兰州理工大学钢铁冶金第二章高炉炼铁原料
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高炉炼铁原料的主要成分
高炉炼铁的主要原料包括铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是最主要的原料,其中含有铁的化合物,如赤铁矿和磁铁矿。
焦炭是炼铁过程中的还原剂,用于将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁。
石灰石用于与炼铁过程中产生的杂质形成渣来帮助去除硫、磷等杂质。
此外,高炉炼铁过程中还需要一定量的燃料和燃烧空气。
这些原料在高炉内经过复杂的化学反应,最终产生熔融铁和炼渣。
这些成分在高炉炼铁过程中起着至关重要的作用,对于生产高质量的铁产品至关重要。
高炉炼铁的原理及工艺流程
高炉炼铁是钢铁生产中最常见的一种方式,其原理主要在于利用高炉内部燃烧的煤气在高温下和铁矿石发生反应,最终得到铁和炉渣两种产物,从而实现炼铁的目的。
下面将详细介绍高炉炼铁的工艺流程和部分原理。
原料准备
高炉炼铁的原料主要有三种,即铁矿石、焦炭和石灰石。
这些原料在高炉内部经过一系列的化学反应,最终生成熔融的铁和炉渣。
其中铁矿石是主要原料,焦炭用作还原剂和燃料,石灰石则用于与炉渣反应形成石灰渣。
高炉炼铁的工艺流程
1.炼铁原料的装入在炼铁过程中,将铁矿石、焦炭和石灰石按一定的
配比装入高炉中,同时通过风口进风,使炉内火焰熊熊燃烧,产生高温环境。
2.还原反应在高温下,焦炭发生还原反应,将铁矿石中的氧化铁还原
为金属铁,并释放出一定量的一氧化碳。
还原反应主要是以下几个反应:–Fe₂O₃ + 3C → 2Fe + 3CO
–Fe₃O₄ + 4C → 3Fe + 4CO
3.炉渣过程在高炉中,石灰石和炉渣发生反应,形成石灰渣,同时起
到熔化炉渣、减少粘度、保护炉壁等作用。
4.铁水的收取熔化的铁在炉底逐渐积聚形成铁水,通过铁口和排渣口
将铁水和炉渣分离,最终得到熔融的铁水。
5.炉渣处理在高炉炼铁过程中,会产生大量的炉渣,炉渣中含有较多
的有用金属成分,因此需要对炉渣进行回收和处置,以充分利用资源。
结语
高炉炼铁是钢铁生产中不可或缺的重要环节,它通过将铁矿石等原料在高温环境下进行还原反应,最终得到纯净的铁水。
虽然高炉炼铁的工艺流程复杂,但是在工程实践中已得到广泛应用,为钢铁产业的发展提供了坚实的基础。
(资料一来源:百度文库仅供参考!)高炉铁料:烧结矿(高度烧结矿,自融剂性烧结矿,酸性烧结矿),球团矿,富块矿精料:高熟净匀小稳人造块状原料生产方法:烧结法(烧结法是将副矿粉和精矿粉进行高温加热,在不完全融化的情况条件下烧结成块的方法);球团法(细精矿粉在造球设备上经加水润湿,滚动成生球,再焙烧固结的方法);压团法(将粉状物料在一定外压力作用下,使之在模型内受压,形成形状和大小一定的团块的方法)矿物:指地壳中的的化学元素经各种地质作用形成的自然元素或自然化合物。
矿石:指在现有的技术经济条件下能从中提取金属,金属化合物或有用矿物的物质总称铁矿石按形态分:赤铁矿,磁铁矿,褐铁矿,菱铁矿铁矿石的质量评价:含铁量高,脉石与有害杂质少,化学成分稳定,粒度均匀,良好的还原性,熔滴性及较高的机械强度铁矿石品位:指铁矿石含铁量,用W(TFe)表示。
平铺直取:先将来料按顺序一薄层一薄层地往复重叠铺成一定高度和大小的条堆,然后再沿料堆断面一个截面一个截面地垂直取运出石灰石的有效溶剂性:指石灰石根据炉渣碱度的要求除去自身所含酸性氧化物造渣所消耗的碱性氧化物,剩余的CaO含量焦炭作用:1发热剂2还原剂3高炉料柱的骨架炼焦过程:洗煤,配煤,炼焦,产品处理;烧结生产主要技术经济指标:1利用系数=台时产量/有效抽风面积2成品率=成品烧结矿量/成品烧结矿量+返矿量烧结料层分为:烧结矿层,燃烧层,预热层,干燥层,过湿层自动蓄热原理:空气在抽过烧结矿层时,被预热,这物理热被带到烧结层,燃烧时产生更高的温度。
意义:提高了烧结过程热能的利用率,节省燃料过湿现象:当饱和蒸汽压低于气相中的水汽分压,水蒸气便开始在冷料表面凝结下来,造成烧结料的水分超过原始的适宜水分而形成。
减轻过湿现象的途径:1提高烧结料的原始温度2提高烧结混合料的湿容量3降低废气中的含水量矿化作用:CaCO3的分解产物CaO与其他矿物化合生成新矿物的作用烧结矿的氧化度:烧结矿中铁氧化物氧化的程度影响去S的因素:1矿粉粒度及性质2燃料用量3添加物质対去S率的影响4操作因素透气性:固体燃料层允许气体通过的难易程度,提高料层透气性途径:1提高物料层孔隙度2降低料层物料的比面积S固相反应:烧结混合料某些组分在烧结过程中被加热到熔融之前发生的反应,生成新的低熔点的化合物或共熔体的过程。