高炉冶炼工艺

第一章概述

课时：2学时

授课内容：

一、钢铁工业发展简史

二、高炉冶炼产品

三、高炉生产主要技术经济指标

目的要求：

1．了解炼铁、炼钢工业的发展简史；

2．掌握炼铁产品及炼铁技术经济指标。

重、难点：

1.炼铁产品及炼铁技术经济指标。

教学方法：

利用多媒体以课堂讲授为主，结合实际范例进行课堂讨论。

讲授重点内容提要

一、钢铁工业发展简史

1、我国炼铁工业的发展简史

◆早在2500年前的春秋、战国时期，就已生产和使用铁器，逐步由青铜时代过渡到铁器时代。

◆公元前513年，赵国铸的“刑鼎”。

◆1891年，清末洋务派首领张之洞首次在汉阳建造了两座日产lOOt生铁的高炉，迈出了我国近代炼铁的第一步。

◆之后，先后在鞍山、本溪、石景山、太原、马鞍山、唐山等地修建了高炉。

◆l943年是我国解放前钢铁产量最高的一年(包括东三省在内)，生铁产量180万t，钢产量90万t，居世界第十六位。

◆1949年，生铁年产量仅为25万t，钢年产量l5.8万t。

◆新中国成立后，我国于l953年生铁产量就达到了190万t，当时超过了历史最高

水平。

◆1957年生铁产量达到了597万t，高炉利用系数达到了l．321，我国在这一指标

上跨入世界先进行列(美国当时高炉利用系数为1.0)。

◆1958年生铁产量为l364万t。

◆1978年生铁产量突破了3000万t。

◆1988年生铁产量达到了6000万t。

◆1993年生铁产量为8000万t，跃居世界第二位。

◆1995年生铁产量为1亿t，居世界第一位。

◆1998年生铁产量为l．2亿t。

2、现代炼钢方法及其发展趋势

◆1855年英国冶金学家亨利2贝塞麦发明酸性空气底吹转炉炼钢方法。

◆平炉炼钢法由于用重油、成本高、冶炼周期长、热效率低等致命弱点，已基本上被淘汰。

◆氧气转炉炼钢法以氧气顶吹转炉炼钢法为主，同时还有底吹氧气转炉炼钢法、顶底复合吹炼氧气转炉炼钢法。

◆l996年我国钢产量已达到一亿多吨，其中氧气转炉炼钢法所炼钢约占70％。

◆2005年我国粗钢产量已达到3.49亿吨，其中氧气转炉炼钢法所炼钢约占75％。

◆电炉炼钢法以交流电弧炉炼钢为主，同时也有少部分直流电弧炉炼钢、感应炉炼钢及电渣重熔等。

◆纵观国内外炼钢方法的发展，主要炼钢方法的总发展趋势是：转炉炼钢法大力发展，成为最主要的炼钢方法；电炉炼钢法稳步发展、长兴不衰；平炉炼钢法则被淘汰。

◆目前炼钢的生产流程主要有以下两种：

铁水→铁水预处理→氧气转炉→初炼钢水→炉外精炼→连铸机→连铸坯

废钢→电弧炉→初炼钢水→炉外精炼→连铸机→连铸坯

二、高炉冶炼产品

高炉冶炼的主要产品是生铁，副产品是炉渣、煤气和一定量的炉尘(瓦斯灰)。

1．生铁

◆生铁组成以铁为主，此外含碳质量分数为2．5％～4．5％，并有少量的硅、锰、磷、硫等元素。

◆生铁质硬而脆，缺乏韧性，不能延压成型，机械加工性能及焊接性能不好，但含硅高的生铁(灰口铁)的铸造及切削性能良好。

◆生铁按用途又可分为普通生铁和合金生铁。

◆普通生铁包括炼钢生铁和铸造生铁。

◆后者合金生铁主要是锰铁和硅铁。

◆我国现行生铁标准如下表所示。

表1-1 炼钢生铁国家标准(GB 717—82)

表1-2铸造生铁国家标准(GB 718—82)

2．炉渣

◆矿石的脉石和熔剂、燃料灰分等熔化后组成炉渣，其主要成分为Ca0、Mg0、Si02、Al203及少量的Mn0、Fe0、S等。

◆炉渣有许多用途，常用做水泥原料及隔热、建材、铺路等材料。

◆每吨生铁的炉渣量l50-300kg。

3．煤气

◆高炉煤气的化学成分为C0、C02、H2、N2及少量的CH4。

◆高炉煤气的发热值约(800～900)34.18168kJ／m3 。

◆每吨铁可产煤气2000～3000m3。

◆高炉煤气是无色、无味的气体，有毒易爆炸。

4．炉尘

◆炉尘是随高炉煤气逸出的细粒炉料，经除尘处理与煤气分离。

◆炉尘含铁、碳、Ca0等有用物质，可作为烧结的原料。

◆每吨铁产炉尘为l0～100kg。

三、高炉生产主要技术经济指标

1．高炉有效容积利用系数（）

式中——每立方米高炉有效容积在一昼夜内生产铁的吨数；

P——高炉一昼夜生产的合格生铁；

——高炉有效容积，指炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉五段之和。

◆高炉有效容积利用系数是衡量高炉生产强化程度的指标。

◆越高，高炉生产率越高，每天所产生铁越多。

◆目前我国高炉有效容积利用系数为(1．8～2．3)t／(m32d)，高的可达3．0t／(m32d)以上。

2．焦比(K)和燃料比(K f)

式中 K—一吨生铁消耗的焦炭量；

Q—高炉一昼夜消耗的干焦量。

式中——冶炼一吨生铁消耗的焦炭和喷吹燃料的数量之和；

——高炉一昼夜消耗的干焦量和喷吹燃料之和。

◆煤比M是每吨生铁消耗的煤粉量。

◆油比Y是每吨生铁消耗的重油量)。

◆焦比和燃料比是衡量高炉物资消耗，特别是能耗的重要指标。

◆目前我国喷吹高炉的焦比一般低于450kg／t，燃料比小于550kg／t。先进高炉焦比已小于400kg／t，燃料比约450kg／t。

◆将燃料也折合成焦炭计算出的总焦炭量为综合焦比。

3：冶炼强度(Ｉ)

式中Ｉ一每昼夜每立方米高炉有效容积燃烧的焦炭量。

◆每昼夜每立方米高炉有效容积消耗的燃料总量，称为综合冶炼强度。

综合冶炼强度()

◆计算冶炼强度要扣除休风时间。

◆冶炼强度是表示高炉生产强化程度的指标。

◆冶炼强度取决于高炉所能接受的风量。鼓入高炉的风量越多，冶炼强度越高。

利用系数、焦比和冶炼强度之间的关系(当休风时间为零、不喷吹燃料时)：

4．生铁合格率

合格生铁占高炉总产量的百分数为生铁合格率，即：

◆化学成分符合国家标准的生铁为合格生铁。

◆生铁合格率是评价高炉产品质量好坏的重要指标。

5．休风率

休风率是指休风时间占规定作业时间(日历时间扣除计划检修时间)的百分数，即：

◆休风率反映设备管理维护和高炉的操作水平。

◆降低休风率是高炉增产节焦的重要途径。

6．生铁成本

生铁成本是指冶炼一吨生铁所需的费用，包括原料、燃料、动力、工资、车间经费等。

◆原燃料成本费占80％左右。

◆冶炼成本费占20％左右。

◆降低焦炭消耗是降低成本的重要内容。

7．炉龄

高炉从开炉到停炉大修之间的时间，为一代高炉的炉龄。

◆延长炉龄是高炉工作者的重要课题。

◆大高炉炉龄要求达到10年以上，国外大型高炉炉龄最长已达20年。

第二章炼铁原燃料

课时：2学时

授课内容：

第一节铁矿石及其分类

第二节高炉冶炼对铁矿石的要求

第三节铁矿石冶炼前的准备和处理

目的要求：

1．知道常用的铁矿石的分类及主要特性；

2.掌握高炉冶炼对铁矿石的要求；

3.了解铁矿石冶炼前的准备和处理。

重、难点：

1.铁矿石的分类和主要特性；

2.高炉冶炼对铁矿石的要求。

教学方法：

利用多媒体以课堂讲授为主，结合实际范例进行课堂讨论。

讲授重点内容提要

第一节铁矿石及其分类

一、矿物、矿石和岩石

1. 矿物的概念及特点

地壳中的化学元素经过各种地质作用，形成的天然元素和天然化合物称为矿物。它具有较均一的化学成分和内部结晶构造，具有一定的物理性质和化学性质。

2.矿石和岩石的概念

◆矿石和岩石均由矿物所组成，是矿物的集合体。

◆矿石是在目前的技术条件下能经济合理地从中提取金属、金属化合物或有用矿物的物质。

◆矿石由有用矿物和脉石矿物所组成。能够被利用的矿物为有用矿物，目前尚不能利用的矿物为脉石矿物。

二、铁矿石的分类及主要特性

根据含铁矿物的主要性质和矿物组成，铁矿石分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四种类型。

1．磁铁矿

磁铁矿化学式为Fe3O4，结构致密，晶粒细小，黑色条痕。具有强磁性，含S、P较高，还原性差。

2．赤铁矿

赤铁矿化学式为Fe2O3，条痕为樱红色，具有弱磁性。含S、P较低，易破碎、易还原。

3．褐铁矿

褐铁矿是含结晶水的氧化铁，呈褐色条痕，还原性好，化学式为nFe2O32mH2O(n= 1～3，m=1～4)。褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以2Fe2O323H2O的形式存在的。

4．菱铁矿

菱铁矿化学式为FeC03，颜色为灰色带黄褐色。菱铁矿经过焙烧，分解出C02气体，含铁量即提高，矿石也变得疏松多孔，易破碎，还原性好。其含S低，含P较高。

各种铁矿石的分类及其主要特性列于表2-1。

表2—1 铁矿石的分类及其特性

第二节高炉冶炼对铁矿石的要求

一、铁矿石品位高

铁矿石品位是指铁矿石的含铁量，以TFe％表示。

铁矿石品位高有利于降低焦比和提高产量。根据生产经验，矿石品位提高1％，焦比

降低2％，产量提高3％。

从矿山开采出来的矿石，含铁量一般在30％～60％之间。

品位较高，经破碎筛分后可直接入炉冶炼的称为富矿。一般当含铁量大于70％～90％时方可直接入炉。

品位较低，不能直接入炉的叫贫矿。贫矿必须经过选矿和造块后才能入炉冶炼。

二、脉石成分愈低愈好

铁矿石的脉石成分绝大多数为酸性的，SiO2含量较高。

铁矿石中si02含量愈高，需加入的石灰石也愈多，生成的渣量也愈多，这样，将使焦

比升高，产量下降。

脉石中含碱性氧化物(Ca0、MgO)较多的矿石，冶炼时可少加或不加石灰石，对降低

焦比有利，具有较高的冶炼价值。

三、有害杂质少和有益元素的含量

1．有害杂质

矿石中的有害杂质是指那些对冶炼有妨碍或使矿石冶炼时不易获得优质产品的元

素。主要有S、P、Pb、Zn、As、K、Na等。

◆硫

硫在矿石中主要以硫化物状态存在。硫的危害主要表现在：

①当钢中的含硫量超过一定量时，会使钢材具有热脆性。

②对铸造生铁，会降低铁水的流动性，阻止Fe3C分解，使铸件产生气孔、难于切削并降低其韧性。

③硫会显著地降低钢材的焊接性，抗腐蚀性和耐磨性。

矿石中的含硫质量分数必须小于0.3％。

◆磷

磷以Fe2P、Fe3P形态溶于铁水。磷会造成钢的冷脆现象。由于磷在选矿和烧结过程中不易除去，在高炉冶炼中又几乎全部还原进入生铁。所以控制生铁含磷的惟一途径就是控制原料的含磷量。

◆铅和锌

铅和锌常以方铅矿(PbS)和闪锌矿(ZnS)的形式存在于矿石中。

铅易渗入砖缝破坏炉底砌砖，甚至使炉底砌砖浮起。铅又极易挥发，在高炉上部被氧化成PbO，粘附于炉墙上，易引起结瘤。

一般要求矿石中的含铅质量分数低于0.1％。

锌在炉内被氧化成ZnO，部分ZnO沉积在炉身上部炉墙上，形成炉瘤，部分渗入炉衬的孔隙和砖缝中，引起炉衬膨胀而破坏炉衬。

矿石中的含锌质量分数应小于0．1％。

◆砷

砷会使钢材产生“冷脆”现象，并降低钢材焊接性能。

要求矿石中的含砷质量分数小于0．07％。

◆碱金属

碱金属主要指钾和钠。一般以硅酸盐形式存在于矿石中。其危害主要为：①与炉衬作用生成钾霞石(K2O2A12O322SiO2)，体积膨胀40％而损坏炉衬。

②与炉衬作用生成低熔点化合物，粘结在炉墙上，易导致结瘤。

③与焦炭中的碳作用生成插入式化合物(CK8、CNa8)体积膨胀很大，破坏焦炭高温强度，从而影响高炉下部料柱透气性。

◆铜

铜在钢材中具有两重性。当钢中含铜质量分数小于0.3％时能改善钢材抗腐蚀性。当超过0.3％时又会降低钢材的焊接性，并引起钢的“热脆”现象，使轧制时产生裂纹。

一般铁矿石允许含铜质量分数不超过0.2％。

2．有益元素

矿石中有益元素主要指对钢铁性能有改善作用或可提取的元素。如锰(Mn)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、钒(V)、钛(Ti)等。当这些元素达到一定含量时，可显著改善钢的可加工性，强度和耐磨、耐热、耐腐蚀等性能。同时这些元素的经济价值很大，当矿石中这些元素含量达到一定数量时，可视为复合矿石，加以综合利用。

四、铁矿石的还原性好

1.铁矿石的还原性概念

铁矿石的还原性是指铁矿石被还原性气体C0或H2还原的难易程度。

2. 影响铁矿石还原性的因素

影响铁矿石还原的因素主要有矿物组成、矿物结构的致密程度、粒度和气孔率等。

磁铁矿结构致密，最难还原。

赤铁矿有中等的气孔率，比较容易还原。

褐铁矿和菱铁矿容易还原。

烧结矿和球团矿的气孔率高，其还原性一般比天然富矿的还要好。

五、矿石的粒度适当、机械强度高和软化性好

矿石的粒度是指矿石颗粒的直径。通常，入炉矿石粒度在5～35mm之间，小于5mm

的粉末是不能直接人炉的。

铁矿石的机械强度是指矿石耐冲击、抗摩擦、抗挤压的能力。

铁矿石的软化性包括铁矿石的软化温度和软化温度区间两个方面。软化温度是指铁矿石在一定的荷重下受热开始变形的温度；软化温度区间是指矿石开始软化到软化终了的温度范围。高炉冶炼要求铁矿石的软化温度要高，软化温度区间要窄。

六、铁矿石各项指标相对稳定

铁矿石的各项理化指标保持相对稳定，才能最大限度地发挥生产效率。高炉冶炼要求成分波动范围:含铁原料TFe<±0．5％～l．0％；ω(SiO2)<±0．2％～0．3％；烧结矿的碱度为±0．03～0．1。

第三节铁矿石冶炼前的准备和处理

从矿山开采出来的铁矿石，一般要经过破碎、筛分、混匀、焙烧、选矿和造块等加工处理过程。

一、破碎

1.破碎的分类

根据破碎的粒度，可分为粗碎、中碎、细碎和粉碎。

◆粗碎：从l300～500mm破碎到400～125mm；

◆中碎：从400～125mm破碎到100～25mm；

◆细碎：从l00～25mm破碎到25～5mm；

◆粉碎：从<5mm破碎到

2.主要破碎设备

对于天然铁矿石的粗、中、细碎作业，目前采用的主要破碎设备有颚式破碎机和圆锥式破碎机两大类，其工作原理如图2—1所示。

图2—1 破碎机的工作原理示意图

(a)颚式破碎机；(b)圆锥式破碎机；(c)短锥式破碎机

二、筛分

1.筛分的概念

通过单层或多层筛面，将颗粒大小不同的混合料分成若干不同粒度级别的过程。

2.筛分的目的

◆筛除粉末。

◆将大于规定粒度上限的大块筛除进行再破碎。

◆对合格块度进行分级。

3.矿石的筛分设备

多采用振动筛。其筛分原理是利用筛网的上下垂直振动进行的。筛网的振动可达每分钟l500次左右，振幅达0．5～12mm，筛面与水平面成l0°～40°的倾角。

4.振动筛的特点

筛分效率高，单位面积产量大，筛孔不易堵塞，调整方便，适用粒度范围广。

通常，矿石在破碎、筛分过程中通过皮带运输机将破碎机械与筛分机械联系起来，构成破碎筛分流程。

三、混匀

混匀又称为中和。

1.混匀的目的

稳定铁矿石的化学成分，从而稳定高炉操作，保持炉况顺行，改善冶炼指标。

2.矿石的混匀方法

按“平铺直取”的原则进行。所谓平铺，是根据料场的大小将每一批来料沿水平方向依次平铺，一般每层厚度为200-300mm，把料铺到一定高度。所谓直取，即取矿时，沿料堆垂直断面截取矿石。

四、铁矿石的焙烧

1.铁矿石焙烧的概念

将铁矿石加热到低于软化温度200～300℃的一种处理过程。

2.焙烧的目的

◆改变矿石的矿物组成和内部结构。

◆去除部分有害杂质。

◆回收有用元素。

◆使矿石变得疏松，提高矿石的还原性。

3.焙烧的方法

氧化焙烧、还原磁化焙烧和氯化焙烧等。

◆氧化焙烧是铁矿石在氧化气氛条件下焙烧，主要用于去除褐铁矿中的结晶水，菱铁矿中的C02，并提高品位，改善还原性。

◆还原磁化焙烧是在还原气氛中进行，其作用是将弱磁性的赤铁矿及非磁性的黄铁矿转化为具有强磁性的磁铁矿，以便磁选。

五、铁矿石的选矿

1.选矿的目的

提高矿石品位。

2.选矿方法

◆重力选矿法。根据矿物密度的不同，在选矿介质中具有不同的沉降速度而进行选矿。

◆磁力选矿法。磁力选矿法是利用矿物的磁性差别，在不均匀的磁场中，磁性矿物被磁选机的磁极吸引，而非磁性矿物则被磁极排斥，从而达到选别的目的。

◆浮游选矿法。浮游选矿法是利用矿物表面不同的亲水性，选择性地将疏水性强的矿物用泡沫浮到矿浆表面，而亲水性矿物则留在矿浆中，从而实现不同矿物彼此分离。

3.选矿后的产品

精矿、中矿和尾矿。

◆精矿是指选矿后得到的含有用矿物含量较高的产品。

◆中矿为选矿过程中间产品，需进一步选矿处理。

◆尾矿是经选矿后留下的废弃物。

课时：2学时

授课内容：

第四节熔剂

第五节高炉用燃料

目的要求：

1.掌握熔剂的作用及对熔剂的性质要求；

2.掌握焦炭在高炉炼铁中的作用和对焦炭的质量要求；

3.熟悉炼焦生产过程。

重、难点：

1.焦炭在高炉炼铁中的作用和对焦炭的质量要求。

教学方法：

利用多媒体以课堂讲授为主，结合实际范例进行课堂讨论。

讲授重点内容提要

第四节熔剂

一、熔剂的作用

熔剂在冶炼过程中的主要作用有：

1.使还原出来的铁与脉石和灰分实现良好分离，并顺利从炉缸流出，即渣铁分离。

2.生成一定数量和一定物理、化学性能的炉渣，去除有害杂质硫，确保生铁质量。

二、熔剂的种类

根据矿石中脉石成分的不同，高炉冶炼使用的熔剂，按其性质可分为碱性、酸性和中性三类。

1．碱性熔剂

常用的碱性熔剂有石灰石(CaC03)和白云石(CaC032MgC03)。

2．酸性熔剂

作为酸性熔剂使用的有石英石(Si02)、均热炉渣(主要成分为2FeO、Si02)及含酸性脉石的贫铁矿等。

3．中性熔剂

高铝原料。如铁钒土和粘土页岩。

三、对碱性熔剂的质量要求

对碱性熔剂的质量有如下要求：

1.碱性氧化物(CaO+MgO)含量高，酸性氧化物(Si02+A1203)愈少愈好。或熔剂的有效熔剂性愈高愈好。

一般要求石灰石中Ca0的质量分数不低于50％，Si02+A1203的质量分数不超过3．5％。

熔剂的有效熔剂性是指熔剂按炉渣碱度的要求，除去本身酸性氧化物含量所消耗的碱性氧化物外，剩余部分的碱性氧化物含量。可用下式表示：

当熔剂中与炉渣中Mg0含量很少时，计算式可简化为：

2.有害杂质硫、磷含量要少。

石灰石中一般硫的质量分数只有0．01％～0．08％，磷的质量分数为0．001％～0．03％。

3.较高的机械强度，粒度要均匀，大小适中。

适宜的石灰石入炉粒度范围是：大中型高炉为20～50mm，小型高炉为l0～30mm。

当炉渣黏稠引起炉况失常时，还可短期适量加入萤石(CaF2)，以稀释炉渣和洗掉炉衬上的堆积物。

第五节高炉用燃料

焦炭是高炉冶炼的主要燃料。

一、焦炭在高炉冶炼中的作用

1.发热剂。焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反应得以进行。

2.还原剂。焦炭燃烧产生的C0及焦炭中的固定碳是铁矿石的还原剂。

3.料柱骨架。焦炭在料柱中占1/3～1/2的体积，尤其是在高炉下部高温区只有焦炭是以固体状态存在，它对料柱起骨架作用，高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持。

4.渗碳剂。

5.炉料下降提供自由空间。

二、高炉冶炼对焦炭质量的要求

1．焦炭的化学成分

焦炭的化学成分常以焦炭的工业分析来表示。工业分析项目包括固定碳、灰分、硫分、挥发分和水分的含量。

◆固定碳含量尽量高，灰分尽量低。我国冶金焦炭灰分一般为11％～l4％。

◆硫含量低。

◆挥发分一般在0．7％～l．2％。

焦炭中的挥发分是指在炼焦过程中未分解挥发完的H2、CH4、N2等物质。

挥发分含量过高，说明焦炭的结焦程度差，生焦多，强度差；含量过低，则说明结焦程度过高，易碎。

◆水分含量稳定。

焦炭中的水分是湿法熄焦时渗入的，通常为2％～6％。

2．焦炭的物理性质

◆机械强度高。

焦炭的机械强度是指焦炭的耐磨性和抗撞击能力。

机械强度不好的焦炭，在转运过程中和高炉内下降过程中破裂产生大量的粉末，进入初渣，使炉渣的黏度增加，增加煤气阻力，造成炉况不顺。

目前我国一般用小转鼓测定焦炭强度。

小转鼓是用钢板焊成的无穿心轴的密封圆筒，鼓内径和宽均为1000mm，内壁每隔90°焊角钢一块，共计4块。试验时，取粒度大于60mm 的焦炭30kg，放人转鼓内，转鼓以25r ／min的速度旋转100转，即4min，倒出试样，用φ40mm和φl0mm的圆孔筛筛分，以大于40mm的焦炭占试样总量的百分比(以M40表示) 作为破碎强度指标，以小于l0mm的焦炭占试样总量的百分比(以M10表示)作为耐磨强度指标。

M40愈大，Ml0愈小，表明焦炭的强度愈高。

一般要求M40≥72％，M l0≤10％。

◆粒度均匀、粉末少。

大型高炉焦炭粒度范围为20～60mm，中小高炉用焦炭，其粒度分别以20～40mm和大于15mm 为宜。

3．焦炭的化学性质

焦炭的化学性质包括焦炭的燃烧性和反应性两方面。

◆燃烧性好。

燃烧性是指焦炭在一定温度下与氧反应生成C02的速度，即燃烧速度。其反应式为：

C+02=C02

◆反应性好。

反应性是指焦炭在一定温度下和C02作用生成C0的速度。反应式为：

C+C02=2CO

为了提高炉顶煤气中的CO2含量，改善煤气利用程度，希望焦炭的反应性差些为好。

为了扩大燃烧带，使炉缸温度及煤气流分布更为合理，使炉料顺利下降，希望焦炭的燃烧性差些为好。

三、炼焦生产工艺流程

炼焦生产工艺流程如图2-2所示。

图2-2 炼焦生产工艺流程

现代焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。

1.洗煤

◆原煤在炼焦之前，先进行洗选。

◆目的是降低煤中所含的灰分和去除其他杂质。

2.配煤

◆将各种结焦性能不同的煤按一定比例配合炼焦。

◆目的是在保证焦炭质量的前提下，扩大炼焦用煤的使用范围，合理地利用国家资源，并尽可能地多得到一些化工产品。

3.炼焦

◆将配合好的煤装入炼焦炉的炭化室，在隔绝空气的条件下通过两侧燃烧室加热干馏，经过一定时间，最后形成焦炭。

◆炭化室内成焦过程如图2—3所示。

图2-3 结焦过程示意图

4.炼焦的产品处理

◆将炉内推出的红热焦炭送去熄焦塔熄火，然后进行破碎、筛分、分级、获得不同粒度的焦炭产品，分别送往高炉及烧结等用户。

◆熄焦方法有干法和湿法两种。

湿法熄焦是把红热焦炭运至熄焦塔，用高压水喷淋60～90s。

干法熄焦是将红热的焦炭放入熄焦室内，用惰性气体循环回收焦炭的物理热，时间为2～4h。

◆在炼焦过程中还会产生炼焦煤气及多种化学产品。焦炉煤气是烧结、炼焦、炼铁、炼钢和轧钢生产的主要燃料。

课时：2学时

授课内容：

第六节铁矿粉造块

目的要求：

1.知道对烧结原料的要求；

2.掌握烧结生产原料准备和烧结生产过程；

3.了解球团矿生产。

重、难点：

1.烧结生产原料准备和烧结生产过程。

教学方法：

利用多媒体以课堂讲授为主，结合实际范例进行课堂讨论。

讲授重点内容提要

第五节铁矿粉造块

铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。

铁矿粉造块的目的：

◆综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类。

◆去除有害杂质，回收有益元素，保护环境。

◆改善矿石的冶金性能，适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。

一、铁矿粉烧结生产

1.烧结的概念

将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将矿粉颗粒黏结成块的过程。

2. 烧结生产的工艺流程

目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。烧结生产的工艺流程如图2—4所示。主要包括烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。

图2-4 抽风烧结工艺流程

◆烧结原料的准备

①含铁原料

含铁量较高、粒度<5mm的矿粉，铁精矿，高炉炉尘，轧钢皮，钢渣等。

一般要求含铁原料品位高，成分稳定，杂质少。

②熔剂

要求熔剂中有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，含水3％左右，粒度小于3mm的占90％以上。

在烧结料中加入一定量的白云石，使烧结矿含有适当的MgO，对烧结过程有良好的

作用，可以提高烧结矿的质量。

③燃料

主要为焦粉和无烟煤。

对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含硫低，成分稳定，含水小于10％，粒度小于3mm的占95％以上。

对入厂烧结原料的一般要求见表2—2。

表2-2 入厂烧结原料一般要求

◆配料与混合

①配料

配料目的：获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿，满足高炉冶炼的要求。

常用的配料方法：容积配料法和质量配料法。

容积配料法是基于物料堆积密度不变，原料的质量与体积成比例这一条件进行的。准确性较差。

质量配料法是按原料的质量配料。比容积法准确，便于实现自动化。

②混合

混合目的：使烧结料的成分均匀，水分合适，易于造球，从而获得粒度组成良好的烧结混合料，以保证烧结矿的质量和提高产量。

混合作业：加水润湿、混匀和造球。

根据原料性质不同，可采用一次混合或二次混合两种流程。

一次混合的目的：润湿与混匀，当加热返矿时还可使物料预热。

二次混合的目的：继续混匀，造球，以改善烧结料层透气性。

用粒度10～Omm的富矿粉烧结时，因其粒度已经达到造球需要，采用一次混合，混合时间约50s。

使用细磨精矿粉烧结时，因粒度过细，料层透气性差，为改善透气性，必须在混合过程中造球，所以采用二次混合，混合时间一般不少于2．5～3min。

我国烧结厂大多采用二次混合。

◆烧结生产

烧结作业是烧结生产的中心环节，它包括布料、点火、烧结等主要工序。

①布料

将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业。

当采用铺底料工艺时，在布混合料之前，先铺一层粒度为10～25mm，厚度为20～25mm的小块烧结矿作为铺底料，其目的是保护炉箅，降低除尘负荷，延长风机转子寿命，减少或消除炉箅粘料。

铺完底料后，随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。

目前采用较多的是圆辊布料机布料。

②点火

点火操作是对台车上的料层表面进行点燃，并使之燃烧。

点火要求有足够的点火温度，适宜的高温保持时间，沿台车宽度点火均匀。

点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在1250±50℃。

点火时间通常40～60s。

点火真空度4～6kPa。

点火深度为10～20mm。

③烧结

准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。

烧结风量：平均每吨烧结矿需风量为3200m3，按烧结面积计算为(70～90)m3／

(cm2．min)。

真空度：决定于风机能力、抽风系统阻力、料层透气性和漏风损失情况。

料层厚度：合适的料层厚度应将高产和优质结合起来考虑。国内一般采用料层厚度为250～500mm。

机速：合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧透烧好。实际生产中，机速一般控制在1.5～4m／min为宜。

烧结终点的判断与控制：控制烧结终点，即控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机终点一般控制在倒数第二个风箱处，大型烧结机控制在倒数第三个风箱处。

带式烧结机抽风烧结过程是自上而下进行的，沿其料层高度温度变化的情况一般可分

为5层，各层中的反应变化情况如图2—5所示。点火开始以后，依次出现烧结矿层，燃烧层，预热层，干燥层和过湿层。然后后四层又相继消失，最终只剩烧结矿层。

图2-5烧结过程各层反应示意图

①烧结矿层

经高温点火后，烧结料中燃料燃烧放出大量热量，使料层中矿物产生熔融，随着燃烧层下移和冷空气的通过，生成的熔融液相被冷却而再结晶(1000—1100℃)凝固成网孔结构的烧结矿。

这层的主要变化是熔融物的凝固，伴随着结晶和析出新矿物，还有吸入的冷空气被预热，同时烧结矿被冷却，和空气接触时低价氧化物可能被再氧化。

②燃烧层

燃料在该层燃烧，温度高达1350～1600℃，使矿物软化熔融黏结成块。

该层除燃烧反应外，还发生固体物料的熔化、还原、氧化以及石灰石和硫化物的分解等反应。

③预热层

由燃烧层下来的高温废气，把下部混合料很快预热到着火温度，一般为400～800℃。

此层内开始进行固相反应，结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解，磁铁矿局部被氧化。

④干燥层

干燥层受预热层下来的废气加热，温度很快上升到100℃以上，混合料中的游离水大量蒸发，此层厚度一般为l0～30mm。

实际上干燥层与预热层难以截然分开，可以统称为干燥预热层。

该层中料球被急剧加热，迅速干燥，易被破坏，恶化料层透气性。

⑤过湿层

从干燥层下来的热废气含有大量水分，料温低于水蒸气的露点温度时，废气中的水蒸气会重新凝结，使混合料中水分大量增加而形成过湿层。

此层水分过多，使料层透气性变坏，降低烧结速度。

烧结过程中的基本化学反应

①固体碳的燃烧反应

固体碳燃烧反应为：

反应后生成C0和C02，还有部分剩余氧气，为其他反应提供了氧化还原气体和热量。

燃烧产生的废气成分取决于烧结的原料条件、燃料用量、还原和氧化反应的发展程度、以及抽过燃烧层的气体成分等因素。

②碳酸盐的分解和矿化作用

烧结料中的碳酸盐有CaC03、MgC03、FeC03、MnC03等，其中以CaC03为主。在烧结条件下，CaC03在720℃左右开始分解，880℃时开始化学沸腾，其他碳酸盐相应的分解温度较低些。

碳酸钙分解产物Ca0能与烧结料中的其他矿物发生反应，生成新的化合物，这就是矿化作用。反应式为：

CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2

CaCO3+Fe2O3=CaO 2Fe2O3+ CO2

如果矿化作用不完全，将有残留的自由Ca0存在，在存放过程中，它将同大气中的水分进行消化作用：

CaO+H2O=Ca(OH)2

使烧结矿的体积膨胀而粉化。

③铁和锰氧化物的分解、还原和氧化

铁的氧化物在烧结条件下，温度高于l300℃时，Fe203可以分解：

Fe304在烧结条件下分解压很小，但在有Si02存在、温度大于1300℃时，也可能分解：

二、球团矿生产

1.球团矿的概念

把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。

2.球团矿生产迅速发展的原因：

◆天然富矿日趋减少，大量贫矿被采用。

铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉，品位易于提高。

过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性，降低产量和质量。

细磨精矿粉易于造球，粒度越细，成球率越高，球团矿强度也越高。

◆球团法生产工艺的成熟。

从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料。

生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展。

技术经济指标显著提高。

球团产品也已用于炼钢和直接还原炼铁等。

◆球团矿具有良好的冶金性能：粒度均匀、微气孔多、还原性好、强度高，有利于强化高炉冶炼。

3.球团矿生产的工艺流程

一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序，如图2-6所示。

图2-6 球团矿生产的工艺流程

高炉冶炼原理

课时：2学时

授课内容：

第一节炉料在炉内的物理化学变化

第二节还原过程和生铁的形成

目的要求：

1.知道高炉炉内的状况和炉料在高炉内的物理化学变化；

2.掌握高炉内铁氧化物的还原反应；

3.掌握直接还原和间接还原；

4.掌握高炉内非铁元素的还原；

5.明白生铁的生成与渗碳过程。

重、难点：

1.高炉内铁氧化物的还原反应、直接还原和间接还原；

2.高炉内非铁元素的还原。

教学方法：

利用多媒体以课堂讲授为主，结合实际范例进行课堂讨论。

讲授重点内容提要

第一节炉料在炉内的物理化学变化

一、高炉炉内的状况

如图3—1所示，高炉炉内的状况可分为五个区域或称五个带：

1.炉料仍保持装料前块状状态的块状带；

2.矿石从开始软化到完全软化的软熔带；

3.已熔化的铁水和炉渣沿焦炭之间的缝隙下降的滴落带；

4.由于鼓风动能的作用，焦炭作回旋运动的风口带；

5.风口以下，贮存渣铁完成必要渣铁反应的渣铁带。

图3-1 炉内的状况

二、水分的蒸发与结晶水的分解

在高炉炉料中，水以吸附水与结晶水两种形式存在。

1．吸附水

◆吸附水也称物理水，以游离状态存在于炉料中。

◆吸附水蒸发吸热，一方面减少了炉尘的吹出量，另一方面对装料设备和炉顶金属结构的维护还带来好处。

2．结晶水

◆结晶水也称化合水，以化合物形态存在于炉料中。

◆炉料中的结晶水一般存在于褐铁矿(nFe2032mH20)和高岭土(A120322Si0222H20)中。

◆结晶水在高炉内大量分解的温度在400～600℃，分解反应如下：

这些反应都是吸热反应，消耗高炉内的热量。

三、挥发物的挥发

挥发物的挥发，包括燃料挥发物的挥发和高炉内其他物质的挥发。

1.燃料挥发物的挥发

挥发分存在于焦炭及煤粉中。

◆焦炭中挥发分质量分数为0.7％～l.3％。焦炭在高炉内到达风口前已被加热到l400～1600℃，挥发分全部挥发。由于挥发分数量少，对煤气成分和冶炼过程影响不大。

◆煤粉中挥发分含量高，引起炉缸煤气成分的变化，对还原反应有一定的影响。

2.高炉内其他物质的挥发

◆高炉内化合物，如Si0、Pb0、K20、Na20等和元素，如S、P、As、K、Na、Zn、Pb、Mn

等进行少量挥发(也称气化)。

◆这些元素和化合物的挥发对高炉炉况和炉衬都有影响。

四、碳酸盐的分解

炉料中的碳酸盐主要来自石灰石(CaC03)和白云石(CaC032MgC03)，有时也来自碳酸铁(FeC03)和碳酸锰(MnC03)。

1.MnC03、FeC03和MgC03的分解温度较低，一般在高炉上部分解完毕，对高炉冶炼影响不大。

2.CaC03的分解温度较高约910℃，且是吸热反应，对高炉冶炼影响较大。

◆CaC03的分解反应式为：

CaC03=CaO+C02—178000kJ

◆部分石灰石来不及分解而进入高温区则分解生成的C02在高温区与焦炭作用：

C02+C=2C0 一165800kJ

此反应既消耗热量又消耗碳素，使焦比升高。

◆使用自熔性或熔剂性烧结矿，减少石灰石用量，缩小石灰石的粒度等措施可降低焦比。

第二节还原过程和生铁的形成

一、基本概念

1．还原反应

◆还原剂夺取金属氧化物中的氧，使之变为金属或该金属低价氧化物的反应。

◆高炉炼铁常用的还原剂主要有C0、H2和固体碳。

2．铁氧化物的还原顺序

◆遵循逐级还原的原则。

◆当温度小于570℃时，按Fe203→Fe304→Fe的顺序还原。

◆当温度大于570℃时，按Fe203→Fe304→Fe0→Fe的顺序还原。

二、高炉内铁氧化物的还原

1．用C0和H2还原铁氧化物

◆用C0和H2还原铁氧化物，生成C02和H2O还原反应叫间接还原。

◆用C0作还原剂的还原反应主要在高炉内小于800℃的区域进行。

◆用H2作还原剂的还原反应主要在高炉内800～1100℃的区域进行。

2．用固体碳还原铁氧化物

◆用固体碳还原铁氧化物，生成C0的还原反应叫直接还原。

◆在高炉内具有实际意义的只有FeO+C=Fe+C0的反应。

◆直接还原要通过气相进行反应，其反应过程如下：

直接还原一般在大于ll00℃的区域进行，800～1100℃区域为直接还原与间接还原同时存在区，低于800℃的区域是间接还原区。

三、直接还原与间接还原的比较

1．铁的直接还原度

直接还原的形式还原的铁量与还原出来的总铁量之比，称为铁的直接还原度，记作γd。

2．间接还原与直接还原的比较

◆从还原剂需要量角度看，直接还原比间接还原更能有利于降低焦比。

◆从热量的需要角度看，间接还原比直接还原更能有利于降低焦比。

只有直接还原与间接还原在适宜的比例范围内，维持适宜的γd（0.2～0.3），才能降低焦比，取得最佳效果。

3.发展间接还原，降低γd的基本途径：

改善矿石的还原性，控制高炉煤气的合理分布，采用氧煤强化冶炼新工艺。4.降低单位生铁的热量消耗的措施：

提高风温，提高矿石品位，使用自熔性或熔剂性烧结矿，减小外部热损失，降低焦炭灰分等。

四、高炉内非铁元素的还原

1．锰的还原

◆高炉内锰氧化物的还原由高级向低级逐级还原直到金属锰，顺序为：

◆从Mn02到Mn0可通过间接还原进行还原反应。

◆Mn0还原成Mn只能靠直接还原取得。

◆Mn0的直接还原是吸热反应。高炉炉温是锰还原的重要条件，其次适当提高炉渣碱度，增加Mn0的活度，也有利于锰的直接还原。

◆还原出来的锰可溶于生铁或生成Mn3C溶于生铁。

◆冶炼普通生铁时，有40％～60％的锰进入生铁，5％～l0％的锰挥发进入煤气，其余进入炉渣。

2．硅的还原

◆硅的还原只能在高炉下部高温区(1300℃以上)以直接还原的形式进行：

◆Si02在还原时要吸收大量热量，硅在高炉内只有少量被还原。

◆还原出来的硅可溶于生铁或生成FeSi再溶于生铁。

◆较高的炉温和较低的炉渣碱度有利于硅的还原。

◆铁水中的含硅量可作为衡量炉温水平的标志。

3．磷的还原

◆磷酸铁[(FeO)32P20528H20]又称蓝铁矿，蓝铁矿的结晶水分解后，形成多微孔的结构较易还原，反应式为：

◆磷酸钙在高炉内首先进入炉渣，在1100～1300℃时用碳作还原剂还原磷，其还原率能达60％；当有Si02存在时，可以加速磷的还原：

◆磷在高炉冶炼条件下，全部被还原以Fe2P形态溶于生铁。

4．铅、锌、砷的还原

◆还原出来的铅易沉积于炉底，渗入砖缝，破坏炉底；部分铅在高炉内易挥发上升，遇到C02和H20将被氧化，随炉料一起下降时又被还原，在炉内循环。

◆还原出来的锌，在炉内挥发、氧化、体积增大使炉墙破坏，或凝附于炉墙形成炉瘤。

◆还原出来的砷，与铁化合影响钢铁性能，使钢冷脆，焊接性能大大降低。

五、还原反应动力学

1. 反应过程模型

铁矿石的还原反应是由矿石颗粒表面向中心进行的，如图3—3所示。

图3-3 矿球反应过程模型

2. 加快还原反应速度的措施

◆提高还原气体的浓度和还原温度。

浅谈高炉操作

浅谈高炉操作 摘要：高炉操作是一项生产实践与理论性很强的工艺流程。本文介绍了高炉冶炼对原燃料（精料）的要求和高炉冶炼的四大基本操作制度（装料制度、送风制度、热制度、造渣制度）以及冷却制度的内容与选择；也介绍了高炉的炉前操作对高炉冶炼的影响，高炉操作的出铁口维护等内容；同时，还阐述了高炉冶炼的强化冶炼技术操作如高炉的高压操作，富氧喷煤操作（富氧操作、喷煤粉操作、富氧喷煤操作），高风温操作（风温对高炉的影响和风温降焦比等）等操作细节。本文介绍的内容对高炉冶炼都很重要，望与高炉的实际情况结合，减少高炉操作失误，从而使高炉冶炼取得更好的经济技术指标。 关键词：基本操作制度、冷却制度、炉前操作、强化冶炼 绪论：中国是世界炼铁大国，2007年产铁4.894亿吨，占世界49.5%，有力地支撑我国钢铁工业的健康发展。进入21世纪以来，我国钢铁工业高速发展，新建了大批大、中现代化高炉。在当前国内外市场经济竞争更加激烈的情况下，各企业都面临如何进一步降低生产成本的问题。在高炉炼铁过程中，如何操作，改善操作，保持炉况稳定进行，降低消耗，提高经济效益是高炉工作者的一项重要任务。在遵循高炉冶炼基本规则的基础上，根据冶炼条件的变化，及时准确地采取调节措施。 一．高炉炼铁以精料为基础 高炉炼铁应当认真贯彻精料方针,这是高炉炼铁的基础.，精料技术水平对高炉炼铁技术指标的影响率在70%,高炉操作为10%,企业现代化管理为10%,设备运行状态为5%,外界因素(动力,原燃料供应,上下工序生产状态等)为5%.。高炉炼铁生产条件水平决定了生产指标好坏。因此可见精料的重要性。 1.精料方针的内容: ·高入炉料含铁品位要高(这是精料技术的核心)，入炉矿含铁品位提高1%，炼铁燃料比降低1.5%，产量提高2.5%，渣量减少30kg/t，允许多喷煤15 kg/t。 原燃料转鼓强度要高。大高炉对原燃料的质量要求是高于中小高炉。如宝钢要求焦炭M40为大于88%，M10为小于6.5%，CRI小于26%，CSR大于66%。一般高炉M40要求为大于

高炉强化冶炼详解

高炉强化冶炼技术及其进步 高炉炼铁生产的原则 高炉冶炼生产的目标是在较长的一代炉龄(例如5年或更长)内生产出尽可能多的生铁，而且消耗要低，生铁质量要好，经济效益要高，概括起来就是“优质，低耗，高产，长寿，高效益”。长期以来，我国乃至世界各国的炼铁工作者对如何处理这五者间的关系进行过，而且还在进行着讨论，讨论的焦点是如何提高产量及焦比与产量的关系。 众所周知，表明高炉冶炼产量与消耗的三个重要指标—有效容积利用系数(ηY)、冶炼强度(I)和焦比(K)之间有着如下的关系：ηY＝I/K 显然，利用系数的提高，也即高炉产量的增加，存在着四种途径： (1)冶炼强度保持不变，不断地降低焦比； (2)焦比保持不变，冶炼强度逐步提高； (3)随着冶炼强度的逐步提高，焦比有所降低； (4)随着冶炼强度的提高，焦比也有所上升，但焦比上升的幅度不如冶炼强度增长的幅度大。 在高炉炼铁的发展史上，这四种途径都被应用过，应当指出在最后一种情况下，产量增长很少，而且是在牺牲昂贵的焦炭的消耗中取得的，一旦在冶炼强度提高的过程中，焦比升高的速率超过冶炼强度提高的速率，则产量不但得不到增加，反而会降低。因此，

冶炼强度对焦比的影响，成为高炉冶炼增产的关键。 在高炉冶炼的技术发展过程中，人们通过研究总结出冶炼强度与焦比的关系如图1所示。 图1 冶炼强度与产量(I)和焦比(K)的关系 a一美国资料，b一原西德资料，c一前苏联资料

在一定的冶炼条件下，存在着一个与最低焦比相对应的最适宜的冶炼强度I适。当冶炼强度低于或高于I适时，焦比将升高，而产量稍迟后，开始逐渐降低。这种规律反映了高炉内煤气和炉料两流股间的复杂传热、传质现象。在冶炼强度很低时，风量及相应产生的煤气量均小，流速低，动压头很小，造成煤气沿炉子截面分布极不均匀，表现为边缘气流过分发展，煤气与矿石不能很好地接触，结果煤气的热能和化学能不能得到充分利用，炉顶煤气中CO，含量低，温度高，而进入高温区的炉料因还原不充分，直接还原发展，消耗了大量宝贵的高温热量，因此焦比很高。随着冶炼强度的提高，风量、煤气量相应增加，煤气的速度也增大，从而改变了煤气流的流动状态，由层流转为湍流，风口前循环区的出现，大大改善了煤气流分布和煤气与炉料之间的接触，煤气流的热能和化学能利用改善，间接还原的发展减少了下部高温区热量的消耗，从而焦比明显下降，直到与最适宜冶炼强度儿相对应的最低焦比值。之后冶炼强度继续提高，煤气量的增加进一步提高了煤气流速，这将带来叠加性的煤气流分布，导致中心过吹或管道行程，在煤气流速过大时，它的压头损失可变得与炉料的有效质量相等或超过有效质量，炉料就停止下降而出现悬料。所有这些将引起还原过程恶化，炉顶煤气温度升高，炉况恶化，最终表现为焦比升高。 高炉炼铁工作者应该掌握这种客观规律，并应用它来指导生产，即针对具体生产条件，确定与最低焦比相适应的冶炼强度，使高炉顺行，稳定地高产。然而高炉的冶炼条件是可以改变的，随着技术的进步，例如加强原料准备，采取合理的炉料结构，提高炉顶

高炉四大操作制度讲义精编版

高炉四大操作制度讲义 精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】

高炉四大操作制度讲义 高炉操作的任务： 高炉操作的任务是在已有原燃料和设备等物质条件的基础上，灵活运用一切操作手段，调整好炉内煤气流与炉料的相对运动，使炉料和煤气流分布合理，在保证高炉顺行的同时，加快炉料的加热、还原、熔化、造渣、脱硫、渗碳等过程，充分利用能量，获得合格生铁，达到高产、优质、低耗、长寿、高效益的最佳冶炼效果。实践证明，虽然原燃料及技术装备水平是主要的，但是，在相似的原燃料和技术装备的条件下，由于技术操作水平的差异，冶炼效果也会相差很大，所以不断提高高炉操作水平、充分发挥现有条件的潜力，是高炉工作者的一项经常性的重要任务。 通过什么方法实现高炉操作的任务： 一是掌握高炉冶炼的基本规律，选择合理的操作制度。二是运用各种手段对炉况的进程进行正确的判断和调节，保持炉况顺行。实践证明，选择合理的操作制度是高炉操作的基本任务，只有选择好合理的操作制度之后，才能充分发挥各种调节手段的作用。 高炉有哪几种基本操作制度： 高炉有四大基本操作制度：（1）热制度，即炉缸应具有的温度与热量水平；（2）造渣制度，即根据原料条件，产品的品种质量及冶炼对炉渣性能的要求，选择合理的炉渣成分（重点是碱度）及软熔带结构和软熔造渣过程；（3）送风制度，即在一定冶炼条件下选择合适的鼓风参数；（4）装料制度，即对装料顺序、料批大小和料线高低的合理规定。选择合理操作制度的根据： 高炉的强化程度、冶炼的生铁品种、原燃料质量、高炉炉型及设备状况等是选定各种合理操作制度的根据。 通过哪些手段判断炉况： 高炉顺行是达到高产、优质、低耗、长寿、高效益的必要条件。为此不是选择好了操作制度就能一劳永逸的。在实际生产中原燃料的物理性能、化学成分经常会发生波动，气候条件的不断变化，入炉料的称量可能发生误差，操作失误与设备故障也不可能完全杜绝，这些都会影响炉内热状态和顺行。炉况判断就是判断这种影响的程度和顺行的趋向，即炉况是向凉还是向热，是否会影响顺行，它们的影响程度如何等等。判断炉况的基本手段基本是两种，一是直接观察，如看入炉原料外貌，看出铁、出渣、风口情况；二是利用高炉数以千、百计的检测点上测得的信息在仪表或计算机上显示重要数据或曲线，例如风量、风温、风压等鼓风参数，各部位的温度、静压力、料线变化、透气性指数变化，风口前理论燃烧温度、炉热指数、炉顶煤气曲线、测温曲线等。在现代高炉上还装备有各种预测、控制模型和专家系统，及时给高炉操作者以炉况预报和操作建议，操作者必须结合多种手段，综合分析，正确判断炉况。 调节炉况的手段与原则： 调节炉况的目的是控制其波动，保持合理的热制度与顺行。选择调节手段应根据对炉况影响的大小和经济效果排列，将对炉况影响小、经济效果好的排在前面，对炉况影响大，经济损失较大的排在后面。它们的顺序是：喷吹燃料——风温（湿度）——风量——装料制度——焦炭负荷——净焦等。调节炉况的原则，一是要尽早知道炉况波动的性质与幅度，以便对症下药；二是要早动少动，力争稳定多因素，调剂一个影响小的因素；三是要了解各种调剂手段集中发挥作用所需的时间，如喷吹煤粉，改变喷吹量需经过3～4小时才能集中发挥作用（这是因为刚开始增加煤量时，有一个降低理论燃烧温度的过程，只有到因增加煤气量，逐步增加单位生铁的煤气而蓄积热量后才有提高炉温的作用），调节风温（湿度）、风量要快一些，一般为～2小时，改变装料制度至少要装完炉内整个固体料段的时间，而减轻焦炭负荷与加净焦对料柱透气性的影响，随焦炭加入量的增加而增加，但对热制度的反映则属一个冶炼周期；四是当炉况波动大而发现晚时，要正确采取多种手段

高炉操作基础技术2

高炉操作基础技术（选择题） 1．出铁次数是按照高炉冶炼强度及每次最大出铁量不应超过炉缸安全出铁量来确定。( ) A．按安全出铁量的60～80%定为每次出铁量 B．按安全出铁量的30～50%定为每次出铁量 答案：A 2．按照炉料装入顺序，装料方法对加重边缘的程度由重到轻排列为( )。 A．正同装－倒同装－正分装－倒分装－半倒装 B．倒同装－倒分装－半倒装－正分装－正同装 C．正同装－半倒装－正分装－倒分装－倒同装 D．正同装－正分装－半倒装－倒分装－倒同装 答案：D 3．炉缸边缘堆积时，易烧化( )。 A．渣口上部 B．渣口下部 C．风口下部 D．风口上部 答案：D 曲线的形状为：( )。 4．边缘气流过分发展时，炉顶CO 2 A．双峰型 B．馒头型 C．“V”型 D．一条直线 答案：B 5．影响炉缸和整个高炉内各种过程中的最重要的因素是( )。 A．矿石的还原与熔化 B．炉料与煤气的运动 C．风口前焦炭的燃烧 答案：C 6．根据高炉解剖研究表明：硅在炉腰或炉腹上部才开始还原，达到( )时还原出的硅含量达到最高值。 A．铁口 B．滴落带 C．风口 D．渣口

答案：C 7．高压操作使炉内压差降低的原因是( )。 A．冶炼强度较低 B．风压降低 C．煤气体积缩小 D．煤气分布合理答案：C 8．要使炉况稳定顺行，操作上必须做到“三稳定”，即( )的稳定。 A．炉温、料批、煤气流、 B．炉温、煤气流、碱度 C．煤气流、炉温、料批 D．煤气流、料批、碱度 答案：A 9．高炉冶炼过程中，P的去向有( )。 A．大部分进入生铁 B．大部分进入炉渣 C．一部分进入生铁，一部分进入炉渣 D．全部进入生铁 答案：D 10．高温物理化学反应的主要区域在( )。 A．滴落带 B．炉缸渣铁贮存区 C．风口带 答案：A 11．高炉中铁大约还原达到( )。 A．90% B．95% C．99.5% 答案：C 12．高炉中风口平面以上是( )过程。 A．增硅 B．降硅 C．不一定 D．先增后减 答案：A

高炉安全操作规程完整

炼铁分厂各岗位安全操作规程

1围 本表准规定了炼铁分厂安全生产的技术要求 本表准适用于炼铁分厂生产和设备检修。 2安全管理 2.1炼铁分厂建立健全安全管理制度、完善安全生产责任制。 厂长对本厂的安全生产负全面责任，各车间(工段)主要负责人对本车间(工段)的安全生产负责。 2.2炼铁分厂设置安全生产管理机构 并且配备专职安全生产管理员，负责管理本部门的安全生产工作。 2.3炼铁分厂根据GB622的有关规定，配备煤气监测、防护设施、器具及人员。 2.4炼铁分厂建立健全安全生产岗位责任制和岗位安全技术操作规程，严格执行交接班制度。 2.5炼铁分厂认真执行安全检查制度，对查出的问题提出整改措施，并限期整改。 2.6炼铁厂长应具备相应安全生产知识和管理能力。 2.7应定期对职工进行安全生产和劳动保护教育，普及安全知识和安全法规，加强业务技术培训。职工经考试合格方可上岗。 新工人进厂，首先接受分厂、车间、班组三级安全教育，经考试合格后由熟练工带领工作至少三个月，熟悉本工种操作技术并考试合格方可独立工作。

调换工种和脱岗三个月以上重新上岗的人员，应首先进行岗位安全培训，并经考试合格方可上岗。 外来参观或学习人员，要接受必要的安全教育，并由专人带领。 2.8特种作业人员和要害岗位、重要设备与设施的作业人员，均经专门的安全教育和培训，并经考试合格，取得操作，方可上岗。上述人员的培训、考试、发证及复审，应按国家有关规定执行。 2.9采用新工艺、新技术、新设备，应制定相应的安全技术措施；对有关生产人员，进行专门安全技术培训，并经考试合格方可上岗。 2.10炼铁分厂要求职工正确佩戴和使用劳动防护用品。 2.11炼铁分厂应对厂房、机电设备进行定期检查、维护和清扫，要害岗位的设备，实行操作牌制度。 2.12炼铁厂要建立火灾、爆炸、触电和毒物逸散等重大事故的应急救援预案，并配备必要的器材与设施，定期演练。 2.13安全装置和防护设施，不得擅自拆除。 2.14炼铁厂发生伤亡或其它重大事故时，厂长或其代理人应立即到现场组织指挥抢救，并采取有效措施，防止事故扩大。 发生伤亡事故，应按国家有关规定报告和处理。 事故发生后，应及时调查分析，查清事故原因，并提出防止同类事故发生的措施。 3炼铁分厂各岗位安全操作规程 3.1高炉工长安全操作规程 3.1.1 危险源 3.1.1.1 一级危险源 未按规定穿戴好劳动保护用品； 更换风、渣口时未戴好面罩； 接触高温工器具未戴手套； 风口镜片缺损； 监视出铁热辐射； 监视出铁渣铁喷溅、站位不当； 值班室操作配电盘和操作开关漏电； 在运行的电葫芦下走动； 高空擦玻璃； 开关炉顶人孔操作开关人孔盖站位不当。 3.1.1.2 二级危险源

高炉高压操作详解

高炉高压操作 20世纪50年代以前，高炉都是在炉顶煤气剩余压力低于30kPa 的情况下生产的，通常称为常压操作。1944-1946年美国在克利夫兰厂的高路上将炉顶煤气压力提高到70kPa，试验获得成功（产量提高12.3%，焦比降低2.7%，炉煤量大幅度降低），从这时起将炉顶煤气压力超过30kPa的高炉操作称为高压操作。在此后十年中，美国采用高压操作的高炉座数增加很多。苏联于1940年开始在彼得罗夫斯基工厂进行提高炉顶煤气压力操作的试验，它比美国的试验稍早一点，但初次试验并未成功，后来改进了提高炉顶煤气压力的设施后才取得进展，但其发展速度却很快，到1977年高压操作高炉冶炼的生铁占全部产量的97.3%。我国从50年代后期开始，也先后将1000m3级高炉改为高压操作，同样取得较好的效果，但是炉顶压力均维持在50-80kPa，而宝钢1号高炉（4063m3）的炉顶压力已达到250 kPa，进入世界先进行列。 一、高压操作系统 高炉炉顶煤气剩余压力的提高是由煤气系统中的高压调节阀组 控制阀门的开闭度来实现的。前苏联早期试验时，曾将这一阀组设置在煤气导出管上，它很快被煤气所带炉尘所磨坏，因而试验未获成功。后来改进阀组结构并将其安装在洗涤塔之后，才能取得成功（见图1）。我国1000m3级高炉的调压阀组是由三个φ700mm电动蝶式调节阀，一个设有自动控制的φ400mm蝶阀和一个φ200mm常通管道所组成。高压时，φ700mm阀常闭，炉顶煤气压力由φ400mm阀自动控

制在规定的剩余压力，这样自风机到调压阀组的整个管路和高炉炉内均处于高压之下，只有将所有阀门都打开，系统才转为常压，长期以来，由于炉顶装料设备系统中广泛使用着双钟马基式布料器，它既起着封闭炉顶，又起着旋转布料的作用，布料器旋转部位的密封一直阻碍着炉顶压力的进一步提高。只有到70年代实现了“布料与封顶分离”的原则，即采用双钟四阀，无钟炉顶等以后，炉顶煤气压力才大幅度提高到150kPa，甚至到200-300 kPa。 图1 高压操作工艺流程图 图2 余热发电工艺流程图

高炉炼铁设备操作

喷煤操作规程及管理制度 1. 岗位职责 1.1. 煤粉喷吹操作。 2. 工作内容 2.1. 准备工作 2.1.1. 将直吹管装配好经检查合格的弹子阀。 2.1.2. 检查喷枪长度，确保喷枪位置适宜。 2.1. 3. 插枪时准备好管钳，大锤等工具。 2.2. 喷煤 2.2.1. 将喷枪插入风口直吹管时，喷枪阀门应关闭，调整好喷枪角度，连接好胶皮管或金属软管。 2.2.2. 检查分煤器各阀门，直通阀及旁通阀应关闭。 2.2. 3. 打开分煤器下部放散阀。 2.2.4. 联系喷吹工送风，确认管道送风正常后关闭放散阀，打开分煤器各直通阀及喷枪阀门。 2.2.5. 通知工长，具备送煤条件，由工长通知喷吹工送煤后，检查煤粉枪喷吹情况。 2.3. 风口停喷条件 2.3.1. 风口损坏漏水时。 2.3.2. 风口向凉，升降多，挂渣，涌渣，灌渣。 2.3.3. 风口未全开时。 2.3.4. 直吹管内有异物时。

2.3.5. 喷枪烧坏磨风口时。 2.3.6. 直吹管不严，跑风，吹管前端发红时。 2.4. 喷煤突然停风，停电的处理 喷煤突然停风停电，配管工应立即关闭喷枪阀门，防止热风倒流造成事故，同时打开分煤器放散阀，然后更换烧坏的喷枪或喷煤管，待喷吹正常后再按正常程序送煤。 2.5. 休复风时的喷煤操作 2.5.1. 休风后应关闭喷枪阀门，分煤器直通阀，打开放散阀。 2.5.2. 复风时应先通知喷吹工送风，然后按正常程序送煤。 2.6. 喷枪故障检查与排除 2.6.1. 喷枪堵塞时，应先关闭分煤器直通阀，打开分煤器上旁通，利用炉内热风压力进行倒冲，若倒冲无效，可关闭旁通阀，打开压缩空气或氮气吹扫阀门进行吹扫。 2.6.2. 若分煤器至喷枪部分管路堵塞经吹扫无效后，可打开喷枪连接软管进行吹扫处理。 2.6. 3. 若分煤器出口至分煤器直通阀部分堵塞可打开分煤器下部旁通阀进行处理。 2.6.4. 若喷枪堵塞清扫无效经确认管路畅通，应更换喷枪。 2.6.5. 若分煤器主管堵塞应关闭分煤器所有直通阀，打开放散阀，进行放散，正常后关闭放散阀，打开分煤器直通阀，必要时联系喷吹工进行处理。 2.6.6. 若喷枪全堵，经检查主管畅通，应分别清理至正常。

炼铁炉前操作基础知识

炼铁厂炉前操作基础知识 一、作业过程内容概述 通过使用开堵口设备、渣铁分离设备、起重设备，按规定时间将炉内高温液态生铁、炉渣排放到铁罐和渣处理系统。 二、本岗位存在的主要危害因素和高风险作业 A、高温铁水 B、煤气中毒 C、机械伤害 D、粉尘 E、高空落物 F、爆炸 G、窒息 H、触电 I、火灾 J、高压气体 K、高空作业 L、交叉作业P、起重作业Q、出铁作业 三、进入工作岗位前 1、工作时正确穿戴劳保防护用品，严禁穿化纤衣物，严禁班前、班中酒后上岗。 2、必须熟悉炉前设备状况及安全操作规程，熟练掌握事故应急预案。 3、会辨识本岗位危险源点及熟悉自我防范措施。 四、安全注意事项 （一）炉前工安全注意事项： 1、严格遵守炼铁厂安全、技术、设备各项管理制度、规程、作业指导书、作业标准及要求； 2、炉前严格执行炉前出铁确认制，杜绝“三违”作业。 3、启动操作设备时，必须打铃警示，认真观察周围有无人员和障碍物。 4、作业过程中，确认周围环境是否安全，上下楼梯时应扶好扶手，确保安全。。 5、清扫卫生时必须两人以上协同清扫, 互相监护；严禁在运转部位清扫加油，清扫卫生、 点检设备时，要离运转的部位至少300㎜的距离，注意防止衣袖被运转的机械设备咬住。 6、地面上的散料、杂物、积水要及时清理，防止作业时滑倒摔伤。 7、电线接头裸露，绝缘老化，灭火器材不齐全、失效，必须及时汇报处理。 8、要认真检查本岗位的安全防护装置及安全附件、照明设施是否完好，发现损坏要及时 汇报联系处理。保持现场安全通道畅通。 9、更换岗位照明灯泡时，必须断电、挂检修牌，使用安全登高工具应系好安全带，两人 以上更换（一人更换，一人在下面扶好梯子，做好监护），照明损坏要立即通知电工维修，严禁岗位工更换爆裂的照明灯泡。

高炉铁口日常深度控制探讨

高炉铁口日常深度控制探讨 铁口是高炉铁水流出的孔道，由铁口框、保护板、泥套和铁口砖通道组成。铁口区域是环境比较恶劣的地方，受高温铁水冲刷、开眼机、泥炮振动以及焖炮作业时的破坏，加之铁口角度的变化，开炉不久铁口通道内异型砖就被侵蚀掉，只有泥套泥来替代，好在泥套泥可以即破坏即补充能够始终保持铁口通道的完好，但是如果受损的铁口通道没有被及时补上或连续过浅，则会给铁口造成致命的损害。 ?一、铁口深度与炉口维护的关系 ????铁口深度的确定是根据炉墙厚度而定的，正常的铁口深度应比铁口区域炉墙厚度大１／３—１／４，要使泥包超出炉墙，这样才能经常地保护铁口区域炉墙不受侵蚀破坏。 ????铁口排出大量的铁水的炉渣在这个过程中，铁口受到炉内炽热液态渣铁冲刷，高温煤气燃烧冲刷等影响，直接造成铁口泥包和铁口孔道二损坏，经堵口打入新泥，损坏二泥包，孔道得到补充。 ????所以，炉前操作中对铁口维护是一件非常重要的工作，铁口过浅轻者出铁卡焦炭，“跑大流”被迫高炉改常压放风，破坏炉内顺行；重则发生堵不住铁口，渣铁场放炮，烧坏铁道，如果铁口长期过浅，或铁口孔道不正，再导致烧环铁口区域二冷板，发生铁口爆炸等恶性事故，然而铁口过深也不是好现象，会出现铁口难开或出现潮泥，造成铁口的大量喷溅，出铁的不均匀性，导致排不尽渣铁，而影响炉况的顺行。

????二、操作中应注意以下几点? ????为保持正常的铁口深度，除了有质量好的炮泥，性能良好的设备条件外，操作也受到多方面的影响 ?１、风量、风压的影响?? ????炮泥在铁口孔道内一边受到泥炮的推力，另一边受到高炉内压力，而使炮泥变得密实，当风压较高时，炮泥在前进的过程受到的阻力也较大，打泥速度会变慢，如果在打泥过程中仍然按时间来计算深度，那么在同样的时间内，此时铁口深度会较浅，但这时，新泥和旧泥连接较好，打炉内的泥及时地形成喇叭状而贴在炉墙上，所以在风压，风量较大时，打泥时间相应控制应长一些。反之，当风压、风量较低时，泥炮的推力一定而炉内压力减小，必然出现吐泥速度的增加，打泥时间保持不变时，则会造成大量炮泥在炉内堆积，造成铁过深，如新泥没有受到来自炉内足够的压力，而使新旧泥之间不能良好地结合，出现断裂，开铁口时有漏铁、漏渣的现象，这种情况一方面应调整泥炮压力，另一方面适当减少打泥量。 ????２、炉温和渣碱度的影响?? ????炉温和渣碱度较高时，渣铁粒度较大，流动性不好对铁口孔道的冲刷较小孔道大小在出铁前后变化不大，孔道内的容泥量较少，在铁口浓度不变情况下，所需泥量较少，打泥时间应适当控制。?? ????相反，当炉温和渣碱度较低时，渣铁流动性好，对铁口孔道的冲刷会大一些，另外在渣铁流动性好时，打入炉内的泥会被渣铁漂走一部分，所以在炉温和渣碱度较

管理制度高炉四大操作制度讲义

（管理制度）高炉四大操作 制度讲义

高炉四大操作制度讲义 高炉操作的任务： 高炉操作的任务是于已有原燃料和设备等物质条件的基础上，灵活运用壹切操作手段，调整好炉内煤气流和炉料的相对运动，使炉料和煤气流分布合理，于保证高炉顺行的同时，加快炉料的加热、仍原、熔化、造渣、脱硫、渗碳等过程，充分利用能量，获得合格生铁，达到高产、优质、低耗、长寿、高效益的最佳冶炼效果。实践证明，虽然原燃料及技术装备水平是主要的，可是，于相似的原燃料和技术装备的条件下，由于技术操作水平的差异，冶炼效果也会相差很大，所以不断提高高炉操作水平、充分发挥现有条件的潜力，是高炉工作者的壹项经常性的重要任务。 通过什么方法实现高炉操作的任务： 壹是掌握高炉冶炼的基本规律，选择合理的操作制度。二是运用各种手段对炉况的进程进行正确的判断和调节，保持炉况顺行。实践证明，选择合理的操作制度是高炉操作的基本任务，只有选择好合理的操作制度之后，才能充分发挥各种调节手段的作用。 高炉有哪几种基本操作制度： 高炉有四大基本操作制度：（1）热制度，即炉缸应具有的温度和热量水平；（2）造渣制度，即根据原料条件，产品的品种质量及冶炼对炉渣性能的要求，选择合理的炉渣成分（重点是碱度）及软熔带结构和软熔造渣过程；（3）送风制度，即于壹定冶炼条件下选择合适的鼓风参数；（4）装料制度，即对装料顺序、料批大小和料线高低的合理规定。 选择合理操作制度的根据： 高炉的强化程度、冶炼的生铁品种、原燃料质量、高炉炉型及设备情况等是选定各种合理操作制度的根据。 通过哪些手段判断炉况： 高炉顺行是达到高产、优质、低耗、长寿、高效益的必要条件。为此不是选择好了操作制度

第二节 高炉炉前操作

第二节高炉炉前操作 一、炉前操作的任务 1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具，按规定的时间分别打开渣、铁口，放出渣、铁，并经渣铁沟分别流人渣、铁罐内，渣铁出完后封堵渣、铁口，以保证高炉生产的连续进行。 2..、完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。 3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。 4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。 二、高炉不能及时出净渣铁，会带来以下不利影响： 1、影响炉缸料柱的透气性，造成压差升高，下料速度变慢，严重时还会导致崩料、悬料以及风口灌渣事故。 2、炉缸内积存的渣铁过多，造成渣中带铁，烧坏渣口甚至引起爆炸。 3、上渣放不好，引起铁口工作失常。 4、铁口维护不好。铁口长期过浅，不仅高炉不易出好铁，引起跑大流、漫铁道等炉前事故，直至烧坏炉缸冷却壁，危及高炉的安全生产，有的还会导致高炉长期休风检修，损失惨重。 三、炉前操作平台 1．风口平台 ◆概念：在风口下方沿炉缸四周设置的高度距风口中心线1150～1250mm的工作平台，称为风口平台。 ◆作用：为便于观察风口和检查冷却设备以及进行更换风、渣口等冷却设备的操作。 ◆要求：宽敞平坦；留有一定的泄水坡度；设有环形吊车。 2．出铁场 出铁场的要求： ◆采用环形或矩形出铁场。 ◆上空设有天棚。 ◆设有排烟机和除尘装置。 ◆设有各种出铁设备。 ◆铺设有铁水主沟。 铁水主沟是从铁口泥套外至撇渣器的铁水沟，铁水和下渣都经此流至撇渣器，一般坡度为5％～l0％。各种类型高炉主沟长度数据见表4—8。 表4—8各种类型高炉主沟长度参考 数据 大型高炉一般采用贮铁式主沟，沟内经常贮存一定深度的铁水(450～600 mm)，使铁水流射落时不致直接冲击沟底，见图4—5。贮铁式主沟的另一个优点是可避免大幅度急冷急热的破坏作用，延长主沟的寿命。

高炉炉前安全操作规程(新版)

The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 高炉炉前安全操作规程(新版)

高炉炉前安全操作规程(新版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 1出铁安全规程 1.1出铁前必须穿戴好劳保用品。 1.2禁止潮铁口出铁，铁沟、铁罐必须干净，无潮物。 1.3炉前所用工具必须烤干，严禁用铁管捅铁口和铁水。 1.4出铁时禁止跨越主沟、撇渣器和渣沟。 1.5开口前要修好泥套，开口机、泥炮要试好，并设专人操作。 1.6出铁时，冲渣流嘴附近禁止站人。 1.8严禁使用氧气管捅铁口。 1.9人工开铁口需使用氧气时，氧气瓶必须离开明火10米以外，氧气瓶严禁正对铁口所用工具必须经脱脂，双脚不准站在铁沟内或正对铁口。 1.10保持炉前，平台上下清洁，不准有积水。 1.11液压系统出现问题及时通知维检人员处理，并通知高炉工长，不得随意对各类阀门、压力表进行调节。

2撇渣器安全规程 1工作前必须按规定穿戴好防护用品，检查设备及工作场地。 2开铁口前，检查撇渣器是否有凝盖，挡好砂坝。 3开始放下渣时，应视铁流情况分层落沙坝，不得落的过猛。。 4堵铁口后，落砂坝应慢，严禁一下将砂坝推出，防止渣沟过铁。 5下渣沟流嘴应糊泥铺河沙。 3泥炮安全规程 3.1装泥时，禁止往炮膛内打水，不准将手伸入装泥孔，不准使用冻泥、稀泥和混有杂物的炮泥。 3.2开动泥炮时，其活动半径内不许有人。 3.3带铁堵铁口时，要提前烤热炮嘴。 3.4开炮人必须熟悉炮性能。设专人操作。 3.5出铁前应仔细检查泥炮各部位的工作是否灵活，正常。 3.6泥炮顶泥时炮嘴正前方严禁有人，炮嘴结焦应抠净，出泥要圆，抠炮嘴结焦硬泥时， 不得正对炮泥操作。 4烧氧气安全规程 4.1使用氧气烧铁口、风口，要保证人员分工明确密切配合。

高炉操作01高炉冶炼的特点

高炉操作 第1章 高炉冶炼的特点 1.1 高炉冶炼的根本任务 把铁矿石冶炼成合格生铁是高炉冶炼的根本任务。 高炉冶炼过程是在密闭的竖炉内进行，经历一个极为复杂的物理化学的反应过程，实质上冶炼过程基本上是氧的传输与热的交换过程。铁矿石在炉内不断下降，随着温度的升高氧化铁逐渐失氧而被还原、熔化，其他元素的还原，最终冶炼成合格铁。 1.2 高炉日常操作 1.2.1 日常操作 新建或大修后的高炉开始操作称为点火，完全停止高炉的操作称为停风。 装料是把焦炭和矿石按规定的方式分层装入，让炉料落到根据探尺判断的预定落点；装入一组料称做一批，以控制气流分布为主要目；确定一次的装入量，有定焦批重装入法和定矿石批重装入法，其他的量根据燃料比的变动而改变。 出铁作业单铁口高炉每1～2h一次，有渣口的高炉出渣作业也在每次出铁作业前进行，出渣过程中见渣中带铁或跑风既停止，无渣口的高炉出渣作业通过铁口随出铁一起进行。大型高炉出铁作业基本是连续的，间隔只有5～10min，出渣作业也是通过铁口随出铁一起进行。 高炉操作中把出铁温度、铁水含硅量、铁水含硫量、渣的成分组成、送风压力、流量、炉料下降情况、炉顶煤气成分等作为重要指标来判定炉况，作为调节炉况的依据。 1.2.2 炼铁单耗和产品 生产lt铁所需要的原料称做炼铁单耗，它因原料质量和操作方法的不同而变化。 炼铁的产品为铁水，副产品为炉渣、煤气、炉尘（瓦斯灰）。 1.3 高炉冶炼的工艺特点 高炉生产工艺与其他冶金工艺过程比较，具有以下几大特点： （1）生产过程的连续性 （2）生产过程中炉料与煤气相对运动

（3）高炉炼铁反应在密闭的容器中进行 （4）庞大的生产体系与巨大的生产能力 1.4 高炉操作 高炉工长的技术操作水平应该表现在： （1）能及时掌握炉况波动的因素，准确地把握外界条件的变化； （2）能尽早知道炉况不稳定的原因； （3）在错综复杂的矛盾中抓住主要矛盾，对炉况做出及时、正确的判断； （4）及早采取恰当的调节措施，具有处理炉况波动的方法与手段，能控制炉况变化的规律。 上述水平来源于长期的生产实践，日常细心与准确的观察，只有对炉况变化的情况明白，才能处理正确，效果显著。 1.5 高炉的关键部分 1.5.1 软熔带结构与作用 矿焦层装的高炉，软熔带结构也是层状的。一层矿石一层焦炭，矿焦相间，其形状受等温线分布的影响。 作用：高炉内软熔带起煤气分布器作用。 从目前研究结果看，煤气流的分布状态受下列因素影响而变化：

高炉炼铁工艺流程(经典之作)

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：

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。

高炉操作作业指导书

高炉操作作业指导 书 1

2500m3高炉操作作业指导书 1 目的适用范围 按照高炉分厂生产计划根据作业区制定方针操作高炉,完成各项指标及产量,及时处理突发事故。 本作业指导书适用于炼铁分公司高炉分厂2500m3高炉作业区。 2 引用标准和术语 2.1术语 焦比:冶炼一吨生铁所消耗的焦炭量。 煤比:冶炼一吨生铁所消耗的煤量。 燃料比:冶炼一吨铁所耗的燃料总量。 冶炼强度:每昼夜每立方有效容积所消耗的焦炭吨数。 利用系数:每昼夜生产的标准生铁/高炉有效容积(吨/立方米.日) 合格率:合格铁质量与规定时间内的总质量之比。 休风率:高炉休风时间/规定工作时间*100% 入炉焦比:干焦耗用量(吨)/合格生铁产量(吨) 矿焦比:矿石批重与焦炭批重之比。 风口前理论燃烧温度:假定风口前焦炭燃烧放出的热量全部用来加热燃烧产物,这时所能达到的最高温度。 装料制度:对炉料装入炉内的方式方法的有关规定。 物理热:炉缸温度可用铁水温度表示,一般为1480～1520℃。 化学热:用生铁含Si量来表示。 装料顺序:焦炭和矿石入炉的先后次序。

休风:高炉在生产过程中因检修、处理故障或其它原因,必须中断生产,停止向高炉送风。 料批:按照装料顺序将矿焦放入炉内的一个循环。 批重:一批料的质量。 料线:从探尺零位到料面的距离。 低料线:高炉用料不能及时加入炉内,致使高炉实际料线比规定料线低0.5m或更低时,即为底料线。 二元碱度:CaO与SiO2的比值。 三元碱度:CaO+Mgo与SiO2的比值。 α角:指无料钟炉顶布料溜槽径向上下倾动的角度。 β角:指无料钟炉顶布料溜槽360度圆周旋转的角度。 γ角:指无料钟炉顶下料闸开关的角度。 溜槽转速ω:指无料钟炉顶布料溜槽每分钟旋转的圈数。 探尺零位:以炉喉钢砖上沿定为探尺零位。 定点布料:炉子截面某点发生管道或过吹时,操作时溜槽倾角和定点方位由人工手动控制的布料方式。 环形布料:随着溜槽倾角的改变,可将焦炭和矿石分布在距离中心不同的部位上,借以调整边缘或中心的煤气分布,又可做单、双、多环形布料方式。 高炉炉型:高炉内工作的空间形状。 设计炉型:高炉按蓝图设计的空间形状。 3

高炉冶炼工艺

第四章高炉冶炼工艺 课时：2学时 授课内容： 第三节热风炉操作 目的要求： 1.了解热风炉燃料； 2.知道影响热风的因素； 3.掌握热风炉的操作特点、燃烧制度； 4.掌握送风制度和换炉操作。 重、难点： 1.影响热风的因素、热风炉的燃烧制度、送风制度和换炉操作。 教学方法： 利用多媒体以课堂讲授为主，结合实际范例进行课堂讨论。 讲授重点内容提要 第三节热风炉操作 一．热风炉燃料 1．燃料品种及其化学成分、发热量 热风炉的燃料为煤气。 表4—15分别列出几种热风炉常用煤气的成分和发热值。 表4—15 热风炉常用煤气成分及发热值 2．煤气及助燃空气的质量 含尘量：煤气含尘量低于10mg／m3。助燃空气含尘量尽量减少。 煤气含水量：在热风炉附近的净煤气管道上设置脱水器或，使用干法除尘。 净煤气压力：净煤气支管处的煤气应有一定的压力，见表4—16。 表4—16 热风炉净煤气吉管处的煤气压力 3．气体燃料可燃成分的热效应 气体燃料可燃成分的热效应(见表4—17) 表4—17 1 m3气体燃料中各可燃成分l％体积的热效应 二．影响热风温度的因素 1．拱顶温度 ◆限制拱顶温度的因素：

①耐火材料理化性能。实际拱顶温度控制在比拱顶耐火砖平均荷重软化点低l00℃左右(也有按拱顶耐火材料最低荷重软化温度低40～50℃控制)。 ②煤气含尘量。不同含尘量允许的拱顶温度不同(见表4—18)。 表4—18 不同含尘量允许的拱顶温度 ③燃烧产物中腐蚀性介质。为避免发生拱顶钢板的晶间应力腐蚀，必须将拱顶温度控制在不超过l400℃或采取防止晶间应力腐蚀的措施。 ◆热风炉实际拱顶温度低于理论燃烧温度70～90℃。 ◆大、中型高炉热风炉拱顶温度比平均风温高120～220℃。小型高炉拱顶温度比平均风温高l50～300℃。 2．废气温度 允许的废气温度范围：大型高炉废气温度不超过350～400℃，小型高炉不得超过400～450℃。 废气温度与热风温度的关系：提高废气温度可以增加热风温度。在废气温度为200～400℃范围内，每提高废气温度100℃约可提高风温40℃。 影响废气温度的因素：单位时间燃烧煤气量、燃烧时间、蓄热面积。 3．热风炉工作周期 热风炉一个工作周期：燃烧、送风、换炉三个过程自始至终所需的时间。 送风时间与热风温度的关系：随着送风时间的延长，风温逐渐降低。 合适的工作周期：合适的送风时间最终取决于保证热风炉获得足够的温度水平(表现为拱顶温度)和蓄热量(表现为废气温度)所必要的燃烧时间。 4．蓄热面积与格子砖重量 当格子砖重量相同并采用相同工作制度时，蓄热面积大的供热能力大。 格子砖重量大，周期风温降小，利于保持较高风温。 单位风量的格子砖重量增大时，热风炉送风期拱顶温度降减少，即能提高风温水平。 单位风量的格子砖重量相同时，蓄热面积大的拱顶温度降小。 5．其他因素 ◆燃烧器形式和能力 陶瓷燃烧器的煤气和空气、混合较好，燃烧能力大，完全可以满足要求。 ◆煤气量(煤气压力) 煤气量不足或煤气压力波动，拱顶温度不能迅速稳定地升高，热风炉蓄热量减少。 ◆高炉操作 高炉顺行、热风炉工作稳定，能最大限度地保持较高风温水平。 三．热风炉的操作 1．蓄热式热风炉的传热特点 热风炉内的传热主要是指蓄热室格子砖的热交换。 高炉热风温度的高低，取决于蓄热室贮藏的热量及拱顶温度。 2．热风炉的操作特点 ◆热风炉操作是在高温、高压、煤气的环境中进行。 ◆热风炉的工艺流程： ①送风通路：热风炉除冷风阀、热风阀保持开启状态外，其他阀门一律关闭； ②燃烧通路：热风炉冷风阀和热风阀关闭外，其他阀门全部打开； ③休风：所有热风炉的全部阀门都关闭。 ◆蓄热式热风炉要储备足够的热量。 ◆热风炉各阀门的开启和关闭必须在均压下进行。 ◆高炉热风炉燃烧可以使用低热值煤气，提供较高的风温。

高炉日常操作十条

高炉日常操作十条 1、慢风操作执行慢风操作管理规定。（见附件） 2、低料线操作，每低0.5米料线，缩矿角1度，原则上焦炭平台不让动。超过2.5米料线，可适当考虑缩小焦角，高炉可以轻负荷提焦比，不允许轻易加净焦。由于低温造成的崩料，可适当补净焦。 3、不能上料时，且不能判定时间，高炉要果断将风压减至风口不灌渣为止。铁后还不能上料但时间不能判定，高炉要果断休风，切忌将料线控的很深。 4、进风装置烧穿，果断减风至最低，及时喷水，铁后休风更换。 5、低压操作或恢复处理炉况，禁止使用单环和小角度布料，若需发展边缘，可以减小矿角，增大负角差，且料制不能随意调动，要保证布料的稳定。若必要，小角度压中心料不能超过3批料。 6、炉子的操作调整，原则上由炉长负责实施，其他人员的意见汇总到炉长执行，不能谁说谁动。正常情况下角度调整每次不超过0.5°，两次调整间隔时间不少于3个周期。 7、炉长每天都要在报表上写出具体的操作要求，炉长不在作业长要执行，且要求工长落实到位，炉长要每天检查上一天的布料单等信息，有问题要及时发现，生产室负责检查。 8、异常炉况，工长第一时间要将情况汇报到炉长和作业长，事故扩大，追究责任。 9、变料和调整料制后，工长要负责检查上料工是否操作正确。 10、工长接班要清楚了解上班的操作和调整情况，是否有异常操作包括上料等等。 生产技术室 2012-9-5

附件：低压操作方针 为规范高炉操作特制定以下操作方针： 1、处理调压阀组泄露操作方针 风压控制在70—100KPa左右，开一个放散、切煤气，矿批退至12吨、根据批重调节料流开度，装料制度矿为3环、焦4环、矿焦平均角度比正常角度增加2°，每小时喷煤量控制在3-5吨，按喷煤减少量提高入炉焦比。 如低压时间超过2小时，根据具体情况降低负荷，提高入炉焦比。 2、减风操作方针 根据风压情况，按正常操作风压每降低50KPa，增加矿焦平均角度1°、矿批缩小1.5-2吨、根据批重调节料流开度，如矿批在15吨以下适当减少矿焦平台宽度。增加矿焦平均角度、缩小矿批、减少矿焦平台宽度时防止中心过吹。 注：因设备原因慢风时间超过2小时且时间不能确定时应果断休风。

高炉炼铁仿真操作系统操作规程

高炉炼铁仿真操作系统实训指导书 绪论 高炉炼铁仿真操作系统功能 实训项目 实训目标

实训项目1 高炉炼铁工艺流程实训 任务按照要求熟练打开仿真操作系统的操作界面 任务熟练说出高炉炼铁车间构筑物的名称及作用 任务熟练说出高炉炼铁车间主要设备的名称及作用 知识链接 高炉内型尺寸

实训项目2 高炉上料实训 仿真实训条件： （一）高炉槽下筛分、称量、运输系统的组成 高炉槽下系统由矿槽、焦槽以及皮带机三部分组成，矿槽采用双排，设有大小矿槽12个，大矿槽测为6个烧结矿槽，小矿槽侧由2个普通球团矿槽、2个块矿槽、2个熔剂或锰矿槽构成设有5个焦槽，各矿槽下均设给料机、振动筛、称量漏斗等设备。配置一个矿石中间称量漏斗与一个焦炭中间称量漏斗，矿焦通过中间称量漏斗、经皮带上炉顶。同时拥有小块焦回收系统，1A-6A按烧结矿考虑，1B-6B按球团矿、锰矿熔剂、生矿考虑。 4.1.1 各高炉矿槽、焦槽配备（见表4—1） 表4—1 各高炉矿槽配备情况 项目 炉别矿槽数（个）焦槽数（个） 烧结矿槽球团矿槽块矿槽焦丁槽 1、2号高炉6×m3 2×m3 2×m3

1×m3 4×m3 储存时间（h）：焦炭：8h；烧结矿：12h；球团矿：12h；碎焦：8h；碎矿：8h。 槽下筛分、秤量设备（见表4—2，表4—3） 表4—2 筛分设备表4—3 秤量 类别 规格焦炭筛烧结矿筛类别 名称矿焦 型式BTS-150-330 BTS-150-330 称量物烧结矿 球团矿 块矿焦炭 能力（t/h） 200 250 筛面尺寸（mm） 筛分效率秤容积(m3） 装料制度OC或C OL(大粒度矿)、OS（小粒度矿） （二）主要控制功能 矿焦槽所有入炉原料采用分散筛分、分散称量+集中称量流程。按预先设定的排料程序，

高炉岗位操作规程完整

华菱钢管 质量管理体系作业文件 炼铁分厂 高炉工段岗位操作规程文件编号：QZ/HG 38 009-2009 控制状态：受控(OA) 发放编号：38— 生效日期：2009年4月15日

目录 工长岗位操作规程‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 1 副工长岗位操作规程‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥38 见习工长岗位操作规程‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥76 炉前岗位操作规程‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥83 槽下岗位操作规程‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥93 配岗位操作规程‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥105 干法除尘岗位操作规程‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥109

一、高炉值班室工长岗位操作规程 1 目的 为确保作业人员正确操作，保证设备有效运行，特制定本工艺技术操作标准。 2 适用围 适用于高炉值班室工长岗位。 3 工作程序 3.1 炉况正常的标志 正常的炉况主要特征是炉缸均匀工作活跃，气流分布合理、渣铁热量充沛、炉温稳定、下料均匀、顺畅。它主要表现在： 3.1.1探尺下降均匀、没有停滞陷落、时快时慢现象，两探尺下降差别不大于0.2m，每次加料后，料面深度基本一致。 3.1.2风口工作均匀、焦炭活跃明亮，但不耀眼，无凝块生降现象，不挂渣、不涌渣，风口破损少。 3.1.3渣温充足且流动性良好。 3.1.4铁水物理热充沛，同次铁前后温度均匀，相邻两次铁水温度波动不大，断面为灰口。 3.1.5煤气分布合理。 3.1.6炉喉温度各点接近且稳定在一定围，波动不大； 3.1.7炉顶温度曲线带较稳定，带宽在20～60℃之间，随上料前后波动在一定围，较为稳定。 3.1.8 十字测温各点温度活跃，随布料有规律波动，中心点在300～650℃，边缘温度在100～250℃。 3.1.9 布料时炉顶煤气压力没有猛然上升的尖峰。随压力降低即恢复到正常位置。 3.1.10 热风压力及冷风流量微微波动，无锯齿状，且风量与料速相适应。 3.1.11压差及风量相对稳定在正常围。 3.1.12 除尘器瓦斯灰量无大波动。 3.1.13各段冷却壁水温差在正常围波动。 3.1.14 炉体各层温度相对稳定在一定的围，波动小。 3.2 高炉基本操作制度 高炉冶炼的基本操作制度包括：送风制度、装料制度、热制度、冷却制度与造渣制度。 合理的操作制度，能保证合理的操作炉型，促使高炉稳定、顺行，达到“安全、环保、高产、优质、低耗、长寿”的冶炼效果。选择高炉合理操作制度的依据是：根据生产任务的要求决定高炉的冶炼强度。 冶炼生铁品种的要求。 原、燃料的质量。 高炉炉型及设备状况。 日常操作和控制 3.2.1日常调剂炉温： 3.2.1.1调剂原则： 调节炉温顺序应是煤粉→风温→富氧→风量→负荷；