高炉炼铁原料ppt课件.ppt

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1、高炉炼铁原料7/31/2021/14:52:1322.1.1主要原料高炉冶炼用的原料主要有铁矿石（天然富矿和人造富矿）、燃料(fuel)（焦炭和喷吹燃料）、熔剂(flux)（石灰石与白云石等）。冶炼1t生铁大约需要1.6~2.0t矿石，0.4~0.6t焦炭(coke)，0.2~0.4t熔剂。高炉冶炼是连续生产过程，必须尽可能为其提供数量充足、品味高、强度好、粒度均匀粉末少、有害杂质少及性能稳定的原料。7/31/2021/14:52:133铁矿石磁铁矿（Fe3O4）-magnettie赤铁矿（Fe2O3）-hematite褐铁矿（mFe2O3·nH2O）-limoni

2、te菱铁矿（FeCO3）-siderite品位高：将含Fe量达到理论值的70%以上的矿石称为富矿。脉石成分少和分布合适：SiO2、Al2O3↓越好（须重视Al2O3），CaO要多，MgO要合适有害杂质少：S、P、As、Cu（影响钢质）；Pb、Zn、K、Na（对炉衬和高炉顺行有害）高温冶金性能好：低温粉化率和高温还原粉化率要小。软化温度高，软化区间要窄。铁矿石的评价粒度分布合适：粒度＜5mm的粉末要少，8～30mm为宜；太大→对还原不利；太小→对顺行不利不同粒度应分级入炉;还原性好：被CO、H2还原的难易；从矿石种类上说：褐铁矿＞赤铁矿＞磁铁矿;人造富矿＞天然铁矿;从

3、结构上来说：疏松结构、微气孔多的矿石还原性好化学成分稳定：TFe波动≤±0.5%，SiO2≤±0.03%混匀的重要性（条件：平铺直取——原料场应足够大）;铁矿石的评价我国现代高炉的追求高产率低能耗低成本含铁原料性能对高炉冶炼的影响含铁原料性能对高炉冶炼的影响含铁原料性能对高炉冶炼的影响有害元素的危害硫在钢凝固过程中以Fe－FeS共晶形式凝固在晶界上，在加热过程中先熔化，造成“热脆”现象。磷化物聚集在晶界周围减弱晶粒间结合力，使钢冷却时发生很大的脆性，从而导致钢的“冷脆”现象。当铜含量超过0.3％时，钢的焊接性能降低，并产生“热脆”现象。砷能使钢增加脆性，并使钢的焊接

4、性能变坏。铅的密度大于铁水，极易渗入砖缝，破坏炉底砌砖。另外，铅在高炉内有富集现象，造成高炉结瘤。有害元素的控制有害元素的危害碱金属在炉内有“自动富集”倾向，会破坏炉衬，造成炉墙结厚和结瘤；破坏焦炭的高温强度，扩大直接还原，导致焦比上升；降低人造富矿的热强度，破坏高炉顺行。锌在高炉内有挥发现象，在炉内低温处可冷凝沉淀，使砖缝膨胀，严重时会引起高炉结瘤。氟过高会使炉内成渣过早，不利于矿石还原，且其渣会侵蚀高炉风口及炉衬。氟有循环富集现象，与碱金属结合是造成高炉结瘤的原因之一。为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10

5、-25mm的块状原料。铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。烧结矿及烧结球团烧结球团烧结矿7/31/2021/14:52:1316熔剂熔剂主要使用石灰石(calcite)和白云石(dolomite)；熔剂的要求：有效成分含量高（CaO+MgO）；有害杂质S、P低；粒度均匀，强度好，粉末少。熔剂的作用：助熔，改善流动性，使渣铁容易分离；脱硫（焦炭和矿石中S）。2.1.3熔剂使用溶剂的目的及意义：1）高炉冶炼条件下，脉石及灰分不能熔化，必须加入熔剂，使其与矿石脉石和灰分作用生成低熔点化合物，形成流动性好的炉渣，实现渣铁分

6、离并自炉内顺畅排出。2）此外，一定碱度的炉渣，如CaO/SiO2=1.0~1.2，可去除生铁中有害杂质硫，提高生铁质量。2.1.3熔剂一、熔剂的种类由于矿石脉石和焦炭灰分多系酸性氧化物，所以高炉主要用碱性熔剂，如石灰石（CaCO3）、白云石（CaCO3·MgCO3）等。石灰石资源很丰富，几乎各地都有。白云石同时含有CaO和MgO，既可代替部分石灰石，又使渣中含有一定数量的MgO，改善渣的流动性和稳定性，从而促进脱硫。在使用高Al2O3矿石，炉渣Al2O3高时其效果特别显著。2.1.3熔剂当高炉使用含碱性脉石的铁矿石冶炼时，需要加入酸性熔剂。但实际生产中只是采用兑入酸

7、性矿石的办法，很少使用酸性熔剂。仅当渣中Al2O3过高（>18%~20%），炉况失常时，才加入硅石、硅砂等石英质酸性熔剂改善造渣。二、对碱性熔剂的质量要求1、碱性氧化物（CaO+MgO）的含量要高，酸性氧化物（SiO2+Al2O3）的含量要少。一般要求（CaO+MgO）>50%，（SiO2+Al2O3）＜3.5%。对于石灰石，其有效熔剂性能有用CaO有效表示：CaO有效=CaO－R×SiO2，%式中R——炉渣碱度，即渣中CaO/SiO2的比值；CaO，SiO2——石灰石中CaO，SiO2的含量，%。2.1.3熔剂2、硫、磷愈低愈好。石灰石一般含硫量0.01%~0