我国高炉炼铁发展现状与方向

我国高炉炼铁发展现状与方向
我国高炉炼铁发展现状与方向

炼铁的发展

炼铁的发展 由于人类对铁的需要量不断增加,人们把视线投向了地球本身,希望能在地球中找到所需要的铁,而不再是坐等“天外来客”的馈赠。为此人们作了不懈的努力。当人们学会了从矿石中提炼出铁以后,青铜时代就让位于铁器时代。在人类历史上,起过革命作用的原材料中铁应该居首位,无论在世界的哪个地区,冶铁技术的发明都是划时代的重大事件。 据研究,铁的大量出现是在公元前八世纪。在霍萨巴德的王宫贡物中(公元前720-705年)就发现了160吨铁,其中多是铁棒。公元前800年,欧洲转入早期铁器时期。炼铁知识传到不列颠,大约是在公元前500年。与此同时,约公元前400年,已由伊朗自东传到印度,也可能传到中国。欧洲早期铁器时代带触角木剑柄的剑与中国商周青铜剑之间就有很大的相似性。 制铁技术分为两部分:即冶炼和热锻。可能首先掌握并用于陨铁。 纯铁的熔点为1540℃。这个温度在公元19世纪前是不可能达到的。因此早期生产的锻铁都是固态铁。用木炭火在约1200℃的温度下,把铁矿石还原成基本上是纯的固态铁。还原出来的铁呈团块状,称为“坯铁”。这是一种固态铁、渣和未烧完木炭屑的混合物。有时要把这种坏铁破碎,靠敲击使小铁块相互分开。这种小铁块可以与其它部分区别开来。因为它们是可锻的,在敲击下变平。然后把它们放在锻炉加热,经过热锻,小铁块就能被锻接成大块。 早期的冶铁技术,大多采用“固体还原法”,即冶铁时,将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中,点火焙烧,在650 ̄1000℃温度下,利用炭的不完全燃烧,产生一氧化碳,遂使铁矿石中的氧化铁被还原成铁。但是由于炭火温度不够高,致使被还原出的铁只能沉到炉底而不能保持熔化状态流出。人们只好待把铁炼成,炼炉冷却后,再设法将铁取出。这种铁块表面因夹杂渣滓而显粗糙,有的还不如青铜坚韧。后人们发现,炼出的铁反复加热,压延锤打,才能柔韧不脆。人们还发现再将红热的锻铁猛淬入冷水会变成坚韧的好铁,这种铁比青铜好。 最原始的炼铁炉是碗式炉。它只不过是在地上或岩石上挖出一个坑,风可以从鼓风器通过风嘴直接鼓入,碎矿石和木炭混装或分层装在烧红的炭火上,最高温度至少应达1150℃。这种炼炉没有出渣口,炉渣向下流到底部结成渣饼或渣底,有时则结成圆球,即渣球或渣粒。坯铁留在渣上面,在冶炼过程结束后,打

高炉炼铁炼钢工艺

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。

高炉炼铁工艺流程(经典)61411

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。

炼铁高炉冶金技术的应用与发展

炼铁高炉冶金技术的应用与发展 改革开放以来,随着我国经济社会的高速发展,我国的冶金技术取得了巨大的进步,使得冶金炼铁效率得到了极大的提高,钢铁的生产质量也有了质的飞跃,有效的支撑了我国社会主义事业的发展,满足了经济社会发展的需要。 标签:炼铁高炉;冶金技术;应用;发展 前言 近年来,我国炼铁行业在经济快速发展的带动下,各方面都取得不错的进步,冶金技术在炼铁高炉中的普遍应用,更是明显的提高了经济效益,不仅促进了炼铁的发展,还促进了炼铁技术向节能环保方面的发展,在一定程度上提高了企业的竞争力,适应了经济市场的环境变化。因此,对炼铁高炉中的冶金技术有必要进行总结和进一步研究。 1 冶金技术及我国高炉炼铁的发展概况 从上世纪70年代末,我国全面引进先进的钢铁生产装备和技术开始,到现在发展了30多年,其技术日臻完善,提高了钢铁生产的效率。进入新世纪以来我国高炉炼铁利用系数呈现先升后降的趋势,显示出我国钢材业由供不应求逐渐转向供大于需的局面。并且根据有关数据显示,随着市场竞争和环保的需求,我国高炉炼铁的燃料也出现喷煤比高,焦比和燃料比降低的态势。而一些先进的高炉炼铁的燃料比已经低于490.00kg/t,焦比将近300kg/t,而高炉煤比则控制在一定的范围内,说明随着先进的冶金技术大规模的应用于高炉炼铁,我国高炉炼铁技术已经有了一个质的提升。 冶金技术主要是指从铁矿石等矿物中提取金属及其金属化合物,然后使用科学的加工方法将提取出的金属或其化合物制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。通常,常见的现代冶金技术主要有三种,即湿法冶金技术、电冶金技术和火法冶金技术。 首先,湿法冶金技术是指在溶液里进行冶金的过程,其温度一般要求不高。湿法冶金技术的步骤主要有:第一,浸出,是指使用能与矿石中金属反应的溶液,对矿石进行浸泡反应,金属通常以离子的形式呈现在溶液中,然后提取分离出来的金属。需要注意的是,在对比较复杂的矿石提取时,需要对矿石进行预处理,使金属成为混合物后在进行浸出提取。第二,净化,该过程主要对分离出来的含有金属的溶液进行处理,去除杂质的过程。第三,制备金属,对不含杂质的溶液进行电离、氧化还原反应等方法提取出所需要金属的过程。 其次,电冶金技术是指利用电能将所需金属提取出来的一种方法。电冶金技术可以分为电热和电化冶金两种,电热冶金主要是指将电能转化为热能来提取金属的过程,而电化冶金技术是指将溶液或熔体中的金属通过电化学反应进行提

高炉炼铁工艺关键技术介绍

高炉炼铁工艺关键技术介绍 王维兴<中国金属学会北京100711) 136********yejinbu@https://www.360docs.net/doc/c7356970.html, 钢铁工业是国民经济的基础产业,也是能源消耗的大户,约占我国总能耗的16.3%,占全国GDP的3.2%。随着我国工业化进程的快速发展,钢铁需求量还要增长,随之带来能耗的急剧增加,污染物排放加剧,产业发展与资源环境的矛盾日趋尖锐。因此,推进钢铁行业节能减排,对加快钢铁工业结构调整,切实转变钢铁工业发展方式,促进节约、清洁和可持续发展具有重要意义。 目前,铁矿石的价值与价格发生严重扭曲,铁矿石价格高居不下和钢材价格下跌,使钢铁企业微利或亏损。这种态势将会维持较长时间。为此,企业要加快技术改造、产品升级、结构调整,进行精细化管理,用系统工程<技术、经济、管理向结合,统筹规划等),科学地、可持续地发展企业。 炼铁系统能耗、污染物排放、生产成本约占钢铁联合企业的70%。所以,炼铁系统要完成钢铁企业节能减排,降低生产成本的重任。高炉的能耗占钢铁企业总能耗的近50%。高炉炼铁所需能源78%是由碳素<焦炭和煤粉=燃料比)燃烧提供的,热风提供19%的能量,炉料化学反应热占3%。因此,降低燃料比是炼铁节能减排、降低生产成本的主攻方向。 高炉炼铁是以精料为基础。精料水平对炼铁指标的影响率在70%,高炉操作占10%,企业管理占10%,设备运行状态占5%,外界因素占5%。当前,铁矿石品位下降是国内外大趋势,适度使用低

品位矿;我们应在“稳”、“均”、“少”、“好”等方面下功夫。 炼铁系统的关键生产技术介绍: 1.烧结、球团工序 低质矿预处理、预混合和强力混合技术、烧结机厚料层、防漏风、余热回收利用和高效低成本烟气净化技术。烧结机大型化、现代化的集成技术。 <1)加快推广的关键技术 1)原料综合技术经济评价技术(采购、物流、贮运和钢铁冶炼最终效益>和管理技术; 2)原、燃、辅料的高效加工(破碎、细磨、干燥、再细磨>技术; 3)高精度及微量精确自动称量配料设备及技术; 4)高效强力混合、高效强化造球和大型圆盘造球机高效強化造球、生球筛分、破碎技术; 5)高配比褐铁矿、高铁、低硅烧结技术; 6)提高烧结烟气和冷却废气的余热发电效率。 7)成熟、先进、经济的烧结烟气综合治理技术<脱硫、脱硝、除二噁英、除尘等)。 <2)需积极探索、研发、加快烧结工程化的关键技术 1)新型低漏风率、长寿命、高质量和高效节能型大型烧结机、带式焙烧机、链箅机-回转窑氧化球团成套设备设计和制造技术;

高炉炼铁简介

高炉炼铁简介 高炉炉前出铁 高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。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。简史和近况早期高炉使用木炭或煤作燃料,18世纪改用焦炭,19世纪中叶改冷风为热风(见冶金史)。20世纪初高炉使用煤气内燃机式和蒸汽涡轮式鼓风机后,高炉炼铁得到迅速发展。20世纪初美国的大型高炉日产生铁量达450吨,焦比1000公斤/吨生铁左右。70年代初,日本建成4197立方米高炉,日产生铁超过1万吨,燃料比低于500公斤/吨生铁。中国在清朝末年开始发展现代钢铁工业。1890年开始筹建汉阳铁厂,1号高炉(248米,日产铁100吨)于1894年5月投产。1908年组成包括大冶铁矿和萍乡煤矿的汉冶萍公司。1980年,中国高炉总容积约8万米,其中1000米以上的26座。1980年全国产铁3802万吨,居世界第四位。 高炉炼铁面临淘汰中国钢铁业急需升级换代 高炉炼铁技术,适合于那些工业化初步发展的国家,生产大路货、初级钢材,但在发达国家,高炉技术正面临淘汰。电炉技术炼钢是当今世界趋势。电炉炼铁可以提升钢材质量和特殊性能,减少原材料和电力等的浪费。在订单经济时代,生产要根据市场需求变化,但高炉炼铁技术周期长,生产产品低级,且生产的产品还需要一道甚至更长的加工链条。电炉炼钢则可缩短钢材冶炼周期,可根据订单安排生产,原材料和动力资源浪费少,不再如高炉炼铁那样存在大量的产品积压情况。当今社会进入材料时代后,市场需要的钢材不再是传统的材料,高炉炼铁生存空间更大为缩小,且附加值很低,以中国钢铁业为例,全国钢铁产业利润还不如开采铁矿的赚钱,原因就是因为高炉炼铁技术低级落后,不能生产高附加值产品。我们固然赞美中国钢铁业对国家的贡献,但不能躺在功劳薄上睡大觉,高炉炼铁技术已经进入死胡同。作为世界上第一钢铁生产大国,世界铁矿第一进口大国,世界钢铁业初级钢材第一出口大国,世界钢铁第一进口大国,世界钢铁产业人数最多的国家,世界钢铁厂最多的国家,中国必须认真思考中国钢铁业的下一步发展战略。不能以推动就业为借口,把钢铁业的发展寄托在国家的巨型投资拉动钢铁业的繁荣,而要认真的思考减少污染,提高产品附加值和适应市场的实际需求,实现钢铁业的产业升级,效益升级。 编辑本段主要产铁国家产量和技术经济指标

钢铁冶炼技术的发展

钢铁冶炼技术的发展 我国古代冶铁术发展得很早。中国和埃及、巴比伦、印度都是最先进入铁时代的国家。中国最早在什么年代开始会炼铁尚无定论,但从考古发现知道,早在3300年前,人们就有意识地使用铁了。1972年,河北出土一把商代的铜钺,铜钺上有铁刃,已经全部锈成氧化铁。其年代在公元前14世纪前后,属殷墟文化早期。这说明当时的人们认识到了铁的部分功能,并且能够进行锻造加工。还有一些考古发现的那个年代的铁刃铜兵器。这些发现都表明,最迟在商朝中叶,我国人民已经掌握了铁的锻造工艺。从考古发掘的结果来看,我国最早人工冶炼的铁器约出现于公元前6世纪,即春秋末期。出土铁器中农具和手工业工具占绝大部分;铁器的质地既有锻成的块炼铁,也有铸造的生铁。人类冶炼铁矿石制作铁器,推测是在公元前1500~2000年间。这个时期的炼铁方法,是把铁矿石放在简单的火坑里,加上木炭燃烧加热升温,得到的温度在铁的液化点之下,产品铁块中含有渣,再把铁块中的渣用锻打的方式挤出,锻成块炼铁。这种由铁矿石直接得到产品的方法实际上就是直接炼铁法。为了得到液态的铁水,需要提高炉子的温度,想提高炉温就需要增大炉子高度,从而产生了现代高炉的雏形。炉子高了,炉内的料层对空气流通的阻力增大,因此必须强制向炉内鼓风,从而发展出了各种各样的鼓风方式。到了15世纪(意大利文艺复兴时代),强制送风的高炉(熔矿炉)在莱茵河上游出现。用这种方法得到了熔融状态的铁水。由于这种方法使用大量的木炭作为还原剂及燃料,造成了森林的枯竭,为此1709年前后英国人A.Darby开发出了用煤制造的焦碳代替木炭的高炉,这种还原方法一直持续至今。另外,继续增大鼓风效率,使得原始炼铁炉的高度继续增加,渐渐演变成为现代的高炉。现代的巨型高炉和最早形成的高炉相比,规模、生产率和装备条件上有天壤之别,但冶炼原理仍然基本相同。为了使铁能够锻造,需要把生铁中所含的碳去掉一部分或大部分,于是出现了当时的炼钢法—炒钢法。我国东汉时期就有了炒钢的文字记载,地下发掘出的实物也证明,至迟在东汉时炒钢就出现了。生铁中的碳被氧化后熔点升高,而温度升高炉内金属逐渐成为半熔的状态,取出锻打成坯,挤出其中的渣子。含有一些碳的就是钢,碳非常低的就是熟铁。由于很难控制金属中的碳,大多一直炒到底成为熟铁,炒钢法也称为炒熟铁法。炒钢法的出现标志着钢铁冶炼技术进入了一个新阶段—“二步法”诞生,也就是铁矿石在高炉中用焦炭还原并且渗碳成为生铁,生铁经过氧化脱碳成为熟铁或钢。欧洲产业革命迎来了钢的大生产时代,发明了几种钢的熔融精炼法。1856年发明酸性底吹转炉法(贝塞麦法)、1879年发明碱性底吹转炉法(托马斯法)、1856年发明平炉法(西门子-马丁法)、1899年发明电炉法(埃鲁法);从此进入了以铁水作为原料高效精炼钢水的大生产时代。

北欧国家高炉炼铁技术发展趋势

北欧国家高炉炼铁技术发展趋势 1 技术发展 芬兰鲁基(Ruukki)公司的1号高炉于2010年大修,2号高炉将于2011年大修。另外,2011年烧结厂关闭后,这两座高炉将全部使用球团矿冶炼。 在钢铁联合企业,高炉炼铁是能耗最高的环节。为了保持竞争力,必须减少高炉能耗和还原剂的使用。例如,鲁基和瑞典欧维克(Ovako)公司开发了喷吹重油技术来降低焦比,而瑞典SSAB公司乌克瑟勒松德(Oxelosund)厂采用了氧煤喷枪。同时,由于使用了高品位的铁矿石,北欧高炉普遍实现了低渣量冶炼。 2 氧煤喷枪 喷吹燃料代替部分焦炭,可以大幅度提高高炉利用系数和能源效率。喷吹燃料的高效燃烧是根本性的,是高喷吹量的主要问题。为了改善煤的燃烧,瑞典国家冶金研究院于20世纪90年代初开发了氧煤喷枪。通过单风口喷吹试验,SSAB公司乌克瑟勒松德厂4号高炉全部更换为氧煤喷枪。氧煤枪是内管走煤粉、外管通旋流氧气的同轴套管式直管,氧气对枪管同时起冷却作用。单风口大量喷煤试验表明燃烧十分稳定。乌克瑟勒松德4号高炉换成氧煤枪后,喷煤量由35kg/t增加到喷煤系统最大能力135kg/t。SSAB报告显示,在没有炉顶加压和没有无料钟布料条件下,高炉操作稳定,燃料比(煤+焦)较低,约为465kg/t。另外,由于减少了炉尘量,电除尘效果得到改善,高炉透气性提高。 试验高炉 1997年瑞典矿业公司(LKAB)投资500万欧元,在位于吕勒奥市的瑞典国家冶金研究院建造了试验高炉,这也是北欧研发投入最大的项目。该试验高炉工作容积为9立方米,日产铁水35吨。虽然当时建造试验高炉的目的只是为了LKAB公司内部球团的研究开发,但经过5个炉役的试验,其潜能就得到了发挥。LKAB公司和客户以及其他厂商(包括北欧和欧盟国家)在此做了大量研发项目的试验,包括矿石、焦炭、新型无料钟炉顶、高喷油和富氧、杂料喷吹、测量技术等,至今共进行了25个炉役的试验,每次试验平均运行8个星期。 风口喷吹造渣剂 风口喷吹碱性造渣剂是很有意义的技术开发,工作人员对喷吹高炉炉尘和转炉渣进行了实验室研究和半工业试验。 工作人员在试验高炉和SSAB公司吕勒奥3号高炉上进行了高炉炉尘喷吹试验,主要目的是为了循环利用和回收炉尘中的碳等能源。尽管存在管道磨损问题,但试验表明了该技术的可行性和有效性。喷吹转炉渣时,沿高炉高度方向,从炉腹到风口,炉渣的化学性能得到改善,特别是在使用高铁球团的低渣量冶炼时更是如此。通过风口喷吹造渣剂可以消除极端炉渣成分不合理而对高炉操作产生的影响。煤粉中的酸性灰分在回旋区外围形成不透液的凝固层,阻碍风口高度的煤气流分布。 同样,在使用高铁球团时加入石灰石和其他碱性熔剂,由于炉渣碱度特别高,炉腹渣的黏度和熔点会升高,也影响气流分布。通过喷吹转炉渣和其他碱性物料,可调节高炉炉渣成分,消除风口酸性渣和炉腹碱性渣的极端状况。 在LKAB试验高炉上成功进行了转炉渣喷吹试验,吨铁喷吹量为36.9kg,取得了渣比从136kg/t降低到101kg/t、焦比下降11kg/t的良好效果。同时,铁水硅含量降低了28%,并保持稳定。此外,排碱量和铁水硫含量并未受到明显影响。研究表明,与单独喷煤相比,煤粉和转炉渣混合喷吹会使回旋区疏松、深度变长。影响大规模试验的因素是须将大量转炉渣磨细。 2 含铁原料有效利用 目前北欧国家炼铁所用的铁矿石绝大部分来自瑞典LKAB公司位于拉普兰地区(Lapland)的高品位磁铁矿,该矿区的大规模开采始于20世纪初期,球团矿生产始于1955

中国炼铁技术发展评述

中国炼铁技术发展评述 王维兴 近年来,中国炼铁处于高速发展阶段。2007年全国生铁产量达到4.6944亿t,占世界总产量的49.74%,比上年度增长15.19%,其增幅低于钢产量的同期增幅。2007年,全国重点钢铁企业(指71家)产铁3.69亿t,比上年增长13.74%,其他企业产铁1.20亿t,增长19.60%。地方企业铁产量增速高于大中型钢铁企业。2008年前8月全国产铁3.2912亿t,比上年度增长6.50%,降低了发展势头。近2个月发展势头有较大的减缓,市场变得疲软:高炉炼铁技术经济指标出现全面下滑,这是近年来所没过有的,对钢铁企业节能减排产生较大的负面影响,各级领导应引起高度重视,及时采取有效措施,否则难以完成国家提出的节能减排任务。要认识到,炼铁系统的能耗占企业总能耗的70%。 预计,2008年我国钢产量将达到5.2亿t,生铁产量将达到4.9亿t。今年,我国炼铁生产能力将超过6亿t,尚有约6000万t的生产能力属于淘汰之列(主要是300m3以下容积的小高炉)。近两个月,因金融危机和市场变化,钢材销售不畅,一些企业出现亏损,进行停产压产,生产形势发展出现大逆转。全国高炉炼铁形势发生了巨大变化,产量下降,生产指标进行调整,进入理性发展阶段(前一阶段为粗放式经营)。 1 中国高炉结构 上述情况表明,地方炼铁厂的发展势头仍处于高于全国大中型钢铁企业的发展。马钢和太钢建成4063m3高炉,使我国拥有7座4000m3级高炉。目前在建的有4座4000m3级高炉(本钢、鞍钢、太钢、莱钢),沙钢、京唐公司在建5800m3级高炉和5500m3级高炉。一批大于2500m3级高炉在建设,大大地推动了我国高炉大型化进程,但一批小于1000m3级高炉也在建设。 我国有1300多座高炉,大于1000m3容积的高炉约有150座,300~1000m3高炉约500多座,小于300m3的约有600多座。全国约有980多家炼铁企业。这说明,我国炼铁产业集中度低,高炉平均炉容偏小,是处于不同层次、不同结构、多种生产技术水平共同发展阶段,且处于高速发展阶段。预计我国生铁产量的顶峰为6亿t以上。淘汰落后进展缓慢,难度较大。近两个月,一些企业停了部分

详细到哭 高炉炼铁工艺的系统组成 大系统让你更了解高炉

详细到哭!高炉炼铁工艺的系统组成!10大系统让你更了解 高炉! 高炉炼铁工艺的系统组成:原料系统、上料系统、炉顶系统、炉体系统、粗煤气及煤气清洗系统、风口平台及出铁场系统、渣处理系统、热风炉系统、煤粉制备及喷吹系统、辅助系统(铸铁机室及铁水罐修理库和碾泥机室)。高炉炼铁主要工艺流程如图1-1所示。 一.原料系统 (1)原料系统的主要任务。负责高炉冶炼所需的各种矿石及焦炭的贮存、配料、筛分、称量,并把矿石和焦炭送至料车和主皮带。原料系统主要分矿槽、焦槽两大部分。矿槽的作用是贮存各种矿石,主要包括烧结矿、块矿、球团矿、熔剂等,其矿槽槽数及大小应根据各矿种配比及贮存时间确定,一般烧结矿贮存时间不小于10h,块矿、球团矿、熔剂等贮存时间相对更长一些。贮焦槽的作用是贮存焦炭,其槽数及大小根据焦比和贮存时间确定,一般焦炭贮存时间在8?12h。(2)矿槽和焦槽的形状及结构。一般上部为正方体或长方体钢筋混凝土结构,下部为平截锥体钢筋混凝土结构或钢结构。也有的厂矿槽和焦槽为全钢结构。焦矿槽一般设有耐磨衬板,主要有铸铁衬板、铸钢衬板、合金衬板、陶瓷橡胶衬板、铸石衬板等。其中,铸石衬板采用的最为广泛。(3)原料来源及

槽上运输方式。烧结矿、球团矿、焦炭分别来自烧结厂、球团厂、焦化厂,块矿、熔剂等来自原料厂,运输方式有胶带运输机、汽车、火车和吊车等,后两者已很少见了,用胶带运输机的高炉最多。(4)原料系统的工艺流程。焦炭、烧结矿等原料应根据高炉炉料的配比及贮存时间的要求由皮带机 等输送到焦、矿槽,焦、矿槽槽下根据高炉料批按程序组织供料,供料时,槽下给料机将炉料输送至振动筛进行筛分,合格粒度的炉料进入称量漏斗称量,返矿、返焦,由皮带或小车输送到返矿槽或返焦槽,再由皮带机或汽车运至烧结厂或焦化厂。炉料在称量斗按料批大小进行称量后,由主供矿、供焦皮带输送至料车或主皮带,再输送至炉内。为了节约焦炭资源,返焦一般还进行二次筛分,将5mm以上的焦丁回收利用,随烧结矿一起进入炉内,代替部分焦炭。(5)焦、矿槽的布置形式。焦、矿槽的布置形式多种多样,采用斜桥料车上料的高炉其焦槽与矿槽一般采用一列式布置,也可以是并列式布置。采用皮带上料的高炉,其焦槽、矿槽之间一般采用并列式布置,各自形成独立系统。就焦槽、矿槽本身而言,可以是一列式,也可以是共柱并列式,实际情况以一列式布置为主。(6)现代高炉焦矿槽的技术特点:1)完善的筛分设施,槽下设置高效的筛分系统,不但焦炭、烧结矿槽下设置振动筛,许多高炉甚至在球团和块矿槽下也设置有振动筛,尽量减少粉矿、粉焦进入炉内给高炉带来不利影响。2)

金属冶炼技术的发展

金属冶炼技术的发展 目前,已发现86种金属元素。除金、银外,绝大多数金属元素都以化合态(氧化物、硫化物、砷化物、碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐等)形式存在。要获得各种金属及其合金材料,首先要将金属元素从矿物中提取出来,再对粗炼金属产品进行精炼、提纯或合金化处理。 将金属从化合态转变为游离态(单质)的过程称为金属冶炼。金属冶炼的原理是氧化还原反应。不同金属活泼性不同,越活泼的金属,越难将其从化合物中还原为单质,越需要更高的反应温度和更强的还原手段。 (1)热还原法(干法冶金) 用碳、一氧化碳、氢气、活泼金属等作为还原剂与金属氧化物在高温下发生氧化还原反应可以将还原出的金属单质以液体形式分离出来。早在3000 多年前,我国就能够以孔雀石[主要成分是碱式碳酸铜CuCO3·Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3]为原料冶炼铜。孔雀石与点燃的木炭接触,被分解为氧化铜,并进一步被还原为金属铜: CuCO3·Cu(OH)2=加热2CuO+CO2↑+H2O C+2CuO=加热2Cu+CO2↑ 铁、锰、钨的冶炼和高炉炼铁也都属于热还原法: 4Al+ 3MnO2=高温2Al2O3+3Mn Fe2O3+3CO=高温2Fe+3CO2 活泼的金属钾也可以在特殊条件下,通过热还原法制得: Na+ KCl=高温真空K + NaCl 一些不活泼金属的氧化物,在高温下就可以分解还原为单质: 2HgO(s) =加热2Hg(l)+O2(g) 从矿石中利用热还原法冶炼的金属通常含有较多的杂质,需要精炼。例如,从铁矿石中冶炼得到的生铁含有碳、磷、硫、硅等杂质,含碳量可达2%以上。用氧气等氧化剂氧化除去过多的碳和杂质,制备含有不同含量杂质的不同型号的钢。 (2)置换法(湿法冶金) 在酸、碱、盐的水溶液中通过置换反应,利用溶剂萃取或离子交换从矿石中提取所需金属组分可以从低品位、难熔化或微粉状的矿石中提炼金属。我国古代湿法冶铜技术是先用硫酸与含氧化铜的矿石反应,得到含硫酸铜的溶液,再用铁置换出铜。 CuO+H2SO4=CuSO4(aq)+ H2O CuSO4(aq)+ Fe=Cu+ FeSO4(aq) 难于分离的金属如镍-钻、锆-铪、钽-铌及稀土金属也可以利用湿法冶金的技术(溶剂萃取或离子交换)进行分离。 (3)电解法 将熔融的金属盐通过电解可以制备金属单质。电解法相对成本较高,易造成环境污染,但提纯效果好、适用于多种金属。不能用还原法、置换法冶炼的活泼金属(如钠、钙、钾、镁等)和需要提纯精炼的金属(如精炼铝、铜等)均可通过电解法获得。 2NaCl(熔融)=电解2Na(s)+ Cl2(g) MgCl2(熔融)=电解Mg(s) +Cl2(g) 2Al2O3(熔融)=电解4Al(s)+ 3O2(g) 1973年,Aluminium Company of America的Alcoa分公司创造了氯化铝电解制铝法,在难以导电的氯化铝中加入某些物质组成纯氯化物的电解质体系,如NaCl-KCl-AlCl3系、NaCl-KCl-LiCl-AlCl3系以及氟化物NaCl-CaCl2-CaF2-AlC13混合体系等,可以增强熔融电解液的导电性,在双极性电极多室电解槽可以电解制得金属铝。(氯化铝中铝和氯之间的化学

我国高炉发展现状

1.1我国高炉炼铁发展现状 近年来,随着我国经济的快速发展,在基础设施建设,房地产,汽车,家电,机电等行业的带动下我国炼铁工业也处于高速发展阶段,2007 年全国生铁产量达到4.6944 亿t,比上年度增长15.19%,占世界总产量的49.74%,08年全国生铁产量4.7067 亿t,炼铁生产能力超过6 亿t,09年全国生铁产量达5.4375亿t,但有6 000 万t/年的生产能力居于淘汰之列(主要是300m3以下容积小高炉)。在产量不断增长的同时,我国的高炉炼铁技术也取得了较大的进步,入炉焦比和炼铁工序能耗不断下降,喷煤比、热风温度和利用系数也不断提高,高炉操作技术也日趋成熟,各项技术经济指标得到进一步改善。我国现有高炉1 300 多座,大于1 000 m3 以上容积的高炉有150 多座。近年来,高炉大型化的步伐加快,宝钢建成三座4 000 m3级的高炉,另外已建成和在建的7 座4 000 m3级高炉以及首钢曹妃甸2座5500 m3高炉。大型高炉均采用了先进的技术装备,一大批成熟高新技术和装备的应用大大降低了生产成本和劳动强度,自动化程度也进一步提升,生产环境有了很大改善,企业生产效率和经济效益得到明显提高。但是,目前我国只有宝钢,武钢,鞍钢,沙钢,首钢等少数几家钢厂的技术装备水平及产品结构、品质达到世界先进水品,大多数中小企业整体相对比较落后,因此我国炼铁工业还有很长的路要走,需要大批有经验,懂理论,会技术的的建设者和接班人。 我国炼铁工业产业集中度较低,全国近千家炼铁企业,而年产生铁能力大于500万吨的21家企业产量不及总产量的40%。这说明,我国炼铁工业是处于多种结构,不同层次,各种生产技术指标共存的发展阶段。这个现状对于我国炼铁技术水平的提高和整个行业的发展十分不利,造成资源、能源的很大浪费并对环境造成很大破坏。所以,我国炼铁企业要加快淘汰落后产能,加大自主创新和技术攻关的投入力度,增加高科技人才的引进,积极与科研院所和相关高校实施合作,通过多种渠道努力实现炼铁企业的高效生产,使我国钢铁工业走向健康的可持续发展的道路。

高炉炼铁技术简易计算1

高炉炼铁技术简易计算题 1.有效容积1260m 3高炉,矿批重30t,焦批重8t,压缩率为15%。 求:从料面到风口水平面的料批数(冶炼周期),(r 矿取1.8t/ m 3,r 焦取0.5 t/ m 3,工作容积取有效容积的85%) 答案: 有效系数有效容积工作容积?=85.01260?=﹦1071 m 3 压缩率 焦炭堆比重焦炭批重矿石堆比重矿批重量 每批料的炉内体积??? ? ??+= ()%1515.00.88.10.30-??? ? ??+=﹦27.77m 3 每批料在炉内体积工作容积到达风口平面的料批数= 77 .271071 = ≈39 经过39批料到达风口平面。 2.620m 3高炉焦批3850kg ,焦丁批重200kg ,矿批15000kg 每小时喷煤8000kg ,每小时跑6批料,求焦炭综合负荷。 答:条件中没有给出焦炭含水分百分数,既将焦炭按干焦进行计算,如果有水分百分数还要扣除水分折合为干焦量后进行计算 () 批料焦丁量批料煤量批干焦炭重量批料矿量 焦炭综合负荷++= 2 .06 0.885.300 .15++= ﹦2.79 3.烧结矿碱度从1.25降到1.15,已知烧结矿含SiO 2为13.00%,矿批为20t/批,如全部使用烧结矿,如何调整石灰石用量?(石灰石有效CaO 为50%) 答案:此为自溶性烧结或者是低碱度烧结时的现场计算,目前已经非常少见 ()石灰石有效率 现碱度原碱度烧结矿石批重每批料需要加减石灰石-??? =10002SiO 也可以分步计算石灰石用量:

50.0/15.125.11000%00.13)(石量一吨烧结矿需要加石灰-??=﹦26 kg 当矿石批重为20t 时,全部使用烧结矿时,每批加石灰时26×20=520kg/批 每批加石灰石520 kg 。 4.544m 3高炉正常的日产量1300t 生铁,风量1150m 3/min 。某天因上料系统出现故障减风至800m 3/min ,两小时后恢复正常,问减风影响生铁产量多少? 答案: ?? ? ??-??= 正常时风量水平减风时风量水平正常风量水平减风累计时间日产量减风影响生铁产量24 ()1150 80011502241300 -??= ﹦33 t 减风影响生铁产量33t 。 5.380m 3高炉干焦批重3.2t ,焦炭含碳85%,焦碳燃烧率为70%,大气湿度1%,计算风量增加200m 3/min 时,每小时可多跑几批料? 答案: 每批料需氧气量: 12 24 .221000?? ???=焦炭燃烧率焦炭含碳量干焦批重每批料需要氧量 12 24 .2270.085.010002.3?????=﹦1776.4m3 加风后氧量增加: 大气湿度) (风量增加量加风后氧量增加?+?=29.021.0 )(%0.129.021.0200?+?=﹦42.58m 3 /min 每小时可多跑料: 60?= 每批料需要氧量加风后氧量增加每小时多跑料批数601776 58 .42?=﹦1.44批 每小时可多跑1.44批。 6.已知风量3200m 3/min ,鼓风湿度3%,富氧率3%,煤气中含N 253.5%,求高炉煤气发生量?

炼铁技术发展

**炼铁发展综述 摘要:**公司自2005年以来,推行稳本固基、苦练内功、转变思维、审时度势,随机应变等一系列管理理念,以提高高炉装备水平为保障,通过狠抓“精料”工作、积极探索炼铁新技术、开创性的发展炼铁新理论,以及计算机辅助管理,使炼铁生产获得了高水平发展,高炉主要技术经济指标显著改善。 关键词:炼铁管理理念技术进步精整炉料高炉装备高炉操作制度 The Development of Iron-making of**Steel Abstract: Since 2005, the implementation of ** Steel iron company is stabilization of the solid base, Obtain, change thinking,, deal with the situation and act according to circumstances and a series of management concepts in order to improve the level of equipment for the protection of blast furnace, by implementing the "concentrate materials " work , and actively explore new iron-making technology, pioneering the development of new iron-making theory, as well as computer-aided management, which makes it reach a high level development of iron production , main technical and economic indicators of blast furnace improve significantly. Key words:iron-making,management concepts,technological improvement,finishing furnace, blast furnace equipment ,blast furnace operating system 近几年,**炼铁的快速发展,引起了业界同行的关注,特别是08年金融危机来临后,**炼铁凭借其铁前低成本优势,使得**钢铁能率先走出困境,成为行业的少有赢利企业,短短几年里,高炉经济技术指标由同行垫底走向处于领先水

高炉炼铁原料

高炉炼铁原料 1.铁矿石和燃料 高炉炼铁必备的三种原料中,焦炭作为燃料和还原剂,是主要能源;熔剂,如石灰石,主要用来助熔、造渣;铁矿石则是冶炼的对象。这些原料是高炉冶炼的物质基础,其质量对冶炼过程及冶炼效果影响极大。 铁矿石 铁矿石分类及特性 高炉冶炼用的铁矿石有天然富矿和人造富矿两大类,含铁量在50%以上的天然富矿经适当破碎、筛分处理后可直接用于高炉冶炼。贫铁矿一般不能直接入炉,需要破碎、富矿并重新造块,制成人造富矿(烧结矿或球团矿)再入高炉。人造富矿含铁量一般在55%~65%之间。由于人造富矿事先经过焙烧或者烧结高温处理,因此又称为熟料,其冶炼性能远比天然富矿优越,是现代高炉冶炼的主要原料。天然块矿统称成为生料。 我国富矿储量很少,多数是含Fe30%左右的贫矿,需要经过富矿才能使用。A.矿石和脉石 能从中经济合理的提炼出金属来的矿物成为矿石。如铁元素广泛地、程度不同地分布在地壳的岩石和土壤中,有的比较集中,形成天然的富铁矿,可以直接利用来炼铁;有的比较分散,形成贫铁矿,用于冶炼及困难又不经济。随着选矿和冶炼技术的发展,矿石的来源和范围不断扩大。含铁较低的贫矿经过富选也可用于炼铁。 矿石中除了用来提炼金属的有用矿物外,还含有一些工业上没有提炼价值的矿物或岩石,称为脉石。对冶炼不利的脉石矿物,应在选矿和其他处理过程中尽

量去除。但矿石中脉石的结构和分布直接影响矿石的选冶性能。如果含铁矿物结晶颗粒比较粗大,则在选矿过程中易于实现有用矿物的单体分离;反之,如果含铁矿物呈颗粒结晶嵌布在脉石中,则要进一步细磨矿石才能分离出有用单体。 B.天然矿石的分类及特性 天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等几种,主要矿物组成及特征见下表。 磁铁矿,主要含铁矿物为Fe3O4,具有磁性。其化学组成可视为Fe2O3* FeO,其中FeO 30%,Fe2O3 69%,Tfe 72.4%, O27.6%。磁铁矿颜色为灰色或黑色,由于其结晶结构致密,所以还原性比其他铁矿差。磁铁矿的熔融温度为:1500-1580摄氏度。这种矿物与TiO2和V2O5共生,叫钒钛磁铁矿;只与TiO2共生的叫钛磁铁矿,其他常见混入元素还有镍、铬、钴等。在自然界中纯磁铁矿很少见,常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。假象赤铁矿仍保留着磁铁矿的外形,但Fe3O4已被氧化成Fe2O3的矿石。一般用TFe / FeO的比值来区分: TFe / FeO = 2.33 为纯磁铁矿石 TFe / FeO < 3.5 为磁铁矿石 TFe / FeO = 3.5~7.0 为半假象赤铁矿石 TFe / FeO > 7.0 为假象赤铁矿石 式中TFe –矿石含铁总量(又称全铁)

高炉炼铁论文

高炉炼铁论文 本文针对高炉炼铁工艺的生产现状进行了其技术性研究,使其高炉炼铁具有规模大、效率高、成本低等诸多优势,随着技术的发展,高炉正朝着大型化、高效化和自动化迈进。实现渣铁分离。已熔化的渣铁之间及与固态焦炭接触过程中,发生诸多反应,最后调整铁液的成分和温度达到终点。故保证炉料均匀稳定的下降,控制煤气流均匀合理分布是高质量完成冶炼过程的关键。 关键词: 固态焦炭渣铁分离炉料均匀煤气流分布 目录 绪论 (1) 1.1我国钢铁工业生产现状 (1) 1.2加入世贸对我国钢铁经济的影响 (1) 1.3唐钢不锈钢高炉的情况介绍 (2) 2唐钢不锈钢扩大生产规模化的可行性研究 (2) 2.1唐钢不锈钢生产规模能力 (2) 2.2唐钢不锈钢扩大生产规模的条件 (2) 3高炉炼铁工艺技术研究 (3) 3.1工艺技术参数研究 (3) 3.2上料系统的工艺 (3) 3.3炼铁工艺 (3) 3.3.1铁矿石 (4) 3.3.2燃料 (4) 3.3.3熔剂 (5) 3.3.4高炉炼铁原的理 (7)

3.3.5高炉的主要组成部分 (7) 3.3.6高炉解体 (8) 3.3.7高炉冷却装置 (8) 3.3.8高炉灰 (8) 3.3.9高炉除尘器 (8) 3.3.10高炉鼓风机 (8) 3.3.11高炉冶炼工艺--炉前操作 (9) 3.4高炉煤气清洗系统 (10) 3.4.1高炉煤气除尘系统的组成 (10) 3.4.1脱泥脱水设备 (10) 3.4.1.2重力式灰泥捕集器 (10) 3.4.1.3旋风式灰泥捕集器 (10) 3.4.1.4伞形或伞旋脱水器 (11) 3.4.1.5填料脱水器 (11) 绪论 高炉是炼铁的专用设备。虽然近代技术研究了直接还原、熔融技术还原等冶炼工艺,但它们都不能取代高炉,高炉生产是目前获得大量生铁的主要手段。高炉生产是可持续的,他的一代寿命从开炉到大修的工作日一般为7-8年,有的已达到十年或十年以上。高炉炼铁具有规模大、效率高、成本低等诸多优势,随着技术的发展,高炉正朝着大型化、高效化和自动化迈进。 1.1我国钢铁工业生产现状 近代来高炉向大型化发方向发展,目前世界上已有数座5000立方米以上容积的高炉在生产。我过也已经有4300立方米的高炉投入生产,日产生铁万吨以上,日消耗矿石等近2万吨,焦炭等燃料5千吨。这样每天有数万吨的原、燃料运进

高炉炼铁工艺流程(经典)

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。

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