1、1炼铁厂工艺及概况介绍2主要内容v 高炉炼铁基本原理v 高炉操作基本制度v 高炉炼铁工艺流程v 新区炼铁系统参数及工艺特点v 炼铁厂与生产处工作界面承接3主要内容v 高炉炼铁基本原理v 高炉操作基本制度v 高炉炼铁工艺流程v 新区炼铁系统参数及工艺特点v 炼铁厂与生产处工作界面承接4一、高炉炼铁基本原理1、高炉炼铁概述高炉是一种竖炉型逆流式反应器。高炉冶炼用的铁矿石和燃料、熔剂等由炉顶的装料设备装入炉内的，并向下运动；从下部鼓入的空气燃烧燃料，产生大量的高温还原性气体向上运动；炉料经过加热、还原、熔化、滴落、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最终生成液态炉渣和生铁。炉渣和生铁定期通过铁口外
2、排。通过炉前撇渣器进行渣铁分离，铁水通过鱼雷罐运到炼钢或铸铁。炉渣经过水淬后，输送到渣场。高炉炼铁的主产品是生铁，副产品是高炉煤气、水渣、炉尘。52、高炉炼铁原、燃料高炉炼铁主要原、燃料为铁矿石、燃料、熔剂。 铁矿石 铁矿石种类铁矿石分为天然矿和人造富矿。天然矿按铁氧化物的主要矿物形态，分为赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱 铁矿等。炼铁常用的天然矿有澳矿、印度矿等。锰矿一般在洗炉、生产锰铁时才使用 ,在高炉开炉时为改善渣铁流动性，也加入一部分锰矿。烧结矿和球团矿统称人造富矿，人造富矿的出现解决了精矿粉、富粉矿的利用问题 ,同时用人工手段改变矿石的冶炼性能 ,所以人造富矿优于天然矿。烧结矿一般为碱性，
3、球团矿为酸性，通过烧结矿和球团矿搭配入炉形成合适的炉渣碱度。 铁矿石代用品高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮等，这些原料均要加入人造富矿原料中使用。 对铁矿石的质量要求贯彻精料方针，可概括为： “ 高、熟、净、小、匀、稳 ” 六个字。炼铁工作者经过长期的生产实践总结出 “ 七分原料三分操作 ” 或 “ 四分原料三分设备三分操作 ” 说明精料对高炉生产决定性影响。一、高炉炼铁基本原理6 燃料主要有焦炭和煤粉，煤粉分无烟煤和烟煤。 焦炭在高炉中主要作用 提供高炉冶炼所需的大部分热量。高炉冶炼所消耗热量的 70 80 来自燃料燃烧。 提供高炉冶炼所需的还原剂。焦炭中的碳及焦炭燃烧产生的一氧化碳是铁及其它氧化
4、物进行还原的还原剂。 高炉料柱的骨架。由于焦炭在高炉料柱中约占 1/3-1/2的体积，而且焦炭在高炉条件下即不熔化也不软化，它能在高炉中能起支持料柱、维持炉内透气的骨架作用。 生铁形成过程中渗碳的碳源。由于煤粉不能形成料柱骨架，所以喷煤不能完全替代焦炭使用。 对焦炭的质量要求灰分要低，固定碳含量要高；含硫等有害杂质少；机械强度要高，粒度 要均匀、粉末要少；成分稳定，反应性要低，抗碱性要强。 对煤的质量要求灰分要低，固定碳含量要高；含硫等有害杂质少；发热量要高；煤的燃烧性要好；可磨性要好。一、高炉炼铁基本原理7 熔剂由于高炉造渣的需要，入炉中常需配加一定数量的助熔剂，简称熔剂。由于目前高炉采用大
5、部分人造富矿冶炼，熔剂在烧结生产时已添加到烧结矿中，形成碱性烧结矿，高炉一般不需单独吃熔剂。 熔剂种类主要有石灰石（ CaO3)、白云石 Ca(MgO)CO3、硅石 (SiO2)、萤石 (CaF2)。高炉开炉时，为了平衡碱度及增加渣量，吃一部分灰石和硅石。萤石只有需要洗炉时才使用。 对熔剂的要求有效成分 (CaO+MgO)含量高 ;熔剂中 S、 P杂质要少。一、高炉炼铁基本原理83、高炉内型结构炉 腰铁口中心线风口中心线炉 喉炉 缸高炉有效高度炉 身炉 腹高炉内部工作空间的形状称为高炉内型。 炉喉： 炉喉是炉料进高炉的入口，也是煤气的出口，对炉料和煤气分布起控制和调节作用。 炉身： 是截头圆锥
6、体，炉料在炉身预热和还原，炉身直径自上而下逐渐扩大以适应炉料受热膨胀和减少炉料与炉墙之间的磨擦力，所形成炉身角对下料有明显影响。而炉身高度对煤气利用也有影响。 炉腰： 是高炉直径最大的部位，其直径的大小决定着高炉内型的高径比关系。其高度不起决定性作用，属高炉的过度段。 炉腹： 是倒置截头圆锥体，其收缩适应了矿石熔滴后的体积变化，同时也使燃烧带产生的高温煤气远离炉墙，有利于渣皮的形成，延长高炉寿命。 炉缸： 在炉缸上、下部设有风口、铁口，炉缸上部的风口区是燃料燃烧的地方，是煤气的发源地和冶炼过程所需热量的源泉。炉缸下部是渣铁贮存区，进行渣铁反应，是保证生铁质量的重要环节。死铁层一、高炉炼铁基本原
7、理94、高炉内炉料的分布按状态不同分为五个区域：块状带、软熔带、滴落带、风口回旋区、渣铁贮存区。v 高炉内炉料状态分布示意图 软熔带示意图 一、高炉炼铁基本原理105、炉内各区域的反应及特征块状带 ： 炉料中水分蒸发及受热分解，铁矿石还原，炉料与煤气热交换；焦炭与矿石层状交替分布，呈固体状态；以气固相反应为主。软熔带 ： 炉料在该区域软化，在下部边界开始熔融滴落；主要进行直接还原反应，初渣形成。滴落带 ： 滴落的液态渣铁与煤气及固体碳之间进行多种复杂的化学反应。风口回旋区 ： 焦炭及煤粉与鼓入的热风发生燃烧反应，产生高热煤气，是炉内温度最高的区域。渣铁贮存区 ： 在渣铁层间的交界面及铁滴穿过渣层时发生渣金反应。一、高炉炼铁基本原理
