化工设计 炼铁工艺

1、1.1 1.1 概述概述1.2 1.2 原料的制取原料的制取1.3 1.3 炼铁炼铁1.4 1.4 炼铁工业废弃物的处理炼铁工业废弃物的处理1.1 1.1 概述概述 1.1.1 铁在国民经济中的作用 1.1.2 生产方法 在我们的生活里，铁可以算得 上是最有用、最价廉、最丰富、 最重的金属了。工农业生产中， 铁是最重要的基本结构材料，铁合 金用途广泛；国防和战争更是钢铁的较量，钢铁的年产量代表一个国家的现代化水平。 1 直接还原法（非高炉炼铁法） 2 熔融还原法 3 高炉炼铁法（主要方法） 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,

2、能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95以上。1.2 1.2 原料的制取原料的制取 1.2.1 铁矿石 1.2.2 铁矿石的预处理 1.2.3 原料的制备 1.磁铁矿 是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe3O4 ，含Fe 72.4%，O 27.6% 2.赤铁矿 也是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe2O3 ，含Fe 70%，O 30% 3.褐铁矿 这是含有氢氧化铁的矿石，含有Fe约62%，O 27%，H2O 11% 4.菱铁矿 是含有碳酸铁的矿石，主要成份为FeCO3 5.铁的硅酸盐矿 此类矿石是一种复合盐，没有一定的化学式，成份的变化很大 6.硫化铁矿 这种矿石含有FeS2，含Fe只有46

3、.6%而S的含量达到53.4% 铁矿石的预处理流程原矿石原矿石精矿精矿细磨细磨贮料仓贮料仓筛分筛分碎粉碎粉除尘除尘破碎破碎配料间配料间 （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1.52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。 （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（S）、除去杂质。 （4）空气：为焦碳燃烧提供氧、提供热量。1.3 1.3 炼铁炼铁 1.3.1 炼铁工艺条件 1.3.2 炼铁工艺路线 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、

4、FeO） 还原剂（C、CO、H2） 铁（Fe）主要反应工艺条件FeFen nO Om m + mCO+ mCO nFe nFe + + mCOmCO2 2FeFen nO Om m + mC+ mC nFe nFe + + mCOmCO反应温度：8001200；操作压力：常压 炼铁工艺路线 炼铁工艺流程图返粉返粉原料原料高炉煤气高炉煤气供炼钢供炼钢铁水铁水高炉高炉高炉炉顶高炉炉顶料车料车矿皮带矿皮带电子称电子称振动筛振动筛鼓风机鼓风机热风炉热风炉炉渣炉渣煤粉煤粉喷吹罐喷吹罐除尘除尘供烧结供烧结1.4 1.4 炼铁工业废弃物的处理炼铁工业废弃物的处理 1.4.1 高炉炉渣的处理 1.4.2 粉尘类的处理 高炉炉渣的主要成分是氧化钙和 二氧化硅，还含有氧化铝，氧化镁 等。高炉炉渣约有45是液态渣， 经喷水急冷后加工成非晶质细砂 状的水碎妒查，大部分用作水泥或混凝土的细骨料。 炉渣缓慢冷却，成为致密状的结晶物质。这种高炉渣经破碎，整粒，大部分可用来铺路，做混凝土骨料，另一部分可用作化肥或改良土壤。 炼铁厂产生的粉尘以氧化铁类最多， 大部分作为炼铁原料回收，但是粉 尘 直接入炉会影响炉内的透气性， 因此需进行适当的预处理。将矿 粉，粉尘，石灰粉和焦炭混合，加热至半熔融状态再造块的方法叫烧结法。烧