非高炉炼铁
炼铁理论与工艺
1.4 高炉技术经济指标
高炉生产的技术水平和经济效果可用如下技术经济 指标来衡量：
1.有效容积利用系数
式中： P－生铁日产量，
t/d；－高炉有效容积，m3；
1.4 高炉技术经济指标
目前世界主要产铁国家年平均高炉有效容积 利用系数为2.3～2.8t/(m3· d)，先进高炉达 3t/(m3· d)以上。我国首钢1号高炉在2004年 取得了平均利用系数突破了4.2t/(m3· d)的世 界先进水平。
5.休风率
1.4 高炉技术经济指标
6.生铁成本 生产1吨生铁所需的费用。它是衡量
高炉生产经济效益的重要指标。成本愈低，经济效 益愈高，说明高炉生产效果愈好。
7.高炉一代寿命（炉龄） 从高炉点火开炉到停
炉大修之间的历程，或高炉相邻两次大修之间的冶 炼时间叫做高炉一代寿命。寿命愈长，则一代炉龄 产铁量愈高，各项耗费相对愈少，经济效果愈好。 一般大高炉的一代寿命在10年左右，有的高达18 年。
1.2 高炉本体及主要构成
1.2.1 高炉内衬 高炉内耐火材料砌筑的实体称为高炉内衬， 其作用是形成高炉工作空间。由于高炉冶炼 过程温度高且有复杂的物理化学反应发生， 炉衬在冶炼过程中将受到侵蚀和破坏。炉衬 被侵蚀到一定程度，就需要采取措施修补。 停炉大修便是高炉一代寿命的终止。 通常，高炉炉衬以陶瓷质材料（包括粘土质 和高铝质等）和炭质材料（炭砖、炭捣石墨 等）砌筑。
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:
2.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。
新技术讲座 熔融还原新工艺简介
应 出 自设备的制造商 。所 以 ， 同签定时 ， 整地约 合 需完 定好设 备的联 运带载调试全 部工作 由谁来完 成 ， 是否
需要保 驾 、 调试 队伍 的配合 ， 并依此洽谈设备 总价格 ，
洗、 吊装 、 组装 、 安装垫铁 、 找平 、 调平 、 固定 、 焊接 、 二次
避免 出现不必要 的损失 与矛盾 。甲方在工程 概算 时 ， 可适 当在不可预见费用中列 支调试 费用 。
作者简介
曹枫林 ， ，９５ ３ １ 男 １５ 年 月 ３日生人 ， 工程师 现任天津 市无缝 钢
管厂 搬 迁改造办公室工程财务组长 ， 专用管分厂办公室主任
预算开支 ， 乙方付 出了却得不 到报 酬 ， 实际上 此 费用
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的贡献 ， 但近年来受 到严 峻挑 战。其主要 原 因如下。
无需铁矿石造 块又不使用 昂贵稀有 的冶金焦煤 ， 既能 生产高质量铁水又无环境污染的理想 的冶炼工艺 。近
年来 ， 融还原和直 接还原方面不断有所进 展 。上 在熔 世纪末 ， 国际炼铁新工 艺研讨 会议先后在美 国和意大 利 召开 ， 与会各 国专 家对熔融还原新工 艺的看法起 了 质 的变化 ，美 国会议认 为新 工艺 的不利 之点 即将克 服 ， 是作为高炉法 的补充 ， 不 而是将要淘 汰高炉 ； 意大
综上所述可 以看 出， 施工合 同在签订过程 中， 应注 意约定关 于工程 结算 时 ， 非计 价材合 同工 期 ， 算 对 结
依据 ， 、 水 电的计费方法等各结算要素。这样才能使合
同制定 的更完 善 ， 让工程结算 给工程刻 画上完 美 的句
炼铁技术
串讲概述一、炼铁生产的方法:1.高炉法炼铁.2.非高炉法炼铁:直接还原法,熔融还原法.二、钢和铁的区分：以含碳量区分:熟铁:C<0.02% 钢:C=0.02%～1.7% 生铁:C>1.7%三、炼铁生产工艺流程：1.高炉炼铁生产工艺流程: 简图2.高炉本体：内型：炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。
外壳为金属结构，内衬耐火材料，中间是冷却设备。
3.除本体外，高炉还有以下几大系统：(1)上料系统：职责：储存、混匀、筛分、称量原、燃料，并运到炉顶受料漏斗。
(2)装料系统：职责：按要求将炉料装入炉内和煤气密封。
(3)送风系统：职责：提供和加热空气，并送入炉内，保证足够的风量和风温。
(4)喷吹系统：职责：将煤粉或重油送入炉内。
(5)煤气清洗系统：职责：收集和清洗煤气。
(6)渣铁处理系统：职责：定期排放炉内渣铁并运走，保证高炉连续生产。
(7)动力系统：职责:为高炉的正常生产提供"风、水、电、气"等能源.是高炉正常生产的保障.四、高炉炼铁主要经济技术指标：1.高炉利用系数：指每昼夜每立方米高炉有效容积生产的合格炼钢生铁量。
2.冶炼强度：指每昼夜、每立方米高炉有效容积消耗的干焦量。
干焦耗用量冶炼强度＝—————————————（t/(m3.d)）有效容积×实际工作日3.综合冶炼强度：除干焦外，还考虑有喷吹的其他类型的辅助燃料。
综合干焦耗用量综合冶炼强度＝————————————（t/(m3.d)）有效容积×实际工作日4.焦比：冶炼一吨铁消耗的干焦量。
干焦耗用量（kg）入炉焦比＝————————合格生铁产量（t）5．综合焦比：生产每吨生铁所消耗的干焦数量以及各种辅助燃料折算为干焦之总和。
干焦数量＋Σ喷吹燃料×折算系数综合焦比= —————————————————（kg/t）合格生铁产量综合干焦耗用量= ——————————（kg/t）合格生铁产量6.休风率：高炉休风停产时间占规定日历作业时间的百分数。
先进非高炉炼铁工艺技术经济分析
非 高 炉炼 铁 因不 用 或者 少用 焦 煤 而受 到 人们 进一 步 深入 地 了解 和认 识这 些 工 艺 ．为 下一 步研
的关 注 。虽然 高 炉炼 铁仍 是 当今 炼 铁生 产 的主体 究非 高炉 炼铁 工艺 提供 参考 。 流程 ，但 非 高炉 炼铁 法 已成 为炼 铁 技术 发 展 的方
Ｍｉ ｅ ｎ ｄｒｘ ａ ｄ ＨＹＬ／ＨＹＬ ｅ ｇ ｒ ｎ ｈａ ｅ ａ ｃ ｎｏ ｃ ａ ｖ ｎ ａ ｅ Ｅｎ ｒ ｉｏ ｖ ｎ ｅ ｏ ｍｉ ｄ ａ ｔ ｇ ．Ｆｉ ａ ｌ ｈ ｓ ｐａ ｅ ｉ ｔ ｕ ｏ ｎ ｌｙ ｔ ｉ ｐ ｒｐｏｎ ｓｏ ｔｓ ｍｅ
鞍 钢 技 术
苤 塑 ． ． —— Ａ Ｇ Ｎ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ Ｎ Ａ Ｇ Ｔ ｃ Ｏｏ Ｙ 总第 ３ ５期 ７
先 进 非 高炉 炼 铁 工 艺技 术 经 济分 析
胡俊 鸽 ， 周文 涛 ， 郭艳 玲 ， 赵小燕 （ 鞍钢 股份 有 限公 司技 术 中心 ， 宁 鞍 山 １ ４ ０ ） 辽 ｌ０ ９ 摘 要 ：简要 介 绍 了先 进 非 高 炉 炼铁 技 术 的 发 展 现 状 ，对 Ｍｉｒｘ ＨＹ ／ Ｙ ｎ ｒｉ ｎ ｄｅ ． ＬＨ Ｌ Ｅ ｅｇｒ 、 ｏ Ｃ ｒｘ Ｆｎ ｘ和 Ｉｍ ３工艺 的成 熟性 、 ｏｅ 、ｉｅ Ｔｋ 生产成 本 、 资 费用和 环 境友 好性 进行 了对 比分析 ， 出 投 得
中 图分类 号 ： 章 编 号 ：１ ０ — ６ ３ ２ １ ）３ ０ ０ — ７ ０ ６ ４ １ （０ ２ ０ — ０ ７ ０
Ｅｃ ｎ ｍ ｉ ａｙ ｉ ｎ Ａｄ ａ ｃ ｄ Ｉ ｏ ｍ ａ ｉ ｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｅ ｙ Ｎｏ － ｌｓ ｕ ｎ ｃ ｏ ｏ ｃ Ａｎ ｌｓｓｏ ｖ ｎ ｅ ｒ ｎ ｋｎ ｏ ｅ ｓ ｓｂ ｎ ｂ ａ ｔＦ ｒ ａ ｅ
高炉炼铁的反应化学方程式
高炉炼铁的反应化学方程式
炼铁的原理
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）
反应的化学方程式分别为
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,
Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2，
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）
原料及其作用
（1）铁矿石：（一般为赤铁矿、磁铁矿）提供铁元素，冶炼一吨铁大约需要1.5—2吨矿石.
（2）焦炭：提供热量；提供还原剂；作料柱的骨架，冶炼一吨铁大约需要500Kg焦炭。
反应方程式C(焦炭)+O2=CO2 C焦炭+CO2=2CO （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）、除去杂质
（4）空气：为焦碳燃烧提供氧、提供热量。
Hlsmelt熔融还原炼铁工艺
非高炉炼铁工艺—Hlsmelt熔融复原炼铁工艺由澳大利亚的力拓矿业企业开发的 HIsmelt 熔融复原炼铁工艺，采用了铁矿粉及钢厂废料和非炼焦煤直接熔融的复原技术生产高质量的铁产品，可直接用于炼钢或铸成生铁。
还能够够循环使用热能，以到达降低本钱和减少污染的目的。
从不断优化高炉炼铁和开发新式非高炉炼铁工艺考虑，可对炼铁生产实现节能减排和保护环境起到积极的作用。
HIsmelt 熔融复原炼铁工艺作为适应钢铁工业睁开的需要而开发的熔融复原炼铁的生产工艺，可为炼铁生产供给了一种新的选择。
钢铁生产工艺包括传统的高炉—氧气顶吹转炉的长流程和基于电弧炉的短流程。
近来几年来，受环保等方面因素的影响，短流程工艺碰到越来越多的关注。
1996 年以来，世界范围内有大量短流程优异扁平材生产厂投产。
这些短流程钢厂仅担当较低的折旧花销，还能够利用废钢来减少生产本钱。
因此，短流程钢厂的热轧生产本钱要比钢铁结合企业的低。
推动这种趋势睁开的主要原因有以下几个方面：高炉生产对原料的规格要求较严格，原料预加工〔焦化、球团和烧结厂〕使高炉生产成为环境污染的主要排放源，新建或改造高炉的投资额巨大，世界范围内的焦炉宽泛呈老化状态，也需要大量投资。
正常情况下，为了获得规模经济效益，钢铁结合企业的建筑规模都很大，因此，温室气体排放和环境污染的问题比较严重。
电炉炼钢厂的情况那么有所不相同，与钢铁结合企业对照，其竞争力相对较强。
对于电炉炼钢厂来说，优异、坚固的铁供给可明显提高电炉炼钢的生产率，降低生产本钱。
因此，在炉料中搭配铁水就拥有较高的利用价值。
在此条件下，开发拥有能源利用率高、原料及炉料适应性强、投资成本低、操作灵便等特点的炼铁工艺，已成为钢铁结合企业关注的课题之一。
1 Hlsmelt工艺流程简介图 1 为 HIsmelt 熔融复原炼铁的工艺流程图。
图 1HIsmelt熔融复原炼铁的工艺流程图第一， HIsmelt 工艺将金属熔池作为根本的反响媒介，炉料直接注入到金属中，熔炼过程主要经过熔解碳进行。
中国新形势下非高炉炼铁的技术发展
C over Report封面报道中国新形势下非高炉炼铁的技术发展张文来（唐钢国际工程技术股份有限公司，河北 唐山 063000）摘 要：在中国当前的冶金新形势下，近些年非高炉炼铁技术在中国得到了较快发展。
非高炉炼铁技术是中国当前较为重要的一项科学技术。
非高炉炼铁技术是除开高炉技术外，不使用焦炭等各种工艺炼铁技术的统称，根据相应产品的形态，非高炉炼铁技术可以分为直接还原炼铁技术和熔融还原炼铁技术。
非高炉炼铁技术具有一定的优势所在，具体来讲其能够有效节约能源，同时投资低、生产成本低，因此能够满足当前炼铁技术发展的基本需求。
关键词：新形势；非高炉炼铁；技术发展中图分类号：P632 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）03-0001-3收稿日期：2019-03作者简介：张文来，男，生于1968年，汉族，河北唐山人，本科，高级工程师，研究方向：钢铁冶金。
众所周知，我国钢铁工业在历史发展过程中，一直都使用的是高炉炼铁工艺技术，但是高炉炼铁工艺技术具有一个非常明显的特征，这个特征表现为它必须要使用储量有限的炼焦煤为主要燃料，且需要以一定粒径的块状铁矿石进行炼铁工作，所以也就造成了能源、环境、投资等多方面的困扰。
然而在新形势下，炼铁工艺应当更加符合时代发展下对节约能源提出的要求，如此才能进一步提升我国的炼铁技术水平，同时提升资源的利用率。
1 关于非高炉炼铁工艺技术的总体分析在非高炉炼铁工艺技术当中，其中具有两种最为重要的炼铁思路，其分别是直接还原和熔融还原，这两种非高炉炼铁工艺技术具有较多的优势所在，所以整体上的发展空间较大。
直接还原炼铁技术还分为气基和煤基直接还原技术，气基直接还原技术在炼铁过程中，采用的主要方法是气基竖炉法、气基流化床法，它还可以利用天然气经裂化产出的H 2和co 作为还原剂，并且在竖炉当中将已有的铁矿石在固态温度下直接还原成海绵铁，当前所应用的方法主要有Midrex 和HYL 法两种。
现代非高炉炼铁技术的发展现状与前景(一)
（． ｈ ｎＵ ｉｅｓｙｏ ｃ ｎｅａ ｄ Ｔ ｃｎ ｌ ｙ １ Ｗｕ ａ ｎｖｒｉ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏ ，Ｗｕａ ４ ０ ８ ，Ｃ ｉａ ｔ ｆ ｅ ｇ ｈ ｎ ３ ０ １ ｈｎ ； ２ Ｈ ｎ ｎ Ｕ ｉ ｒｉ ｅｈ ｏｏ ｙ ｈ ｚＯ ４ ２ ０ ，Ｃ ｉａ ． ｕ ａ ｎｖ ｓｙｏ Ｔ ｃ ｎ ｌ ，Ｚ ｕｈ Ｕ １ ０ ０ ｅ ｔ ｆ ｇ ｈｎ ）
现代非高炉炼铁技术的 发展现状 与前景 （ ） 一
黄雄源 ，周兴灵 一
（ ． 汉科技 大学 ，湖北 １武 武汉 ４０ ８ ； ３０ １
４ ２０ ） １ ０ ０ ２ 湖 南工业 大学冶金 学院 ，湖南 株洲 ．
摘 要 ：高炉炼铁技术发展已近顶峰，但也带来了三大矛盾。现代非高炉炼铁技术的各种新流程、新
ｎ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｒ ｏ ｎ ｌ ｎ ｔ ｌ ｌ Ｆ ｒ ｔ ｅ ｍ ｍｅ ｔ ｈ 【 Ｒ ａ ｄ ｎ ｗ ｔ ｏ ｓ ａ ｅ ｇ ｉ ｇ ａ ｏ ｇ ｓ ａ ｔ ｉ ． ｏ ｈ ｏ ｎ ． ｔｅ Ｍ Ｉ） ＥＸ 、 Ｈ Ｌ一 １ ｅ ｈ ｙ Ｙ＝ １ １、
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高炉与非高炉炼铁生产能耗分析
高炉与非高炉炼铁生产能耗分析王维兴(中国金属学会北京 100711)2008年全世界高炉生铁产量为94364.7万吨,直接还原铁产量为5579.5万吨, 直接还原铁产量占全世界生铁产量的5.58%.说明目前生铁生产仍是以高炉流程为主.近年来,高炉炼铁科学技术得到不断发展和完善,使高炉炼铁技术经济指标不断进步.2009年前五个月全国重点钢铁企业高炉燃料比为518kg/t,入炉焦比为374 kg/t,喷煤比为144 kg/t,热风温度为1158度, 入炉矿品位为57.57%,熟料比为91.34%,利用系数为2.599t/m3.d, 高炉炼铁工序能耗为413.30kgce/t.创造出历史最好水平.近年来,我国炼铁系统能耗不断下降,详见表1.表1. 全国重点钢铁企业炼铁系统能耗单位:kgce/t太钢高炉有四座(4350,1800,1650,380M3). 2009年前五个月全厂高炉燃料比为478kg/t,入炉焦比为301 kg/t,喷煤比为186 kg/t,热风温度为1218度, 入炉矿品位为59.97%,熟料比为93.94%,利用系数为2.489t/m3.d, 高炉炼铁工序能耗为356.92 kgce/t.这说我国高炉炼铁技术水平已达到国际先进水平,充分显示出高炉炼铁工艺的先进性.据国际钢铁协会统计,2008年全世界直接还原铁产量为6850万吨,其中气基产量为5090万吨,占总产量的74.3%,(其中:Midrex为3080万吨,HyI为1760万吨,其他为110万吨),煤基产量为1760万吨,占总产量的25.7%.增长速度最快的是印度(2015万吨),伊朗(739万吨),委内瑞拉(714万吨),墨西哥(594万吨),阿根廷(461万吨),沙特(453万吨)等国. 全世界直接还原铁产量的增长,一方面是国际钢铁市场需求增长的拉动,另一方面是直接还原铁生产工艺的技术进步也发挥了作用.一. 高炉炼铁系统的能耗分析1.2009年前五个月全国重点钢铁企业高炉炼铁系统的能耗分析焦化工序:焦化工序能耗为115.37kgce/t,焦比为374kg/t.冶炼1吨生铁消耗的能耗为115.37Χ0.374=43.148 kgce/t.烧结工序:烧结工序能耗为55.27kgce/t, 冶炼1吨生铁消耗的烧结为1256.025 kg/t(冶炼1吨生铁矿耗按1674.70 kg/t,炉料结构中烧结矿配比为75%).冶炼1吨生铁消耗的烧结工序能耗为55.27x1.256=69.42 kgce/t.球团工序:球团工序能耗为31.31kgce/t, 冶炼1吨生铁消耗的球团为418.67 kg/t(冶炼1吨生铁矿耗按1674.70 kg/t,炉料结构中球团矿配比为25%)冶炼1吨生铁消耗的烧结工序能耗为31.31Χ0.41867=13.108 kgce/t.炼铁工序能耗为413.30kgce/t.冶炼1吨生铁消耗炼铁系统的能耗为:43.148kgce/t+69.42 kgce/t+13.108 kgce/t+413.30kgce/t=538.976kgce/t.结论:按2009年前五个月全国重点钢铁各工序能耗值进行计算得出冶炼1吨生铁消耗炼铁系统的能耗为538.976 kgce/t.2.2009年前五个月太钢炼铁系统的能耗计算焦化工序:烧结焦化工序能耗为63.42kgce/t,焦比为301kg/t.冶炼1吨生铁消耗的能耗为63.42Χ0.301=19.089kgce/t.烧结工序:烧结工序能耗为48.07kgce/t, 冶炼1吨生铁消耗的烧结为1256.025 kg/t(冶炼1吨生铁矿耗按1674.70 kg/t,炉料结构中烧结矿配比为75%).冶炼1吨生铁消耗的烧结工序能耗为48.07x1.256=60.375 kgce/t.球团工序:球团工序能耗为316.90kgce/t, 冶炼1吨生铁消耗的球团为418.67 kg/t(冶炼1吨生铁矿耗按1674.70 kg/t,炉料结构中球团矿配比为25%)冶炼1吨生铁消耗的烧结工序能耗为16.90Χ0.41867=7.075kgce/t.炼铁工序能耗为356.92kgce/t.冶炼1吨生铁消耗炼铁系统的能耗为:19.089kgce/t+60.375kgce/t+7.075 kgce/t+356.92kgce/t=443.459kgce/t.结论: 按2009年前五个月太原钢铁公司各工序能耗值进行计算得出冶炼1吨生铁消耗炼铁系统的能耗为443.459 kgce/t.3. 国外一些先进的钢铁企业高炉炼铁系统的能耗据了解，国外一些先进的钢铁企业采用高炉炼铁的能耗指标也在不断进步。
现代非高炉炼铁技术的发展现状与前景(二)
关 键 词 ：非高炉 ； 熔融还原 ；Ｃ Ｒ Ｘ； ＩＥ ；ＨＳ Ｅ Ｔ Ｏ Ｅ ＦＮ Ｘ ＩＭ Ｌ
中图分 类号 ：Ｔ ５ Ｆ５
文献 标识 码 ： 文章编 号 ：１０ — ０４（０７ ６ ０５ — ５ Ａ ０５ ６８ ２０ ）０ — ０４ ０
现代非 高炉炼铁 技术 的 发展 现 状 与前 景 （ ） 二
黄雄源Ｌ，周 兴
（ ． 汉科技 大学 ，湖北 １武 武汉 ４０８ ； ３ ０ １ ４２ ０ ） １ ０ ０ ２ 湖 南工业 大 学冶金 学院 ，湖 南 株 洲 ．
摘 要 ：详细介绍了Ｃ Ｒ Ｘ、 Ｏ Ｅ ＦＮ Ｘ和 ＨＳ Ｌ Ｏ Ｒ Ｃ Ｒ Ｘ、 ＩＥ ＩＭＥ Ｔ生产工艺流程以及还原技术，论述了熔
融 状 态 下 与含 铁 的熔 渣 即熔 化 的 铁 矿 石 产 生 反
还 原炼 铁 新 工艺 ．其 主 要原 因 ［ ］ 是传 统 的 １ ：一 。
高 炉炼 铁 工艺 必 须使 用 焦炭 ，因而 要 建设 焦 炉 、 化 工 设 施 和使 用 价格 昂 贵 、 资 源缺 少 （ 界 焦 世
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第３ ６卷 第 １ 期
２０ ０ ８年 １月
金 属 材 料 与 冶 金 工 程
ＭＥ ＴＡＬ Ｍ ＡＴＥ ＡＬＳ ＡＮＤ Ｅ ＲＩ Ｍ ＴＡＬ ＵＲＧＹ ＥＮＧＩ ＥＲＩ Ｌ ＮＥ ＮＧ
ＶＯ ＿６ ＮＯ １ ｌ ３ ．
Ｊｎ ２ ０ ａ ０ ８
大 ．近 年 来 受 到 短 流 程 电炉 钢 厂 的 严 峻 挑 战 ，
作 者 简介 ：黄 雄 源 （９ ９ ） １６ 一 ，男 ，高 级 工 程 师 ，在 读 博 士 ，主要 从 事 钢 铁 冶 金 教 学 、科 研 工 作 。