高炉强化冶炼汇总
高炉强化冶炼技术及其进步
高炉炼铁生产的原则
高炉冶炼生产的目标是在较长的一代炉龄（例如5年或更长）内生产出尽可能多的生铁，而且消耗要低，生铁质量要好，经济效益
要高，概括起来就是“优质，低耗，高产，长寿，高效益” 以来，我国乃至
。长期世界各国的炼铁工作者对如何处理这五者间的关系进行过，而且还在进行着
讨论，讨论的焦点是如何提高产量及焦比与产量的关系。
众所周知，表明高炉冶炼产量与消耗的三个重要指标一有效容
积利用系数O Y）、冶炼强度（I）和焦比（K）之间有着如下的关系: “Y = I/K
显然，利用系数的提高，也即高炉产量的增加，存在着四种途
径: ⑴冶炼强度保持不变，不断地降低焦比;
⑵焦比保持不变，冶炼强度逐步提高;
⑶随着冶炼强度的逐步提高，焦比有所降低;
⑷随着冶炼强度的提高，焦比也有所上升，但焦比上升的幅度不如冶炼强度增长的幅度大。
在高炉炼铁的发展史上，这四种途径都被应用过，应当指出在
最后一种情况下，产量增长很少，而且是在牺牲昂贵的焦炭的消耗中取得的，一旦在冶炼强度提高的过程中，焦比升高的速率超过冶炼强度提高的速率，贝y产量不但得不到增加，反而会降低。因此，
冶炼强度对焦比的影响，成为高炉冶炼增产的关键。
在高炉冶炼的技术发展过程中，人们通过研究总结出冶炼强度与焦比的关系如图1所示。
0.9
0.8
0.3 0-5 05 0.9 1J 13
Z/(MTi^ d')
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0.94 1800
0.92 1700
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1600
a 美国资料，
b 一原西德资料, c一前苏联资料
图1冶炼强度与产量（I）和焦比（K）的关系
a 美国资料，
b 一原西德资料, c一前苏联资料
在一定的冶炼条件下，存在着一个与最低焦比相对应的最适宜
的冶炼强度I 适。当冶炼强度低于或高于I 适时，焦比将升高，而产
量稍迟后，开始逐渐降低。这种规律反映了高炉内煤气和炉料两流股间的复杂传热、传质现象。在冶炼强度很低时，风量及相应产生的煤气量均小，流速低，动
压头很小，造成煤气沿炉子截面分布极不均匀，表现为边缘气流过分发展，煤气
与矿石不能很好地接触，
CO，结果煤气的热能和化学能不能得到充分利用，炉顶煤气中含量低，温度高，
而进入高温区的炉料因还原不充分，直接还原发展，消耗了大量宝贵的高温
热量，因此焦比很高。随着冶炼强度的提高，风量、煤气量相应增加，煤气的速
度也增大，从而改变了煤气流的流动状态，由层流转为湍流，风口前循环区的出现，大大改善了煤气流分布和煤气与炉料之间的接触，煤气流的热能和化学能利用改善，间接还原的发展减少了下部高温区热量的消耗，从而焦比明显下降，直
到与最适宜冶炼强度儿相对应的最低焦比值。之后冶炼强度继续提高，煤气量的
增加进一步提高了煤气流速，这将带来叠加性的煤气流分布，导致中心过吹或管
道行程，在煤气流速过大时，它的压头损失可变得与炉料的有效质量相等或超过
有效质量，炉料就停止下降而出现悬料。所有这些将引起还原过程恶化，炉顶煤气温度升高，炉况恶化，最终表现为焦比升高。
高炉炼铁工作者应该掌握这种客观规律，并应用它来指导生
产，即针对具体生产条件，确定与最低焦比相适应的冶炼强度，使高炉顺行，稳
定地高产。然而高炉的冶炼条件是可以改变的，随着技术的进步，例如加强原料
准备，采取合理的炉料结构，提高炉顶
煤气压力，使用综合鼓风，改造设备等，高炉操作条件大大改善。
与改善了的条件相应的冶炼强度可以进一步提高，而焦比不会提
高，相反与之相对应的最低焦比也进一步下降，这就是世界各国几年来冶炼强度不断提高，焦比也降低的原因，见图2。
但是，在任何生产技术水平上，当冶炼条件一定时，冶炼强度
I与焦比K之间始终保持着极值关系，决不可以得出产量是与冶炼
强度成正比地增长的简单结论，而盲目追求高冶炼强度。超越冶炼条件允许的过高冶炼强度将使焦比大幅度上升。
上述有关咼炉冶炼重要技术指标、I、K之间的关系还未解
决经济效益最佳的冶炼强度问题。在对钢铁的需求大于供给的条件
F，实践表明，尽管焦比的消耗对生铁成本有着很大影响，但在
定的操作情况下，产品的最低成本并不是在最低焦比相对应的冶炼强度下，而是在略高的情况下取得的。所以出现这种情况，是因为最高产量是在比最低焦比相对应的冶炼强度稍高的情况下达到的
(图1)。随着产量的提高，单位生铁成本中不随时间变化的费用总和
不断降低。在K=f(l)曲线的最低值附近，随着冶炼强度的提高，焦比上升得较缓慢，在这个区域内多消耗焦炭的费用能被节省下的加工费用全部补偿，而且还有多余。实践还证明，经济上最合算的产量，并不是生铁成本最低时的产量，而是略高于这个最低产量。
（
I
）与焦比（K）的关系，I?5示意冶炼条件不断改善
图3日产量（P）对产品成本（S）和生产盈利性的影响（C 一出厂价格）K
图2不同冶炼条件下的冶炼强度
炼铁厂(或车间)经济上最合算的产量是在所具有的设备上，于
单位时间内达到最高利润总和时的产量，如图3所示，在生铁成本
为产量的函数S=f (P)曲线上，生铁最低成本是在P0产量下获得，
而且在最低处附近，生铁成本升高较慢，使得生铁出厂价与成本的
差值(C-S)减小的幅度比产量增加的幅度小，所以在某种P> P0的情况下经济效益户(C-S)的乘积达到最大，这就是我国众多厂家追求的产量指标。最
后，应当指出的是在我国随着产量和效益的提咼，咼炉设备，特别是高炉本体的寿命越来越短，大修和中修费用不断增加，有可能影响到增产的效益。这个问题的严重性已引起人们重视，开始研究提咼咼炉寿命的有效措施，例如米用咼质量碳砖，
碳化硅砖，改进高炉冷却(炉底水冷，炉身软水密闭循环冷却)以及钒钛炉
渣护炉等。高炉长寿技术的开发和实现将促使高炉生产实现高产、低耗、优质，高效益。目前世界各国已把高炉长寿看作炼铁技术的
个重要组成部分和发展的标志。
高炉强化冶炼工艺操作技术
我国高炉炼铁在近几年来取得了很大的进步，冶炼强度在中小
?d)以上，型高炉上超过了1.5 tJ(m3d)，大高炉上也达到了 1.1t/(m3
利用系数相应达到 3.5 t/(m3 的结果。这些技术包括精料技术、高风温技术、高压操作技术、喷吹燃料技术、富氧大喷煤技术、先进的计算机控制技术等。 高炉强化冶炼技术及其进步 高炉炼铁生产的原则 高炉冶炼生产的目标是在较长的一代炉龄(例如5年或更长)内生产出尽可能多的生铁，而且消耗要低，生铁质量要好，经济效益要高，概括起来就是“优质，低耗，高产，长寿，高效益”。长期以来，我国乃至世界各国的炼铁工作者对如何处理这五者间的关系进行过，而且还在进行着讨论，讨论的焦点是如何提高产量及焦比与产量的关系。 众所周知，表明高炉冶炼产量与消耗的三个重要指标—有效容积利用系数(ηY)、冶炼强度(I)和焦比(K)之间有着如下的关系：ηY＝I/K 显然，利用系数的提高，也即高炉产量的增加，存在着四种途径： (1)冶炼强度保持不变，不断地降低焦比； (2)焦比保持不变，冶炼强度逐步提高； (3)随着冶炼强度的逐步提高，焦比有所降低； (4)随着冶炼强度的提高，焦比也有所上升，但焦比上升的幅度不如冶炼强度增长的幅度大。 在高炉炼铁的发展史上，这四种途径都被应用过，应当指出在最后一种情况下，产量增长很少，而且是在牺牲昂贵的焦炭的消耗中取得的，一旦在冶炼强度提高的过程中，焦比升高的速率超过冶炼强度提高的速率，则产量不但得不到增加，反而会降低。因此， 冶炼强度对焦比的影响，成为高炉冶炼增产的关键。 在高炉冶炼的技术发展过程中，人们通过研究总结出冶炼强度与焦比的关系如图1所示。 图1 冶炼强度与产量(I)和焦比(K)的关系 a一美国资料，b一原西德资料，c一前苏联资料 在一定的冶炼条件下，存在着一个与最低焦比相对应的最适宜的冶炼强度I适。当冶炼强度低于或高于I适时，焦比将升高，而产量稍迟后，开始逐渐降低。这种规律反映了高炉内煤气和炉料两流股间的复杂传热、传质现象。在冶炼强度很低时，风量及相应产生的煤气量均小，流速低，动压头很小，造成煤气沿炉子截面分布极不均匀，表现为边缘气流过分发展，煤气与矿石不能很好地接触，结果煤气的热能和化学能不能得到充分利用，炉顶煤气中CO，含量低，温度高，而进入高温区的炉料因还原不充分，直接还原发展，消耗了大量宝贵的高温热量，因此焦比很高。随着冶炼强度的提高，风量、煤气量相应增加，煤气的速度也增大，从而改变了煤气流的流动状态，由层流转为湍流，风口前循环区的出现，大大改善了煤气流分布和煤气与炉料之间的接触，煤气流的热能和化学能利用改善，间接还原的发展减少了下部高温区热量的消耗，从而焦比明显下降，直到与最适宜冶炼强度儿相对应的最低焦比值。之后冶炼强度继续提高，煤气量的增加进一步提高了煤气流速，这将带来叠加性的煤气流分布，导致中心过吹或管道行程，在煤气流速过大时，它的压头损失可变得与炉料的有效质量相等或超过有效质量，炉料就停止下降而出现悬料。所有这些将引起还原过程恶化，炉顶煤气温度升高，炉况恶化，最终表现为焦比升高。 高炉炼铁工作者应该掌握这种客观规律，并应用它来指导生产，即针对具体生产条件，确定与最低焦比相适应的冶炼强度，使高炉顺行，稳定地高产。然而高炉的冶炼条件是可以改变的，随着技术的进步，例如加强原料准备，采取合理的炉料结构，提高炉顶 第一章高炉炼铁概述 一、高炉炼铁生产工艺流程与特点 自高炉炼铁技术发明以来，就淘汰了原始古老的炼铁方法（例如地坑法），炼铁生产获得巨大发展，炼铁技术不断进步。至今，世界上绝大多数炼铁厂一直沿用高炉冶炼工艺，虽然现代技术研究了直接炼铁、熔融还原等冶炼新工艺，但还不能取代它。 （一）高炉炼铁生产工艺流程 高炉冶炼生铁的本质就是从铁矿石中将铁还原出来并熔化成铁水流出炉外。还原铁矿石需要的还原剂和热量由燃料燃烧产生。炼铁的主要燃料是焦炭，为了节省焦炭而使用了喷吹煤粉、天然气等辅助燃料。为了使高炉生产获得较好的生产效果，现代高炉几乎全部采用了人造富矿(烧结矿、球团矿)作为含铁原料，因炉料的特性不同，有的高炉在冶炼时还需加入适量的熔剂(石灰石、白云石等)。现代高炉炼铁生产工艺流程如图1－1所示。 图1-1高炉炼铁生产工艺流程 1-贮矿槽；2-焦仓；3-料车；4-斜桥；5-高炉本体；6-铁水罐；7-渣罐；8-放散阀；9-切断阀；10-除尘器；11-洗涤塔；12-文氏管；13-脱水器；14-净煤气总管；15-热风炉（三座）；16-炉基基墩；17-炉基基座；18-烟囱； 19-蒸汽透平；20-鼓风机；21-煤粉收集罐；22-储煤罐；23-喷吹罐；24-储油罐；25-过滤器；26-加油泵 高炉生产工艺流程包括以下几个系统： 1．高炉本体 高炉本体是炼铁生产的核心部分，它是一个近似于竖直的圆筒形的设备，如图1-2所示。它包括高炉的基础、炉壳（钢板焊接而成）、炉衬（耐火砖砌筑而成）、炉型（内型）、冷却设备、立柱和炉体框架等组成。高炉的内部空间叫炉型，从上到下分为五段：即炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。整个冶炼过程是在高炉内完成的。 图1-2高炉内型图 2.上料设备系统 它包括储矿场、储矿槽、槽下漏斗、曹下筛分、称量和运料设备，皮带运输或料车斜桥向炉顶供料设备。其任务是将高炉所需原燃料，按比例通过上料设备运送到炉顶的受料漏斗中。 3.装料设备系统 装料设备系统一般分为钟式、钟阀式、无钟式三类，我国多数高炉采用钟式装料设备系统，技术先进的高炉多采用无钟式装料设备系统。钟式装料设备系统包括受料漏斗、料钟、料斗等组成。它的任务是将上料系统运来的炉料，均匀地装入炉内，并使其在炉内合理分布，同时又起密封炉顶回收煤气的作用。 4.送风设备系统 本次将高炉炼铁工艺流程分为以下几部分： 一、高炉炼铁工艺流程详解 二、高炉炼铁原理 三、高炉冶炼主要工艺设备简介 四、高炉炼铁用的原料 附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识 工艺设备相见文库文档： 一、高炉炼铁工艺流程详解 高炉炼铁工艺流程详图如下图所示： 二、高炉炼铁原理 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中 还原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直 接还原法、熔融还原法等，其原 理是矿石在特定的气氛中（还原 物质CO、H2、C；适宜温度等） 通过物化反应获取还原后的生 铁。生铁除了少部分用于铸造外， 绝大部分是作为炼钢原料。 高炉炼铁是现代炼铁的主要 方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。 炼铁工艺是是将含铁原料（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）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），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。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，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，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。 钢铁的冶炼原理及生产工艺流程 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。 1、高炉炼铁的冶炼原理（应用最多的） 一）炼铁的原理（怎样从铁矿石中炼出铁）用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。铁氧化物（Fe2O3、Fe3O4、FeO）+还原剂（C、CO、H2）铁（Fe） 二）炼铁的方法 （1）直接还原法（非高炉炼铁法） （2）高炉炼铁法（主要方法） 三）高炉炼铁的原料及其作用 （1）铁矿石：（烧结矿、球团矿）提供铁元素。 冶炼一吨铁大约需要1.5—2吨矿石。 （2）焦碳： 冶炼一吨铁大约需要500Kg焦炭。 提供热量；提供还原剂；作料柱的骨架。 （3）熔剂：（石灰石、白云石、萤石） 使炉渣熔化为液体；去除有害元素硫（S）。 （4）空气：为焦碳燃烧提供氧。 2、工艺流程 生铁的冶炼虽原理相同，但由于方法不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。 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。 生铁是高炉产品（指高炉冶炼生铁），而高炉的产品不只是生铁，还有锰铁等，属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。 高炉炼铁的特点：规模大，不论是世界其它国家还是中国，高炉的容积在不断扩大，如我国宝钢高炉是4063立方米，日产生铁超过10000吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。 1、简述高炉生产基本过程？ 答：高炉生产是指炉料由上部装入，下部风口吹入热风，焦炭经过燃烧产生高温还原气体，矿石经过加热、还原、熔化等一系列物理化学反应，最终冶炼成为生铁及炉渣、煤气等产品。 2、高炉操作制度有哪些？ 答：有送风制度、装料制度、热制度、造渣制度、冷却制度等。 3、高炉主要技术经济指标有哪几项？ 答：利用系数、冶炼强度、入炉焦比、生铁合格率、吨铁成本。 4、什么是高炉利用系数？ 答：一昼夜的生铁产量与高炉有效容积之比，叫高炉利用系数。 5、什么是高炉冶炼强度？ 答：一昼夜燃烧的焦炭量与高炉有效容积之比叫高炉冶炼强度。 6、什么是入炉焦比？ 答：生产1吨铁所消耗的焦炭量叫入炉焦比。 7、什么是生铁合格率？ 答：合格生铁产量占全部生铁产量的百分率。 8、高炉生产的主要生产工艺流程？ 答：贮矿、焦槽→上料设备、送风风机→热风炉→高炉→除尘系统、渣铁处理系统。 9、炼铁生产的原料有哪些？ 答：烧结矿、球团矿、焦炭、矿石、石灰石等。 10、高炉生产分几个主要系统？ 答：送风系统、装料系统、冷却系统、煤气清洗系统、渣铁处理系统。 11、送风系统有哪些主要设备？ 答：有鼓风机、冷风管道、热风炉、热风管道及热风围管。 12、上料系统有哪些主要设备？ 答：（一铁）矿槽（料仓）、称量车、卷扬机、斜桥、料车、炉顶布料设备。 （二铁）贮料槽、称量料斗、上料皮带、中间称斗、上料皮带、左右料罐、不料溜槽。 13、高炉为什么要有冷却设备？ 答：现代高炉用耐火砖隔离炉内高温，为了保持耐火砖的强度，延长寿命需要对必要的部位进行冷却，因此高炉有多种冷却设备。 14、高炉炉前有哪些主要设备？ 答：液压泥炮、开铁口机、堵渣机、提升卷扬机等。 15、高炉堵渣机主要有哪几部分组成？ 答：机架、机身、水冷装置等。 16、高炉铁水的主要成分？ 答：Fe、C、Si、S等。 17、铁水温度在什么水平？ 答：一般在1400℃左右。 18、渣有几种主要成分组成？ 答：主要化学成分有CaO、MgO、SiO2、Al2O3等。 19、渣液态温度在什么水平？ 答：一般在1400－1500℃的水平。 20、什么是高炉炉温？ 答：高炉炉温一般指生铁含硅量水平，称为化学热水平，炉温的物理热指温度水平多少度。 21、什么是高炉炉热？ 一高炉强化冶炼实践 杨锐炼铁厂一高炉 【摘要】一号高炉年休后通过采取加强原燃料管理、装料制度的调整、高风温高富氧大喷吹、大风量高压差操作及加强日常管理和设备检查维护等措施，提高了冶炼强度，各项生产经济指标得到了很大的提高。 【关键词】高炉，强化冶炼，措施 1 前言 攀钢高炉的主要炉料是以大部分高钛型钒钛磁铁矿精矿和部分普通矿粉为原料的钒钛烧结矿，炉渣中含有较高的TiO2，给高炉冶炼带来一系列与冶炼普通矿不同的特点，这主要是由于TiO2在炉内还原所引起的，所以如何减少在炉内的TiO2还原是确保冶炼钒钛磁铁矿高炉顺行的关键。炉料和渣铁在炉内停留时间长，会使TiO2的还原产物增多，进而影响高炉顺行，所以冶炼强度低时，则高炉的顺行状况不好，技术经济指标不理想，而冶炼强度较高时，则炉况比较易稳定、顺行，技术经济指标也较好。因此，较高的冶炼强度是冶炼高钛型钒钛型磁铁矿高炉稳定顺行的必要条件[1]。 攀钢一高炉有效容积1200m3，设有1个出铁口，2个渣口，18个风口，采用SS布料器，并罐式无料钟炉顶，采用4座内燃式热风炉。近段时间来，由于冷却设备、炉前设备事故多、操作制度等原因，始终不能稳产高产，技术经济指标没能得到优化，公司于2011年4月初对1号高炉进行了检修。 表1 2010年12月—2011年6月1号高炉主要经济指标 月份利用系数 /t·(m3·d) -1 风量/ m3·min-1 风温 /℃ 综合冶炼强度/ t·(m3·d) -1 焦比 /kg·t-1 煤比/ kg·t-1 富氧 /m3·h-1 2010.12 2.662 3100 1193 1.426 436 122.06 6845 2011.1 2.613 3050 1186 1.376 429 118.11 6280 2011.2 2.615 3069 1192 1.411 435 122.25 6590 2011.3 2.599 3043 1196 1.426 451 123.95 6795 2011.4 2.660 3095 1191 1.458 465 122.64 6760 2011.5 2.643 3057 1194 1.436 455 124.17 6866 2011.6 2.691 3153 1193 1.452 438 129.39 6950 注：2011年4月、5月休风时间未在统计内，6月统计到上旬 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。 本文是我根据我的上传的上一个文库资料继续修改的，以前那个因自己也没有吃透，没有条理性，现在这个是我在基本掌握高炉冶炼的知识之后再次整理的，比上次更具有系统性。同时也增加了一些图片，增加大家的感性认识。希望本文对你有所帮助。 本次将高炉炼铁工艺流程分为以下几部分： 一、高炉炼铁工艺流程详解 二、高炉炼铁原理 三、高炉冶炼主要工艺设备简介 四、高炉炼铁用的原料 附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识 工艺设备相见文库文档： 一、高炉炼铁工艺流程详解 高炉炼铁工艺流程详图如下图所示： 二、高炉炼铁原理 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中 还原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直 接还原法、熔融还原法等，其原 理是矿石在特定的气氛中（还原 物质CO、H2、C；适宜温度等） 通过物化反应获取还原后的生 铁。生铁除了少部分用于铸造外， 绝大部分是作为炼钢原料。 高炉炼铁是现代炼铁的主要 方法，钢铁生产中的重要环节。 这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。 炼铁工艺是是将含铁原料（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）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），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。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降 高炉强化冶炼论文：钢铁企业中的高炉强化冶炼探讨 摘要高炉强化冶炼是近年炼铁生产发展的主要任务，高炉要获得“优质、高产、低耗、长寿”，必须强化冶炼。本文从高炉强化冶炼的意义入手，指出我国高炉强化冶炼的几项主要措施。 关键词高炉强化冶炼；意义；措施 高炉强化冶炼，是指使高炉生产达到高产、优质、低耗的一系列技术措施，主要是通过采用精料、大风量、高风温、高顶压、低硅冶炼、提高喷煤比和富氧率及强化高炉操作管理等手段。炉强化冶炼是决定炼铁生产系统及高炉操作状态的重要指标，是一项重大的节能增产技术，既可降低高炉燃料比，又可提高利用系数，也可减少炼钢熔剂消耗，缩短炼钢冶炼时间，降低工序能耗，是炼铁生产技术现代化的一项重要内容。随着高炉冶炼技术的不断革新进步，能源和资源的日益紧张和短缺，高炉强化冶炼技术越来越受到倍加重视。 1高炉强化冶炼的意义 高炉强化冶炼是实现高炉增产、节能，是高炉各项冶炼技术综合合理利用，是增铁降耗的重要途径，是高炉冶炼发展的趋势。对炼钢来说，优质的炼钢铁水可实现无渣或少渣冶炼，缩短炼钢冶炼时间，也可减少炼钢熔剂消耗，降低能耗和费用。强化冶炼是提高高炉利用系数、提高产量、减少 燃料消耗、降低生铁成本、降低工序能耗的重要因素。同时，也是改善生铁质量的重要途径。高炉强化冶炼技术的应用，利用系数的提高、焦比和生铁含硅量的降低是炼铁生产水平的一大进步，是炼铁操作技术的一个新水平，成为近年来引人注目的一项技术。 铁水是氧气顶吹转炉的主要金属料，占装入量的 70 %-100 %，铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的主要热源。铁水含硅量直接关系到转炉炼钢的经济技术指标，是铁钢系统平衡的关键。随着炼钢技术的飞速发展和新技术的应用，炼钢生产的节奏越来越快，在原燃料供应和资源日趋紧张的条件下，铁前系统明显能力不足，为了进一步满足后续生产的需求，增产节焦，节能降耗，高炉强化冶炼是必然的发展趋势。 2我国高炉强化冶炼的主要措施 最近10年来，国内外高炉强化冶炼技术有了新一的进展和突破。 为了提高高炉各项生产技术经济指标，降低生铁含硅量，降低焦比，提高生铁产量，强化冶炼的主要措施可归纳为以下几个方面。 2.1高炉精料 精料是高炉强化的物质基础;强化高炉冶炼必须把精料放在首位。随着高炉大型化和自动化以及强化和节能日益提 450m3高炉强化冶炼实践 张伟王忠晓 ( 西宁特钢股份公司) 摘要：西钢高炉经过改变原燃料状况，采取富氧鼓风、喷吹煤粉、高风温、高顶压、多环布料等强化措施，各项技术经济指标不断进步，取得了十分明显的冶炼效果。 关键词：高炉强化冶炼多环布料高风温富氧喷煤 1、前言 2#高炉于2005年9月11日点火投产。投产后设备故障频发,休风率较高，很长一段时间各项指标难以达标。经过2006年、2007年的多次检修（更换部分设备、热风炉换球）,尤其是2009年不断采取强化冶炼措施后，利用系数逐月更新。10月高炉日产量突破1800t。其中6日产量为1817.085t，利用系数达到了4.04 t/ (m3.d)，实现了炉况长期稳定顺行。 2、存在问题 高炉强化冶炼的主要途径是提高冶炼强度和降低燃料比。而强化生产的主要措施是在精料的基础上采取高风温、高压、富氧鼓风、脱湿鼓风、喷吹燃料等技术。我厂由于存在原燃料成分不稳定、入炉原料品位低、基础设施薄弱等因素，严重影响着高炉顺行和强化。 3、强化冶炼的措施方案 高炉冶炼过程受许多主客观因素影响，炉况总是有波动的。高炉操作者必须善于掌握各种波动因素，进行综合判断和分析，随时掌握炉温发展趋势，抓住炉况失常萌芽，及时果断地运用各种行之有效的调节方法，才能保持炉况持续稳定运行。冶金参数对焦比的影响见表1 3.1实施精料方针 精料不仅有利于提高冶炼强度，而且有利于降低焦比、提高煤比，是高炉提高利用系数的基础。努力改善原燃料条件，达到精料要求水平是各钢铁企业的追求目标。2009年以来，公司采取措施使原燃料质量得到大幅度提升，并提高了综合入炉品位，给高炉强化冶炼创造了条件。高炉炼铁对精料的要求见表2、表3 高炉炼铁基本理论知识（判断题） 1．由动力学角度分析，标准生成自由能越大的氧化物越稳定，在氧势图上曲线位置越低。( ) 答案：× 2．当温度高于810℃时，CO+H 2O=CO 2 +H 2 向右进行，只有此温度区域H 2 的利用率高于CO的 利用率。 ( ) 答案：× 3．高炉内直接还原反应是借助碳素溶解损失反应与间接还原反应叠加而实现的。 ( ) 答案：√ 4．高炉内锰的各级氧化物的还原都要比铁的级氧化物的还原困难，特别是MnO比FeO更难还原。 ( ) 答案：× 5．煤气流经固体散料层时，单位高度上的压降与煤气流速平方成正比，这在炉内形成了强化和顺行的矛盾。 ( ) 答案：× 6．高炉操作线图中，0＜X＜1的区间，用来描述还原性气体的利用。 ( ) 答案：× 7．采用高风温操作后，中温区扩大，间接还原发展，是导致焦比降低的根本原因。 ( ) 答案：× 8．炉内煤气的水当量变化不大，炉料的水当量变化很大，随温度的升高而逐渐加大。( ) 答案：× 9．据炉内动力学分析，当煤气流的压降梯度升高至与炉料的堆积密度相等时，悬料故障。( ) 答案：√ 10．高炉内间接还原的发展，主要取决于还原的动力学条件：矿石的空隙度、还原性和煤气流的合理分布等。 ( ) 答案：√ 11．直接还原和熔融还原炼铁工艺的特点是：用块煤或气体还原剂代替高炉炼铁工艺所必需的焦炭来还原天然块矿(烧结矿或球团矿)，具有相当大的适应性，特别适用于某些资源匮乏、环保要求特别严格的地区和国家。 ( ) 答案：√ 12．水煤气置换反应(CO+H2O＝CO2+H2)的存在，使H2有促进CO还原的作用，相当于是CO 还原反应的催化剂。 ( ) 答案：× 13．实际的直接还原反应无需借助碳素溶损反应(C+CO2＝2CO)，只须借助于水煤气置换反应与间接还原反应即可实现。 ( ) 答案：× 14．根据Si在高炉的还原行为，选用有利于高温区下移的技术措施和操作制度，使炉缸有稳定的充足热量，使铁水的物理热维持在较高水平。是冶炼低硅的必备条件之一。( ) 答案：√ 15．高炉中最重要的流体力学现象是煤气流经固体散料层以及流经固液相共存区(软熔带、滴落带及其以下直至风口平面)时的压降及液泛等。 ( ) 答案：√ 16．从热力学角度看，凡是有利于提高高炉下部温度的措施都有利于降低生铁含硅量。( ) 答案：× 17．高炉冶炼条件下，氧化物由易到难的还原顺序：CuO→PbO→MnO→FeO→SiO 2→Al 2 O 3 → MgO→CaO。 ( ) 答案：× 18．一般讲低级氧化物分解压力比高级氧化物分解压力大。 ( ) 答案：× 19．炼锰铁的高炉炉顶温度显著高于炼普通生铁的高炉，主要是锰的高级氧化物转变为低级氧化物时为放热反应，而铁的高级氧化物转变为低级氧化物时为吸热反应。 ( ) 答案：× 20．渣铁温度和理论燃烧温度之间无严格的线性关系，因此，理论燃烧温度并不能代表炉缸温度和硅含量的高低。 ( ) 答案：√ 21．离子理论认为，随渣的碱度下降(O/Si比下降)，共用O2-越多，硅氧复合离子越来越大，越来越复杂，这是酸性渣粘度大的原因，SiO 2 含量约35%时粘度最低。 ( ) 答案：√ 22．第一热平衡和第二热平衡的碳素燃烧的热收入分别约为70%和60%，前者更接近于高炉实际。 ( ) 答案：× 高炉炼铁原理与工艺知识问答 1.高炉原料中的游离水对高炉冶炼有何影响？ 答：游离水存在于矿石和焦炭的表面和空隙里。炉料进入高炉之后，由于上升煤气流的加热作用，游离水首先开始蒸发。游离水蒸发的理沦温度是100℃，但是要料块内部也达到100℃，从而使炉料中的游离水全部蒸发掉，就需要更高的温度。根据料块大小的不同，需要到100℃，或者对大块来说，甚至要达到200℃游离水才能全部蒸发掉。 一般用天然矿或冷烧结矿的高炉，其炉顶温度为100~300℃，因此，炉料中的游离水进入高炉之后，不久就蒸发完毕，不增加炉内燃料消耗。相反，游离水的蒸发降低了炉顶温度，有利于炉顶设备的维护，延长其寿命。另一方面，炉顶温度降低使煤气体积缩小，降低煤气流速，从而减少炉尘吹出量。（炉顶温度用来蒸发炉料的游离水,减少燃料消耗保护炉顶设备,降低煤气体积） 2、高炉原料中的结晶水对高炉冶炼有何影响？ 答：炉料中的结晶水主要存在于水化物矿石（如褐铁矿和高岭土）中间。高岭土是黏土的主要成分，有些矿石中含有高岭土。试验表明，褐铁矿中的结晶水从200℃开始分解，到400~500℃才能分解完毕。高岭土中的结晶水从400℃开始分解，但分解速度很慢，到500~600℃迅速分解，全部除去结晶水要达到800~1000℃。可见，高温区分解结晶水，对高炉冶炼是不利的，它不仅消耗焦炭，而且吸收高温区热量，增加热消耗，降低炉缸温度。 3、高炉内碳酸盐分解的规律如何？对高炉冶炼有何影响？ 答：炉料中的碳酸盐主要来自熔剂（石灰石或白云石），有时矿石也带入一少部分。炉料中的碳酸盐在下降过程中逐渐被加热发生吸热分解反应。它们的开始分解温度和激烈分解温度（即化学沸腾温度）是由各自的分解压（即分解反应达到平衡状态时分压）与高炉内煤气中分压和煤气的总压决定的。碳酸盐的分压随温度升高而增大的，当分解压超过高炉内煤气的分压时，它们就开始分解，而分解压超过煤气的总压时就激烈分解，即化学沸腾。由于高炉冶炼条件不同，不同高炉内的总压力和分压也有差别，碳酸盐在不同高炉内开始分解和化学沸腾分解温度也有差别。碳酸盐分解一般都发生在低温区，对高炉冶炼无大影响。而石灰石就不一样，它的开始分解温度在700℃以上，而沸腾分解温度在960℃以上，而且分解速度受到物料粒度影响很大，一方面是分解出的CO2向外扩散制约分解；另一方面反应生成的CaO的导热性很差，阻挡外部热量向中心部位传递，石灰石块中心不易达到分解温度，这样石灰石总有部分进入高温区分解。此时分解反应产物CO2就会与焦炭发生碳素溶解损失反应,此反应是吸热 反应。这样进入高温区分解的CaCO3会消耗自身分解的热和部分分解出的CO2与C反应热，生产实践表明，高炉炼铁每使用100Kg 石灰石，焦比要升高30~40Kg。因此生产中要求去除高炉配料中的石灰石。其途径是将石灰石加入烧结配料生产自熔性或高碱度烧结矿。在用天然矿冶炼时，小高炉上可用生石灰代替石灰石；大高炉上控制其粒度在25~30mm 以改善石灰石分解条件。 一、高炉生产概述 1、生铁的定义及种类？ 生铁与熟铁、钢一样，都是铁碳合金，它们的区别是含碳量的多少不同。一般把含碳量小于0.2%的叫熟铁，含碳量0.2—1.7%的叫钢，含碳1.7%以上的叫生铁。生铁一般分三类：炼钢铁、铸造铁以及作铁合金用的高炉锰铁和硅铁。 2、高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成？ 在高炉炼铁的生产中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石、燃料和溶剂向下运动；下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原气体向上运动；炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态保护渣和生铁，它的工艺流程系统除高炉主体外，还有上料系统、装料系统、送风系统、回收煤气与除尘系统、渣铁处理系统、喷吹系统以及为这些系统服务的动力系统。 3、上料系统包括哪些部分？ 包括：贮矿场、贮矿仓、焦仓、仓上运料皮带、矿石与焦碳的槽下筛分设备、返矿和返焦运输皮带、入炉矿石和焦碳的称量设备、将炉料运送至炉顶的设备等。 4、装料系统包括哪些部分？ 受料罐、上下密封阀、截流阀、中心喉管、布料溜槽、旋转装置和液压传动设备等。高压操作的高炉还有均压阀和均压放散阀。 5、送风系统包括哪些部分？ 鼓风机、冷风管道、放风阀、混风阀、热风炉、热风总管、环管、支管、直到风口。 6、煤气回收与除尘系统包括哪些部分？ 包括炉顶煤气上升管、下降管、煤气截断阀或水封、重力除尘器、布袋除尘器。 7、高炉生产有哪些产品和副产品？ 高炉生产的产品是生铁，副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘（瓦斯灰）。 8、高炉煤气用途？ 高炉煤气一般含有20%以上一氧化碳、少量的氢和甲烷，发热值一般为2900—3800kJ/m3，是一种很好的低发热值气体燃料，除用来烧热风炉以外，还可供炼焦、均热炉和烧锅炉用。 9、高炉炉尘有什么用途？ 炉尘是随高速上升的煤气带离高炉的细颗粒炉料。一般含铁30—50%，含碳10—20%，经煤气除尘器回收后，可用作烧结原料。 10、高炉炼铁有哪些技术经济指标？ 1．影响高炉软熔带形状的因素有哪些？ 答：根据高炉解剖研究及矿石的软熔特性，软熔带形状与炉内等温线相适应，而等温线又与煤气中CO2分布相适应。在高炉操作中炉喉煤气CO2曲线形状主要靠改变布料制度调节，其次是受送风制度影响。因此，软熔带的形状主要是受装料制度与送风制度影响，前者属上部调剂，后者属下部调剂，对正装比例为主的高炉，一般都是接近倒V 形软熔带；对倒装为主或全倒装的高炉，基本上属V形状软熔带；对正、倒装各占一定比例的高炉，一般接近W形软熔带。 2．高炉冶炼过程中铁水含P、Cu能否控制？为什么？ 答：在高炉的冶炼过程中不能控制铁水中的P、Cu。原因是根据化学热力学的基本原理，通过查看多种氧化物的氧势图可知：Cu极易被CO所还原，因此在高炉的条件下Cu几乎100%被还原为金属态，可溶入液态Fe中形成合金。而P在较高温度下可被固体C还原，其还原反应的开始温度大约是870oC，所以，P在高炉中几乎100%还原。 3．高炉中降低rd的措施有哪些？ 答：生产中采用降低r d的主要措施有：高压操作、高风温、富氧、喷吹燃料及加入精料等。 压力对还原的影响是通过压力对反应CO2+C=2CO的影响体现的，压力的增加有利于反应向左进行，有利于的CO2存在，这就有利于间接还原的进行。 富氧对间接还原发展有利的方面是炉缸煤气中CO浓度的提高与氮含量降低。 喷吹燃料以后，改变了铁氧化物还原和碳气化的条件，炉内温度变化使焦炭中的碳与CO2发生反应的下部区温度降低，而氧化铁间接还原的区域温度升高，这样明显有利于间接还原的发展和直接还原度的降低。 由于精料是使用高品位、低渣量、高还原性、低FeO的自熔性富矿，这有助于间接反应的进行。 4．为什么高压操作的高炉有利于降低焦比和炉况顺行？ 答：高炉采用高压操作后，使炉内煤气流速降低，从而减小煤气通过料柱的阻力可使炉况顺行。 如果维持高压前煤气通过料柱的阻力，则可获得增加产量的效果，并且减少炉尘吹出量，所以根据焦比的公式可知，高压操作可降低焦比。 5．为什么铁水含[Si]可作为炉热状态的标志？ 答：由于Si还原是强吸热反应，一般还原出1kgSi需热量约相当于从FeO中荒原出1kgFe所需的热量的8倍。所以生铁中含Si量愈高，炉温也升高，生产中常以生铁含Si的高低来反应炉温变化。 6．影响焦比的因素有哪些？ 答：焦比是指冶炼每吨生铁消耗的干焦（或综合焦炭）的千克数： 影响焦比的因素主要有入炉品位，精料的使用，直接还原度，以及利用煤气的热能和化学能的状况；高炉采用的改进操作制度，如是否采用高压操作，喷吹燃料，高温风，高富氧等技术在改变焦比方面有重要的影响。 7 ．影响炉渣粘度的因素有哪些？ 答：对于均相的液态炉渣来说，决定其粘度的主要因素是成分及温度。而在非均相状态下，固态悬浮物的性质和数量对粘度有重大影响。 温度降低到一定值后，粘度急剧上升称为“短渣”；随温度下降粘度上升缓慢者称为“长渣”。高炉渣多为短渣。 高炉炼铁工艺流程分为以下几部分： 一、高炉炼铁工艺流程详解 二、高炉炼铁原理 三、高炉冶炼主要工艺设备简介 四、高炉炼铁用的原料 附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识 一、高炉炼铁工艺流程详解 高炉炼铁工艺流程详图如下图所示： 二、高炉炼铁原理 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态 ——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。 高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。 炼铁工艺是是将含铁原料（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）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），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。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，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，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。 三、高炉冶炼主要工艺设备简介 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。 工种及代码：___高炉原料工____15032____________等级：高级___ 编制单位(公章)：济钢2004-08-11 共10 页第１页填空题 *an1.高炉炼铁分_____________、供料系统、上料系统、渣铁处理系统、煤气净化系统、送风系统、喷吹系统七大系统。 *an2.现在高炉用焦有两种，一种是湿熄焦，一种是________，是含水份多少。*an3.接近开关一般分为二种逻辑关系，即正逻辑、______________。*an4.电网电压降低，负载不变，三相异步电动机运行电流_____________。*an5.控制探尺下降的继电原件为_____________。 *an6.槽下上料最多解设几种程序4种，一个程序周期为_____________次。*an7.布料器转动角度由PLC的________________控制。 *bn8.主卷扬运行速度分为高中低，对应电枢电压为_______V、200V、100V 。*bn9.槽下电子称的传感器是________________联连接。 *bn10.高炉冶炼过程________________过程。 *bn11.高炉直接还原的还原剂是_____________。 *bn12.根据化学成分不同,生铁可分为炼钢生铁、铸造生铁和_____________。*bn13.料车前后轮共有________________个加油点。 *bn14.探尺的作用是用来探测________________。 *bn15.布料器的运行方式为_____________、一批一布。 *bn16.大钟油缸活塞直径为________________，最大行程为600mm。*cn17.济钢高炉均压阀直径________________。 *cn18.料车突然过满的主要原因是________________。 *cn19.炉前的主要设备有________________开口机和炉前天车。*cn20.风口破损主要有 _____________、磨损、裂纹等形式。 *cn21.高炉冷却壁有_____________、光面冷却壁和带凸台的冷却壁三种。#:1、高炉本体、2、干熄焦、3、负逻辑、4、升高、5、速度继电器、6、10、 7、时间模块、8、400V、9、串、10、还原11、C、12、含钒生铁、13、4、───────────────────────────────── 工种及代码：___高炉原料工____15032____________等级：高级___ 编制单位(公章)：济钢2004-08-11 共10 页第２页 14、料面所在位置、15、一车一布、16、80mm、17、200mm、18、剩料、19、液压炮、20、烧损、21、镶砖冷却壁、 、高炉生产概述 1、生铁的定义及种类？生铁与熟铁、钢一样，都是铁碳合金，它们的区别是含碳量的多少不同。一般把含碳量小于 0.2%的叫熟铁，含碳量 0.2—1.7%的叫钢，含碳 1.7%以上的叫生铁。生铁一般分三类：炼钢铁、铸造铁以及作铁合金用的高炉锰铁和硅铁。 2、高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成？在高炉炼铁的生产中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石、燃料和溶剂向下运动；下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原气体向上运动；炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态保护渣和生铁，它的工艺流程系统除高炉主体外，还有上料系统、装料系统、送风系统、回收煤气与除尘系统、渣铁处理系统、喷吹系统以及为这些系统服务的动力系统。 3、上料系统包括哪些部分？包括：贮矿场、贮矿仓、焦仓、仓上运料皮带、矿石与焦碳的槽下筛分设备、返矿和返焦运输皮带、入炉矿石和焦碳的称量设备、将炉料运送至炉顶的设备等。 4、装料系统包括哪些部分？受料罐、上下密封阀、截流阀、中心喉管、布料溜槽、旋转装置和液压传动设备等。高压操作的高炉还有均压阀和均压放散阀。 5、送风系统包括哪些部分？鼓风机、冷风管道、放风阀、混风阀、热风炉、热风总管、环 管、支管、直到风口。 6、煤气回收与除尘系统包括哪些部分？包括炉顶煤气上升管、下降管、煤气截断阀或水封、 重力除尘器、布袋除尘器。 7、高炉生产有哪些产品和副产品？高炉生产的产品是生铁，副产品是炉渣、高炉煤气和炉 尘（瓦斯灰）。 8、高炉煤气用途？ 高炉煤气一般含有 20%以上一氧化碳、少量的氢和甲烷，发热值一般为 2900—3800kJ/m3,是一种很好的低发热值气体燃料，除用来烧热风炉以外，还可供炼焦、均热炉和烧锅炉用。 9、高炉炉尘有什么用途？ 炉尘是随高速上升的煤气带离高炉的细颗粒炉料。一般含铁 30—50%，含碳 10—20%，经煤气除尘器回收后，可用作烧结原料。 10、高炉炼铁有哪些技术经济指标？ 1）高炉有效容积利用系数n指每立方米高炉有效容积一昼夜生产炼钢铁的吨数，即高炉每昼夜生产某品种的铁量（P）乘以该品种折合为炼钢铁的折算系数（A）后与有效容积（V ）的比值：n =P*A/V, t/（m3.d） 2）冶炼强度 I ：现已分为焦碳冶炼强度和综合冶炼强度两个指标。焦碳冶炼强度是指 每昼夜、每立方米高炉有效容积消耗的焦碳量，即一昼夜装入高炉的干焦量（Qk）与有效容积 V 比值：I 焦=Qk/V , t/（m3.d） 3）焦比K :它是冶炼1吨生铁所需要的干焦量：K=Qk/P 【本章学习要点】本章学习炉料在高炉内的物理化学变化,高炉内铁氧化物的还原反应，高炉内非铁元素的还原，生铁的生成与渗碳过程，高炉炉渣的成分与作用，硫的分布情况，炉渣脱硫反应及其条件，高炉内燃烧反应的作用，影响燃烧带大小的因素，炉料和煤气运动情况。 第一节炉料在炉内的物理化学变化 炉料从炉顶装入高炉后，自上而下运动。被上升的煤气流加热，发生了吸附水的蒸发、结晶水的分解、碳酸盐的分解、焦炭中挥发分的挥发等反应。 图3-1 炉内的状况 一、高炉炉内的状况 通过国内外高炉解剖研究得到如图3—1所示的典型炉内状况。按炉料物理状态，高炉内大致可分为五个区域或称五个带： 1)炉料仍保持装料前块状状态的块状带； 2)矿石从开始软化到完全软化的软熔带； 3)已熔化的铁水和炉渣沿焦炭之间的缝隙下降的滴落带； 4)由于鼓风动能的作用，焦炭作回旋运动的风口带； 5)风口以下，贮存渣铁完成必要渣铁反应的渣铁带。 高炉解剖肯定了软熔带的存在。软熔带的形状和位置对高炉内的热交换，还原过程和 透气性有着极大的影响。 二、水分的蒸发与结晶水的分解 在高炉炉料中，水以吸附水与结晶水两种形式存在。 1．吸附水 吸附水也称物理水，以游离状态存在于炉料中。常压操作时，吸附水一般在105℃以 下即蒸发，高炉炉顶温度常在250℃左右，炉内煤气流速很快，因此吸附水在高炉上部就 会蒸发完。蒸发时消耗的热量是高炉煤气的余热。所以不会增加焦炭的消耗。相反，由 于吸附水蒸发吸热，使煤气的温度降低，体积缩小，煤气流速降低，一方面减少了炉尘的 吹出量，另一方面对装料设备和炉顶金属结构的维护还带来好处。 2．结晶水 结晶水也称化合水，以化合物形态存在于炉料中。高炉炉料中的结晶水一般存在于 褐铁矿(nFe203·mH20)和高岭土(A1203·2Si02·2H20)中，结晶水在高炉内大量分解的温度 在400～600℃，分解反应如下： 这些反应都是吸热反应，消耗高炉内的热量。 三、挥发物的挥发 挥发物的挥发，包括燃料挥发物的挥发和高炉内其他物质的挥发。 燃料中的挥发分存在于焦炭及煤粉中，焦炭中挥发分质量分数为0.7％～l.3％。焦炭 在高炉内到达风口前已被加热到l400～1600℃，挥发分全部挥发。由于挥发分数量少，对 煤气成分和冶炼过程影响不大。但在高炉喷吹燃料的条件下，由于煤粉中挥发分含量高，则引起炉缸煤气成分的变化，对还原反应有一定的影响。 除燃料中挥发物外，高炉内还有许多化合物和元素进行少量挥发(也称气化)，如S、P、As、K、Na、Zn、Pb、Mn和Si0、Pb0、K20、Na20等。这些元素和化合物的挥发对高炉炉况 和炉衬都有影响。 四、碳酸盐的分解 炉料中的碳酸盐主要来自石灰石(CaC03)和白云石(CaC03·MgC03)，有时也来自碳酸铁(FeC03)和碳酸锰(MnC03)。 其中MnC03、FeC03和MgC03的分解温度较低，一般在高炉上部分解完毕，对高炉冶炼 影响不大，CaC03的分解温度较高约910℃，且是吸热反应，对高炉冶炼影响较大。CaC03的 分解反应式为： CaC03=CaO+C02—178000kJ 若部分石灰石来不及分解而进入高温区则石灰石分解生成的C02在高温区与焦炭作用： C02+C=2C0 —165800kJ 此反应既消耗热量又消耗碳素，使焦比升高。为此，目前多采用使用自熔性或熔剂性 烧结矿，减少石灰石用量，缩小石灰石的粒度等措施来降低焦比。 第二节还原过程和生铁的形成 高炉炼铁的目的，是将铁矿石中的铁和一些有用元素还原出来，所以还原反应是高炉 内最基本的化学反应。 一、基本概念 1．还原反应 还原反应的通式为MeO＋X=Me+X0。还原反应是还原剂X夺取金属氧化物Me0中的氧， 使之变为金属或该金属低价氧化物的反应。高炉炼铁常用的还原剂主要有C0、H2和固体碳。 2．铁氧化物的还原顺序 氧化物的分解顺序是由高级向低级逐渐转化的，还原顺序与分解顺序相同，遵循逐级还原的原则，从高级氧化物逐级还原到低级氧化物，最后获得单质。因此，铁氧化物的还原顺序为： 当温度小于570℃时，按Fe203→Fe304→Fe的顺序还原。 当温度大于570℃时，按Fe203→Fe304→Fe0→Fe的顺序还原。 二、高炉内铁氧化物的还原 1．用C0和H2还原铁氧化物高炉强化冶炼详解
第一章 06.2.7高炉炼铁概述##定
高炉炼铁炼钢工艺
钢铁的冶炼原理及生产工艺流程
简述高炉生产基本过程
高炉强化冶炼
高炉冶炼目的
高炉炼铁工艺流程(经典)
高炉强化冶炼论文：钢铁企业中的高炉强化冶炼探讨
450m3高炉强化冶炼实践
高炉炼铁基本理论知识1
高炉炼铁原理与工艺知识问答
高炉炼铁基础知识
高炉冶炼学
高炉炼铁工艺流程(经典)
高炉原料工高级职业技能鉴定理论知识基础试题
高炉炼铁基础知识
第二章高炉冶炼原理