2.冶金概论——铁矿粉造块

铁矿粉造块理论及工艺冯根生高炉炼铁炼铁的任务使矿石中金属铁氧化物中的铁元素和氧元素分离——还原过程；实现矿石中已还原金属与脉石的机械分离——熔化和造渣过程得到温度和化学成分合格的液态铁水炼铁系统—消耗及能耗炼铁系统：物料处理量最大、能耗最高、成本和效益压力最大的工序环节。

铁前系统物料处理量占钢铁企业65-70%。

吨铁消耗1.6-1.8吨矿石，500-550Kg燃料，产生1.5tCO2。

约280-400Kg/t炉渣。

炼铁系统—消耗及能耗铁前能耗占钢铁工业总能耗的70％左右，烧结及炼铁工序能源消耗总量占钢铁冶金过程的60%以上，占全国能源消耗总量的10%。

炼铁系统承担钢铁企业的节能、减排、增效的重任。

高炉炼铁面临的问题矿石资源和能源短缺的制约—关键问题节能、减排的压力市场环境（近几年经济危机）炼铁系统—高产、低耗、高效合理、高效（高效率、高效益）利用国内外资源，改善和稳定入炉原、燃料的质量；要优化高炉操作。

炼铁系统—高产、低耗、高效改善入炉含铁原料的质量不仅仅是提高烧结矿、球团矿的强度，更重要的是改善烧结矿和球团矿的还原性，发展间接还原，提高煤气的利用率，达到降低高炉燃料消耗；改善烧结矿和球团矿的高温冶金性能性能，进一步提高软化和熔融温度，降低软熔带的位臵，使得间接还原时间延长，从而提高煤气的利用率，达到进一步降低燃耗的作用。

炼铁系统—高产、低耗、高效布料技术（上部调剂）：无钟炉顶的高炉上普遍采用大料批、重分装布料模式。

大喷煤配合使用中心加焦。

目的是使炉顶煤气流分布合理。

下部调节技术（下部调剂）：根据操作条件选用不同风速、鼓风动能和合适的风口燃烧带理论燃烧温度控制炉缸燃烧带的位臵和现状及温度，满足高炉煤气合理初始分布和炉缸具有充沛的高温热量的要求。

高炉炼铁原料高炉炼铁用原料及要求主要原料包括：铁矿石烧结矿、球团矿、块矿）；燃料（焦炭、粉煤）熔剂（石灰石、白云石等、萤石）高炉炼铁高炉炼铁用原料及要求—铁矿石：含铁品位高；强度好、粒度均匀、合适；理化性能指标稳定。

冶金工程概论众所周知，冶金对于为我国的国民发展，社会进步起着弥足轻重的作用。

因为它为我国的基础建设，科技进步奠定基础。

而对于冶金，首先必须提到钢铁工业的发展。

钢铁工业是国家的基础工业之一，钢铁产量往往是衡量一个国家工业水平和生产能力的主要标志，钢铁的质量和品种对国民经济其它工业部门产品的质量，都有着极大的影响。

特别值得一提的是，目前，我国冶金技术已进入成熟发展阶段，大型高炉的技术经济指标不断改善，但很多冶金企业重视科学技术而忽视了其中的管理，这就暴露了诸多问题，如果能实现科技进步的同时注重企业的现代化管理，将对钢铁冶金企业实现节能减排，节约成本，提高效率的长远发展需求提供促进作用无论是什么企业，要挑战的都是是一个网络盛行、信息快速普及以及无国界竞争的时代，如何运用独特的商业模式提升企业的生产力、反应力，已是企业的首要问题，由于当前冶金行业投资过热，新建企业逐渐增多，同时国家加大了宏观调控的力度，尤其是近期国家关于淘汰落后产能、节能减排等一系列调控政策的实施，形成了冶金企业重组以及部分落后企业被淘汰出局的格局。

在这样的形式下就形成了钢铁冶金联合企业。

对于冶金行业来说，其生产环节是一个复杂而庞大的生产体系，每个生产环节都有其主要生产过程、主要设备、生产方法以及特点。

主要包括原料处理、炼铁、炼钢、轧钢、能源供应、交通运输等。

生产工序的系统化，创新，成为企业产品竞争实力的主要体现。

钢铁冶金联合企业主要有那些生产环节呢？选矿选矿经历了从处理粗粒物料到细粒物料、从处理简单矿石到复杂矿石、从单纯使用物理方法向使用物理化学方法和化学方法的发展过程。

包括精矿、中间产品、尾矿的脱水，尾矿堆置和废水处理。

选矿主要在水中进行，选后产品需要脱水干燥。

方法有重力泄水、浓缩、过滤和干燥。

尾矿水可回收再用。

不合排放标准的废水须经净化处理。

旧尾矿场地要进行植被、复田。

1.炼铁炼铁是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程，其中，高炉冶炼在钢铁工业中占有重要地位。

第四讲 铁矿粉造块一、铁矿粉烧结生产1.烧结生产的意义烧结矿的生产是充分利用自然资源，扩大铁矿石来源。

贫矿必须经过选矿和造块才能使用；富矿加工过程中产生的富矿粉也需造块才能使用。

烧结过程中可以加入高炉炉尘、转炉炉尘、硫酸渣等其它钢铁及化工工业的若干废料，使这些废料得到有效利用，既降低成本又变废为宝，化害为利；经过烧结制成的烧结矿（与天然矿相比），粒度合适，还原性和软化性好，成分稳定，造渣性好，保证了高炉冶炼稳定顺行；烧结过程能去除有害元素。

尤其去硫率高达80%-90%。

此外还能去除部分砷、氟等有害元素。

2.烧结生产流程将经过准备处理（破碎、筛分、混匀）的烧结原料（包括燃料、熔剂、铁矿粉等）按一定比例配比，再经过加水混合造小球，所得混合料由布料器铺到烧结机台车上。

铺料厚一般为500毫米。

为了保护台车篦条，在铺入混合料之前，需要在台车上先垫一层约30毫米厚的粒度为10-20毫米的成品烧结矿作为铺底料。

烧结料层经点火器点火，然后台车在向前移动时依靠抽风机从上向下抽过空气，燃烧其料层中的燃料。

燃烧产生的高温，使矿粉局部熔化或软化，生成一定数量的液相。

液相是烧结矿固结成形的基础。

之后，随着温度降低，液相冷凝，矿物逐渐凝结成块，即为烧结矿。

烧结矿从烧结机尾台车上自动卸下，经过齿式单辊破碎机破碎、冷却机冷却，再进行二次破碎筛分，得到成品烧结矿。

烧结生产工艺流程（以宝钢烧结为例）3.烧结原料的准备烧结生产历来是以原料为基础的。

要保证烧结矿优质高产必须从加强原料的管理开始；在加强原料存放管理的同时，要狠抓原料的中和混匀，使配料用的各种原料，特别是矿粉化学成分的波动尽量缩小。

原料的中和可在原料场和原料仓库进行；在仓库中和时，通常是借助于移动漏矿皮带和桥式起重机抓斗，将来料在指定地段逐层铺放，堆到一定高度后，再用抓斗自上而下垂直取料来完成。

中和效果将随着中和次数的增多而改善；配料时，首先根据原料成分和高炉冶炼对烧结矿化学成分的要求，进行配料计算，以保证烧结矿的含铁量、碱度、FeO含量和含硫量等主要指标控制在规定范围内，然后选择适当的配料方法和设备，以保证配料的准确性。

炼铁知识点复习第一章概论1、试述3种钢铁生产工艺特点。

答：钢铁冶金任务：把铁矿石炼成合格钢。

工艺流程：①还原熔化过程（炼铁）：铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁；②氧化精炼过程（炼钢）：铁→精炼（脱C、Si、P等）→钢。

高炉炼铁工艺流程：对原料规定高，面临能源和环保等挑战，但产量高，当前来说仍占有优势，在钢铁联合公司中发挥这重大作用。

直接还原和熔融还原炼铁工艺流程：适应性大，但生产规模小、产量低，并且很多技术问题尚有待解决和完善。

2、简述高炉冶炼过程特点及三大重要过程。

答：特点：①在逆流（炉料下降及煤气上升）过程中，完毕复杂物理化学反映；②在投入（装料）及产出（铁、渣、煤气）之外，无法直接观测炉内反映过程，只能凭借仪器仪表简介观测；③维持高炉顺行（保证煤气流合理分布及炉料均匀下降）是冶炼过程核心。

三大过程：①还原过程：实现矿石中金属元素（重要是铁）和氧元素化学分离；②造渣过程：实现已还原金属与脉石熔融态机械分离；③传热及渣铁反映过程：实现成分与温度均合格液态铁水。

3、画出高炉本体图，并在其图上标明四大系统。

答：煤气系统、上料系统、渣铁系统、送风系统。

4、归纳高炉炼铁对铁矿石质量规定。

答：①高含铁品位。

矿石品位基本上决定了矿石价格，即冶炼经济性。

②矿石中脉石成分和分布适当。

脉石中SiO2和Al2O3要少，CaO多，MgO含量适当。

③有害元素含量要少。

S、P、As、Cu对钢铁产品性能有害，K、Na、Zn、Pb、F 对炉衬和高炉顺行有害。

④有益元素要恰当。

Mn 、Cr 、Ni 、V 、Ti 等和稀土元素对提高钢产品性能有利。

上述元素多时，高炉冶炼会浮现一定问题，要考虑冶炼特殊性。

⑤矿石还原性要好。

矿石在炉内被煤气还原难易限度称为还原性。

褐铁矿不不大于赤铁矿不不大于磁铁矿，人造富矿不不大于天然铁矿，疏松构造、微气孔多矿石还原性好。

⑥冶金性能优良。

冷态、热态强度好，软化熔融温度高、区间窄。

⑦粒度分布适当。

太大，对还原不利；太小，对顺行不利。