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1、炼铁原理与工艺1一、高炉炼铁简介钢铁联合企业中的炼铁生产一种是高炉-氧气转炉-轧机流程；一种是直接还原或熔融还原-电炉-轧机流程。前者被称为长流程，后者则被称为短流程。目前长流程是主要流程。但因它必须使用块状原料，需要配用质量好的炼焦煤在焦炉内炼成性能好的冶金焦，粉矿和精矿粉要制成烧结矿或球团矿。这两道生产工序不但能耗高，而且生产中产生粉尘，污水和废气等对环境造成污染。所以长流程面临能源和环保等的挑战，直接还原和熔融还原是用来替代高炉炼铁的两种工艺。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
2、必需的焦炭来还原天然块矿、粉矿或人造块矿（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或国家，但其生产规模较高炉小而且很多技术问题还有待解决或完善。各种炼铁法的设备及生产方式差别很大，但其原理是相同的。21.1高炉炼铁生产工艺流程高炉本体上料系统送风系统煤气净化系统渣铁处理系统喷吹燃料系统31.2炼铁原料及评价铁矿石的分类对铁矿石的评价:含铁品位p1=(F/f)(P-Cp2-Cp3-g)式中p1为原料的价值；F为原料的含铁品位；f为生铁中含铁；p为生铁的车间成本；C为焦比；c为单位生
3、铁消耗的熔剂；p2为焦炭的价格；p3为熔剂的价格；g为每吨生铁的车间生产费用。脉石的成分及分布有害元素的含量.S(0.1-0.3)%,矿最低允许P=([P]铁-[P焦.熔])/K.K---单位(吨)生铁矿耗量.K=Fe生/Fe矿(K,Na)＜2-3Kg/t铁,Zn＜0.15Kg/t铁有益元素,矿石的还原性矿石的高温性能矿石的其它性能(强度,粒度,热爆裂性,化学成分的稳定性)41.2炼铁原料及评价矿石入炉前的处理整粒.8-30mm造块.分级和筛分.51.3熔剂1.碱性熔剂石灰石,白云石[(Ca,Mg)CO3],2.酸性熔剂
4、硅石(SiO2)3.有效熔剂性有效熔剂性=［w(CaO)+w(MgO)］-w(SiO2)×R261.4锰矿锰矿用途质量要求(和铁矿石一样)w(Fe允)={100-[w(C)+w(Si)+w(P)+w(S)+w(Mn)+…]}/KK=w(Mn)η·w(Mn)矿式中w(Fe允)——锰矿允许的极限Fe的质量分数，%；K——冶炼单位重量合金时锰矿消耗量；w(Mn)矿——锰矿含Mn品位，%；η——炉内Mn的回收率，冶炼一般生铁时此值为50%～60%，炼锰铁时此值可达80%～85%。71.6高炉燃料1.焦炭焦炭的作用:在风口前燃烧，
5、提供冶炼所需热量固体C及其氧化产物CO，是氧化物的还原剂高温区料柱的骨架，煤气通路铁水渗碳81.6高炉燃料2.高炉对焦炭质量要求:化学成分,C,A,W,S,冷强度:M40,M10热强度,CSR反应性.CRI9焦炭质量要求炉容级别/m310002000300040005000焦炭灰分/%≤13≤13≤12.5≤12≤12焦炭含硫/%≤0.7≤0.7≤0.7≤0.7≤0.7M40/%≥78≥82≥84≥85≥86M10/%≤8≤7.5≤7≤6.5≤6CSR/%≥58≥60≥62≥65≥66CRI/%≤28≤26≤25≤25≤
6、25粒度范围/%75-2075-2575-2575-2575-30大于上限/%≤10≤10≤10≤10≤10小于下限/%≤8≤8≤8≤8≤8101.6高炉燃料3.对煤粉的质量要求①煤的燃烧性能好②煤的灰分越低越好，要求低于12%。③煤的硫分越低越好，一般要求小于0.7%，最高不大于0.8%煤粉的粒度合适④煤的可磨性好，高炉喷煤需要将煤磨到一定细度，煤的可磨性指数(哈氏HGI)应在60～90之间，低于50的煤很硬，难磨。高于90的烟煤虽然易磨，但往往是粘结性强的煤，可能给磨煤和输煤造成困难。111.6高炉燃料煤的发热值越高
7、越好，烟煤的低位发热值不小于26000kJ/kg，无烟煤的低位发热值不小于29000kJ/kg。⑥胶质层越薄越好，Y＜10rnrn，以免在喷吹过程中结焦，堵塞喷枪影响煤粉喷吹和高炉正常生产。⑦煤的灰熔点温度，要求高一些。因为灰熔点太低时风口容易结焦和堵塞煤枪。⑧流动性和输送性能高。。121.6高炉燃料气体燃料气体燃料在钢铁企业中有重要作用。天然气、石油气、高炉煤气、发生炉煤气等。根据我国资源条件，不可能普遍使用天然气，而焦炉煤气主要供民用，只有在特殊条件下高炉才使用少量焦炉煤气。故高炉煤气就成为钢铁企业内部的主要气体燃料
8、了。131.7高炉冶炼产品1.生铁炼钢生铁,铸造生铁,铁合金一般不用高炉,用电炉2.煤气3.炉渣(水渣)141.8高炉冶炼主要经济指标1.利用系数:ηV=P/V------t/(m3.d)2.焦比K=Q/P------kg/t3.煤比PCI=M/P-----kg/t4.燃料比Kf=QfP式中Kf——冶炼1t生铁消耗的
