高炉操作01高炉冶炼的特点
高炉炼铁
3.用固体C还原
高炉冶炼特点
1.高炉冶炼是在炉料与煤气流的逆向运动 过程中完成各种复杂的化学反应和物理变 化，反应气氛是还原性气氛； 2.高炉是一个密闭容器，除了装料、出铁、 出渣以及煤气以外，操作人员都无法直接 观察到反应过程的状况，只能凭借仪器间 接观察； 3.高炉生产过程是连续的，大规模的高温 生产过程，机械化和自动化水平较高。
燃料燃烧反应 铁矿石还原反应（铁氧化物） 非铁元素还原（Si，Mn，等） 造渣过程 生铁生成
A、燃烧反应
放热 燃烧 产生高温还原气体CO 在高炉下部形成空间， 保证炉料持续下降 直接还原（参与化学还原） 溶入生铁（铁水中含有一定量C）
焦炭 （主要燃料）
燃料的燃烧是高炉的热能和化学能的发源 地，决定了炉内煤气流，温度和热量的初始 分布，对高炉生产起着至关重要的作用！
1.钢筋混凝土 2.耐火砖 3.冷却壁 4.水冷管
5.炉壳
冷却设备
支梁式水箱 A—铸管式 B—隔板式
扁水箱 （铸钢）
炉腹、炉腰、炉身下部：冷却壁
炉缸和炉底周围：光板式冷却壁（紫铜冷却壁）
风口：冷却套
1.风口 2.风口二套 3.风口大套 4.直吹管 5.弯管 6.固 定弯管 7.围管 8.短管 9.带有窥视孔的弯管 10.拉杆 11.炉壳
B、还原反应
铁氧化物的还原
1.铁氧化物的还原条件 还原反应通式： MeO＋B＝Me＋BO B：还原剂 Me：某种金属 要使反应能够进行，则： Me O B
还原剂B与O的化学亲和力 > Me与O的化学亲和力 在高炉冶炼过程中，满足条件的还原剂是CO和C，还 有少量的H2也参与还原
二.铁氧化物的还原顺序
焦炭在风口发生燃烧反应： C＋O2 =CO2 ＋33356kJ/kg + C+CO2 =2CO －13794kJ/kg 2C+O2 =2CO ＋9781kJ/kg
高炉炼铁工艺介绍
高炉炼铁工艺介绍1. 简介高炉炼铁是一种重要的冶金工艺，用于将铁矿石转化为生铁的过程。
它是钢铁工业的核心环节之一，用于生产各种钢材。
2. 高炉炼铁的基本原理高炉炼铁的基本原理是将铁矿石与焦炭等还原剂混合后，在高温下进行还原反应，将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
同时，炉内的温度和化学反应条件还可以使一部分其他有害物质被除去。
3. 高炉炼铁的工艺流程3.1 高炉炉缸高炉炉缸是高炉的主要部分，通常由炉壳、炉缸和炉缸衬板组成。
炉缸衬板由耐火材料制成，以承受高温和化学侵蚀。
3.2 上料系统上料系统的主要作用是将矿石、焦炭、燃料及其他辅助材料送入高炉。
通常，这些原料需要经过破碎、筛分、称重等处理。
3.3 炉冰炉冰是指在高炉顶部装置的冷却设备，用于冷却进入高炉的热气体。
这样可以减少热能的损失，并为高炉提供所需的煤气流动动力。
3.4 高炉通气系统高炉通气系统主要包括风机和风口。
高炉顶部的风机通过送风管将空气送入高炉，从而维持高炉的氧气供应。
风口是位于炉缸底部的通气装置，用于引入煤气和空气，同时也是控制和调节高炉燃烧的关键。
3.5 高炉冷却系统高炉冷却系统主要用于冷却高炉的各个部位，包括炉缸、炉壁和炉顶。
这些部位会受到高温的侵蚀，而冷却系统可以降低温度，延长高炉使用寿命。
3.6 出铁系统出铁系统用于从高炉底部将生铁和渣铁分离出来。
通常通过出铁口将液态金属铁和渣铁分别引出，然后进一步处理。
3.7 气体处理系统高炉产生的煤气会通过气体处理系统进行处理。
其中一种常见的处理方法是将煤气用作燃料，同时采用高炉煤气洗涤的方式除去其中的尘埃和硫化物等有害物质。
4. 高炉炼铁的优缺点4.1 优点•高炉炼铁工艺稳定，适合大规模生产。
•可以利用多种铁矿石和煤炭，适应不同的原料条件。
•高炉炼铁可以同时除去一部分有害物质，对环境保护有一定的效果。
4.2 缺点•高炉炼铁能耗较高，对资源消耗较大。
•高炉炼铁产生的煤气和废渣需要进一步处理，处理过程中会产生一定的环境污染物。
对高炉操作的分析
对高炉操作的分析高炉操作是一项生产实践与理论性很强的工艺流程。
本文介绍了高炉冶炼对原燃料（精料）的要求和高炉冶炼的四大基本操作制度（装料制度、送风制度、热制度、造渣制度）以及冷却制度的内容与选择；也介绍了高炉的炉前操作对高炉冶炼的影响，高炉操作的出铁口维护等内容；同时，还阐述了高炉冶炼的强化冶炼技术操作如高炉的高压操作，富氧喷煤操作（富氧操作、喷煤粉操作、富氧喷煤操作），高风温操作（风温对高炉的影响和风温降焦比等）等操作细节。
本文介绍的内容对高炉冶炼都很重要，望与高炉的实际情况结合，减少高炉操作失误，从而使高炉冶炼取得更好的经济技术指标。
中国是世界炼铁大国，2007年产铁4.894亿吨，占世界49.5%，有力地支撑我国钢铁工业的健康发展。
进入21世纪以来，我国钢铁工业高速发展，新建了大批大、中现代化高炉。
在当前国内外市场经济竞争更加激烈的情况下，各企业都面临如何进一步降低生产成本的问题。
在高炉炼铁过程中，如何操作，改善操作，保持炉况稳定进行，降低消耗，提高经济效益是高炉工作者的一项重要任务。
在遵循高炉冶炼基本规则的基础上，根据冶炼条件的变化，及时准确地采取调节措施。
一．高炉炼铁以精料为基础高炉炼铁应当认真贯彻精料方针,这是高炉炼铁的基础.，精料技术水平对高炉炼铁技术指标的影响率在70%,高炉操作为10%,企业现代化管理为10%,设备运行状态为5%,外界因素(动力,原燃料供应,上下工序生产状态等)为5%.。
高炉炼铁生产条件水平决定了生产指标好坏。
因此可见精料的重要性。
1. 精料方针的内容:·高入炉料含铁品位要高(这是精料技术的核心)，入炉矿含铁品位提高1%，炼铁燃料比降低1.5%，产量提高2.5%，渣量减少30kg/t，允许多喷煤15 kg/t。
原燃料转鼓强度要高。
大高炉对原燃料的质量要求是高于中小高炉。
如宝钢要求焦炭M40为大于88%，M10为小于6.5%，CRI小于26%，CSR大于66%。
高炉炼铁简述
炉
h4
身
β D α
风 口 中心线
炉 腰 炉 腹 炉 缸
我国第一座超大型高炉是1985年9月15日建成 投产的宝钢1号高炉4063m3。到目前为止，我国 已经建成投产3200~4350m3超大型高炉近20座， 5000m3级超大型高炉有河北曹妃甸首钢京唐钢 铁公司的2座5500m3高炉、沙钢5860m3。一座 4000m3级高炉日产生铁量达到10000 以上。
热制度：根据冶炼条件和所炼生铁品种的需要，在争取最低焦比的前 提下，选择并控制均匀而热量充沛的炉温（通常包括生铁含硅量和渣 铁温度两方面含义）。
3.高炉的基本操作制度
冷却制度：冷却器结构一般是将钢管铸入生铁铸体中，或直接用铜或 生铁铸成腔室型的构件，冷却器内的钢管或腔室通过冷却介质水时，将 与其接触的炉衬砌体内的热量带出，达到冷却降温的作用。冷却器固定 在炉壳内，直接冷却炉衬的外表，使炉衬内表面温度降低，并形成渣皮， 用于保护炉衬或代替炉衬工作，使高炉长寿。
反应的化学方程式：
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 （反应条件——高温）等
1.我国高炉炼铁的简史
春秋时代
>
西汉时期
>
汉代
>
明代
>
2017
块炼铁
坩埚炼铁法
灌钢方法 焦炭冶炼生铁
高炉炼铁
5/23/2017
2.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。
5/23/2017
青钢1号高炉高煤比冶炼特点
而 提 高பைடு நூலகம்了入 炉料 综 合 品位 ， 降低 了渣量 ， 改善 了高
炉下 部透气性 ， 为提 高煤 比创造 了有利条件 。
发份 高于焦 炭 ， 因此碳 氢化 合 物在 风 口前气化 后产 生大量 的 Ｈ ， ：致使 炉缸煤 气 量增加 。煤 气量增 加并 且 Ｈ 的穿 透 能力 强 于 Ｃ 导致 燃 烧 带扩 大 。另一 Ｏ，
图１ 所示 。
作者简 介 ： 波 ， ，９６ 何 男 １ ７ 年生 ，９ ８ 毕业 于华 东冶金学 院钢铁 １９ 年 冶金专业 。现为青钢炼铁厂 厂长助理 、 工程师 ， 从事炼铁工艺技术
表 １ 青铜 １ 号高炉提煤 比不 同阶段技术经济指标
不 同煤 风温， 煤 比，综合焦 比，富氧率／人炉品 产量／ 比 阶段 ℃ （ｇｔ） （ｇ ｔ） ｋ ・’ ｋ ・ － － ％ 位／ （・ ％ ｔｄ ）
比后 ， 出现 了炉缸 堆积 、 炉墙 粘结 、 合焦 比上 升等 综 问题 。２０ 年 ３ 以后 ， 钢 为炼铁 提 高 富氧率 提 ０９ 月 青 供 了较好 的 保 障 ， 炉 富 氧 率 稳 步 提 高 到 ２ ％以 高 ． ０
上 ， 高煤 比创 造 了较好 的条件 。 为提
２３ 优 化炉 内操作 ．
优 化 上部 装 料 制度 ， 精料 、 风 温 、 富氧 率 ， 高 高 炉 内采 用 矿焦 等 差料 线 ， 有效 地 稳定 上 部煤 气 流 。
１ 阶段
２ 段 阶
３ 段 阶
在 长期 的生产 实 践 中摸 索 出适 合 高 炉顺 行 的合 理
１提 高 块 矿 比例 。精 料 是 高炉 实 现 高煤 比的 ） 物 质基 础 ， 钢 １ 高 炉在 高碱 度烧 结矿 和 酸性 球 青 号 团矿 的基 础 上 ， 当提高 了高 品位 块矿 的 比例 ， 适 从
安钢炼铁厂高炉工艺简介
高炉炼铁工艺具有大规模、高效 、低成本等优点，是现代钢铁生 产的主要方法。
高炉炼铁工艺发展历程
古代高炉炼铁
古代炼铁技术采用竖炉或平炉， 以木炭为燃料，生产效率低下。
近代高炉炼铁
随着焦炭的广泛应用和技术的进步 ，近代高炉炼铁逐渐成为主流。
现代高炉炼铁
现代高炉炼铁技术不断改进，采用 大型化、自动化、高效化等手段， 进一步提高生产效率和产品质量。
配备必要的应急设施和器材，确保在事故发生时能够迅速投入使 用。
定期演练
定期组织应急演练，提高员工应对突发事件的能力和水平。
06
安钢炼铁厂高炉技术创新与发 展趋势
高炉技术创新成果及案例分享
高效长寿技术
通过采用先进的炉体结构和长寿技术，提高高炉寿命，减少停炉次 数和维修成本。
智能化控制技术
引入先进的自动化和智能化控制技术，实现高炉操作的精准控制和 优化，提高生产效率和产品质量。
02
安钢炼铁厂高炉设备与设施
高炉本体结构
01
02
03
炉壳
高炉的外壳，通常由钢板 和型钢焊接而成，具有保 护和支撑内部结构的作用 。
炉衬
高炉的内层结构，通常由 耐火材料砌筑而成，具有 保护炉壳和支撑炉料的作 用。
冷却设备
高炉的冷却设备包括冷却 壁、冷却水管等，用于控 制炉衬温度和防止炉衬烧 损。
炉顶设备与设施
挑战分析
随着技术的不断进步和应用，高炉生 产面临着新的挑战和问题，如设备更 新、技术升级、人才培养等。
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炉顶装料设备
用于将炉料装入高炉顶部 的设备，包括布料器、探 尺等。
炉顶煤气处理设备
用于处理高炉煤气中携带 的粉尘和有害气体的设备 ，包括除尘器、洗涤塔等 。
钢铁冶炼中的高炉技术
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铁水预处理技术的应用可以提高 高炉产品的附加值和市场竞争力 ，同时也有助于节能减排和环保
要求。
03
高炉操作技术
高炉开炉与停炉操作
高炉开炉操作
高炉开炉前需进行一系列准备工作，包括检查设备、填充原 料、预热炉衬等。开炉时需控制好送风、装料、点火等环节 ，确保高炉顺利进入正常工作状态。
高炉停炉操作
高炉停炉时需逐步减少原料供应、降低炉温，并进行设备检 查与维修。停炉后需对高炉进行全面清理，为下次开炉做好 准备。
通过控制炉内的温度、压力以及加入适量的熔剂，使铁水和渣相的密度、粘度等物 理性质产生差异，从而实现渣铁的有效分离。
渣铁分离的效果直接影响到高炉的出铁率和生铁的质量。
铁水预处理技术
铁水预处理技术是指在出铁前对 铁水进行的物理或化学处理，以
提高生铁的质量和降低能耗。
常见的预处理技术包括脱硫、脱 硅、脱磷等，通过向铁水中加入 相应的添加剂，去除或降低有害 元素含量，提高生铁的纯净度。
高炉技术的历史与发展
总结词
高炉技术经历了长期的发展历程，不断改进和创新，以适应市场需求和环保要求 。
详细描述
高炉技术自19世纪中叶诞生以来，经历了多次改进和创新。随着科技的不断进步 和市场需求的不断变化，高炉技术也在不断升级和优化，以提高生产效率、降低 能耗和减少环境污染。
高炉技术的分类与比较
总结词
烟气除尘与脱硫脱硝技术
01
烟气除尘技术
在高炉排放的烟气中，通过除尘设备去除其中的粉尘颗粒物，减少对环
境的污染。常见的除尘设备包括静电除尘器和布袋除尘器等。
02 03
脱硫脱硝技术
高炉炼铁生产工艺流程与特点
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高炉操作
第1章 高炉冶炼的特点
1.1 高炉冶炼的根本任务
把铁矿石冶炼成合格生铁是高炉冶炼的根本任务。
高炉冶炼过程是在密闭的竖炉内进行，经历一个极为复杂的物理化学的反应过程，实质上冶炼过程基本上是氧的传输与热的交换过程。
铁矿石在炉内不断下降，随着温度的升高氧化铁逐渐失氧而被还原、熔化，其他元素的还原，最终冶炼成合格铁。
1.2 高炉日常操作
1.2.1 日常操作
新建或大修后的高炉开始操作称为点火，完全停止高炉的操作称为停风。
装料是把焦炭和矿石按规定的方式分层装入，让炉料落到根据探尺判断的预定落点；装入一组料称做一批，以控制气流分布为主要目；确定一次的装入量，有定焦批重装入法和定矿石批重装入法，其他的量根据燃料比的变动而改变。
出铁作业单铁口高炉每1～2h一次，有渣口的高炉出渣作业也在每次出铁作业前进行，出渣过程中见渣中带铁或跑风既停止，无渣口的高炉出渣作业通过铁口随出铁一起进行。
大型高炉出铁作业基本是连续的，间隔只有5～10min，出渣作业也是通过铁口随出铁一起进行。
高炉操作中把出铁温度、铁水含硅量、铁水含硫量、渣的成分组成、送风压力、流量、炉料下降情况、炉顶煤气成分等作为重要指标来判定炉况，作为调节炉况的依据。
1.2.2 炼铁单耗和产品
生产lt铁所需要的原料称做炼铁单耗，它因原料质量和操作方法的不同而变化。
炼铁的产品为铁水，副产品为炉渣、煤气、炉尘（瓦斯灰）。
1.3 高炉冶炼的工艺特点
高炉生产工艺与其他冶金工艺过程比较，具有以下几大特点：
（1）生产过程的连续性
（2）生产过程中炉料与煤气相对运动
（3）高炉炼铁反应在密闭的容器中进行
（4）庞大的生产体系与巨大的生产能力
1.4 高炉操作
高炉工长的技术操作水平应该表现在：
（1）能及时掌握炉况波动的因素，准确地把握外界条件的变化；
（2）能尽早知道炉况不稳定的原因；
（3）在错综复杂的矛盾中抓住主要矛盾，对炉况做出及时、正确的判断；
（4）及早采取恰当的调节措施，具有处理炉况波动的方法与手段，能控制炉况变化的规律。
上述水平来源于长期的生产实践，日常细心与准确的观察，只有对炉况变化的情况明白，才能处理正确，效果显著。
1.5 高炉的关键部分
1.5.1 软熔带结构与作用
矿焦层装的高炉，软熔带结构也是层状的。
一层矿石一层焦炭，矿焦相间，其形状受等温线分布的影响。
作用：高炉内软熔带起煤气分布器作用。
从目前研究结果看，煤气流的分布状态受下列因素影响而变化：
（1）送风参数：风量、风压、风温、风口数量与直径等参数，决定煤气流的原始分布；
（2）软熔带结构与形状改变了煤气流的原始分布；
（3）炉顶布料，矿石与焦炭的物理性能与堆尖位置，改变了煤气分布。
1.5.2 软熔带形状对高炉冶炼的影响
（1）软熔带形状 根据软熔带的形状特点，一般可分为三种：倒V形、V形、W形。
（2）软熔带对高炉冶炼的影响。