高炉炼铁工艺流程与主要设备

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1、第二章高炉炼铁2.1高炉炼铁的工艺流程及主要设备高炉炼铁：在高炉中采用还原剂将铁矿石经济而高效的还原得到温度和成分符合要求的液态生铁的过程。2021/8/91武汉科技大学讲义—朱诚意2.1.1几个基本概念1矿物：地壳中具有均一内部结构、化学组成及一对物理、化学性质的天然化合物或自然元素称为矿物。其中能够为人类利用的称为有用矿物。2矿石：在现代的技术经济条件下，能以工业规模从中提取金属、金属化合物或其它产品的矿物称为矿石。3矿石的品位：矿石中有用成分的质量百分含量，称为该矿石的品位。4脉石：矿石中没有用的成分称为脉石，一般在冶炼过程中需要去除。2021/8/9

2、2武汉科技大学讲义—朱诚意5、富矿：含铁品位>50%的铁矿石赤铁矿：理论含铁量70%磁铁矿：理论含铁量72.4%菱铁矿：理论含铁量48.3%褐铁矿：理论含铁量55.2~66.1%6、贫矿：实际含铁量低于理论含铁量70%的铁矿石称贫矿（必须经过选矿后使用）7、块矿和粉矿扣除CO2和结晶水富矿破碎、筛分块矿(>5~10mm),上限粉矿（<5mm）供烧结厂生产烧结矿大中型高炉<45mm中小型高炉<20~25mm2021/8/93武汉科技大学讲义—朱诚意8、精矿：贫矿经过破碎，细磨，并通过磁选或浮选得到的高品位细粉状矿石赤铁矿细磨-200目>60~80%浮选磁铁矿细

3、磨-200目>60~80%磁选褐铁矿先磁化焙烧后细磨磁选菱铁矿细磨-200目>60~80%浮选2021/8/94武汉科技大学讲义—朱诚意2.1.2高炉炼铁工艺流程及主要设备一、炼铁流程及设备系统高炉炼铁生产流程比较定型，它由高炉本体及若干辅助系统组成。生产时从炉顶分批装入各种炉料，从高炉下部风口不断鼓入热风，在连续熔炼过程中得到液态渣铁，定期从炉缸渣铁口排出炉外，与炉料进行一系列作用的煤气从炉顶溢出。2021/8/95武汉科技大学讲义—朱诚意转炉炼钢厂矿山高炉铸造生铁铸铁机铁水炼钢生铁炉渣高炉煤气水泥厂放散精矿粉矿块矿球团矿烧结矿焦化厂焦炭制粉车间煤粉熔剂鼓

4、风机热风炉热风轧钢厂炼铁工艺流程图2021/8/96武汉科技大学讲义—朱诚意由于高炉的效率高、能耗低，所以高炉生产的铁占世界铁总产量的95%以上。我国最大的高炉是宝钢3号高炉（4350m3）。世界最大高炉达5000m3以上。2021/8/97武汉科技大学讲义—朱诚意高炉炼铁系统（高炉本体和辅助系统）2021/8/98武汉科技大学讲义—朱诚意2021/8/99武汉科技大学讲义—朱诚意2021/8/910武汉科技大学讲义—朱诚意二、高炉本体1、高炉本体概述包括高炉炉型、炉衬、冷却装置、钢结构及基础。高炉炉型均为五段式，圆形工作空间。炉衬耐火材料围成高炉炉型。炉衬

5、靠冷却装置保护，使一代工作炉龄达10~15年。钢结构是加固炉体和支撑各种附属设备的构件。高炉大小以有效容积的立方米数表示。高炉本体结构仍在不断向高效、长寿方向发展之中。2021/8/911武汉科技大学讲义—朱诚意2、高炉炉型概述1）、高炉内部及炉墙而形成的工作空间的几何形状称为高炉炉型。炉衬耐火材料围成高炉炉型。2）、高炉炉型为圆断面五段式即：炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸五部分。即高炉内型图所看到的五部分。2021/8/912武汉科技大学讲义—朱诚意2021/8/913武汉科技大学讲义—朱诚意Schematicofablastfurnace,illustra

6、tingsomeofthedefinedterms.h0h6hu(b)死铁层高度h0(c)高炉有效高度hu(d)炉头高度h6(e)高炉全高h(a)料线零位：是测定料面高度的基础。钟式炉顶：大钟开启时大钟的底边；无钟炉顶：炉喉钢砖的转折点处或钢砖顶部h3）、几个概念：2021/8/914武汉科技大学讲义—朱诚意Schematicofablastfurnace,illustratingsomeofthedefinedterms.Topring:炉顶钢圈(炉顶法兰)Offtake:排气管Topcone:高炉炉头（炉顶锥形部分）Armour（炉喉）钢砖Stockli

7、nelevel：料线零位Throat：炉喉，Stack：炉身Belly：炉腰Bosh：炉腹Tuyere：鼓风口Tuyerebreast：风口中心Bustlepipe:围管Tuyerestock：风口支管Hearth：炉缸Ironnotch：出铁口Cindernotch/emgencyironnotch;出渣口h0h6hu本体结构中英文对照2021/8/915武汉科技大学讲义—朱诚意f）高炉有效容积：在有效高度范围内炉型所包括的空间。用Vu表示巨型高炉：Vu>4000m3大型高炉：Vu>620m3中型高炉：Vu=255~620m3小型高炉：Vu<100m3实践

8、表明：炉型设计合理，能促进高炉冶炼指标的改善和延长高