高炉常识
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高炉知识一、2004年8月一期1座2650m3高炉投产;二期2650m3高炉2007年1月投产,三期1座4000m3高炉。
二、高炉生产工艺流程是从高炉上部装入矿石、焦炭、等原燃料,原燃料向下运动,下部鼓入热风及喷吹燃料,产生大量的高温还原性气体向上运动,炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物化过程,最后生产液态生铁和炉渣。
炉料均匀稳定的下降,煤气流均匀合理分布是高炉冶炼过程的关键。
三、高炉的主要经济指标:利用系数(t/m3.d):每立方米高炉有效容积平均每昼夜生产的合格铁水量。
它综合说明了技术操作水平和管理水平。
焦比(kg/t):是指冶炼每吨生铁所消耗的干焦量。
煤比(kg/t):是指冶炼每吨生铁所消耗的煤粉量。
冶炼强度(t/m3.d):指冶炼过程强化的程度,以每昼夜燃烧的干焦量衡量。
焦炭负荷:用于估计配料情况和燃料利用水平,和配料调节高炉热状态的重要参数。
以每批炉料中铁矿石总重/每批炉料中干焦重量。
负荷越高说明路况越好,说明高炉料能稳定下料,还原性气体能均匀分布炉膛,另外风量是否全风也是炉矿是否顺行的一个重要指标。
四、公司日报出现的迁钢问题解释:关系紧:主要指高炉顶压异常,炉料出现悬料或管道,炉内气流分布不均,造成热利用率低,一般来说炉料透气性、还原性差容易造成悬料,出现高炉关系紧后采取上部操作进行调整,如调整装料顺序、布料角度以及批料、负荷等因素。
炉温低:高炉操作下料快、燃料质量差容易造成炉温低,炉温低一般采取减少批料,加大燃料,降低负荷等方式控制。
一般来说高炉炉矿不稳定后,一般会影响高炉上料批次和负荷,高炉产量降低,对炉料的供应造成影响。
高炉对熟料的要求一、烧结矿1、化学成分及其稳定性:品位越高越好,提高含铁1%,高炉焦比下降2%,产量提高3%,有害元素越低越好(s、p)同时成分波动越小越好。
2、粒度组成与筛分指数:要求粒度均匀稳定,筛分指数低。
3、转鼓强度:评价烧结矿抗冲击和耐磨性能的一项重要指标。
高炉本体3.2 高炉炉衬优化高炉炉型我国炼铁工作者历来重视高炉炉型设计,通过研究总结高炉破损机理和高炉反应机理,优化高炉炉型设计的基本理念已经形成。
(1)加深死铁层深度实践证实,高炉炉缸炉底“象脚状”的异常侵蚀,主要是由于铁水渗透到碳砖中,使碳砖脆化变质,再加之炉缸内铁水环流的冲刷作用而形成的。
加深死铁层深度,是抑制炉缸“象脚状”异常侵蚀的有效措施。
死铁层加深以后,避免了死料柱直接沉降在炉底上,加大了死料柱与炉底之间的铁流通道,提高了炉缸透液性,减免了铁水环流,延长了炉缸底部寿命。
理论研究和实践表明,死铁层深度一般为炉缸直径的15%~20%。
(2)适当加高炉缸高度高炉在大喷煤操作条件下,炉缸风口回旋区结构将发生变化。
适当加高炉缸高度,不仅有利于煤粉在风口前的燃烧,而且还可以增加炉缸容积,以满足高效化生产条件下的渣铁存储,减少在强化冶炼条件下出现炉缸“憋风”的可能性。
近年我国已建成或在建的大型高炉都有炉缸高度增加的趋势,高炉炉缸容积为有效容积的16%~18%。
(3)加深铁口深度铁口是高炉渣铁排放的通道,铁口区的维护十分重要。
研究表明,适当加深铁口深度,对于抑制铁口区周围炉缸内衬的侵蚀具有显著作用,铁口深度一般为炉缸半径的45%左右。
这样可以减轻出铁时在铁口区附近形成的铁水涡流,延长铁口区炉缸内衬的寿命。
(4)降低炉腹角降低炉腹角有利于炉腹煤气的顺畅排升,从而减少炉腹热流冲击,而且还有助于在炉腹区域形成比较稳定的保护性渣皮,保护冷却器长期工作。
现代大型高炉的炉腹角一般在800以下,本钢1号高炉2600(上标)炉腹角已降低到75.370。
3.3 炉体冷却方式长寿炉缸炉底的关键是必须采用高质量的碳砖并辅之合理的冷却。
通过技术引进和消化吸收,我国大型高炉炉缸炉底内衬设计结构和耐火材料应用已达到国际先进水平。
以美国UCAR公司为代表的“导热法”(热压炭砖法)炉缸设计体系已在本钢、首钢、宝钢、包钢、湘钢等企业的大型高炉上得到成功应用;以法国SAVOIE公司为代表的“耐火材料法”(陶瓷杯法)炉缸设计体系在首钢、梅山、宝钢、鞍钢等企业的大型高炉上也得到了推广应用。
高炉炼铁设计与设备知识点高炉是一种用于炼铁的设备,它起着至关重要的作用。
在高炉炼铁的过程中,设计和设备的选择十分关键。
本文将介绍一些与高炉炼铁设计和设备相关的知识点。
一、高炉的结构高炉通常由炉身、崩塌室、渣口、风口和煤气出口等部分组成。
炉身是高炉的主体部分,由内、外砌砖层构成。
炉身内部分为上、中、下三段,分别进行还原、融化和收集铁水的过程。
二、高炉的炉料高炉的炉料是指进入高炉的原料,通常包括铁矿石、焦炭和石灰石等。
其中,铁矿石是炉料的主要成分,通常由赤铁矿、磁铁矿和针铁矿组成。
焦炭是炉料的还原剂,而石灰石用于脱硫。
三、高炉的还原还原是高炉炼铁的关键步骤之一。
在高炉内,焦炭的碳与铁矿石中的氧发生化学反应,生成一氧化碳和一氧化碳二氧化碳等还原气体。
这些还原气体与铁矿石中的氧反应,将铁矿石还原成为金属铁。
四、高炉的融化和冶炼在高炉的融化和冶炼过程中,铁矿石被还原成金属铁,然后与渣、石灰石等杂质形成熔融的铁水。
随后,铁水收集在高炉的下部,并通过渣口排出。
五、高炉的煤气排放在高炉炼铁过程中,除了产生铁水外,还会产生大量的高炉煤气。
这些煤气含有一氧化碳、氢气、一氧化碳二氧化碳等成分。
为了充分利用这些煤气,通常会对其进行净化和脱硫处理,然后用于发电或供热等用途。
六、高炉炼铁的控制高炉炼铁的过程需要进行精确的控制。
通过对炉温、煤气成分、料层厚度等参数的监测和调整,可以提高炼铁效率,减少能耗和杂质含量,并延长高炉的使用寿命。
七、高炉炼铁的应用高炉炼铁广泛应用于钢铁行业。
炼铁产出的铁水,经过进一步的炼钢处理,可以制成各种钢材,被用于建筑、制造、交通等领域。
总结:通过了解高炉炼铁的设计和设备知识点,我们可以更好地理解高炉炼铁的工作原理和过程。
高炉的结构、炉料、还原、融化和冶炼、煤气排放、控制等方面都对高炉的炼铁效果和效率有着重要的影响。
只有合理设计和选择设备,并进行科学的操作和控制,才能保证高炉炼铁的顺利进行,提高钢铁生产的效益和质量。
炼铁高炉工艺知识点总结高炉是用于冶炼铁矿石的重要设备,其结构包括上部料柱、中部燃烧区和下部铁口三个部分。
1. 上部料柱上部料柱主要由料斗、布料装置和煤气分布装置组成。
在高炉冶炼过程中,生铁矿石和还原剂通过料斗和布料装置放入高炉中,并在上部料柱中进行干燥、预热和还原反应。
2. 中部燃烧区中部燃烧区是高炉中最重要的区域,也是冶炼反应最为激烈的地方。
在高炉的中部燃烧区,铁矿石的还原反应和燃料的燃烧反应同时进行,产生的热量和还原气体将铁矿石还原成铁,同时熔化生铁矿石。
3. 下部铁口下部铁口是高炉的出铁口,也是生铁的最终产出地。
铁水从下部铁口流出并通过管道输送至铁水罐或铁水车,最终用于制造钢铁产品。
二、高炉工艺过程高炉冶炼的主要工艺过程包括预处理、还原和熔融三个阶段。
1. 预处理铁矿石在高炉冶炼前需要进行预处理,主要包括干燥、预热和分级。
在高炉上部料柱中,铁矿石经过干燥和预热,使其内部水分挥发、结晶水分析出,并提高其温度,为还原反应和熔融反应提供条件。
此外,铁矿石还需要分级,以确保高炉内部燃料和还原气体的匹配,提高冶炼效率和生铁质量。
2. 还原在高炉的中部燃烧区,煤气和空气混合后燃烧产生的高温燃气对铁矿石进行还原作用。
这一阶段的主要冶炼反应包括颗粒还原和熔融还原两个过程。
颗粒还原是指铁矿石颗粒的直接还原反应,将铁矿石中的氧还原成铁,并生成还原气体。
熔融还原是指生铁矿石在高温条件下熔化,并在熔融状态下进行还原反应,产生液态生铁。
3. 熔融在高炉下部,液态生铁通过铁口流出,并通过管道输送至后续的冶炼工艺中。
在熔融过程中,熔融生铁的温度、成分和质量需要得到控制,以确保后续的钢铁生产工艺顺利进行。
三、高炉冶炼的关键技术1. 燃料配比高炉冶炼所需的燃料包括焦炭、焦炉煤气和其他燃料。
为了提高冶炼效率和生铁质量,需要合理确定燃料的配比,保证还原气体的成分和温度符合冶炼工艺的要求。
2. 熔炼温度在高炉冶炼过程中,熔炼温度对生铁的成分和质量具有重要影响。
钢铁人的福利——高炉炼铁知识400问(收藏)展开全文1风量不变时,缩小风口面积,有利于( ) 。
A.发展中心气流B.发展边缘 C.缩小燃烧死区D.不确定正确答案:A2在现代冶炼条件下炼钢铁铁水温度不低于( )。
A.1350~1380℃B.1380~1400℃ C.1400~1420℃D.1450~1470℃ 正确答案:D3以下( )情况不宜采用口对口人工呼吸。
A.触电后停止呼吸的B.高处坠落后停止呼吸的C.硫化氢中毒呼吸停止的D.煤气中毒呼吸停止的正确答案:C4高炉煤气中实际上不含( )。
A.N2B.CO C.O2D.CO2 正确答案:C5高炉生产检修进入容器作业时,应首先检查空气中哪种气体的浓度( )。
A.二氧化碳B.一氧化碳 C.二氧化硫D.氨气正确答案:B 6一昼夜生产,高炉冶炼生铁越多( )越高。
A.利用系数B.冶炼强度 C.焦比D.耐磨指数正确答案:A7直接从事带电作业时,必须( ),防止发生触电。
A.有人监护B.穿绝缘鞋和戴绝缘手套 C.戴绝缘手套D.穿绝缘鞋正确答案:B 8安全标志分为四类,它们分别是( )。
A.通行标志、禁止通行标志、提示标志和警告标志B.禁止标志、警告标志、命令标志和提示标志C.禁止标志、警告标志、通行标志和提示标志D.禁止标志、警告标志、命令标志和通行标志正确答案:B9铁水运输应设专线,不应与其他交通工具混行。
线路外侧( )米内不得堆放任何物品,不得停放其它车辆。
A.1.5B.2C.3D.4 正确答案:A10通常所说的煤气中毒实际上是( )中毒。
A.CO2B.CO C.CO2+COD.H2 正确答案:B11高炉富氧鼓风在什么情况下可以加氧( )。
A.风机能力不足B.热风温度达到1050℃以上 C.高炉冶炼炼钢生铁D.都可以正确答案:A12煤气设施检修时应注意哪些事项( )。
A.对煤气设施必须可靠地切断煤气的来源并将其设备内煤气置换干净B.冬季气候寒冷,煤气排水器、水封必须采取防冻措施,并保持连续C.煤气设施停止使用,必须打开上下人孔、放散管等,保持设施内部自然通风,进行煤气管道、设备内所使用的照明电压为12伏D.以上都对正确答案:D 13正确佩戴安全帽有两个要点:一是安全帽的帽衬与帽壳之间应有一定间隙; 二是( )。
高炉生产知识问答高炉生产知识问答一:1、炉况失常的基本类型有哪些?(1)煤气流分布失常;(2)热制度失常;(3)造渣制度失常;(4)操作炉型失常;2、影响炉况波动和失常的因素有哪些?(1)原燃料物理性能和化学成分波动,如入炉品位和烧结矿碱度,炉料的粒度组成,特别是粒度小于5mm的含量等。
(2)原燃料配料称量误差超过允许的范围,这是管理不严造成的。
特别是焦炭因水分测定不准,造成入炉焦炭量或多或少引起炉温波动。
(3)设备原因造成休风、减风,甚至因冷却器漏水造成炉凉、炉缸冻结。
(4)自然条件变化,如昼夜温差造成大气湿分波动,南方大雨,北方严寒等。
(5)操作经验不足,操作不精心造成失误或反向操作等。
3、出铁口冷却壁烧坏的原因?(1)铁口长期过浅;(2)铁口中心线长期偏斜;(3)出铁口角度过大;(4)大中修高炉开炉时出铁口来水;(5)铁口泥套制作质量差。
4、风口破损严重时有哪些象征?如何判断?答案:风口破损严重时常常出现排水很少或断水,这种情况亦容易判断,但必须注意到有冷却系统突然停水或风口冷却水管被水中杂物堵塞的可能性产生。
因此,在观察风口排水情况的同时,还应当观察风口的工作状况,看是否漏水、挂渣、涌渣、发黑等,然后综合各种现象,加以分析,做出正确判断。
5、冷却系统漏水的主要危害有哪些?(1)易造成炉凉;(2)易口漂渣、灌渣;(3)易造成炉墙粘结;(4)易造成局部炉缸堆积;(5)易坏碳砖炉衬;6、坐料注意事项?(1)坐料前炉顶、除尘器通蒸汽,有n2设施的高炉可通n2;(2)坐料前停止炉顶打水;(3)坐料过程除尘器禁止青灰;(4)料未彻底坐下,不允许换风口或进行其他作业;(5)不允许用热风炉倒流休风坐料;(6)坐料过程风口周围人员注意安全,炉顶不准有人工作。
7、处理炉热应注意哪些问题?(1)分析炉热的程度;(2)根据不同程度控制撤风温、煤量的幅度;(3)慎重停煤作业。
(4)充分考虑调剂的热滞后性,不能一味地降温;(5)炉热难行时切不可增o2,加风量顶压力,维持适宜的送风水平;(6)分清长期性因素还是短期性因素造成的;(7)炉热降温时慎防炉凉事故。
1.高炉鼓风机的定义高炉鼓风机是能将一部分大气汇集起来,并通过加压提高空气压力形成具有一定压力和流量的高炉鼓风,再根据高炉炉况的需要进行风压、风量调节后将其输送至高炉的一种动力机械。
从能量的观点来看,高炉鼓风机是把原动机的能量转变为气体能量的一种机械。
2. 高炉鼓风机的作用向高炉送风,以保证高炉中燃烧的焦炭和喷吹的燃料所需的氧气。
另外,还要有一定的风压克服送风系统和料柱的阻损,并使高炉保持一定的炉顶压力。
3. 高炉鼓风机的特性高炉鼓风机是高炉最重要的动力设备。
它不但直接提供高炉冶炼所需的氧气,而且提供克服高炉料柱阻力所需的气体动力。
现代大、中型高炉所用的鼓风机,大多用汽轮机驱动的离心式鼓风机和轴流式鼓风机。
近年来使用大容量同步电动鼓风机。
这种鼓风机耗电虽多,但启动方便,易于维修,投资较少。
高炉冶炼要求鼓风机能供给一定量的空气,以保证燃烧一定的碳;其所需风量的大小不仅与炉容成正比,而且与高炉强化程度有关、一般按单位炉容2.1~2.5m3/min的风量配备。
但实际上不少的高炉考虑到生产的发展,配备的风机能力都大于这一比例。
4.高炉煤气高压鼓风机(罗茨风机)鼓风,并且通过热风炉加热后进入了高炉,这种热风和焦炭助燃,产生的是二氧化碳和一氧化碳,二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳,一氧化碳在上升的过程中,还原了铁矿石中的铁元素,使之成为生铁,这就是炼铁的化学过程。
铁水在炉底暂时存留,定时放出用于直接炼钢或铸锭。
这时候在高炉的炉气中,还有大量的过剩的一氧化碳,这种混和气体,就是“高炉煤气”。
这种含有可燃一氧化碳的气体,是一种低热值的气体燃料,可以用于冶金企业的自用燃气,如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。
也可以供给民用,如果能够加入焦炉煤气,就叫做“混和煤高炉气”,这样就提高了热值。
5.怎样计算高炉煤气发生量钢铁行业主要工艺设备简单介绍:<br><br>高炉:炼铁一般是在高炉里连续进行的。
高炉生产知识问答高炉生产知识问答一:1、炉况失常的基本类型有哪些?(1)煤气流分布失常;(2)热制度失常;(3)造渣制度失常;(4)操作炉型失常;2、影响炉况波动和失常的因素有哪些?(1)原燃料物理性能和化学成分波动,如入炉品位和烧结矿碱度,炉料的粒度组成,特别是粒度小于5mm的含量等。
(2)原燃料配料称量误差超过允许的范围,这是管理不严造成的。
特别是焦炭因水分测定不准,造成入炉焦炭量或多或少引起炉温波动。
(3)设备原因造成休风、减风,甚至因冷却器漏水造成炉凉、炉缸冻结。
(4)自然条件变化,如昼夜温差造成大气湿分波动,南方大雨,北方严寒等。
(5)操作经验不足,操作不精心造成失误或反向操作等。
3、出铁口冷却壁烧坏的原因?(1)铁口长期过浅;(2)铁口中心线长期偏斜;(3)出铁口角度过大;(4)大中修高炉开炉时出铁口来水;(5)铁口泥套制作质量差。
4、风口破损严重时有哪些象征?如何判断?答案:风口破损严重时常常出现排水很少或断水,这种情况亦容易判断,但必须注意到有冷却系统突然停水或风口冷却水管被水中杂物堵塞的可能性产生。
因此,在观察风口排水情况的同时,还应当观察风口的工作状况,看是否漏水、挂渣、涌渣、发黑等,然后综合各种现象,加以分析,做出正确判断。
5、冷却系统漏水的主要危害有哪些?(1)易造成炉凉;(2)易口漂渣、灌渣;(3)易造成炉墙粘结;(4)易造成局部炉缸堆积;(5)易坏碳砖炉衬;6、坐料注意事项?(1)坐料前炉顶、除尘器通蒸汽,有n2设施的高炉可通n2;(2)坐料前停止炉顶打水;(3)坐料过程除尘器禁止青灰;(4)料未彻底坐下,不允许换风口或进行其他作业;(5)不允许用热风炉倒流休风坐料;(6)坐料过程风口周围人员注意安全,炉顶不准有人工作。
7、处理炉热应注意哪些问题?(1)分析炉热的程度;(2)根据不同程度控制撤风温、煤量的幅度;(3)慎重停煤作业。
(4)充分考虑调剂的热滞后性,不能一味地降温;(5)炉热难行时切不可增o2,加风量顶压力,维持适宜的送风水平;(6)分清长期性因素还是短期性因素造成的;(7)炉热降温时慎防炉凉事故。
高炉操作安全须知:规范操作、佩戴防护、定期检查高炉本体的危险性因素主要包括以下几点:
1.高炉爆炸:高炉爆炸是高炉运行过程中最严重的安全事故之一。
通常由于
气体、铁水或其他物质在高压和高温下引发。
可能的原因包括铁水泄漏,煤气泄漏过多,或者煤气管道的堵塞或堆积等。
这些因素可能会对工作人员的生命安全和设备造成严重损害。
2.火灾:高炉内部的温度通常在1000℃以上,同时还会产生大量的气体和灰
尘等微小物质,这些都可能引发火灾。
火灾可能由于机械设备故障、电器设备故障、工人操作失误等原因而发生。
3.高空坠落:由于高炉的特殊性,工作人员在检修过程中往往需要进行高空
作业,如受料斗的检查和维修。
在此过程中,如果防护措施不到位,工作人员可能会发生高空坠落的事故。
4.粉尘危害:在检修过程中,由于受料斗在受料过程中会产生一定量的粉尘,
这些粉尘可能会对工作人员的健康造成一定危害。
以上就是高炉本体的主要危险性因素,建议您在操作或使用高炉时注意规范操作、佩戴防护用具并定期进行安全检查。
1、关于高炉风口小套烧损的原因及其预防措施的探讨首先得判断烧损部位,如果高炉塌滑料频繁,脱落渣皮可能致使上部有裂纹,但如果鼓风动能过大形成下循环去就容易致使下部烧损。
预防措施:如果小套的质量没问题的话,选择合适的布料制度及相应的送风制度,使高炉保证稳定顺行是必要的,否则就会处于半生产状态,一个高炉一个样,一段时期一个样,得让炉长慢慢来调节。
可以改料制,可以改风口直径及长度等等。
三、失常炉况的标志及处理1. 失常炉况的概念由于某种原因造成的炉况波动,调节得不及时、不准确和不到位,造成炉况失常,甚至导致事故产生。
采用一般常规调节方法,很难使炉况恢复,必须采用一些特殊手段,才能逐渐恢复正常生产。
2.炉况失常原因◆基本操作制度不相适应。
◆原燃料的物理化学性质发生大的波动。
◆分析与判断的失误,导致调整方向的错误。
◆意外事故。
包括设备事故与有关环节的误操作两个方面。
3.失常炉况的种类低料线、悬料、炉墙结厚、炉缸堆积、炉冷、炉缸冻结、高炉结瘤等。
4.低料线高炉用料不能及时加入到炉内,致使高炉实际料线比正常料线低0.5m或更低时,即称低料线。
◆低料线的原因:①上料设备及炉顶装料设备发生故障。
②原燃料无法正常供应。
③崩料、坐料后的深料线。
◆低料线的危害:①破坏炉料的分布,恶化了炉料的透气性,导致炉况不顺。
②炉料分布被破坏,引起煤气流分布失常,煤气的热能和化学能利用变差,导致炉凉。
③低料线过深,矿石得不到正常预热,势必降低焦炭负荷,使焦比升高。
④炉缸热量受到影响,极易发生炉冷,风口灌渣等现象,严重时会造成炉缸冻结。
⑤炉顶温度升高,超过正常规定,烧坏炉顶设备。
⑥损坏高炉炉衬,剧烈的气流波动会引起炉墙结厚,甚至结瘤现象发生。
⑦低料线时,必然采取赶料线措施,使供料系统负担加重,操作紧张。
◆低料线的处理:①由于上料设备系统故障不能拉料,引起顶温高,开炉顶喷水或炉顶蒸汽控制顶温,必要时减风。
②不能上料时间较长,要果断停风。
造成的深料线(大于4 m),可在炉喉通蒸汽情况下在送风前加料到4m以上。
高炉炼铁的所有知识点总结一、高炉炼铁的工艺过程高炉炼铁的主要工艺过程包括铁矿石的预处理、还原反应、炼铁反应和产物的分离和收集等步骤。
1. 预处理铁矿石通常是氧化铁矿石,例如赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
在高炉炼铁之前,需要对铁矿石进行预处理,主要包括破碎、煅烧和粉碎等步骤。
首先,铁矿石需要经过破碎设备进行破碎,将其破碎成较小的颗粒。
然后,将破碎后的铁矿石进行煅烧,通常是在煤气或焦炉中进行,将氧化铁矿石还原成较高的还原度。
最后,将煅烧后的铁矿石进行粉碎,使其达到适当的颗粒度,以便于高炉内的还原反应。
2. 还原反应高炉炼铁的核心工艺是还原反应。
在高炉内,煅烧后的铁矿石与焦炭共同投入高炉,并通过热炭气、空气和热风等途径,使焦炭在高炉内发生燃烧,产生大量的一氧化碳和二氧化碳等气体。
这些气体与煅烧后的铁矿石发生还原反应,使氧化铁矿石还原成金属铁。
还原反应的主要化学反应式为Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2。
在此过程中,还将生成一些硅、锰等元素的还原物金属。
3. 炼铁反应在还原反应之后,得到的金属铁流向高炉底部,与炉渣和热铁水的反应产生炼铁反应。
炼铁反应的目的是提高生铁的品质,并去除炉渣中的杂质。
在炼铁反应中,金属铁与炉渣中的碱金属、碳酸盐等发生反应,使炉渣脱碱和夺碳,并将少量的氧、碳等被夹杂在金属铁中的杂质除去。
4. 产物的分离和收集最后,通过高炉的底部出口,生铁和炉渣被分离出来。
生铁被收集起来,经过冷却、成型和质量检验等步骤,最终被用于钢铁冶炼。
炉渣则被收集起来,并用于建筑材料、道路铺设等领域。
以上就是高炉炼铁的工艺过程,我们可以看到,高炉炼铁的工艺过程是一个复杂的化学反应过程,需要严格控制反应条件和工艺参数,以确保生铁的品质和产量。
二、高炉炼铁的原料高炉炼铁的主要原料包括铁矿石、焦炭和石灰石等。
1. 铁矿石铁矿石是高炉炼铁的主要原料,通常是氧化铁矿石。
常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
高炉炼铁有关知识点总结高炉的结构高炉通常由筒体、风口、鼓风系统、炉缸、矿铁料装料系统、取料系统、炉喉、排放系统、炉内煤气系统等部分组成,结构比较复杂。
其中,筒体是整个高炉的主体,可分为炉围、炉缸、熔铁坑等部分。
炉围是高炉的外壁,由耐火砖及助熔材料构成,用于承受高炉温度和循环水冷却的冷却水。
炉缸和熔铁坑是高炉内部主要部分,用于反应炼铁矿石和还原剂,产生铁水及炉渣。
高炉的操作过程1. 上料:矿石、焦炭、燃料和熔剂(通常是石灰石)按照一定的配比通过上料装置(如料斗、皮带等)连续地进入高炉。
2. 加热还原:上料后,高炉内的还原剂引起矿石中的氧逐渐被还原为金属铁。
3. 熔融:当高炉内的温度达到一定程度时,产生的铁和炉渣开始融化,形成铁水和炉渣。
4. 放料:铁水在高炉熔铁坑中逐渐积聚,当积聚到一定程度后,通过取料装置将铁水、炉渣和炉渣渣共同取出。
5. 炉缸清理:定期清理高炉炉缸内的残留物,保持高炉的正常运行。
高炉炼铁的原理高炉的炼铁过程主要包括矿石还原、熔融和分离矿铁料的三个基本过程。
矿石还原是矿石中的氧被还原剂(焦炭等)还原成金属铁的过程;熔融是指矿石和还原剂在高温下熔化并分离成铁水和炉渣的过程;分离是指通过物理和化学手段将铁水和炉渣分离的过程。
这些过程需要在高炉内同时进行,通过严格控制温度、气氛和原料成分等参数,才能保证最终产生高品质的铁水。
高炉炼铁的控制技术1. 鼓风系统:鼓风系统是高炉炼铁的核心部分,通过鼓风系统将空气送入高炉内,提供氧气用于矿石还原和燃烧还原剂。
控制鼓风系统的鼓风量和温度是保证高炉正常运行的重要手段。
2. 燃烧系统:燃烧系统主要指高炉内焦炭的燃烧过程,提供热量用于矿石还原和炉渣熔化。
控制燃烧系统的燃烧效率和热量平衡是保证高炉正常运行的关键。
3. 温度控制:高炉内部有多个测温点,通过测温点采集到的数据,可以对高炉内部的温度进行实时监控和控制,保证高炉操作在安全稳定的温度范围内。
4. 负压控制:通过调节高炉的负压,可以影响高炉内气氛的组成和流动状况,保证高炉内的气氛对炼铁有利。
高炉操作指导书一、高炉操作的重要性高炉是钢铁生产中的关键设备,其操作的好坏直接影响到钢铁的产量、质量、能耗以及设备的寿命等多个方面。
因此,掌握科学合理的高炉操作方法对于钢铁企业的生产经营至关重要。
二、高炉的基本结构和工作原理1、高炉的结构高炉主要由炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸等部分组成。
炉喉是高炉的进料口,炉身是炉料进行预热和还原的主要区域,炉腰起着连接炉身和炉腹的作用,炉腹是煤气发生的主要区域,炉缸则是储存铁水和炉渣的地方。
2、工作原理高炉炼铁的基本原理是将铁矿石、焦炭和熔剂等原料按一定比例从炉顶装入高炉,同时从炉底鼓入热风。
在高温下,焦炭燃烧产生一氧化碳,一氧化碳将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁,同时生成炉渣。
铁水和炉渣分别从出铁口和出渣口排出。
三、高炉操作的主要参数1、风量风量是指鼓入高炉的空气量,它直接影响到炉内的燃烧和还原反应速度。
风量的大小应根据高炉的容积、原料条件和冶炼强度等因素来确定。
2、风压风压是指鼓风系统所提供的压力,它要克服炉内料柱的阻力和管道的阻力。
风压的高低与风量、炉料透气性等有关。
3、风温风温是指鼓入高炉的热风温度,提高风温可以降低焦比,增加产量。
风温的高低取决于热风炉的能力和操作水平。
4、炉顶压力炉顶压力的提高可以减少煤气从炉顶的逸出量,有利于煤气的能量利用和提高高炉的透气性。
5、炉温炉温通常用铁水的温度和含硅量来表示,它是反映高炉热制度的重要参数。
炉温的控制要根据原料条件、产品要求和炉况等因素来进行。
四、高炉开炉操作1、开炉前的准备工作(1)对高炉设备进行全面检查和调试,确保设备正常运行。
(2)准备好充足的原料和燃料,并对其质量进行检验。
(3)安装和调试好检测仪器和仪表。
2、装料按照预定的装料方案,将炉料逐层装入高炉。
装料时要注意料层的分布均匀,避免出现偏析。
3、点火送风在完成装料后,进行点火送风操作。
点火后要逐步增加风量和风温,使炉内温度逐渐升高。
4、出铁和出渣当炉温达到一定程度后,开始出铁和出渣。
高炉内的基本知识1、高炉内的分区按照炉料在高炉内的状态可分为五个区域,依次为:(1)、块状带:固体料软熔前所分布的区域。
(2)、软熔带:炉料从开始软化到熔化所占的区域。
软熔带通常有倒V型、V 型、可型三种,该区域为间接还原区。
(3)、滴落带:渣、铁全部熔化滴落,穿过焦炭层下到炉缸的区域,是高温物理化学反应的主要区域。
(4)、风口带风口前燃料燃烧的区域,是高炉热能和气体还原剂的发源地,也是初始煤气流分布的起点。
(5)、渣铁贮存区是形成最终渣、铁的区域。
2、炉内还原过程高炉内铁氧化物的还原可分为三类:用气体CO还原,生成产物CO2,称间接还原;用固体碳还原,生成产物CO,称直接还原;一部分氢在低温代替CO还原,另部分氢在高温代替碳进行直接还原,统称氢的还原。
根据温度不同,高炉内还原过程划分三个区,低于800°C的块状带是间接还原区;800°C〜1100°C是间接还原和直接还原共存区;高于1100C的是直接还原区。
高炉内的主要化学反应为:(1)、用CO还原高于570C时:3 FeO+CO=2 Fe O +CO2 3 3 4 2Fe3O4+CO=3FeO+CO2低于570C时:3 FeO +CO=2 Fe O + CO2 3 3 4 2Fe3O4+4CO=3Fe+4 CO2(2)、用固体碳还原高于570C时:3 Fe O +C=2 Fe O +CO2 3 3 4FeO+C=3FeO+CO3 4FeO+C=Fe+CO低于570°C时由于FeO不能稳定存在,进行下列反应:FeO+4C=3Fe+4CO 3 4FeO+C=Fe+CO(3)、用H2还原高于570C时:3 FeO+ H =2 Fe O + HO2 3 2 3 4 2Fe3O4+ H2=3FeO+ H2OFeO+ H2=Fe+ H2O小于570C时:3 FeO+ H=2 Fe O + HO23 2 34 2Fe3O4+4 H2=3Fe+4 H2O3、高炉对原燃料质量的要求(1)、对原燃料的整体要求精料是高炉操作稳定顺行的必要条件,精料的内容可概括为:高品位、强度、冶金性能指标等都高。
炼铁厂高炉冶炼知识讲解一、什么叫炉况判断?通过那些手段判断炉况?答案:高炉顺行是达到高产、优质、低耗、长寿的必要条件。
为此不是选择好了操作制度就能一劳永逸的。
在实际实际生产中原燃料的物理性能、化学成分经常会产生波动,气候条件的不断变化,入炉料的称量可能发生误差,操作失误与设备故障也不可完全杜绝,这些都会影响炉内热状态和顺行,判断炉况就是判断这种影响的程度及顺行的趋向。
即炉况是向凉还是向热,是否会影响顺行,影响程度如何等等。
判断炉况的手段基本是两种,一是直接观察,如看入炉原料外貌,看出铁、出渣、料速、风口情况;二是利用计器仪表,如指示风压、风量、料尺、各部位温度及透气性指数等的仪表。
必须两种手段结合,连续综合观察一段时间的各种反映,进行综合分析,才能正确判断炉况。
二、为什么力求稳定前四小时和后四小时、班与班之间的下料批数?答案:稳定下料批数是高炉进程均匀稳定的重要因素之一,稳定下料批数的作用是稳定本班和班与班之间各次铁的炉温,如果料批相差悬殊则会带来炉温大幅度的波动和影响生铁的质量,即使在轻负荷条件下也是如此。
三、工长的技术操作水平应该表现在哪几个方面?答案:⑴能及时掌握炉况波动的因素;⑵能尽早知道炉况不稳定的原因;⑶具有对待炉况波动的方法和手段;⑷能掌握炉况变化的规律。
四、高炉炼铁工(高级)综合实作题8小时模拟高炉操作。
1、对上班进行分析(8分)2、制定本班操作方针(包括采取必要措施)预测本班料批总数及炉温会在什么范围([SI]及铁水温度平均值)。
(12分)3、每小时对路况分析、判断,采取相应手段,写出依据或简易计算过程。
(21分)4、班中检测操作方针与炉况走向是否一致,若偏离并进行修正。
(6分)5、对本班的操作进行总结。
(6分)6、预测下班;料批总数及炉温会在什么水平([SI]及铁水温度平均值),对下班操作提出建议。
(11分)7、铁前、铁后对[SI]、[S]、R2及铁水温度的判断。
(36分)平分标准1、共8分(1)炉温水平趋势、原因分析(2分)(2)炉况顺行状态及分析(2分)(3)各部炉体温度分析(2分)(4)上班调剂分析(2分)2、共12分(1)制定本班操作方针(6分)(2)预测本班料批总数(3分)±1批,扣0.5分(3)预测本班炉温平均值(3分)[SI]±0.05%,扣0.5分3、共21分每小时对路况分析、判断,采取相应手段,写出依据或简易计算过程。
一、高炉生产概述1、生铁的定义及种类?生铁与熟铁、钢一样,都是铁碳合金,它们的区别是含碳量的多少不同。
一般把含碳量小于0.2%的叫熟铁,含碳量0.2—1.7%的叫钢,含碳1.7%以上的叫生铁。
生铁一般分三类:炼钢铁、铸造铁以及作铁合金用的高炉锰铁和硅铁。
2、高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成?在高炉炼铁的生产中,高炉是工艺流程的主体,从其上部装入的铁矿石、燃料和溶剂向下运动;下部鼓入空气燃烧燃料,产生大量的还原气体向上运动;炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程,最后生成液态保护渣和生铁,它的工艺流程系统除高炉主体外,还有上料系统、装料系统、送风系统、回收煤气与除尘系统、渣铁处理系统、喷吹系统以及为这些系统服务的动力系统。
3、上料系统包括哪些部分?包括:贮矿场、贮矿仓、焦仓、仓上运料皮带、矿石与焦碳的槽下筛分设备、返矿和返焦运输皮带、入炉矿石和焦碳的称量设备、将炉料运送至炉顶的设备等。
4、装料系统包括哪些部分?受料罐、上下密封阀、截流阀、中心喉管、布料溜槽、旋转装置和液压传动设备等。
高压操作的高炉还有均压阀和均压放散阀。
5、送风系统包括哪些部分?鼓风机、冷风管道、放风阀、混风阀、热风炉、热风总管、环管、支管、直到风口。
6、煤气回收与除尘系统包括哪些部分?包括炉顶煤气上升管、下降管、煤气截断阀或水封、重力除尘器、布袋除尘器。
7、高炉生产有哪些产品和副产品?高炉生产的产品是生铁,副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘(瓦斯灰)。
二、8、高炉煤气用途?高炉煤气一般含有20%以上一氧化碳、少量的氢和甲烷,发热值一般为2900—3800kJ/m3,是一种很好的低发热值气体燃料,除用来烧热风炉以外,还可供炼焦、均热炉和烧锅炉用。
9、高炉炉尘有什么用途?炉尘是随高速上升的煤气带离高炉的细颗粒炉料。
一般含铁30—50%,含碳10—20%,经煤气除尘器回收后,可用作烧结原料。
10、高炉炼铁有哪些技术经济指标?1)高炉有效容积利用系数η:指每立方米高炉有效容积一昼夜生产炼钢铁的吨数,即高炉每昼夜生产某品种的铁量(P)乘以该品种折合为炼钢铁的折算系数(A)后与有效容积(V )的比值:η=P*A/V,t/(m3.d)2)冶炼强度I:现已分为焦碳冶炼强度和综合冶炼强度两个指标。
焦碳冶炼强度是指每昼夜、每立方米高炉有效容积消耗的焦碳量,即一昼夜装入高炉的干焦量(Qk)与有效容积V 比值:I焦=Qk/V,t/(m3.d)3)焦比K:它是冶炼1吨生铁所需要的干焦量:K=Qk/P二、高炉用原料1、高炉生产用哪些原料?高炉生产的主要原料是铁矿石及其代用品、锰矿石、燃料和溶剂。
铁矿石包括天然矿和人造富矿。
一般含铁量超过50%的天然富矿,可以直接入炉;而含铁量低于30—45%的矿石直接入炉不经济,须经选矿和造块加工成人造富矿后入炉。
铁矿石代用品主要有:高炉炉尘、氧气转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣以及一些有色金属选矿的高铁尾矿等。
这些原料一般均加人造块原料中使用。
2、焦碳在高炉生产中起什么作用?焦碳在高炉生产中起以下三方面作用:1)提供高炉冶炼所需要的大部分热量。
焦碳在风口前被鼓风中的氧燃烧,放出热量,这是高炉冶炼所需要热量的主要来源(高炉冶炼所消耗热量的70—80%来自燃料燃烧)。
2)提供高炉冶炼所需的还原剂。
高炉冶炼主要是生铁中的铁和其他合金元素的还原及渗碳过程,而焦碳中所含的固定碳以及焦碳燃烧产生的一氧化碳都是铁及其他氧化物进行还原的还原剂。
3)焦碳是高炉料柱的骨架。
由于焦碳在高炉料柱中约占1/3—1/2的体积,而且焦碳在高炉冶炼条件下既不熔融也不软化,它在高炉中能起支持料柱、维持炉内透气性的骨架作用。
特别是在高炉下部,矿和溶剂已全部软化造渣并熔化为液体,只有焦碳仍以固体状态存在,这就保证了高炉下部料柱的透气性,使从风口鼓入的风能向高炉中心渗透,并使炉缸煤气能有一个良好的初始分布。
三、三、高炉冶炼原理1、为什么通常用生铁中的含Si量来表示炉温?Si无论从液态中还原还是从气态中还原,都需要很高的温度,炉缸温度越高,还原进入生铁的Si就越多,反之,生铁中的Si就少。
生产统计结果表明,炉缸温度(渣铁温度)与生铁含Si量成为炉缸温度的代名词。
当然,有时也有不完全相符的现象,这表明炉缸工作失常,极个别的情况才出现,一般情况下都是相符的。
2、炉渣的主要成分是什么?炉渣成分来自以下几个方面:1)矿石中的脉石;2)焦碳灰分;3)溶剂氧化物;4)被侵的炉衬;5)初渣中含有大量矿石中的氧化物,(如FeO、MnO等)。
对炉渣起决定性作用的前三项。
脉石和灰分的主要成分是SiO2和Al2O3,称酸性氧化物;溶剂氧化物主要是CaO和MgO,称碱性氧化物。
当这些氧化物单独存在时,其熔点都很高SiO2熔点1713℃,Al2O3熔点2050℃,CaO熔点2570℃,MgO熔点2800℃,高炉条件下不能熔化,只有他们之间相互作用形成低熔点化合物,才能熔化成具有良好流动性的溶渣。
原料中加入溶剂的目的就是为了中和脉石和灰分中的酸性氧化物,形成高炉条件下能熔化并自由流动的低熔点化合物。
炉渣的主要成分就是上述四种氧化物。
用特殊矿石冶炼时根据不同的矿石种类,炉渣中还会有CaF2、TiO2、BaO、MnO等氧化物。
另外,高炉渣中总是含有少量的FeO和硫化物。
3、什么叫炉渣碱度?炉渣碱度就是用来表示炉渣酸碱性的指数。
尽管组成炉渣的氧化物种类很多,但对炉渣性能影响较大和炉渣中含量最多的是CaO、MgO、SiO2、Al2O3这四种氧化物,因此通常用其中的碱性氧化物CaO、MgO和酸性氧化物SiO2、Al2O3的重量百分数之比来表示炉渣碱度,即R=(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3) R叫全碱度或四元碱度。
但在一定的冶炼条件下,渣中Al2O3的含量比较固定,在生产过程中也难以调整,因此,炉渣碱度指标的计算中往往去掉Al2O3一项,即R=(CaO+MgO)/SiO2 这里R叫做三元碱度。
同样,炉渣中的MgO也常是比较固定的,一般情况下生产中也不常调整,因此也不常用MgO一项,即R=CaO/SiO2 这个碱度叫二元碱度。
用CaO/SiO2 来表示炉渣碱度,计算比较简单,调整也方便,又能满足一般生产工艺的需要,因此,实际生产中大部分使用二元碱度指标。
不过炉渣中MgO和Al2O3的变化情况也应该定期了解。
实际生产中的炉渣碱度,一般都在0.9—1.2之间,MgO为7—9%。
还有达到11—12%的,但三元碱度相差不多,均在1.3左右。
渣中Al2O3,我国东北地区为6—8%,其它地区为10—14%。
四、4、什么是冶炼周期?炉料在炉内的停留时间称为冶炼周期,高炉风量大,则风口前交谈的燃烧速度快,冶炼周期短,高炉产量高。
计算冶炼周期的方法有两种:1)按时间计算:t=24V/PV`(1-C)式中t:冶炼周期,h;V从规定料线水平到风口中心线的炉内容积,m3;P 生铁日产量,t;V`每吨生铁所需炉料的体积,m3;C炉料在炉内的平均压缩率,大中型高炉约等于12%2)按上料批数计算:冶炼周期=规定料线到风口中心线水平的容积/每批料的容积(1-C)单位:批5、什么叫鼓风动能、透气性?鼓风动能就是鼓风所具有的机械能。
鼓风具有一定的质量,而且以很高的速度(达每秒100m左右)通过风口向高炉中心运动,因此,它具有一定动能,直接影响着风口前焦碳回旋区的大小。
鼓风动能按下式计算:高炉料柱的透气性指煤气通过料柱时的阻力大小。
煤气通过料柱时的阻力主要取决于炉料的孔隙度ε(散料体总体中孔隙所占的比例叫作孔隙度),孔隙度大,则阻力小,炉料透气性好;孔隙度小,则阻力大,炉料透气性坏。
孔隙度是反映炉料透气性的主要参数。
气体力学分析表明,孔隙度ε、风量Q与压差ΔP之间有如下关系:式中Q——风量,其方次n=1.8—2.0;ΔP——料柱全压差;K——比例系数;ε——炉料孔隙度。
由此可见,炉内6、炉内炉料有哪五带?生产高炉中因不同高度上的温度不同而形成的炉料物理形态不同,可分为蒸发预热带、块状带、软熔带、滴落带和燃烧带。
块状带是炉料以固体形态存在的区域。
这里主要发生炉料的加热、水分蒸发和碳酸盐的分解,间接还原和部分直接还原。
中间为软熔带,它是炉内固相区和液相区之间的过渡带,在此矿石从开始软化到软化终了,主要的反应是矿石的软化、熔化和初渣的形成,还原形成的铁从初渣中分离出来。
软熔带的下部就是滴落带。
滴落带从软熔带的下端开始,熔化成液相的渣铁在固体焦块之间以滴状下落。
这里主要发生Fe、Mn、Si、P等的直接还原、部分碳酸盐的分解、气化反应、分解产生的CaO熔入渣中及脱硫反应等。
从炉顶装入的矿石和溶剂,依次经过这三个带,最后成为终渣和生铁,定期从炉缸排出;而炉缸燃烧带形成的煤气,也必须经过这三个带上升到炉顶,完成还原和传热过程。
四、高炉操作1、任务是什么?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、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。
2、四大基本操作制度?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,产品的品质质量及冶炼对炉渣性能的要求,选择合适的炉渣成分(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适宜的鼓风参数;(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。
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。
3、送风制度简介送风制度是指在一定冶炼条件下的风口进风状态,以及由此产生的风口回旋区的状态。
往高炉内送风是在炉缸区,选择合理的鼓风参数及风口前产生的煤气参数,以形成一定深度(或截面积)的回旋区,可使原始煤气流分布合理、炉缸圆周工作均匀、热量充足、工作活跃,它是保证高炉稳定顺行、高产、优质、低耗的重要条件,由于炉缸区的重要地位,决定了选择合理送风制度的重要作用。
送风制度的指标:(1)风口进风参数,即风速和鼓风动能,其中风速分为标准状态风速与实际风速。
(2)风口前燃料燃烧产生的热煤气参数,主要是理论燃烧温度。
(3)风口前回旋区的深度和截面积。
(4)风口圆周工作均匀程度。
五、4、装料制度简介上部调剂就是通过选择装料制度,以控制煤气流分布的一种调剂手段。
它的目的是依据装料设备的特点及原燃料的物理性能,采用各种不同的装料方法,改变炉料在炉喉的分布状况,达到控制煤气流合理分布,以实现最大限度地利用煤气的热能与化学能。