高炉炼铁工艺流程(经典)
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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。
高炉炼铁工艺流程
《高炉炼铁工艺流程》
高炉炼铁是一种重要的冶炼工艺,用于将铁矿石转化为铁和炉渣。
该工艺流程经过多年的发展和优化,已经成为大规模生产铁的重要方法。
工艺流程通常包括以下几个步骤:
1. 铁矿石的预处理:首先需要将铁矿石经过破碎、磨粉和浸泡等预处理工序,将其加工成适合高炉炼铁的原料。
这些原料通常包括铁矿石、焦炭和石灰石。
2. 原料的投放和燃烧:在高炉中,铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例投放到高炉内,然后通过燃烧反应。
焦炭在高炉中将煤进行还原,释放出大量的热能,使铁矿石中的铁氧化物转化为金属铁。
3. 炉渣的处理:在高炉炼铁过程中,除了产生金属铁外,还会产生一定数量的炉渣。
炉渣是一种残渣物质,需要通过特定的工艺处理,以便回收炉渣中的有价值物质,并将未处理的废渣安全处理。
4. 金属铁的提炼和处理:高炉产出的金属铁还需要经过一系列处理工艺,以提高纯度和质量。
这些工艺通常包括熔炼、除杂、除气、定型等。
通过这些工艺,可以获得符合要求的铁制品。
总的来说,高炉炼铁工艺流程是一种复杂而有效的工艺,通过多个步骤的组合和优化,实现了从铁矿石到金属铁的高效转化。
它在现代工业生产中扮演着重要的角色,为各行各业提供了丰富的铁制品。
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。
高炉炼铁生产工艺流程
高炉炼铁生产工艺流程是指利用高炉将铁矿石还原为铁的整个过程,下面以700字左右简要介绍高炉炼铁生产工艺流程。
高炉炼铁生产工艺流程主要包括原料准备、炉料制备、高炉的运行和操作以及产物处理等环节。
在高炉炼铁生产中,原料准备是首要环节,主要包括铁矿石的选矿、破碎、磁选等工序。
选矿和磁选可将铁矿石中的杂质去除,提高铁矿石的品位。
破碎则是将大块的铁矿石破碎成适合高炉入炉的大小。
炉料制备是指将铁矿石与其他辅料按一定比例混合烧结而成的固体料块,主要包括铁矿石、焦炭和石灰石等。
混合烧结的目的是提高炉料的强度和透气性,保证高炉正常运行。
高炉的运行和操作是指高炉内矿料的还原和产物的处理过程。
高炉内的还原过程是指将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁的过程。
高炉内温度较高,铁矿石中的氧化铁在还原剂(主要为焦炭)的作用下被还原为CO和H2,并最终在高炉底部还原为铁。
高炉产物的处理主
要包括炉渣处理和收集炉气中的有价金属。
炉渣是高炉还原过程中由炉料和矿石中的杂质形成的。
通过适当的操作,可以将炉渣中的有价金属(如铜、锌等)回收利用。
炉气是高炉过程中产生的气体,在高炉炼铁生产中,通常以废气发电的方式将炉气利用起来,不仅能减少能源的消耗,还可以降低对环境的污染。
总的来说,高炉炼铁生产工艺流程主要包括原料准备、炉料制备、高炉的运行和操作以及产物处理等环节。
通过合理的工艺流程,可以高效地将铁矿石还原为金属铁,实现铁的生产和利
用。
高炉炼铁工艺流程在全球范围内得到广泛应用,对推动经济的发展和保障国家的资源安全起到了重要作用。
炼铁高炉料车入料后的工艺流程以下是炼铁高炉料车入料后更加口语化的工艺流程描述:料车到位:停得准准的:料车开到高炉顶部料仓正下方,通过人工或自动控制,停得严丝合缝,就跟锁门一样。
仓门大开:开门迎客:料仓口的翻板门或闸门哗啦一下打开,给料车腾出一条直通的通道,准备迎接里面的“客人”(炉料)。
料车卸货:倒车倒料:料车往后一仰或者往旁边一歪,把装的满满的铁矿石、焦炭、石灰石等炉料,“哗啦哗啦”全倒进料仓里。
炉顶铺床:均匀撒料:料仓上方的布料器(比如旋转的、螺旋的那种)开始工作,把倒进来的炉料像铺床一样,均匀撒在炉顶,形成一层层的“被子”,让高炉里面的气流能顺畅流通,反应更充分。
锤子砸实:夯土机上阵:对于有些高炉,还会用液压锤之类的家伙,对着刚倒进来的炉料一顿猛砸,把它们砸瓷实了,减少空隙,让高炉里的热气和炉料更好地“亲密接触”。
仓门关严:关门落锁:料仓口的翻板门或闸门再次关闭,把炉顶封得严严实实,防止高炉里面的热气偷偷溜出来。
热风吹进来:吹风机启动:高炉底部的热风炉开始吹热风,通过风口往炉子里猛吹,热风跟从上往下落的炉料“撞个满怀”,一边热交换,一边进行化学反应。
炉料往下掉:炉料下楼:在热风和自身重量的双重作用下,炉料开始慢慢往下沉,一路经历预热、还原、熔化等“历练”,最终在炉缸底部汇成一池滚烫的铁水和一坨炉渣。
铁水出炉:铁水出锅:到了一定时间,打开高炉下面的铁口,让铁水顺着铁沟流进铁水包,准备送去炼钢厂进一步加工。
炉渣清场:渣子扫地出门:铁水出完或者同时,打开渣口,把炉渣也请出去,送到专门处理炉渣的地方,要么再利用,要么妥善处置。
以上就是炼铁高炉料车入料后,从料车停好、仓门打开、料车卸料,到炉顶铺床、锤子砸实、仓门关严、热风吹进来、炉料往下掉、铁水出炉、炉渣清场等一系列操作的全过程。
每一个步骤都环环相扣,共同构成了高炉炼铁那紧张而有序的生产场面。
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。
高炉生产工艺流程高炉是冶金工业中常用的设备,用于将铁矿石转化为熔融铁的冶炼装置。
它是钢铁工业的重要环节,具有高温、高压、复杂的生产工艺流程。
以下是一个典型的高炉生产工艺流程。
首先,在高炉生产中,需要准备原料。
原料主要包括铁矿石、冶金焦、石灰石等。
其中,铁矿石是高炉的主要原料,通常选择含铁量较高的矿石。
冶金焦是用于提供燃料和还原剂的原材料,而石灰石则是用于调节高炉内矿渣的成分。
接下来,将原料送入高炉。
一般情况下,原料会通过皮带输送机、提升机等设备送入高炉顶部的料斗中。
然后,原料被均匀地分布在高炉内,保证了冶炼的均匀性。
在高炉内,原料经历一系列的物理、化学反应过程,最终转化为熔融铁。
首先,原料在高温下发生燃烧反应,冶金焦中的碳和空气中的氧气反应产生高温燃烧气体。
这个过程叫做炉外还原。
在高温燃烧气体的作用下,铁矿石中的氧气被还原成元素铁,并和冶炼焦发生反应生成熔融铁。
这个过程叫做炉内还原。
此外,石灰石的主要作用是与矿石中的杂质反应形成矿渣,从而提高了熔点,方便后续的分离。
熔融铁以液态形式沉积在高炉底部的铁口中,而矿渣则会浮在熔融铁上方。
为了保证高炉正常运行,定期需要排除矿渣。
这个过程叫做铁水的出铁和矿渣的出渣。
最后,在高炉冶炼完毕后,需要对铁口进行装备维护。
同时,高炉底部会有积存的铁渣和矿下砂,需要清理干净,为下一次冶炼做准备。
总的来说,高炉生产工艺流程包括原料准备、送料、炉外还原、炉内还原、铁水的出铁和矿渣的出渣以及设备维修等环节。
这个流程涵盖了高炉冶炼中的主要过程,确保了高炉正常运行和高质量的铁产品的生产。
高炉冶炼工艺流程高炉冶炼工艺流程是指将矿石经过一系列的处理和冶炼过程,最终得到铁和一些副产品的过程。
下面将介绍高炉冶炼工艺的主要流程。
首先,原料的准备是高炉冶炼工艺的第一步。
原料主要包括铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是高炉冶炼的主要原料,通常包括赤铁矿、磁铁矿和白云石等。
铁矿石需要经过破碎、磨矿和磁选等步骤,使其粒度适应高炉冶炼的要求。
焦炭是高炉的还原剂,用于将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁。
石灰石主要用于形成含有铁和非铁杂质的熔融渣,并调节高炉的酸碱度。
将准备好的原料送入高炉的上料系统。
在上料系统中,原料需要经过称量和混合等步骤,确保各组分的比例和质量符合要求。
然后,经过上料系统的输送,原料进入高炉内。
在高炉内部,原料首先遇到炉床层。
炉床层主要由焦炭形成,通过燃烧产生高温,并提供还原剂。
炉床层的温度升高后,原料中的氧化铁开始被还原成金属铁。
还原反应主要由CO和H2等还原剂引发。
与此同时,炉床层还能够吸附和还原一些非铁杂质。
金属铁和渣液从炉床层沿炉底流出,并流入下部。
高温的金属铁被称为铁水,而渣液主要由石灰石和非铁杂质组成。
铁水和渣液在下部分离开,分别进入集渣机和铁水罐。
渣液通过集渣机的操作,主要目的是将铁水中的渣和非铁杂质分离并捞出。
在铁水中,由于与其他金属杂质的存在,铁水内液相中的溶解量较高,此时需要进行脱硫的操作。
脱硫通常是通过给予少量的石灰石进行的,石灰石与脱硫反应生成硫酸钙,并吸附了金属硫化物。
然后,通过浮渣方式将硫酸钙从金属铁中分离出来。
最后,清洗后的铁水进入铁水罐,然后通过铁水输送系统运送到连铸车间,进行铸造最终的铸锭或铸坯。
通过连铸工艺,铸锭或铸坯得以快速冷却,并变成半成品钢。
综上所述,高炉冶炼工艺流程是一个复杂的过程,包括原料准备、上料系统、炉床层、金属铁和渣液的分离以及铁水的处理等。
通过这些工艺步骤,高炉能够将矿石转化为铁和其他副产品,为钢铁工业提供了基础材料。
高炉炼铁生产工艺流程简介高炉炼铁是指利用高炉设备将生铁矿石还原成铁的过程。
这是一种传统的铁矿石冶炼方法,也是目前世界上主要的铁生产方式之一。
高炉炼铁生产工艺流程非常复杂,包括原料准备、炼铁过程、冶炼渣处理等多个环节。
下面我们将对高炉炼铁生产工艺流程进行简要介绍。
首先是原料准备阶段。
在高炉炼铁生产中,主要原料包括铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是铁的主要原料,通常是以赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等形式存在。
焦炭是还原剂,用于将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁。
石灰石用于吸收炉渣中的硅和磷,防止其对铁质的影响。
在原料准备阶段,这些原料需要进行破碎、磨粉、混合等处理,以便于进入高炉炼铁的生产过程。
接下来是炼铁过程。
在高炉炼铁中,炼铁过程主要包括炉料下料、还原熔化和收得铁水三个阶段。
炉料下料是指将原料从高炉的料斗中加入到高炉中。
在高炉的炉腹部,焦炭在燃烧过程中产生的热量使铁矿石还原成铁,并与焦炭中的碳发生反应生成一定量的一氧化碳和二氧化碳。
这些气体在高炉中上升,与铁矿石中的氧化铁反应生成金属铁。
同时,石灰石在高炉中发挥吸收炉渣中杂质的作用。
最终,在高炉的炉底收得液态铁水和炼铁渣。
最后是冶炼渣处理阶段。
在高炉炼铁生产中,炼铁渣是不可避免的产物。
炼铁渣中含有大量的氧化铁、氧化硅、氧化铝等物质,需要进行处理。
通常情况下,炼铁渣会被输送到渣场进行堆放和冷却。
在冷却的过程中,炼铁渣中的一部分氧化铁会发生结晶,形成颗粒状的炼铁渣。
这些炼铁渣可以作为建筑材料或者水泥生产的原料,实现资源的综合利用。
总的来说,高炉炼铁生产工艺流程是一个复杂的工程系统,需要多种原料和设备协同作用。
在实际生产中,还需要考虑原料的配比、高炉的操作参数、炉渣的处理方式等多个因素。
同时,高炉炼铁生产也会产生大量的烟尘、废水和废气等污染物,对环境造成一定的影响。
因此,在高炉炼铁生产中,需要严格控制污染物排放,采取有效的治理措施,保护环境和人类健康。
总之,高炉炼铁生产工艺流程是铁矿石冶炼的重要方式,通过对原料的还原和熔化,实现了铁的生产。
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)。
高炉炼铁生产工艺流程
《高炉炼铁生产工艺流程》
高炉炼铁是一种重要的冶金工艺,用于生产铁制品。
这种工艺具有长久的历史,通过高炉炼铁可以得到高质量的铁制品,满足工业和建筑领域的需求。
高炉炼铁的生产工艺流程通常包括以下几个步骤:
1. 原料准备:原料通常包括铁矿石、焦炭和石灰石。
这些原料通常经过破碎和筛分等处理,以便在高炉中进行合理的燃烧和反应。
2. 预处理原料:铁矿石和焦炭需要预处理,以便使它们更容易在高炉中反应。
通常会进行烧结或球团矿等处理,形成适合高炉炼铁的颗粒状原料。
3. 高炉炉料装炉:将经过处理的原料逐层装入高炉内,根据不同的密度和反应性,合理分层装料,以便在高炉内形成良好的反应和冶炼。
4. 高炉冶炼:在高炉内,原料经过高温下的还原和熔化,铁与矿石的混合物被还原为液态铁,烧结矿石和焦炭则形成渣,通过高炉炉口排出。
5. 铁水处理:从高炉中排出的液态铁被收集并进行脱硫、脱磷等处理,以获得符合要求的铁水。
6. 铁水浇铸:经过处理的铁水被注入铸模,冷却后形成铁制品。
高炉炼铁生产工艺流程通过一系列复杂的物理化学反应,将铁矿石转化为高质量的铁制品。
这种工艺是钢铁工业的基础,为各种行业提供了重要的原材料和零部件。
高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程是指通过高炉设备将铁矿石中的铁元素提纯出来的工艺过程。
下面就来详细介绍一下高炉炼铁工艺流程。
首先,高炉的喂料方式一般分为顶料和底料两种。
顶料是指通过高炉的顶部将矿石、焦炭、石灰石和其他添加剂一起加入到高炉中。
底料是指通过高炉的底部将料种加入到高炉中。
顶料主要用于保护高炉内部的炉衬和炉顶,并且可以提供燃料和还原剂的能量。
底料主要用于增加高炉内的还原气体和炉渣的排出。
接下来,高炉炼铁的第一步是预热高炉。
预热是将高炉内的炉衬加热到一定温度,以便提供良好的条件进行炼铁。
预热的方法主要是通过燃烧煤气或燃油的方式进行加热,将炉衬的温度升高到约1000摄氏度左右。
然后,开始给高炉添加矿石和还原剂。
矿石是指铁矿石,是高炉中的原材料。
还原剂是指煤炭或焦炭,用于将矿石中的氧化铁还原为金属铁。
铁矿石和还原剂一起添加到高炉中,并且由于高炉内部的高温,矿石和还原剂会发生各种化学反应,生成还原气体和炉渣。
在高炉中矿石和还原剂的反应主要有以下几个步骤:第一,还原反应。
还原反应主要是将矿石中的氧化铁通过还原剂的作用还原成金属铁。
主要的还原反应是Fe2O3 + 3CO =2Fe + 3CO2,同时还会生成其他的反应产物。
第二,融化反应。
融化反应主要是将固态物质转化为液态物质。
矿石在高温条件下会融化,形成液态的金属铁和炉渣。
融化反应可以通过加热的方式进行,也可以通过物料的自身热反应进行。
第三,炉渣形成。
炉渣是指矿石中的杂质和还原剂反应生成的物质。
在高炉中,炉渣主要由硅酸盐、铝酸盐和钙铁酸盐等组成。
炉渣的形成有助于将矿石中的杂质排出,并且可以保护炉衬。
最后,通过高炉的下部排出炉渣和金属铁。
在高炉的顶部形成的还原气体会通过炉顶的通道排出高炉,并且通过一系列的净化设备进行处理。
炉渣则会通过高炉的底部排出,并且经过冷却后可以作为一种建筑材料进行利用。
金属铁则会通过高炉的底部排出,并且进入到接下来的铁水箱进行调度和储存。
炼铁高炉工艺流程
《炼铁高炉工艺流程》
炼铁高炉是一种用于生产炼铁的设备,有着悠久的历史和丰富的经验积累。
其工艺流程是一个复杂的系统工程,需要多种技术和设备的配合。
下面将介绍一下炼铁高炉的工艺流程。
首先,在炼铁高炉的上部,将生铁矿石、焦炭和石灰石按照一定的比例装入高炉内。
然后,在高炉的下部通入空气,点燃焦炭,并加入热量以使燃料燃烧,产生高温,并使生铁矿石还原成铁。
在高炉内,还会生成大量的熔融渣浆和熔化的生铁。
在高炉内部,温度非常高,矿石在高温下会变成液态,被冶金工人称为“铁水”。
矿石中的非铁金属将化为熔渣并向下聚集,生铁则沉积在下部的颈部,并由出铁口流出。
这些流出的铁水会被连续铸铁机和其他设备处理,然后冷却成各种形状和尺寸的铁块。
此外,高炉内部的废气和废渣也需要进行处理。
废气中含有大量的有害气体和微粒物质,需要通过除尘和脱硫等技术手段进行处理。
废渣则可以被回收再利用,用于生产水泥和其他建筑材料。
总的来说,炼铁高炉是一个复杂的工艺系统,需要多种技术和设备的协同作用。
通过高炉的工艺流程,可以将生铁矿石转化为各种形状和用途的铁材料,为工业生产提供了重要的原料。
炼铁高炉工艺流程
炼铁高炉工艺流程是将铁矿石和焦炭经过高温反应,产生铁和炉渣的过程。
下面将简要介绍炼铁高炉工艺流程。
首先,将铁矿石均匀地布置在高炉上部,并逐渐加热。
在炉内逐渐形成了三个区域:还原区、中间区和燃烧区。
在还原区,铁矿石中的氧化铁与焦炭中的碳发生反应,产生一氧化碳和二氧化碳。
这些气体通过上部喷嘴进入炉内,并与铁矿石中的氧化铁反应,将其还原为金属铁。
还原过程中产生的一氧化碳起到了还原剂的作用。
在中间区,金属铁开始熔化。
在炉内,金属铁与石灰石反应,形成液态炉渣。
这些炉渣通过炉底出口排出。
燃烧区是高炉中最热的部分,焦炭发生燃烧反应,产生高温火焰。
这些火焰使铁矿石中的还原反应加剧,并提供了炉内所需的热量。
炉渣通过底吹口排出高炉,而金属铁则通过铁口排出。
炉渣经过冷却后,可以用作建筑材料等。
金属铁则进一步经过冷却和净化处理,最终得到高质量的铁产品。
这就是炼铁高炉工艺流程的基本步骤。
需要注意的是,不同的高炉工艺流程可能会有所不同,但大致的原理和步骤是相似的。
通过高炉工艺,我们可以将铁矿石转化为有用的铁产品,为工业生产提供了重要的原材料。
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。生产中,各个系统互相配合、互相制约,形成一个连续的、大规模的高温生产过程。高炉开炉之后,整个系统必须日以继夜地连续生产,除了计划检修和特殊事故暂时休风外,一般要到一代寿命终了时才停炉。 高炉炼铁系统(炉体系统、渣处理系统、上料系统、除尘系统、送风系统)主要设备简要介绍一下。 1、高炉 高炉炉本体较为复杂,本文在最后附有专门介绍。 横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳,壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于高炉炼铁技 术经济指标良好,工艺 简单 ,生产量大,劳动生产效率高,能耗低等优点,故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。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。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁 ,还有副产高炉渣和高炉煤气。 2、高炉除尘器 用来收集高炉煤气中所含灰尘的设备。高炉用除尘器有重力除尘器、离心除尘器、旋风除尘器、洗涤塔、文氏管、洗气机、电除尘器、布袋除尘器等。粗粒灰尘(>60~90um),可用重力除尘器、离心除尘器及旋风除尘器等除尘;细粒灰尘则需用洗气机、电除尘器等除尘设备。 3、高炉鼓风机 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、高炉热风炉 热风炉是为高炉加热鼓风的设备,是现代高炉不可缺少的重要组成部分。现代热风炉是一种蓄热式换热器。目前风温水平为1000℃~1200 ℃ ,高的为1250 ℃~1350 ℃ ,最高可达1450 ℃~1550 ℃。 提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明,采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。
5、铁水罐车 铁水罐车用于运送铁水,实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下,用于高炉或混铁炉等出铁。 四、高炉炼铁用的原料 高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料(焦炭)和熔剂(石灰石)三部分组成。 通常,冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石,0.4-0.6吨焦炭,0.2-0.4吨熔剂,总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性,要求有足够数量的原料供应。 因此,无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。 生铁的冶炼虽原理相同,但由于方法不同、冶炼设备不同,所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。 高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。 生铁是高炉产品(指高炉冶炼生铁),而高炉的产品不只是生铁,还有锰铁等,属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。 高炉炼铁的特点:规模大,不论是世界其它国家还是中国,高炉的容积在不断扩大,如我国宝钢高炉是4063立方米,日产生铁超过10000吨,炉渣4000多吨,日耗焦4000多吨。 目前国内单一性生铁厂家,高炉容积也以达到500左右立方米,但多数仍维持在100-300立方米之间,甚至仍存在100立方米以下的高耗能高污染的小高炉,其产品质量参差不齐,公布分散,不具有期规模性,更不能与国际上的钢铁厂相比。
附:高炉炉本体的主要组成部分
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。炉腹角一般为79~82 ;过大,不利于煤气流分布;过小,则不利于炉料顺行。 炉缸:高炉燃料燃烧、渣铁反应和贮存及排放区域,呈圆筒形。出铁口、渣口和风口都设在炉缸部位,因此它也是承受高温煤气及渣铁物理和化学侵蚀最剧烈的部位,对高炉煤气的初始分布、热制度、生铁质量和品种都有极重要的影响。 炉底:高炉炉底砌体不仅要承受炉料、渣液及铁水的静压力,而且受到1400~4600℃的高温、机械和化学侵蚀、其侵蚀程度决定着高炉的一代寿命。只有砌体表面温度降低到它所接触的渣铁凝固温度,并且表面生成渣皮(或铁壳),才能阻止其进一步受到侵蚀,所以必需对炉底进行冷却。通常采用风冷或水冷。目前我国大中型高炉大都采用全碳砖炉底或碳砖和高铝砖综合炉底,大大改善了炉底的散热能力。 炉基:它的作用是将所集中承担的重量按照地层承载能力均匀地传给地层,因而其形状都是向下扩大的。高炉和炉基的总重量常为高炉容积的10~18倍(吨)。炉基不许有不均匀的下沉,一般炉基的倾斜值不大于0.1%~0.5%。高炉炉基应有足够的强度和耐热能力,使其在各种应力作用下不致产生裂缝。炉基常做成圆形或多边形,以减少热应力的不均匀分布。 炉衬:高炉炉衬组成高炉的工作空间,并起到减少高炉热损失、保护炉壳和其它金属结构免受热应力和化学侵蚀的作用。炉衬是用能够抵抗高温作用的耐火材料砌筑而成的。炉衬的损坏受多种因素的影响,各部位工作条件不同,受损坏的机理也不同,因此必须根据部位、冷却和高炉操作等因素,选用不同的耐火材料。 炉喉护板:炉喉在炉料频繁撞击和高温的煤气流冲刷下,工作条件十分恶劣,维护其圆筒形状不被破坏是高炉上部调节的先决条件。为此,在炉喉设置保护板(钢砖)。小高炉的炉喉保护板可以用铸铁做成开口的匣子形状;大高炉的炉喉护板则用100~150mm厚的铸钢做成。炉喉护板主要有块状、条状和变径几种形式。变径炉喉护板还起着调节炉料和煤气流分布的作用。 高炉解体 为了在操作技术上能正确处理高炉冶炼中经常出现的复杂现象,就要切实了解炉内状况。在尽量保持高炉的原有生产状态下停炉、注水冷却或充氮冷却后,对从炉喉的炉料开始一直到炉底的积铁所进行的细致的解体调查,称为高炉解体调查。它虽不能完全了解高炉生产的动态情况,但对了解高炉过程、强化高炉冶炼很有参考价值。 高炉冷却装置 高炉炉衬内部温度高达1400℃,一般耐火砖都要软化和变形。高炉冷却装置是为延长