
高炉炼铁工艺流程
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2023年2月20日发(作者:路桩)高炉炼铁生产工艺流程简介
[导读]:高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过
程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉,并使炉喉料面保持一
定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,聚
集在炉缸中,定期从铁口、渣口放出。高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)
能连续生产几年到十几年。本专题将详细介绍高炉炼铁生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及
控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限,专题中难免出现遗漏或错误的地方,欢迎大家补充
指正。
高炉冶炼目的:将矿石中的铁元素提取出来,生产出来的主要产品为铁水。付产品有:水渣、矿渣
棉和高炉煤气等。
高炉冶炼原理简介:
高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。生产时,
从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦
炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉
中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁
矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。
铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口
分别排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出
的部分煤气发电。
高炉冶炼工艺流程简图:
[高炉工艺]高炉冶炼过程:
高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由
炉顶装料装置分批送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿
石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,聚集在炉缸中,定期从铁口、渣口放出。
提高加热炉煤气热值是有效的技术措施
燃烧理论和生产实践已证实,提高煤气热值是提高风温的有效措施。而目前国内钢铁企业高热值煤
气燃料缺乏是高风温的主要制约因素之一。为实现高风温,钢铁企业应采取了以下针对性技术措施:
一是采用煤气、助燃空气低温双预热技术。该技术利用助燃空气和煤气通过热管换热器对热风炉进
行预热,当预热温度达到200℃时,可以提高热风炉的理论燃烧温度和拱顶温度。首钢3号高炉采用煤
气、助燃空气双预热技术以后,风温提高了50℃~70℃。
二是采用高炉煤气低温预热及助燃空气高温预热技术。利用热风炉烟气余热,通过分离式热管换热
器将热风炉用高炉煤气预热到200℃~250℃;利用助燃空气预热炉将助燃空气预热到600℃以上。首钢
采用了此类技术,但由于大型高炉煤气清洗系统处理能力不足,造成煤气温度高、饱和水和机械水含量
高,使煤气热值严重降低。他们随后在煤气管道上配置了旋流脱水装置,降低了煤气含水量。实测表明
这项技术的实施,可提高风温15℃~20℃。
三是采用高炉煤气干法除尘技术。采用高炉煤气干法除尘,可显著减少高炉煤气中的含水量。在同
等条件下,高炉煤气热值可提高约200千焦/立方米。
近年来,我国高炉风温水平虽有显著的提高,但与国际先进水平相比还有较大差距,要真正达到12
50℃以上的高风温仍需要继续努力。同时,我国热风炉结构形式向多样化发展,内燃式、外燃式和顶燃
式多种结构的热风炉同时并存,并通过技术引进和消化吸收,使我国热风炉装备技术水平有了显著提高。
结合国内钢铁企业的实情,开发新型高风温热风炉技术,高效利用低热值高炉煤气实现高风温仍然是炼
铁工作者今后研究的重点。