生产块铁的大型转底炉
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工业炉在铸造车间,有熔炼金属的冲天炉、感应炉、电阻炉、电弧炉、真空炉、平炉、坩埚炉等下面介绍一下各种炉子的特点及应用。
一、冲天炉冲天炉,是铸造生产中熔化铸铁的重要设备,将铸铁块熔化成铁水后浇注到砂型中待冷却后开箱而得到铸件。
冲天炉是一种竖式圆筒形熔炼炉,分为前炉和后炉。
前炉又分为出铁口,出渣口,炉盖前炉缸和过桥。
后炉又分为三个部分,顶炉,腰炉和炉缸。
腰炉与热风围管分开,修炉之后合上,用泥巴密封。
顶炉上是热交换器。
主要用于铸铁件生产,也用以配合转炉炼钢,因炉顶开口向上,故称冲天炉。
简介一种竖式圆筒形熔炼铸铁的铸造设备。
主要用于铸铁件生产,也用以配合转炉炼钢,有时还用来化铜,因炉顶开口向上,故称冲天炉。
工作过程冲天炉的工作过程:先将一定量的装入炉内作为底焦,它的高度一般在一米以上。
点火后,将底焦加至规定高度,从风口至底焦的顶面为底焦高度。
然后按炉子的熔化率将配好的石灰石、金属炉料和层焦按次序分批地从加料口加入。
在整个开炉过程中保持炉料顶面在加料口下沿。
经风口鼓入炉内的空气同底焦发生燃烧反应,生成的高温炉气向上流动,对炉料加热,并使底焦顶面上的第一批金属炉料熔化。
熔化后的铁滴在下落到炉缸的过程中,被高温炉气和炽热的焦炭进一步加热,这一过程称为过热。
随着底焦的烧失和金属炉料的熔化,料层逐渐下降。
每批炉料熔化后,燃料由外加的层焦补充,使底焦高度基本上保持不变,整个熔化过程连续进行。
应用领域:冲天炉主要应用于钢铁、冶金、矿山等行业。
炉料中的石灰石在高温炉气的作用下分解成石灰和二氧化碳。
石灰是碱性氧化物,它能和焦炭中的灰分和炉料中的杂质、金属氧化物等酸性物质结合成熔点较低的炉渣。
熔化的炉渣也下落到炉缸,并浮在铁水上。
在冲天炉内,同时进行着底焦的燃烧、热量的传递和冶金反应 3个重要过程。
根据物理、化学反应的不同,冲天炉以燃烧区为核心,自上而下分为:预热带、熔化带、还原带、氧化带和炉缸等 5个区域。
由于炉气、焦炭和炉渣的作用,熔化后的金属成分也发生一定的变化。
透视ITmk3炼铁新工艺发展历程与技术特点非高炉炼铁作为21世纪全世界钢铁行业的前沿技术,是未来技术发展的主要方向。
在此领域,国际冶金工作者不断进行着广泛、深入的研究和开发,形成了众多直接还原、熔融还原技术。
煤基转底炉法因其原料适应性强、操作灵活受到很多国家的重视。
日本神户制钢在过去几十年转底炉技术基础上提出了ITmk3(Ironmaking Technology Mark Three)工艺,使金属化球团在还原时能进一步熔化并实现渣铁分离,在短时间内生产出成分如生铁的高纯度粒铁产品。
该工艺突破了直接还原工艺范畴,彻底改变了直接还原产品对原料品位苛求的状况,而且还可以使用粉矿和非焦煤作原料,因而备受瞩目。
高炉-转炉工艺被称为第一代炼铁法,以气基梅德瑞克斯(MIDREX)法为代表的直接还原工艺被称为第二代炼铁法,而把煤基ITmk3工艺称作具有划时代意义的第三代炼铁技术。
目前首座ITmk3商业工厂已成功在美国投产。
1 ITmk3工艺发展过程ITmk3转底炉炼铁工艺由日本神户制钢开发。
最早的技术思想源于1994年,当时神户制钢对美国子公司梅德瑞克斯(Midrex)开发的快速融化(Fastmet/Fastmelt)法进行了一次评价试验,目的是考察适宜的反应温度和原料条件,却意外发现还未到铁的熔点时球团就熔化,而且形成的粒状小铁块与渣能干净利落地分离,所得粒铁纯度很高(铁含量为96%-97%)。
随后,神户制钢对此发现进行了一些基础实验,逐渐掌握了ITmk3的基本原理。
1996年神户制钢同Midrex子公司开始对ITmk3技术进行深入研究和改进,1999年在加古川厂区内建成了规模为年产能3000吨的中试厂,同年10月连续运转成功,到2000年12月完成了2次生产测试,其工艺设计得到实际验证。
随后ITmk3的发展转移到美国,2001年9月实施了梅萨比纳吉特(Mesabi Nugget)计划,于明尼苏达州合资建设一座年产能2.5万吨的示范工厂,成立梅萨比纳吉特公司,投资方除了神户制钢之外,还包括明尼苏达州政府、北美最大矿山公司克利夫兰·克利夫斯公司和美国第二大电炉制造厂钢动态公司(SDI),此外还得到了美国能源部(DOE)的资助,项目总投资达到2600万美元。
转底炉项目简介1 转底炉还原工艺简介1.1 转底炉工艺简介转底炉由轧钢用的环形加热炉演变为炼铁工艺,最早是用来处理钢铁工业产生的粉尘及废弃物。
转底炉工艺有多种,主要包括Fastmet/Fastmelt、ITmk3、Inmetco/Redsmelt、DryIron、Comet/Sidcomet、HI-QIP等。
转底炉直接还原工艺流程示意图1.2 转底炉工艺与其它相似工艺比较转底炉是煤基直接还原工艺中的核心设备之一,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)。
而煤基直接还原工艺和气基直接还原工艺都是直接还原工艺,以铁产品为例直接还原工艺的产品为海绵铁(又称直接还原铁—DRI即Direct Reduced Iron)。
直接还原和熔融还原是两种主要的非高炉炼铁思路。
当转底炉的原料加入含碳球团时,其产品为金属化球团,可供电炉使用,也作为高炉的原料。
而链篦机—回转窑—环冷机(链回环)生产出来的产品是氧化球团,是为高炉炼铁提供的原料之一,称之为球团矿,而高炉炼铁的含铁原料还包括天然块矿、烧结矿。
转底炉直接还原技术采用含碳球团作原料,反应速度快,同时符合中国以煤为主要能源的特点。
以直接还原技术用于钒钛磁铁矿为例,转底炉技术相比隧道窑、回转窑工艺,以ITmk3为代表的转底炉工艺的优点主要是:○1还原原料在预热和还原过程中始终处于静止状态下随炉底一起进行,所以对生球强度要求不高;○2较高的还原温度(1350℃或更高)、反应快、效率高。
反应时间可在10-50min范围,可与矿热电炉熔炼容易实现同步热装;○3可调整喷入炉内燃料(可以是煤粉、煤气或油)和风量,能准确控制炉膛温度和炉内气氛;○4过程能耗低,回转窑法折算成每吨海绵铁的煤耗通常大于800kg,而转底炉法为600kg;○5从工艺角度来看,ITmk3技术流程简单,投资成本低,产品价格低,铁矿石原料及还原剂选择灵活。
另外,据马鞍山钢铁设计研究总院秦廷许的研究:转底炉-电炉炼铁流程与高炉传统炼铁流程比较,虽在铁精矿消耗量、还原剂和燃料的能源消耗量上相差不大,但吨铁成本低约10%;基建投资省22%左右;全流程电耗低48.6%。
转底炉转底炉是一种常用于钢铁冶炼工艺中的设备,它在冶炼过程中扮演着重要的角色。
本文将介绍转底炉的基本原理、主要工作过程以及应用领域,并探讨其中的一些关键技术。
1. 转底炉的基本原理转底炉是一种钢铁冶炼设备,其基本原理是将入炉的生铁和废钢进行加热,通过炉底的可控通风系统来实现冶炼过程中的调控。
转底炉通常由炉身、炉底、燃烧系统和控制系统组成。
转底炉的炉底是一个可移动结构,通过液压系统控制其上下移动。
在冶炼过程中,炉底可以被提升或下降,从而实现炉内物料的混合和分离。
2. 转底炉的工作过程转底炉的工作过程可以分为以下几个阶段:2.1 加料阶段在加料阶段,生铁和废钢以合适的比例投入转底炉中。
为了保证冶炼的质量和效率,加料过程需要严格的控制。
2.2 预热阶段在预热阶段,燃烧系统点火并将炉内温度提升到一定程度,以确保炉内物料可以正常燃烧和冶炼。
2.3 冶炼阶段在冶炼阶段,炉底开始下降,炉内的物料在高温和高压的环境下进行冶炼反应。
冶炼过程中,炉内的废气通过翻转炉顶部的排气系统排出,同时新鲜空气通过炉底通风系统进入炉内维持燃烧所需的氧气供应。
2.4 炉底升起和排渣阶段在冶炼结束后,炉底开始升起,炉内产生的废渣通过炉底排渣装置排出。
同时,炉内残余渣和铁水经过冷却后也会从炉底排出。
3. 转底炉的应用领域转底炉主要应用于钢铁冶炼和废钢回收工艺中。
由于其灵活性和可控性,转底炉在这些工艺中被广泛使用。
转底炉可以适应不同种类和比例的原料,包括生铁、废钢、废铁等。
同时,转底炉还可以通过控制炉底的升降速度和炉内通风系统的调节来调整冶炼过程中的溶解度和升降速度。
4. 转底炉的关键技术转底炉作为一种复杂的冶炼设备,涉及到多种关键技术。
以下是其中的一些关键技术:4.1 燃烧系统转底炉的燃烧系统需要能够提供足够的热量来加热炉内物料,并确保燃烧的充分和稳定。
常用的燃料包括焦炭、天然气和重油等。
4.2 炉底控制系统转底炉的炉底控制系统需要能够准确地控制炉底的升降速度,以及炉内通风系统的调节。
转底炉的发展及其功能佘雪峰;孔令坛【摘要】Experiment or industrial practices on disposal of dust generated by iron and steel plant, production of sponge iron and comprehensive utilization of compound mineral were introduced briefly and the development of Rotary Hearth Furnace(RHF) was comprehensively discussed in domestic and overseas. American, Japan, China and Korea had disposed the dust and sludge generated by iron and steel plant. Hazardous elements were removed from the dust and the zinc was recycled for improving the environment. At the same time metallized pellets and hot briquette iron(HBI) were produced by RHF used as raw materials of BF. In addition, DRI produced by RHF was used as raw materials of steelmaking which can be simplified the steelmaking process. Many compound iron ore containing vanadium, titanium, boron, magnesium, rare earth were investigated in lab and industry.%在对国内外转底炉的发展进行综合论述的同时,简要介绍了转底炉在处理钢铁厂粉尘,生产海绵铁,以及复合矿综合利用方面的实验研究和工业生产实践。
转底炉项目简介1 转底炉还原工艺简介1.1 转底炉工艺简介转底炉由轧钢用的环形加热炉演变为炼铁工艺,最早是用来处理钢铁工业产生的粉尘及废弃物。
转底炉工艺有多种,主要包括Fastmet/Fastmelt、ITmk3、Inmetco/Redsmelt、DryIron、Comet/Sidcomet、HI-QIP等。
转底炉直接还原工艺流程示意图1.2 转底炉工艺与其它相似工艺比较转底炉是煤基直接还原工艺中的核心设备之一,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)。
而煤基直接还原工艺和气基直接还原工艺都是直接还原工艺,以铁产品为例直接还原工艺的产品为海绵铁(又称直接还原铁—DRI即Direct Reduced Iron)。
直接还原和熔融还原是两种主要的非高炉炼铁思路。
当转底炉的原料加入含碳球团时,其产品为金属化球团,可供电炉使用,也作为高炉的原料。
而链篦机—回转窑—环冷机(链回环)生产出来的产品是氧化球团,是为高炉炼铁提供的原料之一,称之为球团矿,而高炉炼铁的含铁原料还包括天然块矿、烧结矿。
转底炉直接还原技术采用含碳球团作原料,反应速度快,同时符合中国以煤为主要能源的特点。
以直接还原技术用于钒钛磁铁矿为例,转底炉技术相比隧道窑、回转窑工艺,以ITmk3为代表的转底炉工艺的优点主要是:○1还原原料在预热和还原过程中始终处于静止状态下随炉底一起进行,所以对生球强度要求不高;○2较高的还原温度(1350℃或更高)、反应快、效率高。
反应时间可在10-50min范围,可与矿热电炉熔炼容易实现同步热装;○3可调整喷入炉内燃料(可以是煤粉、煤气或油)和风量,能准确控制炉膛温度和炉内气氛;○4过程能耗低,回转窑法折算成每吨海绵铁的煤耗通常大于800kg,而转底炉法为600kg;○5从工艺角度来看,ITmk3技术流程简单,投资成本低,产品价格低,铁矿石原料及还原剂选择灵活。
另外,据马鞍山钢铁设计研究总院秦廷许的研究:转底炉-电炉炼铁流程与高炉传统炼铁流程比较,虽在铁精矿消耗量、还原剂和燃料的能源消耗量上相差不大,但吨铁成本低约10%;基建投资省22%左右;全流程电耗低48.6%。
[转载]世界最大炼铁高炉——沙钢5860立方米高炉(上)世界高炉之王——沙钢5860立方米炼铁高炉(上)工程投资额:18亿元以上工程期限:2008年——2009年沙钢5860高炉底部送风装置。
这座世界第一高炉投产后,每天可生产1.3万多吨铁水,足够装满90只150吨铁水罐。
2009年10月21日凌晨1点36分,沙钢集团华盛炼铁厂5860立方米高炉顺利出铁,标志着这座目前世界上容积最大、技术最先进的“世界第一高炉”正式投产。
该炉年产量高达500万吨,年产值超过120亿元;主要为沙钢集团新投产的300万吨热轧和200万吨宽厚板生产线提供铁水。
高炉炼铁技术已有数百年历史,2008年世界生铁产量9.267亿吨,高炉炼铁占总产量的90%以上。
目前全世界约有炼铁高炉1400余座,我国约有炼铁高炉1100余座,2008年我国生铁产量达4.7067亿吨,约占世界生铁总产量的50.8%。
高炉生产线是钢铁厂的“龙头”,通常由选料、制粉、烧结/球团、焦化、配料、鼓风机、热风炉、喷吹、高炉、除尘、煤气站、渣铁运输等庞大的系统组成。
铁矿石经高炉冶炼成生铁,再用铁水罐转运到炼钢车间,用转炉等设备精炼成钢水,并铸成板坯钢锭,供后续生产流程轧制成钢材。
因此高炉一旦出现问题,整个钢厂都有可能瘫痪,其重要性可见一斑。
沙钢集团位于江苏省张家港市锦丰镇,是我国最大的民营钢铁企业。
华盛5860立方米高炉项目总投资18亿元,工程由原料运输设备、高炉本体、热风炉、高炉鼓风机、喷煤制粉及喷吹、轧铁处理及运输、煤气清洗以及三电控制系统组成。
采用世界最先进的富氧喷煤系统、煤气洗涤循环系统、净化水增压系统、TRT余热发电、炉前脱硅及高效除尘环保等节能减排先进技术,装备水平居世界前列,吨铁能耗比国内同类装备降低40%左右,烟尘粉尘排放量可减少15%左右,技术经济指标达到国际一流水平。
日本第二大钢铁集团——日本JFE钢铁福山厂(左起)第2高炉、第3高炉、第4高炉、第5高炉,4号高炉2006年5月扩容到5000立方米,5号高炉扩容到5500立方米。