我国炼铁工序能耗现状和节能
王维兴 (中国金属学会)
1、钢铁工业能耗现状
据统计，我国钢铁工业能耗占全国能源总耗的16.2%左右，GDP 值占全国3.2%。2011年前5个月重点钢铁企业吨钢综合能耗600.18 kgce/t,比去年同期下降1.01‰
表1 2011年前5个月重点钢铁企业各工序能耗情况单位：kgce/t
说明：〈1〉因国家将电力析标系数从0.404kgce/度调整为
0.1229kgce/度，故造成约17%误差，使能耗指标失去连
续性。
〈2〉2010年全国重点钢铁企业产钢5.40亿吨，比上年同期增长11.09％，但重点大中型企业总能耗2009年度比去
年同期仅增长6.81％，说明全行业为节能做出了贡献。
〈3〉我国有一批企业专业工序能耗达到或接近国际水平。
2011年前5个月度工序能耗较低单位：
烧结工序：湘钢（40.04）。新余（42.16）. 宣钢(42.24)
太钢(45.23) 重钢(46.54) 成钢(46.42) 宝钢八一
(40.79) 衡管(47.00) 三钢(47.18) 武钢（47.86）。
焦化工序: 建龙(61.29) 湘钢（62.83）新余（74.33）柳
钢(82.49) 太钢(82.78) 鞍钢（82.29）沙钢(84.11) 三
明(89.41) 南钢(89.58) 安钢(93.68)武钢(94.69).
炼铁工序:。涟钢(336.77)，宣钢(362.27) 太钢(353.81) 邯钢(364.25)，天铁（370.71），新余(374.98) 国丰(375.69) 冷
水江(382.70)
重钢(383.89) 衡管 (384.04)，日照(384.19) 杭钢(384.33)，建
龙(384.34) 张店(384.88).
〈4〉从表1可看出各企业之间的最高值与最低值工序能耗
水平差距很大,说明我国炼铁系统节能的潜力是很
大的。
〈5〉我国已经掌握相关专业先进的节能工艺、技术、装备、
以及操
作技术。本人认为，不必再向国外购买相关节能技术
装备。目前，
应加大对先进节能技术装备的推广和提高工作力度。
2、炼铁系统节能技术和能源管理
〈1〉节能概念
节能含义：包括减少浪费和增加回收两个部分。
·减少浪费：加强对用能质量和数量的管理。优化用能
结构，减
少物流损失，能源介质的无谓排放等。
·增加回收：大力回收生产过程中产生的二次能源（包
括余压、
余热、余能和煤气等）。
·节能工作目标：提高能源利用效率，降低产品单位能
耗
〈2〉钢铁企业节能工作内容：管理节能、结构节能和技术
节能。
·管理节能：通过对企业实行现代化管理，建立企业的
节能管理
部门和工作制度，重点耗能设备的仪器仪表
配备、完好率、周检率要达90%以上。执行
国家和行业的能源统计规范，实行能源定额
管理。设立企业能源监管机构（能源处或能
源管理中心），最终实现企业的节能目标。
能源管理中心工作内容是：监测、管理和控制、调
整、故障分析诊断，能源平衡等。
如能实现企业能源现代化管理，
就可以实现节约企业总能耗的
５％效果。
·结构节能：调整钢铁工业生产工艺技术结构，可以实
现节能的
效果。如增加炼铁炉料的球团配比，增
加喷煤比采
用连续铸钢工艺和薄板坯连铸工艺，轧
钢坯料热装
工艺均可以实现节能的效果。
2010年重点钢铁企业焦化工序能耗为
105.89kgce/t，喷吹煤粉工序能耗在
20～35kgce/t，高炉多喷吹煤粉，改
变高炉用能结构，少用焦炭。这是炼
铁系统结构优化的中心环节。
烧结工序能耗为52.65kgce/t，球团工序能耗为
29.9kgc多用球团矿，少用烧结，就
可减少炼铁的能耗。球团矿含铁品位
高于烧结矿，还可以实现提高炼铁入
炉矿品位的效果。
连续铸钢工艺比模铸节能25%～50%。
薄板坯连铸连轧工艺比模铸—开坯—热轧节能70%。
连铸坯热装热送和直接轧制可节能35%，实现企业
现在化管理，就可以实现节约企业总能耗的５％效
果。
·技术节能
采用先进的工艺、技术、装备、淘汰落后，可以促进节能
工作。炼铁系统有几百项单项节能技术。本文
只介绍几项重大节能项目。
干法熄焦技术（CDQ）：可回收红焦显热的80%，可降低焦
化工序能耗68kgce/t。同时可提高焦炭质量。
高炉煤气压差发电技术（TKT）：可回收高炉鼓
风能量的士36%，实现吨铁发电机20 ～35度。
采用煤气干法除尘技术之后可提高30%的发电
量。
烧结矿余热回收技术：可降低烧结工序能耗10kg / t.
提高热风温度1000，可降低炼铁焦比8～15kgce/t,高炉
炼铁入炉矿品位提高1%，降低焦比1.5%，产量
提高2.5%,吨铁渣量减少30kg，允许多喷吹煤
粉15kg/t煤粉。
高炉冷风管道进行保温可提高风温9～17℃，
高炉煤气co2含量升高1%，可降低燃料比20kg/t。
生铁含si降低0.1%，可降低焦比4～5kg/t。
3.钢铁企业应重视可燃气体的综合利用
〈1〉我国重点钢铁企业用能结构：
煤炭为69.9%（焦煤和煤粉为47.93%）动力煤为
21.97%
电力为26.4% 石油类为 3.20% 天燃气为
0.5%
〈2〉钢铁企业生产过程中煤气发生量和热值
·钢铁企业生产过程中（不包括动力用煤）所用的煤炭有
34.12%
能值直接转换为可燃煤气（包括：高炉、转炉和焦
炉煤气，这部分可燃气体的能值对于钢铁企业
节能工作有重大影响（因所占比例很大）。科
学、合理、高效地回收和使用这些可燃气体是
企业节能工作的重点。
·煤气性能
表 2 煤气性能
〈3〉钢铁企业煤气使用情况
表3 2010年重点钢铁企业煤气情况
·高煤气发生量大、热值底。采用蓄热式燃烧技术之后，可扩大使用范围。现已有270台蓄热式轧钢加热炉，热风炉采用空气和煤气双预热之后可使用纯烧高炉煤气，实现风温大于1200℃以上。
·焦炉煤气热值高，进行提取H2处理，或生产二甲醚替代汽油。
·目前，我国大多数中小转炉没有回收转炉煤气，不但浪费能源，还污染环境。转炉煤气热值比高炉煤气高一倍以上，应当用于热风炉烧炉，替代焦炉煤气。我国重点钢铁企业转炉煤气平均回收量低（67m3/t），国外工业发达
国在职100m3/t以上，我们应提高回收水平和扩大使用范围。
·钢铁企业使用煤气的原则：
不同质量的煤气要得到优化，科学、合理、经济地使用。最大限度地在本企业内各工序中广泛应用。应当取消企业内烧油（石油类）炉窑，向多买煤少买电，不买油的用能源结构方向发展。提高煤气使用效率（也就是提高能源转化率）。煤气→蒸汽→发电的能源转化率在此30%左右。煤气→燃气轮机→发电的能源转化率在内45%左右。所以，煤气去发电的能源转化率总体上能源转化率
不高，所以，钢铁企业实在内部煤气用不完的条件下，再去建煤气去发电。一些企业仍在烧油，而将煤气去发电，在经济上是不合算的，也是不科学的。高炉煤气产生量大、热值低，用于去发电是有一定的合理性。
4. 降低炼铁燃料比是钢铁联合企业节能工作的重点
钢铁企业用能结构中有80%以上是煤炭。高炉炼铁能耗占钢铁联合企业能源消耗的49.4%.高炉炼铁用能的78%是来自碳素(即焦炭和煤粉)燃烧.所以, 钢铁联合企业高炉燃料比高低是影响企业节能工作成绩的最大因素.
钢铁联合企业节能的思路是首先要实现减量化用能,可充分体现出节能工作从源头抓起. 降低炼铁燃料比是实现企业减量化用能的最大体现.所以说, 降低炼铁燃料比是钢铁联合企业节能工作的重中之重,必须下大力气抓好此项工作.做好此项工作,节能的效果也是最好.对此,钢铁企业节能工作要有清醒的思路.影响炼铁燃料比的因素是很多,可见表4但是,要结合企业具体情况,抓住主要因素.不可胡子眉毛一起抓，才能见成效.
表4 降低炼铁燃料比(煤比+焦比+小块焦比)的因素
4.1.高炉炼铁是以精料为基础.
精料技术水平对炼铁指标的影响率占70%,高炉操作占10%,现代化管理水平占10%,设备作业占5%,外界因素(动力,供应,上下工序等)占5%.所以,降低炼铁燃料比的重点工作是要坚持精料方针.努力提高入炉矿含铁品位是大方向,但是目前是较难.国内外铁矿石的品位在连年下降.目前,影响我国高炉炼铁生产的最大因素是原燃料质量不稳定,致使高炉生产不稳定.这方面应引起炼铁界的重视.
在高冶炼强度、高喷煤比条件下，焦炭质量水平对高炉指标的影响率在35%。在焦炭指标中M10指标对高炉影响最大,波动0.2%，燃料比变化7kg/t..
注意有害杂质含量对高炉生产的影响。
4.2.高风温的作用
高炉炼铁用能，有19%是由热风炉提供的。高风温对降低燃料比是起到积极作用。风温提供100℃，可降低燃料比8~15kg/t..高风温是廉价的能源，是用45%高炉煤气燃烧得来的，是体现企业能源利用效率高的主要内容，是实现低燃料比的主要措施。炼铁企业要为实现高风温，做出不断的努力。目前，我国风温水平与国际先进水平的差距在100℃左右，且热风炉寿命大多数达不到25年。近年来，我国热风温度不断提高，特别是一些2000M3以上容积的高炉，均实现高风温。2011年前5个月风温水平较高的企业有：太钢1219℃，首钢1215℃，宝钢1210℃，天钢1203℃，攀钢1200℃，济源1194℃，三明1188℃，津西1185℃，重钢1181℃，兴澄1178℃。
目前，我国热风炉存在的主要问题是，提供不了高风温，使用不了高风温。这里有设计（结构、选型、用材）、材质、施工、维护、操作等方面的情况。
4.3.追求低燃料比、经济喷煤比、高经济效益
企业存在的最大价值是要实现效益的最大化,而不是单纯追求某个先进指标。企业应当.追求低燃料比。低燃料比关系到企业的成本和能耗。降低燃料比的因素见表 4.要结合企业具体情况，用
生产条件论的观点，找出主要矛盾。对于大多数企业来说，影响燃料比的因素是：精料技术水平（焦炭、矿品位）、风温、高炉操作、设备等。2011年前5个月重点企业燃料比为520kg/t.燃料比较低的企业有：宝钢468kg/t,冶钢469 kg/t,首钢471 kg/t,邯钢478 kg/t,兴澄480 kg/t,太钢489 kg/t,马钢492 kg/t,沙钢493 kg/t,青钢497 kg/t,韶钢和柳钢均为500 kg/t,鞍钢501 kg/t.。２０１１年前５个月与２０１０年相比，燃料比降低较多的企业有：重钢降29 kg/t,邯钢降20kg/t,锡钢降17 kg/t南昌和达钢均降14kg/t,承钢降9 kg/t,敬业和衡管均降8kg/t,首钢、武钢和太钢均降7kg/t,天铁、凌钢、淮特、济源、和石横均降6kg/t。
要追求经济喷煤比。提高喷煤比后，燃料比不再升高，这个喷煤比，就是经济喷煤比。喷煤有较好的经济效益，但不是最高喷煤比，就会有好的经济效益。我们希望采购的煤粉质量要好。煤粉的灰分含量要小于焦炭含量。还希望煤粉的有害杂质含量要低，含碳量要高。这样，煤粉对焦炭的置换比可在１,０以上。要充分发挥出喷煤的优势。要用系统工程的观点去分析。宝钢高炉可以喷260kg/t以上的煤粉，但这时高炉煤气热值要低于800大卡/立方米。炼铁用的碳素能值会有34%转换为煤气。低热值煤气在企业内不好利用。为保证煤气有一点利用价值，宝钢将喷煤比定在200kg/t,左右。在当前原燃料条件下，宝钢追求燃料比（468kg/t），将喷煤比降低到16１kg/t. 2011年前5个月与２０１０年相比，重点企业中有12个企业是通过降低喷煤比，实现降低燃料比,祥见表5.
表5 部分企业燃料比、煤比、风温、矿品位变化情况
上述企业降低燃料比，还有焦炭和烧结矿质量变化、高炉操作等其他因素。
５．建立现代企业管理制度的重要作用
管理和技术是钢铁企业行走的两个轮子，两个轮子运行不同步会使钢铁企业行动来回扭摆，或划弧运动。钢铁企业的现代化企业管理也是一门科学，属于管理学，也有一整套的科学技术内容，
5.1.要实现标准化、规范化、数字化管理。建立健全各项规章制度，有合理的考核办法。用制度管人，消除人为因素的影响。让每个职工充分发挥出积极性、创造性、主动性和约束性。实现企业内该谁管的事，就应谁去管。不出现干部管理的缺位、越位、不到位、失职行为等。
目前，企业出现的干部每天都在忙于事务性工作，主要精力在维持简单再生产，是企业粗放式经营的表现。
5.2.抓好企业技术创新工作
技术创新是企业生存和发展的灵魂。要把企业的主要科技人员放在技术中心，搞技术研究和产品开发。技术中心的科技人员不
能成为生产的救火队。企业在人、财、物等方面要向技术中心倾斜。实现创新技术和新产品是应用一代、使用一代、储存一代。有企业发展的后劲。
5.3.建立企业三总师工作制度
钢铁联合企业应设立总工程师、总会计师、总经济师，分别负责管理企业的技术、生产、财务、经济运行工作。董事长、总经理主要工作是出主意和用好人；抓企业发展规划、产品结构调整、新产品开发等战略性工作。二级管理干部抓战术工作，完成具体年度计划任务，生产运行的调整，各技术经济指标的实现。
充分利用好建立的ERP系统。早7点前，将企业前一天生产指标均能展示出来。在合理范围内的数据为绿色，超过正常值得为红色。大家在企业内部网上均能见到。早调度会，只说出现红字的原因，以及尽快变绿的措施。
5.4.将炼铁系统统一管理
烧结、球团、焦化、炼铁二级单位均由炼铁厂管理。炼铁对原燃料采购应有一定语话权。因为，一切最终考核的目标是炼铁指标和成本。所以，大家均要做好为炼铁服务。可减少二级单位管理干部，也不必在调度会议上当裁判员。
5.5.稳定是生产的灵魂，稳定会出高效益
目前，我国钢铁企业出现的最大问题是，原燃料质量不稳定，高炉生产不稳定。大量工作是在打补丁，采取应急措施，不能按常规组织生产。这样工作，企业的效益也受影响。企业要稳定，先要
原燃料质量和供应数量稳定。企业要建立稳定的原燃料供应基地。与上家有紧密的联系（投资，入股，联营等）。建立有一定规模的原料场。在原料场内对原燃料混均。
生产组织不放卫星，不表扬某个英雄工长，要表扬英雄集体。钢铁企业生产要打团队精神，团结协作，统一目标，不能搞分散主义。不能只表扬降低采购成本，而还要考核高炉指标。这是不科学的。要将技术，经济，管理三结合，用系统工程方法进行具体分析研究，提出一个合理、经济、科学的采购方案。
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。
工序能耗 工序能耗 企业的某一生产环节（生产工序）在统计期内的综合能耗。它根据该工序的能源消耗及能耗工质实物量消耗的统计计量折算成一次能源后进行计算。 当工序有外供二次能源时，则按规定的折算系数折算成一次能源后，从能耗中扣除相应的量。 燃料比高炉采用喷吹煤粉、重油或自然气后，折合每炼一吨生铁所消耗的燃料总量。每吨生铁的喷煤量和喷油量分别称为煤比和油比。此时燃料比即是焦比加煤比加油比。根据喷吹的煤和油置换比的不同，分别折合成焦炭（公斤），再和焦比相加称为综合焦比。燃料比和综合焦比是判别冶炼一吨生铁总燃料消耗量的一个重要指标。
要在降低炼铁燃料比上下功夫 炼铁学理论是：高炉利用系数＝冶炼强度÷燃料比。也就是说，提高利用系数有两个办法。一个是提高冶炼强度，另一个是降低燃料比。我国中小高炉实现高利用系数主要是采用提高冶炼强度的办法。采用配备大风机、大风量操作高炉，进行高冶炼强度生气，来实现高利用系数。这种做法就带来高炉的能耗高。不符合钢铁工业要节能降耗的工作思路，应当予以纠正。目前大型高炉吨铁所消耗的风量在1200m3以下。而一些小高炉的吨铁风耗是在1400m3左右，甚至有大于1500m3的现象。燃烧1kg标准煤要2.5m3的风，鼓风机产生1m3的风要消耗0.85kg标准煤。大风量，高冶炼强度操作炉，燃料比就要升高。所以说小高炉的燃料比要比大高炉高30～50kg/t。 钢铁工业要实现“十一五”期间GDP能耗降低20%，主要工作方向就是要在降低炼铁燃料比上下功夫！因为高炉炼铁工序的能耗要占联合企业总能耗的50%左右。 国际先进水平的炼铁燃料比是在500kg/t以下，领先水平是在450kg/t左右。2007年我国重点钢铁企业高炉炼铁燃料比为529kg/t，最高达到673kg/t。这说明，我国已掌握了先进的高炉炼铁技术，但是炼铁企业发展不平衡，尚有较大的节能潜力。 高炉炼铁的燃料比是：入炉焦比+喷煤比+小块焦比。喷煤比是不计算量换比，这样企业之间进行对比才合理科学。但是，个别企业没有计入小块焦用量，失去了企业的能源平衡。 （1）贯彻精料方针，努力实现原燃料质量的稳定。炼铁精料水平对高炉炼铁技术经济指标的影响率为70%。所以说高炉炼铁要以精料为基础。炼铁精料的技术内容已在第四章详细论述。 （2）要实现高风温。热风带入高炉炼铁的能量占总能量的16%～19%。热风是廉价的能源，应当充分利用。热风温度升高100℃，可降低炼铁燃料比15～25kg/t，提高风口理论燃烧温度60℃，允许多喷煤30kg/t。所以高风温会给高炉炼铁带来多方面效应（包括风温高软焙下降、软熔区间变窄、提高炉料透气性等），应当努力提高风温。 （3）进行脱湿鼓风。将鼓风湿度降到6g/m3并保持稳定会有提高产量、降低焦比的效果。温度降低1%，可降焦比0.9%，增加产量3.2%。鼓风温度降低1g/m3，风口前燃烧温度可提高5～6℃，可允许煤粉1.5～2.0kg/t。 对于暂时不能喷煤的高炉来说，如果要使用高风温，可以通过加湿鼓风，将高风温用上，既可以提高生铁产量，又有降低焦比的作用。因加湿1%鼓风，会使焦比升高4～5kg/t，但是风温升高100℃，下降焦比25kg/t，两数相加后，仍有降低20kg/t焦比的作用。无喷吹使用高风温冶炼会使高炉内理论燃烧温度升高，硅还原加快，高炉顺行变差，加湿鼓风可降低风口前理论燃烧温度。 （4）冶炼强度对炼铁燃料比的影响。生产实践表明，高炉冶炼强度在低于1 05t/m3.d时，提高冶炼强度是可以降低燃料比的。但是在冶炼强度大于1.05t/m3?d时，提高冶炼强度会使燃料比升高，而且在冶炼强度大于1.15t/m3.d 以上时，提高冶炼强度，会使燃烧比大幅升高。所以说，控制冶炼强度在1.05～1.15t/m3.d区间操作高炉，就会取得较低的燃料比。我国大型高炉操作的冶炼强度一般是在1.15t/m3.d以下，而一些小高炉的冶炼强度是在1.50t/m3.d以上。这也是小高炉燃料比高的内在原因。
能耗指标体系的分类 钢铁企业能耗指标主要有吨钢综合能耗、吨钢可比能耗、主要产品的工序能耗、主要产品的实物单耗（如炼铁焦比、炼焦煤耗等）以及产值能耗、增加值能耗等等。能源分析评价指标中，包括企业内部能源加工转换指标和企业损失指标。 按钢铁企业能耗经济技术指标体系可分为： （1）企业级能源技术经济指标：如吨钢综合能耗、万元产值能耗、吨钢耗新水、吨钢电耗、损失率等。 （2）工序级能源技术经济指标：如炼钢工序能耗、炼铁工序能耗等。 （3）耗能设备级能源技术经济指标：加热炉燃耗、高炉焦比、制氧机电耗等。 按钢铁企业能效对标指南中能耗指标体系可分为： （1）综合性指标：如企业级能源消耗总量、工序级能源消耗总量、各类能源介质消耗总量、企业能源亏损量等指标。 （2）单耗性指标：如吨钢综合能耗、企业吨钢可比能耗、工序单位产品能耗。 （3）经济性指标：万元产值能耗、万元增加值能耗等。 2.能耗指标的范围及计算 钢铁制造流程是由多个不同的生产工序组成的，前一道工序的产品为下一道工序的原料，这是钢铁工业的特点，由于其复杂性，因此，统计范围和指标定义必须规范，以便于对标，找出节能潜力，提升企业效益。 （1）吨钢综合能耗范围及计算 综合能耗是规定的耗能体系在一段时间内实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算为标准煤后的总和。 吨钢综合能耗（comprehensive energy consumption ）：吨钢综合能耗是企业生产每吨粗钢所综合消耗的各种能源自耗总量；也就是每生产一吨钢，企业消耗的净能源量。其计算公式为： 吨钢综合能耗=企业钢产量 企业自耗能源量（吨标准煤/吨钢，千克标准煤/吨；tce/t ，kgce/t ） 式中，企业自耗能源量即报告期内企业自耗的全部能源量。统计上报按企业全部耗能量。 企业自耗能源量＝ 企业购入能源量 ± 库存能源增减量 － 外销能源量 ＝ 企业各部位耗能量之和 ＋ 企业能源亏损量 作为行业对标，吨钢综合能耗的统计范围可按照企业生产流程的主体生产工序（包括原料储存、焦化、烧结、球团、炼铁、炼钢、连铸、轧钢、自备电厂、制氧等动力厂）、厂内运输、燃料加工及输送、企业亏损等消耗能源总量，不包括矿石的采、选工序，也不包含炭素、耐火材料、机修、石灰、精制及铁合金等非钢生产工序的能源消耗量。 吨钢综合能耗指标一般不宜于企业之间直接对比，它主要用来考核和分析本企业历年能耗水平的变化，也可作为钢铁联合企业之间对比参考用。
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。
黄金冶炼工艺流程 我国黄金资源储量丰富，分布较广，黄金冶炼方法很多。其中包括常规的冶炼方法和新技术。冶炼方法、工艺的改进，促进了我国黄金工业的发展。目前我。国黄金产量居世界第五位，成为产金大国之一 黄金的冶炼过程一般为: 预处理、浸取、回收、精炼。 1. 黄金冶炼工艺方法分类 1.1 矿石的预处理方法 分为: 焙烧法、化学氧化法、微生物氧化法、其他预处理方法。 1.2 浸取方法浸取分为物理方法、化学方法两大类。其中，物理方法又分为混汞法、浮选法、重选法。化学方法分为氰化法（又分:氰化助浸工艺、堆浸工艺）与非氰化法（又分: 硫脲法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、氯化法、石硫合剂法、硫氰酸盐法、溴化法、碘化法、其他无氰提金法）。 1.3 溶解金的回收方法 分为: 锌置换沉淀法、炭吸附法、离子交换法、其它回收方法。 1.4 精炼方法主要有全湿法，它包括电解法、王水法、液氯法、氯化法、还原法火法、湿法一火法联合法。 2. 矿石的预处理随着金矿的大规模开采，易浸的金矿资源日渐枯竭，难处理金矿将成为今后黄金工业的主要资源。在我国已探明的黄金储量中，有30%为难处理金矿。因此，难处理金矿的预处理方法成为当前黄金工业提金的关键问题。 难处理金矿，通常又称为难浸金矿或顽固金矿，它是指即使经过细磨也不能用常规的氰化法有效地浸出大部分金的矿石。因此，通常所说的难处理金矿是对氰化法而言的。
2.1 焙烧法 焙烧是将砷、锑硫化物分解，使金粒暴露出来，使含碳物质失去活性。它是处理难 浸金矿最经典的方法之一。焙烧法的优点是工艺简单，操作简便，适用性强，缺点是环境污染严重。含金砷黄铁矿一黄铁矿矿石中加石灰石焙烧，可控制砷和硫的污染；加碱焙烧可以有效固定S、As等有毒物质。美国发明的在富氧气氛中氧化焙烧并添加铁化合物使砷等杂质进入非挥发性砷酸盐中，国内研发的用回转窑焙烧脱砷法，哈萨克斯坦研发的用真空脱砷法以及硫化挥发法，微波照射预处理法，俄罗斯研发的球团法等都能有效处理含砷难浸金矿石。 2.2 化学氧化法化学氧化法主要包括常压化学氧化法和加压化学氧化法。 常压化学氧化法是为处理碳质金矿而发展起来的一种方法。常温常压下添加化学试剂进行氧化，如常压加碱氧化，在碱性条件下，将黄铁矿氧化成Fe(SO )，23砷氧化成As(OH)和AsO,后者进一步生成砷酸盐，可以脱除。主要的氧化剂 323 有臭氧、过氧化物、高锰酸盐、氯气、高氯酸盐、次氯酸盐、铁离子和氧等。加压氧化是采用加氧和加热的方法，通过控制化学反应过程来使硫氧化。根据不同的反应过程，可采用酸性或碱性条件。 加压氧化法具有金回收率高(9O% ~98% )、环境污染小、适应面广等优点，处理大多数含砷硫难处理金矿石或金精矿均能取得满意效果。加压氧化包括高压氧化、低压氧化和高温加压氧化。如加压硝酸氧化法，用硝酸将砷和硫氧化成亚砷酸和硫酸，使包裹金充分解离，金的浸出率在95% 以上，缺点是酸耗较高。 2.3 微生物氧化法微生物氧化又称细菌氧化，它是利用细菌氧化矿石中包裹了金的硫化物和砷化物而将金裸露出来的一种预处理方法。目前，细菌浸出可用于处理矿石和精矿，对精矿一般 采用搅拌浸出，对于低品位矿石则多采用堆浸。 所使用的细菌最适宜的是氧化亚铁硫杆菌，目前已在工业上获得应用。氧化亚铁硫
国内外高炉炼铁系统的能耗分析 炼铁系统的能耗占钢铁联合企业总能耗70%， 吨铁产生1.5 tco2, 3.08kgso2, 50mg粉尘, 95%的二恶英, 约350kg/t的炉渣。 1、根据中国钢铁工业协会2007年发布的全国重点钢铁企业有关能耗数据来进行分析，有关人士总结了重点钢铁企业高炉每生产一吨铁的能耗状况： 焦化工序的工序能耗为123.11kgce/t，高炉炼铁入炉焦比为392kg/t。由此得出，冶炼一吨铁水，焦化工序的能源消耗为123.11kgce/t × 0.392t/t = 48.26kgce/t。 烧结工序的工序能耗为55.21kgce/t，高炉炼铁的炉料结构为烧结矿78.28%、球团矿13.91%、块矿7.81%。冶炼一吨铁水需要消耗1.672吨含铁原料，则需要的烧结量为1.672t × 78.28% = 1.3088t。由此得出冶炼一吨铁水，烧结工序的能耗为55.21kgce × 1.3088t = 2.25 kgce/t。 球团工序的工序能耗为33.08kgce/t，冶炼一吨铁水需要球团量为1.672t × 13.91% = 0.2325t。由此得出冶炼一吨铁水，球团工序所消耗的能源为33.08kgce/t × 0.2325t = 7.69kgce/t。 炼铁工序能耗为428.16kgce/t，生产一吨铁水，炼铁系统总能耗为48.26kgce/t（焦化）+ 72.25kgce/t（烧结）+ 7.69kgce/t（球团）+ 426.84kgce/t（炼铁）= 555.04kgce/t。 2、按照上述计算方法，我们计算了2007年一季度宝山钢铁股份公司4号高炉（4747m3）生产一吨铁的能耗：21.81kgce/t（焦化）+ 62.31kgce/t（烧结）+ 4.60kgce/t（球团）+ 381.22kgce/t（炼铁）= 469.94kgce/t。 据了解，国外一些先进的钢铁企业采用高炉炼铁的能耗指标也在不断进步。表1是2005年韩国浦项制铁和光阳厂焦化、烧结等有关能耗指标。 由表可得，2005年浦项制铁焦化工序能耗为129.7kgce/t × 0.4947t/t = 64.16kgce/t，光阳厂为131.9kgce/t × 0.4921t/t = 64.90kgce/t；韩国高炉炼铁矿耗在1.60t/t左右，浦项制铁烧结能耗为1.60 × 76.4% × 66kgce/t = 80.67kgce/t，光阳厂烧结能耗为1.60 × 70.9% ×57.4kgce/t = 65.11kgce/t；韩国球团矿全为进口，暂不记入能耗。最终将各项指标汇总可得，浦项制铁炼铁系统能耗为64.16kgce/t + 80.67kgce/t + 426.5kgce/t = 607.33kgce/t，光阳厂炼铁系统能耗为64.90kgce/t + 65.11kgce/t + 441.1kgce/t = 571.11kgce/t。2005年德国蒂
高炉炼铁工序能耗计算方法 发布时间：2011-9-5 来源：中国钢铁企业网作者：王维兴阅读：【收藏此页】【打印】【复制 网址】【字号：大中小】 【中国钢铁企业网/报道】日前，中国钢铁企业网特邀专家顾问王维兴就高炉炼铁工序能耗计算方法作了以下解析： 1.高炉炼铁工序能耗计算统计范围 原燃料供给：矿槽卸料、称量料斗和计量、料车或皮带上料、仪表显示和控制、照明等用电；空调用电、冬季取暖用蒸汽等能源用量。 高炉本体：焦炭（包括小块焦）、煤粉、电力、蒸汽、压缩空气、氧气、氮气、水（新水、软水等）等。 渣铁处理：炉渣处理用电和水，冲渣水余热要进行回收利用。 鼓风：分电力鼓风或气动鼓风。鼓风能耗一般占炼铁总能耗的10%。1m?风需要用能耗0.030kgce/ m?.正常冶炼条件下，高炉消耗1吨燃料，需要2400m?的风量。 热风炉：要求漏风率≤2%、漏风损失应≤5%、总体热效率≥80%、风温大于1200℃，寿命大于25年。 烧炉用高炉煤气折标煤系数0.1143kgce/m3; 转炉煤气折标煤系数0.2286kgce/m3; 焦炉煤气折标煤系数0.6kgce/m3。 热风炉用电力和其它能源工质：蒸汽、压缩空气、水等。 煤粉喷吹：煤粉制备干燥介质，宜优先采用热风炉废气； 用电力、氮气、蒸汽、压缩空气、空调和采暖用能等。 设计喷煤能力要大于180kg/t. 碾泥：用电力和其它能源工质。 除尘和环保：主要是电力（大企业环境保护用电力占炼铁用电的30%左右）、水等。, 铸铁机：电力、水等。 扣除项目：回收利用的高炉煤气，热值按实际回收量计算； TRT余压发电量（电力0.1229kgce/kwh） 2.炼铁工序能耗计算方法
白云鄂博矿床的物质成分 白云鄂博矿床物质成分极为复杂，已查明有73种元素，170多种矿物。其中，铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿物共近60种，约占总数的35％。主要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。 稀土生产工艺流程图
白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿 强磁中矿、尾矿 稀土精矿 稀土选矿 火法生产线 汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯 风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动 核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机
稀土精矿硫酸法分解(decomposition of rare earth concentrate by suIphuric acid method) 稀土精矿用硫酸处理、生产氯化稀土或其他稀土化合物的稀土精矿分解方法。本法具有对原料适应性强、生产成本低等优点，是稀土精矿工业上常用的分解方法，广泛用于氟碳铈矿精矿、独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。主要有硫酸化焙烧一溶剂萃取法、硫酸分解一复盐沉淀法、氧化焙烧一硫酸浸出法三种工艺。 硫酸化焙烧-溶剂萃取主要用于分解白云鄂博混合型稀土矿精矿生产氯化稀土。白云鄂博混合型稀土矿精矿成分复杂，属于难处理矿，其典型的主要成分(％)为：RE2O350～55，P2.5～3.5，F7～9，Ca7～8，Ba1～4，Fe3～4，ThO2约0.2。精矿中放射性元素钍和铀含量低，冶炼的防护要求不高，适于用硫酸化焙烧法分解。 原理经瘩细的稀土精矿与浓硫酸混合后加热焙烧到423～673K温度时，稀土和钍均生成水溶性的硫酸盐。氟碳铈矿与硫酸的主要反应为： 2REFCO3+3H2SO4=RE2(SO4)3+3HF↑+2CO2+2H2O 独居石与硫酸的主要反应是： 2REPO4+3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4 Th3(PO4)4+6H2SO4=3Th(SO4)2+4H3PO4 铁、钙等杂质也生成相应的硫酸盐。分解产物用精矿质量12倍的水浸出，获得含稀土、铁、磷和钍的硫酸盐溶液。控制不同的焙烧温度、硫酸用量和水浸出的液固比，即可改变分解效果。当硫酸与稀土精矿的量比为1.5～2.5、分解温度503～523K、水浸出液含RE2O350～70g/L时，钍、稀土、磷、铁等同时进入溶液。上述焙烧和浸出条件主要用于独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度413～433K、水浸出溶液含游离硫酸50％时，主要是钍进入溶液，大部分稀土则留在渣中。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度573～623K、水浸出液含RE2O350g/L时，则稀土进入溶液，钍和铁等留在渣中。通过控制焙烧和浸出条件，就可使稀土与主要伴生元素得以初步分离。 工艺过程从稀土精矿到获得氯化稀土，主要经过硫酸化焙烧、浸出除杂质和溶剂萃取转型等过程。 (1)硫酸化焙烧。白云鄂博混合型稀土矿精矿粉与浓硫酸在螺旋混料机内混合后，送入回转窑进行硫酸化焙烧分解。控制进料端(窑尾)炉气温度493～，523K，焙烧分解过程中炉料慢慢移向窑前高温带，氟碳铈矿和独居石与硫酸作用生成可溶性的硫酸稀土。铁、磷、钍等则形成难溶于水的磷酸盐。炉料随着向高温带移动温度不断升高，过量的硫酸逐渐被蒸发掉。当炉料运行到炉气温度为11’73K左右的窑前出料端时，炉料温度达到623K左右，并形成5～10mm的小粒炉料，称为焙烧料，从燃烧室侧端排出。 (2)浸出除杂质。焙烧料含硫酸3％～7％，直接落入水浸槽中溶出稀土，而杂质几乎全部留在渣中与稀土分离。制得纯净的硫酸稀土溶液含RE2O340g/L、Fe0.03～0.05g/L、P约0.005g/L、Th<0.001g/L，酸0.1～0.15mol/L。用此溶液生产氯化稀土。 (3)溶剂萃取转型。用溶剂萃取法使硫酸稀土转变成为氯化稀土的过程。这种工艺已用于取代传统的硫酸复盐沉淀、碱转化等繁琐转型工艺。这是中国在20世纪80年代稀土提取流程的一次重大革新。溶剂萃取转型采用羧酸类(环烷酸、脂肪酸)萃取剂，预先用氨皂化，然后直接从硫酸稀土溶液中萃取稀土离子，稀土负载有机相用含HCl6mol/L溶液反萃稀土，制得氯化稀土溶液。萃取和反萃取过程采用共流萃取(见溶剂革取)方式。萃余液pH为7.5～8.0，含RE2O310mg/L 左右，稀土萃取率超过99％。盐酸反萃液含RE2O3250～270g/L，含游离酸0.1～0.3mol/L。采用减压浓缩方式将反萃液浓缩制成氯化稀土。氯化稀土的主要成分(质量分数ω/％)为：RE2O3约46，Fe0.01，P0.003，Th0.0002，SO42-<0.01，Ca1.25，NH4+1～2。1982年中国用上述流程在甘肃稀土公司建成一条年产氯化稀土约6000t的生产线，经过近十年的生产实践证明，工艺流程稳定、操作简单、经济效益好。
炼铁工艺概述 一、炼铁概述 1、炼铁的目地 现代社会人类对钢材的需求量十分巨大，钢材有其他各种材质所无法取代的，硬度、延展性、稳定性、强度和可加工性，以及取得较容易，产量大等特点。得到了人类的特殊青睐。广泛应用于有人类活动存在的各个领域。已经成为一种不可取代的和不可或缺的基础材料，正是基于这种巨大的社会需求，人类几千年来都在发明发展制造钢材。据估计，2005年中国的钢材产量将达到2.5亿吨以上。制造钢材的过程是庞大而复杂的，所谓的制造钢材就是将自然界中存在的易取得的资源，经过特殊方法制造为人类需求的各种材质、尺寸的钢材，如线、管、板、特型钢等。制造钢材是由许多工序联合完成的，而炼铁是大型钢铁联合企业的中心环节，炼铁是将化合物的铁矿石转化为单质铁的一个过程,设备复杂庞大、技术含量高、工艺复杂。炼铁技术经过几千年的发展,发展为两个大的派别：1 高炉炼铁.；2 直接还原铁。高炉占所有出铁产量的90％以上，直接还原铁技术不成熟。尘铁质量差，因而各国普遍采用的是高炉炼铁。我厂也是采用高炉炼铁，因而直接还原铁不讲。 2、钢铁联合企业工艺流程图 铁矿山 采矿（爆破、粉碎） 矿石 选矿（浮选、磁选） 脉石 白灰精粉 白云石烧结（竖炉、带式烧结机） 煤粉 球团矿，烧结矿 熔剂炼铁焦炭、焦化煤粉 （高炉）（焦炉） 铁水炉渣 增碳剂、灰石、脱氧剂、炼钢（转炉、连铸） 钢坯
线材管材棒材型材 二、炼铁概述 1、炼铁工艺流程图（七大系统） 皮带 放散 铸铁机销售 水冲渣 水渣 销售
新水高压水 井或河流泵站冷却器 【加压、加药、降温】 氧气 空气制氧机 电 变电站设备 蒸汽保温 锅炉或电厂吹扫 保压 空气冲压 空压机制动 吹扫 2、七大系统 1 上料系统矿槽、皮带、筛子、料车、主卷扬、炉顶 2 送风系统风机、放风阀、热风炉、风口 3 渣铁渣铁处理系统开口机、铁罐、铸铁机、天车、堵渣机 4 煤气处理系统重力除尘器、布袋、高压阀组 5 喷煤系统球磨机、中速、喷吹罐、喷枪 6 冷却系统水泵、冷却壁、冷却板、风渣口 7 高炉本体及冶炼炉皮、冷却壁、炉墙 三、高炉冶炼 炉煤 炉料煤气成分煤气温度 料气温度 20℃CO+CO2+N2+H2O+CH4200℃ CO+CO2+N2 CO+N2+H2 O2 +N2 H2O 1800℃ 1500℃2100℃ 2、冶炼原理 方程式 Fe2O3+CO=2FeO+CO2 Fe2O3+C=2FeO+CO Fe2O3+H2=2FeO+H2O Fe3O4+CO=3FeO+CO2 Fe3O4+C=3FeO+CO Fe3O4+H2=3FeO+H2O FeO+CO=Fe+CO2 FeO+C=Fe+CO FeO+H2=Fe+H2O 2C+O2=2CO
高炉炼铁工序能耗计算方法 日前，中国钢铁企业网特邀专家顾问王维兴就高炉炼铁工序能耗计算方法作了以下解析: 1.高炉炼铁工序能耗计算统计范围 原燃料供给:矿槽卸料、称量料斗和计量、料车或皮带上料、仪表显示和控制、照明等用电;空调用电、冬季取暖用蒸汽等能源用量。 高炉本体:焦炭(包括小块焦)、煤粉、电力、蒸汽、压缩空气、氧气、氮气、水(新水、软水等)等。 渣铁处理:炉渣处理用电和水，冲渣水余热要进行回收利用。 鼓风:分电力鼓风或气动鼓风。鼓风能耗一般占炼铁总能耗的10%。1m?风需要用能耗0.030kgce/ m?.正常冶炼条件下，高炉消耗1吨燃料，需要2400m?的风量。 热风炉:要求漏风率?2%、漏风损失应?5%、总体热效率?80%、风温大于1200?，寿命大于25年。 烧炉用高炉煤气折标煤系数0.1143kgce/m?; 转炉煤气折标煤系数0.2286kgce/m?; 焦炉煤气折标煤系数0.6kgce/m?。 热风炉用电力和其它能源工质:蒸汽、压缩空气、水等。 煤粉喷吹:煤粉制备干燥介质，宜优先采用热风炉废气; 用电力、氮气、蒸汽、压缩空气、空调和采暖用能等。 设计喷煤能力要大于180kg/t. 碾泥:用电力和其它能源工质。
除尘和环保:主要是电力(大企业环境保护用电力占炼铁用电的30%左右)、水等。, 铸铁机:电力、水等。 扣除项目:回收利用的高炉煤气，热值按实际回收量计算; TRT余压发电量(电力0.1229kgce/kwh) 2.炼铁工序能耗计算方法 炼铁工序能耗=(C+I+E-R)?T 式中:T-合格生铁产量，铸造铁产量要用折算系数进行计算(见表1); C-焦炭(干全焦,包括小块焦)用量。折热量，28435kJ。标煤量0.9714kgce/t 焦炭. I-喷吹煤折热量，20908kJ ; 折标煤量0.7143kgce/t原煤。 E-加工能耗(煤气、电、耗能工质等)折标煤量: 煤气折标煤系数见热风炉栏目。电力折标煤系数0.1229kgce/kwh.. 耗能工质折标煤系数:氧气0.1796kgce/m?;氮气0.0898 kgce/kwh. 压缩空气0.040 kgce/m?，新水0.257 kgce/kwh 软水0.500 kgce/m?，蒸汽0.12 kgce/kwh. R-回收高炉煤气、电力折热量. 高炉煤气折标煤系数0.1143kgce/Nm? 电力折标煤系数0.1229kgce/kwh。 3.高炉炼铁工序能耗设计指标 2010年国家建设部和质量监督局公布《钢铁企业节能设计规范》(GB50632-2010)中提 出不同容积高炉工序能耗的要求，具体内容如下:
1.3 企业基本情况 新绛县祥益工贸有限公司根据山西省发展和改革委员会(晋发改备案【2007】146号)批文，建设450m3高炉，并配套建设90m3带式烧结机等。 新绛县祥益工贸有限公司位于运城市新绛县煤化工业园区，厂址距新绛县城10km,距离同蒲铁路侯马北货站10km，距大运高速公路出口2.5km，距晋韩高速公路出口3km，交通运输十分便利，地理位置非常优越。 新绛县祥益工贸有限公司占地面积约28万m2，目前拥有职工600余人，其中中层管理人员20人，各类专业技术人员40余人（其中高级技术人员3人，中级技术人员20人），职工队伍稳定，职工素质普遍提高。公司紧紧依托当地丰富的矿产资源优势，艰苦创业，我稳步发展。 新绛县祥益工贸有限公司始终坚持质量第一、信誉为本的宗旨，依靠全体员工团结拼搏、积极开拓、艰苦创业、自强不息的努力，企业迅速发展壮大，为新绛县经济发展做出贡献。 1.4 高炉生产工艺简述 高炉冶炼用的焦炭、含铁原料、溶剂在原料厂和烧结厂加工处理合格后，用皮带机运至料仓贮存使用。 各种炉料在仓下经二次筛分、计量后，按程序由仓下皮带机送到高炉料坑，由料车将炉料至炉顶加入炉内进行冶炼。 高炉冶炼的热源主要来源于焦炭和煤粉的燃烧。各种原料在炉内进行复杂的理化反应，炉内承受着高温高压作用。为此，高炉内要砌耐火材料，并在高温区和重要部位设冷却壁，确保高炉安全生产。 高炉冶炼用风由鼓风机站供给，冷风以热风炉加热后送入高炉。 高炉冶炼主要产品是生铁，副产品为煤气、炉渣、炉尘等。 高炉的铁水用铁水罐拉至铸铁机进行铸铁，或用汽车将铁水罐直接送至铸铁机进行铸铁，或用汽车将铁水罐直接送至炼钢厂进行炼钢。 高炉煤气经除尘、净化后一部分供热风炉烧炉，余下部分供烧结机、喷煤和6000kw发电机组。 高炉炉渣在炉前进行水冲渣，水渣送至建材厂制砖，或送至水泥厂作为制作水泥的原料。 高炉产生的各种原料、重力除尘拉到烧结厂进行配料烧结，煤气除尘的布袋拉到建材厂进行综合利用。 高炉生产工艺流程见图二。 1.6烧结生产工艺简述 90m3烧结机主要包括烧结机及相应配套的原料系统、配料系统、混料系统、破碎、筛分系统、鼓风冷却系统、成品贮存系统以及供风、供水、供电等辅助设施。 该工程主要由生产设施、辅助设施和生活设施三大部分组成，其中生活设施由建设单位同意考虑，故本设计只考虑生产设施和辅助设施。 生产设施包括原料及配料系统，主烧结室、带冷几室、风机房、烟卤，一混合室、二混合室、成品中间仓等。 辅助设施包括原料及配料系统除尘及配套风机，机头除尘室及配套风机、烟卤，机尾布袋出尘室及配套风机、变配电室、水泵房等。 生产设施的总图布置为带冷机室在、主烧结室东西方向布置，除尘室的南侧。原料上料及配料系统布置在主烧机室的东侧，一混合室、二混合室布置在主烧机室的南侧。成品中间仓布置在带冷机室的南侧，距高炉储矿槽100余米，由成品皮带将成品烧结矿送至高炉储矿槽上。 烧结生产工艺流程见图三。 1.8 高炉喷煤生产工艺简述 高炉喷煤配套工程，是节约焦炭、降低高炉炼铁生产成本的重要措施。自从六十年代我国鞍钢、首钢高炉喷煤会的成功以来很快在国内普遍推广应用，并且高炉喷煤在工艺及其相关技术得到了迅速发展。尤其是近几年发展的富氧大喷煤技术（宝钢喷煤煤比打达到≥200kg/Tfe水平）给高炉生产注入县的生机。国内炼铁生产规模不断扩大与高炉生产效率的提高，对焦炭需求量业日趋增加，由于国内
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: 料舛调控阀 炉喉 ?-50012 炉身外壳 炉身< 耐火硅层 ，炉体支杂 炉 /热风管 -140012 环炉热风管 炉腹 -180012 其风咀 一出查口 、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: --- ----- _ _ _ _ _ ---------------------------------------------------- 皆被机 炼钢 煤气清洗 -------- *废水沉淀分隅 早. J I ____ n ___ _□ i 煤气管网 ■ 注*凸策段诊均户咬哽R }jr rp ： / / y^j Hyj j 1 9 u 12 LbJ D 小 5□ ;返矿畋带机] 粉1、 阳t ___________ 〔揪尘等） 制煤粉设番 卜一札收带机 十?尘〔乱料系统} 炉顶彼压站、沏滑站 炉顶高压操作设备 均排压设施 炉顶检修设俯 矿石中间漏斗 I ------- 1 I 豉虬机1* 热说炉 泥地、升口机 ttfttaa 机、炉前脱时 摆动涂嘲、炉甫胃生 高炉冷却没备、炉 换炉、燃烧控制 装置各种阀门. 缠水糟耳、余焦 回收装胃 他冥域车 戡水城车 除尘暴 冲渣 |、财法 消水分用 水沧在 热水泉房 土冷却修 学习领域（课程）标准 学习领域18：炼铁工艺与操作 适用专业：冶金专业 学习领域代码：02043 学时：60 学分：4 制订人： 审核： 《炼铁工艺与操作》学习领域（课程）标准 一、学习领域（课程）综述 （一）学习领域定位 “炼铁工艺与操作”学习领域由施工员岗位及岗位群的“炼铁工艺学”行动领域转化而来，是构成冶金技术专业框架教学计划的专业学习领域之一，其定位见表一： 理》、《机械基础》等学习领域基础上，该学习领域的实践性很强，是学生就业的主要工作领域，对学生毕业后工作具有重要的作用。 （二）设计思路 本学习领域立足于职业能力的培养，从学习领域内容的选择及排序两个方面重构知识和技能。 在学习领域内容的选择上，根据炼铁工岗位及其岗位群“高炉炼铁、设备维护及设计工艺方案”这一典型工作任务对知识和技能的需要，以从业中实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅。以行动为导向，基于工作过程的系统化，构建理论与实践一体化的学习领域内容。以工作任务为载体设计学习情境，每一学习情境都设计为完成一个分部炼铁工作任务，体现一个系统化的完整的工作过程。 在学习领域内容的排序上，遵循认知规律，由易到难地设计学习情境，同时兼顾工作过程的先后顺序。 （三）学习领域（课程）目标 1. 方法能力目标： 培养学生谦虚、好学的能力； 树立学生勤于思考、做事认真的良好作风和良好的职业道德。 熟练掌握高炉炼铁生产工艺，掌握炼铁原料及评价， 掌握高炉炼铁的原理 熟练掌握高炉强化冶炼的途径、方法及途径。 2. 社会能力目标： 培养学生的沟通能力及团队协作精神； 培养学生分析问题、解决问题的能力； 培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风； 培养学生的质量意识、安全意识； 培养学生语言表达能力。 3. 专业（职业）能力目标： 掌握高炉原料及其要求，能够识别、运用原料，具备原料的准备和处理能力； 熟悉高炉冶炼产品及其标准； 掌握高炉冶炼原理，能够选择合理操作制度，进行高炉生产； 掌握炼铁工艺计算和高炉现场操作工艺计算； 根据完成的工作进行资料收集、整理和存档等技术资料整理能力； 通过强化训练，可以考取炼铁工职业资格证书。 二、学习领域（课程）描述 学习领域描述包括学习领域名称、学期、参考学时、学习任务和学习领域目标等，见表二： 表二学习领域的描述 高炉炼铁生产工艺流程简介 [导读]:高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。本专题将详细介绍高炉炼铁生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。 高炉冶炼目的：将矿石中的铁元素提取出来，生产出来的主要产品为铁水。付产品有：水渣、矿渣棉和高炉煤气等。 高炉冶炼原理简介： 高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。 高炉冶炼工艺流程简图： [高炉工艺]高炉冶炼过程: 高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中， 定期从铁口、渣口放出。 高炉冶炼工艺--炉前操作 炼铁厂质量监视和测量过程 一、高炉系统 （一）工艺流程图（图1） 图 1 （二）监视和测量过程： 1.监控入炉原燃料成分：对焦炭、烧结矿、球团矿、块矿、辅料的粒度、水份、含粉率、化学成分及原料配比进行监控。 2.对喷煤的粒度、水份、化学成分进行监控。 3.对铸块尺寸进行监控。 4.对煤气含尘、含水进行监控。 5.对高炉的生铁中含[Si]、[S]及炉渣碱度进行控制，使生铁质量符合标准要求。 （三）工艺参数： 1．高炉炉缸安全容铁量 炉容：380m3、449m3、329m3、402m3。 安全容铁量：112t、144t、97t、116t。 炉缸存铁量接近安全容铁量时禁止放上渣，并采取相应措施，防止事故发生。 2．炉顶温度不大于500℃，气密箱温度不大于70℃。3．风、渣口冷却水压应高出热风压力0.05Mpa，水压下降低于0.1Mpa时高炉应立即组织休风。 4．铁水罐内最高铁水面应低于罐沿300mm。 6．休风时冷风管道及煤气系统应保持正压。 7．打水空料面时，H2含量应不大于6%，并至少每小时测定一次煤气成分。当H2含量大于6%，O2含量大于2%时，应停止回收煤气。 8．高炉热风压力小于0.05Mpa时，必须关闭混风切断阀。9．煤粉水分＜2%，最好在1%以下； 筛分粒度：粒度级＜60μm＜50% 粒度级＜100μm＜80% 粒度级＜500μm＜20% 粒度级＜200μm＜0% 二、竖炉系统 （一）竖炉系统工艺流程图（图2） 图 2 （二）监视和测量过程： 1．监控生球水分、粒度、抗压强度和落下强度。 2．监控和测量球团矿转鼓指数。 3．监控焙烧过程的焙烧时间和温度，燃烧室温度和压力。4．监控球团矿FeO含量。 （三）工艺参数： 1．燃烧室压力≤19000Pa，压力超标，调整时间不超过15分钟。 1．燃烧室温度900℃～1050℃，温度超标，调整时间不超过60分钟。 高炉炼铁能耗与节能分析 发布时间:2008-8-21 来源: 中国钢铁企业网本网专家顾问：王维兴李忠号：大中 小】 核心提示：据统计，2005年我国生产原煤21.9亿吨(居世界第一)，消费21.4亿吨原煤；生产原油1.81亿吨(居世界第六)，消费原油3.0亿吨；生产天然气500亿m3(居世界第十四)，消费500亿m3；全年发电24747亿千瓦时(居世界第二)。 1．我国钢铁工业能耗现状 据统计，2005年我国 生产原煤21.9亿吨(居世界第一)，消费21.4亿吨原煤； 生产原油1.81亿吨(居世界第六)，消费原油3.0亿吨； 生产天然气500亿m3(居世界第十四)，消费500亿m3； 全年发电24747亿千瓦时(居世界第二)。 2005年我国能源消费结构是：煤炭为68.7％，油气为24％，水电+核电为7.3％。 2004年我国钢铁工业能源消耗占全国能源总消费量的15.18％，其能源消费结构是：煤炭69.9％，石油类3.2％，天然气0.5％，电力26.4％。 2．钢铁工业节能情况 按不变价格计算，2005年我国万元GDP能耗比1980年下降64％。改革开放以来，累积节约和少用超过10亿吨标准煤，以能源消费翻一番支持了GDP值翻两番。 1980～2005年，我国大中型钢铁企业吨钢可比能耗从1285Kgce／t降到714Kgce／t，节约571Kgce／t，降低了44.43％。这说明，我国钢铁工业的节能步伐是与我国经济发展中的节能力度是同步进行，也说明了钢铁工业节能工作取得巨大成绩。 据统计2006年前三季度，全国产钢3.08亿吨，比上年度同期增长18.49％，但全国重点大中型钢铁企业总能耗为14535万吨标煤，比上年度降低6.8％。这说明，我国钢铁工业节能工作还在深化发展。 2000年，工业发达国家吨钢可比能耗平均值在642Kgce／t。2005年，我国重点大中型钢铁企业吨钢可比能耗值为714Kgce／t。经对比分析可看出，我国钢铁工业的能耗水平与工业发达国家相比，尚高出11.2％。 3．我国钢铁工业各工序能耗情况 熔炼工艺流程及简介 1 熔炼炉生产概况 熔炼炉是制铁工艺流程的主体，它是由耐火砖砌筑的竖立圆筒炉体，外壳钢枝制作，外壳与耐火砖之间有冷却设备，我公司450m3熔炼炉冷却壁共有348块，共分12层冷却壁；一层冷却板；1-3层为光板冷却壁、材质耐热铸铁冷却壁；4-12层为镶砖冷却壁材质是铁素体球墨铸铁冷却壁；6-7层冷却壁之间有一层冷却板，炉喉有18块水冷炉喉钢砖，炉缸有一个铁口、2个渣口、14个风口；从其上部装入矿石，熔剂和燃料向下运动，下部鼓入被加热的空气。熔炼炉生产的主要产品是生铁，副产品有炉渣和煤气，炉渣可用来制作水泥，保温材料、建筑材料和肥料，煤气可以做为燃料供给各用户。 1.1熔炼炉生产的主要工艺过程： 1.1.1供料 熔炼炉冶炼用的主要原燃料：块矿、烧结矿、石灰石、焦炭，有K1、J1皮带机把原燃料送到1#转运站，经K2、J2皮带机、分料车运到指定的矿槽。 1.1.2上料 由料仓输出的原料，燃料和熔剂，经仓下给料机、振动筛、经筛分、称量后，用料车按一定比例一批一批有序地送到熔炼炉炉顶，并卸入炉顶受料斗。 1.1.3装料 炉顶装料设备的任务就是把提升到炉顶的炉料，按一定的工作制度装入熔炼炉炉喉。 1.1.4冶炼 熔炼炉冶炼主要是还原过程，把铁氧化物还原成含有碳、硅、锰、硫、磷、镍、铬等杂质的铁合金。由鼓风机连续不断地把冷风送到热风炉加热到1100~1250℃，再通过炉缸周围的风口进入熔炼炉，由炉顶加入的焦炭和风口鼓入的热空气燃烧燃料，产生大量的煤气和热量，使矿石源源不断地熔化还原，产生的铁水和熔渣贮存在熔炼炉炉缸内，定期地由铁口和渣口排出。 1.1.5产品处理 在渣铁处理中，出铁前先从渣口放出溶渣，流入冲渣沟进行粒化后，以脱水器脱水，有皮带运到渣仓。设有一个应急用干渣坑，出铁时，用液压开口机打开铁口，使铁水流入铁水罐车运到铸铁机铸成铁块，出完铁后用液压泥炮把铁口堵上。 经熔炼炉顶部导出的煤气通过重力除尘器、布袋除尘过滤后，经调压阀组调压后输往各煤气用户使用，从重力除尘器、布袋除尘器排出的炉尘，经过处理回收运往焙烧厂作为烧结原料。炼铁工艺与操作讲述
高炉炼铁生产工艺流程简介
炼铁工艺流程图
高炉炼铁能耗与节能分析
炼铁工艺流程图描述
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