月10日高炉炼铁基本知识
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高炉炼铁基本理论知识(判断题)1.由动力学角度分析,标准生成自由能越大的氧化物越稳定,在氧势图上曲线位置越低。
( )答案:×2.当温度高于810℃时,CO+H2O=CO2+H2向右进行,只有此温度区域H2的利用率高于CO的利用率。
( )答案:×3.高炉内直接还原反应是借助碳素溶解损失反应与间接还原反应叠加而实现的。
( ) 答案:√4.高炉内锰的各级氧化物的还原都要比铁的级氧化物的还原困难,特别是MnO比FeO更难还原。
( )答案:×5.煤气流经固体散料层时,单位高度上的压降与煤气流速平方成正比,这在炉内形成了强化和顺行的矛盾。
( )答案:×6.高炉操作线图中,0<X<1的区间,用来描述还原性气体的利用。
( )答案:×7.采用高风温操作后,中温区扩大,间接还原发展,是导致焦比降低的根本原因。
( ) 答案:×8.炉内煤气的水当量变化不大,炉料的水当量变化很大,随温度的升高而逐渐加大。
( )答案:×9.据炉内动力学分析,当煤气流的压降梯度升高至与炉料的堆积密度相等时,悬料故障。
( )答案:√10.高炉内间接还原的发展,主要取决于还原的动力学条件:矿石的空隙度、还原性和煤气流的合理分布等。
( )答案:√11.直接还原和熔融还原炼铁工艺的特点是:用块煤或气体还原剂代替高炉炼铁工艺所必需的焦炭来还原天然块矿(烧结矿或球团矿),具有相当大的适应性,特别适用于某些资源匮乏、环保要求特别严格的地区和国家。
( )答案:√12.水煤气置换反应(CO+H2O=CO2+H2)的存在,使H2有促进CO还原的作用,相当于是CO 还原反应的催化剂。
( )答案:×13.实际的直接还原反应无需借助碳素溶损反应(C+CO2=2CO),只须借助于水煤气置换反应与间接还原反应即可实现。
( )答案:×14.根据Si在高炉的还原行为,选用有利于高温区下移的技术措施和操作制度,使炉缸有稳定的充足热量,使铁水的物理热维持在较高水平。
高炉炼铁工艺基础知识目前国内外成熟、常规高炉炼铁系统项目冶金高炉炼铁系统主要由:原料、上料、高炉、出铁场、除尘设施(粗煤气、布袋、重力除尘等)、热风炉、渣处理、喷煤、TRT(可选择使用)、鼓风机站(或空压站)、高炉给排水、高低压供配电设施以及区域管线管网等相对独立又互为一体的系统共同构成,其功能就是完成一个原料矿石到高炉产出铁水的生产过程。
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、瓦斯灰和高炉煤气等。
高炉冶炼原理简介:高炉冶炼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。
冶炼原理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。
高炉生产工艺流程包括以下几个系统:(1)高炉本体。
高炉本体是炼铁生产的核心部分,它是一个近似于竖直的圆筒形设备。
高炉炼铁知识简介
一、炼铁的原理(怎样从铁矿石中炼出铁)用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。
铁氧化物(Fe2O3、Fe3O4、FeO)+还原剂(C、CO、H2)铁(Fe)
二、炼铁的方法
(1)直接还原法(非高炉炼铁法)
(2)高炉炼铁法(主要方法)
三、高炉炼铁的原料及其作用
(1)铁矿石:(烧结矿、球团矿)提供铁元素。
冶炼一吨铁大约需要1.5—2吨矿石。
(2)焦碳:
冶炼一吨铁大约需要500Kg焦炭。
提供热量;提供还原剂;作料柱的骨架。
(3)熔剂:(石灰石、白云石、萤石)
使炉渣熔化为液体;去除有害元素硫(S)。
(4)空气:为焦碳燃烧提供氧。
四、高炉炼铁设备
(1)高炉内型
(2)高炉结构五、高炉炼铁过程
炉喉
1、上料: 高炉储料槽 ─→装料 ─→ 料车 ─→ 炉顶─→布料器布料 ─→炉内炉缸(熔化、还原) 铁水炉渣
2、鼓(送)风空气 风机 热风炉 热风围管 风口 炉缸燃烧区(热量还原剂CO ) 煤气
3、炉内冶炼过程及高炉操作
运 动 :铁矿石下降(炉喉) (炉缸)炉渣、铁水 高炉煤气(炉喉) (炉缸风口) 煤 气上升 4、渣铁处理渣铁处理的任务
渣铁处理的设备渣铁处理处理的设施渣铁处理的过程
六、高炉炼铁的几个名词高炉有效容积:高炉利用系数:焦比:休风: 加 热
还 原
加 热
还 原。
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。
高炉炼铁基础知识一、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)。
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。
工业炼铁全部知识点归纳引言工业炼铁是将铁矿石经过一系列的冶金过程转化为纯净的铁的过程。
本文将从原料准备、高炉冶炼、炼铁过程以及产品产出等方面全面介绍工业炼铁的知识点。
一、原料准备1.1 铁矿石的选择铁矿石是工业炼铁的主要原料。
常用的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿和褐铁矿等。
选择铁矿石时需要考虑矿石的成分、质量以及产地等因素。
1.2 燃料的选择在高炉冶炼过程中需要燃料提供热量。
常用的燃料有焦炭、煤炭等。
燃料的选择需要考虑燃烧性能、灰份含量以及价格等因素。
1.3 熔剂的选择熔剂在高炉冶炼过程中用于降低矿渣的熔点,促进金属的还原。
常用的熔剂包括石灰石、白云石等。
二、高炉冶炼2.1 炉蜕的装料在高炉开始冶炼前,需要将铁矿石、焦炭、熔剂等装入高炉内。
装料的顺序和方式需要根据炉蜕的设计要求进行操作。
2.2 炉蜕的点火装料完成后,需要进行点火使装料燃烧起来。
点火后,焦炭开始燃烧产生高温,炉蜕开始升温。
2.3 炉蜕的还原在高炉冶炼过程中,焦炭的燃烧产生的一氧化碳会与铁矿石中的氧化铁反应,使其还原为金属铁。
这个过程称为还原反应。
2.4 炉蜕的熔化经过还原反应后,金属铁开始熔化,与熔剂和其他杂质形成矿渣。
矿渣会浮在金属铁上方,便于后续的分离。
三、炼铁过程3.1 炼铁炉的操作炼铁炉是将高炉产出的铁水进行再加工得到纯净铁的设备。
炼铁炉的操作包括铁水的引入、温度的控制、氧化物的去除等。
3.2 铁水的净化铁水中的杂质对最终产品的质量有很大影响,因此需要对铁水进行净化。
常用的净化方法有氧气吹炼、脱磷、脱硫等。
3.3 铁水的浇铸经过净化后的铁水可以进行浇铸得到各种形状的铸件。
浇铸的方法有连铸、浇铸成型等。
四、产品产出4.1 铸件的加工铸件在产出后需要进行后续的加工,包括切割、热处理、机加工等,以达到设计要求。
4.2 炉渣的利用在炼铁过程中产生的矿渣可以进行综合利用。
常见的利用方式有水泥生产、填埋等。
结论工业炼铁是将铁矿石转化为纯净铁的过程,涉及到原料准备、高炉冶炼、炼铁过程以及产品产出等多个环节。
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。