高炉炼铁生产范文（精选12篇）
高炉炼铁生产 第1篇
1 理论体系突出专业性
《高炉炼铁生产》的理论部分教学的核心内容主要包括高炉炼铁及铁矿粉造块两方面。第一, 高炉炼铁重难点在于冶金过程的物理化学反应、热工基础、高炉炼铁流程、生产设备等内容, 而这些知识的学习需要有基础数学理论、机械制图技能、力学、电子技术、计算机实操等做辅助, 在实际的理论体系构建中要将这些与核心内容进行整合, 而且要突出其专业性和实际应用性, 为学生今后岗位操作做铺垫。第二, 以铁矿粉造块理论与实践为核心的课程模块, 除了最基本的物理化学原理和冶金炉热理论外, 更需要注重对炼铁原料、烧结所需设备的教学, 并突出矿岩专业优势, 为冶金专业做好专业服务, 不断拓宽学生的知识广度, 提升其综合素质。另外, 还可以给学生提供与专业相关的选修课程, 主次分明, 比如《耐火材料》《铸造工艺》《冶金炼铁环保》, 既能增加学生学习兴趣, 还能彰显冶金专业特色。
另外, 该课程理论体系的构建是为学生的实践打基础, 因此, 理论知识一定要“够用”, 但是要杜绝内容交叉过度和内容不完善这两种极端。所以教师要鼓励学生通过自我学习的方式, 阅读相关的专业课程书籍或者期刊文献, 制定出个性化的学习计划, 不断提升自身的专业素质水平, 通过课外知识的填充让自身知识体系更加完善。
2 强化实践教学体系构建
首先, 应当重视实践教学课程设置, 逐步增加实践课程课时, 这样才能强化学生的实践动手能力。比如某高校在对《高炉炼铁生产》课程进行改革后, 将原有的实践课增加了一半, 使得实践教学课程总量达到该专业课程教学比例的40%, 符合我国对工科专业实践教学的要求。改革实施以来, 学生对实践课兴趣更浓了, 而且能够将所学知识应用到实际生产中, 学生也比较有成就感。实践教学环节的增加有助于学生深化现有的专业知识, 在与实践实训相结合的环境下, 其综合素质水平和岗位操作水平更强, 促进了应用型人才的培养。
其次, 提升岗位实践所需的基础性技能操作训练度。对于冶金专业学生来讲, 基础技能应当涉及计算机操作与应用、数学建模、实验技能、金属加工、机械设计与制图等。每一个基础操作技能对于学生专业综合技能来讲都是十分重要的, 在课程设置时应当确保各类课程设置均衡、协调、统一, 能够将相关的知识与《高炉炼铁生产》教学联系在一起。
最后是对冶金专业学生毕业设计的改革。现阶段很多大学生的毕业设计都是通过搜索相关文献, 过分借鉴甚至抄袭而做出来的, 毕业设计质量普遍不高。一些高校也会让学生选择将高炉炼铁相关工艺模拟作为论文设计思路, 结果造成了学生毕业设计同质化, 没有创新和特点。笔者认为, 毕业设计可以分为两个层面, 即对烧结团的毕业设计与最后的毕业设计大论文。这样一来, 学生能够对《高炉炼铁生产》课程两个核心部分都做出总结和提炼, 加上自己的设计思路, 做出符合生产实际的毕业设计, 提升了学生对知识的综合运用能力, 也有助于为解决生产实际问题提供新的思路。
3 依托实习基地培养学生学习自主能力
一方面, 各高校应当积极开展与专业相关企业的合作, 通过校企合作共同育人。高校领导应当对校外实习基地进行多次实地走访和考察, 并选出专业对口、环境安全、与学校人才培养理念相符的优质合作企业, 并循序渐进地通过岗位参观、见习、顶岗实习或工学结合等方式, 给冶金类专业学生提供真实的生产学习环境, 并积极融入相关的岗位教学课程, 通过情景教学、师傅带徒弟等方式, 为学生创造较为合适的工程训练环境。比如某大专院校已经与当地钢铁公司开展了多年的合作, 建立了良好的伙伴关系, 而且仍在不断开发更优质的企业来作为卫生产学结合的实习基地, 不断提升学生的专业水平, 理论与实践相结合, 使得学生学以致用, 提高了其动手能力和独立自主处理问题的能力。而且将校外实习作为专业教学计划的一个重要部分, 与企业相关工程师共同研发专业教材, 制定学生实习期间的教学大纲和考核标准, 实现了冶金专业的应用性改革, 拓宽了高校的人才培养和课程改革思路。
另一方面, 高校还应当邀请经验丰富的实习基地工程师来校通过讲座或者培训的方式, 与学生进行面对面的交流与分享, 尤其是给学生们讲解实际高炉钢铁生产过程中宝贵的生产经验, 引导学生注重实践操作技能的提升, 使学生不断学习相关的专业知识, 并主动思考, 再结合在实习期间所遇到的问题, 提升自身分析和处理问题的能力。另外, 应当在每一个学期选派优秀教师到钢铁公司生产一线挂职锻炼和学习, 并总结企业中的问题和经验, 发挥教师的引导性, 使专业教师在课程教学时能够更具针对性, 而且也能够潜移默化地培养学生踏实肯干和服务一线的意识, 并为其今后职业发展做出合理规划, 帮助学生在未来的工作实践中获得更好的发展。
4 结语
《高炉炼铁生产》教学改革并非一朝一夕可以完成的, 其还有很长的路需要走, 需要教师和学校, 甚至社会的不断努力与探索。因此, 教师要深入到工作的第一线, 从中获取具有实践性、指导性的经验和理论知识, 将其纳入到课程改革方案中来, 从而提升教学质量和效率, 制订出具有实用性的课程教改方案, 让学生能够更好地适应社会的需要, 更好地满足企业发展和建设的需要。
参考文献
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现代冶金生产中的高炉炼铁 第2篇
其中包括热制度，造渣制度，送风制度和装料制度等等一系列的操作制度。
所有这些对于炼铁生产中的没气流分布，炉料运动，产品质量都有着重要的影响。
同时也是生产顺利进行的主要保证。
【关键词】高炉炼铁;规章制度;工艺流程
1高炉炼铁几个重要制度
（1）在高炉炼铁的所有规章制度中，送风调节制度最为关键，是决定着生产的首位操作制度，也是保证高炉炉缸内煤气流分布的关键所在。
（2）对于炉料的则是由装料制度负责管理。
包括装料的顺序，料线的分布和炉料在炉缸内的运动情况。
是维持高炉生产顺利进行的重要保证。
（3）选择合理的操作制度，应以下部调节为基础，上下部调节相结合。
下部调节是选择合适的风口面积和长度，保持适当的鼓风动能，使初始煤气流分布合理，使炉缸工作均匀活跃;上部调节，炉料在炉喉处达到合理分布，使整个高炉煤气流分布合理，高炉冶炼才能稳定顺利进行。
（4）正常冶炼情况下，提高冶炼强度，下部调节一般用扩大风口面积，上部调节一般用扩大批重及调整装料顺序或角度。
（5）在上下部的调节过程中，还要考虑炉容、炉型、冶炼条件及炉料等因素，各基本操作制度只有做到有机配合，高炉冶炼才能顺利进行。
2冶炼制度的调整
（1）正常操作时冶炼制度各参数应在灵敏可调的范围内选择，不得处于极限状态。
（2）在调节方法上，一般先进行下部调节，其后为上部调节。
特殊情况可同时采用上下部调节手段。
（3）恢复炉况，首先恢复风量，控制风量与风压对应关系，相应恢复风温和喷吹燃料，最后再调整装料制度。
（4）长期不顺的高炉，风量与风压不对应，采用上部调节无效时，应果断采取缩小风口面积，或临时堵部分风口。
（5）炉墙侵蚀严重、冷却设备大量破损的高炉，不宜采取任何强化措施，应适当降低炉顶压力和冶炼强度。
（6）炉缸周边温度或水温差高的高炉，应及早采用含TiO2炉料护炉，并适当缩小风口面积，或临时堵部分风口，必要时可改炼铸造生铁。
（7）矮胖多风口的高炉，适于提高冶炼强度，维持较高的风速或鼓风动能和加重边缘的装料制度。
（8）原燃料条件好的高炉，适宜强化冶炼，可维持较高的冶炼强度。
反之则相反。
3热风炉热工作原理
3。1直接式高净化热风炉
就是采用燃料直接燃烧，经高净化处理形成热风，而和物料直接接触加热干燥或烘烤。
该种方法燃料的消耗量约比用蒸汽式或其他间接加热器减少一半左右。
因此，在不影响烘干产品品质的情况下，完全可以使用直接式高净化热风。
燃料可分为：
①固体燃料，如煤、焦炭。
②液体燃料，如柴油、重油
③气体燃料，如煤气、天然气、液体气。
燃料经燃烧反应后得到的高温燃烧气体进一步与外界空气接触，混合到某一温度后直接进入干燥室或烘烤房，与被干燥物料相接触，加热、蒸发水分，从而获得干燥产品。
为了利用这些燃料的燃烧反应热，必须增设一套燃料燃烧装置。
如：燃煤燃烧器、燃油燃烧器、煤气烧嘴等。
3。2间接式热风炉
主要适用于被干燥物料不允许被污染，或应用于温度较低的热敏性物料干燥。
如：奶粉、制药、合成树脂、精细化工等。
此种加热装置，即是将蒸气、导热油、烟道气等做载体，通过多种形式的热交换器来加热空气。
间接式热风炉的最本质问题就是热交换。
热交换面积越大，热转换率越高，热风炉的节能效果越好，炉体及换热器的`寿命越长。
反之，热交换面积的大小也可以从烟气温度上加以识别。
烟温越低，热转换率越高，热交换面积就越大。
4影响热风温度的因素
影响热风炉送风温度的因素主要有两个：燃料发热量大小和热风量大小。
前者很简单，燃料发热量大，热风温度就应该高，但这还要考虑热风炉效率（换热率）。
同样的燃料燃烧，效率高的炉会转换出更多的热量，就会有更高的风温;后者是因为热风炉送热量=送风温度x送风量x系数，送热量一定，较小的送风量会得到较高的送风温度。
反之，如果送风量不变，加大燃烧室容量，提高总热量，会使热风温度相应提高，我们的高温型热风炉就是以这个原理设计的。
此外，也可以以高温热风混入一定量的常温空气调节最终输出温度
4。1拱顶温度
限制拱顶温度的因素：①耐火材料理化性能。
实际拱顶温度控制在比拱顶耐火砖平均荷重软化点低l00℃左右（也有按拱顶耐火材料最低荷重软化温度低40～50℃控制）。
②煤气含尘量。
不同含尘量允许的拱顶温度不同。
③燃烧产物中腐蚀性介质。
为避免发生拱顶钢板的晶间应力腐蚀，必须将拱顶温度控制在不超过l400℃或采取防止晶间应力腐蚀的措施。
4。2废气温度
允许的废气温度范围：大型高炉废气温度不超过350～400℃，小型高炉不得超过400～450℃。
废气温度与热风温度的关系：提高废气温度可以增加热风温度。
在废气温度为200～400℃范围内，每提高废气温度100℃约可提高风温40℃。
影响废气温度的因素：单位时间燃烧煤气量、燃烧时间、蓄热面积。
4。3热风炉工作周期
热风炉一个工作周期：燃烧、送风、换炉三个过程自始至终所需的时间。
送风时间与热风温度的关系：随着送风时间的延长，风温逐渐降低。
合适的工作周期：合适的送风时间最终取决于保证热风炉获得足够的温度水平（表现为拱顶温度）和蓄热量（表现为废气温度）所必要的燃烧时间。
4。4蓄热面积与格子砖重量
当格子砖重量相同并采用相同工作制度时，蓄热面积大的供热能力大。
格子砖重量大，周期风温降小，利于保持较高风温
单位风量的格子砖重量增大时，热风炉送风期拱顶温度降减少，即能提高风温水平。
单位风量的格子砖重量相同时，蓄热面积大的拱顶温度降小。
5热风炉的操作
5。1热风炉的燃烧制度
热风炉的燃烧制度的种类：固定煤气量，调节空气量;固定空气量，调节煤气量;空气量、煤气量都不固定。
燃烧制度的选择的原则：（1）结合热风炉设备的具体情况，充分发挥助燃风机、煤气管网的能力;（2）在允许范围内最大限度地增加热风炉的蓄热量;
（3）燃烧完全、热损少，效率高，降低能耗。
较优的燃烧制度：固定煤气量调节空气量的快速烧炉法。
合理燃烧的判断方法：热风炉操作主要以废气分析法进行控制燃烧;（4）火焰观察法。
采用金属套筒燃烧器时，操作人员可观察燃烧器火焰颜色来判断燃烧情况。
5。2热风炉检修安全
（1）检修热风炉时，应用盲板或其他可靠的切断装置防止煤气从邻近煤气管道窜入，并严格执行操作牌制度;煤气防护人员应在现场监护。
（2）进行热风炉内部检修、清理时，应遵守下列规定;
1）煤气管道应用盲板隔绝，除烟道阀门外的所有阀门应关死，并切断阀门电源;
2）炉内应通风良好，一氧化碳浓度应在24ppm以下，含氧量应在18%～21%（体积浓度）之间，每2h应分析一次气体成分。
3）修补热风炉隔墙时，应用钢材支撑好隔棚，防止上部砖脱落。
浅谈炼铁高炉的组成及炼铁技术 第3篇
高炉作为主要的炼铁设备，也是我国目前炼铁的主要方式之一。其具有一次性产出生铁量大，生产效率高，生产成本低，设备使用寿命较长等优点，一般的高炉都可以使用10年以上。虽然伴随着科学技术的进一步发展，出现了直接还原、熔融技术还原等冶炼的新技术，但是在冶金行业中高炉炼铁的主导地位依然没有发生改变。目前，高炉炼铁技术也在逐渐的完善，推动高炉大型化、自动化和高效化的发展。
一、钢铁厂高炉生产现状
现代钢铁企业中的高炉正朝着大型化和自动化的方向发展，据不完全统计，目前全球已有十几座大于5000立方米容积的高炉在生产。在我国，也已有大于4000立方米的高炉投入了生产，可以达到日产生铁数万吨，不过其消耗的原材料也是巨大的，每日需消耗铁矿石3万吨，煤炭等燃料6千吨左右。每天的原料、燃料和产品输出可以达到上万吨，此外还有水电等能源的大量消耗，由此可见高炉炼铁的生产规模是非常大的。另一方面，高炉操作系统也引进了先进的自动化系统，运用计算机、网络技术、一些精密的控制仪器等组成了一套完整的高炉自动化控制系统，这也是我国高炉以后主要的研究发展方向。
二、高炉的组成
一般一个完整的高炉由炉壳、炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸、炉底、炉基、炉衬、炉喉护板组成，下面主要介绍一下高炉各组成部分的主要用途。
①炉壳，指的是高炉最外边的一层，它的功能是稳固高炉砌，保护炉体不至于外漏。炉顶荷载和热应力以及内部煤气压力都是由炉壳承载的。同时高炉炼铁中容易产生崩料、坐料等其他气体的爆炸，这时候就需要发挥炉壳的抵抗作用了，因此高炉炉壳对强度的要求也比较高。
②炉身，高炉铁矿石主要是在炉身这一区域进行间接还原的。造型类似圆锥台，从上到下逐渐变大，以防止炉料预热后体积发生膨胀形成料拱，同时还可以减小炉料下降的阻力。
高炉炼铁中煤气流的分布和炉料下降都会受到炉身角大小的影响。
③炉喉，高炉本体最上面的部分就是炉喉。型似圆筒，炼铁原料都是从炉喉加进去的，煤气也是从炉喉排出去的。它的两大功能就是控制调节炉料以及煤气上部分的分布。
④炉喉护板，其指的就是炉喉的保护板。炉喉长期在恶劣的环境下工作，受到炉料的撞击和煤气流的冲刷，为了防止炉喉发生变形而影响高炉的生产，一般在炉喉位置设置几块保护板，保护板一般是由钢砖来充当。
⑤炉腰，高炉直径最大的地方，它连接着炉身和炉腹。高炉炉腰容易形成一些炉渣，会弱化炉料的透气性，所以通常会通过扩大炉腰的直径来减小煤气流的阻力，但是扩大的比例一定要与高炉其他部分相匹配，比值最大可以取到上限。炉腰的高度对高炉冶炼基本没有太大的影响，变动的范围也比较小。
⑥炉腹，呈倒锥台型，是高炉融化和造渣的主要区域。为了适应高炉炼铁的过程中炉料体积会逐渐变小的特征，炉腹的直径也是从上到下逐渐变小的趋势，形成一定的炉腹角。炉腹的功能主要是确保原料在合适的位置燃烧，使得气流分布均匀。
⑦炉缸，用于燃料燃烧、渣铁反应、贮存以及排放气体，型似筒形。由于炉缸部位包含了出铁口、风口和渣口，因此它承受的物理和化学反应也最为激烈。从而导致了炉缸很容易受侵蚀以及高温而损坏。因此，炉缸对高炉煤气的初始分布、热制度、产出生铁质量和品相的影响都非常大。
⑧炉底，位于高炉的最下面。炉底承受着炉料、炉渣以及铁水的静压力的同时还受到
2000～4500℃的高温、机械、化学侵蚀，侵蚀程度对高炉的使用寿命具有决定性的影响。只有将砌体表面温度降低到它所接触的渣铁凝固温度，并且表面生成铁壳，才能阻止炉底进一步被侵蚀。目前一些大中型的高炉的炉底是全碳砖和高铝砖综合炉底，使得高炉的散热能力。同时也可以利用水冷或风冷来降低炉底的温度。
⑨炉基，主要功能是把高炉承担的重量均匀的分给地面，其外形也是从上到下逐渐扩大的。一般有圆形或多边形，来减少热应力的不均匀分布。炉基是不允许有不均匀下沉的，通常情况下炉基的倾斜角度应该低于0.1%～0.5%。此外，为了防止炉基在各种压力下不产生裂缝，高炉的炉基必须要有很好的强度和散热能力。
三、提高高炉炼铁技术的相关措施
高炉在我国的发展历史不算很长，为了提高高炉的利用系数，专业人员应该利用先进技术提高精料水平。同时还可以通过强化对高炉管理，改进操作方法等有效的手段攻克高炉炼铁的弱势环节。目前高炉炼铁的技术已经有了较为显著的提升，下面就来介绍一下提升高炉技术的主要措施。
①坚持精料原则，调整配矿结构
首先要强化对燃料的管理，熟料率尽可能的在85%以上，从而优化炉内的操作环境。
其次，还要强化对烧结矿和焦炭重要参数的跟踪管理，重视原燃料的刷选分类，选择合适的高炉操作参数。合理的使用进口矿石，提高原料的入炉品位，从而提高炉渣的脱硫能力，减少渣量。
②合理利用高风温，保证充沛的炉缸温度
通过提高操作人员的技术水平，使得新型热风炉的能力得到充分的发挥。同时在操作高温风时尽量保持稳定，以提高炉况的稳定性。此外还可以通过加重边缘、调整布料矩改善煤气的利用，使得炉况更加稳定，进一步提高了冶炼的强度。
③协调生产组织，加强设备管理
在高炉炼铁的过程中，应该把控好大局，以炉内为中心，以炉前为重点，对各个岗位的职责进行明确的划分，同时各岗位要严格的贯彻和落实高炉炼铁的各项生产标准。例如在高炉炼铁结束后，要及时排放渣铁，有效缓解高炉憋风现象，保证高炉能高效稳定运行。还要及时维护炉前设备，对设备进行日常检查，严格落实定修包产制度，保证炉前设备的正常运行，保证较低的高炉休风率和慢风率。
结语
随着科技的进步，相信在不久的将来高炉炼铁技术会得到进一步的完善和提升，高炉也主要朝着自动化、安全化、环保化这三个方向发展。除了提高高炉炼铁的技术水平以外，还要尽可能的降低能源消耗，减小对环境的污染，要把节能减排放到冶金企业发展的首要位置。
浅谈高炉冶炼炼铁技术 第4篇
二百多年前, 高炉炼铁技术已经开始发展, 到目前, 高炉炼铁技术已经成为日趋成熟。二十一世纪的今天, 自然资源严重短缺, 能源供应不足, 环境保护提上日事日程, 高炉炼铁技术受到了很大的制约。在国家提倡科学发展观的同时, 高炉炼铁技术如何才能实现高效低耗、保护环境, 实现循环经济等要求, 这些问题成为炼铁工作者们最关心的问题。
1 高炉大型化
1.1 二十一世纪, 高炉炼铁技术朝着高炉大型化方向发展
高炉大型化具有很多的优点, 它能够节约资源, 减少污染物的排放, 降低生产成本, 提高能源的利用效率等, 能够实现国家正在要求的低碳, 实现经济的循环, 而且还能够生产出更多的优质铁。
随着装备制造技术和信息化技术的发展, 大型化是高炉炼钢技术的必然趋势。高炉大型化能够提升高炉的产量, 从侧面就提高了劳动的生产率, 也使得高炉炼铁形成竞争力。近几十年, 世界上很多国家的高炉数量减少了百分之三十, 平均容积大幅度上升。我国的钢铁工业是从九十年代开始发展的, 随着国家对钢铁产业的重视, 在高炉喷煤等技术上取得重大进展。进入二十一世纪, 我国的高炉大型化也开始快速发展, 到2012年, 大型高炉已有110座左右, 大型高炉比如宝钢、马钢等也开始投产大型化高炉, 标志着我国高炉大型化开始进入领先地位。
1.2 钢铁厂的流程结构对高炉大型化的影响
钢铁厂对产品的定位和确定生产规模, 需要根据市场经济的发展, 结合本区域对钢铁的需求情况, 然后进行科学的决策, 最终做出决定。确定高炉的产能、数量和容积的时候, 也要根据钢铁厂整体流程结构, 全面考虑钢铁厂的产能, 并结合企业的投资和企业发展的最终目标, 不能随便兴建大型化的高炉。钢铁厂流程结构优化下的高炉大型化, 也是高炉炼铁技术的发展趋势。一个钢铁厂要根据自身的发展, 做好市场调研, 选择两三个高炉, 而不能盲目选择大型化高炉。
高炉大型化不是简单的扩大高炉容积, 而是应该考虑钢铁厂整体流程结构, 要考虑钢铁厂的功能, 及其结构和效率等多种因素, 要顾及原燃料的条件, 钢铁厂生产操作流程和钢铁厂管理水平等因素, 只有综合考虑下的高炉大型化才能最终达到想要的结果, 产生更多优质的炼钢炼铁。
2 精料技术
2.1 采用原因
当代高炉要实现高效能、低消耗、优质量, 就必须以精料为基础。精料是高炉炼钢工艺中很重要的技术, 能够实现高炉生产的减量化目标。目前, 我国的矿产资源已经开采不足, 已经成了铁矿进口大国, 中国钢铁工业对铁矿石的依赖也越来越大。铁矿石的短缺, 阻碍了我国钢铁产业的进一步发展, 在资源能源如此短缺的情形下, 高炉炼铁通过实施减量化的精料技术, 主动地应对当前问题, 提高了资源的利用效率, 降低了能源的消耗, 有利于我国资源节约型社会的建立。
2.2 炉料结构
高炉炼铁技术的持续发展需要经济科学合理的炉料结构, 这是必要条件。因为目前的国际形势下, 炉料结构中使用球团矿和块矿的比例越来越大, 降低了烧结矿的使用频率, 从而降低了炉料成本。不过, 现实中合理炉料结构的选择要依赖于资源是否可以方面获取, 依赖于技术是否可行等条件, 要选择适合企业发展的炉料结构, 不能一味的降低炉矿石的质量, 而是通过新技术和高科技实现品质资源的最佳利用。
2.3 焦炭燃料
高炉必须要用到焦炭, 随着高炉容积的增大, 所使用的焦炭质量要求变高, 如果焦炭在高炉内的时间变长, 那么其压力就会增多, 受到的破损更大, 高炉炼铁的大型化对焦炭质量提出了更高的要求。必须使得焦炭的反应强度和热反应性都符合高质量标准。
3 高风温技术
高炉炼铁需要的热量由两部分提供, 一是燃料燃烧所产生的热量, 二是高温热风所产生的热量。从理论上讲, 热风带入的热量越多, 那么所需要的燃料就会越少, 因为不需要那么多的燃料燃烧的热量了。所以, 提高风温可以降低燃料使用量, 从而节约成本。而且, 提高风温还能加大喷煤量, 降低焦比。这个技术成为高炉炼铁发展过程中的一大进步。
3.1 高风温技术的方法
长年以来, 我国高炉风温大约在一千度到一千零七十度左右, 即使很多国家大型的钢铁企业的高炉风温最高也才一千一百六十度左右, 提高不是很大。风温之所以很难提高的原因主要受到燃料的影响、热风炉结构的影响。所以如何提高风温就需要解决一些问题。第一, 要达到一千二百度的高风温需要采用多项技术, 在使用预热技术时要考虑能量转化的效率, 设备的使用寿命是否足够长, 据此选择一个最佳的预热技术。可以利用热管换热器将多余的烟气回收, 用它来预热高炉煤气, 在设置两座热风炉预热助燃空气, 便可以达到一千二百度的风温。第二, 我国的热风炉结构多种多样, 应该综合考虑热风炉的长寿和适应性等方面, 选择一个最合适的热风炉结构。优先采用顶燃式热风炉技术, 能够实现高温效果。第三, 热风炉的操作要进行优化设计, 提高烟气温度, 缩减拱顶温度和风温的数值差, 合理设定煤气和助燃空气的比例, 使得煤气能够充分的燃烧。在优化操作中, 应该利用数学模型进行操作, 提高数字化和信息化的利用程度, 进一步降低冷风量, 采用送风技术, 降低风温的波动, 让高炉能够持续的获得稳定的高风温。
3.2 热风炉的寿命
热风炉的炉壳在高温和冷凝水的持续侵蚀下, 容易腐蚀, 从而降低热风炉的使用年限。所以应该采取相应的措施, 降低一氧化氮的生产量, 将温度控制在一千四百二十度以下, 使得热风炉的寿命延长。而且高温区的炉壳可以涂抹防酸的涂料, 或者喷涂耐酸涂料, 防止受到酸性染料的腐蚀。对于高温区的炉壳采取保温措施, 降低腐蚀发生率。
3.3 高温热风的传输
高温热风的传输往往不能稳定, 总会出现热风炉总管的局部发热发红现象, 或者出现管道破坏, 影响了高风温技术的进一步发展。因此, 要改善热风管道的结构, 合理进行设计, 防止出现管道破坏, 采用组合砖结构, 而且在热风出口的地方采用特殊的组合砖, 组合砖也要进行特殊安装, 减轻上不得压力。
4 结论
高炉炼铁技术的发展方向朝着高炉大型化方向发展, 其精料技术是其发展的重要基础, 提高风温也将是降低能源消耗的重要措施, 高炉炼钢技术应该更加重视资源的节约和环境的保护。
摘要：高炉炼铁工艺发展了几百年了, 其技术已经达到一定水平, 但是二十一世纪面临着新的问题, 高炉炼铁也需要重新科学合理制定钢铁厂产能, 然后再确定高炉的数量和容积, 同时, 采用合理的炉料结构, 从而提高铁水质量, 促进资源的充分利用。当代高炉炼铁技术中存在一些问题, 需要认清, 从而针对性的解决。
关键词：高炉,炼铁,炉料,技术,精料
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高炉炼铁实习总结 第5篇
全球钢材几乎都是由氧气转炉炼钢、电弧炉炼钢两种方法生产，其中氧气转炉法生产了全球64%的钢材，其主要原料高炉铁水则是由高炉生产。高炉使用铁矿石作为含铁原料，焦炭和煤粉作为还原剂以及石灰或石灰石作为熔剂，生产生铁即高炉铁水，以提供氧气转炉作为原料。
最早发现的铁制工具来自公元前4000年左右的古埃及，这些铁制工具可能是用陨铁制成的。我国也是较早使用铁制品的国家之一，春秋晚期铁器已较为广泛的得到应用。在当代一个国家的钢铁工业的发展情况反映其国民经济的发达的程度，而高炉则是是现代炼铁生产的重要组成部分。
高炉具有庞大的主体和辅助系统，包括高炉本体、原燃烧系统、上料系统、送风系统、渣铁处理系统和煤气清洗处理系统等。其中主要部分炉体包括：炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸。其他要辅助设施：皮带传送机、临时储存原料的料斗、煤粉制备、压力输送的喷煤装置、热风炉、送风机、高炉炉顶余压回收透平机、除尘和回收装置、鱼雷罐车等。高炉生产的目的是用铁矿石经济高效地得到符合工艺要求的高炉铁水。为此一方面要实现矿石中铁元素与氧元素的化学分离：另一方面要实现已被还原的金属与脉石的机械分离。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。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。高炉内的化学反应
高炉生产铁水的本质就是铁元素与氧元素的还原反应，其中在炉内主要发生直接还原反应与间接还原反应。
“直接还原”主要指直接消耗固体碳素。低价铁氧化物(FeO)直接与焦炭反应，生成金属铁和CO。实际上连续发生了两个反应：FeO被CO还原以及CO2与焦炭接触快速生成CO：是1)FeO + CO = Fe + CO2； 2)CO2 + C = 2CO；
总反应FeO + C = Fe + CO。此反映特点一是直接消耗碳素，二是强烈吸热，熱效高达2717kj/（kgFe）。同时还有间接还原反应的发生，间接还原也称为煤气还原，主要是发生还原反应的是在CO或者H2与固体铁的氧化物之间。其中与co反应： 赤铁矿: 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 磁铁矿: Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2 浮氏体: 2FeO + CO = 2FeO0.5 + CO2 焦炭与热风（空气）发生燃烧反应，生成参与间接还原的CO气体：C + 0.5O2 = CO直接还原生成的CO也能参与到间接还原中去。
氢气来源于风中的水分和回旋区内的喷吹物。氢气还原铁氧化物与CO类似。温度高于900°C时氢气的还原能力更强。通过分析炉顶煤气可知氢气的利用率约为40%，而CO的利用率约为50%。氢与co还可来自水煤气反应及H2O+C=H2+CO，反应会消耗大量的热，实际中要避免此反映。
气固相的反应是一个相当复杂的反应在大多数情况下铁矿石以赤铁矿的形式存在，还原从赤铁矿开始并且按下面的顺序进行：赤铁矿(Fe2O3)>磁铁矿(Fe3O4)>浮氏体(FeO)>金属铁(Fe).铁氧化物脱氧一般分为三个步骤，1还原气体的扩散——co、h2通过气—固边界层向内部疏松的铁、浮氏体和磁铁矿层扩散。2气体发生界面反应——氧离子扩散并在界面发生反应。所有氧化物按照上述三个反应式以类似的方式在所有界面同时发生还原反应。
3气体产物扩散——CO2、H2O通过多孔产物层向外扩散。
高炉生产的原料主要有铁矿石、焦炭、煤粉、溶剂等
可以提取铁的矿石都可叫做铁矿石，加入高炉的一般是烧结矿、球团矿及块矿。块矿从生产块矿和铁矿粉的矿山运来直接使用。块矿比球团矿便宜，使用范围广，但是通常性能较差。与球团矿相比，块矿具有以下特点：运输和处理过程中容易破碎还原粉化性较差软化温度低。对块矿的质量要求与烧结矿类似。
高炉生产中为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。铁矿粉造块烧结及球团是重要的制块作业。其目的：综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类。去除有害杂质，回收有益元素，保护环境。改善矿石的冶金性能，适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。
烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石灰、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。
球团矿一般是把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。焦炭在高炉冶炼中有着重要作用：
1、焦炭是CO气体的来源，CO使铁氧化物还原成金属铁。焦炭燃烧产生热量，使炉料熔化。
2、矿石和焦炭呈层状交替分布，还原气体通过焦炭层进入到矿石层中。矿石熔化后仅存在焦炭，焦炭既是料柱的支撑骨架，也是渣铁流入炉缸的通道。
3、焦炭提供铁水渗碳的碳源。
铁矿石和焦炭是生产过程的主要原料，生产1吨铁水总共需要大约1600公斤含铁矿物，如烧结矿、块矿和球团矿，并且需要消耗大约380公斤焦炭作为还原剂。矿石和焦炭从炉顶装入高炉，呈交替层状分布。喷吹煤粉，重油和天然气等辅助还原剂是为了降低铁水成本。最常用的是通过喷煤来降低焦比，从而节约成本。喷煤可减少昂贵焦炭的用量。喷煤后可允许使用更高的风温，高风温也能降低焦比。富氧喷煤后可提高产量。高炉的操作
准备好高炉所需原料后要进行高炉生产
高炉投入生产时的操作称为开炉，由以下几个步骤组成：
1烘炉： 高炉内存在水分，是砌砖使用泥浆并被砖体吸收。水产生的热震对炉衬砖有害，而且使炉缸不能达到要求的温度，引起铁水和渣炉凝固。通常将热风炉产生的热风吹入高炉使之干燥，开始温度大约为200°C，然后逐渐升高到425°C左右。
2装料炉料分布对高炉操作和炉况都有很大的影响。它是由炉料性质和装料设备所决定的。炉料分布可以控制煤气流分布。列举两种主要的布料设备：双钟装料、无料钟炉顶装料。双钟布料时，炉料通过上部的小钟进入下部关闭的大钟内。然后关闭小钟，打开大钟，使炉料落入炉内。为了更有效地控制炉料分布，高炉可安装可调导料板。第二种类型是无钟炉顶，炉料通过旋转溜槽装入炉内，能更好地控制细粒分布和径向焦/矿比。
3点火： 最常用的办法是用热风点火，将少量550-650°C的热风送入高炉点燃风口前端的焦炭。每隔数小时增加一些风量，大约24小时后的风量为正常风量的40-50%。接下来的几天逐渐增加风量直到正常风量 高炉生产出铁水后就要出铁跟取样
出铁炉炉缸装满了铁水和浮在上面的炉渣。高炉通过出铁口排出渣铁，每天8-14次，平均持续时间为90-180分钟。现代高炉最多有4个出铁口，同时出渣出铁。大多数高生产率的高炉轮换出铁口连续出铁，使炉缸内液面保持在低位，从而保证高炉平稳操作。用钻头或将铁棒伸入粘土中打开出铁口后开始出铁。出铁完成后用泥炮往铁口内塞入炮泥关闭铁口。液态渣铁流入出铁沟或主沟，通过撇渣器将渣铁分开，铁流入铁沟，渣流入渣沟。铁水装入称为鱼雷罐的铁水罐车内，运往碱性氧气转炉（BOF）炼钢。
高炉炼铁配料计算系统的设计和实现 第6篇
关键词：设计和实现；配料计算系统；高炉炼铁
中图分类号： TH12 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）16-158-2
0 引言
本文立足于物料平衡理论，以高炉炼铁的具体生产工艺为基础，对高炉炼铁的配料计算系统进行了设计和实现。该系统能够对高炉炼铁配料过程中的每个环节进行监控，从而对整个高炉配料流程进行简化，使高炉配料调整更加便利、准确。
1 高炉炼铁配料计算系统的设计
1.1 高炉炼铁配料计算系统的重要性
在高炉炼铁的过程中，为了降低成本，提高生产率，保障炼钢和炼铁生产工艺对铁水质量的要求得到满足，必须对高炉炼铁配料进行计算，这就需要科学地设计高炉炼铁配料计算系统。在这高炉炼铁配料计算系统进行设计之前要对高炉炼铁的配料计算过程进行了解，高炉炼铁的配料计算过程事实上就是以当前的冶炼条件和原料条件为依据，将不同化学成分和物理性能的原料按照一定的质量要求精确地组合起来，从而保障炼铁产品的化学成分和物理性能的稳定性，获得合格的生铁和合适的炉渣成分，并对所需的溶剂和矿石的消耗量进行精确的计算。冶炼产品的质量和产量都会受到配料方案是否合理、配料计算模型是否恰当的影响，从而直接影响到配矿的成本。如果没有准确的计算，或者配料计算的过程有误，都会降低生产效益、提高生产成本、影响产品质量，甚至酿成安全事故，造成极其恶劣的社会影响。
各单位为了提高生产效益、降低生产成本，都采取了一些措施来提高配料的精度。矿石是炼铁的主要原料，但是矿石的种类较多，各种类的成分和品位往往具有很大的差别，对计算精度进行精确的控制确有难度，当前通用的高炉炼铁配料计算方式又存在着准确性低、耗时耗力的缺点。在我国的中小型高炉蓬勃发展的过程中也暴露出了很多问题，主要表现为计算机的控制能力普遍较低，配料计算过程非常繁琐，而且也不能保障计算结果的准确性，给操作人员的操作带来了较大的不便。为了实现高炉配料计算的自动化，应该对高炉炼铁的配料计算系统进行科学的设计。
1.2 高炉炼铁配料计算系统的具体设计
根据高炉物料的平衡理论，对高炉炼铁配料计算应用系统进行设计，其计算基础参数主要包括生产高炉生铁的预定铁水成分、原始操作条件、燃料成分和原料成分等，对高炉炼铁过程中的重要生产数据进行计算，例如炉渣成分、出铁铁水成分、煤气成分、铁水生产最佳原燃料配比用量等。本文将高炉炼铁配料计算系统主要分为2个部分：初始条件输入系统、物料平衡输出系统。其中初始条件输入子系统则主要包括焦炭成分模块、矿石成分模块、煤粉成分模块、溶剂成分模块、铁水假定成分模块、炉尘成分模块等6个部分。物料平衡输出系统主要包括吨铁需要的矿石及熔剂量模块，冶炼吨铁产生的炉渣量模块，入炉风量计算模块和炉顶煤气发生量计算模块及煤气的化学成分等模块。
本系统立足于高炉现场操作，在编程设计时使用了windows环境，以及VisualBasic语言，保障界面的友好和计算的精确性。
2 高炉炼铁配料计算系统的实现
2.1 理论依据
本系统的开发主要以配料计算中的联合计算法为依据。即在给定的原燃料条件和冶炼参数下，应用物料平衡法求解出单位生铁的焦炭、矿石、熔剂等的消耗量。根据所得消耗量计算吨铁的耗风量和煤气量。
主要运用到以下几个平衡方程：
①出铁量平衡方程；
②根据生铁中某元素要求的含量或某元素的平衡方程；
③根据炉渣碱度或造渣氧化物平衡方程；
④根据炉渣中某一造渣氧化物含量或渣中某氧化物平衡方程。
2.2 高炉炼铁配料计算系统的登录
为了有效的保护系统的稳定性，同时尽可能减少人为因素对系统的干扰或者由于使用过程中对系统的误操作，本系统采取了密码验证方式进行登录。系统使用人员要进行登录，输入正确的口令，才能进行下一步操作。这样可以最大限度的避免高炉炼铁配料计算的随意性问题。
2.3 原料成分输入子系统的应用
该子系统共有6个模块，分别为焦炭成分模块、矿石成分模块、煤粉成分模块、溶剂成分模块、铁水假定成分模块、炉尘成分模块。各模块都有对应的数据库，能够进行独立的数据动态存储。
该子系统的6个模块均具有数据保存、数据修改、数据传输和数据添加的功能，通过相应的操作，用户可以在对应的数据库中添加相应的内容，也可以修改或删除数据库中的数据。为了保障数据的准确性，提高系统计算的准确率，系统会对每个输入的数据进行校验，设置个数值的取值范围，如果该数据不在取值范围之内，就无法输入系统，系统会提醒操作人员对其进行修改。这样可以最大限度的避免人为操作失误而造成的计算结果偏差，尽量提高计算结果和相关数据的准确性。
2.4 配料计算子系统的应用
作为整个高炉炼铁配料计算系统的核心子系统，配料计算子系统又可以分为计算结果查询和配料计算两个部分，而该子系统的核心部分就是配料计算模块。配料计算模块的计算基础是预定铁水成分、原始条件、燃料成分、原料成分等，能够将炉渣碱度、炉渣成分、炉渣量、出铁铁水成分、出铁量、S负荷、矿石品位、原料燃料用量等生产数据计算出来。在系统中主要还是以直接输入数据的方法进行计算。此方法操作简单，可随时对其中的某一个数据进行修改调整。真正做到操作方便，提高计算的准确性。
在将燃料数据和原料数据输入配料计算模块之后，就可以进行自动计算，计算内容包括变量计算和配料计算，同时在界面上直接显示计算的结果。系统会对矿石原料配合比是否为百分之百进行效验，否则会提醒操作者修改或报警。然后再对焦丁、煤比是否参与计算进行查看，以假定输入的冶炼条件为依据，对原始的操作条件进行计算整合，从而对综合负荷、综合焦比等数据进行计算。在配料计算参数中，操作者可以选择变料方式，系统提供了两种变料方式可供选择，一是在设定负荷计算焦比和设定焦比计算负荷中选择一个，二是在设定矿批计算焦批和设定焦批计算矿批中选择一个。
根据实际需要，系统的使用者可以便利地更改和调换名称，如果原燃料的名称发生改变，那么相应的后台数据库也会随之变化，该模块还具有连续计算功能。通过配料计算模块，操作者也可以打印、查询和保存计算的结果，并以计算结果为依据对燃料和原料的用量进行调整，达到提高生产效率、降低成本、提高质量的目的，使实际生产的铁渣成分和生铁成分能够尽可能的接近理论预定的要求。
每次计算的过程和结果都会在计算结果查询模块的数据库中进行保存，以供操作者查询。同时操作者也可以在计算结果查询模块对某一个配料计算的结果进行删除，或者将数据库清空。通过对历史数据的查询操作人员能够更加科学的制定相应的操作方案。
3 结语
本文对高炉炼铁配料计算系统进行了设计，经过现场测试和应用，该系统的稳定性和精确性较高，而且系统使用比较便利，炼铁生产操作中的具体要求基本能够得到满足，具有良好的操作便利、运行稳定性、实时跟踪性和数据准确性，能够有效地提高我国高炉配料计算的自动化程度。
参 考 文 献
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[3] 曹锋，张纲，丁英杰，袁苗苗.首钢长钢9号高炉合理喷煤比的探析[J].炼铁，2014（01）.
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高炉炼铁的合理配矿分析 第7篇
高炉配矿必须满足这几个原则, 1.从国内外能够得到铁矿资源;2.得到最低的生铁成本;3.满足烧结以及高炉的工艺需要。目前为止, 我国高炉的炉料一般都是以烧结矿为主, 球团矿比较少。下面主要讲了烧结矿和球团矿的配料, 具体如下。
1. 烧结矿的配料
烧结矿在我国所占的比重很大, 大部分烧结矿都是的原料都是采用的赤铁矿。这种原料的粒度和适合烧结, 而且它的氧化铝、二氧化硅含量比较高, 可以和国内的磁选精矿粉搭配使用, 从而保证高炉炉渣内的氧化铝保持适当的含量。另外还有一种杨迪矿, 这种原料含有60%左右的铁, 但是氧化铝、二氧化硅的含量很低, 它属于褐铁矿, 不适合使用。
巴西铁矿资源很多, 而且烧结的性能很好, 适合用来烧结。但是巴西距离我国很远, 运费很贵。但是焦炭的供需越来越大, 价格也渐渐增加, 这使得高炉用高品位的原料更加的有理, 而且我国对矿石的需求是非常大的, 巴西矿粉能够极大的提高烧结矿品味。
除此之外, 我国已经从其他很多国家进口铁矿石。国产精矿的一部分仍然是烧结的原料, 大多数都和进口的矿粉相结合使用, 从而使内部的氧化铝、二氧化硅达到平衡。我国生产的精矿中, 含铁品位太低, 大概在60%左右。应该采用合理的方法来提高含铁精矿的品位。根据我国当前的实际情况、烧结技术, 烧结矿中的氧化铝应该高于5%, 高炉的渣量必须在300千克左右, 炉渣中的氧化铝必须在16%以上。
2. 球团矿的配料
我国的球团矿占的比重比较小, 应该提倡和鼓励矿山改善选矿的工艺, 提高精矿的品位, 在矿山生产球团矿。这样不但能够节约一部分矿资源, 还能给生产机构带来经济效益。
进口精矿一般都是从巴西运进, 经过高压辊磨机磨, 表面积达到了1800平方厘米/克, 这非常符合造球工艺的需要。巴西的精矿基本都是镜铁矿, 结构是片状的, 比较难磨。我国一些企业将巴西的精矿和国内的磁精矿进行结合, 用来造球, 这样的方式能够提高球团矿的含铁品位, 但是对温度的要求却很高。
如今的炼铁原料供应非常紧张, 进口球团矿非常的昂贵。必须尽快地将国内的优质精矿制成球团矿, 这会耗费一定的烧结原料, 但是也可以用价格稍低的进口烧结矿粉来弥补一部分。
3. 高炉使用块炉
熟料率和高炉的技术经济指标有很大的关系, 但是, 熟料率不一定越高越好。一般情况下, 熟料率只要达到了80%左右, 就能够使冶炼的效果达到要求。如果要进口天然的快矿, 需要花费很多的资金, 但是进口球团矿会比较的便宜。所以, 可以采用进口的块矿来减少原料的成本。
二、高炉配矿的计算
1. 方案比较
我国的一家大型钢铁企业每年生产矿石4500万吨, 用单一磁选工艺, 每年产磁选铁精矿1600万吨, 铁的品位平均值在67%左右, 成本为每吨300元。采用科学的软件对下面的几个方案进行计算和验证。
第一个方案:全部都采用磁、浮选工艺, 磁和浮选精矿的铁含量为69.2%, 二氧化硅为3.44%。有640万吨来用生产球团矿, 其他的全部用来生产烧结矿。
第二个方案:全部采用单一磁选工艺, 600万吨磁选精矿用来生产球团矿, 其铁含量为66.52%, 二氧化硅的含量为6.44%。1000万吨磁选精矿生产烧结矿, 其中球团矿和烧结矿的比例大概在4:6左右。
第三个方案:采用240万吨的巴西矿精矿粉, 这种精矿分的铁含量为66.58%, 二氧化硅的含量为0.85%, 不再使用该企业年产之磁、浮选精矿, 配加自产磁选精矿445.71万吨, 用来生产球团矿。剩下的900.83万吨的磁选精矿用来生产烧结矿。
第四个方案:用360万吨澳大利亚烧结粉来取代360万吨的磁选精矿, 澳大利亚烧结粉的铁含量为63.64%, 二氧化硅的含量为4.5%。配以545万吨的磁选精矿, 用来生产烧结矿, 剩下的658.11万吨磁、浮流程选的铁精矿则用来生产球团矿。
2. 计算结果
对以上的四个方法进行分析和比较, 得出这样的结果, 第一个方案的效果是最好的, 通过对一个方案进行实践, 提高了矿石的品位, 增加了经济效益。烧结矿的二氧化硅含量仅仅只有3.66%, 碱度也达到了1.8, 但是强度却不能保证。剩下的第三个方案和第四个方案所带来的经济效益也远远高于第二个方案。
因为我国的铁矿资源非常的紧缺, 每年选的矿, 以及生产的精铁矿远远不能满足炼铁的需要, 所以需要从别国进口铁矿石。同时这也需要花费较多的资金, 所以我们需要进行技术革新, 提高铁精矿的品位, 并且重视配料这个问题。
三、总结与体会
作为国家的支柱性产业, 钢铁行业的能够反映出国家工业化水平的程度。在市场竞争如此激烈的情况下, 钢铁生产企业要想在市场竞争中立于不败之地, 就必须降低生产的成本、走低消耗、高品质的发展路线。所以, 必须采取科学的方法来合理配矿, 优化配料。
摘要：我国的钢、铁产量非常的高, 甚至每年都在递增, 目前, 钢铁行业已经成为了我国重要的经济支柱性产业。炼铁的原料主要是矿, 如何合理的对矿进行配置, 也是一个非常重要的问题。如果配置得不合理, 就会降低铁的性能和质量。笔者根据实际情况, 针对高炉炼铁的合理配矿进行了研究, 希望能为广大的相关工作者提供一些参考依据。
关键词：炼铁,配矿,铁矿石,高炉
参考文献
[1]孔令坛.高炉炼铁合理配矿研究[J].中国冶金, 2005, (1) :339-343.
[2]周明顺, 刘万山, 刘志武.鞍钢高炉合理配矿试验研究[J].炼铁, 2004, 23 (3) :7-9.
炼铁高炉冶金技术的应用与发展 第8篇
1 冶金技术及我国高炉炼铁发展现状
随着先进的冶金技术应用于高炉炼铁中, 高炉炼铁技术的发展得到了质的飞跃。冶金技术是将金属和金属化合物从天然矿石中取出, 并加工而成所需的金属材料的技术, 下面介绍几种冶金技术方法。
1.1 火法冶金
火法冶金是指将矿石在高温条件下进行冶炼的技术方法, 先在高温的状态下, 使矿石发生物理变化, 表现为由固态变为液态甚至气态, 这样矿石在物体形态发生变化的同时内部物质有效分离开来, 接触面增大, 产物为单质或化合物, 当热量释放冶金所需的温度得到提高。
操作过程为:干燥—焙解—焙烧—熔炼—精炼—蒸馏—提取。
1.2 电冶金
电冶金是指矿石中的金属材质利用电能来提取的技术方法。其分为两大类:一种是电热冶金, 与火法冶金基本相同, 区别于由电能来提供热能。第二种为电化冶金, 方法是所需技术由电化学反应提取。
1.3 湿法冶金
湿法冶金是在溶液中进行的, 温度不高, 操作过程为:侵出—净化—制备金属。
2 炼铁高炉冶金技术的应用
由上述内容可以看出冶金技术分为3种, 分别是火法冶金、电冶金、湿法冶金。冶金技术在高炉炼铁中广泛应用, 既节约材料、保护环境, 也提高了经济效益。目前我国的炼铁高炉冶金技术应用主要表现为以下几方面:
2.1 高炉喷煤技术
高炉冶金是指在高炉风口向内喷煤粉, 煤粉是作为还原物与铁矿石发生反应, 同时也为冶炼过程中提供热量。如今经典的工艺流程为:中速磨制粉—热风炉废气+烟气炉—大布袋收粉—并联罐—直接吹风—单管吹风+分配器。传统冶炼过程中焦炭与煤粉作用几乎相同, 但是使用煤粉可以减少焦炭含量, 同时高炉炼铁中的焦含量比例也会下降, 既提高了炼铁质量, 又防止了环境污染。以宝钢为例, 高炉炼铁中的喷煤技术是现代技术的重大改革, 是发展中的里程碑。
2.2 高炉干法除尘
高炉除尘技术包括干法除尘和湿法除尘两种, 干法除尘常见的方法有布袋除尘和高压静电除尘。我国于20世纪80年代引进了高炉干法布袋除尘技术, 至今已使用40多a, 布袋除尘技术成本低运行效果好, 适合我国水资源缺乏这一国情。另一种为高压静电除尘, 相比于布袋除尘, 其成本较高效果不如前者, 因此该方法在实际运用中没有得到推广
2.3 高炉双预热技术
宝钢、昆钢、鞍钢等多家企业在在炼铁高炉中应用了双预热技术后都取得了1 200℃以上的高风温, 双预热技术就是利用高炉煤气燃烧产生的高温废气与热风炉烟道废气混合气体作为热源, 混合气体可将助燃空气和煤气预热至300℃以上。此技术改善了热风炉燃烧工况, 节约焦炭, 提高利用率和高炉炼铁率。以热力学为基础的计算分析表明, 我国炼铁率在高炉双预热技术中回收利用废气预热仅为25.8%, 这表明此值具有极大的提升空间。
3 炼铁高炉冶金技术的发展趋势
冶金技术随着时代的发展, 不断摄取相关专业的技术的新成就, 也要引入动力性和热力学及其他新型学科, 从而不断深化充实冶金技术的改革发展。另一方面冶金技术不断深化发展, 建立起热力学智能化数据库。将计算机网络引入到冶金技术应用中, 实现了智能化自控系统。除此之外, 冶金领域也将更加关注生态环境保护的观念, 发展的同时兼顾生态环境保护, 降低消耗的同时利益最大化, 因此, 在高炉炼铁冶金技术的未来发展过程中, 应注意以下几点:
3.1 加强高炉炼铁反应技术, 探索氢利用技术
如何加强高炉炼铁反应技术, 提高反应效率是关键。提高反应效率的方法有:焦炭和矿石实现最佳配比例, 通过添加催化剂, 在低温、高速中还原产物, 从而提高反应效率。在这其中利用碳化氢进行低温还原, 不仅可以减少二氧化碳的排放量, 还能改善熔融带的透气性, 提高高炉冶金的性能。氢技术利用的原理在逐步的探索中进行。
3.2 降低对炼焦煤资源的依赖度, 探索可再生能源无污染的新技术
工业炼铁的生产发展过程中, 降低焦比, 降低对优质炼焦煤资源的依赖度是应该关注的重点, 发展的同时减少消耗保护环境, 做到通过炼焦配煤优化系统, 使炼煤生产需求的模型自动优化生成。在探索可再生能源方面, 氢能技术利用还原效果较佳, 目前处在研发阶段, 但有可能成为未来可再生能源无污染技术的新途径。
在市场需求不断提高的大环境下, 高炉炼铁冶金技术也在不断的高速化创新改革发展。资源和能源利用率得到了不断的改善, 但是整体水平较发达国家发展还有差距, 这就要求我们克服困难, 不断提高高炉炼铁冶金技术, 提高能源的二次利用率, 对焦煤的利用度限制降低, 积极探索新的能源技术, 来保障我国炼铁高炉冶金技术的可持续发展。
摘要：中国经济快速发展带来钢铁的质量和产量方面需求不断提高。通过冶金技术在炼铁高炉中的现状及现实应用, 对其发展进行展望。
关键词：炼铁高炉,冶金技术,应用,发展
参考文献
[1]陈达士.最新高炉炼铁新工艺、新技术、新标准实用手册[M].北京:冶金工业出版社, 2007:244-256.
高炉热平衡分析炼铁工艺的节能方向 第9篇
1 某高炉节能改造前概况
根据盖斯定律, 在忽略高炉内部的具体反应过程, 而只考虑物料进入炉内的状态, 并将之作为反应的起点, 之后将产出状态作为反应终点, 对高炉内部的热平衡状态进行分析计算。在整个反应过程中, 热收入项目主要包括风口前碳素燃烧热量的释放、炼铁工艺的直接还原发热 (C氧化成CO) 、炼铁过程中的间接还原放热 (CO氧化成CO2, H2氧化成H2O) 、热风携带的热量、少量的成渣热以及炉料带入的热量等。而炉内的热释放主要包括脱硫, 氧化物的分解, 溶剂的分解, 炉渣焓、铁水焓、炉顶煤气焓以及冷却水带走的其他热损失。
通过采用对应的热平衡检验方式, 得到表1中所示的高炉热平衡计算结果。从表1的具体数据分析可知, 高炉的热收入项目中, 碳素氧化热占到高炉热收入总量的77.8%, 主要来自高炉的焦炭以及煤粉燃烧发热, 因此可以将之作为高炉节能的主要方向。
2 节能改造措施
2.1 优化炉内煤气流速与分布
煤气内部传递给炉内的热量与煤气内部的流速以及气体内部的分布情况存在着直接关系。当煤气量越大时, 炉内的煤气流速将增加, 热交换量将增加, 这时炉料的吸热能力也增强, 但是炉内顶部温度的数值变化也增加, 煤气带走的热量损失也增大。所以, 煤气含量以及流速之间存在着一个最优值。通过使用高压以及超高压的操作方式, 增加炉内边缘的矿焦比, 将能够有效的提高高炉的热交换效率, 同时降低煤气带走的热量, 减少由此带来的热量损失。
对于高炉的炉墙处, 当煤气量越少时, 煤气的流速就越低, 这时热交换量就越少, 炉内的热负荷量将下降, 所造成的热损失将减少。所以, 可以在此处采用分装多环布料的方式来提高高炉的边沿矿焦比。不但能够减少煤气量, 而且还能够降低煤气的流速, 提高煤气与内部炉料的接触时间。
2.2 增加高炉内部炉料的表面积
通过增加高炉料的总表面积, 使得气—固之间的接触面积增加, 是提高热交换效率以及降低炉顶煤气温度的重要途径。高炉料的总表面积是所有投入炉内表面积的总和, 其可以按照颗粒表面积的计算公式计算得到, 通常影响高炉料表面积的主要是颗粒的直径。当高炉料总量一定时, 若颗粒平均直径越小, 则炉料的总表面积将增加, 开口空隙度越大, 表面积也越大。
当入炉料总量增加时, 高炉料的颗粒就越多, 炉料的总表面积就越大。但是原料的粒度要远远小于燃料的粒度, 所以在同样的炉容条件下, 通过控制料线来提高入炉料量是一个有效的措施, 增加高炉工作容积、入炉原料量也能够提高高炉的矿焦比。
2.3 提高热传导性能
当采用的炉料导热能力越好时, 炉内煤气的传热性能将得到明显改善, 炉内的热交换量也得到提高, 煤气带走的热量也就越小, 造成的热损失也减小。所以, 提高品位、矿石的还原性以及增加预还原料的用量等方式都能够有效的改善炉料的导热能力, 达到增加炉内热交换量、降低炉顶温度的目的。
同时, 当炉墙的导热系数越低时, 高炉与外界的热交换量就越少, 热损失就也不少。所以, 应该确保炉墙渣皮以及高炉墙热面的稳定性与隔热性能。
2.4 使用富氧喷煤技术
通常通过采用富氧喷煤技术, 将富氧率提高1%, 同时将喷煤量增加至12kg/t~13kg/t, (喷烟煤时增加喷煤量17kg/t~23kg/t) , 将能够显著的降低焦比。
当高炉生产采用干熄焦时, 能够将入炉焦炭含水量降低, 将焦比降低2%, 这样不但能够提高冶炼的热效率, 而且还能够给炼钢厂带来显著的经济效益。
针对当前所普遍采用的富氧喷吹煤粉技术中存在的主要问题——高炉利用喷煤方法达到的焦比极小值难以实现, 可以采用喷吹煤气或者焦炉煤气的方式来减少热收入项目中碳素燃烧的放热量, 从而达到增加喷吹煤气释放热量, 降低焦比的目的。
2.5 充分回收炉渣焓
近些年来, 各大钢企都加强炉渣热能回收的方式来提高整个炼铁工艺的热回收效率, 实现企业的生产节能, 当前所采用的主要途径是:
1) 将回收炉渣中的显热直接生产蒸汽, 并将获得的蒸汽发电、供暖;
2) 利用冲渣水直接供应小区采暖系统, 同时将渣池中的热水经过沉淀、过滤、加压等一系列处理后同样能够用于供暖, 并将回流在渣池中的水进行循环使用。通过这种方式不但能够节省大量的能源, 而且还省去了大量的人力、物力;
3) 对高炉渣进行干式粒化处理:当前国内外对该种处理方式已经进入到了初步的实际生产应用当中, 主要可以分为普通式与流化床式两种方式。
3 改造后的效果
3.1 高炉热稳定性指标优化明显
通过上述系列的改造措施之后, 在对高炉内部的热平衡指标进行检验, 得到的检测指标如表2所示。
从表2中分析的数据可知, 经过改造之后的高炉热稳定性效果更好, 其对热量的应用要远好于改造前的热利用效率。尤其是在铁直接还原度的降低幅度方面较大, 节能改造效果明显。高炉内部的入炉综合焦比从之前的610kg/t以上, 降低至改造后的590kg/t, 效果明显。
3.2 煤气利用率得到提高
煤气利用率的提高是提高高炉热能利用效率、降低焦比的重要措施。通过改造之后, 在热平衡检测过程中, 通过fist操作线方程计算得到了原来燃料燃烧条件保持稳定的基础上, 该高炉的理论最低燃料比时, 煤气CO2的含量是22.5%。当提高一个百分点的CO2含量时, 高炉的焦比将下降15.57kg/t, 节能效果明显。
3.3 有效改善了原料的还原度, 增加了预还原炉料
在改造之后, 在rist操作线图中, 当改变A点处Y坐标值时, 假设ρ是综合入炉原料中含有的氧化铁含氧量变化率。则当ρ下降1%时, 原料中铁的品位将增加1/ (1-P) 。这时, 可以得到在不同的ρ情况下的操作线方程为:
当改变ρ值时, 焦比的变化情况为:
这时, 利用式 (1) 和式 (2) , 可以得到改造后入炉的矿石当中铁的含氧量与焦幅降低的对应关系, 如表3所示。
从表3可知, 在操作过程中通过适当增加预还原炉料的用量, 焦比的幅度有所降低, 但是矿石中铁的含氧量在降低至60%之后, 焦幅度维持在247.65kg/t的水平。
3.3 风温得到提高
通过降低入炉料当中铁的含氧量将使得高炉的焦比幅度将显著下降, 节能效果明显。在实际的操作过程时, 在rist图中, 通过将操作点P值进行改变, 将使得风温水平得到提高, 且P点将沿着热平衡线 (UV线) 向左移动。若热风在900℃~1400℃之间时, 这时高炉内的平均比热在1.4245℃.kj/ (m3.℃) , 利用风湿温度变化方程, 可以得到这时每提高100℃的干风温度, 则焦比将下降16.7kg/t。
参考文献
[1]任海霞.从高炉热平衡分析看炼铁工艺节能方向[J].中国机械, 2014 (2) .
[2]贺学兵.酒钢高炉上下部调剂研究[D].西安建筑科技大学, 2003.
炼铁高炉机械设备技术性探究 第10篇
工业化时代的显著标志就是钢铁产量和钢铁性能的飞速提升, 当前社会已经进入到钢铁全面化应用的时代。从战略层面来讲, 一个国家的钢铁工业实力是其综合实力的最佳展现。我国的钢铁行业历经数十年的发展, 已经成为了世界上钢铁产量最大的国家, 社会经济生活中的钢铁需求量和需求范围也是逐年扩张。钢铁需求的发展不仅体现在对产能上, 更多的是集中在钢铁生产效率、钢铁产品质量和钢铁生产成本控制上, 而这些都需要对炼铁设备进行综合改进。目前来看, 高炉炼铁是炼铁的主要形式, 随着钢铁性能多样化的发展趋势影响, 炼铁高炉也逐渐向大型化、集成化和智能化发展, 高炉机械设备组成模式也是日趋复杂。高炉设备的综合优化也充分体现了当前炼铁工业高产、优质、低耗、长寿和环保的发展理念, 本文将着重探讨高炉炼铁机械设备的技术性能特点和设备维护措施。
从高炉炼铁工艺流程来看, 可以将高炉炼铁机械设备分为:物料进给设备系统、高炉炉体设备系统、高炉炉前处理设备系统和高炉煤气残渣处理设备系统。
1 高炉物料进给设备
通常来看, 高炉炉槽下部区域内烧结矿、块矿溜槽与矿槽倾角范围多在30度到60度之间, 物料进给速度在40-400t/h之间, 考虑到无聊形状不规则性以及烧结矿中高硬点物料的冲击, 衬板磨损率极高, 正是源于这个原因, 磁性衬板设备得到了普及应用, 它具备轻质、耐磨和便携安装的优势;在板体内安装永久磁铁, 利用其原理, 使衬板工作面上吸附一层细碎的磁性物质, 在工作过程中通过不断吸附物料在衬板工作面形成物料保护层, 并达到动态平衡, 在适当条件下形成衬板保护壳, 使衬板在工作过程中根本不会受到物料的冲击和磨损, 其寿命大为提高。复合碳化硅衬板设备是物料进给设备中另一种常见类型, 这类设备常常用于高炉槽下焦炭系统中焦槽、焦斗部件的耐磨保护, 它有效的解决了传统的灰绿岩衬板的高投入周期的技术诟病, 能够在高温、高压和强冲击的环境下, 长时间保持有效性。
从设备维护角度来看, 磁性衬板设备和碳化硅衬板设备是高炉物料进给设备的核心部件, 它们都兼具耐磨性、轻质性和高可靠性, 但是要注意的是矿料供给中由于人为原因、设备疏漏和矿料固化, 会导致大颗粒矿料对衬板进行强冲击, 这会给上述衬板带来疲劳损伤和结构变形, 必须针对这类现象进行阶段性的设备检查、维护和设备更新换代。其次是避免物料在衬板设备上大量粘附, 从而导致磁性衬板设备和碳化硅衬板设备失去功能, 要及时去除物垢。
2 高炉炉体设备
高炉炉膛是炼铁化学反应的主要场所, 也是高炉炼铁的关键工艺。这其中高炉炉膛温度控制尤为重要。高炉冷却系统中通常利用高炉铜冷却壁的传热性强、渣皮生成速度块的性能特点, 对高温生成物进行冷却。但是精确的冷却温度控制, 才能保障铜冷却壁的使用寿命, 目前我国高炉冷却壁的冷却方式都是成组串联, 测定每组冷却壁的进出水温差和冷却水量, 将这些数据输送到计算机后, 经过计算机计算出热负荷, 再进行人工调节。人工调节的主要弊端在于系统维护工程量巨大且调节可靠性不足。温差自力式调节阀设备能够有效的解决这一问题, 基于现有的高炉温度调节数据资料, 能够有效的对冷却用水的水量进行实时调节, 且具有操作简单、能耗低的使用特点。高炉炉顶煤气封罩处于高炉炉内煤气气流变化最大的部位, 煤气封罩上的隔热材料极易被冲刷, 如果隔热材料上的隔热层被冲刷剥落, 在长期的高温烘烤下, 将引起煤气封罩变形, 使炉顶法兰水平尺寸超差, 导致炉顶设备工况下降。高炉煤气封罩是解决高炉炉顶封罩隔热层剥离问题的关键设备, 炉顶固定架采用网状结构, 减轻自重, 并且将网状固定架与炉顶封罩进行焊接连接, 对网状固定架进行隔热处理, 可以形成有效的炉顶保护。
温差自力式调节阀的关键是阀门开度的精准度和使用数据的有效性, 在对该设备进行日常维护时, 要注意对冷却温度使用数据进行及时跟新, 对调节阀门的精度、量程进行周期性的检测和标定, 确保阀门有效性;炉膛炉顶封罩是确保高炉密封性和高炉寿命的主要设备, 要及时检查固定架的焊接牢固程度, 及时去除焊点污垢, 并对隔热土层损毁处进行及时补救。
3 高炉炉前处理设备
目前来看, 高炉内炉渣的处理主要还是采用循环处理法和平流沉淀法, 这就需要在高炉中配置冲制箱、水渣槽、集气烟囱、搅笼机、处理浮渣的转鼓、转运皮带等设备, 搅笼机能够对不同量级的炉渣设置不同的转速, 通过搅笼机叶片与集水槽壁的挤压使水渣脱水, 通过旋转转鼓和打水来处理浮渣, 通过螺旋法处理后的水渣能满足生产工艺需求。高炉炼铁对于温度的把握至关重要, 只有在精确的温度范围内快速将炉内生铁取出, 才能保障生铁质量, 高炉炉前悬臂吊是移动炉顶盖的主要设备, 采用气动提升装置和行进装置, 可以为生铁出炉、高炉清洗更换提供便利。当前炉前悬臂吊已经发展处多自由度和多行程的吊装方式, 采用升降式选装吊柱, 可以有效的调整悬臂吊的工作高度和工作里程, 有效的覆盖整个高炉炼铁生产车间。
搅笼机和转鼓需要进行精确的配套处理, 但是炉渣在高炉反应的各个阶段的量级和形态往往差异巨大, 这就需要在实际设备选用中, 进行多量程搭配, 确保搅笼机的弹性调节处理;炉前悬臂吊承担着重要的生铁出炉、炉渣清理和高炉维护吊装的任务, 在日常维护中要对悬臂吊的关键链接部件、转向机构润滑性、机械臂的可靠性进行调校维护, 避免出现悬臂吊锁死造成的生铁作废等生产性事故的出现。
4 高炉煤气处理及检测设备
高炉煤气中毒害气体、粉尘众多, 必须进行专业化的除尘处理。湿法除尘是当前主要的高炉煤气除尘方法, 在重力除尘器的作用下, 吸附大颗粒的煤气粉尘, 余下部分进入到双文脱水设备中, 在高压阀门组件设备的作用下, 可以有效的去除细微颗粒的粉尘, 最终排除干净空气。煤气除尘设备中的核心设备是重力除尘器和高压阀门组件。在实际的高炉反应炼铁中, 对于高炉炉顶、炉壁、炉膛内的温度、煤气浓度、物料特性和压力值都需要进行精确的监测, 多功能的监测探头、检测仪和热图像仪是主要的选用设备, 结合计算机自动化控制处理系统, 能够有效的掌握高炉炼铁的详细技术参数, 并对各种突发现象进行及时的处理。此外还包括了高炉鼓风机设备、炉顶余压发电机组设备和罐体铁水车设备等, 都是高炉炼铁总不可缺失的技术性机械设备。
总结:
高炉是当前钢铁行业中炼铁的主要设备, 也是目前最有效的冶炼形式之一。高炉系统中设备组成复杂, 包含了矿料供给、矿料混合、高炉炼铁反应设备、烟气收集处理系统、冷却设备、炉膛废渣处理、焦炭炼焦反应等等一系列的设备种类。本文以高炉炼铁系统中的主要机械设备为分析对象, 从设备应用范围、设备选用原则和设备维护方式这几方面阐述了高炉炼铁机械设备的技术性能。
参考文献
[1]欧阳克诚, 许斌, 论配套机械设备对高炉寿命的影响[J].武汉科技大学学报:自然科学, 2000 (3) .
高炉炼铁生产 第11篇
关键词：高炉炼铁；工艺技术；设备维护
一、高炉炼铁的工艺流程分析
高炉炼铁生产是一个非常复杂和庞大的系统，其设备包括了高炉本体以及上料系统、供料系统、装料系统、送风系统、煤气净化系统等辅助设备所组成。一般而言，在建设投资上高炉本体约占15～20%，各类辅助系统则占据了80～85%左右。在生产中，高炉本体和各个辅助系统被紧密联系在一起，通过相互配合形成了巨大的生产能力。
（一）高炉本体
高炉本体也是冶炼炼铁工艺的主体设备，它是由耐火材料所砌筑成的竖立式圆筒形炉体，并由炉基、炉壳、炉衬、冷却设备以及高炉框架等部分所组成。其中，炉基采用的是钢筋混凝土和耐热混凝土结构砌筑，炉衬采用的是耐火材料砌筑，其它设备则是金属构件制成。在高炉的内部共分为5段，在高炉上部设置有炉料的装入口和煤气的导出口，在下部还设置由风口、渣口和铁口。
（二）供料系统
供料系统的功能是准确、连续、均衡的将合格原料送入到装料系统中，保证高炉炼铁的原料需要。它主要由贮矿槽、贮焦槽、给料机、振动筛以及称量装置等设备组成。
（三）上料系统
上料系统功能是将料仓输出的原料、燃料以及熔剂进行系统筛分，然后再按照一定的比例输入到装料系统当中，它主要由运料车、卷扬机、斜桥等设备组成。
（四）装料系统
装料系统的主要功能是将炉料装入高炉中，使其在炉内合理分布，并具有防止炉顶煤气外泄的功能。根据炉顶型式的不同，装料系统的设备也有所区别。其中，钟式炉顶的装料系统主要由受料漏斗、旋转布料器、料钟、料斗等设备组成；而无料钟炉顶的装料系统，则主要由料罐、密封阀、溜槽等设备所组成。
（五）送风系统
送风系统功能是为高炉炼铁提高充分、连续的热风，它主要由鼓风机、热风炉、管道、阀门等设备所组成。
（六）煤气净化系统
煤气净化系统的功能是对高炉生产过程中煤气的回收利用，使车间内含尘量能低于10mg/m3，以满足生产和人体健康的要求。它主要由重力除尘器（或者是静电除尘、布袋除尘器）、脱水器、洗涤塔等设备组成。
二、高炉炼铁中相关设备的维护措施
本文主要以日常生产中，较容易出现损坏问题的炉体和出铁口为例，就其相关维护措施进行了分析与探讨。
（一）炉体的维护措施
为了尽量延长炉体的正常使用寿命，在投产时就应当采用相应的维护措施：
1.建立完善的炉体监控设施
在高炉设计建设时，就应当建立完善的炉体监控设施，以实现对炉体各部位的温度监测和侵蚀程度的监测。以现代化高炉为例，在炉体上可共设置约20～30层约300多个监测装置，并将装置与网络计算机相连接，以便于远程实时监控。
2.维持合理的高温煤气流分布
在高炉炼铁生产中，应始终维持合理的高温煤气流分布，尽量避免和控制在生产中出现对高炉正常寿命有严重影响的边缘煤气流。合理的高温煤气流分布应力求达到中心开放型，这样不仅能保证炉况顺行、炉温充沛、煤气利用效率高，而且对于炉体的炉墙也是很好的保护，既不会对炉墙严重腐蚀，也不会结厚。
3.加强炉底冷却控制，加强热流强度监控
加强炉底冷却控制的作用，是使炉体的基础和炉壳能远离1150℃等温线。其中，风冷炉底的温度适宜控制在250～280℃以下，水冷炉底的温度则适宜控制在100℃以下，自然通风炉底的温度则应控制在400℃以下。
由于高炉各部件结构和耐火材料的不同，以及生产条件的差异，都会导致各部件热流强度有所差别。我们必须密切监控热流强度的变化情况，以避免热流强度值超过安全临界值，而导致部件烧穿的可能。
4.灌浆与喷补
当炉体出现局部侵蚀严重时，应当采用灌浆或喷补的方法来恢复炉衬，以改善生产指标，并延长炉体的使用寿命。其中，灌浆维护多在高炉休风期间，从炉壳的外部钻孔，并插入喷嘴，用泥浆泵压入膏状的耐火型泥料，在灌浆前还应测定好灌浆的范围和喷嘴的数目；而喷补则是在高炉内部往损坏的炉衬上喷补不定形耐火材料的方法。
（二）出铁口的维护措施
在高炉投产运行以后，由于受到渣、铁的冲刷以及化学侵蚀，出铁口附近的砖衬会很快侵蚀，当侵蚀蔓延到冷却壁附近时，就会对高炉安全生产造成严重的威胁。因此，必须对出铁口采取有效的维护措施，主要包括了以下几方面：
1.在每次出完铁以后，应当选择性能优异的耐火泥，用泥炮将其打入到炉内一定的深度。这样不仅能起到对孔道的堵塞作用，而且还能在侵蚀部位形成泥包，以弥补铁口区域砖衬的侵蚀。要求所选择的耐火泥应具备良好的耐火度与耐侵蚀性，而且还应具备一定的透气性与导热性。
2.每次出铁时，应尽量出净铁、渣，通常要求实际出铁量和理论出铁量的差值不宜大于15%。但是也不能为了出铁，而过分喷吹出铁口，这对于铁口有着严重的损害，尤其是在高压操作时严禁大喷吹铁口。
3.出铁口的角度应当设置合理。通过设置合理的出铁口角度，能使炉缸内留存一定量的残铁，不仅能对炉底起到保护作用，而且也可以使出铁口处的泥包更加稳定坚固。
三、总结
降低高炉炼铁燃料比的技术工艺研究 第12篇
1.1 我国高炉炼铁燃料比现状
据相关资料表明, 目前国际先进水平的炼铁燃料比在450~500kg/t左右。而在2013年, 我国重点钢铁企业高炉炼铁燃料比已降低到547.36kg/t。这也说明了我国已掌握了先进的高炉炼铁技术, 并且正在与国外领先技术水平不断靠近, 在未来较长一段时期都有较大的节能潜力可以挖掘。
1.2 降低高炉炼铁燃料比的技术工艺途径
降低高炉炼铁燃料比的技术工艺途径, 主要可归结为两个方面:一方面是增加热量的输入, 例如提高风温、风压, 提高原燃料供应, 改善燃烧效果, 降低鼓风湿度等等;另一方面则是减少热量的输出, 例如减少硅的还原, 减少热量损失, 提高还原效率等等。
2 降低高炉炼铁燃料比的具体技术工艺分析
2.1 提高风温
高炉炼铁生产中需要大量的热量, 其热量主要来源于燃料在炉缸内的燃烧产生的热量, 以及鼓风所带入的热量。当鼓风带入的热量越多, 所需的燃料燃烧热就越少。因此, 提高风温, 能够有效降低燃料比和生产的成本。
根据经验公式可以得出, 每提高100℃风温, 可以降低燃料比15kg/t左右。因此, 在保证生产安全的基础上, 可尽量提高风温以降低燃料比。
2.2 提高顶压
提高炉顶压力, 能明显降低炉内的压差, 从而有利于加风而增加产量。根据相关资料表明, 当炉顶高温煤气压力每提高10k Pa时, 燃料比会下降0.3%~0.5%左右, 高炉也可增产1.9%。
这是由于通过炉顶压力的提高, 一方面可以延长高温煤气在炉内的滞留时间, 使煤气与铁矿石之间的接触时间增长, 有利于高温煤气热量向矿料进行传递, 促进矿料间接还原反应的发展;另一方面, 顶压的提高还有利于降低高温煤气流的流动速度, 增强煤气流在炉内的温度性, 从而使生产过程中炉尘的吹出量大幅度降低, 并使得单位生铁在生产时所需燃料量的降低。
2.3 提高富氧率
提高鼓风中的氧含量, 也有利于炼铁燃料比的将比。理论上可认为, 当鼓风中富氧率每提高1%时, 就可以使高炉炼铁增产4.76%, 燃料比也能下降0.5%左右。这是由于一方面当鼓风中富氧率提高时, 高炉因产量的增长, 每吨铁所造成的热损失也降低, 燃料比相应下降;另一方面则是由于富氧可以减少每吨铁生产时煤气的产生量, 从而减少了高温煤气所带走的热损失。
因此, 在高炉炼铁生产中, 还应尽量提高鼓风中的富氧率。然而, 富氧率的上限值会受到炉腹煤气量上限值的影响, 当炉腹量达到上限值时, 再增加富氧率, 将不能继续起到增产的效果。为此, 应根据实际生产情况, 将富氧率控制在4%~5%左右为最佳。
2.4 降低鼓风湿度
当高炉鼓风中的水分吹入炉内以后, 会在风口循环区高达2200℃左右的高温环境中, 被热解为氢气和氧气, 而这一热解过程是一个吸热反应, 会导致风口前的燃烧温度相应降低。而且由于鼓风中水分往往会随着昼夜和季节的变化而变化, 将使得高炉炉温也相应出现波动, 而影响到生产的质量。
通过降低鼓风湿度的措施, 不仅能提高炉温, 节省能耗和降低炼铁燃料比, 而且还可起到稳定炉况和提高生铁质量的效果。根据相关资料显示, 每降低鼓风湿度1g/m3时, 可以降低炼铁燃料比0.8~1kg/t左右, 尤其是对于空气湿度较大的地区效果将更为明显。
2.5 改善燃烧效果
改善燃烧效果, 以提高热量的输入, 也是目前高炉炼铁燃料比降低的主要途径之一。首先, 应充分利用高温煤气带来的物理热能与化学能, 以最大程度的提高高温煤气的利用效率, 并有效降低炉顶的温度;其次, 还应保证煤粉得到充足的燃烧, 可采用高风温、高富氧率、高顶压, 以及均匀喷吹等方式, 以充分保证煤粉的燃烧, 提高煤粉利用效率, 降低炼铁燃料比;第三, 采取适宜的利用系数和冶炼强度, 过去很长一段时间, 我国部分钢铁企业中往往只重视提高利用系数和冶炼强度, 而忽视了高利用系数所带来的燃料比升高、安全事故增多的问题, 因此在实际生产中必须应以降低燃料比为重点, 以合理选择冶炼的强度和利用系数。
2.6 推行低硅冶炼
低硅冶炼是当前高炉冶炼炼铁生产的重要技术性指标之一。随着近年来我国高炉炼铁技术的不断发展与进步, 低硅冶炼技术正日益受到钢铁企业的重视, 并成为了高炉炼铁生产中的重要技术性课题。当高炉铁水含硅量低时, 不仅可以降低燃料比与生产成本, 而且还能有效满足少渣冶炼的需要。同时, 在转炉冶炼或是铁水的“三脱”过程中, 降低含硅量也是脱磷工艺的必要技术条件。
目前, 对铁水硅含量有效控制的方法, 主要有以下几方面:一是控制硅的来源, 通过尽量减少炉料中的二氧化硅含量, 减少煤和焦炭中的灰分, 以实现铁水中硅来源的有效控制;二是控制铁水的吸硅量, 由于铁水吸硅主要发生在炉内的滴落带, 可通过控制炉内软熔带高度、炉料结构以及煤气流分布等方面, 以降低铁水的吸硅量;三是提高炉缸的脱硅反应, 由于炉缸的脱硅数量, 主要受炉渣中二氧化硅活性度的影响, 因此可通过对炉渣中碱性度和Mg O含量的调整以影响二氧化硅活性度, 进而提高炉缸的脱硅反应。
3 总结
降低燃料比是高炉炼铁生产中, 实现节能减排和低成本生产的迫切需要, 也是实现钢铁企业可持续化和健康化发展的客观要求。本文从我国高炉炼铁燃料比的现状出发, 并着重就降低高炉炼铁燃料比的技术工艺措施进行了分析与探讨, 以此希望能促进我国钢铁企业中高炉炼铁燃料比进一步降低, 从而为企业带来经济效益上的提升。
参考文献
[1]时彦林, 包燕平等.炼铁设备维护[M].北京:冶金工业出版社, 2013.
[2]项钟庸, 王筱留.高炉设计炼铁工艺设计理论与实践[M].北京:冶金工业出版社, 2014.