高炉炼铁工艺流程与主要设备

1、2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意1 第二章第二章 高炉炼铁高炉炼铁 2.1 高炉炼铁的工艺流程及主要设备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高效的还原得到温度和成分符合要求的液态生铁 的过程。的过程。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意2 2.1.1 几个基本概念几个基本概念 1 矿物矿物：地壳中具有均一内部结构、化学组成及一对物：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。其理、化学性质的天然化合物或自然元素称为矿物

2、。其 中能够为人类利用的称为中能够为人类利用的称为有用矿物有用矿物。 2 矿石矿石：在现代的技术经济条件下，能以工业规模从中：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提取金属、金属化合物或其它产品的矿物称为矿石矿石。 3 矿石的品位矿石的品位：矿石中有用成分的质量百分含量，称为：矿石中有用成分的质量百分含量，称为 该矿石的该矿石的品位品位。 4 脉石：脉石：矿石中没有用的成分称为矿石中没有用的成分称为脉石脉石，一般在冶炼过，一般在冶炼过 程中需要程中需要去除去除。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意3 5、富矿、富矿：含铁品位：含铁品位50%的铁

3、矿石的铁矿石 赤铁矿：理论含铁量赤铁矿：理论含铁量70% 磁铁矿：理论含铁量磁铁矿：理论含铁量72.4% 菱铁矿：理论含铁量菱铁矿：理论含铁量48 . 3% 褐铁矿：理论含铁量褐铁矿：理论含铁量55 . 266.1% 6、 贫矿贫矿：实际含铁量低于理论含铁量：实际含铁量低于理论含铁量70%的铁矿石称的铁矿石称 贫矿（必须经过选矿后使用）贫矿（必须经过选矿后使用） 7、块矿和粉矿、块矿和粉矿 扣除扣除CO2 和结晶水和结晶水 富矿富矿 破碎、筛分破碎、筛分 块矿块矿(510mm),上限上限 粉矿（粉矿（5mm）供烧结厂生产烧结矿）供烧结厂生产烧结矿 大中型高炉大中型高炉45mm 中小型高炉中小型

4、高炉6080% 浮选浮选 磁铁矿磁铁矿 细磨细磨 -200目目6080% 磁选磁选 褐铁矿褐铁矿 先磁化焙烧先磁化焙烧 后细磨后细磨 磁选磁选菱铁矿菱铁矿 细磨细磨 -200目目6080% 浮选浮选 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意5 2.1.2 高炉炼铁工艺流程及主要设备高炉炼铁工艺流程及主要设备 一、炼铁流程及设备系统一、炼铁流程及设备系统 n高炉炼铁生产流程比较定型，它由高炉炼铁生产流程比较定型，它由高炉本体及高炉本体及 若干辅助系统组成。若干辅助系统组成。 q生产时从炉顶分批装入各种炉料，从高炉下部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

5、液风口不断鼓入热风，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。进行一系列作用的煤气从炉顶溢出。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意6 转炉炼钢厂转炉炼钢厂 矿山矿山 高高 炉炉 铸造生铁铸造生铁铸铁机铸铁机 铁水铁水 炼钢生铁炼钢生铁 炉渣炉渣高炉煤气高炉煤气水泥厂水泥厂 放散放散 精矿精矿粉矿粉矿块矿块矿 球团矿球团矿 烧结矿烧结矿 焦化厂焦化厂 焦炭焦炭 制粉车间制粉车间 煤粉煤粉熔剂熔剂 鼓风机鼓风机 热风炉热风炉 热风热风 轧钢厂轧钢厂 炼铁工艺流程图 2021-6-27武汉科技大学讲

6、义朱诚意7 n由于高炉的效率高、能耗低，所以高炉生产的铁占由于高炉的效率高、能耗低，所以高炉生产的铁占 世界铁总产量的世界铁总产量的95%以上。以上。 n我国最大的高炉是宝钢我国最大的高炉是宝钢3号高炉（号高炉（4350m3）。世界）。世界 最大高炉达最大高炉达5000m3以上。以上。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意8 高炉炼铁系统（高炉本体和辅助系统）高炉炼铁系统（高炉本体和辅助系统） 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意9 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意10 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意11 二、二、 高炉本体高炉本体 1、高炉本体概述、高炉本体概述 n

7、包括包括高炉炉型高炉炉型、炉衬炉衬、冷却装置冷却装置、钢结构钢结构及及基础。基础。 n高炉炉型均为五段式，圆形工作空间。高炉炉型均为五段式，圆形工作空间。 n炉衬耐火材料围成高炉炉型。炉衬耐火材料围成高炉炉型。 n炉衬靠冷却装置保护，使一代工作炉龄达炉衬靠冷却装置保护，使一代工作炉龄达1015年。年。 n钢结构是加固炉体和支撑各种附属设备的构件。钢结构是加固炉体和支撑各种附属设备的构件。 n高炉大小以有效容积的立方米数表示。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。高炉本体结构仍在不断向高效、长寿方向发展之中。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意1

8、2 2、高炉炉型概述、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）、高炉内部及炉墙而形成的工作空间的几何 形状称为形状称为高炉炉型高炉炉型。炉衬耐火材料围成高炉炉。炉衬耐火材料围成高炉炉 型。型。 2）、高炉）、高炉炉型炉型为圆断面五段式即：为圆断面五段式即：炉喉、炉身、炉喉、炉身、 炉腰、炉腹、炉缸炉腰、炉腹、炉缸五部分。即高炉内型图所看五部分。即高炉内型图所看 到的五部分。到的五部分。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意13 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意14 Schematic of a blast furnace, illustrating some of

9、 the defined terms. h0 h6 hu (b)死铁层高度死铁层高度h0 (c)高炉有效高度高炉有效高度hu (d)炉头高度炉头高度h6 (e)高炉全高高炉全高h (a)料线零位：是测料线零位：是测 定料面高度的基础。定料面高度的基础。 钟式炉顶：大钟开钟式炉顶：大钟开 启时大钟的底边；启时大钟的底边； 无钟炉顶：炉喉钢无钟炉顶：炉喉钢 砖的转折点处或钢砖的转折点处或钢 砖顶部砖顶部 h 3）、几个概念：）、几个概念： 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意15 Schematic of a blast furnace, illustrating some of the de

10、fined terms. Top ring:炉顶钢圈炉顶钢圈(炉顶法兰炉顶法兰) Offtake :排气管排气管 Top cone:高炉炉头（炉顶锥高炉炉头（炉顶锥 形部分）形部分） Armour（炉喉）钢砖（炉喉）钢砖 Stockline level：料线零位：料线零位 Throat：炉喉，：炉喉，Stack：炉身：炉身 Belly：炉腰：炉腰 Bosh：炉腹：炉腹 Tuyere：鼓风口：鼓风口 Tuyere breast：风口中心：风口中心 Bustle pipe :围管围管 Tuyere stock：风口支管：风口支管 Hearth：炉缸：炉缸 Iron notch：出铁口：出铁口 Ci

11、nder notch/emgency iron notch;出渣口出渣口 h0 h6 hu 本体结构中英文对照本体结构中英文对照 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意16 f）高炉有效容积：在有效高度范）高炉有效容积：在有效高度范 围内炉型所包括的空间。用围内炉型所包括的空间。用Vu表示表示 巨型高炉：巨型高炉： Vu 4000m3 大型高炉：大型高炉： Vu 620m3 中型高炉：中型高炉： Vu=255620m3 小型高炉：小型高炉： Vu 65%，P、S含量低的矿石可直接供直接含量低的矿石可直接供直接 还原和熔融还原还原和熔融还原 q50% T.Fe1.6） 高碱度烧结矿的碱度决定于

12、高碱度烧结矿的碱度决定于: a)烧结矿的冶金性能烧结矿的冶金性能; b)酸性炉料的入炉比例。酸性炉料的入炉比例。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意36 c、抽风烧结原理、抽风烧结原理 烧结原理烧结原理 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意37 d、烧结工艺流程烧结工艺流程 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意38 e、烧结过程的主要反应、烧结过程的主要反应 n燃烧反应、分解反应、还原与再氧化反应、燃烧反应、分解反应、还原与再氧化反应、 气化反应气化反应 q固相反应和液相粘结形成一定强度和结构的烧结矿固相反应和液相粘结形成一定强度和结构的烧结矿 q低熔点固相产物是液相形成的前提低

13、熔点固相产物是液相形成的前提 q粘结相粘结相主要有铁橄榄石、钙铁橄榄石、硅灰石、硅酸二钙、主要有铁橄榄石、钙铁橄榄石、硅灰石、硅酸二钙、 硅酸三钙、铁酸钙、钙铁灰石及少量反应不全的游离石英硅酸三钙、铁酸钙、钙铁灰石及少量反应不全的游离石英 和石灰。和石灰。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意39 图图 烧结过程示意图烧结过程示意图 I烧结矿层：烧结矿层：II燃烧层：燃烧层：III预热层：预热层：IV烧结料层：烧结料层：V垫底料层垫底料层 1冷却，再氧化；冷却，再氧化；2冷却，再结晶；冷却，再结晶；3固体碳燃烧液相形成；固体碳燃烧液相形成； 4固相反应氧化，还原，分解；固相反应氧化，还原，

14、分解；5去水；去水；6水分水分凝结 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意40 球团生产过程和球团矿球团生产过程和球团矿 n将准备好的原料将准备好的原料(细磨精矿或其他细磨粉状物料、细磨精矿或其他细磨粉状物料、 添加剂等添加剂等)，按一定比例经过配料、混匀制成一定，按一定比例经过配料、混匀制成一定 尺寸的小球，然后采用干燥焙烧或其他方法使其发尺寸的小球，然后采用干燥焙烧或其他方法使其发 生一系列的物理化学变化而硬化固结这一过程即生一系列的物理化学变化而硬化固结这一过程即 为为球团生产过程球团生产过程其产品即为其产品即为球团矿球团矿。 n球团矿分球团矿分酸性酸性球团矿和球团矿和碱性碱性球团矿。

15、由于酸性球团球团矿。由于酸性球团 矿生产操作较易控制，且品位高，强度好，同时高矿生产操作较易控制，且品位高，强度好，同时高 炉冶炼也需要酸性球团与高碱度烧结矿配台使用。炉冶炼也需要酸性球团与高碱度烧结矿配台使用。 因此，目前世界各国以生产因此，目前世界各国以生产酸性球团矿为主酸性球团矿为主。 n球团法于球团法于1912年提出。年提出。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意41 n球团生产的工艺过程大体可分为配料、混合、球团生产的工艺过程大体可分为配料、混合、 造球、焙烧及成品处理等工序，其工艺流程见造球、焙烧及成品处理等工序，其工艺流程见 图图1。 Fig. Schematic diagr

16、am of the traveling grate system for producing pellets. 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意42 Fig. Balling drum mixer. Fig. Induced draft rotary or circular sinter coolers shown in process of construction. 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意43 Fig. Two disc-type pelletizing machines. Ore fines are fed to the discs by the belt co

17、nveyors (behind the operator).As the discs rotate, there is a balling action that causes the fines to agglomerate into pellet-like masses that are discharged from the discs over their lip at the bottom onto to the belt conveyor shown at floor level that carries the pellets to the bins of the sinter

18、machine. 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意44 n为保证球团矿质量，在焙烧过程中应保证氧化气为保证球团矿质量，在焙烧过程中应保证氧化气 氛，控制升温速度，达到球团固结的最佳温度并氛，控制升温速度，达到球团固结的最佳温度并 保持足够的高温时间，保证再结晶充分进行。在保持足够的高温时间，保证再结晶充分进行。在 冷却过程中应控制好冷却速度。冷却过程中应控制好冷却速度。 Fig. Four types of iron ore agglomerates. The briquettes at the lower right were produced by hot ore briquett

19、ing. 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意45 3、链篦机一回转窑法、链篦机一回转窑法 n它是由链篦机、回转窑和冷却机组合成的焙烧工艺（见它是由链篦机、回转窑和冷却机组合成的焙烧工艺（见 图）。生球的图）。生球的干燥、脱水和预热过程在链篦机上干燥、脱水和预热过程在链篦机上完成，高完成，高 温温焙烧在回转窑焙烧在回转窑内进行，而内进行，而冷却则在冷却机冷却则在冷却机上完成。上完成。 图图 链篦机链篦机-回转窑焙烧球团示意图回转窑焙烧球团示意图 1布料器；布料器；2链篦机；链篦机；3干燥室；干燥室；4预热室；预热室；5回转窑；回转窑；6冷却机；冷却机；7 振动给料器；振动给料器；8冷却风机

20、；冷却风机；9抽烟机；抽烟机；10多管除尘器；多管除尘器；11燃烧器燃烧器 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意46 n我国钢铁企业的原料供应一般都十分复杂：有以进口我国钢铁企业的原料供应一般都十分复杂：有以进口 粉矿为主的，也有以国产铁精矿为主的，还有各种各粉矿为主的，也有以国产铁精矿为主的，还有各种各 样的地方小铁矿所产的铁矿石。原料品种多，化学成样的地方小铁矿所产的铁矿石。原料品种多，化学成 分和冶金性能变化大，稳定性和均匀性差。分和冶金性能变化大，稳定性和均匀性差。 n炉料结构即高炉生产中酸性炉料、碱性炉料及块矿所炉料结构即高炉生产中酸性炉料、碱性炉料及块矿所 占的比例。占的比例。

21、 n世界上高炉的合理炉料结构不是单一模式世界上高炉的合理炉料结构不是单一模式,它决定于它决定于 矿源和炼铁成本。矿源和炼铁成本。 n根据我国的现实情况，根据我国的现实情况，高炉的合理炉料结构应该是高高炉的合理炉料结构应该是高 碱度烧结矿配加酸性球团矿碱度烧结矿配加酸性球团矿,或高碱度烧结矿配加酸或高碱度烧结矿配加酸 性球团矿和块矿性球团矿和块矿,或高碱度烧结矿配加块矿或高碱度烧结矿配加块矿 六、高炉炉料结构六、高炉炉料结构 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意47 2 燃料燃料fuels (1)（冶金）焦炭（冶金）焦炭 n成分成分 q固定碳：固定碳：8085% q灰份（灰份（SiO2占占4

22、550%，Al2O3占占1530%） q挥发份挥发份CO、CO2、CH4、N2、H2 n作用作用 q燃烧产生热量燃烧产生热量 q燃烧后产生燃烧后产生CO作为还原剂作为还原剂 q支撑料柱，使料层透气支撑料柱，使料层透气 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意48 n高炉冶炼对焦炭质量的要求高炉冶炼对焦炭质量的要求 q强度强度：通过转鼓试验测定：通过转鼓试验测定 q固定固定C和灰分含量和灰分含量：良好的冶金焦应固定：良好的冶金焦应固定C高，高， 灰分低灰分低 n高炉实践证明，灰分升高高炉实践证明，灰分升高1%，焦比升高，焦比升高2%， 高炉产量下降高炉产量下降3% q硫硫：焦炭带入的硫含量占冶炼

23、单位质量生铁所：焦炭带入的硫含量占冶炼单位质量生铁所 需原料总硫量的需原料总硫量的80%。 n焦中的硫的质量分数提高焦中的硫的质量分数提高0.1%，高炉焦比增，高炉焦比增 加加1.2%2.0% q挥发份挥发份：要求挥发分质量适当，主要防止挥发：要求挥发分质量适当，主要防止挥发 分过高分过高 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意49 q成分和性能的稳定性以及粒度成分和性能的稳定性以及粒度 n焦炭成分和性能的波动对高炉冶炼行程的焦炭成分和性能的波动对高炉冶炼行程的 稳定不利，影响高炉生产效率及燃料消耗稳定不利，影响高炉生产效率及燃料消耗 n对焦炭粒度的要求是在保证高炉顺行的前对焦炭粒度的要求是

24、在保证高炉顺行的前 提下，尽量采用小粒度焦炭。焦炭的粒度提下，尽量采用小粒度焦炭。焦炭的粒度 比矿石的平均粒度大比矿石的平均粒度大35倍，控制在倍，控制在 4060mm。水分波动会引起焦炭负荷波动。水分波动会引起焦炭负荷波动 q反应性和热强度反应性和热强度 n反应性反应性是指焦炭与是指焦炭与CO2气体反应而气化的难易气体反应而气化的难易 程度程度,热强度是指反应后的强度热强度是指反应后的强度 n对高炉用焦来说希望反应性小些，热强度高些对高炉用焦来说希望反应性小些，热强度高些 我国有专门的冶金焦炭技术指标。我国有专门的冶金焦炭技术指标。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意50 (2)（喷吹

25、）煤粉（喷吹）煤粉 n代替部分焦炭，降低生产成本代替部分焦炭，降低生产成本 n高炉冶炼对煤粉的要求高炉冶炼对煤粉的要求 q固定碳含量高，灰分含量低，硫含量低固定碳含量高，灰分含量低，硫含量低 q可磨性好：制备成适合喷吹工艺的细粒煤粉时可磨性好：制备成适合喷吹工艺的细粒煤粉时 能耗少，对输送设备磨损小能耗少，对输送设备磨损小 q粒度细：保证煤粉在风口前完全气化粒度细：保证煤粉在风口前完全气化 q爆炸性弱：确保在制备和输送过程中人身及设爆炸性弱：确保在制备和输送过程中人身及设 备安全备安全 q燃烧和反应性好：燃烧不完全会影响喷煤效果燃烧和反应性好：燃烧不完全会影响喷煤效果 并且未燃煤粉会使料柱透气

26、性变差，影响炉况并且未燃煤粉会使料柱透气性变差，影响炉况 顺行；要求煤粉的反应性好顺行；要求煤粉的反应性好 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意51 通常情况下通常情况下,生产生产1吨钢铁须消耗大约吨钢铁须消耗大约0.5 吨焦炭吨焦炭,而生产而生产1吨焦炭大致需要吨焦炭大致需要1.3吨精吨精 煤煤,其中需肥精煤其中需肥精煤(工业味精工业味精)0.4吨。吨。 我国的煤炭储量中，炼焦煤的比例较高，占我国的煤炭储量中，炼焦煤的比例较高，占27%27%。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意52 (3)天然气：天然气： q 我国的天然气储量很小，仅占世界总储量的我国的天然气储量很小，仅占世界总

27、储量的 1.2%。我国钢铁工业基本上不考虑使用天然气。我国钢铁工业基本上不考虑使用天然气 作为一次能源。作为一次能源。 q产量最高的前产量最高的前3个国家是：前苏联、美国和加拿个国家是：前苏联、美国和加拿 大。大。 (4)石油：石油： q我国的石油储量很小，仅占世界总储量的我国的石油储量很小，仅占世界总储量的3%。 我国钢铁工业基本上不考虑使用天然气作为一我国钢铁工业基本上不考虑使用天然气作为一 次能源。次能源。 q产量最高的前产量最高的前3个国家是：沙特、前苏联和美国。个国家是：沙特、前苏联和美国。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意53 3 熔剂熔剂Fluxes n熔剂主要包括熔剂主

28、要包括 q石灰石：主要成份石灰石：主要成份 CaCO3 q白云石：白云石：CaCO3MgCO3 q萤石：萤石：CaF2 q硅石：硅石：SiO2 q锰矿：锰矿：MnO2 n作用作用 q降低脉石和焦炭灰份的熔点，使炉渣具有良好的降低脉石和焦炭灰份的熔点，使炉渣具有良好的 流动性，使炉渣具有一定的脱硫能力；特殊熔剂流动性，使炉渣具有一定的脱硫能力；特殊熔剂 在刷洗炉墙粘结物、炉缸堆积、炉况不顺行时短在刷洗炉墙粘结物、炉缸堆积、炉况不顺行时短 时使用以造成低黏度和低熔点炉渣。时使用以造成低黏度和低熔点炉渣。 在我国蕴藏量很大，各在我国蕴藏量很大，各 省基本都有质量好的矿省基本都有质量好的矿 山。辽宁省

29、大石桥地区山。辽宁省大石桥地区 有质量一流的镁沙资源有质量一流的镁沙资源 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意54 4 鼓风鼓风 n作用作用 q燃烧焦炭和煤粉，产生热量和还原剂燃烧焦炭和煤粉，产生热量和还原剂 n风温风温11001300C，鼓风物理热占高炉热，鼓风物理热占高炉热 量总收入的量总收入的20%左右左右 国内吨铁炉料消耗情况：国内吨铁炉料消耗情况： 铁矿石：铁矿石：1.61.8 t/t 熔剂：熔剂：0400 kg/t 焦炭：焦炭：250500 kg/t 煤粉：煤粉：100250 kg/t 鼓风：鼓风：17002200 Nm3/t 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意55 二、

30、高炉炼铁的产品二、高炉炼铁的产品 1、生铁（铁水）、生铁（铁水） 高炉铁水温度为高炉铁水温度为14501550C，主要用来炼钢，主要用来炼钢 主要成分为主要成分为Fe，还有，还有C和少量杂质（和少量杂质（Si，Mn， P，S）。）。 (1) 炼钢生铁炼钢生铁 q高炉生产的生铁产品中高炉生产的生铁产品中8090%为为炼钢生铁炼钢生铁， 它是由它是由Fe、C和少量杂质（和少量杂质（Si1.25%）较高的）较高的铸造生铁铸造生铁和少量和少量铁合金铁合金， 5%左右。左右。 铸造生铁的国家标准铸造生铁的国家标准 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意57 (3) 铁合金铁合金 q铁合金多用铁合金多用

31、电炉电炉生产，多用作炼钢脱氧剂生产，多用作炼钢脱氧剂 和合金添加剂和合金添加剂 q高炉生产的生铁产品中有高炉生产的生铁产品中有5%左右的高碳左右的高碳 铁合金，其中包括锰铁、硅铁、稀土硅铁铁合金，其中包括锰铁、硅铁、稀土硅铁 q铁合金是高能耗产品，我国除了可自给有铁合金是高能耗产品，我国除了可自给有 余外，每年还大量出口到周边国家，如日余外，每年还大量出口到周边国家，如日 本等本等 高碳锰铁的国家标准高碳锰铁的国家标准 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意58 2、煤气、煤气 n用途用途 q高炉生产的副产品高炉生产的副产品煤气煤气，可以给本厂，可以给本厂 （70%以上烧热风炉）或其他厂（烧

32、结厂、以上烧热风炉）或其他厂（烧结厂、 炼焦厂、炼钢厂或轧钢厂等）作为炼焦厂、炼钢厂或轧钢厂等）作为气体燃气体燃 料料，也可以用来，也可以用来发电发电或城市或城市取暖取暖。 n成分成分 qCO、CO2、N2、H2、CH4 n产量产量 q2000m3/t左右（左右（2560kg/t） 冶炼不同铁种时煤气发热量及成分不尽相同。冶炼不同铁种时煤气发热量及成分不尽相同。 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意59 3、炉渣、炉渣 n产量：产量：200500kg/t n用途用途 q高炉高炉炉渣经高压水急冷后成为水淬渣，炉渣经高压水急冷后成为水淬渣，是制是制 造水泥的好原料，消耗占高炉渣量的造水泥的好原

33、料，消耗占高炉渣量的70%。 q缓冷后破碎后代替天然碎石料铺路，消耗总缓冷后破碎后代替天然碎石料铺路，消耗总 渣量不到渣量不到10% q液体炉渣经处理后，用作轻质混凝土骨料，液体炉渣经处理后，用作轻质混凝土骨料， 在建筑上用作防热、隔音，或作为绝热材料在建筑上用作防热、隔音，或作为绝热材料 q温度比铁水高温度比铁水高50100，出炉时温度一般，出炉时温度一般 为为14001550 ，热含量，热含量16801900kJ/kg， 未找到合适的潜热利用方法未找到合适的潜热利用方法 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意60 n主要成分主要成分 qSiO2(3242%)、CaO(3544%)、 Mg

34、O(413%) Al2O3(616%) 及少量及少量MnO、FeO、S qR=1.01.25 q包钢高炉渣含包钢高炉渣含CaF2、K2O、Na2O及及RExOy；攀钢；攀钢 高炉渣含高炉渣含V2O5；酒钢高炉渣含；酒钢高炉渣含BaO 4、炉尘、炉尘 n产量产量 q20100kg/t n用途用途 q少量少量高炉尘高炉尘送烧结厂使用。送烧结厂使用。 q作副产品作副产品 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意61 2.1.4 高炉生产的主要技术经济指标高炉生产的主要技术经济指标 一、有效容积利用系数（一、有效容积利用系数（u） q高炉每立方米有效容积每天生产的合格铁水量高炉每立方米有效容积每天生产

35、的合格铁水量 （t/m3d） 二、焦比（二、焦比（K） q冶炼一吨生铁消耗的干焦或综合焦炭量（冶炼一吨生铁消耗的干焦或综合焦炭量（kg/t） （1）入炉焦比）入炉焦比 u u= 高炉每天的合格生铁量高炉每天的合格生铁量P 高炉有效容积高炉有效容积Vu K = 每天装入高炉的干焦炭量每天装入高炉的干焦炭量 高炉每天出铁量高炉每天出铁量 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意62 （2）折算入炉焦比）折算入炉焦比 生铁折算系数：以生产炼钢生铁为标准（折算系数为生铁折算系数：以生产炼钢生铁为标准（折算系数为 1 1），将其它各种牌号的生铁按冶炼的难易程度折合为），将其它各种牌号的生铁按冶炼的难易程

36、度折合为 炼钢生铁的数值炼钢生铁的数值 K折 折 = 每天装入高炉的干焦炭量每天装入高炉的干焦炭量 合格生铁折合产量合格生铁折合产量 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意63 三、煤比（或油比）三、煤比（或油比） q冶炼一吨生铁消耗的煤粉量或重油（冶炼一吨生铁消耗的煤粉量或重油（kg/t） 四、喷煤率四、喷煤率 q每天喷入高炉的每天喷入高炉的煤粉煤粉量与高炉每天消耗的量与高炉每天消耗的燃料燃料 量之比，即煤比与燃料比之比量之比，即煤比与燃料比之比 M = 每天喷入高炉的煤粉量每天喷入高炉的煤粉量 高炉每天出铁量高炉每天出铁量 100%喷煤率喷煤率= 每天喷入高炉的煤粉量每天喷入高炉的煤粉量

37、 高炉每天消耗的燃料量高炉每天消耗的燃料量 = 100% 煤比煤比 燃料比燃料比 燃料比焦比煤比（或油比）燃料比焦比煤比（或油比） 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意64 五、综合焦比五、综合焦比 （1）置换比）置换比 K = 每天装入高炉的焦炭量每天装入高炉的焦炭量+每天喷入高炉的煤粉量每天喷入高炉的煤粉量置换比置换比 高炉每天出铁量高炉每天出铁量 R = K0-K1+KK M R喷吹的辅助燃料置换比喷吹的辅助燃料置换比 K0未喷吹辅助燃料前的实际平均焦比未喷吹辅助燃料前的实际平均焦比 K1喷吹辅助燃料后的平均入炉焦比喷吹辅助燃料后的平均入炉焦比 K其他各种因素对实际焦比影响的代数和其他各种因素对实际焦比影响的代数和 2021-6-27武汉科技大学讲义朱诚意65 （2）喷吹率）喷吹率 六、折算综合焦比六、折算综合焦比 K折算 折算 = 每天装入高炉的焦炭量每天装入高炉的焦炭量+每天喷入高炉的煤粉量