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1、钢铁厂的组成,1.钢铁厂： 包括炼铁、炼钢、轧钢三个车间。 2.钢铁联合企业： 炼铁、炼钢、轧钢三个车间再加上矿石准备车间和焦化车间，这个工厂就称为钢铁联合企业。 3.钢铁加工厂： 只有炼钢和轧钢车间组成的工厂叫做钢铁加工厂。,高炉冶炼的概念： 高炉炼铁是用还原剂（焦炭、煤等）在高温下将铁矿石或含铁原料还原成液态生铁的过程。,高炉生产的主要工艺流程,1）供料 2）上料 3）装料 4）冶炼 5）产品处理,高炉车间主要设备,（1）供料设备。如贮矿槽，焦仓，称量车等。 （2）上料设备。主要包括料车，斜桥和卷扬机（或皮带上料机）。 （3）装料设备。主要包括旋转布料器等高压操作，还有均压阀等。 （4）辅
2、助设备。主要包括出铁口机，高炉泥炮，渣铁处理设备，煤气除尘系统，送风系统、喷煤设备。 （5）冶炼设备。高炉,高炉设备的要求,（1）满足生产工艺的要求。 （2）要有高度的可靠性。必须安全可靠，动作灵活准确，有足够的强度，刚度和稳定性等。 （3）长寿命并易于维修 寿命：从开炉到大修或两次大修之间的工作日，一般高炉寿命为78年，个别高达20年（15年左右）,（4）结构简单，易于实现自动化。提高产量和质量，改善劳动条件和安全生产。 （5）设备要定型化和标准化。易于设计和更换。,高炉冶炼的主要技术经济指标,1. 高炉有效容积利用系数（） 高炉有效容积(Vu)：指大钟落下时其底边平面至出铁口中心线之间的炉
3、内容积。 高炉有效容积利用系数：指在规定的工作时间内，每米3有效容积平均每昼夜（日）生产的合格铁水的吨数。说明了技术操作及管理水平。 （单位：吨/米3.日）,=P/ Vu P 是高炉日产生铁量， 利用系数越高，则高炉日产铁越多，高炉生产率越高。我国重点企业利用系数约1.82.0，高的达到2.5以上.,2. 入炉焦比（K）、综合焦比（K综） 焦比是指每吨生铁消耗的干焦（或综合焦炭）的千克数 （1）入炉焦比（净焦比）：指吨铁实际消耗的焦炭数量，不包括喷吹的各种辅助燃料。 K = Q / P Q 指高炉一昼夜消耗的入炉干焦量 （2）综合焦比：生产每吨生铁所消耗的干焦数量以及各种辅助燃料折算为干焦量的
4、总和。,3. 煤比和油比 煤比/油比是指每吨生铁喷吹消耗的煤/油的千克数,4 生铁合格率 生铁化学成分符合国家标准的总量占生铁总产量的百分数。它是衡量产品质量的标准。,5 衡量辅助燃料喷吹作业的指标 （1）喷吹率 喷吹燃料占总燃料消耗的百分数（ （2）置换比（R） R=(K0- K1 + K)/M 式中 R喷吹的辅助燃料的置换比； K0未喷吹辅助燃料前的平均实际焦比； K1 喷吹辅助燃料后的平均焦比； K其它各种因素对实际焦比的影响的代数和 M喷吹的辅助燃料的量,6 冶炼强度（I）与综合冶炼强度（I综） （1）冶炼强度：即每立方米高炉有效容积每昼夜（日）燃烧的干焦量，表示冶炼过程强化的程度。I
5、=Q/Vu （2）综合冶炼强度：除干焦外，还考虑是否有喷吹的其它类型的辅助燃料。 (3)、K和I之间存在如下关系： 在无喷吹的辅助燃料时 = I/k 有喷吹燃料时 = I综/K综,7焦炭负荷 每批炉料中矿石总量与每批炉料中焦炭总量之比，用以估计配料情况和燃料利用水平，也是用配料调节高炉热状态时的主要参数。 一批炉料是指大钟打开放入高炉的料，其中矿石重量称为矿石批重，焦炭重量称为焦炭批重。,8.休风率 指休风时间占规定作业时间（日历实数、扣除计划检修时间）的百分数。反映高炉操作及设备维护水平。降低休风率是高炉增产节焦的重要途径。 作业率休风率100,9.炉龄(高炉一代寿命） 两代高炉大修之间高炉
6、实际运行的时间，即不计计划中进行的中小修而造成的休风以及封炉时间 10. 生铁成本 生产每吨合格生铁所需原料、燃料、材料、动力人工等费用的总合，元/吨,高炉产品,普通高炉的产品是 生铁 副产品是炉渣、煤气和一定量的炉尘,1. 生铁 生铁是铁与碳及其它一些元素的合金。一般生铁含铁94左右，碳2.54.5。其余为硅、锰、硫等少量元素。生铁质硬而脆，缺乏韧性，机械及加工性能不好。,2.生铁种类按用途可分为三种 1 炼钢生铁：作为平炉、转炉热装炼钢的原料。一般含i 0.6 1.6%，S0.07%。约占生铁产量的8090。 2 铸造生铁：也叫灰口铁，其铸造及切削加工性能良好。用于铸件生产。其特点是含i
7、较高，在1.25 4.25%之间。 3 特殊生铁：如锰铁、硅铁、锰铁（含Mn 1025）等，为高炉冶炼的铁合金，用作炼钢脱氧剂。要求含P、S尽量低。它仅占生铁产量的13。,3. 炉渣 矿石的脉石和熔剂、燃料灰分等熔化后组成炉渣，其主要成分为： CaO 、SiO2 、 Al2O3 、 MgO 、 及少量的MnO、FeO及CaS等。 渣比：每吨生铁的产渣量。随着入炉原料品位的高低及焦比及焦炭灰分的多少而差异很大，我国大型高炉的渣量在300600Kg之间。 一般炉渣出炉温度为14001500，热含量16801900KJ/Kg,4.高炉煤气 高炉煤气化学成分为CO , CO2 , H2, N2, 及少
8、量CH4。高炉冶炼每吨普通生铁所产生的煤气量随焦比水平的差异及鼓风含氧量的不同差别很大，低者只有1600m3/t，高者可超过3500 m3/t。煤气成分差异很大，先进的高炉煤气的化学能得到充分利用，其 co( = CO2%/CO2%+CO% )可超过50，即煤气中CO%可低于21， CO2%比之稍高。,5.炉尘 它是随高炉煤气逸出的细粒炉料，经除尘处理与煤气分离。炉尘含铁、碳、氧化钙等有用物质，吨铁产炉尘量约10150 kg.,炼铁原料 炼铁主要原料铁矿石 辅助原料熔剂 燃料焦碳,铁矿石分类及主要特性 磁铁矿：主要含铁矿物为Fe3O4, FeO 31%,Fe2O3 69% ，理论含铁量72.4
9、%。具有强磁性，难于还原，含S,P较高，脉石主要为石英、硅酸盐和碳酸盐。 赤铁矿：主要含铁矿物为Fe2O3，理论含铁量为70%。弱磁性，较易还原，含S,P较低，脉石多为石英和硅酸盐。,褐铁矿：主要含铁矿物为含结晶水的氧化铁，mFe2O3nH2O，理论含铁量为55.266.1%，无磁性，还原性好，含S,P,As较高，脉石主要为砂质粘土和石英。 菱铁矿：主要含铁矿物化学式为FeCO3，理论含铁量为48.2%，无磁性脉石中含碱性氧化物，还原性较好。,铁矿石质量评价 1. 品位：即铁矿石含铁量，以TFe表示,高，有利于增产节焦 .脉石成分与数量：矿石中伴生的无用杂质。含量越低，矿石越富，其主要成分为S
10、iO2,CaO,MgO,Al2O3,CaF等。 3.有害杂质：如S, P, Pb, Zn, Cu, As等 4.有益元素：如Mn, Cr, Co, Ni, V, Ti, Nb，La等,5. 还原性：指矿石中所含铁氧化物与气体还原剂之间进行反应的能力。高，有利。 . 软熔性：指矿石的软化熔滴性，要求荷重软化点高且熔滴性好。 . 机械强度：耐冲击、挤压、摩擦的强弱程度，高，有利 .粒度：影响透气性和还原性，要适中、均匀。 空隙度：愈大愈好。,辅助原料 熔剂 1.熔剂的作用：使还原出的液态生铁与矿石中的脉石和灰分实现良好的分离，并使液态铁具有良好的流动性。 .分类： 碱性熔剂：石灰石，白云石。普遍使
11、用 中性溶剂：高铝质熔剂，用于调整炉渣流动性。很少使用 碱性熔剂：硅石，很少使用,.对碱性熔剂质量的要求 ）碱性氧化物（CaO, MgO）含量高 ）有还杂质(S, P)少 ）有较高的机械强度和适宜的粒度,1.5.2.2 其它含铁原料 高炉炉尘 氧气转炉炉尘 电炉烟灰尘 轧钢皮 铁屑料 钢渣,1.5.3 燃料 一、焦碳 作用：发热剂 还原剂 高炉料柱骨架,品质要求: 1) 固定碳含量高，灰分低 2) 硫、磷等有害杂质少（S含量0.51.0%） 3）挥发分含量适中（0.71.2%） 4）水分少而稳定（26%） 5）机械强度高，粉末少 (转鼓指数：抗碎强度 M4060%, 耐磨指数 M109% ）
12、6）粒度大小适宜且均匀（1560mm） 7）合适的气孔度，4553%,二、 其他燃料 煤 型焦 喷吹燃料,提高高炉生产经济技术指标的途径 精料具体概括为:“高、稳、熟、小、匀、净、少” 高压操作 综合鼓风 高风温 电子计算机的控制 高炉大型化,高炉冶炼特点 (1)高炉冶炼是在炉料与煤气流逆向运动过程中完成各种错综复杂的化学反应和物理变化的，炉内主要是还原性气氛。 (2)高炉是密闭的容器，除装料、出铁、出渣及煤气外，操作人员无法直接观察到反应过程的状况。只能凭借仪器仪表间接观察炉内状况。 (3)高炉是连续的、大规模的高温生产过程，机械化和自动化水平较高。,高炉基本的操作制度 1、装料制度 2、送风制度 3、热制度 4、渣铁制度,皮带装料,送风系统主要设备热风炉,送风系统主要设备吹管,
