高炉炼铁工艺流程
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高炉炼铁的工艺流程
1工艺流程
高炉炼铁是指将铁矿石通过高温熔融,向内加入含碳材料作为碳源,并以不定性熔炼方式进行冶炼得到合金铁的工艺流程。
从原料到加工入库,铁的生产过程需要经过原料处理、烧结、坩埚熔炼、出铁、浇铸等步骤。
2原料处理
原料处理是将原料供应商的铁矿石、渣,或者垃圾进行表面洗净、压块、分级,然后通过粉碎机、磨粉机或其他破碎机等进行破碎,最后将破碎料筛选,按要求的粒度或订单中的粒度组成进料料比,存入原料库。
3烧结
烧结过程将原料库中原料混合物料比按照一定要求加工成含有一定量碱性物质团簇的熔烧块状团簇物。
熔烧块状团簇物,是合成铁的基础。
4坩埚熔炼
熔融的熔烧块状团簇物放入到坩埚内,然后在特定的温度、压力和氧化剂的作用下,熔融;通过高温条件下向熔融物之中添加适量碳源和供体,使其能够凝固成铁晶体;将铁晶体团簇冷却定形,形成块状坩埚铁冰点冶炼出的铁。
5出铁
将坩埚铁取出后,在抛丸机的作用下,将坩埚铁的表面钢铁碴石,以便去除夹有的碱性物质、铁锈和杂质;通过加热、砂磨,去除磨粉残留,形成出铁。
最终的出铁的质量,是关键质量控制。
6浇注
将出铁根据客户的要求,采用机械或者化学除磷等降低磷含量的工艺,使其达到浇铸要求;然后将其运输至铸件工厂,进行正常的浇铸生产,通过模具形成不同规格的铸件,最终交付给客户。
高炉炼铁是一个复杂的、多步骤的工艺流程,从原料准备到加工成品,处处都有严格的工艺把关,以保证产品的质量。
高炉炼铁的主要工艺流程
《高炉炼铁的主要工艺流程》
高炉是钢铁企业中用于炼铁的主要设备,其工艺流程是将铁矿石和焦炭加入高炉内,经过一系列的化学和物理反应,最终得到熔融的生铁。
下面将介绍高炉炼铁的主要工艺流程。
1. 搅拌坩埚法:将原铁矿石和焦炭按一定的比例混合,放入高炉的上部,即炉料层。
在高炉内,炉料层受到高温和高压的影响,发生一系列的物理和化学反应。
2. 燃烧:通过给炉料层加入空气或者氧气,点燃炉料层的顶部,使其燃烧。
燃烧产生的热量使炉料层内的焦炭燃烧,并提供高温条件,促进各种反应的进行。
3. 还原反应:当焦炭燃烧释放出一定量的一氧化碳时,与高炉内的铁矿石发生还原反应,使氧化铁还原为生铁。
4. 精炼:在高温下,生铁中的杂质和一些有害元素(如硫、磷等)会被氧化成气体,并通过炉顶排出。
这一过程称为精炼,是炉料中杂质清除的重要环节。
5. 收得生铁:经过一定时间的冶炼,高炉内的炉料最终产生了熔融的生铁。
生铁通过炉口排除,并进入铁水槽中,成为炼铁的产物。
通过上述简单介绍,可以看出高炉炼铁的主要工艺流程是一个
复杂的过程,包括搅拌坩埚法、燃烧、还原反应、精炼和收得生铁等环节。
这一流程不仅需要科学合理的原料比例和控制方法,还需要高炉操作者的丰富经验和技巧。
只有合理的工艺流程和专业的操作技术,才能保证高炉炼铁的顺利进行和生产出优质的生铁产品。
炼铁高炉工艺流程
炼铁高炉是一种重要的冶炼设备,用于将铁矿石转化为生铁。
其工艺流程包括原料准备、炉料装入、炉内燃烧和还原、铁水出铁
等几个主要步骤。
首先,原料准备是炼铁高炉工艺流程的第一步。
在这一阶段,
需要将铁矿石、焦炭和石灰石等原料按照一定的配比进行混合。
铁
矿石是炼铁的主要原料,而焦炭则是提供燃料和还原剂的重要材料。
石灰石用于吸收炉内硫和磷等有害元素。
接下来是炉料装入阶段。
混合好的原料通过皮带输送机等设备
装入高炉的料斗中,然后由料斗的倾斜装置将炉料顺利地装入高炉
内部。
在这个过程中,需要保证炉料的均匀分布,以确保高炉内部
的燃烧和还原能够顺利进行。
随后是炉内燃烧和还原阶段。
在高炉内部,炉料经过燃烧和还
原的作用,逐渐转化为铁水和副产品(如炉渣和废气)。
在这个过
程中,需要控制高炉内部的氧气含量,以确保还原反应能够进行,
同时控制燃烧反应的速率,以保证高炉内部的温度和压力处于合适
的范围。
最后是铁水出铁阶段。
经过一定时间的冶炼,高炉内部的铁水和炉渣逐渐达到一定的容量,此时需要开启高炉的出铁口,将铁水和炉渣分离出来。
铁水用于生产钢铁,而炉渣则可以用于建筑材料等领域。
总的来说,炼铁高炉工艺流程是一个复杂的系统工程,需要各个环节紧密配合,才能够顺利进行。
通过对每个环节的精细控制,可以提高炼铁高炉的冶炼效率和产品质量,从而为钢铁工业的发展做出贡献。
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:二、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。
炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。
三、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。
高炉炼铁工艺流程高炉炼铁是一种常用的铁矿石冶炼方法,具体工艺流程如下:1. 炉前处理高炉炼铁之前,需要进行炉前处理工作。
首先,将铁矿石进行选矿,去除其中的非矿石矿物。
其次,对选矿后的矿石进行破碎,使其粒度适宜进入高炉。
然后,将破碎后的矿石进行均质,以确保矿石的化学成分均匀。
最后,将均质后的矿石进行烘干,以去除其中的水分。
2. 铁矿石装入高炉将经过炉前处理的铁矿石,通过铁矿石仓的进料系统进入高炉。
铁矿石被平均均匀地布料到炉料层上,以确保矿石在高炉内的氧化反应和还原反应能够达到最佳效果。
3. 还原反应在高炉内,矿石经过还原反应,将含氧化铁的矿石还原为金属铁。
还原反应主要是通过煤粉提供的碳与铁矿石中的氧化铁反应来完成的。
煤粉燃烧生成的一氧化碳在高炉内与氧化铁反应,生成二氧化碳和金属铁。
还原反应同时也需要一定的温度和气氛条件。
4. 碱性矿渣的形成在高炉炼铁的过程中,还会产生一种称为矿渣的物质。
矿渣主要是由炉料中的非铁物质经过氧化和还原反应产生的。
矿渣中主要成分为碱性氧化物,如氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)等。
矿渣的形成有助于炼铁过程的进行,可以稀释炉内含铁物质的浓度,减少炉石反应温度。
5. 渗碳反应在高炉内,碳通过渗碳反应进一步与铁进行反应,生成碳化物。
这个过程通常需要在高炉底部的温度比较高的炉渣中进行,以确保足够的反应速率。
碳化物生成后,还需要通过进一步的处理来使其转变为可用的铁。
6. 炉缸维护和清理高炉炼铁过程中,会产生一些固体杂质物质,如炉渣和金属铁结晶等。
这些杂质会在高炉底部形成一层坚硬的物质,称为炉缸。
定期对高炉进行炉缸维护和清理是必要的,以保证高炉运行的正常和稳定。
7. 铁水和渣化处理高炉炼铁过程中,会产生两种产品,一种是铁水,另一种是矿渣。
铁水通过高炉底部的铁口流出,进入铁水包。
然后,将铁水通过通道输送到后续的冶金工艺中进行进一步的处理。
矿渣则从高炉底部的渣口流出,进入矿渣车,最终被运到矿渣堆存放。
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:二、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。
炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。
三、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。
高炉炼铁生产工艺流程简介高炉炼铁是一种重要的冶炼工艺,用于从铁矿石中提取纯铁。
这种工艺已经存在了数百年,经过不断的改进和创新,如今已经成为现代钢铁工业中不可或缺的一部分。
在高炉炼铁的生产工艺中,铁矿石经过一系列的处理和反应,最终得到纯净的铁。
高炉炼铁的工艺流程可以分为几个关键步骤:原料准备、炉料装入、炉内反应和铁的提取。
首先是原料准备。
在高炉炼铁的工艺中,主要原料包括铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是含有铁的矿石,通常是氧化铁或含铁的矿物。
焦炭是一种煤炭的变种,经过高温处理后,除去了大部分杂质,成为一种理想的还原剂。
石灰石主要用于吸收炉内产生的硫化物。
这些原料需要经过精确的配比和处理,以确保炉内反应的顺利进行。
接下来是炉料装入。
在高炉炼铁的工艺中,原料需要按照一定的比例和顺序装入高炉中。
通常情况下,铁矿石、焦炭和石灰石会被混合在一起,然后通过输送带或其他装料设备装入高炉的上部。
这个过程需要精确的控制,以确保炉料的均匀分布和稳定的运行。
然后是炉内反应。
一旦炉料装入高炉中,就会开始炉内的化学反应。
在高炉内,炉料经历高温和还原气氛的作用,铁矿石中的氧化铁被还原为纯铁,并与焦炭中的碳结合成为铁的合金。
同时,石灰石会吸收炉内产生的硫化物,防止铁中含有过多的硫。
这些反应需要在高炉内精确控制温度、气氛和炉料的流动,以确保产生高质量的铁。
最后是铁的提取。
经过一段时间的炉内反应,纯铁会从高炉底部的风口处流出,并收集在铁水槽中。
这个过程需要精确的控制高炉的操作参数,以确保铁的质量和产量。
一旦铁水收集起来,就需要进行进一步的处理和冶炼,以得到最终的铁产品。
总的来说,高炉炼铁是一个复杂的工艺过程,需要精密的设备和精确的操作。
通过不断的改进和创新,现代高炉炼铁工艺已经成为一种高效、环保和可持续的生产方式,为钢铁工业的发展做出了重要贡献。
随着科技的不断进步,相信高炉炼铁工艺在未来会有更多的发展和突破,为人类社会的发展带来更多的好处。
高炉炼铁的工艺流程及主要设备1. 引言高炉炼铁是一种常见的铁矿石冶炼工艺,通过高炉,将铁矿石还原成铁。
本文将介绍高炉炼铁的工艺流程以及主要设备。
2. 工艺流程高炉炼铁的工艺流程通常可以分为六个主要步骤:炉料制备、高炉装料、冶炼还原、渣液分离、铁液处理和炉渣处理。
2.1 炉料制备在高炉炼铁的工艺中,炉料制备是非常重要的一步。
炉料通常由铁矿石、焦炭和石灰石组成。
铁矿石是主要的原料,含有铁的化合物,如赤铁矿和磁铁矿等。
焦炭是燃料,在高温下提供还原剂。
石灰石则用于产生炉渣。
2.2 高炉装料在高炉炼铁过程中,将事先制备好的炉料装入高炉内。
高炉通常由圆筒形炉体、炉身、炉缸和炉喉组成。
炉缸位于炉体的中部,是炉料的装入区域,炉喉位于炉体的底部,是铁液和炉渣的排出口。
2.3 冶炼还原高炉炼铁的核心过程是冶炼还原。
在高温下,焦炭将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。
同时,焦炭的氧化产生一定的热量,维持高炉内的温度。
此外,冶炼还原过程还会产生大量的炉渣。
2.4 渣液分离在冶炼完成后,需要将铁液和炉渣分离。
由于炉渣比铁液轻,因此可以通过密度差将两者分离。
通常在炉喉的位置设置渣口,通过开启渣口,将炉渣排出。
2.5 铁液处理分离出的铁液需要进行进一步的处理,以提高铁的纯度。
铁液通常会送入转炉或电炉等设备进行继续冶炼。
在这些设备中,可以通过氧气吹吹炼来进一步去除杂质和控制化学成分。
2.6 炉渣处理炉渣是冶炼还原过程中产生的副产品。
炉渣中含有一定的铁和其他金属成分,因此可以经过处理进行回收利用。
常见的炉渣处理方法包括浸出法、粉碎法和重力分离法等。
3. 主要设备在高炉炼铁工艺中,主要的设备包括高炉、转炉(或电炉)、炉缸、炉喉和渣口等。
3.1 高炉高炉是高炉炼铁过程中最重要的设备之一。
高炉通常采用圆筒形炉体,炉体内部由耐火材料构成,能够承受高温和化学腐蚀。
高炉的炉体一般由上部、中部和下部组成,各个部分有不同的功能。
3.2 转炉或电炉转炉或电炉是对分离出的铁液进行进一步处理的设备。
高炉炼铁工艺流程(经典)高炉炼铁是冶金行业中的基本工艺之一,主要目的是将矿石加热、还原、融化,以得到铁、钢和其他有价值的金属。
1. 炉料预处理高炉炼铁的第一步是对原料进行预处理,以达到最佳的炉料质量。
这包括:(1)筛选和分类。
矿石会被分类成不同的品级和尺寸,以确保炉料进入高炉的均匀性和稳定性。
(2)磨粉和混合。
矿石和焦炭会被磨成粉末状,并混合在一起。
(3)加湿和固化。
炉料加湿以增加其粘度,使其更容易在高炉中流动。
固化会让炉料更加坚硬,并有利于在炉内定位。
2. 热解和预热炉料进入高炉后,在逐渐升温过程中,炉料中的挥发物和水份被氧化释放,这个过程被称为热解。
热解产生的有害气体,如CO和H2S,通过冷凝和过滤处理后被排出。
预热会将炉料升至高约350°C的温度,以减少在高炉下部的稳定层压力和防止炉底过度损伤。
3. 预还原和加热在高炉内部,还原作用开始发生。
炉料中的铁氧化物被焦炭还原为铁和CO气体。
在高达1000°C的温度下,铁氧化物会形成红热的铁球,并不断向上移动。
在高炉与炉料接触的区域中,铁球受到温度和压力的作用被压加,经过连续的还原作用,最终形成液态铁。
此时,高炉中的温度达到了1400°C左右。
4. 熔融和分层随着炉料和铁的连续加入,高炉内部的温度和压力继续上升,炉料和铁不断熔化。
液态金属以高密度移动到炉底,驱动炉料和熔渣从上层向下层流动。
在高炉的不同高度,会形成不同的物理和化学反应,导致铁、钢和有价值的金属的分离和收集。
5. 出铁和熔渣处理在高炉下部设置有出铁口,铁水通过铁口离开高炉。
铁水一般会被收集在铁包中,并通过滑动放铁的方式输入到下一个工艺站点中。
高炉底部产生的熔渣会通过高炉底部的孔洞排出,并被输送到熔渣池进行处理。
总结:高炉炼铁的工艺流程包括炉料预处理、热解和预热、预还原和加热、熔融和分层以及出铁和熔渣处理等。
整个过程需要高温、高压、长时间的反应,需要准确控制各项参数以保证操作的安全性和炉内炼铁的效率。
高炉炼铁工艺流程
烧结矿、球团矿和焦炭经胶带运输机分别送至料仓,经称量后通过上料小车送至炉顶,经高炉炉顶设备送入高炉炉内进行冶炼。
在冶炼过程中,由热风炉向高炉炉内鼓入热风助焦炭燃烧。
炉内焦炭燃烧后产生煤气,炽热的煤气在上升过程中把热量传递给炉料,高炉炉料随着冶炼过程的进行而下降。
在炉料下降和煤气上升过程中,先后发生传热、还原、熔化、渗碳等过程,使含铁原料还原成铁水。
高炉炼铁是连续生产,生成的铁水和炉渣不断地积存在炉缸底部,到一定时间后打开高炉出铁口出铁出渣。
从出铁口流出的铁水用铁水罐运至炼钢车间或铸铁机。
炉渣经水淬后沿冲渣沟流入冲渣池,用天车捞出后装车外运。
高炉生产过程中,每冶炼1吨生铁大约从炉顶排出1800-2000m3的荒煤气,从炉顶排出的荒煤气含有粉尘约10-40g/m3,需要将荒煤气中的粉尘进行除尘净化。
煤气净化工艺采用二级除尘净化工艺,即高炉荒煤气先经过重力除尘器(一级),再经过布袋除尘器(二级)进行除尘;重力除尘器的除尘效率可达60-80%,即经过粗除尘使煤气含尘量可降至<10g/m3;含尘的荒煤气由布袋除尘器的进口进入箱体,经过分配板进入各布袋,将灰尘滤下,煤气穿过布袋壁进入箱体变成净煤气,由出口管引出,使煤气含尘量最终降至10mg/m3以下;当灰膜增厚到影响过滤时采用氮气进行反吹。
净化煤气供热风炉、烧结机等用户使用。
除尘灰经收集后回用。
总体工艺流程框图见图2.5:
图2.6 高炉炼铁生产工艺流程图。
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:二、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.炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。
三、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。
高炉炼铁工艺流程
高炉炼铁是指将铁矿石通过高炉的加热、还原、冶炼过程,得到纯铁
的工艺流程。
它是钢铁工业中最重要的生产方式之一,也是铁矿石资源利
用的主要方式之一
高炉炼铁的流程包括炉料装入、加热还原、炉渣形成、熔化冶炼和产
铁等环节。
下面将详细介绍这些环节的工艺流程。
1.炉料装入:将铁矿石(主要是赤铁矿)、焦炭、石灰石、焦炉煤气
等炉料按照一定比例装入高炉的上部。
2.加热还原:在高炉的下部引入煤气、空气和预热的鼓风,并点燃煤气。
煤气燃烧产生的高温火焰将炉料加热至1000-1300℃左右,使铁矿石
中的Fe2O3被还原成铁(Fe)和一氧化碳(CO)。
还原反应如下:2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2
3.炉渣形成:在高炉中,铁矿石中的杂质(如硅、锰、磷等)与石灰
石反应形成炉渣,同时焦炭燃烧的一氧化碳也与掺入的石灰石反应生成二
氧化硅。
这些炉渣混合在一起,并与铁水和残余焦炭一起下降到高炉底部。
4.熔化冶炼:高炉底部温度达到1500℃以上,铁水和炉渣分离。
铁
水是含有铁和少量碳、硅、锰等元素的液体,通过出铁口排出。
炉渣是含
有二氧化硅、石灰石、氧化铁等成分的熔融物,通过炉渣口排出。
在熔化
冶炼的过程中,还会通过喷吹鼓风提高冶炼效果和热效率。
5.产铁:经过一系列的化学反应和物理变化,铁水中的杂质逐渐被除去,得到纯铁。
最后,铁液从出铁口流出,得到熟铁或铸铁。
高炉炼铁生产工艺流程简介高炉炼铁生产工艺流程主要包括以下几个步骤:1.原料准备:铁矿石、焦炭和石灰石是高炉炼铁的主要原料。
这些原料首先需要进行粉碎和筛分,然后根据一定的配比比例混合。
2.烧结:混合后的原料送入烧结机进行烧结,使得原料得以结合成为直径在5-20mm的球团。
这样可以增加燃烧性能,也方便高炉内料柱的下降。
3.高炉装料:球团矿、焦炭和石灰石混合物通过上料设备(比如布料机)装载至高炉顶部,形成一个混合料柱。
4.还原铁制备:高炉内处于高温状态,煤气和空气通过炉底喷吹,反应产生一系列化学反应,其中还原铁是最主要的反应产物。
这一步骤是炼铁的关键步骤。
5.副产品收集:除了还原铁外,高炉炼铁过程中还会生成一些副产品,例如煤气、炉渣和炉灰。
这些副产品可以进一步利用或者回收,以减少资源浪费和环境污染。
6.铸铁产出:炼铁结束后,还原铁通过流态床和渗碳处理等工艺得到精铁,这时的精铁已经是可以使用的铸铁。
7.高炉炉渣处理:高炉炼铁过程中产生的炉渣会被排出高炉,然后经过冷却、破碎、粉碎等工艺处理,可以用于水泥生产、路基材料等领域。
高炉炼铁生产工艺流程经过这一系列的步骤,就可以大规模生产出优质的铸铁,为各行业提供原材料。
同时,各种副产品的回收利用也可以节约能源和资源,降低生产成本。
高炉炼铁生产工艺流程是现代工业生产中至关重要的一环,它在铁矿石资源的利用、工业产品的生产以及经济社会发展中都发挥着不可替代的作用。
深入了解高炉炼铁的生产工艺流程对于理解现代工业生产的基本原理和技术非常重要。
因此,接下来我们将深入探讨高炉炼铁的生产工艺流程的各个环节。
首先,我们来了解一下高炉炼铁的原料。
高炉炼铁的原料主要包括铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是从矿山中开采出来的含铁矿石,它是高炉内产生还原铁的主要原料。
焦炭是煤炭经过高温干馏得到的一种固体燃料,其主要成分是碳,其燃烧产生的煤气是高炉内还原反应的重要还原剂。
石灰石用于高炉内矿石的烧结及调节高炉渣的成分。
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:二、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。
炼铁工艺流程和主要排污节点见上图.三、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。
炼铁高炉工艺流程
炼铁高炉是将铁矿石和焦炭在高温下进行还原反应,从而生产出铁的重要工艺设备。
炼铁高炉工艺流程主要包括原料准备、炉料装入、炉内反应和产品收得等几个基本环节。
首先,原料准备是炼铁高炉工艺流程的第一步。
铁矿石是炼铁高炉的主要原料之一,其品质直接影响到炼铁的成品质量。
在原料准备阶段,需要对铁矿石进行粉碎、破碎和筛分,以保证其颗粒大小和化学成分的合适性。
此外,焦炭、石灰石和其他辅助原料也需要在这一阶段进行准备。
接下来是炉料装入环节。
在炉料装入阶段,需要按照一定的配比将铁矿石、焦炭、石灰石等原料装入高炉内部。
这一环节的关键是要保证炉料的均匀性和合理的分层结构,以便于在高炉内部形成合适的还原条件和炉料流动状态。
炉内反应是炼铁高炉工艺流程中最为关键的环节。
在高温高炉内部,铁矿石和焦炭经过还原反应,生成生铁和炉渣。
在这一过程中,需要控制合适的温度、气氛和炉料流动状态,以保证炼铁反应的顺利进行和成品铁的质量。
最后是产品收得环节。
在炼铁高炉工艺流程的最后阶段,需要对生铁和炉渣进行收得和处理。
生铁是炼铁高炉的主要产品,而炉渣则是炼铁过程中产生的副产品。
在产品收得环节,需要对生铁进行冷却、固化和成品处理,同时对炉渣进行处理和综合利用。
总的来说,炼铁高炉工艺流程是一个复杂的物理化学过程,需要对原料、炉料、炉内反应和产品收得等多个环节进行精心控制和管理,以保证炼铁生产的顺利进行和成品铁的质量。
只有在每个环节都严格执行标准操作规程,并进行科学的生产管理,才能够实现炼铁高炉工艺流程的稳定运行和高效生产。
炼铁实训报告高炉炼铁的原料:铁矿石、燃料、熔剂一、铁矿石铁都是以化合物的状态存在于自然界中,尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。
现在将几种比较重要的铁矿石提出来说明:(1)磁铁矿(Magnetite)是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe3O4,是Fe2O3和FeO 的复合物,呈黑灰色,比重大约5.15左右,含Fe72.4%,O 27.6%,具有磁性。
在选矿(Beneficiation)时可利用磁选法,处理非常方便;但是由于其结构细密,故被还原性较差。
经过长期风化作用后即变成赤铁矿。
(2)赤铁矿(Hematite)也是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe2O3,呈暗红色,比重大约为5.26,含Fe70%,O 30%,是最主要的铁矿石。
由其本身结构状况的不同又可分成很多类别,如赤色赤铁矿(Red hematite)、镜铁矿(Specularhematite)、云母铁矿(Micaceous hematite)、粘土质赤铁(Red Ocher)等。
(3)褐铁矿(Limonite)这是含有氢氧化铁的矿石。
它是针铁矿(Goethite)HFeO2和鳞铁矿(Lepidocrocite)FeO(OH)两种不同结构矿石的统称,也有人把它主要成份的化学式写成mFe2O3.nH2O,呈现土黄或棕色,含有Fe约62%,O 27%,H2O 11%,比重约为3.6~4.0,多半是附存在其它铁矿石之中。
(4)菱铁矿(Siderite)是含有碳酸铁的矿石,主要成份为FeCO3,呈现青灰色,比重在3.8左右。
这种矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐。
由于碳酸根在高温约800~900℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳,所以我们多半先把这一类矿石加以焙烧之后再加入鼓风炉。
另外还有铁的硅酸盐矿(Silicate Iron)硫化铁矿(Sulphide iron)二、燃料炼铁的主要燃料是焦炭。
烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。
其作用是熔化炉料并使铁水过热,支撑料柱保持其良好的透气性。
因此,铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。
1、焦炭分布从我国焦炭产量分布情况看,我国炼焦企业地域分布不平衡,主要分布于华北、华东和东北地区。
2、焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼,起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。
3、焦炭的物理性质焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。
焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。
焦炭的主要物理性质如下:真密度为1.8-1.95g/cm3;视密度为0.88-1.08g/cm3;气孔率为35-55%;散密度为400-500kg/m3;平均比热容为0.808kj/(kgk)(100℃),1.465kj/(kgk)(1000℃);热导率为2.64kj/(mhk)(常温),6.91kg/(mhk)(900℃);着火温度(空气中)为450-650℃;干燥无灰基低热值为30-32KJ/g;比表面积为0.6-0.8m2/g。
4、焦炭的质量指标焦炭是高温干馏的固体产物,主要成分是碳,是具有裂纹和不规则的孔孢结构体(或孔孢多孔体)。
裂纹的多少直接影响到焦炭的力度和抗碎强度,其指标一般以裂纹度(指单位体积焦炭内的裂纹长度的多少)来衡量。
衡量孔孢结构的指标主要用气孔率(只焦炭气孔体积占总体积的百分数)来表示,它影响到焦炭的反应性和强度。
不同用途的焦炭,对气孔率指标要求不同,一般冶金焦气孔率要求在40~45%,铸造焦要求在35~40%,出口焦要求在30%左右。
焦炭裂纹度与气孔率的高低,与炼焦所用煤种有直接关系,如以气煤为主炼得的焦炭,裂纹多,气孔率高,强度低;而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。
焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。
焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力,用M40值表示;焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力,用M10值表示。
焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M40值,焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M10值。
M40和M10值的测定方法很多,我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。
5、焦炭质量的评价1、焦炭中的硫分:硫是生铁冶炼的有害杂质之一,它使生铁质量降低。
在炼钢生铁中硫含量大于0.07%即为废品。
由高炉炉料带入炉内的硫有11%来自矿石;3.5%来自石灰石;82.5%来自焦炭,所以焦炭是炉料中硫的主要来源。
焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。
当焦炭硫分大于1.6%,硫份每增加0.1%,焦炭使用量增加1.8%,石灰石加入量增加3.7%,矿石加入量增加0.3%高炉产量降低1.5—2.0%.冶金焦的含硫量规定不大于1%,大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于0.4—0.7%。
2、焦炭中的磷分:炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02—0.03%以下。
3、焦炭中的灰分:焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。
焦炭灰分增加1%,焦炭用量增加2—2.5%因此,焦炭灰分的降低是十分必要的。
4、焦炭中的挥发分:根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。
如挥发分大于1.5%,则表示生焦;挥发分小于0.5—0.7%,则表示过火,一般成熟的冶金焦挥发分为1%左右。
5、焦炭中的水分:水分波动会使焦炭计量不准,从而引起炉况波动。
此外,焦炭水分提高会使M04偏高,M10偏低,给转鼓指标带来误差。
6、焦炭的筛分组成:在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。
我国过去对焦炭粒度要求为:对大焦炉(1300—2000平方米)焦炭粒度大于40毫米;中、小高炉焦炭粒度大于25毫米。
但目前一些钢厂的试验表明,焦炭粒度在40—25毫米为好。
大于80毫米的焦炭要整粒,使其粒度范围变化不大。
这样焦炭块度均一,空隙大,阻力小,炉况运行良好。
三、熔剂1、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。
2、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(CaC03·MgC03)。
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四.高炉炼铁的工艺流程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)按一定比例装入高炉,并由热风炉向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧,原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降。
在炉料下降和煤气上升过程中,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,高炉渣水淬后全部作为水泥生产原料。
炼铁工艺流程和主要排污节点见上图高炉炼铁原的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。
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。
高炉的主要组成部分高炉炉壳:炉壳的作用是固定冷却设备,保证高炉砌体牢固,密封炉体,有的还承受炉顶载荷、热应力和内部的煤气压力,有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击,因此要有足够的强度。
炉喉:高炉本体的最上部分,呈圆筒形。
炉喉既是炉料的加入口,也是煤气的导出口。
它对炉料和煤气的上部分布起控制和调节作用。
炉身:高炉铁矿石间接还原的主要区域,呈圆锥台简称圆台形,由上向下逐渐扩大,用以使炉料在遇热发生体积膨胀后不致形成料拱,并减小炉料下降阻找力。
炉身角的大小对炉料下降和煤气流分布有很大影响。
炉腰:高炉直径最大的部位。
它使炉身和炉腹得以合理过渡。
由于在炉腰部位有炉渣形成,并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化,为减小煤气流的阻力,在渣量大时可适当扩大炉腰直径,但仍要使它和其他部位尺寸保持合适的比例关系,比值以取上限为宜。
炉腰高度对高炉冶炼过程影响不很显著,一般只在很小范围内变动。
炉腹:高炉熔化和造渣的主要区段,呈倒锥台形。
为适应炉料熔化后体积收缩的特点,其直径自上而下逐渐缩小,形成一定的炉腹角。
炉腹的存在,使燃烧带处于合适位置,有利于气流均匀分布。
炉腹高度随高炉容积大小而定,但不能过高或过低,一般为3.0~3.6m。