高爐煉鐵簡介

高爐煉鐵簡介高爐爐前出鐵高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。 簡史和近況早期高爐使用木炭或煤作燃料，18世紀(jì)改用焦炭，19世紀(jì)中葉改冷風(fēng)為熱風(fēng)（見冶金史）。20世紀(jì)初高爐使用煤氣內(nèi)燃機式和蒸汽渦輪式鼓風(fēng)機后，高爐煉鐵得到迅速發(fā)展。20世紀(jì)初美國的大型高爐日產(chǎn)生鐵量達(dá)450噸，焦比1000公斤/噸生鐵左右。70年代初，日本建成4197立方米高爐，日產(chǎn)生鐵超過1萬噸，燃料比低于500公斤/噸生鐵。中國在清朝末年開始發(fā)展現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)。1890年開始籌建漢陽鐵廠，1號高爐（248米，日產(chǎn)鐵100噸）于1894年5月投產(chǎn)。1908年組成包括大冶鐵礦和萍鄉(xiāng)煤礦的漢冶萍公司。1980年，中國高爐總?cè)莘e約8萬米，其中1000米以上的26座。1980年全國產(chǎn)鐵3802萬噸，居世界第四位。高爐煉鐵面臨淘汰中國鋼鐵業(yè)急需升級換代高爐煉鐵技術(shù)，適合于那些工業(yè)化初步發(fā)展的國家，生產(chǎn)大路貨、初級鋼材，但在發(fā)達(dá)國家，高爐技術(shù)正面臨淘汰。電爐技術(shù)煉鋼是當(dāng)今世界趨勢。電爐煉鐵可以提升鋼材質(zhì)量和特殊性能，減少原材料和電力等的浪費。在訂單經(jīng)濟(jì)時代，生產(chǎn)要根據(jù)市場需求變化，但高爐煉鐵技術(shù)周期長，生產(chǎn)產(chǎn)品低級，且生產(chǎn)的產(chǎn)品還需要一道甚至更長的加工鏈條。電爐煉鋼則可縮短鋼材冶煉周期，可根據(jù)訂單安排生產(chǎn)，原材料和動力資源浪費少，不再如高爐煉鐵那樣存在大量的產(chǎn)品積壓情況。當(dāng)今社會進(jìn)入材料時代后，市場需要的鋼材不再是傳統(tǒng)的材料，高爐煉鐵生存空間更大為縮小，且附加值很低，以中國鋼鐵業(yè)為例，全國鋼鐵產(chǎn)業(yè)利潤還不如開采鐵礦的賺錢，原因就是因為高爐煉鐵技術(shù)低級落后，不能生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品。我們固然贊美中國鋼鐵業(yè)對國家的貢獻(xiàn)，但不能躺在功勞薄上睡大覺，高爐煉鐵技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入死胡同。 作為世界上第一鋼鐵生產(chǎn)大國，世界鐵礦第一進(jìn)口大國，世界鋼鐵業(yè)初級鋼材第一出口大國，世界鋼鐵第一進(jìn)口大國，世界鋼鐵產(chǎn)業(yè)人數(shù)最多的國家，世界鋼鐵廠最多的國家，中國必須認(rèn)真思考中國鋼鐵業(yè)的下一步發(fā)展戰(zhàn)略。不能以推動就業(yè)為借口，把鋼鐵業(yè)的發(fā)展寄托在國家的巨型投資拉動鋼鐵業(yè)的繁榮，而要認(rèn)真的思考減少污染，提高產(chǎn)品附加值和適應(yīng)市場的實際需求，實現(xiàn)鋼鐵業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級，效益升級。編輯木段主要產(chǎn)鐵國家產(chǎn)量和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)70年代末全世界2000立方以上高爐已超過120座，其中日本占1/3，中國有四座。全世界4000立方以上高爐已超過20座，其中日本15座，中國有1座在建設(shè)中。 50年代以來，中國鋼鐵工業(yè)發(fā)展較快，高爐煉鐵技術(shù)也有很大發(fā)展，主要表現(xiàn)在：①綜合采用精料、上下部調(diào)劑、高壓爐頂、高風(fēng)溫、富氧鼓風(fēng)、噴吹輔助燃料（煤粉和重油等）等強化冶煉和節(jié)約能耗新技術(shù)，特別在噴吹煤粉上有獨到之處。1980年中國重點企業(yè)高爐平均利用系數(shù)為1.56噸/（米?日），焦比為539公斤/噸生鐵；②綜合利用含釩鈦的鐵礦石取得了突破性進(jìn)展，含稀土的鐵礦石的利用也取得了較大的進(jìn)展。 高爐冶煉主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，分述如下：高爐利用系數(shù)每立方米高爐有效容積一晝夜生產(chǎn)生鐵的噸數(shù)，是衡量高爐生產(chǎn)效率的指標(biāo)。比如1000立方高爐，日產(chǎn)2000噸生鐵，則利用系數(shù)為2噸/（米?日）。 焦比每煉一噸生鐵所消耗的焦炭量,用公斤/噸生鐵表示。高爐焦比在80年代初一般為450?550公斤/噸生鐵，先進(jìn)的為380?400公斤/噸生鐵。焦炭價格昂貴，降低焦比可降低1-"tr I* 白Ro*$.A*Ttu■盅■■tLtV I。##高爐煉鐵生鐵成本。 燃料比高爐采用噴吹煤粉、重油或天然氣后，折合每煉一噸生鐵所消耗的燃料總量。每噸生鐵的噴煤量和噴油量分別稱為煤比和油比。此時燃料比等于焦比加煤比加油比。根據(jù)噴吹的煤和油置換比的不同，分別折合成焦炭（公斤），再和焦比相加稱為綜合焦比。燃料比和綜合焦比是判別冶煉一噸生鐵總?cè)剂舷牧康囊粋€重要指標(biāo)。冶煉強度每晝夜高爐燃燒的焦炭量與高爐容積的比值，是表示高爐強化程度的指標(biāo)，單位為噸/（米?日）。休風(fēng)率休風(fēng)時間占全年日歷時間的百分?jǐn)?shù)。降低休風(fēng)率是高爐增產(chǎn)的重要途徑一般高爐休風(fēng)率低于2%。 生鐵合格率化學(xué)成分符合規(guī)定要求的生鐵量占全部生鐵產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)，是評價高爐優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的主要指標(biāo)。 生鐵成本是從經(jīng)濟(jì)方面衡量高爐作業(yè)的指標(biāo)。編輯木段主要工藝設(shè)備簡介高爐橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好，工藝簡單，生產(chǎn)量大，勞動生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點，故這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的絕大部分。高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧、硫、

磷，還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)（主要為脈石SiO2）和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣（主要為CaSiO3等），從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵，還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣。高爐熱風(fēng)爐熱風(fēng)爐是為高爐加熱鼓風(fēng)的設(shè)備，是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風(fēng)溫可以通過提高煤氣熱值、優(yōu)化熱風(fēng)爐及送風(fēng)管道結(jié)構(gòu)、預(yù)熱煤氣和助燃空氣、改善熱風(fēng)爐操作等技術(shù)措施來實現(xiàn)。理論研究和生產(chǎn)實踐表明，采用優(yōu)化的熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)、提高熱風(fēng)爐熱效率、延長熱風(fēng)爐壽命是提咼風(fēng)溫的有效途徑。鐵水罐車鐵水罐車用于運送鐵水，實現(xiàn)鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉(zhuǎn)移或放置在混鐵爐下，用于高爐或混鐵爐等出鐵。編輯本段相關(guān)知識煉鐵的原理（怎樣從鐵礦石中煉出鐵）用還原劑將鐵礦石中的鐵氧化物還原成金屬鐵。鐵氧化物

（Fe2O3、Fe3O4、FeO）+還原劑（C、CO、H2）鐵（Fe） 反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2等煉鐵的方法（1）直接還原法（非高爐煉鐵法） （2）高爐煉鐵法（主要方法）編輯本段原料及其作用（1）鐵礦石：（一般為赤鐵礦、磁鐵礦）提供鐵元素。 冶煉一噸鐵大約需要1.5—2噸礦石。 （2）焦炭：提供熱量；提供還原劑；作料柱的骨架。 冶煉一噸鐵大約需要500Kg焦炭。 反應(yīng)方程式C（焦炭）+O2=CO2 C焦炭+CO2=2CO（3）熔劑：（石灰石、白云石、螢石） 使?fàn)t渣熔化為液體；去除有害元素硫（S）、除去雜質(zhì)（4）空氣:為焦碳燃燒提供氧、提供熱量編輯本段安全操作規(guī)程編輯本段安全操作規(guī)程1高爐內(nèi)襯耐火材料、填料、泥漿等，應(yīng)符合設(shè)計要求，且不得低于國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。 2風(fēng)口平臺應(yīng)有一定的坡度，并考慮排水要求，寬度應(yīng)滿足生產(chǎn)和檢修的需要，上面應(yīng)鋪設(shè)耐火材料。 3爐基周圍應(yīng)保持清潔干燥，不應(yīng)積水和堆積廢料。爐基水槽應(yīng)保持暢通。 4風(fēng)口、渣口及水套，應(yīng)牢固、嚴(yán)密，不應(yīng)泄漏煤氣；進(jìn)出水管，應(yīng)有固定支撐；風(fēng)口二套，渣口二、三套，也應(yīng)有各自的固定支撐。 5高爐應(yīng)安裝環(huán)繞爐身的檢修平臺，平臺與爐殼之間應(yīng)留有間隙，檢修平臺之間宜設(shè)兩個走梯。走梯不應(yīng)設(shè)在渣口、鐵口上方。6為防止停電時斷水，高爐應(yīng)有事故供水設(shè)施。 7冷卻件安裝之前，應(yīng)用直徑為水管內(nèi)徑0.75?0.8倍的球進(jìn)行通球試驗，然后按設(shè)計要求進(jìn)行水壓試驗，同時以0.75kg的木錘敲擊。經(jīng)10min的水壓試驗無滲漏現(xiàn)象，壓力降不大于3%，方可使用。8爐體冷卻系統(tǒng)，應(yīng)按長壽、安全的要求設(shè)計，保證各部位冷卻強度足夠，分部位按不同水壓供水，冷卻器管道或空腔的流速及流量適宜。并應(yīng)滿足下列要求： 一一冷卻水壓力比熱風(fēng)壓力至少大0.05MPa； ——總管測壓點的水壓，比該點到最上一層冷卻器的水壓應(yīng)至少大O.IMPa； 高爐風(fēng)口、渣口水壓油設(shè)計確定； 供水分配管應(yīng)保留足夠的備用水頭，供高爐后期生產(chǎn)及冷卻器由雙聯(lián)（多聯(lián)）改為單聯(lián)時使用； ——應(yīng)制定因冷卻水壓降低，高爐減風(fēng)或休風(fēng)后的具體操作規(guī)程。 9熱電偶應(yīng)對整個爐底進(jìn)行自動、連續(xù)測溫，其結(jié)果應(yīng)正確顯示于中控室（值班室）。采用強制通風(fēng)冷卻爐底時，爐基溫度不宜高于250°C；應(yīng)有備用鼓風(fēng)機，鼓風(fēng)機運轉(zhuǎn)情況應(yīng)顯示于高爐中控室。采用水冷卻爐底時，爐基溫度不宜高于200Co 10采用汽化冷卻時，汽包應(yīng)安裝在冷卻器以上足夠高的位置，以利循環(huán)。汽包的容量，應(yīng)能在最大熱負(fù)荷下1h內(nèi)保證正常生產(chǎn)，而不必另外供水。11汽包的設(shè)計、制作及使用，