非高炉炼铁技术概述
摘要：随着焦煤资源日益减少，高炉炼铁技术发展受到限制，非高炉炼铁成为了日益关注的冶炼技术。文章阐述了非高炉炼铁技术的发展现状、分类，工艺流程及特点，同时展望了其未来的发展前景。
关键词：非高炉炼铁直接还原熔融还原非焦煤
一、引言
目前，生铁主要来源于高炉冶炼产品，高炉炼铁技术成熟，具有工艺简单，产量高，生产效率大等优点。但其必须依赖焦煤，而且其流程长，污染大，设备复杂。因此，世界各国学者逐渐着手研究和改进非高炉炼铁技术。
二、非高炉炼铁工艺
非高炉炼铁是指以铁矿石为原料并使用高炉以外的冶炼技术生产铁产品的方法。在当今焦煤资源缺乏，非焦煤资源丰富的情况下，非高炉炼铁以非焦煤为能源，不但环保，而且省去了烧结、球团等工序，缩短了流程。因此非高炉炼铁一直被认为是一种环保节能、投资小、生产成本低的生产工艺。非高炉炼铁可分为直接还原炼铁工艺和熔融还原炼铁工艺两种。
1.直接还原炼铁工艺
直接还原炼铁工艺是一种以天然气、煤气、非焦煤粉为能源和还原剂，在铁矿石软化温度下，将铁矿石中铁氧化物还原成铁的生产工艺。据统计直接还原冶炼工艺多达40余种，大部分已经实现
年产量500万吨高炉炼铁车间设计毕业论文 目录 1 绪论 1.1 高炉炼铁的任务及工艺流程 (8) 1.2 高炉生产的特点及优点 (9) 1.3 设计原则和指导思想 (9) 2炼铁工艺计算 2.1 配料计算 (10) 2.2 物料平衡计算 (12) 2.3 热平衡计算 (15) 3高炉本体 3.1 高炉炉型 (19) 3.2 高炉炉衬 (20) 3.3 炉体冷却方式 (21) 3.4 冷却系统 (24) 3.5 高炉钢结构及高炉基础 (25) 4 炉顶装料制度 4.1 并罐式无钟炉顶装料设备 (29) 4.2 均压装置 (31) 4.3 探料尺 (32) 5 供料系统 5.1 矿槽、焦槽容积与数量的确定 (33) 5.2 筛分 (33) 5.3上料系统 (33) 5.4 贮矿槽下运输称量 (34)
6送风系统 6.1 鼓风机的选择 (35) 6.2 热风炉的结构 (35) 6.3 热风炉常用耐火材料 (37) 6.4 燃烧器及送风制度的选择 (37) 6.5 热风炉主要管道直径的选定 (37) 7.渣铁处理系统 7.1 风口平台及出铁场 (39) 7.2 炉前设备 (39) 7.3 炉渣处理 (41) 8 煤气除尘系统 8.1 除尘设备及原理 (44) 8.2 有关设备 (45) 8.3 重力除尘器 (45) 9 喷吹设备 9.1 设计为喷吹煤粉 (47) 9.2 高炉喷煤设备 (48) 10车间布置形式 10.1 车间布置 (50) 10.2 本设计车间平面布置形式 (50) 结束语 (52) 参考文献 (53)
1 绪论 1.1 高炉炼铁的任务及工艺流程 高炉炼铁的任务是用还原剂（焦炭、煤粉）在高温条件下将铁矿石或含铁原料还原成液态生铁的过程。高炉生产要求以最小的投入获得最大的产出，即做到高产、优质、低耗、有良好的经济效益。 高炉生产时借助高炉本体和其辅助设备来完成的。高炉本体是冶炼生铁的主体设备，它是由耐火材料砌筑的竖立式圆筒形炉体，最外层是由钢板制成的炉壳，在炉壳和耐火材料之间有冷却设备。要完成高炉炼铁生产，除高炉本体外，还必须有其他附属系统的配合，其生产工艺流程如图1-1所示。 图1-1 高炉炼铁生产工艺流程 1—矿石输送皮带机；2—称量漏斗；3—贮矿槽；4—焦炭输送皮带机；5—给料机； 6—焦粉输带机；7—焦粉仓；8—贮焦槽；9—电除尘器；10—调节阀；11—文氏管除尘器；12—净煤气放散管；13—下降管；14—重力除尘器；15—上料皮带机；16—焦炭称量漏斗；17—矿石称量漏斗；18—冷风管；19—烟道；20—蓄热室；21—热风主管；22—燃烧室； 23—煤气主管；24—混风管；25—烟筒。 （1）供料系统。包括贮矿槽、贮焦、称量与筛分等一系列设备，其任务是将
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。
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。
（2012届） 专科毕业设计（论文）资料 湖南工业大学教务处
本次设计是根据娄底地区设计年产量为480万吨的高炉炼铁车间，该地区矿藏丰富，水资源充沛，交通发达，设计炼铁车间比较合理。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、、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H 2 造外，绝大部分是作为炼钢原料。虽然现在高炉并不是以后炼钢的发展趋势，但高炉冶金是获得生铁的重要手段。它是以铁矿石是为原料，焦炭煤粉作为燃料和还原剂，在高炉内通过燃料燃烧，氧化物中铁元素的还原以及非铁氧化物造渣等一系列复杂的物理化学过程。随着冶金技术的不断发展，对其冶炼的关键设备——“高炉”。也有了越来越严格的要求。高效率、高质量、高寿命、低能耗、低污染——是本次设计所追求的目标。 在本次设计中翻阅了大量的参考文献，相当于又系统的学习了一遍高炉的有关知识，是对高炉发展的新的具体认识和总结，是本人三年专业知识学习的一个促进过程。本次设计中得到了王建丽老师的悉心指导和帮助，本人表示非常的感谢。然而，由于本人水平有限，设计中难免有不足和纰漏之处。望各位给予指正。
第一章绪论 (1) 1.1 高炉炼铁任务及工艺流程 (1) 1.2 高炉生产的特点及优点 (2) 1.3 设计原则和指导思想 (2) 1.4 厂址及建厂条件论证 (3) 第二章炼铁工艺计算 (4) 2.1 配料计算 (4) 2.2 根据铁平衡求铁矿石需要量 (6) 2.3 渣量及炉渣成分计算 (6) 2.4 物料平衡计算 (7) 2.5 热平衡计算 (8) 第三章高炉本体 (14) 3.1 高炉炉型 (14) 3.2 高炉炉衬 (16) 3.3 炉体冷却方式 (16) 3.4 冷却系统 (19) 3.5 高炉钢结构及高炉基础 (20) 第四章炉顶装料系统 (23) 4.1 串罐式无钟炉顶装料设备 (23) 4.2 串罐式无钟炉顶的特点 (25) 第五章供料系统 (26) 5.1 高炉供料系统 (26) 5.2 储矿（焦）槽及其主要设备 (27)
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
高炉炼铁论文 时间：2010-11-12 08:12:40|浏览：112次|评论：0条 [收藏] [评论] [进入论坛] 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… 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 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、燃料运进和产品输出，还需要消耗大量的水、风、电气，生产规模及吞吐量如此之大，是其他企业不可比拟的。 1.2加入世贸对我国钢铁经济的影响 钢铁工业是人类社会活动中占有着极其重要的地位，对发展国民经济起着极其重要的作用。无论工业、农业、交通、建筑及国防均离不开钢铁。一个国家的钢铁生产水平，就直接反映了这个国家的科学技术发展和人民的生活水平。那么自中国加入世贸组织之后，自2001年底以来，全球钢铁价格已上涨2倍，提升了该行业的盈利水平。同期，由所有上市钢铁公司股价构成的全球钢铁股价格综合指数，表现超过所有上市公司平均股价表现近4倍。2003年，中国钢铁净进口量(进口减去出口)约为3500万吨。但今年，预计中国钢铁净出口量大约为5000万吨。假设这种趋势持续下去，中国钢铁公司出口量的上升，的确有可能影响全球钢铁行业的前景。中国从2006 年开始，从钢净进口国转变为净出口国，2007 年中国粗钢净出口量占中国粗钢产量的11.27%，占全球除中国外粗钢产量的6.47%。今年9 月受美国金融危机的影响，国内钢材出口量减少为667 万吨，较8 月份高点回落101 万吨。奥巴马上台后誓言要实施自己的金融新政，力争让美国经济在任期内重新好转。而积极的新政，无疑也会为中国钢铁出口带来新的消费希望。 1.3唐钢不锈钢高炉的情况介绍 唐钢不锈钢高炉现共有四座炼铁高炉分别有两座450t、两座550t高炉炼铁设备，其中两座550t高炉是由唐钢设计院主持设计的。不锈钢高炉现今以持续使用五年以上，日产量高，出铁效率高，并且在三号高炉中使用了TRT自动化控制系统，使得在随后的生产过程中，高炉出铁高效化，自动化迈进。 2唐钢不锈钢扩大生产规模化的可行性研究 2.1唐钢不锈钢生产规模能力
万方数据
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非高炉炼铁工艺发展现状 作者：王振智 作者单位：中冶天工上海十三冶建设有限公司设备安装分公司,上海,201900 刊名： 中国高新技术企业 英文刊名：CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 年，卷(期)：2011(2) 参考文献(7条) 1.王保利发展直接还原铁是解决废钢资源短缺的有效途径 1998(02) 2.钱晖;周渝生HYL-III直接还原技术[期刊论文]-世界钢铁 2005(01) 3.Oehlberg R J;Arthur G.McKee FIOR process for direct reduction of iron ore 1974(04) 4.阴继翔煤基直接还原技术的发展[期刊论文]-太原理工大学学报 2000(03) 5.Borl é e J;Steyls D;Colin R COMET:a coal-based process for the production of high quality DRI from iron ore fines 1999(03) 6.余琨原矿原煤冶炼-21世纪与高炉竞争的炼铁方式[期刊论文]-东北大学学报(自然科学版) 1998(04) 7.徐国群Corex技术的最新发展与发展前景[期刊论文]-炼铁 2004(23) 本文读者也读过(7条) 1.宁振.郑志强.NING Zhen.ZHENG Zhiqiang浅谈非高炉冶炼技术的发展前景[期刊论文]-科技传播2011(11) 2.崔胜楠.杨吉春对非高炉炼铁技术发展现状的综述[期刊论文]-科技信息2011(6) 3.唐恩.周强.翟兴华.阮建波适合我国发展的非高炉炼铁技术[期刊论文]-炼铁2007,26(4) 4.储满生.赵庆杰.CHU Man-sheng.ZHAO Qing-jie中国发展非高炉炼铁的现状及展望[期刊论文]-中国冶金2008,18(9) 5.庞建明.郭培民.赵沛.Pang Jianming.Guo Peimin.Zhao Pei煤基直接还原炼铁技术分析[期刊论文]-鞍钢技术2011(3) 6.花皑.崔于飞.吴培珍.李可卿.HUA Ai.CUI Yu-fei.WU Pei-zhen.LI Ke-qing直接还原铁的制造工艺及设备[期刊论文]-工业加热2011,40(1) 7.周渝生.钱晖.张友平.冯华堂非高炉炼铁技术的发展方向和策略[期刊论文]-世界钢铁2009,9(1) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/3b12072558.html,/Periodical_zggxjsqy201102025.aspx
年产530万吨生铁的高炉炼铁车间工艺 设计毕业论文 目录 前言 (1) 1 高炉配料计算 (2) 1.1原始资料 (2) 1.1.1 矿石的选配 (4) 1.2原始资料的整理 (4) 1.3冶炼条件的确定 (4) 1.4物料平衡 (11) 1.4.1 根据碳平衡计算风量 (11) 1.4.2 煤气的成分和数量计算 (13) 1.4.3物料平衡表的编制 (15) 1.5热平衡 (16) 1.5.1 计算热量收入项 (16) 1.5.2 计算热量支出项 (18) 1.5.3 列出热量平衡表 (21) 1.5.4 高炉热工指标的分析 (22) 2 高炉本体设计 (23) 2.1高炉内型相关计算 (23) 2.2高炉内衬设计 (26) 2.2.1炉底 (26) 2.2.2炉缸 (27) 2.2.3炉腹 (27) 2.2.4炉腰 (28) 2.2.5炉身 (28) 2.3高炉炉壳和高炉基础 (32) 2.4炉体设备 (35) 2.4.1 炉体冷却设备 (35)
2.4.3 铁口套 (36) 2.4.4炉喉钢砖 (36) 2.4.5 炉顶保护板 (36) 3 料运系统计算及装料布料设备 (37) 3.1贮矿槽 (37) 3.1.1 平面布置 (37) 3.1.2 槽上运输方式 (37) 3.1.3 储矿槽工艺参数 (37) 3.1.4 槽下供料 (37) 3.2料坑设备 (38) 3.3碎焦运送设施 (39) 3.4上料设备 (39) 4 高炉鼓风机的选择 (40) 4.1高炉鼓风量及鼓风压力的确定 (40) 4.1.1 高炉入炉风量 (40) 4.1.2 鼓风机出口风量 (40) 4.1.3 高炉鼓风压力 (41) 4.2高炉鼓风机能力的确定 (41) 4.2.1 大气状况对高炉鼓风的影响 (41) 4.2.2 鼓风机工况的计算 (42) 4.3高炉鼓风机的工艺过程 (43) 5 热风炉 (44) 5.1计算的原始数据 (44) 5.2燃烧计算 (45) 5.2.1 煤气成分换算 (45) 5.2.2 煤气发热值计算 (45) 5.2.3 燃烧1标米3煤气的空气需要量 (46) 5.2.4燃烧1标米3煤气生成的烟气量百分组成 (46) 5.2.5理论燃烧温度和实际燃烧温度计算 (47) 5.3热平衡计算 (50) 5.3.1 计算鼓风从80℃提高到1200℃所增加的热含量 (50)
〈〉 0引言 富氧喷煤技术在我国高炉生产中应用较为普 遍[1-2]。高炉操作中，提高鼓风富氧量能够富化鼓风 的氧含量，进而提高风口前煤粉的燃烧率，提高煤 粉的置换比，降低焦比及铁前成本。同时，还可以解 产量点。根据理论燃烧温度计算方法可知，富氧和 喷煤对高炉冶炼过程的影响是相反的，两者之间可 以优势互补，所以在调整富氧率时也要相应调整喷 煤才能保证高炉稳定顺行；富氧率增加后，煤气量 减少，上部热交换区域扩大，炉顶温度降低，当温度 降到结露温度将会影响高炉除尘系统的正常运行。 1.1富氧率与吨铁氧量 根据已有的研究结果可知，一般来说富氧率在 一定范围内的时候鼓风中富氧率每提高1%，铁水 产量可以提高2.5%耀3%[3-4]。但是富氧率和高炉铁水 产量存在一个相关的关系，可以实现产量和富氧利 用的最佳比例，因此有必要寻找到最佳的富氧和产 量对比关系，用来指导高炉的日常生产，从而优化 高炉生产的经济指标。 吨铁氧量的计算： q=Q t（1） 式中，Q为每天高炉的富氧流量，m3；t为铁水日产 浅析富氧对高炉炼铁的影响 郭晓鹏 （德龙钢铁有限公司，河北邢台054009） [摘要]根据高炉物料平衡和热平衡，计算出高炉冶炼过程中，富氧率对高炉产量、顶温的影响，富氧、煤比与理论燃烧温度的关系，得出随着富氧率的增加，顶温逐渐降低，煤比逐渐升高；富氧率和铁水产量关系存在缓变区域，最高值对应的最佳富氧率值为4.2%。 [关键词]高炉；富氧；顶温；理论燃烧温度；煤比 Brief Analysis on the Effect of Oxygen Enrichment on Ironmaking GUO Xiao-peng （Delong Iron and Steel Co.,Ltd.,HEBEI054009） Abstract According to the relationship of material balance and heat balance of blast furnace,the effect of oxygen enrichment rate on blast furnace output and the temperature at the furnace throat and the the relationship of oxygen enrichment,coal ratio and theoretical combustion temperature in ironmaking are calculated.The results show that the temperature at the furnace throat gradually decreases and the coal ratio gradually increases with the oxygen enrichment rate increase,The relationship between oxygen enrichment rate and molten iron output has a slow change region,and the best oxygen enrichment rate corresponding to the highest value is4.2%. Key words blast furnace，oxygen enrichment，top temperature，theoretical combustion temperature，coal ratio DOI:10.3969/j.issn.1006-110X.2019.01.003 从事财务方面的研究工作。 18 --
高炉炼铁设备技术研究毕业论文 第一章文献综述 1.1 炼铁行业概述 钢铁工业在过去的100多年里进行了快速发展，无论是在设备还是技术上都取得了重大的进步，但也存在这很大的缺陷，比如污染严重，矿石利用率低，严重耗能等等的问题。在近些年里钢铁行业的重要性有了不小的下降，更为严重的是钢铁行业现在已经处于一个微利甚至是负利的产业，所以现在急需要我们的生产工作者更加努力，提高钢铁行业的技术进而扭转这一不利的局面。 我国钢铁工业现状如下[1]：行业集中度低, 生产专业化程度低, 尚不能达到规模经济, 在一定的程度上限制了我国钢业的竞争力，结构不合理,企业平均技术装备水平低,产业升级和任务技术改造非常艰巨。我国钢铁企业不注重新技术新产品的开发利用，和国外一些企业形成了鲜明的对比。钢铁产品质量有待进一步提高。我国钢铁产品的实物质量水平比国外先进水平相比还有一段距离; 我国钢材产品销售服务水平较低。钢材产品销售服务和产品的质量是提高产品竞争力的重要方面; 我国钢铁行业的信息迟缓，企业与企业间相互恶意压价竞争，而且没有一个统一的部门进行指导和规，导致了现在我们钢铁行业的严重被动局面,加工服务中心基本上处于空白，而且我国的钢铁企业目光仅仅局限于国，在国际上的竞争力不足，所以现在我国钢铁行业处于一个极为不利的局面，急需要一些措施来改变。 目前我国钢铁业产能过剩，严重超出了需求量，在2008年我国生铁产量已经到达4.6944亿t比去年度增长15. 19%,其增加幅度低于钢产量同期增加幅度,占剧全世界钢铁总产量的49.74%。2007年全国重点钢铁企业产铁3. 69亿t，同去年的产量比增长了13.74%,其他非重点钢铁企业产量1.20亿t，增长19.60%。2008年上半年我国产铁量2.4642亿t，与去年相比增加了 7.89%,但发展势头降低了。预计, 2008年我国钢产量达到5.2亿t,生铁产量将达到4.9亿t。2009年产铁5.43亿吨，占世界总产量的60.53%，2010年前十个月我国铁产4.96亿吨，比上年同期增长8.27%。高炉生产技术取得了很大的的进步，但随之而来的问题也是不少的，如钢铁产能过剩，钢铁质量不达标，钢铁
2011.01 57 摘要： 文章阐述了非高炉炼铁技术的发展现状及分类，并对主要工艺流程法作了较为详细的介绍，并对各种工艺流程的特点进行了分析，展望了非高炉炼铁技术在新世纪的发展前 景。 关键词： 非高炉炼铁；直接还原；熔融还原；二步法熔融还原；转底炉法中图分类号： TF557 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）03-0057-02非高炉炼铁工艺发展现状 王振智 （中冶天工上海十三冶建设有限公司设备安装分公司，上海 201900） 高炉炼铁发展至今，因其必须使用储量有限的焦炭为主要燃料，需要以一定粒径的块状铁矿石入炉冶炼等原因，面临着能源、环境、投资等方面的困扰。近几十年来世界各国的冶金工作者们一直致力于研究和改进各种非高炉炼铁技术。 一、非高炉炼铁生产工艺技术 直接还原和熔融还原是两种最主要的非高炉炼铁思路，他们较高炉炼铁具有更多的优势，因而具有较大的发展空间。直接还原分为气基和煤基直接还原，其中气基直接还原主要是气基竖炉法、气基流化床法，是利用天然气经裂化产出的H 2和CO作为还原剂，在竖炉中将铁矿石在固态温度下还原而成海绵铁，目前主要方法有Midrex和HYL法两种。煤基直接还原是用煤作还原剂在回转窑或循环流化床中将铁矿石在固态温度下还原成海绵铁，其中回转窑工艺是最成熟、应用最广的方法，具有代表性的是SL/RN法。熔融还原法是以煤炭为主要能源，使用天然富矿、人造富矿（烧结矿或球团矿）取代高炉生产液态生铁的方法。 二、直接还原工艺 （一）气基直接还原工艺 Midrex技术和HYL-III技术占直接还原铁产量的85％以上，是直接还原铁的两大主流技术。两者均采用逆流移动床作为反应器，还原气为天然气，天然气经转化炉变成H 2+CO的混合气，进入还原竖炉与氧化球团矿反应，最终金属化率>90%。HYL-III技术的特点是其还原温度比Midrex技术高约50℃～100℃（Midrex技术还原温度为800℃～900℃），另外，HYL-III反应器内压力>0.55MPa，其高温、高压、高氢气浓度的条件保证其高的还原速率。 Midrex技术和HYL-III技术具有污染较小，能耗低的特点，但都只解决了不使用焦炭这一个问题，仍必须使用球团矿，另外我国天然气资源严重缺乏，这两 种工艺难以适应我国国情。 图1 Midrex 竖炉结构示意图 F i o r 法和C i r c o f e r 法均采用流化床技术。Circofer法工艺原理：粉矿经过两段预热后进入反应器，在高于900℃的温度下被还原。反应器由流化床反应炉、再循环旋风收尘器和气化器组成。还原反应器中的流态化介质为还原性气体。在气化器中，煤与氧发生氧化，气体和再循环物料将反应热带入还原反应器内，氧化铁被还原为金属铁。目前流化床技术存在的问题是粉矿粘结及其对设备带来的损害。 （二）煤基直接还原工艺 煤基直接还原工艺主要包括回转窑法（如SL-RN 法）和转底炉法（如COMET法）。 SL－RN法工艺原理：铁矿石或球团矿与煤粉同时由窑尾加入窑内，借助于炉体的倾斜和转动，使炉料向窑头方向运动，经过预热带、还原带而得到产品。 COMET法是一种转底炉法，1997年由比利时的CRM 公司开发的一种用粉矿和煤生产优质海绵铁的工艺，工艺原理：采用转底炉，将煤层和铁矿粉交替铺在炉床上，通过煤气烧嘴加热。这样的混合物可使温度很快上升到1300℃以上。此工艺可以使用粉矿，但煤层和铁矿粉的交替铺层必然导致其生产率低的弱点。煤基直接还原有着自己的特点，我国煤资源丰富，此工 交流园地 E xchange Field DOI:10.13535/https://www.doczj.com/doc/3b12072558.html,ki.11-4406/n.2011.03.015
总第２６５期２０１８年第１ 期 ＨＥＢＥＩＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ ＴｏｔａｌＮｏ．２６５２０１８，Ｎｕｍｂｅｒ１ 收稿日期：２０１７－１０－１３ 作者简介：牛海宾（１９７３－），男，工程师，２０１６年毕业于河北科技大学电气工程及其自动化专业，现在河钢集团石钢公司从事自动化工作， Ｅ－ｍａｉｌ：Ｎｈｂ７３２１＠１２６．ｃｏｍ大数据在高炉炼铁生产中的应用与愿景 牛海宾，孙茂锋，杨 进 （河钢集团石钢公司信息物流中心，河北石家庄０５００３１） 摘要：随着工业４．０及智能制造２０２５规划对工业变革的快速推进，大数据在冶金自动化领域方面的应用将迎来前所未有的巨变。研究了大数据在高炉炼铁生产中排除设备隐患，延长设备生命周期，从事后维修向预测性维护转变；从传统的经验操作向数据支撑的决策方式的转变；打造新型的智能化系统；实现降本增效，提高生产效率，改善产品质量方面所起的关键作用。同时描述了未来智能炼铁的美好愿景。关键词：大数据；高炉炼铁；智能制造；应用愿景中图分类号：ＴＦ３２５ 文献标识码：Ｂ文章编号：１００６－５００８（２０１８）０１－００５１－０５ ｄｏｉ：１０．１３６３０／ｊ．ｃｎｋｉ．１３－１１７２．２０１８．０１１２ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＡＮＤＶＩＳＩＯＮＯＦＢＩＧ ＤＡＴＡＩＮＢＬＡＳＴＦＵＲＮＡＣＥＩＲＯＮＭＡＫＩＮＧ ＮｉｕＨａｉｂｉｎ，ＳｕｎＭａｏｆｅｎｇ，ＹａｎｇＪｉｎ （ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｌｏｇｉｓｔｉｃｓｃｅｎｔｅｒｏｆＨＢＩＳＧｒｏｕｐＳｈｉｓｔｅｅｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ，Ｈｅｂｅｉ，０５００３１）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄａｄｖａｎｃｅｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｙＩｎｄｕｓｔｒｙ４．０ａｎｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ２０２５ｐｌａｎ，ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｇｄａｔａｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａｕｔｏｍａｔｉｏｎｗｉｌｌａｐｐｅａｒｕｎｐｒｅｃｅｄｅｎｔｅｄｃｈａｎｇｅｓ．ＴｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｂｉｇｄａｔａｉｎｔｈｅＢＦｉｒｏｎｍａｋｉｎｇａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔｈｉｄｄｅｎｔｒｏｕｂｌｅ，ｐｒｏｌｏｎｇｉｎｇｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔｌｉｆｅｃｙｃｌｅ，ｔｈｅｂｒｅａｋｄｏｗｎｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｔｏｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ａｎｄｔｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｆｒｏｍｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｔｏｄａｔａｓｕｐｐｏｒｔ．Ｔｈｅｋｅｙｒｏｌｅｏｆｂｉｇｄａｔａｉｎｔｈｅｎｅｗｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｓｙｓｔｅｍ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｃｏｓｔ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｐｒｏｄｕｃｔｓａｒｅａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｔａｌｓｏｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｂｅａｎｔｉｆｕｌｖｉｓｉｏｎｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｒｏｎｍａｋｏｎｇｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｂｉｇｄａｔａ；ｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｉｒｏｎｍａｋｉｎｇ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖｉｓｉｏｎ ０ 引言 当前，随着两化融合战略的深入推进，云计算、物联网、大数据等信息技术必将加速企业从中国制造向“中国智造”华丽转身的进程。而工业大数据是实现智能制造的基础，是企业转型升级抢占未来制高点的关键。本文研究了大数据平台在高炉炼铁生产中，对改善传统生产模式，延长设备生命周期所起的至关重要的作用；同时也描述了未来高炉冶炼的美好愿景。 １ 大数据在高炉炼铁生产中的应用 １．１ 通过历史数据分析排除风机隐患１．１．１ 问题表现 ２０１４年９月２９日上午１０：３０炼铁风机岗位工通知ＡＶ４５风机喘振阀从“手动”操作状态跳至“自动”操作状态。自动调整风压，将会造成高炉炉况破坏的较大风险。 通过对重要参数Ｄ ＥＶ值从曲线进行观察、分析，发现２次跳转时都存在ＣＣ５０中的ＤＥＶ参数跳变的情况，如图１所示。 １ ５
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）
1.1 非高炉炼铁主题 高炉炼铁已经发展了几百年，目前在高产、低耗、长寿、效率、优质包括节能、环保等许多方面都有长足的进步，是目前世界上炼铁界占绝对统治地位的炼铁工艺。 但高炉炼铁工艺的进步并不能完全克服它与生俱来的固有的缺点，这就是它对优质冶金焦和人造块矿的强烈的依赖。正因为如此，决定了它的流程比较长即从炼焦、烧结或球团最终到高炉的长流程；决定了它的能耗比较高即需要经过冷态—热态—冷态—热态的反复的转换；也决定了它的污染比较严重，炼焦和烧结一直是冶金工厂中污染排放大户。 更严峻的是主焦煤的资源极为有限而且分布地域不均匀，仅占我国煤资源产储量的25%左右。尽管我国是煤资源的大国，但是随着我国钢铁产量的飞跃发展（目前的产能已经达到 4.7亿吨/年）据有关方面的预测我国的炼焦煤资源只够使用30年。30年后炼焦煤匮乏的将来我们如何生产钢铁？这一问题已经明明白白的摆在我们的面前！ 2010年我国的粗钢产量已达到62665万吨，其中约有三分之一是能耗高、污染大的小高炉生产的，对环境造成严重的破坏，国家《钢铁产业发展政策》严格地规定了新建钢厂和现有钢厂淘汰落后的标准规范。另一方面又明确规定“支持企业跟踪、研究、开发和采用直接还原、熔融还原等钢铁生产流程前沿技术”。这一政策为非高炉炼铁技术的发展开拓了广阔的空间。 开发非高炉炼铁技术的主要目的就是要摆脱对冶金焦的依赖，扩大利用非炼焦煤的使用比例并推进冶金能源、资源的高效循环利用，它的目标还在于扩大直接使用低成本难选的低品质（含有过高的氧化硅、氧化镁、氧化铝、磷或硫中的一种或二种杂质）天然块矿或粉矿炼铁。这样可以使原料资源可利用的选择范围进一步拓宽，工艺流程大为缩短，生产成本更有竞争力，投资和污染大幅度降低，是一种清洁的炼铁技术，对钢铁工业的可持续发展具有十分重要的意义。 目前我国的经济发展正面临着以科学的发展观，走循环经济可持续发展道路的转型期。钢铁行业既是我国主导的基础工业又是能耗和污染的大户，而非高炉炼铁技术的诸多优点正是我国钢铁行业调整结构、降低能耗和污染的重要技术。随着宝钢引进COREX技术，韩国POSCO开发Finex技术的强劲势头，国内钢铁界正在形成一股开发、研究、发展、引进非高炉炼铁技术的热潮，并逐渐形成十分强劲的技术需求。 1.1.1直接还原技术的现状与差距 迄今为止，国际上商业化实绩较突出和有一定国际影响的直接还原工艺包括：MIDREX、HYL-Ⅲ、FINMET、FASTMET、RN等。但就还原剂的种类而言，可以分为气基直接还原和煤基直接还原。按生产装置的类型来分类，可以分为：竖炉法、流化床法、回转窑法、转底炉法和隧道窑法。世界上气基直接还原主要在天然气储量丰富、价格低廉的地区得到应用和发展。由于我国天然气价格昂贵气基直接还原一直没有得到发展，首钢正在策划在焦炉煤气富裕的产焦地区建设50万吨/年焦炉煤气HYL-Ⅲ-ZR零重整的气基直接还原装置，但大多数地区因为缺乏还原煤气，只能考虑如何用煤来进行铁矿石的直接还原。由于直接用煤的煤基直接还原回转窑工艺，生产规模较小，而且容易结圈。所以，用煤制气连接气基直接还原工艺受到人们的青睐，宝钢研究院1999年结题的BL法生产直接还原铁工艺就是这一类型技术开发的尝试。随着COREX技术的发展，作为COREX煤气的应用，经过适当的变换后与气基直接还原工艺相连接，生产直接还原铁技术也有新的发展，如南非撒旦那的COREX-Midrex直接还原联合流程。印度JINDAL公司正在奥里萨邦设计建设60万吨/年用鲁奇煤制气--竖炉直接还原工艺生产直接还原铁工程。为了推进含铁固体废物再利用，新日铁先后在君津制铁所和広畑制铁所各
当前非传统高炉炼铁技术的发展及研究现状1学号： 1)北京科技大学冶金生态与工程学院, 北京100083 ?, E-mail:3902@https://www.doczj.com/doc/3b12072558.html, 摘要首先分析了传统高炉炼铁技术发展面临的困扰和障碍，然后叙述了目前非高炉炼铁技术中的直接还原和熔融还原技术，综述了非高炉炼铁技术发展的现状。着重介绍了走向工业生产和即将进入工业生产的Corex 工艺和Finex 技术的优缺点和存在问题。最后叙述了高炉炼铁新技术中的氧气高炉，着重介绍了国内外氧气高炉的工业化试验情况。 关键词炼铁技术;高炉;直接还原;熔融还原;氧气高炉;工业化实验 The current untraditional blast furnace ironmaking technology development and research status Sxxxxxxei1 1)School of of metallurgical and ecological engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China ?SxxN xei, E-mail:3xxx0802@https://www.doczj.com/doc/3b12072558.html, ABSTRACT Firstly, analyzes the problems and barriers to developing the traditional blast furnace ironmaking technology, then introduced the direct reduction and smelting reduction technology in currentnon-blast-furnace iron making technology, summarizes the present situation of the non-blast-furnace iron making technology development.Focus on the advantages and disadvantages and the existing problems of Corex process and of Finex technology whichapplied or will be applied to industrial production. Finally describes the oxygen blast furnace of new technology ofblast furnace ironmaking, focus onthe industrial test stage of oxygen blast furnace at home and abroad. KEY WORDS ironmaking technology; blast furnace; direct reduction; smelting reduction;oxygen blast furnace; industrialization experiment 1传统高炉发展面临的困扰和障碍 (1) 必须使用焦炭为主要燃料 高炉炼铁必须使用焦炭。焦炭不仅是高炉还原剂和热量的主要来源，而且是炉内维持料柱的骨架。大量的冶金焦是现代高炉炼铁不可或缺的燃料。 ①焦煤的资源越来越少。焦煤的供应即使像我国这样富有焦煤资源的国家，其供应也越来越紧张和困难。特别是焦炭价格成倍上升，导致了生铁成本的大幅上升。这已成为远离焦煤产地的钢铁企业发展的瓶颈。由于资源是不可再生的，从长远的角度看，这种状况是不可能逆转的。同时也应为后代多留一些，不能用之竭尽。 ②为保证高炉炼铁焦炭的来源还必须配有相应的建设焦炉生产设施。不但其投资费用相当昂贵，而且现代焦炉生产焦炭的工艺仍对人类的生态和环境造成了很大的污染，很难从根本上克服。所以，在发达国家已是明令禁止新建和严格控制生产。在我国大量使用焦炭，大规模的建设焦炉生产焦炭，对环境所造成污染，也已到了不能容忍的程度。 (2) 必须以一定粒级的块状铁矿石入炉冶炼 高炉采用竖炉鼓风冶炼技术，块状的焦炭和块矿石组成透气的料柱，并通过风口燃烧