高炉炼铁基本原理及工艺.ppt
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1、1高炉炼铁基本原理及工艺高炉炼铁基本原理及工艺罗罗 玉玉 强强2主要内容高炉炼铁工艺流程高炉主要技术经济指标高炉冶炼原、燃料及熔剂高炉冶炼基本原理与能量利用高炉强化冶炼的手段与方法3高炉炼铁十字方针:高效、优质、低耗、长寿、环保。一、高炉炼铁工艺流程高炉炼铁工艺流程4二、高炉主要技术经济指标高炉主要技术经济指标1、利利用用系系数数:=P(高炉昼夜产铁量)/Vu(高炉有效容积)t/m3.d2、焦焦比比:K=Q(昼夜焦碳用量)/P(现现主主要要核核算算综综合合焦比焦比)3、冶炼强度、冶炼强度:I=Q/Vu (反应焦碳的燃烧能力)4、透气性指数:、透气性指数:5、炉腹煤气指数:、炉腹煤气指数:4、休
2、休风风率率:计划外的检修时间占规定作业时间的百分比(2%)5、生铁成本:、生铁成本:原料占80%6、一代炉龄、一代炉龄:高炉点火开炉停炉大修历经时间5三、高炉冶炼原、燃料及熔剂三、高炉冶炼原、燃料及熔剂1 1 炉料种类及质量评价炉料种类及质量评价成分理论含铁量%实际富矿含铁%最低工业品位%冶炼性能磁Fe3O472.445702025P,S难还原赤Fe2O370556030P,S易还原褐n Fe2O3.mH2O55.266.1375530P 易还原菱FeCO348.2304025P,S熔烧后易还原6各类铁矿石图各类铁矿石图赤铁矿赤铁矿磁铁矿磁铁矿菱铁矿菱铁矿褐铁矿褐铁矿7烧结矿及烧结球团烧结矿及
3、烧结球团烧结球团烧结球团烧结矿烧结矿8品品位位:含含铁铁量量,理理论论上上品品位位1%,焦焦比比2%,产量,产量 3%脉脉石石成成分分:SiO2、Al2O3越越好好(须须重重视视Al2O3),),MgO 越好越好有有害害杂杂质质:S、P、Cu、Pb、Zn、As、K、Na有益元素:有益元素:Mn、V、Ni、Cr(铬铬)9强度和粒度:强度和粒度:强度强度易粉化影响高炉透气性,不易粉化影响高炉透气性,不同粒度应分级入炉同粒度应分级入炉;还原性:还原性:被CO、H2还原的难易、影响焦比;化学成分稳定性:化学成分稳定性:TFeTFe波动波动0.5%0.5%,SiOSiO2 2 0.03%0.03%混匀混
4、匀的重要性(条件:平铺直取的重要性(条件:平铺直取原料场原料场应足够大)应足够大);102.(助)熔剂剂(1)作用:形成低熔点易流动的炉渣、脱S(碱性熔剂)(2)种类:使用条件及作用使用条件及作用碱性铁矿中脉石为酸性氧化物,包括:石灰石、白云石、石灰酸性铁矿中脉石为碱性氧化物,主要为:SiO2(只在炉况失常时使用(Al2O3)18%或排碱时)中性高Al熔剂,主要为:含Al2O3高的铁矿(只在降低炉渣流动性时使用)113 焦碳主要作用:主要作用:作为高炉热量主要来源的6080%,其它热风提供 提供还原剂C、CO 料柱骨架,保证透气性、透液性质量要求:质量要求:含炭量:C 灰份:10%左右,灰分低
5、可使渣量 含S量:80%,大于80mm的10%,大于80mm的10%成分稳定(特指水分):一般采用干熄焦 焦碳反应性:C+CO2=2CO开始反应的高低快慢影响间接还原区的 范围从而影响焦比12四、高炉冶炼基本原理与能量利用(一)高炉内还原过程(一)高炉内还原过程(二)造渣与脱(二)造渣与脱S(三)风口前(三)风口前C的燃烧的燃烧(四)炉料与煤气运动(四)炉料与煤气运动(五)高炉能量利用(五)高炉能量利用13(一)高炉还原过程1.高炉炉内状况14(1)块状带:)块状带:矿焦保持装料时的分层状态,与布料形式及粒度有关,占BF总体积60%(2001100)主要反应:水分蒸发 结晶水分解 除CaCO3
6、外的其它MCO3分解 间接还原 碳素沉积反应(2CO=C+CO2)(2)软熔带:)软熔带:矿石层开始熔化与焦碳层交互排列,焦碳层也称“焦窗”形状受煤气流分布与布料影响,可分为正V型,倒V型,W型 主要反应:Fe的直接还原 Fe的渗碳 CaCO3分解 吸收S(焦碳中的S向渣、金、气三相分布)贝波反应:C+CO2=2CO 15(3)滴落带:)滴落带:主要由焦碳床组成,熔融状态的渣铁穿越焦碳床 主要反应:Fe、Mn、Si、P、Cr的直接还原,Fe的渗C(4)回旋区:)回旋区:C在鼓风作用下一面做回旋运动一面燃烧,是高炉热量发源地(C的不完全燃烧),高炉唯一的氧化区域。主要反应:C+O2=CO2 CO
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