高炉强化冶炼资料重点
- 格式:ppt
- 大小:2.76 MB
- 文档页数:27
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(%)、冶炼强度(I)和焦比(K)之间有着如下的关系:n Y=i/K显然,利用系数的提高,也即高炉产量的增加,存在着种途径:(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)的关系美国资料,b 一原西德资料,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。
炼铁高炉工艺知识点总结高炉是用于冶炼铁矿石的重要设备,其结构包括上部料柱、中部燃烧区和下部铁口三个部分。
1. 上部料柱上部料柱主要由料斗、布料装置和煤气分布装置组成。
在高炉冶炼过程中,生铁矿石和还原剂通过料斗和布料装置放入高炉中,并在上部料柱中进行干燥、预热和还原反应。
2. 中部燃烧区中部燃烧区是高炉中最重要的区域,也是冶炼反应最为激烈的地方。
在高炉的中部燃烧区,铁矿石的还原反应和燃料的燃烧反应同时进行,产生的热量和还原气体将铁矿石还原成铁,同时熔化生铁矿石。
3. 下部铁口下部铁口是高炉的出铁口,也是生铁的最终产出地。
铁水从下部铁口流出并通过管道输送至铁水罐或铁水车,最终用于制造钢铁产品。
二、高炉工艺过程高炉冶炼的主要工艺过程包括预处理、还原和熔融三个阶段。
1. 预处理铁矿石在高炉冶炼前需要进行预处理,主要包括干燥、预热和分级。
在高炉上部料柱中,铁矿石经过干燥和预热,使其内部水分挥发、结晶水分析出,并提高其温度,为还原反应和熔融反应提供条件。
此外,铁矿石还需要分级,以确保高炉内部燃料和还原气体的匹配,提高冶炼效率和生铁质量。
2. 还原在高炉的中部燃烧区,煤气和空气混合后燃烧产生的高温燃气对铁矿石进行还原作用。
这一阶段的主要冶炼反应包括颗粒还原和熔融还原两个过程。
颗粒还原是指铁矿石颗粒的直接还原反应,将铁矿石中的氧还原成铁,并生成还原气体。
熔融还原是指生铁矿石在高温条件下熔化,并在熔融状态下进行还原反应,产生液态生铁。
3. 熔融在高炉下部,液态生铁通过铁口流出,并通过管道输送至后续的冶炼工艺中。
在熔融过程中,熔融生铁的温度、成分和质量需要得到控制,以确保后续的钢铁生产工艺顺利进行。
三、高炉冶炼的关键技术1. 燃料配比高炉冶炼所需的燃料包括焦炭、焦炉煤气和其他燃料。
为了提高冶炼效率和生铁质量,需要合理确定燃料的配比,保证还原气体的成分和温度符合冶炼工艺的要求。
2. 熔炼温度在高炉冶炼过程中,熔炼温度对生铁的成分和质量具有重要影响。
高炉炼铁工艺及强化操作高炉炼铁是指利用高炉将铁矿石还原成铁的工艺。
下面将介绍高炉炼铁的工艺流程和强化操作。
首先是炉料准备。
炉料是指进入高炉的原料,主要包括铁矿石、燃料和熔剂。
铁矿石是炼铁的主要原料,有各种类型,如富含铁的赤铁矿、磁铁矿等。
燃料主要是焦炭,用于提供炉内的热量。
熔剂主要是石灰石,用于与铁矿石中的杂质产生反应,形成易于熔融的铁渣。
然后是炉顶喂料。
炉顶喂料是将炉料逐层从高炉顶部加入,以保持炉内的物料平衡。
铁矿石、焦炭和石灰石按照一定比例加入到高炉顶部,同时还需要加入一定量的还原剂、燃料和助熔剂。
炉料从高炉顶部逐层往下加入,以确保炉内的物料层结构稳定。
然后是高炉操作。
高炉操作是指控制高炉正常运行的一系列操作。
首先是通风。
高炉顶部设有风管,通过风管送入燃料燃烧所需的氧气,维持炉内的高温。
其次是给料。
在正常运行过程中,需要不断地给炉料补料,保持高炉内的物料平衡。
还有是温度和压力的控制。
高炉内的温度和压力需要进行实时监测,以保持高炉内部的平衡状态。
接下来是铁渣处理。
高炉炼铁过程中,铁矿石中的杂质会与熔剂反应形成铁渣。
铁渣是高炉炼铁的副产物,需要进行处理。
铁渣处理主要包括根据铁渣的性质进行分选和利用。
铁渣中的铁石可以回收利用,用于生产水泥等建筑材料。
而其他杂质则需要通过石灰石的熔融和化学反应,形成不溶于炉渣的物质,进一步净化炉渣。
最后是产品收得。
通过高炉炼铁,最终产生的产品是生铁。
生铁是铁矿石还原后的产物,含有较高的碳含量和一些杂质。
生铁需要进行进一步的加工和处理,使其达到市场上的要求。
加工过程中,可以采用转炉炼钢或电炉炼钢技术,将生铁中的杂质进一步去除,得到优质的钢铁产品。
为了提高高炉炼铁的效率和质量,还有一些强化操作可以应用。
比如,在炉料准备过程中,可以根据铁矿石的性质进行选矿和破碎处理,以提高炉内的还原反应速率。
另外,可以在炉顶喂料过程中,适当控制喂料速度和炉料的层次,以保持高炉内的平衡状态。