂在高炉的下部碰撞和反应，将氧化铁还原为金属铁。
还原反应的一般方程式如下所示：Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2该反应会生成大量的一氧化碳气体和二氧化碳气体，并产生高温。
2.熔化反应：还原反应后，金属铁会变为液态，并与在高炉中熔融的其他物质混合，形成熔融铁水。
这一过程是由高炉内部的高温和还原气体提供的能量。
冶金炉中形成的熔融铁水可以通过高炉底部的铁口排出。
矿石中的杂质和不可熔物质会组成渣，也称为高炉渣，通过高炉底部的渣口排出高炉。
除了还原和熔化反应之外，高炉还需要具备压融和碳还原两个过程。
3.压融过程：压融是指高炉内部产生的高温和高压能够使铁矿石颗粒部分熔化。
这有助于提高还原反应的速率，促使熔融金属铁形成，并抑制渣的形成。
压力的产生是由于温度升高时气体的膨胀，以及矿石与还原剂的颗粒之间的挤压试图力。
压融过程有助于提高炉渣的流动性和熔融的铁矿石颗粒的准备性。
4.碳还原过程：碳还原是指高炉中金属铁与还原剂中的碳发生反应，形成金属铁。
矿石中的氧化铁经过还原反应已经转化为金属铁，但还会包含一定的杂质元素。
通过进一步碳还原可以除去这些杂质，以提高纯度。
碳还原的反应仅发生在熔融的铁水中，但需注意来自高炉顶部的氧化物和碱金属等物质会干扰这一过程。
高炉高碳锰铁冶炼技术进步
高炉高碳锰铁概念高炉高碳锰铁：高炉法是高碳锰铁消费最早采用的一种方法。
该法以焦炭作为复原剂和热源，白云石或石灰作熔剂，用高炉消费高碳锰铁〔华诚金属网〕。
高炉法是把锰矿、焦炭和石灰等料分别参加高炉内进展冶炼、得到含锰52%~76%/含磷0.4%~0.6的高炉锰铁。
由于高炉与电炉冶炼高碳锰铁唯一的区别是热源不同，所以两者的炉体构造、几何形状及操作方法不一样，但两炉子冶炼高碳锰铁的原理是一样的。
但是，两种炉子使用同一种锰矿冶炼使得到的产品磷含量不一样，高炉产品越高于电炉产品0.07%~0.11。
这是由于高炉冶炼的炉料组成中的焦炭配量为电炉冶炼时的5~6陪，因此焦炭中有更多的磷转入合金内，而且高炉冶炼时的炉膛温度较低，因此冶炼过程中磷的挥发量较电炉低约10%高碳锰铁最早是采用高炉消费的，其产量高，本钱低，目前国内外还在广泛用。
我国江西新余铁合金厂、山西阳泉铁合金厂为高炉消费高碳锰铁的定点厂家。
用途高炉高碳锰铁：用于炼钢作脱氧剂或合金元素添加剂。
牌号及化学成分表类别牌号化学成分〔%〕 MnCSiPSⅠ ⅡⅠ Ⅱ ≤ 高炉高弹锰铁 FeMn78 75.0～82.0 7.5 1 2 0.3 0.5 0.03 FeMn74 70.0～77.0 7 1 2 0.4 0.5 0.03 FeMn68 65.0～72.0 7 1 2.5 0.4 0.6 0.03 FeMn64 60.0～67.0 7 1 2.5 0.5 0.6 0.03 FeMn5855.0～62.0 712.5 0.50.60.03冶炼原料高炉锰铁冶炼用原料主要有锰矿、焦炭和熔剂。
1.锰 矿高炉冶炼用的锰矿有氧化矿、碳酸盐矿、焙烧矿和烧结矿。
矿石中的锰是高炉锰铁冶炼中的主要回收元素。
锰矿石含锰量的上下直接影响锰铁冶炼技术经济指标。
高炉消费理论说明，锰矿中含锰量波动1%，焦比波动50~80kg,产量波动3%~5%，因此对入炉矿中含锰量要求越高越好。
锰矿中SiO2的含量是影响渣量的主要因素。
冶金实验报告
冶金实验报告
《冶金实验报告》
实验目的：通过实验探究冶金工艺在金属材料加工中的应用及影响因素。
实验材料：铁矿石、炼铁炉、高炉、炼钢炉、金属合金等。
实验步骤：
1. 铁矿石熔炼：将铁矿石放入炼铁炉中，加热至高温，使铁矿石中的铁分离出来，形成铁水。
2. 高炉冶炼：将铁水加入高炉中，与焦炭一起进行冶炼，去除杂质，得到精炼的生铁。
3. 炼钢过程：将生铁放入炼钢炉中，通过加入合适的合金元素和控制温度、压力等参数，进行炼钢，得到合金钢材。
实验结果：
1. 通过炼铁炉和高炉的冶炼过程，铁矿石中的铁得到了提纯，去除了杂质，得到了精炼的生铁。
2. 在炼钢过程中，通过控制合金元素的加入和温度的调节，得到了不同种类的合金钢材，满足了不同工业领域的需求。
实验结论：冶金工艺在金属材料加工中起着至关重要的作用，通过控制冶炼过程中的参数和材料的选择，可以得到不同性能和用途的金属材料，满足了工业生产的需求。
实验中还发现了一些影响因素，例如温度、压力、材料成分等，这些因素对冶金工艺的影响需要进一步研究和探索。
通过这些实验，我们对冶金工艺有了更深入的了解，为今后的冶金工艺改进和优化提供了重要的参考。
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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:
一、炉前操作的任务
1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具，按规定的时间分别打开渣、铁口，放出渣、铁，并经渣铁沟分别流人渣、铁罐内，渣铁出完后封堵渣、铁口，以保证高炉生产的连续进行。
2.完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。
3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。
4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。
高炉冶炼工艺--高炉基本操作:
高炉基本操作制度:
高炉炉况稳定顺行：一般是指炉内的炉料下降与煤气流上升均匀，炉温稳定充沛，生铁合格，高产低耗。
操作制度：根据高炉具体条件(如高炉炉型、设备水平、原料条件、生产计划及品种指标要求)制定的高炉操作准则。
高炉基本操作制度：装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。
高炉冶炼主要工艺设备简介：
[高炉设备]高炉：
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。
由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。
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（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）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。
[高炉设备]高炉热风炉介绍:
热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。
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。
[高炉设备]铁水罐车:
铁水罐车用于运送铁水，实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下，用于高炉或混铁炉等出铁。