文档介绍：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
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:
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、天然气等辅助燃料),在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降,在炉料下降和上升的煤气相遇,先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁,铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣,炉底铁水间断地放出装入铁水罐,送往炼钢厂。同时产生高炉煤气,炉渣两种副产品,高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成,自渣口排出后,经水淬处理后全部作为水泥生产原料;产生的煤气从炉顶导出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。
三、高炉冶炼主要工艺设备简介
高护炼铁设备组成有:①高炉本体;②供料设备;③送风设备;④喷吹设备;⑤煤气处理设备;⑥渣铁处理设备。
通常,辅助系统的建设投资是高炉本体的4~5倍。生产中,各个系统互相配合、互相制约,形成一个连续的、大规模的高温生产过程。高炉开炉之后,整个系统必须日以继夜地连续生产,除了计划检修和特殊事故暂时休风外,一般要到一代寿命终了时才停炉。
高炉炼铁系统(炉体系统、渣处理系统、上料系统、除尘系统、送风系统)主要设备简要介绍一下。
1、高炉
高炉炉本体较为复杂,本文在最后附有专门介绍。
横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳,壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产效率高,能耗低等优点,故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁,还有副产高炉渣和高炉煤气。
2、高炉除尘器
用来收集高炉煤气中所含灰