第3章 高炉炼铁
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钢铁是怎样炼成的前五章的主要内容第一章:炼铁的起源与发展第一章主要介绍了炼铁的起源与发展。
从古代冶炼铁器的方法开始,通过研究和实践,逐渐发展出了炼铁的技术与工艺。
文章介绍了古代冶炼铁器的方法和工具,并列举了一些古代铁器的代表作品。
同时,还介绍了炼铁技术在不同历史时期的发展,如冶铁炉的改进、高炉的出现等。
通过对炼铁的起源与发展的介绍,读者可以了解到炼铁技术的演变和进步,以及对人类社会的影响。
第二章:冶炼原料与炉料的选择第二章主要介绍了冶炼铁的原料与炉料的选择。
文章首先介绍了冶炼铁的主要原料,包括铁矿石、焦炭和石灰石等。
然后,介绍了不同原料的特点和适用范围,以及如何选择和搭配原料。
接着,介绍了炉料的选择,包括铁矿石的粒度、焦炭的质量等。
通过对冶炼原料与炉料的选择的介绍,读者可以了解到炼铁过程中原料与炉料的重要性,以及如何合理选择和搭配,以提高冶炼效率和质量。
第三章:高炉冶炼工艺第三章主要介绍了高炉冶炼工艺。
文章首先介绍了高炉的结构和工作原理,包括高炉的主要部件和炉内的反应过程。
然后,介绍了高炉冶炼的基本工艺流程,包括炉料的装入、煤气的喷吹、炉渣的排出等。
接着,介绍了高炉冶炼过程中的一些关键技术,如炉温的控制、炉渣的管理等。
通过对高炉冶炼工艺的介绍,读者可以了解到高炉冶炼的原理和工艺流程,以及如何控制和改进冶炼过程,提高铁的产量和质量。
第四章:炼铁的副产品与资源综合利用第四章主要介绍了炼铁过程中产生的副产品和资源的综合利用。
文章首先介绍了炼铁过程中产生的副产品,包括炉渣、煤气、炉尘等。
然后,介绍了这些副产品的特点和用途,如炉渣可以用于建筑材料、煤气可以用于发电等。
接着,介绍了炼铁过程中的资源综合利用,如炉渣的综合利用、煤气的能量回收等。
通过对炼铁的副产品与资源综合利用的介绍,读者可以了解到炼铁过程中产生的副产品的价值和用途,以及如何充分利用这些资源,实现资源的循环利用。
第五章:炼铁的环境影响与节能减排第五章主要介绍了炼铁过程中的环境影响和节能减排措施。
高炉炼铁工艺流程一、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。
二、高炉冶炼主要工艺设备简介高护炼铁设备组成有:①高炉本体;②供料设备;③送风设备;④喷吹设备;⑤煤气处理设备;⑥渣铁处理设备。
通常,辅助系统的建设投资是高炉本体的4~5倍。
生产中,各个系统互相配合、互相制约,形成一个连续的、大规模的高温生产过程。
高炉开炉之后,整个系统必须日以继夜地连续生产,除了计划检修和特殊事故暂时休风外,一般要到一代寿命终了时才停炉。
高炉炼铁学一、高炉:从上至下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸、死铁层。
发展趋势为:大型化、胖型二、高炉原料:1、铁矿石:烧结矿、球团矿、天然块矿2、熔剂:石灰石、白云石3、燃料:焦炭、煤粉4、空气:N2、O2三、高炉产品:1、生铁:成分有Fe、C、Si、Mn、S、P、V、Ti等。
分为炼钢生铁、铸造生铁(Si高S 低)、铁合金,铁与钢区别是C。
2、炉渣:成分有、CaO、MgO、SiO2、Al2O3、FeO、TiO2、MnO、V2O5等。
3、煤气:成分有CO、CO2、N2、H2、H2O四、高炉辅助设备:1、供料系统2、送风系统3、除尘系统4、渣铁处理系统5、燃料喷吹系统五、高炉冶炼的概况:分为五带1、块状带:间接还原、CaCO3=CaO+CO2、部分FeO+C=Fe+CO2、软熔带:CaO+SiO2+Al2O3=硅酸盐,渗碳反应:3Fe+2CO=Fe3C+CO23、滴落带:(FeO)+C=、(MnO)+C=、(SiO2)+C=、(P2O5)+C=4、风口燃烧带:2C+O2=2CO5、炉缸部分:脱硫反应:FeS+CaO=CaS+FeO,FeO+C=Fe+CO,FeS+CaO+C =CaS+ Fe+CO六、高炉技术经济指标:1、有效容积:铁口中心线至大钟下降下沿或溜槽垂直下,V u,工作容积2、有效容积利用系数:ηu=P/V u t/m3d,可达3以上。
3、焦比:K=Q/P,kg/t,最低250 kg/t左右。
综合焦比:燃料比:最低450 kg/t左右。
4、冶炼强度:I=Q/ V u t/m,ηu=I/K,综合冶炼强度:5、生铁合格率:一级品率6、休风率:有计划休风和非计划休风,应控制在2%以下。
7、高炉一代寿命:无中修,表示有日历时间(8至10 年);单位容积产量(5000t/m3)第一章高炉用原燃料第一节高炉用燃料高炉燃料有焦炭和煤粉两种Ⅰ、焦炭一、焦炭的作用 1、发热剂;2、还原剂;3、骨架作用;4、渗碳剂二、焦炭的质量要求 1、C 高;2、灰分低:灰分中70%左右是SiO2和Al2O3,含量为11%至20%。
冶金09《钢铁冶金学(A)》之《铁冶金学》部分复习思考题绪论复习思考题1 高炉炼铁法在各种炼铁方法中居主导地位的原因是什么?2 为什么说连铸是钢铁工业的一次“技术革命”?3 钢铁工业在国民经济中居何地位?原因何在?第一章现代高炉炼铁工艺复习思考题1 高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成?2 高炉生产有哪些特点?3 对高炉内衬的基本要求是什么?4 简述蓄热式热风炉的工作原理。
5 与湿法除尘相比较,高炉煤气干法除尘有何优点?6 简述高炉内各区域的分布、特征及主要反应。
7 高炉生产有哪些产品和副产品,各有何用途?8 高炉炼铁有哪些技术经济指标?9 利用系数、冶炼强度和焦比之间有何关系?此种关系给我们何种启示?10 概念题:高炉有效高度、有效容积、工作容积、有效容积利用系数、面积利用系数、焦比、置换比、综合焦比、冶炼强度、综合冶炼强度、一代寿命。
第二章高炉炼铁原料复习思考题1天然铁矿石按其主要含铁矿物可分为哪几类?各有何特点?2高炉冶炼对铁矿石质量有何要求?(评价铁矿石质量的标准有哪些?)3熔剂在高炉冶炼中起什么作用?4高炉冶炼对碱性熔剂的质量有何要求?5说明焦炭在高炉冶炼过程中的作用。
6高炉冶炼对焦炭质量提出了哪些要求?7焦炭的强度指标有哪些?简述各指标的意义及高炉冶炼对各指标的原则要求。
8铁矿粉烧结生产有何意义?9简述抽风烧结过程中从上到下依次出现的层次及各层中的主要反应。
10根据烧结过程中碳燃烧反应的类型,分析烧结过程的气氛性质。
11分析水汽冷凝对烧结过程的影响及消除过湿层的措施。
12影响CaCO3分解及CaO矿化的因素有哪些?13 高炉内碳酸盐分解对冶炼过程有何不利影响?(高炉采用熔剂性烧结矿冶炼,杜绝石灰石入炉的意义何在?)14烧结过程发生固相反应的条件是什么,反应过程和反应产物有何特点,固相反应对烧结过程有何影响?15烧结过程中的液相是如何形成的,不同碱度烧结矿的烧结过程中产生的液相有何特点,液相对烧结矿质量有何影响?16 简述正硅酸钙(C2S)造成烧结矿粉化的原因及主要对策。
高炉炼铁高炉gaolu liantie高炉炼铁blast furnace ironmaking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。
高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。
在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。
炼出的铁水从铁口放出。
铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。
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。
简史和近况早期高炉使用木炭或煤作燃料,18世纪改用焦炭,19世纪中叶改冷风为热风(见冶金史)。
20世纪初高炉使用煤气内燃机式和蒸汽涡轮式鼓风机后,高炉炼铁得到迅速发展。
20世纪初美国的大型高炉日产生铁量达450吨,焦比1000公斤/吨生铁左右。
70年代初,日本建成4197米高炉,日产生铁超过1万吨,燃料比低于500公斤/吨生铁。
中国在清朝末年开始发展现代钢铁工业。
1890年开始筹建汉阳铁厂,1号高炉(248米,日产铁100吨)于1894年5月投产。
1908年组成包括大冶铁矿和萍乡煤矿的汉冶萍公司。
1980年,中国高炉总容积约8万米,其中1000米以上的26座。
1980年全国产铁3802万吨,居世界第四位。
[主要产铁国家产量和技术经济指标]70年代末全世界2000米以上高炉已超过120座,其中日本占1/3,中国有四座。
全世界4000米以上高炉已超过20座,其中日本15座,中国有1座在建设中。
50年代以来,中国钢铁工业发展较快,高炉炼铁技术也有很大发展,主要表现在:①综合采用精料、上下部调剂、高压炉顶、高风温、富氧鼓风、喷吹辅助燃料(煤粉和重油等)等强化冶炼和节约能耗新技术,特别在喷吹煤粉上有独到之处。
高炉炼铁的所有知识点总结一、高炉炼铁的工艺过程高炉炼铁的主要工艺过程包括铁矿石的预处理、还原反应、炼铁反应和产物的分离和收集等步骤。
1. 预处理铁矿石通常是氧化铁矿石,例如赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
在高炉炼铁之前,需要对铁矿石进行预处理,主要包括破碎、煅烧和粉碎等步骤。
首先,铁矿石需要经过破碎设备进行破碎,将其破碎成较小的颗粒。
然后,将破碎后的铁矿石进行煅烧,通常是在煤气或焦炉中进行,将氧化铁矿石还原成较高的还原度。
最后,将煅烧后的铁矿石进行粉碎,使其达到适当的颗粒度,以便于高炉内的还原反应。
2. 还原反应高炉炼铁的核心工艺是还原反应。
在高炉内,煅烧后的铁矿石与焦炭共同投入高炉,并通过热炭气、空气和热风等途径,使焦炭在高炉内发生燃烧,产生大量的一氧化碳和二氧化碳等气体。
这些气体与煅烧后的铁矿石发生还原反应,使氧化铁矿石还原成金属铁。
还原反应的主要化学反应式为Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2。
在此过程中,还将生成一些硅、锰等元素的还原物金属。
3. 炼铁反应在还原反应之后,得到的金属铁流向高炉底部,与炉渣和热铁水的反应产生炼铁反应。
炼铁反应的目的是提高生铁的品质,并去除炉渣中的杂质。
在炼铁反应中,金属铁与炉渣中的碱金属、碳酸盐等发生反应,使炉渣脱碱和夺碳,并将少量的氧、碳等被夹杂在金属铁中的杂质除去。
4. 产物的分离和收集最后,通过高炉的底部出口,生铁和炉渣被分离出来。
生铁被收集起来,经过冷却、成型和质量检验等步骤,最终被用于钢铁冶炼。
炉渣则被收集起来,并用于建筑材料、道路铺设等领域。
以上就是高炉炼铁的工艺过程,我们可以看到,高炉炼铁的工艺过程是一个复杂的化学反应过程,需要严格控制反应条件和工艺参数,以确保生铁的品质和产量。
二、高炉炼铁的原料高炉炼铁的主要原料包括铁矿石、焦炭和石灰石等。
1. 铁矿石铁矿石是高炉炼铁的主要原料,通常是氧化铁矿石。
常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
钢铁是怎样炼成的第三章主要内容概括
在《钢铁是怎样炼成的》这本书的第三章中,作者详细描述了钢铁炼制的整个过程,介绍了从矿石开采到最终成品的制造过程,并强调了每个环节的重要性和技术要求。
首先,第三章首先讲述了矿石开采。
作者指出,选矿工厂是矿石开采的重要环节,通过对矿石进行粉碎、筛分和浮选等工艺过程,去除了多余的杂质,提高了矿石的品质。
此外,作者还介绍了矿石的储量、分布和资源开发的必要性。
其次,作者详细描述了炼钢的工艺过程。
从炼铁开始,作者逐一介绍了高炉、转炉、电炉等不同的炼钢设备和方法,并对每个环节进行了详细解析。
例如,在高炉冶炼过程中,作者介绍了生铁的制备和炉渣的产生与处理。
在转炉炼钢中,作者重点介绍了氧气吹炼的原理和技术要点。
此外,作者还详细解释了电炉炼钢的工艺特点和优势。
最后,作者总结了炼钢过程中的一些关键技术和问题。
对于钢水的净化与脱氧、钢液的连铸和成材等环节,作者均进行了详细的讲解。
同时,作者还强调了环保和节能技术在炼钢过程中的重要性,提出了一些相关的建议和措施。
通过阅读《钢铁是怎样炼成的》的第三章,我们对钢铁炼制过程有了更深入的了解。
整个过程中需要各个环节紧密配合,技术要求严格,以保证钢铁制造的质量和效率。
炼钢工艺的发展也是科技进步和工业发展的重要体现,对于我们理解钢铁工业的发展和现状具有重要意义。
以上就是《钢铁是怎样炼成的第三章主要内容概括》的文档内容。
希望本文能提供给读者必要的知识和信息,对于相关行业的从业人员和钢铁爱好者有所帮助。
钢铁是怎样炼成的第一章:原材料选取与预处理钢铁的原材料主要是铁矿石和焦炭,而其它原材料如石灰石、硅石、钙氧化剂等都是辅助原料。
在选取原材料时,需要考虑铁矿石的品质、含铁率、磷含量等因素,并对其进行预处理,如破碎、筛分、洗选、球团化等,以保证后续工艺效果。
第二章:高炉冶炼高炉冶炼是将焦炭、铁矿石等原料放入高炉中进行反应,产生铁水和副产品的过程。
高炉冶炼分为上下两部分,上部为还原区,下部为熔融区。
在高炉内还会进行配料、烧结、喷煤等操作,以保证高炉反应的顺利进行。
第三章:转炉炼钢转炉炼钢是指将铁水中的杂质去除后,将合适的铁水流入转炉中进行二次冶炼的过程。
在转炉内,通过加入适量的生铁、废钢、石灰等物质,将炉内温度升至合适温度,以去除铁水中的杂质,同时调节铁水成分。
第四章:电弧炉炼钢电弧炉炼钢是利用高压电弧燃烧钢水中的杂质,同时加入合适量的生铁、废钢、合金等物质进行调整的钢铁冶炼方法。
电弧炉炼钢操作简便、能接纳多种废钢,是现代工业中应用最广的钢铁冶炼工艺之一。
第五章:连铸技术连铸是指将熔融的钢水在一次工艺中进行铸造成型过程。
连铸设备主要有直接连铸机和间接连铸机,其中直接连铸机可以实现直接铸造坯料、中厚板、窄带钢、无缝钢管等产品,是现代钢铁冶炼生产中不可或缺的一环。
第六章:热轧、冷轧和热处理热轧、冷轧和热处理是钢铁生产中的三个重要环节。
热轧可以获得厚度较大的钢板、钢卷等,冷轧可以获得薄厚度的产品,热处理则是对钢材进行调质、淬火、回火等处理,以获得所需要的性能。
第七章:环保技术钢铁生产过程中会产生大量的废气、废水和废渣等排放物。
现代钢铁生产已经意识到环保问题的重要性,推广了多项环保技术,如烟气脱硫、除尘、废水处理、煤气回收等,以减少对环境的影响。
钢铁是现代产业中不可缺少的材料,其炼制过程需要技术精湛、设备完备和环保意识,希望随着技术的不断发展,钢铁产业能够更好地发展,为社会经济发展做出更大的贡献。