冶金概论
General Discussion of Metallurgy
3.1 高炉炼铁是为炼钢提供铁原料的主要方法
高炉在钢铁联合企业中的地位
高炉原料
3.1
铁矿石
·天然块矿·人造富矿烧结矿
球团矿
熔剂
·碱性熔剂—石灰、
石灰石、白云石
·酸性熔剂—硅石
·特殊熔剂—萤石
其他含铁代用品
·高炉、转炉炉尘
·残铁
·轧钢铁皮
·硫酸渣
3.1
高炉燃料
固体燃料气体燃料
焦炭煤粉焦炉煤气高炉煤气
3.1
3.1 高炉内型是用耐火材料砌筑而成的，供高炉冶炼的
高炉有效容积代
表高炉的大小或
生产能力高
炉炉喉Throat 炉身Shaft
本
体
炉腰Belly
炉腹Bosh 风口Tuyere
炉缸Hearth 渣口Slag taphole 铁口Taphole
高炉炼铁基本概念 3.1 高炉编号 1 2 3 4 5 6 7
大小
建成年份
炉缸直径/ m 工作容积/ m3 初期产量(t/d) 1924
5.6
519
280
1926
5.6
519
280
1930
5.9
598
360
1958
8.5
1413
1380
1961
9.0
1492
1700
1967
11.0
2328
3000
1972
13.8
3790
5000
当前/最终产量(t/d) 1000
1974 -10拆除年份1000
1974
1100
1991
3500
1997
3700
1997
7000 10500
上一次大修2002 1991
高炉炼铁
3.1
高炉生产主要技术经济指标
1、有效容积利用系数(ηu)
·定义：每立方米高炉有效容积每天生产的铁水量[t/(m3·d)] ·大型和超大型高炉ηu=2.5~2.8 t/(m3·d)
2、焦比( K )
·定义：高炉冶炼每吨生铁消耗的焦炭量(kg/t)
·我国焦比为250~650kg/t
3、煤比( M )
·定义：高炉冶炼每吨生铁向高炉喷吹的煤粉量(kg/t)
·我国煤比为50~250kg/t
4、燃料比( 焦比＋煤比)
·定义：高炉冶炼每吨生铁所消耗的固体燃料的总和(kg/t)
3.1 5、综合焦比(K∑)
·定义：将喷入高炉的煤粉折算成相应数量的焦炭后计算的焦比(kg/t)
·煤粉置换比通常小于1.0，一般在0.75~0.90之间
6、冶炼强度(I)
·定义：每立方米高炉有效容积每天消耗的(干)焦炭量[t/(m3·d)] ·一般为0.8 ~ 1.0 t/(m3·d)
7、综合冶炼强度(I∑)
·定义：将喷入高炉的煤粉折算成相应数量的焦炭后计算的冶炼强度[t/(m3·d)]
·大型或超大型高炉达到1.2 ~ 1.6 t/(m3·d)
8、工序能耗
·Ci=(燃料消耗+动力消耗-回收二次能源)/产品产量(吨标准煤/t) · 1kg标准煤的发热量为7000千卡(29310kJ)
2009年1~5月全国重点钢铁企业高炉燃料比为518kg/t，热风
温度为1158℃，炼铁工序能耗为413.30kg标准煤/t，入炉焦
比为374kg/t，喷煤比为144kg/t。
3.1 例题：某高炉容积2000m3，年产150万吨炼钢生铁，消耗60万吨焦炭，每吨生铁喷吹煤粉150kg，置换比为
0.9，计算高炉有效容积利用系数、焦比、燃料比、综合
焦比及冶炼强度各为多少？
答案：利用系数：2.05t/m3·d
焦比：400kg/tFe
燃料比：550kg/tFe
综合焦比：535kg/tFe
冶炼强度：0.822t/m3·d
3.2 3.2.1高炉本体(Blast Furnace Body)
炉衬
冷却设备
送风装置
检测仪器设备
3.2 钢结构：包括炉体支承结构和炉壳
炉基础，与高炉中心
成对称布置。
3.2 炉衬：由耐火砖砌筑而成
炉衬寿命将
随着冶炼条件
而变，但最薄
弱的环节应在
炉底（含炉
缸）和炉身。
砖
衬Array
光面冷却壁镶砖冷却壁
冷却板
3.2
纯铜制造，安装时水平 插入炉衬砖层中，对炉 衬具有一定的支托作
用。
纯铜 套和小套组成。
3.2 送风装置
热风围管
Bustle Pipe
送风支管
Blast Pipe 热风围管与连接热风炉的热风总管相连，在热风围
管上均匀分布着数十套送风支管。
3.2 3.2.2炉顶装料设备(Charging Equipment)
双钟炉顶(Double Bell Charging)
打开小料钟，炉料落
入大料斗内。
开大钟均压阀，使大
料钟上下压力一致。
打开大料钟，将炉料
布入炉内。
3.2 无钟炉顶(Bell-less Top Charging)
采用可任意改变
倾角的旋转溜槽完成
布料任务。
可实现单环、多
环、螺旋、定点、扇
形布料方式。