高爐煉鐵工藝流程

1、o高爐煉鐵的原料：鐵礦石、燃料、熔劑 一、鐵礦石鐵都是以化合物的狀態(tài)存在于自然界中，尤其是以氧化鐵的狀態(tài)存在的量特別多?，F(xiàn)在將幾種比較重要的鐵礦石提出來說明：(1)磁鐵礦(Magnetite )是一種氧化鐵的礦石， 主要成份為Fe3O4 ,是Fe2O3和FeO 的復合物，呈黑灰色，比重大約5.15左右，含F(xiàn)e72.4 %, O 27.6 %,具有磁性。在選礦(Beneficiation )時可利用磁選法，處理非常方便；但是由于其結構細密，故被還原性較差。經(jīng)過長期風化作用后即變成赤鐵礦。(2)赤鐵礦(Hematite )也是一種氧化鐵的礦石，主要成份為 Fe2O3 ,呈暗紅色，比 重大約為5.2

2、6,含F(xiàn)e70%, O 30%,是最主要的鐵礦石。由其本身結構狀況的不同又可分 成很多類別，如赤色赤鐵礦( Red hematite )、鏡鐵礦(Specularhematite )、云母鐵礦 (Micaceous hematite )、粘土質(zhì)赤鐵(Red Ocher )等。(3)褐鐵礦(Limonite )這是含有氫氧化鐵的礦石。它是針鐵礦( Goethite ) HFeO2 和鱗鐵礦(Lepidocrocite ) FeO (OH)兩種不同結構礦石的統(tǒng)稱，也有人把它主要成份的 化學式寫成 mFe2O3 . nH2O ,呈現(xiàn)土黃或棕色，含有 Fe約62%, O 27%, H2O 11 %,

3、比重約為3.64.0,多半是附存在其它鐵礦石之中。(4)菱鐵礦(Siderite )是含有碳酸鐵的礦石，主要成份為FeCO3 ,呈現(xiàn)青灰色，比重在3.8左右。這種礦石多半含有相當多數(shù)量的鈣鹽和鎂鹽。由于碳酸根在高溫約800900 c時會吸收大量的熱而放出二氧化碳，所以我們多半先把這一類礦石加以焙燒之后再加入鼓風 爐。另外還有鐵的硅酸鹽礦( Silicate Iron )硫化鐵礦(Sulphide iron ) 二、燃料煉鐵的主要燃料是焦炭。煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到 950-1050 C,經(jīng)過干燥、 熱解、熔融、粘結、固化、收縮等階段最終制成焦炭，這一過程叫高溫煉焦(高溫干儲)。 其作用是

4、熔化爐料并使鐵水過熱，支撐料柱保持其良好的透氣性。因此，鑄造焦應具備塊度大、反應性低、氣孔率小、具有足夠的抗沖擊破碎強度、灰分和硫分低等特點。1、焦炭分布從我國焦炭產(chǎn)量分布情況看，我國煉焦企業(yè)地域分布不平衡，主要分布于華北、華東和東北地區(qū)。2、焦炭主要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅、鈦、睇、汞等有色金屬的鼓風爐冶煉，起還 原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架作用。3、焦炭的物理性質(zhì)焦炭物理性質(zhì)包括焦炭篩分組成、焦炭散密度、焦炭真相對密度、焦炭視相對密度、焦炭氣孔率、焦炭比熱容、焦炭熱導率、焦炭熱應力、焦炭著火溫度、焦炭熱膨脹系數(shù)、焦炭收縮 率、焦炭電阻率和焦炭透氣性等。焦炭的物理性質(zhì)與其常溫機械強度和熱強度及

5、化學性質(zhì)密切相關。焦炭的主要物理性質(zhì)如 下：真密度為 1.8-1.95g/cm3 ;視密度為 0.88-1.08g/cm3 ;氣孔率為35-55% ;散密度為 400-500kg/m3 ;平均比熱容為 0.808kj/ (kgk) (100 C) , 1.465kj/ (kgk) ( 1000 C)；熱導率為 2.64kj/ (mhk)(常溫)，6.91kg/ (mhk) ( 900 C)；著火溫度(空氣中)為 450-650 C;干燥無灰基低熱值為 30-32KJ/g ;比表面積為 0.6-0.8m2/g 。4、焦炭的質(zhì)量指標焦炭是高溫干儲的固體產(chǎn)物，主要成分是碳，是具有裂紋和不規(guī)則的孔抱結

6、構體(或孔抱多孔體)。裂紋的多少直接影響到焦炭的力度和抗碎強度，其指標一般以裂紋度(指單位體積焦炭內(nèi)的裂紋長度的多少)來衡量。衡量孔抱結構的指標主要用氣孔率(只焦炭氣孔體積占總體積的百分數(shù))來表示，它影響到焦炭的反應性和強度。不同用途的焦炭，對氣孔率指標要求不同，一般冶金焦氣孔率要求在 4045% ,鑄造焦要求在 3540% ,出口焦要求在30% 左右。焦炭裂紋度與氣孔率的高低，與煉焦所用煤種有直接關系，如以氣煤為主煉得的焦炭， 裂紋多，氣孔率高，強度低；而以焦煤作為基礎煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率低、強度高。焦炭強度通常用抗碎強度和耐磨強度兩個指標來表示。焦炭的抗碎強度是指焦炭能抵抗受外來沖擊

7、力而不沿結構的裂紋或缺陷處破碎的能力，用 M40值表示；焦炭的耐磨強度是指焦 炭能抵抗外來摩榛力而不產(chǎn)生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用 M10值表示。焦炭的裂 紋度影響其抗碎強度 M40值，焦炭的孔抱結卞影響耐磨強度 M10值。M40和M10值的測 定方法很多，我國多采用德國米貢轉(zhuǎn)鼓試驗的方法。5、焦炭質(zhì)量的評價1、焦炭中的硫分：硫是生鐵冶煉的有害雜質(zhì)之一，它使生鐵質(zhì)量降低。在煉鋼生鐵中硫含 量大于0.07%即為廢品。由高爐爐料帶入爐內(nèi)的硫有11%來自礦石；3.5%來自石灰石；82.5%來自焦炭，所以焦炭是爐料中硫的主要來源。焦炭硫分的高低直接影響到高爐煉鐵生產(chǎn)。當焦炭硫分大于 1.6%,硫

8、份每增加0.1%,焦炭使用量增加1.8% ,石灰石加入量增加 3.7%,礦石加入量增加 0.3%高爐產(chǎn)量降低1.5 2.0%.冶金焦的含硫量規(guī)定不大于1%,大中型高爐使用的冶金焦含硫量小于0.4 0.7%。2、焦炭中的磷分：煉鐵用的冶金焦含磷量應在0.02 0.03%以下。3、焦炭中的灰分：焦炭的灰分對高爐冶煉的影響是十分顯著的。焦炭灰分增加1%,焦炭用量增加2 2.5%因此，焦炭灰分的降低是十分必要的。4、焦炭中的揮發(fā)分：根據(jù)焦炭的揮發(fā)分含量可判斷焦炭成熟度。如揮發(fā)分大于1.5% ,則表示生焦；揮發(fā)分小于0.50.7%,則表示過火，一般成熟的冶金焦揮發(fā)分為1%左右。5、焦炭中的水分：水分波動

9、會使焦炭計量不準，從而引起爐況波動。此外，焦炭水分提高 會使M04偏高，M10偏低，給轉(zhuǎn)鼓指標帶來誤差。6、焦炭的篩分組成：在高爐冶煉中焦炭的粒度也是很重要的。我國過去對焦炭粒度要求為：對大焦爐(1300-2000平方米)焦炭粒度大于40毫米；中、小高爐焦炭粒度大于 25毫米。 但目前一些鋼廠的試驗表明，焦炭粒度在4025毫米為好。大于 80毫米的焦炭要整粒，使其粒度范圍變化不大。這樣焦炭塊度均一，空隙大，阻力小，爐況運行良好。三、熔劑1、熔劑的作用熔劑在冶煉過程中的主要作用有：1 .使還原出來的鐵與脈石和灰分實現(xiàn)良好分離，并順利從爐缸流出，即渣鐵分離。2 .生成一定數(shù)量和一定物理、化學性能的

10、爐渣，去除有害雜質(zhì)硫，確保生鐵質(zhì)量。2、熔劑的種類根據(jù)礦石中脈石成分的不同，高爐冶煉使用的熔劑，按其性質(zhì)可分為堿性、酸性和中 性三類。1 .堿性熔劑常用的堿性熔劑有石灰石 （CaC03）和白云石（CaCQ MgC0）。2 .酸性熔劑作為酸性熔劑使用的有石英石 （Si0 2）、均熱爐渣（主要成分為2FeQ Si0 2）及含酸性脈石 的貧鐵礦等。3 .中性熔劑tWj鋁原料。如鐵鈕土和粘土頁巖。三、對堿性熔劑的質(zhì)量要求對堿性熔劑的質(zhì)量有如下要求：1. 堿性氧化物（CaO+MgO含量高，酸f氧化物 （Si0 2+A12 03）愈少愈好?；蛉蹌┑挠行?熔劑性愈高愈好。一般要求石灰石中 Ca0的質(zhì)量分數(shù)不

11、低于 50%, Si0 2+Al203的質(zhì)量分數(shù)不超過 3. 5%。熔劑的有效熔劑性是指熔劑按爐渣堿度的要求，除去本身酸性氧化物含量所消耗的堿性氧化物外，剩余部分的堿性氧化物含量?？捎孟率奖硎荆河谐侨埤R勝=口程削士%副一號x %沿注U2巾造當熔劑中與爐渣中 Mg0含量很少時，計算式可簡化為： 有效熔劑性=統(tǒng)q劑-及 x生笆2 .有害雜質(zhì)硫、磷含量要少。石灰石中一般硫的質(zhì)量分數(shù)只有0.01 %0. 08% ,磷的質(zhì)量分數(shù)為 0. 001 %0.03%。3 .較高的機械強度，粒度要均勻，大小適中。適宜的石灰石入爐粒度范圍是：大中型高爐為2050mm小型高爐為1030mm當爐渣黏稠引起爐況失常時，

12、還可短期適量加入螢石（CaF2）,以稀釋爐渣和洗掉爐襯上 的堆積物 四.高爐煉鐵的工藝流程獷石中間鬣斗癥炭肱量4粉獷倉返日“觸懵機二科股粉艷廢氣（招生、SO）等）制煌粉出番北科餅臚原設品戟風機曠出中間茶4麟泥機熱口、型燃控制裝置各種做門.噸水循環(huán)、余熱回收裝霄曲需破車然水班年（除小將'_里 1沖水渣棺沖流臬房一 鑄嬴I【嫌鈿* 粉土配h系緩）泥注,芬七也號均產(chǎn)土咤刀?J !： rp： / / yj f j jj j Ef 1 1S12 Lhl 口勺*二口tjU/ 口仃煉鐵工藝是是將含鐵原料（燒結礦、球團礦或鐵礦）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它輔助原料（石灰石、白云石、鎰礦等）按一定比例裝

13、入高爐，并由熱風爐向高爐內(nèi)鼓入熱風助焦炭燃燒，原料、燃料隨著爐內(nèi)熔煉等過程的進行而下降。在爐料下降和煤氣上升過程中，先后發(fā)生傳熱、還原、熔化、脫炭作用而生成生鐵， 鐵礦石原料中的雜質(zhì)與加入爐內(nèi)的熔劑相結 合而成渣，爐底鐵水間斷地放出裝入鐵水罐， 送往煉鋼廠。同時產(chǎn)生高爐煤氣，爐渣兩種副 產(chǎn)品，高爐渣水淬后全部作為水泥生產(chǎn)原料。煉鐵工藝流程和主要排污節(jié)點見上圖高爐煉鐵原的理煉鐵過程實質(zhì)上是將鐵從其自然形態(tài)一一礦石等含鐵化合物中還原出來的過程。煉鐵方法主要有高爐法、直接還原法、熔融還原法等，其原理是礦石在特定的氣氛中（還 原物質(zhì)CO、H2、C;適宜溫度等）通過物化反應獲取還原后的生鐵。生鐵除了少部

14、分用于 鑄造外，絕大部分是作為煉鋼原料。高爐煉鐵是現(xiàn)代煉鐵的主要方法，鋼鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。 這種方法是由古代豎爐煉鐵發(fā)展、改進而成的。盡管世界各國研究發(fā)展了很多新的煉鐵法，但由于高爐煉鐵技術經(jīng)濟指標良好，工藝簡單，生產(chǎn)量大 ，勞動生產(chǎn)率高，能耗低，這種方法生產(chǎn)的鐵仍占世界鐵總產(chǎn)量 的95 %以上。高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風口吹入經(jīng)預熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的 碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中不還原的雜質(zhì)

15、和石灰石等熔劑結合生成爐 渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂導出，經(jīng)除塵后，作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等 的燃料。高爐的主要組成部分高爐爐殼：爐殼的作用是固定冷卻設備，保證高爐砌體牢固， 密封爐體，有的還承受爐頂載荷、熱應力和內(nèi)部的煤氣壓力，有時要抵抗崩料、坐料甚至可能發(fā)生的煤氣爆炸的突然 沖擊，因此要有足夠的強度。爐喉：高爐本體的最上部分，呈圓筒形。爐喉既是爐料的加入口，也是煤氣的導出口。 它對爐料和煤氣的上部分布起控制和調(diào)節(jié)作用。爐身：高爐鐵礦石間接還原的主要區(qū)域，呈圓錐臺簡稱圓臺形，由上向下逐漸擴大，用以使爐料在遇熱發(fā)生體積膨脹后不致形成料拱，并減小爐料下降阻找力。 爐身角的大小對爐料

16、下降和煤氣流分布有很大影響。爐腰：高爐直徑最大的部位。它使爐身和爐腹得以合理過渡。由于在爐腰部位有爐渣形成，并且粘稠的初成渣會使爐料透氣性惡化，為減小煤氣流的阻力，在渣量大時可適當擴大爐腰直徑，但仍要使它和其他部位尺寸保持合適的比例關系，比值以取上限為宜。爐腰高度對高爐冶煉過程影響不很顯著，一般只在很小范圍內(nèi)變動。爐腹：高爐熔化和造渣的主要區(qū)段，呈倒錐臺形。為適應爐料熔化后體積收縮的特點， 其直徑自上而下逐漸縮小，形成一定的爐腹角。爐腹的存在，使燃燒帶處于合適位置， 有利于氣流均勻分布。爐腹高度隨高爐容積大小而定，但不能過高或過低， 一般為3. 03. 6m。爐腹角一般為7982 ;過大，不利

17、于煤氣流分布；過小，則不利于爐料順行。爐缸：高爐燃料燃燒、渣鐵反應和貯存及排放區(qū)域，呈圓筒形。出鐵口、渣口和風口都 設在爐缸部位，因此它也是承受高溫煤氣及渣鐵物理和化學侵蝕最劇烈的部位，對高爐煤氣的初始分布、熱制度、生鐵質(zhì)量和品種都有極重要的影響。爐底：高爐爐底砌體不僅要承受爐料、渣液及鐵水的靜壓力，而且受到14004600c的高溫、機械和化學侵蝕、其侵蝕程度決定著高爐的一代壽命。只有砌體表面溫度降低到它所接觸的渣鐵凝固溫度，并且表面生成渣皮（或鐵殼），才能阻止其進一步受到侵蝕，所以必需對爐底進行冷卻。通常采用風冷或水冷。目前我國大中型高爐大都采用全碳磚爐底或碳 醇和高鋁磚綜合爐底，大大改善了

18、爐底的散熱能力。爐基：它的作用是將所集中承擔的重量按照地層承載能力均勻地傳給地層，因而其形狀都是向下擴大的。高爐和爐基的總重量常為高爐容積的 1018倍（噸）。爐基不許有不均勻 的下沉，一般爐基的傾斜值不大于 0.1%0. 5%。高爐爐基應有足夠的強度和耐熱能力，使其在各種應力作用下不致產(chǎn)生裂縫。爐基常做成圓形或多邊形，以減少熱應力的不均勻分布。爐襯：高爐爐襯組成高爐的工作空間，并起到減少高爐熱損失、 保護爐殼和其它金屬結構免受熱應力和化學侵蝕的作用。爐襯是用能夠抵抗高溫作用的耐火材料砌筑而成的。爐襯的損壞受多種因素的影響， 各部位工作條件不同，受損壞的機理也不同，因此必須根據(jù)部位、 冷卻和高

19、爐操作等因素，選用不同的耐火材料。爐喉護板：爐喉在爐料頻繁撞擊和高溫的煤氣流沖刷下，工作條件十分惡劣， 維護其圓筒形狀不被破壞是高爐上部調(diào)節(jié)的先決條件。為此，在爐喉設置保護板（鋼磚）。小高爐的爐喉保護板可以用鑄鐵做成開口的匣子形狀；大高爐的爐喉護板則用100150mm厚的鑄鋼做成。爐喉護板主要有塊狀、條狀和變徑幾種形式。變徑爐喉護板還起著調(diào)節(jié)爐料和煤氣 流分布的作用。高爐解體為了在操作技術上能正確處理高爐冶煉中經(jīng)常出現(xiàn)的復雜現(xiàn)象，就要切實了解爐內(nèi)狀 況。在盡量保持高爐的原有生產(chǎn)狀態(tài)下停爐、注水冷卻或充氮冷卻后，對從爐喉的爐料開始一直到爐底的積鐵所進行的細致的解體調(diào)查，稱為高爐解體調(diào)查。它雖不能

20、完全了解高爐生產(chǎn)的動態(tài)情況，但對了解高爐過程、強化高爐冶煉很有參考價值。高爐冷卻裝置高爐爐襯內(nèi)部溫度高達1400C, 一般耐火磚都要軟化和變形。高爐冷卻裝置是為延長醇襯壽命而設置的，用以使爐襯內(nèi)的熱量傳遞出動，并在高爐下部使爐渣在爐襯上冷凝成一層保護性渣皮，按結構不同，高爐冷卻設備大致可分為：外部噴水冷卻、風口渣口冷卻、冷 卻壁和冷卻水箱以及風冷（水冷）爐底等裝置。高爐灰也叫爐塵，系高爐煤氣帶出的爐料粉末。其數(shù)量除了與高爐冶煉強度、爐頂壓力有關外， 還與爐料的性質(zhì)有很大關系。爐料粉末多，帶出的爐塵量就大。目前，每煉一噸鐵約有 10100kg的高爐灰。高爐灰通常含鐵40%左右，并含有較多的碳和堿

21、性氧化物；其主要成分是焦末和礦粉。燒結料中加入部分高爐灰，可節(jié)約熔劑和降低燃料消耗。高爐除塵器用來收集高爐煤氣中所含灰塵的設備。 高爐用除塵器有重力除塵器、離心除塵器、旋風 除塵器、洗滌塔、文氏管、洗氣機、電除塵器、布袋除塵器等。粗?；覊m（6090um）,可用重力除塵器、 離心除塵器及旋風除塵器等除塵； 細?；覊m則需用洗氣機、 電除塵器等除 塵設備。高爐鼓風機高爐最重要的動力設備。它不但直接提供高爐冶煉所需的氧氣，而且提供克服高爐料柱阻力所需的氣體動力?，F(xiàn)代大、中型高爐所用的鼓風機，大多用汽輪機驅(qū)動的離心式鼓風機 和軸流式鼓風機。近年來使用大容量同步電動鼓風機。這種鼓風機耗電雖多，但啟動方便，

22、 易于維修，投資較少。高爐冶煉要求鼓風機能供給一定量的空氣，以保證燃燒一定的碳；其所需風量的大小不僅與爐容成正比，而且與高爐強化程度有關、一般按單位爐容2.12.5m3/min的風量配備。但實際上不少的高爐考慮到生產(chǎn)的發(fā)展，配備的風機能力都大于這一比例高爐煉鐵生產(chǎn)是冶金（鋼鐵）工業(yè)最主要的環(huán)節(jié)。高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn) 過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規(guī)定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使爐喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內(nèi)形成交替分層結構。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。高爐生產(chǎn)是連續(xù)進行的。一代高爐（從開爐到大修停爐

23、為一代）能連續(xù)生產(chǎn)幾年到十幾年。本專題將詳細介紹高爐煉鐵生產(chǎn)的工藝流程，主要工藝設備的工作原理以及控制要求等信息。由于時間的倉促和編輯水平有限，專題中難免出現(xiàn)遺漏或錯誤的地方，歡迎大家補充指正。高爐冶煉目的：將礦石中的鐵元素提取出來，生產(chǎn)出來的主要產(chǎn)品為鐵水。付產(chǎn)品有：水 渣、礦渣棉和高爐煤氣等。高爐冶煉工藝-爐前操作：一、爐前操作的任務1、利用開口機、泥炮、堵渣機等專用設備和各種工具，按規(guī)定的時間分別打開渣、鐵口， 放出渣、鐵，并經(jīng)渣鐵溝分別流人渣、鐵罐內(nèi)，渣鐵出完后封堵渣、鐵口，以保證高爐生產(chǎn) 的連續(xù)進行。2.完成渣、鐵口和各種爐前專用設備的維護工作。3、制作和修補撇渣器、出鐵主溝及渣、鐵

24、溝。4、更換風、渣口等冷卻設備及清理渣鐵運輸線等一系列與出渣出鐵相關的工作。高爐冶煉工藝-高爐基本操作：高爐基本操作制度：高爐爐況穩(wěn)定順行： 一般是指爐內(nèi)的爐料下降與煤氣流上升均勻，爐溫穩(wěn)定充沛，生鐵合格，高產(chǎn)低耗。操作制度：根據(jù)高爐具體條件 （如高爐爐型、設備水平、原料條件、生產(chǎn)計劃及品種指標 要求）制定的高爐操作準則。高爐基本操作制度：裝料制度、送風制度、爐缸熱制度和造渣制度。高爐冶煉主要工藝設備簡介：高爐設備高爐：橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。 用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。 高爐本體自上而下分為爐 喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技 術經(jīng)濟指標良好，工藝 簡單， 生產(chǎn)量大，

25、勞動生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點，故這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的絕大部 分。高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周 的風口吹入經(jīng)預熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料） 中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的 氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，經(jīng)除塵后，作為熱風爐、加熱爐、焦爐、 鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵，還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣。高爐設備高爐熱風爐介紹：熱風爐是為高爐加熱鼓風的設備，

26、是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風溫可以通過提高煤氣熱值、優(yōu)化熱風爐及送風管道結構、預熱煤氣和助燃空氣、改善熱風爐操作等技 術措施來實現(xiàn)。理論研究和生產(chǎn)實踐表明，采用優(yōu)化的熱風爐結構、提高熱風爐熱效率、延 長熱風爐壽命是提高風溫的有效途徑。高爐設備鐵水罐車：鐵水罐車用于運送鐵水，實現(xiàn)鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉(zhuǎn)移或放置在混鐵 爐下，用于高爐或混鐵爐等出鐵。煉鋼煉鋼漢語拼音：li a ng a ng英文：steel making; steel smelting 制造鋼的過程或業(yè)務以及煉鋼設備一、煉鋼的主要任務通過冶煉降低生鐵中的碳、去除有害雜質(zhì)、按鋼的性能要求加入一定量的合金元素、使其成為

27、具有高強度、高韌性和特殊性能要求的鋼。二、煉鋼的原料煉鋼的原料主要是鐵水，另外還有廢鋼和鐵合金2.1 鐵水鐵水一般占轉(zhuǎn)爐裝入量的 70%100%。鐵水的物理熱與化學熱是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的 基本熱源。因此，對入爐鐵水溫度和化學成分必須有一定要求。2.1.1.1 鐵水的溫度鐵水溫度的高低是帶入轉(zhuǎn)爐物理熱多少的標志，鐵水物理熱約占轉(zhuǎn)爐熱收入的50%。我國規(guī)定，入爐鐵水溫度應大于1250 C,以利于轉(zhuǎn)爐的熱行，成渣迅速，減少噴濺。轉(zhuǎn)爐煉鋼時入爐鐵水的溫度還要相對穩(wěn)定，如果相鄰幾爐的鐵水入爐溫度有大幅的變 化，就需要在爐與爐之間對廢鋼比作較大的調(diào)整，這對生產(chǎn)管理和冶煉操作都會帶來不利影響。2.1.1.2

28、 鐵水的化學成分氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐能夠?qū)⒏鞣N成分的鐵水冶煉成鋼，但鐵水中各元素的含量適當和穩(wěn)定，才能保證轉(zhuǎn)爐的正常冶煉和獲得良好的技術經(jīng)濟指標，因此力求提供成分適當并穩(wěn)定的鐵水。表1-1是國家標準規(guī)定的煉鋼用生鐵化學成分，表1-2是我國一些鋼廠用鐵水成分。表1-3是國外一些廠家用鐵水平均成分表1-1煉鋼用生鐵化學成分標準(GB717 82)鐵種煉 鋼 用 生 鐵鐵 號牌號煉04煉08煉10代號L04L08L10化學成分/%C>3.50Si< 0.45>0.450.85>0.85 1.25Mn一組<0.30二組>0.300.50二組>0.50P一級<0.

29、15二級>0.150.25三級>0.250.40S特類<0.02一類>0.020.03二類>0.030.05三類>0.050.07表1-2我國一些鋼廠用鐵水成分廠 家化學成分 3 /%入爐溫度/cSiMnPSV首 鋼0.20 0.400.40 0.50< 0.10<0.0501310鞍鋼三煉0.520.45(<0.10)0.013(>1250)武鋼二煉0.67<0.30<0.0150.02412201310包 鋼0.721.730.5800.047>1200攀 鋼0.0640.0520.0500.323寶 鋼0.40

30、 0.80>0.40<0.120< 0.040為廠家規(guī)定值。表1-3國外一些廠家用鐵水平均成分國家或廠名化 學成分3 /%SiMnPS美國0.80 1.200.60 1.00< 0.15< 0.030日本大分廠0.55 0.600.0970.1050.020 0.023英國托爾伯特廠0.650.75<0.150.030聯(lián)邦德國布魯豪克森廠0.580.710.2 0.30.0233鐵水除渣鐵水帶來的高爐渣中 SiO2含量較高，若隨鐵水進入轉(zhuǎn)爐會導致石灰消耗量增多，渣量 增大，噴濺加劇，損壞爐襯，降低金屬收得率，損失熱量等。為此鐵水在入轉(zhuǎn)爐之前應扒渣。 鐵水帶渣

31、量要求低于 0.50%。1.1 .2鐵水預處理鐵水預處理是指鐵水在兌入煉鋼爐之前，為去除或提取某種成分而進行的處理過程。例如對鐵水的爐外脫 S、脫P和脫Si,即三脫技術就屬于鐵水預處理的一種。鐵水進行三脫可以改善煉鋼主原料的狀況，實現(xiàn)少渣或無渣操作， 簡化煉鋼操作工藝， 以經(jīng)濟有效地生產(chǎn)低P、S優(yōu)質(zhì)鋼。1.2 廢鋼廢鋼是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的主原料之一，是冷卻效果穩(wěn)定的冷卻劑。通常占裝入量的30%以下。適當?shù)卦黾訌U鋼比，可以降低轉(zhuǎn)爐鋼消耗和成本。廢鋼按來源可分類如下：本廠廢鋼 廢鋼，返回料（廢鋼錠、軋鋼切頭等）加收料（加工廢料、報廢設備等 ）'加工工業(yè)的廢料（機械、造船、汽車等行 業(yè)的廢鋼

32、、車削等） 鋼鐵制品報廢件（船舶、車輛、機械設備、土建材料等）廢鋼質(zhì)量對轉(zhuǎn)爐冶煉技術經(jīng)濟指標有明顯影響,從合理使用和冶煉工藝出發(fā)， 對廢鋼的要求是：（1）不同性質(zhì)廢鋼應分類存放，以避免貴重合金元素損失或造成熔煉廢品；（2）廢鋼入爐前應仔細檢查，嚴防混入封閉器皿、爆炸物和毒品；嚴防混入易殘留于鋼 水中的某些元素如鉛、鋅等有色金屬（鉛比重大，能夠沉入磚縫危害爐底）；（3）廢鋼應清潔干燥，盡量避免帶入泥土沙石、耐火材料和爐渣等雜質(zhì)；（4）廢鋼應具有合適的外形尺寸和單重。輕薄料應打包或壓塊使用，以保證廢鋼密度； 重廢鋼應能順利裝爐并且不撞傷爐襯，必須保證廢鋼在吹煉期全部熔化。如使用大型廢鋼， 則在整個

33、吹煉過程中不會全部熔化，這是造成出鋼量波動和爐內(nèi)溫度與成分不均勻的原因。 在裝入大型廢鋼時，對爐體襯磚有很大的沖擊力，會降低轉(zhuǎn)爐裝料側(cè)的使用壽命。大量使用 輕型廢鋼時，會使廢鋼覆蓋住熔池液面，而不易開氧點火（推遲著火時間）。重型廢鋼需破碎加工合乎要求再入轉(zhuǎn)爐。各廠家可根據(jù)自己的生產(chǎn)情況對入爐廢鋼外形尺寸、單重做出具體規(guī)定。如首鋼30t轉(zhuǎn)爐規(guī)定廢鋼最大邊長不大于 500mm,最大面積不大于 0.21m2,最大單 重小于200kg;再如寶鋼300t轉(zhuǎn)爐規(guī)定入爐廢鋼最大邊長不大于 2000mm,最大單重為2.0t左右。1.3 鐵合金吹煉終點脫除鋼中多余的氧，并調(diào)整成分達到鋼種規(guī)格，需加入鐵合金以脫氧

34、合金化。鐵合金品種多，原料來源廣，生產(chǎn)方法多樣。但都是用碳或其它金屬作還原劑，從礦石中還原金屬。其主要生產(chǎn)方法有高爐法、電熱法、電硅熱法和金屬熱法等。多數(shù)鐵含金是用電能在礦熱爐中生產(chǎn)，有的還要用金屬作還原劑，所以生產(chǎn)成本較高。氧氣轉(zhuǎn)爐使用鐵合金時有如下要求：1）使用塊狀鐵合金時，塊度應合適，以控制在1050毫米為宜，這有利于減少燒損和保證鋼的成分均勻。2）在保證鋼質(zhì)量的前提下，選用適當牌號鐵合金，以降低鋼的成本。3）鐵合金使用前要經(jīng)過烘烤（特別是對含氫量要求嚴格的鋼），以減少帶入鋼中的氣體。對熔點較低和易氧化的合金，如鈕鐵、鈦鐵、硼鐵和稀土金屬等可在低溫（473K）下烘烤。熔點高和不易氧化的合

35、金，如硅鐵、銘鐵、鎰鐵等應在高溫（1073K）下烘烤。4）鐵合金成分應符合技術標準規(guī)定，以避免煉鋼操作失誤。如硅鐵中的含鋁、鈣量，沸騰鋼脫氧用錳鐵的含硅量，都直接影響鋼水的脫氧程度。轉(zhuǎn)爐常用的合金有FeMn、FeSi、MnSi 合金、CaSi 合金、鋁、FeA1 、鈣系復合脫氧劑等。其化學成分及質(zhì)量均應符合國家標準規(guī)定。現(xiàn)將常用鐵合金成分與用途列于表 1-9。表 1 9 各種鐵合金的主要成分與用途至成分%CMnSiPsCrVTiMo1B其它中碳恬鐵Mm<Mn2<1.0<1>5>78>75<2.042.5<0.3<0.3<0.02<0.02高碳密鐵Mn3Mfi4<7<7>76>70<2.5<3.0<0.33<0>38<0>03<0.03硅 鐵Si75<0>572-80<0.04&