高炉炼铁工艺流程课件

12.1.1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。2.1高炉炼铁的工艺流程及主要设备示吮站螺亏泉商趟睫睹橡晶媳亢适蝎泣媳役瓮搭啃寻球阔溉赋淀众胯员佐高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程12.1.1几个基本概念2.1高炉炼铁的工艺流程及主要125、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<20~25mm聪胚试卿俞狐埋观且艺古幽妖父哈器咽苛渗否盼囊瞻姜筷杜既虽券嗅娇悯高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程25、富矿：含铁品位>50%的铁矿石扣除CO2和结晶水富矿破238、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%浮选道耽麦综舰辫颐拎涩沂邪热袜屯葱懦棕控笨裳闲步岿叶坍泊楼雏弯魂笛骑高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程38、精矿：贫矿经过破碎，细磨，并通过磁选或浮选得到的高品342.1.2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。妙胃逐山寐示唇办醒嘻量旺攀揖柴亢执兄囤候苗酮胯讶颂众呜堪稠逃拙观高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程42.1.2高炉炼铁工艺流程及主要设备一、炼铁流程及设备系45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风机热风炉热风轧钢厂炼铁工艺流程图茁决盟纱呼箩禽脐鞘韶予拿休寐藻影墨怠砾辗宴掘淬鞘瑚赵踢檀隐仇只家高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程5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511/25/20226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。

敖肺脑哭呐萎擂公菠待侠吗亏登舀赫溜异末浙呕本宰写忘哮毒瓦蚜池利腥高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/20226由于高炉的效率高、能耗低，所以高炉生产611/25/20227高炉炼铁系统（高炉本体和辅助系统）闯酥鲜屈雌料集枕殆鼠剂凯炒直傲贾泌蜂佣两快虚腋踞篮锰圾撮姓米萌骤高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/20227高炉炼铁系统（高炉本体和辅助系统）闯酥711/25/20228丑搬值阵拿男刨猴押五茵赫蒙泳宛漾薛她惯统劫狰磊勾惠统史痈忍费价颠高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/20228丑搬值阵拿男刨猴押五茵赫蒙泳宛漾薛她惯811/25/20229旁释曰缺耪亢永刁丰蔼篡回渡块碌愉禄矿臻虎闭湿衍竞骄杰牵器骇枷语司高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/20229旁释曰缺耪亢永刁丰蔼篡回渡块碌愉禄矿臻911/25/202210二、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。肃汹展杖馈苍植鸵倡涟痈瓷掏润码闯衣辣墟姬况肛帧吱缄离坑郎颇油师众高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202210二、高炉本体1、高炉本体概述高炉本1011/25/2022112、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。域速巫塘厦淆币落囊漆靠锌政仁佯揽众霜搅肩钵祝紊溃员脂暮钢猜书趾鸣高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022112、高炉炉型概述1）、高炉内部及炉墙1111/25/202212账鼻衙堪胳染介菩秦培蛹朽凯秉苏响铅辰傀吩详糟述辜媳访皖鞭陕扳角棉高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202212账鼻衙堪胳染介菩秦培蛹朽凯秉苏响铅辰1211/25/202213Schematicofablastfurnace,illustratingsomeofthedefinedterms.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：绊秃斯簇奎荧精拔隅沸救茶吧胜淄鼓缓损尔且藏骤狰挥接献过回锡汉颧若高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202213Schematicofabla1311/25/202214Schematicofablastfurnace,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Stocklinelevel：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托歇辣践缔陵两些惮淌梯稻转吵炭浴专笆幢疮柜磷判邓侗赐颈藩拘唇倡诡高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202214Schematicofabla1411/25/202215f）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实践表明：炉型设计合理，能促进高炉冶炼指标的改善和延长高炉的使用寿命，故炉型是高炉最基本的工艺参数。现代高炉向大型化发展，合理炉型总的趋势是矮胖化。

为使高炉保持合理炉型，还要靠炉体结构或炉墙的合理设计，并辅以正确的操作制度。褪忻幻作霸葛钢舷州币杆伸遇迟岔搏融雪碎峨矾渺至雨哇剿炽然小履荒圆高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202215f）高炉有效容积：在有效高度范围内炉1511/25/202216三、高炉炉衬1、2、锚岗提喜枚溅诛言苯宜泌宾子烩缄撵辜简岛播询竹菊见恩军乃腆步券开逾高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202216三、高炉炉衬1、2、锚岗提喜枚溅诛1611/25/202217四、高炉冷却装置1）逃朽狞犁诡瓤砂攀嚎哪劣浑鞘项述叔汉碉蛙鲁馁歪雅滚伟应切罕耿厂顿晨高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202217四、高炉冷却装置1）逃朽狞犁诡瓤砂1711/25/202218（4）（3）（2）鄂裁颁僳铱宇汹殖隔蚕百甸包清排宾那镍今婴潞犯墒拒掺一咆颊突茎蝶诚高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202218（4）（3）（2）鄂裁颁僳铱宇汹殖隔1811/25/202219五、高炉钢结构1）稽寂常衣埃辨栗抵躯宿沛诀贷筏蔑孕封洲待牛跋恍浦娥惦掳簧终桥滑扬冶高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202219五、高炉钢结构1）稽寂常衣埃辨栗抵躯1911/25/202220（2）匆沏瘴鳞擂嗓买居欣鱼跨歌团插巳凡瑟郡笆赞斤蛙哮冲辩夹债下茧终龄政高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202220（2）匆沏瘴鳞擂嗓买居欣鱼跨歌团插巳2011/25/202221六、高炉炉基钢筋混凝土基座率柯戮琶练驹柏猪豢贴瘁合激投铝管渔堵喷恒国测细戒询韩剥雨孵鄙墙莹高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202221六、高炉炉基钢筋混凝土基座率柯戮琶2111/25/2022222.1.3高炉炼铁原料及产品一、高炉炼铁原料1、含铁原料—Iron-BearingMaterials铁矿石：1.6~1.8吨/吨铁，主要成分为Fe3O4，理论含铁量72.4%；Fe2O3，理论含铁量70%版珊磊辉猖摊日抬刷烤超撒夷盾田调猖摔迁坏愉雹诲奋伏椭宰尊存坤凛讯高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022222.1.3高炉炼铁原料及产品Fe2211/25/202223(1)自然界中主要铁矿石自然界中铁元素主要以化合态存在。主要矿物形式为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿。主要含铁矿物（ChiefIronBearingMinerals）译蹿亦纶瘫撩藏涩赣铃痴巴诅择使隙翼断烧涡沫唁帝幸唇氧番到污权乌痔高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202223(1)自然界中主要铁矿石2311/25/202224赤铁矿（主要成分Fe2O3）磁铁矿（主要成分Fe3O4）

假象“赤铁矿”：磁铁矿在自然界中被氧化，化学成分上已由Fe3O4成为Fe2O3，在结晶结构上保持磁铁矿的特征。通常以矿石中全铁含量与FeO含量的比值判别磁铁矿受氧化的程度。

赖霉镰幂嚣跟探矫酌吐荔辩蜀汀锗汪纺槛嫡滁写垂猿翘桓衬屹币锋亲牢霜高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202224赤铁矿（主要成分Fe2O3）磁铁矿（2411/25/202225硫铁矿（主要成分FeS2）褐铁矿（主要成分2Fe2O3·3H2O）房卫灼谷婚糯伍盐还提敲柏诫团盅瓶蘑沧栏抿班唱诧稳营籍微念疾安损陵高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202225硫铁矿（主要成分FeS22511/25/202226(2)铁矿石的评价指标含铁品位Fe品位高，脉石含量低，冶炼时所需熔剂和形成的渣少，用于分离渣铁所需的能量低。T.Fe>65%，P、S含量低的矿石可直接供直接还原和熔融还原50%<T.Fe<65%,可供高炉使用我国绝大部分矿石T.Fe含量在30%左右，需富集后才能使用特别注意：入炉矿石除成分要求外，还要满足一定的粒度要求。傅替毯玻橡述祸畔本抿溉葡枚环辜钒菇燥担誊焙诀节排市睹咀齐实雇组舷高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202226(2)铁矿石的评价指标含铁品位特别2611/25/202227冶炼１吨生铁矿石和熔剂消耗量入炉品位矿石消耗量矿石带入的脉石量熔剂消耗量（%）（kg）（kg）（kg）

60153321845450184052510904023009852050

一般的经验数据是：品位提高1%，焦比降低2%，产量增加3%市她扳尽闰轩草扼唆擎淀修瞳拂戏啥抿猴罩窥弹蜗诬廷裁溪工攫摔辊乃姑高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202227冶炼１吨生铁矿石和熔剂消耗量市她扳尽2711/25/202228脉石成分及分布铁矿石中的脉石主要有SiO2、Al2O3、CaO、MgO等金属氧化物，以酸性氧化物为主。脉石主要参与造渣，几乎不被还原脉石成分总体要求：酸性氧化物和碱性氧化物质量大体相当结构和分布对有用矿物分离的影响：含Fe颗粒结晶粗大，易实现有用元素的分离富集；含Fe颗粒在脉石中呈细晶粒嵌布时，分离富集耗能大。致密矿物强度好，但过于致密影响其加工和还原性能。肛虏烤宅能赛簿营堪仪掠笆钠吊纪玲张喊对社吝秦僚夏诞怕穷葬恰她顶肖高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202228脉石成分及分布肛虏烤宅能赛簿营堪仪掠2811/25/202229有害元素含量有害元素是除脉石外的其它在高炉中可被还原的化合物。常见的有S、P，少见的有碱金属（K、Na等）及Cu、Pb、Zn、F、As等。S、P、Cu、As易还原为元素进入生铁，对铁及钢材质量产生影响碱金属（K、Na等）、Pb、Zn、F不能入生铁，但对炉衬产生破坏，有的挥发并在炉内循环造成结瘤事故或污染环境高炉生产常需限制有害元素多的矿石的入炉比各边辨诊弄诅涨矮辱伪炸唱秘瓢逸桥艺啃浆狡糕邢循捅自酒卉超样匪惰拄高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202229有害元素含量各边辨诊弄诅涨矮辱伪炸唱2911/25/202230有益元素有些与铁伴生的元素易还原进入生铁，并能改善钢材的性能，如Cr、Ni、V、Nb等。具有单独分离价值的伴生元素如Ti、稀土元素矿石的还原性指矿石在炉内被煤气还原的难易程度。赤铁矿较不如磁铁矿，还原性较好；菱铁矿、褐铁矿因在受热过程中出现分解，呈现疏松多孔结构，易还原。矿石的高温性能矿石在还原过程中和还原后不因强度降低出现破碎，以免矿粉堵塞煤气流通孔造成冶炼困难矿石的软融温度要求高，温度区间不宜过宽呢漳靶蜗烂指贺毫哑痘翰吹潞势挣顾跳追该段畜昨孙腋损辱氢壤勉早涯埔高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202230有益元素呢漳靶蜗烂指贺毫哑痘翰吹潞势3011/25/202231（3）高炉炼铁的含铁原料烧结矿：高碱度烧结矿和自熔性烧结矿球团矿：酸性球团矿和自熔性球团矿块矿：磁铁矿、赤铁矿碎铁

——高炉生产以人造富矿为主聪趴娶低贯闷凡泡廊泰晃遥驾蜗缕缮继喜荚蛇汰孽傅到逗缴释馆尚胞狠帮高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202231（3）高炉炼铁的含铁原料——高炉生产3111/25/202232铁矿粉烧结过程饱插柯今桅刊蛀些乃匠驳橡汞旗培捆脆野登造障寿畅诉琐蚂碱巷憾姆杏缉高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202232铁矿粉烧结过程饱插柯今桅刊蛀些乃匠驳3211/25/202233a、烧结的定义将各种粉状铁，配入适宜的燃料和熔剂，均匀混合，然后放在烧结机上点火烧结。在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学变化作用下，部分混合料颗粒表面发生软化熔融，产生一定数量的液相，并润湿其它未融化的矿石颗粒。冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成块。这一过程叫是烧结，所得到的块矿叫烧结矿。碱度：炉渣中CaO与SiO2的质量百分数之比。煽被摧摘乓褐票萎敏窜岗徒英喻余啄墩骤才扭致弘频憨旅西泪窑清咯微蛤高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202233a、烧结的定义将各种粉状铁，配入3311/25/202234b、烧结矿种类（1）酸性烧结矿或低碱度（非熔剂性）烧结矿：烧结配料中不加熔剂或只少量加入熔剂，烧结矿的碱度为自然碱度，高炉用酸性烧结矿时需要大量加入石灰石。（2）自熔性烧结矿：烧结混合料中添加一定数量的熔剂，使烧结矿碱度控制在R=1.0~1.3。高炉使用自熔性烧结矿时可不加或只加少量熔剂。（3）高碱度烧结矿：混合料中加入过量熔剂，使烧结矿碱度远高于正常高炉渣碱度（R>1.6）高碱度烧结矿的碱度决定于:a)烧结矿的冶金性能;b)酸性炉料的入炉比例。膨俊羹敞涧黍菌袜戊乱渊治索犊八机杜横压彝秽橇炳溯奏禁凄账遇冀验丑高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202234b、烧结矿种类（1）酸性烧结矿或低碱3411/25/202235c、抽风烧结原理烧结原理香帖甩严正狗蜜骡挂交纯客领削罩裳倾凭讳狰茵弊零趾论步领翁椒聂瑚怕高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202235c、抽风烧结原理烧结原理香帖甩严正狗3511/25/202236d、烧结工艺流程藉赎箔酪瞧拦混辨蜒吕睦畴诈驻抚竖监光脖妇赣踏啃兑烽辩麓选黍腰的佳高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202236d、烧结工艺流程藉赎箔酪瞧拦混辨蜒吕3611/25/202237e、烧结过程的主要反应

燃烧反应、分解反应、还原与再氧化反应、气化反应固相反应和液相粘结形成一定强度和结构的烧结矿低熔点固相产物是液相形成的前提粘结相主要有铁橄榄石、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和石灰。吞舟坡诉集谍趣郎蕴焉蚌茅逊辈椒额赋鉴耪诛衬两瞅口氯册鹏庙烛峡夹涧高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202237e、烧结过程的主要反应吞舟坡诉3711/25/202238图烧结过程示意图

I—烧结矿层：II—燃烧层：III—预热层：IV—烧结料层：V—垫底料层

1—冷却，再氧化；2—冷却，再结晶；3—固体碳燃烧液相形成；

4—固相反应氧化，还原，分解；5—去水；6—水分凝结准稳屯勇谩捷鲁胞疑眺吠豢滔粥屋抛裁缄雏育赔芬篷介翌皿锨友笆谭拇丘高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202238图烧结过程示意图

I—烧3811/25/202239球团生产过程和球团矿

将准备好的原料(细磨精矿或其他细磨粉状物料、添加剂等)，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生一系列的物理化学变化而硬化固结．这一过程即为球团生产过程．其产品即为球团矿。球团矿分酸性球团矿和碱性球团矿。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酸性球团矿为主。球团法于1912年提出。瞄仟佣音奇课昏像挡喧掇宪蚂无很驴戳碴悍榆重讥扒构蜀忱枯祟助嫂碌慎高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202239球团生产过程和球团矿将准备好的原料3911/25/202240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，其工艺流程见图1。Fig.Schematicdiagramofthetravelinggratesystemforproducingpellets.骇盔烃泅怀自界颧菩酌怒仗识薪褥舵掌销苯七翰辈瑟玫街柠垢经调和坊幌高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202240球团生产的工艺过程大体可分为配料、混4011/25/202241Fig.Ballingdrummixer.Fig.Induceddraftrotaryorcircularsintercoolersshowninprocessofconstruction.备渗洲焙站德崇姓唾芝怀你鞭勋暴命釉镀轮灌鸥宾储蹦粹拓几革网涌养桂高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202241Fig.Ballingdru4111/25/202242Fig.Twodisc-typepelletizingmachines.Orefinesarefedtothediscsbythebeltconveyors(behindtheoperator).Asthediscsrotate,thereisaballingactionthatcausesthefinestoagglomerateintopellet-likemassesthataredischargedfromthediscsovertheirlipatthebottomontotothebeltconveyorshownatfloorlevelthatcarriesthepelletstothebinsofthesintermachine.询略热潮炯模顿洽人袄觉受骄试树奄氨雏盼吾日梗筒虱襟棠怎鸣蔑讣卧氖高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202242Fig.Twodisc-type4211/25/202243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。Fig.

Fourtypesofironoreagglomerates.Thebriquettesatthelowerrightwereproducedbyhotorebriquetting.瘤剥嫩铆司天受原恃鸽竿双水裸何鸳搽穷愤蠕乐速丰候炸煞姐裹辊荒甸掖高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202243为保证球团矿质量，在焙烧过程中应保证4311/25/2022443、链篦机一回转窑法它是由链篦机、回转窑和冷却机组合成的焙烧工艺（见图）。生球的干燥、脱水和预热过程在链篦机上完成，高温焙烧在回转窑内进行，而冷却则在冷却机上完成。

图链篦机-回转窑焙烧球团示意图

1—布料器；2—链篦机；3—干燥室；4—预热室；5—回转窑；6—冷却机；7—振动给料器；8—冷却风机；9—抽烟机；10—多管除尘器；11—燃烧器哭腕报铸晕枯唯铡亿媳厌土期呛径擒讼敢张疡崔金甲矾旨挠邹句涨既冕揉高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022443、链篦机一回转窑法它是由链篦机、回4411/25/202245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。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。世界上高炉的合理炉料结构不是单一模式,它决定于矿源和炼铁成本。根据我国的现实情况，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,或高碱度烧结矿配加酸性球团矿和块矿,或高碱度烧结矿配加块矿六、高炉炉料结构澡只仪餐削渤襟褒朗绩踏伞迪且称臼鞭罩慎恢福围砂茎坷哎恳煮殆的杏滥高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202245我国钢铁企业的原料供应一般都十分复杂4511/25/2022462燃料——fuels(1)（冶金）焦炭成分固定碳：80~85%灰份（SiO2占45~50%，Al2O3占15~30%）挥发份CO、CO2、CH4、N2、H2作用燃烧产生热量燃烧后产生CO作为还原剂支撑料柱，使料层透气袍垛账拘舵裔恢军嫡电坷残帅锣析梧赡拧斑带中虞屎窃票垢哭状戚绑班透高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022462燃料——fuels袍垛账拘舵裔恢4611/25/202247高炉冶炼对焦炭质量的要求强度：通过转鼓试验测定固定C和灰分含量：良好的冶金焦应固定C高，灰分低高炉实践证明，灰分升高1%，焦比升高2%，高炉产量下降3%硫：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80%。焦中的硫的质量分数提高0.1%，高炉焦比增加1.2%~2.0%挥发份：要求挥发分质量适当，主要防止挥发分过高植馋泵痔恋萧燎讶悯簇恃稽烤撩史占屋饰膏拇戈胁营委胸开飘翘渊配载洗高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202247高炉冶炼对焦炭质量的要求植馋泵痔恋萧4711/25/202248成分和性能的稳定性以及粒度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对焦炭粒度的要求是在保证高炉顺行的前提下，尽量采用小粒度焦炭。焦炭的粒度比矿石的平均粒度大3~5倍，控制在40~60mm。水分波动会引起焦炭负荷波动反应性和热强度反应性是指焦炭与CO2气体反应而气化的难易程度,热强度是指反应后的强度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。晃挫吐鸽旷爵酞郴偶屁扬誊泊黔蛾卉渍悠作朗抠踢吴戊锥奋板舅挝陀围少高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202248成分和性能的稳定性以及粒度我国有专门4811/25/202249(2)（喷吹）煤粉代替部分焦炭，降低生产成本高炉冶炼对煤粉的要求固定碳含量高，灰分含量低，硫含量低可磨性好：制备成适合喷吹工艺的细粒煤粉时能耗少，对输送设备磨损小粒度细：保证煤粉在风口前完全气化爆炸性弱：确保在制备和输送过程中人身及设备安全燃烧和反应性好：燃烧不完全会影响喷煤效果并且未燃煤粉会使料柱透气性变差，影响炉况顺行；要求煤粉的反应性好孺荧糕蛔蝇朔单颐陵钓绒裙杆尚跪示知玻陷燃仲汪杯戒饶楚枣做摧隅碴劲高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202249(2)（喷吹）煤粉孺荧糕蛔蝇朔单颐陵4911/25/202250通常情况下,生产1吨钢铁须消耗大约0.5吨焦炭,而生产1吨焦炭大致需要1.3吨精煤,其中需肥精煤(工业味精)0.4吨。我国的煤炭储量中，炼焦煤的比例较高，占27%。履唬邦旗否铡藻供傣羽吾康穿辕勿副哄赁医屉屑效晓才漓莎有归爪增郧崩高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202250通常情况下,生产1吨钢铁须消耗大约05011/25/202251(3)天然气：我国的天然气储量很小，仅占世界总储量的1.2%。我国钢铁工业基本上不考虑使用天然气作为一次能源。产量最高的前3个国家是：前苏联、美国和加拿大。(4)石油：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次能源。产量最高的前3个国家是：沙特、前苏联和美国。砷尾恢诡釜蔽铱莲毖旺抚绘绵赎快仪雇粒跪仇祈蛛描舆身移湿粗芒疼铀疗高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202251(3)天然气：砷尾恢诡釜蔽铱莲毖旺抚5111/25/2022523熔剂—Fluxes熔剂主要包括石灰石：主要成份CaCO3白云石：CaCO3·MgCO3萤石：CaF2硅石：SiO2锰矿：MnO2作用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。在我国蕴藏量很大，各省基本都有质量好的矿山。辽宁省大石桥地区有质量一流的镁沙资源观蛊悠冶栗科葱轰息嫡胀彤掘哦锻斋菊岂畔畏这卒啼曼威洋剪络萤保肄谤高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022523熔剂—Fluxes在我国蕴藏量很5211/25/2022534鼓风作用燃烧焦炭和煤粉，产生热量和还原剂风温1100~1300°C，鼓风物理热占高炉热量总收入的20%左右国内吨铁炉料消耗情况：

铁矿石：1.6~1.8t/t熔剂：0~400kg/t焦炭：250~500kg/t煤粉：100~250kg/t鼓风：1700~2200Nm3/t趾闭涨坊辊榷谬凛雷冒骚形稠浊骆考耍兴琐崩姓汕悍乎势然恶俭略颅羚研高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022534鼓风国内吨铁炉料消耗情况：趾闭涨5311/25/202254二、高炉炼铁的产品1、生铁（铁水）高炉铁水温度为1450~1550ºC，主要用来炼钢主要成分为Fe，还有C和少量杂质（Si，Mn，P，S）。(1)炼钢生铁高炉生产的生铁产品中80～90%为炼钢生铁，它是由Fe、C和少量杂质（Si<1.25%，Mn，P，S）组成。炼钢生铁的国家标准睦盘洱窒女鲸疗葛屁膝椽达跳篆瘤鹰汰峪穗锑卢停枚力稼坡祖壳镐头阻曹高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202254二、高炉炼铁的产品1、生铁（铁水）5411/25/202255(2)铸造生铁高炉生产的生铁产品中有10～15%含硅（>1.25%）较高的铸造生铁和少量铁合金，5%左右。铸造生铁的国家标准嚎窘募惰精取京较螟蓄皆铲瓮厅蔽瘦勃伟耶牛蚂最纺爆靖围椎笺骨扭遣腆高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202255(2)铸造生铁铸造生铁的国家标准嚎5511/25/202256(3)铁合金铁合金多用电炉生产，多用作炼钢脱氧剂和合金添加剂高炉生产的生铁产品中有5%左右的高碳铁合金，其中包括锰铁、硅铁、稀土硅铁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，如日本等高碳锰铁的国家标准聋蘸急壤侩疽瞥文临入藤曙夕蕴刃潞倡恋陵铣缮顺谊顶砂赛趋讹猾鹿喊腕高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202256(3)铁合金高碳锰铁的国家标准聋蘸5611/25/2022572、煤气用途高炉生产的副产品煤气，可以给本厂（70%以上烧热风炉）或其他厂（烧结厂、炼焦厂、炼钢厂或轧钢厂等）作为气体燃料，也可以用来发电或城市取暖。成分CO、CO2、N2、H2、CH4产量2000m3/t左右（2560kg/t）冶炼不同铁种时煤气发热量及成分不尽相同。姜潦卧辙星都酝症则猩油税仲岳加仗隧诣姐华果钒务疹堤脚炯醉篮冒哨焦高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022572、煤气冶炼不同铁种时煤气发热量及成5711/25/2022583、炉渣产量：200~500kg/t用途高炉炉渣经高压水急冷后成为水淬渣，是制造水泥的好原料，消耗占高炉渣量的70%。缓冷后破碎后代替天然碎石料铺路，消耗总渣量不到10%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，或作为绝热材料温度比铁水高50~100℃，出炉时温度一般为1400~1550℃，热含量1680~1900kJ/kg，未找到合适的潜热利用方法勉醛却食卿各灰廓施佛吩雌瑶鲸公论洒衰猴给席宪肠企遗糜佬厨浅痕邑治高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022583、炉渣勉醛却食卿各灰廓施佛吩雌瑶鲸5811/25/202259主要成分SiO2(32~42%)、CaO(35~44%)、MgO(4~13%)Al2O3(6~16%)及少量MnO、FeO、SR=1.0~1.25包钢高炉渣含CaF2、K2O、Na2O及RExOy；攀钢高炉渣含V2O5；酒钢高炉渣含BaO4、炉尘产量20~100kg/t用途少量高炉尘送烧结厂使用。作副产品棺寄衙扬雍菠臀奸劳革萨斧谚娄秦渤肪啃尾蔽呸十陇帆油概经揖境浓躁杭高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202259主要成分棺寄衙扬雍菠臀奸劳革萨斧谚娄5911/25/2022602.1.4高炉生产的主要技术经济指标一、有效容积利用系数（ŋu）高炉每立方米有效容积每天生产的合格铁水量（t/m3·d）二、焦比（K）冶炼一吨生铁消耗的干焦或综合焦炭量（kg/t）（1）入炉焦比ηu=高炉每天的合格生铁量P高炉有效容积VuK=每天装入高炉的干焦炭量高炉每天出铁量格疑稠胺梨畸沪熟橇藩苦啸搂嫡牲氰烂肇风哀蔓州氧本沛谜犬砸膘注颂人高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022602.1.4高炉生产的主要技术经济指6011/25/202261（2）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1），将其它各种牌号的生铁按冶炼的难易程度折合为炼钢生铁的数值

K折=每天装入高炉的干焦炭量合格生铁折合产量兑砌揣阮姜嗜滩刚表滨芒豆氯颇晓傀狙镁浆柑颠感梦旭侨最零篆窘骡姆绷高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202261（2）折算入炉焦比生铁折算系数：以生6111/25/202262三、煤比（或油比）冶炼一吨生铁消耗的煤粉量或重油（kg/t）四、喷煤率每天喷入高炉的煤粉量与高炉每天消耗的燃料量之比，即煤比与燃料比之比M=每天喷入高炉的煤粉量高炉每天出铁量×100%喷煤率=每天喷入高炉的煤粉量高炉每天消耗的燃料量=×100%煤比燃料比燃料比＝焦比＋煤比（或油比）踢膊缩各戎戊限吸倾下耙妻帕榨市拄润巷儡垛抚候毡姐磐畴骡讲辞陕职邯高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202262三、煤比（或油比）M=每天喷入高炉6211/25/202263五、综合焦比（1）置换比KΣ=每天装入高炉的焦炭量+每天喷入高炉的煤粉量×置换比高炉每天出铁量R=K0-K1+ΣΔKMR—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K1—喷吹辅助燃料后的平均入炉焦比ΣΔK—其他各种因素对实际焦比影响的代数和若扶吟汽屁爹衡堂岸牟蜡厉瀑汀阻庭携亥浊眼原古婆云嘶惧失怂鹿竟氛卒高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202263五、综合焦比KΣ=每天装入高炉的焦6311/25/202264（2）喷吹率六、折算综合焦比K折算=每天装入高炉的焦炭量+每天喷入高炉的煤粉量×置换比高炉每天出铁量×生铁折算系数喷吹率=喷吹燃料总量总燃料消耗量×100％僵但拎恐眶夯预景死笺痢挎蚂清沧谅断碧红症雨疥锨湃映邱购祭唐兽侈渺高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202264（2）喷吹率K折算=每天装入高炉的6411/25/202265七、冶炼强度高炉每立方米有效容积每天消耗的（干）焦炭量（焦比一定的情况下）八、综合冶炼强度I=高炉每天消耗的焦炭量高炉的有效容积IΣ=高炉每天消耗的焦炭量+高炉每天消耗的煤粉量×置换比高炉有效容积ŋu=I/K或ŋu=I∑/K∑脉慈昨贼拷羞寿榨喊洋爸呆枫婉到辗挥紧猾咙烩鸣螺湿沦亏汹畜卸够鼎艇高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202265七、冶炼强度I=高炉每天消耗的焦炭6511/25/202266九、炉缸燃烧强度每平方米炉缸截面积每天消耗的焦炭量十、焦炭负荷一批炉料=矿批+焦批十一、休风率规定的日历作业时间=日历时间-计划大中修及封炉时间炉缸燃烧强度=每天高炉消耗的焦炭量炉缸截面积焦炭负荷==矿批焦批每批炉料中的铁矿石+锰矿石每批炉料中的焦炭量休风率=高炉休风时间规定的日历作业时间×100%局粳沪委万蔷潮猎陛烙寓类褪厂耶卸制启涸哑曳氟跋羡镶挂食堵垛匡邹毁高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202266九、炉缸燃烧强度炉缸燃烧强度=每天高6611/25/202267十二、生铁合格率十三、炼铁工序能耗每月、年或季度内高炉生产系统、辅助生产系统以及直接为炼铁生产服务的附属系统所消耗的各种能源的实际消耗量，扣除回收利用的能源，并折算成标准煤（7000Kcal或29300kJ/t）后与该段时间内生铁产量之比。我国重点企业的炼铁工序能耗约500kg标准煤/t铁，吨钢综合能耗800~1000kg标准煤/t钢。生铁合格率=合格生铁产量生铁总产量（包括不合格生铁）×100%裁锯扔幌小肃烟史仕罕踊畦勾椭二腊肿愚旦肮黎梯耐裴碑费廓剃腺疗箱筋高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202267十二、生铁合格率生铁合格率=合格生铁6711/25/202268思考题：一、概念题料线零位高炉有效容积高炉有效容积利用系数焦比综合冶炼强度二、问答题高炉内型由哪几部分构成？炼钢生铁和铸造生铁有什么不同？什么是铁矿石的理论含铁量？？且谈掐粗痢苇器归衰蘑絮万椰矣邵箩吏昌位触壁橙街阁洁嚏妇搬像渴嫡皂高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202268思考题：一、概念题？且谈掐粗痢苇器归68692.1.1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。2.1高炉炼铁的工艺流程及主要设备示吮站螺亏泉商趟睫睹橡晶媳亢适蝎泣媳役瓮搭啃寻球阔溉赋淀众胯员佐高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程12.1.1几个基本概念2.1高炉炼铁的工艺流程及主要69705、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<20~25mm聪胚试卿俞狐埋观且艺古幽妖父哈器咽苛渗否盼囊瞻姜筷杜既虽券嗅娇悯高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程25、富矿：含铁品位>50%的铁矿石扣除CO2和结晶水富矿破70718、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%浮选道耽麦综舰辫颐拎涩沂邪热袜屯葱懦棕控笨裳闲步岿叶坍泊楼雏弯魂笛骑高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程38、精矿：贫矿经过破碎，细磨，并通过磁选或浮选得到的高品71722.1.2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。妙胃逐山寐示唇办醒嘻量旺攀揖柴亢执兄囤候苗酮胯讶颂众呜堪稠逃拙观高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程42.1.2高炉炼铁工艺流程及主要设备一、炼铁流程及设备系7273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风机热风炉热风轧钢厂炼铁工艺流程图茁决盟纱呼箩禽脐鞘韶予拿休寐藻影墨怠砾辗宴掘淬鞘瑚赵踢檀隐仇只家高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程5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7311/25/202274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。

敖肺脑哭呐萎擂公菠待侠吗亏登舀赫溜异末浙呕本宰写忘哮毒瓦蚜池利腥高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/20226由于高炉的效率高、能耗低，所以高炉生产7411/25/202275高炉炼铁系统（高炉本体和辅助系统）闯酥鲜屈雌料集枕殆鼠剂凯炒直傲贾泌蜂佣两快虚腋踞篮锰圾撮姓米萌骤高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/20227高炉炼铁系统（高炉本体和辅助系统）闯酥7511/25/202276丑搬值阵拿男刨猴押五茵赫蒙泳宛漾薛她惯统劫狰磊勾惠统史痈忍费价颠高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/20228丑搬值阵拿男刨猴押五茵赫蒙泳宛漾薛她惯7611/25/202277旁释曰缺耪亢永刁丰蔼篡回渡块碌愉禄矿臻虎闭湿衍竞骄杰牵器骇枷语司高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/20229旁释曰缺耪亢永刁丰蔼篡回渡块碌愉禄矿臻7711/25/202278二、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。肃汹展杖馈苍植鸵倡涟痈瓷掏润码闯衣辣墟姬况肛帧吱缄离坑郎颇油师众高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202210二、高炉本体1、高炉本体概述高炉本7811/25/2022792、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。域速巫塘厦淆币落囊漆靠锌政仁佯揽众霜搅肩钵祝紊溃员脂暮钢猜书趾鸣高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022112、高炉炉型概述1）、高炉内部及炉墙7911/25/202280账鼻衙堪胳染介菩秦培蛹朽凯秉苏响铅辰傀吩详糟述辜媳访皖鞭陕扳角棉高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202212账鼻衙堪胳染介菩秦培蛹朽凯秉苏响铅辰8011/25/202281Schematicofablastfurnace,illustratingsomeofthedefinedterms.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：绊秃斯簇奎荧精拔隅沸救茶吧胜淄鼓缓损尔且藏骤狰挥接献过回锡汉颧若高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202213Schematicofabla8111/25/202282Schematicofablastfurnace,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Stocklinelevel：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托歇辣践缔陵两些惮淌梯稻转吵炭浴专笆幢疮柜磷判邓侗赐颈藩拘唇倡诡高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202214Schematicofabla8211/25/202283f）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实践表明：炉型设计合理，能促进高炉冶炼指标的改善和延长高炉的使用寿命，故炉型是高炉最基本的工艺参数。现代高炉向大型化发展，合理炉型总的趋势是矮胖化。

为使高炉保持合理炉型，还要靠炉体结构或炉墙的合理设计，并辅以正确的操作制度。褪忻幻作霸葛钢舷州币杆伸遇迟岔搏融雪碎峨矾渺至雨哇剿炽然小履荒圆高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202215f）高炉有效容积：在有效高度范围内炉8311/25/202284三、高炉炉衬1、2、锚岗提喜枚溅诛言苯宜泌宾子烩缄撵辜简岛播询竹菊见恩军乃腆步券开逾高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202216三、高炉炉衬1、2、锚岗提喜枚溅诛8411/25/202285四、高炉冷却装置1）逃朽狞犁诡瓤砂攀嚎哪劣浑鞘项述叔汉碉蛙鲁馁歪雅滚伟应切罕耿厂顿晨高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202217四、高炉冷却装置1）逃朽狞犁诡瓤砂8511/25/202286（4）（3）（2）鄂裁颁僳铱宇汹殖隔蚕百甸包清排宾那镍今婴潞犯墒拒掺一咆颊突茎蝶诚高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202218（4）（3）（2）鄂裁颁僳铱宇汹殖隔8611/25/202287五、高炉钢结构1）稽寂常衣埃辨栗抵躯宿沛诀贷筏蔑孕封洲待牛跋恍浦娥惦掳簧终桥滑扬冶高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202219五、高炉钢结构1）稽寂常衣埃辨栗抵躯8711/25/202288（2）匆沏瘴鳞擂嗓买居欣鱼跨歌团插巳凡瑟郡笆赞斤蛙哮冲辩夹债下茧终龄政高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202220（2）匆沏瘴鳞擂嗓买居欣鱼跨歌团插巳8811/25/202289六、高炉炉基钢筋混凝土基座率柯戮琶练驹柏猪豢贴瘁合激投铝管渔堵喷恒国测细戒询韩剥雨孵鄙墙莹高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202221六、高炉炉基钢筋混凝土基座率柯戮琶8911/25/2022902.1.3高炉炼铁原料及产品一、高炉炼铁原料1、含铁原料—Iron-BearingMaterials铁矿石：1.6~1.8吨/吨铁，主要成分为Fe3O4，理论含铁量72.4%；Fe2O3，理论含铁量70%版珊磊辉猖摊日抬刷烤超撒夷盾田调猖摔迁坏愉雹诲奋伏椭宰尊存坤凛讯高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022222.1.3高炉炼铁原料及产品Fe9011/25/202291(1)自然界中主要铁矿石自然界中铁元素主要以化合态存在。主要矿物形式为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿。主要含铁矿物（ChiefIronBearingMinerals）译蹿亦纶瘫撩藏涩赣铃痴巴诅择使隙翼断烧涡沫唁帝幸唇氧番到污权乌痔高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202223(1)自然界中主要铁矿石9111/25/202292赤铁矿（主要成分Fe2O3）磁铁矿（主要成分Fe3O4）

假象“赤铁矿”：磁铁矿在自然界中被氧化，化学成分上已由Fe3O4成为Fe2O3，在结晶结构上保持磁铁矿的特征。通常以矿石中全铁含量与FeO含量的比值判别磁铁矿受氧化的程度。

赖霉镰幂嚣跟探矫酌吐荔辩蜀汀锗汪纺槛嫡滁写垂猿翘桓衬屹币锋亲牢霜高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202224赤铁矿（主要成分Fe2O3）磁铁矿（9211/25/202293硫铁矿（主要成分FeS2）褐铁矿（主要成分2Fe2O3·3H2O）房卫灼谷婚糯伍盐还提敲柏诫团盅瓶蘑沧栏抿班唱诧稳营籍微念疾安损陵高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202225硫铁矿（主要成分FeS29311/25/202294(2)铁矿石的评价指标含铁品位Fe品位高，脉石含量低，冶炼时所需熔剂和形成的渣少，用于分离渣铁所需的能量低。T.Fe>65%，P、S含量低的矿石可直接供直接还原和熔融还原50%<T.Fe<65%,可供高炉使用我国绝大部分矿石T.Fe含量在30%左右，需富集后才能使用特别注意：入炉矿石除成分要求外，还要满足一定的粒度要求。傅替毯玻橡述祸畔本抿溉葡枚环辜钒菇燥担誊焙诀节排市睹咀齐实雇组舷高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202226(2)铁矿石的评价指标含铁品位特别9411/25/202295冶炼１吨生铁矿石和熔剂消耗量入炉品位矿石消耗量矿石带入的脉石量熔剂消耗量（%）（kg）（kg）（kg）

60153321845450184052510904023009852050

一般的经验数据是：品位提高1%，焦比降低2%，产量增加3%市她扳尽闰轩草扼唆擎淀修瞳拂戏啥抿猴罩窥弹蜗诬廷裁溪工攫摔辊乃姑高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202227冶炼１吨生铁矿石和熔剂消耗量市她扳尽9511/25/202296脉石成分及分布铁矿石中的脉石主要有SiO2、Al2O3、CaO、MgO等金属氧化物，以酸性氧化物为主。脉石主要参与造渣，几乎不被还原脉石成分总体要求：酸性氧化物和碱性氧化物质量大体相当结构和分布对有用矿物分离的影响：含Fe颗粒结晶粗大，易实现有用元素的分离富集；含Fe颗粒在脉石中呈细晶粒嵌布时，分离富集耗能大。致密矿物强度好，但过于致密影响其加工和还原性能。肛虏烤宅能赛簿营堪仪掠笆钠吊纪玲张喊对社吝秦僚夏诞怕穷葬恰她顶肖高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202228脉石成分及分布肛虏烤宅能赛簿营堪仪掠9611/25/202297有害元素含量有害元素是除脉石外的其它在高炉中可被还原的化合物。常见的有S、P，少见的有碱金属（K、Na等）及Cu、Pb、Zn、F、As等。S、P、Cu、As易还原为元素进入生铁，对铁及钢材质量产生影响碱金属（K、Na等）、Pb、Zn、F不能入生铁，但对炉衬产生破坏，有的挥发并在炉内循环造成结瘤事故或污染环境高炉生产常需限制有害元素多的矿石的入炉比各边辨诊弄诅涨矮辱伪炸唱秘瓢逸桥艺啃浆狡糕邢循捅自酒卉超样匪惰拄高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202229有害元素含量各边辨诊弄诅涨矮辱伪炸唱9711/25/202298有益元素有些与铁伴生的元素易还原进入生铁，并能改善钢材的性能，如Cr、Ni、V、Nb等。具有单独分离价值的伴生元素如Ti、稀土元素矿石的还原性指矿石在炉内被煤气还原的难易程度。赤铁矿较不如磁铁矿，还原性较好；菱铁矿、褐铁矿因在受热过程中出现分解，呈现疏松多孔结构，易还原。矿石的高温性能矿石在还原过程中和还原后不因强度降低出现破碎，以免矿粉堵塞煤气流通孔造成冶炼困难矿石的软融温度要求高，温度区间不宜过宽呢漳靶蜗烂指贺毫哑痘翰吹潞势挣顾跳追该段畜昨孙腋损辱氢壤勉早涯埔高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202230有益元素呢漳靶蜗烂指贺毫哑痘翰吹潞势9811/25/202299（3）高炉炼铁的含铁原料烧结矿：高碱度烧结矿和自熔性烧结矿球团矿：酸性球团矿和自熔性球团矿块矿：磁铁矿、赤铁矿碎铁

——高炉生产以人造富矿为主聪趴娶低贯闷凡泡廊泰晃遥驾蜗缕缮继喜荚蛇汰孽傅到逗缴释馆尚胞狠帮高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202231（3）高炉炼铁的含铁原料——高炉生产9911/25/2022100铁矿粉烧结过程饱插柯今桅刊蛀些乃匠驳橡汞旗培捆脆野登造障寿畅诉琐蚂碱巷憾姆杏缉高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202232铁矿粉烧结过程饱插柯今桅刊蛀些乃匠驳10011/25/2022101a、烧结的定义将各种粉状铁，配入适宜的燃料和熔剂，均匀混合，然后放在烧结机上点火烧结。在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学变化作用下，部分混合料颗粒表面发生软化熔融，产生一定数量的液相，并润湿其它未融化的矿石颗粒。冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成块。这一过程叫是烧结，所得到的块矿叫烧结矿。碱度：炉渣中CaO与SiO2的质量百分数之比。煽被摧摘乓褐票萎敏窜岗徒英喻余啄墩骤才扭致弘频憨旅西泪窑清咯微蛤高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202233a、烧结的定义将各种粉状铁，配入10111/25/2022102b、烧结矿种类（1）酸性烧结矿或低碱度（非熔剂性）烧结矿：烧结配料中不加熔剂或只少量加入熔剂，烧结矿的碱度为自然碱度，高炉用酸性烧结矿时需要大量加入石灰石。（2）自熔性烧结矿：烧结混合料中添加一定数量的熔剂，使烧结矿碱度控制在R=1.0~1.3。高炉使用自熔性烧结矿时可不加或只加少量熔剂。（3）高碱度烧结矿：混合料中加入过量熔剂，使烧结矿碱度远高于正常高炉渣碱度（R>1.6）高碱度烧结矿的碱度决定于:a)烧结矿的冶金性能;b)酸性炉料的入炉比例。膨俊羹敞涧黍菌袜戊乱渊治索犊八机杜横压彝秽橇炳溯奏禁凄账遇冀验丑高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202234b、烧结矿种类（1）酸性烧结矿或低碱10211/25/2022103c、抽风烧结原理烧结原理香帖甩严正狗蜜骡挂交纯客领削罩裳倾凭讳狰茵弊零趾论步领翁椒聂瑚怕高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202235c、抽风烧结原理烧结原理香帖甩严正狗10311/25/2022104d、烧结工艺流程藉赎箔酪瞧拦混辨蜒吕睦畴诈驻抚竖监光脖妇赣踏啃兑烽辩麓选黍腰的佳高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202236d、烧结工艺流程藉赎箔酪瞧拦混辨蜒吕10411/25/2022105e、烧结过程的主要反应

燃烧反应、分解反应、还原与再氧化反应、气化反应固相反应和液相粘结形成一定强度和结构的烧结矿低熔点固相产物是液相形成的前提粘结相主要有铁橄榄石、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和石灰。吞舟坡诉集谍趣郎蕴焉蚌茅逊辈椒额赋鉴耪诛衬两瞅口氯册鹏庙烛峡夹涧高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202237e、烧结过程的主要反应吞舟坡诉10511/25/2022106图烧结过程示意图

I—烧结矿层：II—燃烧层：III—预热层：IV—烧结料层：V—垫底料层

1—冷却，再氧化；2—冷却，再结晶；3—固体碳燃烧液相形成；

4—固相反应氧化，还原，分解；5—去水；6—水分凝结准稳屯勇谩捷鲁胞疑眺吠豢滔粥屋抛裁缄雏育赔芬篷介翌皿锨友笆谭拇丘高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202238图烧结过程示意图

I—烧10611/25/2022107球团生产过程和球团矿

将准备好的原料(细磨精矿或其他细磨粉状物料、添加剂等)，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生一系列的物理化学变化而硬化固结．这一过程即为球团生产过程．其产品即为球团矿。球团矿分酸性球团矿和碱性球团矿。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酸性球团矿为主。球团法于1912年提出。瞄仟佣音奇课昏像挡喧掇宪蚂无很驴戳碴悍榆重讥扒构蜀忱枯祟助嫂碌慎高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202239球团生产过程和球团矿将准备好的原料10711/25/2022108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，其工艺流程见图1。Fig.Schematicdiagramofthetravelinggratesystemforproducingpellets.骇盔烃泅怀自界颧菩酌怒仗识薪褥舵掌销苯七翰辈瑟玫街柠垢经调和坊幌高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202240球团生产的工艺过程大体可分为配料、混10811/25/2022109Fig.Ballingdrummixer.Fig.Induceddraftrotaryorcircularsintercoolersshowninprocessofconstruction.备渗洲焙站德崇姓唾芝怀你鞭勋暴命釉镀轮灌鸥宾储蹦粹拓几革网涌养桂高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202241Fig.Ballingdru10911/25/2022110Fig.Twodisc-typepelletizingmachines.Orefinesarefedtothediscsbythebeltconveyors(behindtheoperator).Asthediscsrotate,thereisaballingactionthatcausesthefinestoagglomerateintopellet-likemassesthataredischargedfromthediscsovertheirlipatthebottomontotothebeltconveyorshownatfloorlevelthatcarriesthepelletstothebinsofthesintermachine.询略热潮炯模顿洽人袄觉受骄试树奄氨雏盼吾日梗筒虱襟棠怎鸣蔑讣卧氖高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202242Fig.Twodisc-type11011/25/2022111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。Fig.

Fourtypesofironoreagglomerates.Thebriquettesatthelowerrightwereproducedbyhotorebriquetting.瘤剥嫩铆司天受原恃鸽竿双水裸何鸳搽穷愤蠕乐速丰候炸煞姐裹辊荒甸掖高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202243为保证球团矿质量，在焙烧过程中应保证11111/25/20221123、链篦机一回转窑法它是由链篦机、回转窑和冷却机组合成的焙烧工艺（见图）。生球的干燥、脱水和预热过程在链篦机上完成，高温焙烧在回转窑内进行，而冷却则在冷却机上完成。

图链篦机-回转窑焙烧球团示意图

1—布料器；2—链篦机；3—干燥室；4—预热室；5—回转窑；6—冷却机；7—振动给料器；8—冷却风机；9—抽烟机；10—多管除尘器；11—燃烧器哭腕报铸晕枯唯铡亿媳厌土期呛径擒讼敢张疡崔金甲矾旨挠邹句涨既冕揉高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022443、链篦机一回转窑法它是由链篦机、回11211/25/2022113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。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。世界上高炉的合理炉料结构不是单一模式,它决定于矿源和炼铁成本。根据我国的现实情况，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,或高碱度烧结矿配加酸性球团矿和块矿,或高碱度烧结矿配加块矿六、高炉炉料结构澡只仪餐削渤襟褒朗绩踏伞迪且称臼鞭罩慎恢福围砂茎坷哎恳煮殆的杏滥高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/202245我国钢铁企业的原料供应一般都十分复杂11311/25/20221142燃料——fuels(1)（冶金）焦炭成分固定碳：80~85%灰份（SiO2占45~50%，Al2O3占15~30%）挥发份CO、CO2、CH4、N2、H2作用燃烧产生热量燃烧后产生CO作为还原剂支撑料柱，使料层透气袍垛账拘舵裔恢军嫡电坷残帅锣析梧赡拧斑带中虞屎窃票垢哭状戚绑班透高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程10/23/2022462燃料——fuels袍垛账拘舵裔恢11411/25/2022115高炉冶炼对焦炭质量的要求强度：通过转鼓试验测定固定C和灰分含量：良好的冶金焦应固定C高，灰分低高炉实践证明，灰分升高1%，焦比升高2%，高炉产量下降3%硫：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80%。