第一章概论(高炉)

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1、第一章概论第一节钢铁工业在国民经济中的地位钢铁工业为制造各种机械设备提供最基本的材料，属于基础材料工业的范畴。钢铁还直接为人民的日常生活如运输业、建筑业及民用品提供基本材料。因此，一个国家钢铁工业的发展状况也反映其国民经济发达的程度。衡量钢铁工业的水平应考察其产量（人均年占有钢的数量）、质量、品种、经济效益及劳动生产率等方面。钢铁之所以成为各种机械装备及建筑、民用等各部门的基础材料，是因为它具备以下优越性能，并且价格低廉。（1）有较高的强度和韧性；（2）容易用铸、锻、切削、焊接等多种方式进行加工，以得到任何结构的工部件；（3）所需资源（铁矿、煤炭等）储量丰富，成本低

2、廉；（4）钢铁生产规模大、效率高、质量好、成本低。到目前为止还没有那一种材料能代替钢铁。第二节炼铁发展史几个重要阶段:第一阶段是制得海绵铁第二阶段是制得液态生铁第三阶段是炼铁技术的近代化第四阶段是高炉炼铁的迅速发展期,实现了冶炼技术的现代化.第三节我国炼铁事业的发展新中国成立后钢铁工业的几个重要时期：（1）三年恢复时期（2）第一个五年计划---恢复和发展（3）1958～1978年：二次失误和调整（4）1978年以后，进入稳步发展时期第四节钢铁联合企业中的炼铁生产钢铁生产可分为二个流程：（1）高炉——转炉——轧钢，称为长流程；（2）直接还原——电炉——轧钢，称为短流程

3、。目前长流程是主要流程，但需要使用焦炭和人造富矿（烧结矿和球团矿）。11第五节高炉冶炼过程概述5.1高炉生产工艺流程及冶炼特点（1）高炉生产工艺流程高炉炼铁包括高炉本体和辅助系统（原料系统、上料系统、送风系统、渣铁处理系统、喷吹系统和煤气除尘系统）组成。（2）高炉冶炼特点在炉料与煤气逆向运动的过程中完成错综复杂的物理化学过程。高炉是密闭的容器，除装料及出渣铁外，操作人员无法直接观察到炉内反应过程的状况，只能凭借仪器仪表间接观察。高炉生产是连续的、不间断进行。（3）高炉内各区域的分布5.2高炉用含铁原料及辅助原料5.2.1铁矿石5.2.1.1铁矿石分类及主要特性11铁

4、是地球内部最丰富的元素之一。这些铁元素与其它元素构成各种含铁矿物，广泛地分布于岩石和土壤中。据目前所知，自然界中有含铁矿物三百余种，但具有工业意义的为数不多，主要有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、针铁矿、菱铁矿五种。铁矿石主要是由一种或几种含铁矿物和脉石矿物所组成的。现已利用作为炼铁原料的铁矿石中有二十多种含铁矿物，其性质是各不相同的。根据含铁矿物的主要性质，按其矿物组成，通常将铁矿石分为四大类。1．磁铁矿矿石主要含铁矿物为磁铁矿，化学式为Fe3O4，含FeO31%，Fe20369%，理论含铁量(按化学式计算的铁量)72．4%。磁铁矿矿石具有强磁性，颜色及条痕均为铁黑色，坚

5、硬、致密，难于破碎和还原。2．赤铁矿矿石主要含铁矿物为赤铁矿，化学式为Fe203,理论含铁量为70%，含氧量30%。赤铁矿仅具有弱磁性，一般含硫、磷较低，与磁铁矿相比，结构较软，较易破碎和还原。3．褐铁矿矿石主要含铁矿物为含结晶水的氧化铁，其化学式可用mFe203nH20(m＝1—3，n＝1—4)表示，理论含铁量为55．2%一66．1%。自然界中的褐铁矿绝大部分以2Fe203·3H20形态存在。4．菱铁矿矿石主要含铁矿物为菱铁矿，化学式为FeCO3，理论含铁量48．2%，FeO为62.1%，CO2为37．9%。外表颜色为灰色和黄褐色，风化后变为深褐色，条痕为灰色或带

6、黄色，无磁性。菱铁矿石含铁不高，为30%一40%，但经焙烧后，释放出CO2，其含铁量显著增加，矿石也变得疏松多孔，易破碎，还原性好。5.2.1.2铁矿石的质量评价铁矿石是高炉冶炼的主要原料，其质量的好坏，与冶炼进程及技术经济指标有极为密切的关系。铁矿石质量评价的目的，在于了解高炉使用不同矿石的相对有利性，从而正确地利用国家资源，使得不仅从技术上，而且从经济上进行最有利的选择，有效地组织生产，获得最佳的经济效益。（1）铁矿石品位铁矿石品位即铁矿石的含铁量，以TFe%表示。品位是评价铁矿石质量的主要指标。它决定铁矿石有无开采价值以及开采后能否直接入炉冶炼和冶炼的相对有利

7、性。冶炼品位高的矿石，有利于提高产量，降低焦比。根据生产经验，铁矿石品位升高1%。焦比可降低2%，产量提高3%。其原因在于：随含铁量升高，脉石数量减少，石灰石用量和渣量相应减少，既节省热量消耗，又有利于炉况顺行，为加重焦炭负荷，增加风量和采取其它强化手段创造了有利条件。（2）脉石成分与数量11脉石成分与数量在很大程度上决定着熔剂与燃料的消耗量，因此，它也是评价铁矿石的重要质量指标。脉石含量愈少，矿石愈富。当脉石数量相同时，其中SiO2含量愈少愈好。这样冶炼时可以少加熔剂，减少渣量，有利于焦比降低，炉况顺行和产量提高。（3）有害杂质和有益元素的含量有害杂质：矿石中