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生铁高炉与锰铁高炉煤气量对比

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450m3生铁高炉与锰铁高炉煤气量计算结果对比

一、450m3生铁高炉煤气量

2×450m3生铁高炉产量

Q ＝K× V×η×T

式中： K——高炉座数

V——高炉有效容积， m3

η——高炉利用系数，t/m3. d（3.0-3.6之间与入炉品位有关）

T——高炉年工作天数，d

生铁年产量为 2×450×3.2×350=1008000t

煤气产量按经验1800Nm3/t计算

则一座450m3小时煤气产量为

450×3.2×1800/24=108000 Nm3/h

高炉自用45%左右，烧结及其他用5%左右，损失3%，实际剩余煤气47%，即50760 Nm3/h。

生铁高炉煤气热值约为800大卡/Nm3

生铁高炉煤气成分表

成份 CO2 CO H2 CH4 N2 O2 H2S(mg/m3) 尘(mg/m3) 发热值Q

% 12～14 20～25 ～1.5 ～1.5 55 0.2 ≤28 ≤10 3350kJ

450m3高炉不同情况下煤气量 Nm3/h

煤气量 高炉利用系数t/m3. d

2.4 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8

焦比、

煤比、

kg/t 280

250 74475 93094 99300 105506 11713 117919

365

155 76320 95400 101760 108120 114480 120840

390

140 78435 98044 104580 111117 117653 124189

420

120 80730 100913 107640 114368 121095 127823

460

100 84600 105750 112800 119850 126900 133950

按生铁高炉煤气的热值，约1100 Nm3生铁高炉产生1t高压高温蒸汽计算，则小时产蒸汽量为46t/h，按锅炉与汽轮机、发电机配备来看，系统配7000-8000kW发电机组。

450m3高炉不同煤气量情况下的锅炉和发电机组选择 t/h

锅炉/发电机组 高炉利用系数t/m3. d

2.4 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8

焦比、

煤比、

kg/t 280

250 32.5 40.6 43.3 46 48.7 51.4

365

155 33.3 41.6 44.4 47.2 50 52.7

390

140 34.2 42.8 45.7 48.5 51.4 54.2

420

120 35.2 44 46.9 49.9 52.8 55.7

460

100 36.9 46.1 49.2 52.3 55.4

58.4

二、450m3锰铁高炉煤气量

2×450m3锰铁高炉产量

Q ＝K× V×η×T

式中： K——高炉座数

V——高炉有效容积， m3

η——高炉利用系数，t/m3. d（0.5-0.8）

T——高炉年工作天数，d

锰铁年产量为 2×450×0.65×350=204750t

煤气产量按经验5300Nm3/t计算

则一座450m3小时煤气产量为

450×0.65×5300/24=64593.75 Nm3/h

高炉自用48%左右，烧结及其他用5%左右，实际剩余煤气47%，即30359.1 Nm3/h。

锰铁高炉煤气热值约为1020大卡/Nm3

锰铁高炉煤气成分表

成份 CO2 CO H2 CH4 N2 O2 H2S(mg/m3) 尘(mg/m3) 发热值Q

% 8～10 30～38 ～2.5 ～0.3 57 0.2 ≤28 ≤10 4260kJ

450m3锰铁高炉不同情况下煤气量 Nm3/h

煤气量 高炉利用系数t/m3. d

0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0

焦比、

煤比、

kg/t 1320

200 48375 58050 67725 77400 87075 96750

1400

150 49734 59681 69628 79575 89522 99469

1450

120 50616 60739 70862 80985 91108 101231

1500

100 51570 62100 72450 82800 93150 103500

1600

80 54525 65430 76335 87240 98145 109050

按锰铁高炉煤气的热值计算，约950 Nm3锰铁高炉产生1t高压高温蒸汽，则小时产蒸汽量为30t/h，按锅炉与汽轮机、发电机配备来看，系统配4500---6000Kw发电机组。

一般锰铁高炉入炉品位在30%左右，按＜铁合金准入条件＞焦比为1320kg/t，喷煤在120kg/t，高炉利用系数一般在为0.6 t/m3. d左右，煤气小时产量低，烧结点火、煤粉干燥用煤气量较大，剩余煤气比计算结果低些；考虑到煤气放散，锅炉热效率等情况，锅炉、发电机组配置要低一些。

450m3锰铁高炉不同煤气量情况下的锅炉和发电机组选择 t/h

锅炉/发电机组 高炉利用系数t/m3. d

0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0

焦比、

煤比、

kg/t 1320

200 23.9 28.7 33.5 38.2 43.0 47.8

1400

150 24.6 29.5 34.4 39.4 44.3 49.2

1450

120 25.0 30 35 40 45 50

1500

100 25.5 30.1 35.7 40.8 45.9 51

1600

80 27.0 32.4 37.8 43.2 48.6 54

实际上锰铁高炉焦比在1400-1600kg/t，吨铁煤气产生量要大一些。

新余100m3高炉

参数 综合焦比/Kg·t-1 煤气产量/Nm3·h-1 温度

/℃ 煤气流速/m·s-1 煤气含尘量/mg·m-3 煤气成分/%

CO2 CO H2 CH4 N2 ∑

铸造生铁 562 25000 230～250 5～7 ≤5000 11 26 2 0.3 60.7 100

炼钢生铁 502 23500 230～250 5～7 ≤5000 11-15 25-30 2 0.3 60.7 100

高炉锰铁 1800 25000 450～550 5 35 2.5 0.3 57.2 100

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高炉炼铁(附彩图)

高炉炼铁(附彩图)

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-可编辑修改- 本次将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

工艺设备相见文库文档：

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：

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-可编辑修改-

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-可编辑修改-

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______________________________________________________________________________________________________________

影响生铁质量因素的分析

影响生铁质量因素的分析

影响生铁质量因素的分析

摘要：本文主要讨论硫这种有害元素的来源，和脱硫的方法，以及含硫量低对生铁质量的影响。有很多脱硫的方法，比如从原料可以采用加入白云石,增加渣中(MgO)含量,改善炉渣性能,提高炉渣的脱硫能力;选择适宜角度的下向倾斜风口操作,可达到活跃炉缸,提高炉缸温度,降低渣中(FeO)含量,有助炉渣脱硫,降低生铁含[S]量,达到改善生铁质量,提高炼铁经济效益的目的。

关键词：生产原料 脱硫方法 Ls

0前言

关于提高生铁合格率，硫是影响生铁质量的主要元素之一，因此，解决硫的问题是提高生铁质量的关键。按国家标准铸造生铁中硫的含量规定最多不超过0.06%(车轮生铁除外)，所以脱硫是高炉生产优质生铁的首要问题。

根据原料分析，生铁中硫主要来自矿石(烧结矿)、焦炭、熔剂。在冶炼过程中炉料中的硫一部份挥发排出炉外，一部分进入生铁，大部分进去炉渣。下面分别讨论影响硫挥发的因素、渣量对去硫的影响、铁水炉外脱硫。

1 磷属于有害元素

但磷可使铁水的流动性增加,这是因为硫减低了生铁熔点,所以在有的制品内往往含磷量较高.然而磷的存在又使铁增加硬脆性,优良的生铁含磷量应少,有时为了要增加流动性,含磷量可达1.2%.本文不谈磷元素对生铁的原因是因为高炉只能脱去少量的磷。

2 硫的来源及硫对生铁质量的危害

2.1 高炉中的硫来源

高炉中的硫全部是由炉料带入的，炉内的硫大约有70%到80%来自于燃料（它包括焦炭和煤粉）其余为矿石熔剂等带入。高炉中硫的来源进入高炉中的硫来自其原燃料，如矿石、烧结矿、球团矿、焦炭、熔剂和喷吹燃料等。通常以焦炭带入硫量最多，约占入炉总硫量的60%～80%。焦炭中的硫主要以有机硫CnSm和灰分中的硫化物和硫酸盐形式存在。在天然矿石和熔剂中，硫以黄铁矿(FeS2)和硫酸盐(CaSO4，BaSO4等)形态存在。烧结矿和球团矿中的硫以FeS和CaS形态存在。冶炼每吨生铁时炉料所带入的总硫量(见硫负荷)一般为4～6kg。

钢铁冶金学（炼铁部分）

钢铁冶金学（炼铁部分）

第一部分 基本概念及定义

1. 高炉法：传统的以焦炭为能源，与转炉炼钢相配合，组成高炉

—转炉—轧机流程，被称为长流程，是目前的主要流程。

2. 非高炉法：泛指高炉以外，不以焦炭为能源，通常分为直接还

原和熔融还原，一般与电炉配合，组成直接还原或熔融还原—电炉—

轧机流程，被称为短流程，是目前的辅助流程。

3. 钢铁联合企业：将铁矿石在高炉内冶炼成生铁，用铁水炼成钢，

再将钢水铸成钢锭或连铸坯，经轧制等塑形变形方法加工成各种用途

的钢材。

4. 高炉有效容积：由高炉出铁口中心线所在平面到大料钟下降位

置下沿水平面之间的容积。

5. 铁矿石：凡是在一定的技术条件下，能经济提取金属铁的岩石。

6. 富矿：一般含铁品位超过理论含铁量70%的矿，对于褐铁矿、菱

铁矿及碱性脉石矿含铁量可适当放宽。

7. 还原性能：矿石中铁结合的氧被还原剂夺取的难易程度。主要

取决于矿石的致密程度、空隙及气孔分布状态。一般还原性好，碳素

燃料消耗量低。

8. 熔剂：由于高炉造渣的需要，入炉料中常需配加一定数量的助

熔剂，该物质就称为熔剂。9. 耐火度：抗高温熔化性能的指标，用耐火锥变形的温度表示，

它表征耐火材料的热性质，主要取决于化学组成、杂质数量和分散程

度。实际使用温度要比耐火度低。

10. 荷重软化点：在施加一定压力并以一定升温速度加热时，当耐

火材料塌毁时的温度。它表征耐火材料的机械特性，耐火材料的实际

使用温度不得超过荷重软化点。

11. 耐急冷急热性（抗热震性）：是指在温度急剧变化条件下，不

开裂、不破碎的性能。

12. 抗蠕变性能：荷重工作温度下，形变率。

13. 抗渣性：在使用过程中抵御渣化的能力。

14. 高炉有效容积利用系数（吨/米·日）=合格生铁折合产量

/（有效容积×规定工作日）。

15. 入炉焦比：干焦耗用量/合格生铁产量（Kg/t），一般

250~550Kg/t。

16. 冶炼强度：干焦耗用量/（有效容积×实际工作日），

t/m3·h。

17. 高炉寿命有两种表示方法，一种是指两代高炉大修之间高炉实

钢的分类

钢的分类

钢的冶炼

时间：

一、钢的冶炼

钢：是含碳量为0.06%～2.0%，并含有某些其它元素的铁碳合金。

生铁：是含碳量为2.11%～6.67%，且杂质含量较多的铁碳合金。生铁性质脆硬，建筑上难以应用。

工业纯铁：含碳量小于0.04%的铁碳合金。

钢的生产分为以下两步：

1、炼铁：铁矿石→冶炼→铁水矿渣

2、炼钢 铁水或铁块、废钢→冶炼→钢水+钢渣

高炉炼铁是现代炼铁生产的主要方法，全世界95%以上的生铁由高炉冶炼而成。

现在能进行大规模炼钢的方法主要由转炉炼钢法、平炉炼钢法和电弧炉炼钢法三种。

二、钢的分类

钢的分类方法很多，通常有以下几种分类方法。

1、按冶炼时脱氧程度分类

（1）沸腾钢。炼钢时仅加入锰铁进行脱氧，脱氧不完全。这种钢液铸锭时，有大量的一氧化碳气体逸出，钢液冷却时呈沸腾状，故称为沸腾钢，代号为“F”。

沸腾钢组织不够致密，成分不太均匀，硫、磷等杂质偏析较严重，故质量较差。但因其成本低、产量高，故被广泛用于一般工程的建筑结构中。

（2）镇静钢。炼钢时一般用硅脱氧，也可采用锰铁、硅铁和铝锭等作为脱氧剂，脱氧完全。这种钢液铸锭时能平静地充满锭模并冷却凝固，故称为镇静钢，代号为“Z”。

镇静钢虽成本较高，但其组织致密，成分均匀，含硫量较少，性能稳定，故质量好。但成本高。适用于预应力混凝土等承受冲击荷载的重要结构工程。

（3）半镇静钢。用少量的硅进行脱氧，脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，钢液浇筑后有微弱沸腾现象。故称为半镇静钢。代号为“b”。半镇静钢是质量较好的钢。

（4）特殊镇静钢。比镇静钢脱氧程度更充分彻底的钢，故称为特殊镇静钢，代号为“TZ”。特殊镇静钢的质量最好，适用于特别重要的结构工程。

2、按化学成分分类