4000立方米及以上高炉入炉原燃料技术要求

本文是我根据我的上传的上一个文库资料继续修改的，以前那个因自己也没有吃透，没有条理性，现在这个是我在基本掌握高炉冶炼的知识之后再次整理的，比上次更具有系统性。

同时也增加了一些图片，增加大家的感性认识。

希望本文对你有所帮助。

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。

浅谈高炉炼铁原燃料质量改善对策摘要：高炉炼铁过程中，高质量原燃料是保证高炉炼铁生产顺利、获得优质铁水的关键。

高炉作为原燃料的最终用户，必须坚持“稳定精料和低成本运行”的原则，对质量差、杂质高的原燃料尽可能的少用或不用。

面对钢材市场的激烈竞争，对高炉的原燃料一方面争取优质的原燃料资源，严把质量关，另一方面还要从内部挖潜着手，通过科学的改善措施强化入炉前的原燃料质量，确保高炉低运行成本并逐步提升各项经济指标，有助于大大提升原燃料质量生产管理效率，使企业生产效益得到改善。

关键词：高炉炼铁；原燃料；质量；改善对策引言随着市场以及原燃料采购等多个因素的影响，高炉炼铁原燃料质量持续下降，特别是焦炭热性能以及烧结矿成分占比波动都是比较大的，对于高炉的顺利运行以及技术经济指标都会造成十分严重的冲击。

所以，对高炉实施原燃料管理，全面提升富氧以及顶压，还有风温，持续扩大矿批等系列措施，从而通过炉外原燃料的管控措施实现炉内的高效运行。

1高炉炼铁原燃料质量现状分析随着我国经济的不断发展，高炉炼铁企业已经成为了我国的重要企业之一，高炉炼铁企业也在不断发展，数量在不断增加。

我国高炉炼铁技术已经逐渐完善，并且将高炉炼铁燃料比控制在每吨527.35千克左右，但是与国际上较高水平的高炉炼燃料比：每吨450kg~500kg左右还存在一定的差距，由此可见，我国高炉炼铁燃料比还需要进一步完善。

虽然目前我国高炉炼铁技术已经较为先进，但是还需要不断挖掘高炉炼铁节能环保的潜力，并且向国际先进技术不断靠近，需要采用适当的高炉炼铁工艺，优化高炉炼铁技术以及流程，从而有效的降低高炉炼铁燃料比从而达到国际先进链接水平。

影响高炉炼铁的因素主要有两方面：原燃料质量水平对高炉炼铁生产的影响率在70%左右；操作水平、设备、管理、外界因素等占30%。

所以原、燃料的质量水平直接决定着铁水的质量与成本。

这就要求必须深刻认识到对炼铁原、燃料的共识—“精料方针”的重要性，并制定出有利于高炉冶炼的炉料质量指标。

高炉冶炼目的：将矿石中的铁元素提取出来，生产出来的主要产品为铁水。

付产品有：水渣、矿渣棉和高炉煤气等。

高炉:炼铁一般是在高炉里连续进行的。

高炉又叫鼓风炉，这是因为要把热空气吹入炉中使原料不断加热而得名的。

这些原料是铁矿石、石灰石及焦炭。

因为碳比铁的性质活泼，所以它能从铁矿石中把氧夺走，而把金属铁留下。

高炉的主要组成部分高炉炉壳：现代化高炉广泛使用焊接的钢板炉壳，只有极少数最小的土高炉才用钢箍加固的砖壳。

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。

炉壳除承受巨大的重力外，还要承受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。

炉壳外形尺寸应与高炉内型、炉体各部厚度、冷却设备结构形式相适应。

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。

炉喉直径应和炉缸直径、炉腰直径及大钟直径比例适当。

炉喉高度要允许装一批以上的料，以能起到控制炉料和煤气流分布为限。

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。

高炉冶炼技术操作规程原燃料管理精料是高炉生产的物质基础，高炉所用的原燃料必须经过严格验收，有优良的理化性能，足够的数量，才能实现低耗高产的目的。

2.1.1 原燃料质量要求2.1.1.1 高炉所用原燃料必须符合公司或厂部的技术标准，否则应拒绝收卸并报告调度主任。

2.1.1.2 原燃操持化性能要求及波动范围。

2.1.1.2.1烧结矿〔表2-1〕项目名称指标(%)稳定率(%)化学成分TFe≥56≥90碱度 R2规定值±≥90MgO规定值±≥≥≥78————≥70——还原度指数RI≥90—— 2.1.1.2.2球团矿〔表2-2〕项目名称技术指标备注化学性能TFe%≥6310-16mm粒级占90%以上为一级品；80%以上为二级品。

FeO%1R2≤0.4S%0.05物理性能抗压强度 N/个球≥≥≥68 2.1.1.2.3萤石〔表2-3〕成分CaF2SiO2SP粒度标准≥82%≤15%≤0.15%≤0.06%20-100mm 2.1.1.2.4焦炭〔表2-4〕指标种类指标C固≥85%Ag≤12.5%Vg≤1.9%S≤0.7%H2O≤8%反应性CRI≤25%反应后强度CSR≥65%M10≤8%M25≥92%M40≥80%粒度40—80mm指标种类炼铁球磨用白煤炼铁球磨用烟煤Ag≤12%≤10%Vg≤12%25－35%S≤0.6%〔阳泉≤0.8%〕≤0.6%H2O≤9%≤9%可磨性≥70%≥70%粒度0－10㎜0－25㎜2.1.1.2.5煤〔表2-5〕原燃料料仓管理2.1.2.1 高炉用各种原燃料必须按品种卸入规定的料仓，严禁混料，料仓的配用计划由高炉车间提出经生产调度室同意后执行。

2.1.2.2 同一种原料应均衡地卸入所占料仓，上料时必须循环取料，避免局部烧结仓存时间过长，存放时间过长粉末增多的烧结矿应按比例搭配间断入炉。

2.1.2.3 成分无大变化可以清仓，取样时间、卸料时间、数量、仓号，必须通知高炉工长。

《高炉工长培训讲义》汇编（一）目录一、高炉四大操作制度（刘圣）二、高炉炉况判断与调节（王哲）三、高炉高压操作及富氧喷煤技术（丁望）四、高炉开、停炉操作（陈克武）五、高炉原燃料要求及管理制度（曹润科）六、热风炉操作和事故处理（刘方利）七、高炉配管操作和事故处理（廖庆九）八、焦化工艺流程简介（杨威）九、烧结工艺流程简介（罗文平）高炉四大操作制度讲义刘圣高炉操作的任务：高炉操作的任务是在已有原燃料和设备等物质条件的基础上，灵活运用一切操作手段，调整好炉内煤气流与炉料的相对运动，使炉料和煤气流分布合理，在保证高炉顺行的同时，加快炉料的加热、还原、熔化、造渣、脱硫、渗碳等过程，充分利用能量，获得合格生铁，达到高产、优质、低耗、长寿、高效益的最佳冶炼效果。

实践证明，虽然原燃料及技术装备水平是主要的，但是，在相似的原燃料和技术装备的条件下，由于技术操作水平的差异，冶炼效果也会相差很大，所以不断提高高炉操作水平、充分发挥现有条件的潜力，是高炉工作者的一项经常性的重要任务。

通过什么方法实现高炉操作的任务：一是掌握高炉冶炼的基本规律，选择合理的操作制度。

二是运用各种手段对炉况的进程进行正确的判断和调节，保持炉况顺行。

实践证明，选择合理的操作制度是高炉操作的基本任务，只有选择好合理的操作制度之后，才能充分发挥各种调节手段的作用。

高炉有哪几种基本操作制度：高炉有四大基本操作制度：（1）热制度，即炉缸应具有的温度与热量水平；（2）造渣制度，即根据原料条件，产品的品种质量及冶炼对炉渣性能的要求，选择合理的炉渣成分（重点是碱度）及软熔带结构和软熔造渣过程；（3）送风制度，即在一定冶炼条件下选择合适的鼓风参数；（4）装料制度，即对装料顺序、料批大小和料线高低的合理规定。

选择合理操作制度的根据：高炉的强化程度、冶炼的生铁品种、原燃料质量、高炉炉型及设备状况等是选定各种合理操作制度的根据。

通过哪些手段判断炉况：高炉顺行是达到高产、优质、低耗、长寿、高效益的必要条件。

对高炉操作的分析高炉操作是一项生产实践与理论性很强的工艺流程。

本文介绍了高炉冶炼对原燃料（精料）的要求和高炉冶炼的四大基本操作制度（装料制度、送风制度、热制度、造渣制度）以及冷却制度的内容与选择；也介绍了高炉的炉前操作对高炉冶炼的影响，高炉操作的出铁口维护等内容；同时，还阐述了高炉冶炼的强化冶炼技术操作如高炉的高压操作，富氧喷煤操作（富氧操作、喷煤粉操作、富氧喷煤操作），高风温操作（风温对高炉的影响和风温降焦比等）等操作细节。

本文介绍的内容对高炉冶炼都很重要，望与高炉的实际情况结合，减少高炉操作失误，从而使高炉冶炼取得更好的经济技术指标。

中国是世界炼铁大国，2007年产铁4.894亿吨，占世界49.5%，有力地支撑我国钢铁工业的健康发展。

进入21世纪以来，我国钢铁工业高速发展，新建了大批大、中现代化高炉。

在当前国内外市场经济竞争更加激烈的情况下，各企业都面临如何进一步降低生产成本的问题。

在高炉炼铁过程中，如何操作，改善操作，保持炉况稳定进行，降低消耗，提高经济效益是高炉工作者的一项重要任务。

在遵循高炉冶炼基本规则的基础上，根据冶炼条件的变化，及时准确地采取调节措施。

一．高炉炼铁以精料为基础高炉炼铁应当认真贯彻精料方针,这是高炉炼铁的基础.，精料技术水平对高炉炼铁技术指标的影响率在70%,高炉操作为10%,企业现代化管理为10%,设备运行状态为5%,外界因素(动力,原燃料供应,上下工序生产状态等)为5%.。

高炉炼铁生产条件水平决定了生产指标好坏。

因此可见精料的重要性。

1. 精料方针的内容:·高入炉料含铁品位要高(这是精料技术的核心)，入炉矿含铁品位提高1%，炼铁燃料比降低1.5%，产量提高2.5%，渣量减少30kg/t，允许多喷煤15 kg/t。

原燃料转鼓强度要高。

大高炉对原燃料的质量要求是高于中小高炉。

如宝钢要求焦炭M40为大于88%，M10为小于6.5%，CRI小于26%，CSR大于66%。

焦炉选型一、焦炉选型原则焦炉的选型的原则：首先考虑焦炉生产的焦炭是否满足高炉生产的需要，其次再从焦炉工艺技术、投资、生产成本、环保等方面进行综合比较选择最适合匹配高炉生产的型号。

高炉容积越大，冶炼周期就越长，对焦炭反应后强度要求就越高；而且随着高炉为降低成本追求高煤比、低焦比，焦炭在高炉内的“骨架”作用就越来越重要。

这些都要求焦炭的冷、热强度处于合理的范围，才能满足高炉运行对焦炭质量的要求。

以下表1是大高炉对焦炭热性能要求；表2是国内大、中型焦化焦炭质量统计。

表1：大高炉对焦炭热性能要求（资料来源：世界金属导报2008-10-21第10-11版）表2：国内大、中型焦化焦炭质量统计（资料来源：万方数据）我厂现用焦炭70%左右是鑫跃焦化厂焦炭，鑫跃焦化厂是典型的4.3m焦炉，其2008年指标状况如表3：表3：鑫跃焦化2008年质量指标（资料来源：炼铁厂技术分析）从上表可以看出鑫跃焦化4.3m焦炉热反应性能CRI在29.1—34.13，热反应后强度CSR在46.25—53.4。

冷态强度也较大、中型焦炉有一定差距，而且它的单孔容积较小，推焦次数较多，使其质量较差的机头焦较多，质量稳定性差，生产成本高。

因此1000m3及以上高炉为保持高炉的稳定顺行，新建系统不采用4.3m焦炉与之匹配。

二、国内焦炉的现状国内与1000m3及以上高炉配套的焦炉现在主要是6m焦炉、7m焦炉、7.63m 焦炉三种。

（国外有8m焦炉），另外有一部分大型捣鼓焦炉也在兴建中。

几种焦炉的基本情况如表4：表4：国内焦炉现状（资料来源：世界金属导报第46卷总第1904期）2007年我国新建焦炉投产41座，新增产能2163万吨。

其中炭化室大于6米（含5.5米捣固焦炉）23座，产能1435万吨，占新增产能的66.3%，主要匹配1000 m3以上高炉的投产。

三、6m焦炉（一）、6m焦炉的技术特点宝钢分别于1985年、1991年、1997年建设的第一、二、三期共12座6m 焦炉比较典型的反映了6m焦炉的发展及特点：。

第一章总则西昌新钢业有限责任公司炼铁厂环烧生产，是从原料车间的原燃料进入原料库开始，以铁精矿、富矿粉及其它含铁粉料，配加经制备的熔剂（生石灰、石灰石粉）和固体燃料（焦粉或无烟煤粉），经混合造球、点火烧结，获得机械强度高、还原性能好、化学成分稳定的块状烧结矿，通过单辊破碎、热振筛、环冷、冷筛到成品仓，再经过N0.13皮带送往380m3高炉转运站，作为380m3高炉主要入炉铁料。

第二章烧结用原燃料1、对原燃料的技术要求2、原燃料验收进入车间的原燃料，应符合本规程规定的《原燃料技术要求》。

车间主任指定专人按要求负责验收。

对不符合技术条件要求的原燃料应及时报告车间、厂调度室，经批准后方可使用。

2.1铁精矿每进一批料〈500—1000吨〉，按GB2007-80≤散装矿取样、制样通则≥进行取样检测，做全分析，既分析TFe、FeO、Fe2O3、CaO、SiO2、MgO、Al2O3、MnO、S、P、V2O5、TiO2、烧损、、、水份。

2.2 粉矿每进一批料〈500—1000吨〉，按GB2007-80≤散装矿取样、制样通则≥进行取样检测，做全分析，既分析TFe、FeO、Fe2O3、CaO、SiO2、MgO、Al2O3、MnO、S、P、V2O5、TiO2、烧损、、、水份。

2.3 生石灰(1)进一批料，按每100吨提供一次全分析，既分析CaO、SiO2、MgO、Al2O3、S、P、烧损。

(2) 必须由专制的包装袋包装好，贮存时间一般不得超过两天。

贮存、运输必须防雨、防潮。

装车前车厢必须清扫干净。

2.4石灰石粉进一批料，按每100吨提供一次全分析，既分析CaO、SiO2、MgO、Al2O3、S、P、烧损。

2.5焦粉（1）按每100～500吨提供一次全分析，既分析固定碳、灰份、挥发份、S、P，灰份分析TFe、Fe2O3、CaO、SiO2、MgO、Al2O3、MnO、S、P。

（2）对高炉的筛下焦粉，应严格区分烧结与作其它用的数量，做到帐物相符。

《4000立方米及以上高炉入炉原燃料技术要求》行业标准编制说明一、任务来源依据《工业和信息化部2016年第四批行业标准制修订计划》（工信厅科〔2016〕214号）的要求，由冶金工业规划研究院等负责组织行业标准《4000立方米及以上高炉入炉原燃料技术要求》（计划号：2016-1683T-YB）的编制工作。

本标准由钢铁协会归口，江苏沙钢集团有限公司、中国平煤神马集团许昌首山化工科技有限公司、马钢集团股份有限公司、冶金工业规划研究院等共同起草。

其中，江苏沙钢集团有限公司、冶金工业规划研究院作为标准主要起草和组织协调单位，参与前期研究、调研和标准的编制、修改、技术数据验证以及标准推广等工作。

二、制定本标准的目的和意义目前，我国没有可供执行的4000立方米及以上高炉入炉原燃料国家标准或行业标准。

现行原料和燃料标准均是在我国大规模建设4000立方米及以上高炉之前制定的，基本采用分等级的方式区分单种物料质量，无法满足4000立方米及以上高炉对于原燃料的精料要求。

同时现行原料和燃料标准均为单种物料的技术要求，没有综合入炉要求，而4000立方米及以上高炉对综合入炉原燃料要有严格的要求。

由于标准缺失，4000立方米及以上高炉的生产和原燃料控制一直处于无序的状态，各企业高炉主要技术经济指标水平参差不齐，如燃料比差别高达60kg/t，渣比差别高达80kg/t。

因此，有必要制定4000立方米及以上高炉入炉原燃料标准，规定4000立方米及以上高炉入炉原燃料的技术要求，一方面，可以规范铁烧结矿、铁酸性球团矿、块矿和焦炭、喷吹煤粉的入炉技术要求，使入炉原燃料的生产有标可循，从而稳定高炉原燃料质量，更好的满足4000立方米及以上高炉冶炼的需要；另一方面，可以进一步提高大型高炉的工艺技术水平，据初步估算，每年可节约标准煤200万吨，减少渣量300万吨。

保障4000立方米及以上高炉稳定、清洁、高效、低成本运行。

三、标准编制过程冶金工业规划研究院在《4000立方米及以上高炉入炉原燃料技术要求》标准立项前便开展了钢铁企业大高炉入炉原燃料技术指标和铁水成本构成的相关研究，对我国4000立方米及以上大高炉的月度生产技术指标的统计数据，重点对高炉主要经济指标、原燃料指标等进行对比，为我国大型高炉的发展提供参考。

高炉操作作业指导书1 目的适用范围按照高炉分厂生产计划根据作业区制定方针操作高炉，完成各项指标及产量，及时处理突发事故。

本作业指导书适用于炼铁分公司高炉分厂2500m3高炉作业区。

2 引用标准与术语2.1术语焦比：冶炼一吨生铁所消耗的焦炭量。

煤比：冶炼一吨生铁所消耗的煤量。

燃料比：冶炼一吨铁所耗的燃料总量。

冶炼强度：每昼夜每立方有效容积所消耗的焦炭吨数。

利用系数：每昼夜生产的标准生铁/高炉有效容积（吨/立方米.日）合格率：合格铁质量与规定时间内的总质量之比。

休风率：高炉休风时间/规定工作时间*100%入炉焦比：干焦耗用量（吨）/合格生铁产量（吨）矿焦比：矿石批重与焦炭批重之比。

风口前理论燃烧温度：假定风口前焦炭燃烧放出的热量全部用来加热燃烧产物，这时所能达到的最高温度。

装料制度：对炉料装入炉内的方式方法的有关规定。

物理热：炉缸温度可用铁水温度表示，通常为1480～一五20℃。

化学热：用生铁含量来表示。

装料顺序：焦炭与矿石入炉的先后次序。

休风：高炉在生产过程中因检修、处理故障或者其他原因，务必中断生产，停止向高炉送风。

料批：按照装料顺序将矿焦放入炉内的一个循环。

批重：一批料的质量。

料线：从探尺零位到料面的距离。

低料线：高炉用料不能及时加入炉内，致使高炉实际料线比规定料线低0.5m或者更低时，即为底料线。

二元碱度：与2的比值。

三元碱度：与2的比值。

α角：指无料钟炉顶布料溜槽径向上下倾动的角度。

β角：指无料钟炉顶布料溜槽360度圆周旋转的角度。

γ角：指无料钟炉顶下料闸开关的角度。

溜槽转速ω：指无料钟炉顶布料溜槽每分钟旋转的圈数。

探尺零位：以炉喉钢砖上沿定为探尺零位。

定点布料：炉子截面某点发生管道或者过吹时，操作时溜槽倾角与定点方位由人工手动操纵的布料方式。

环形布料：随着溜槽倾角的改变，可将焦炭与矿石分布在距离中心不一致的部位上，借以调整边缘或者中心的煤气分布，又可做单、双、多环形布料方式。

高炉炉型：高炉内工作的空间形状。