高炉炼铁铁矿石和原始方法用铁砂炼铁各加一半可以吗?

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炼铁原料之铁矿石基础知识
铁矿石基础知识扫盲oooooooooo 一、铁矿石品种
1、PB粉、块(Pb Fines/Pb Lumps):产于澳大利亚,又称皮尔巴拉混合矿(必和必拓公司经营),粉的品位在61.5%左右,部分褐铁矿,烧结性能较好;块的品位在62.5%左右,属褐铁矿,还原性好,热强度一般。PB粉和块可由汤姆普赖斯矿、帕拉布杜矿、马兰杜矿、布鲁克曼矿、那牟迪矿和西安吉拉斯矿等矿山的粉矿混匀成。
2、杨迪粉(Yandi Fines):产于澳大利亚(必和必拓公司经营),品位在58%左右,铝含量低,属褐铁矿,结晶水较高,混合制料所需水分要求较高,因其结构疏松,烧结同化性和反应性较好,因此可部分替代纽曼山粉矿或巴西粉矿。含相对低的Al2O3,而且这两种矿粉都比哈默斯利矿粉粗,它们都有合理的冶炼性能,但烧结性能不佳。
3、麦克粉(Mac Fines):MAC粉的正常品位在61.5%左右,目前供给中国市场多为58%左右的品位,部分属褐铁矿,烧结性能较好,含有5%左右的结晶水,炼铁时烧损较高,随其配比加大,烧结矿的烧成率逐步下降。经钢厂研究,MAC粉配比在15%-20%时烧结矿小于5mm级水平较低,配比为20%的烧结成品率最高。
4、纽曼粉、块矿(Newman Fines/Newman Lumps):产于澳大利亚的东皮尔巴拉的纽曼镇的纽曼山矿,属赤铁矿,烧结性能较好,粉的品位在62.5%左右,块的品位在65%左右,由澳大利亚西澳州必和必拓公司生产。
5、罗布河粉、块(Robe River Fines/Robe River Lumps):产于澳大利亚的罗布河铁矿联合公司;品位在57.5%左右,含3%-5%的复合水,这会导致高燃料率及低生产率;属于褐铁矿,烧结性能不好,但其烧结矿的冶炼性能很好。
6、火箭粉:又称FMG(福蒂斯丘金属集团(Fortescue metal Group (FMG)))粉,由澳大利亚第三大铁矿石生产商FMG公司生产;据说用作火箭发动机燃料的一种成分,故称火箭粉,其品位在58.5%左右,硅4左右,铝1.5左右,属于褐铁矿,烧结性能较好,储量大且单烧品位高,结晶水在8%左右。FMG粉矿化学成分优于扬迪粉,但烧结性能和造球性能不如扬迪粉。
7、火箭特粉:由FMG公司生产的品位57.5%左右的火箭粉,硅5个左右,铝2个左右,其它冶炼性能同火箭粉。超特粉的品位低于火箭特粉1个品位,在56.5%左右,硅6左右,铝3个左右,结晶水在8.5%左右,其它冶炼性能类似.
8、阿特拉斯粉块:由澳大利亚第四大铁矿石生产商Atlas Iron公司生产的位于澳大利亚皮尔巴拉矿山的铁矿石,品位在57.5%,属褐铁矿,结晶水在9%左右,硅含量高,在8%左右,物理化学性能和冶炼性能跟火箭粉的超特粉相近。
9、KMG粉:由澳大利亚私人矿业公司KMG生产,该矿位于澳大利亚珀斯,是距离中国最近的西澳矿山,紧邻西澳最北的港口。矿山预计两年内产矿6700万吨,为58-59%的低品位粗粉赤铁矿为主,硅8%,铝3%,磷0.08%,硫0.03%。性能类似于火箭特粉,但比火箭特粉的硅高很多。
10、CSN粉、块:巴西CSN公司(全称为巴西国有黑色金属公司)生产的铁矿石,铁含量在65%以上,硅含量在1%-2%。
11、SSFT粉,巴西淡水河谷公司专门为中国市场配制的烧结粉,SSFT的铁含量在65%左右,硅含量在4.4%左右。12、卡粉:卡拉加斯粉的简称,英文简称SFCJ粉,全称SINTER FEED Carajas,铁含量在65%以上(65-67%),硅含量在1%-2%。铝1%左右,磷0.033-0.045%,烧损1.6%左右,水分8-9%,产于巴西卡拉加斯矿的铁矿石,因为该地方的粉矿的质量优异,不会像南部矿源那样参差,所以在国际市场上十分受欢迎,价格也高于南部矿源。o 13、巴西南部粉:该矿位于巴西有南部矿源“铁四角”,又称巴西南部粉,南部矿区主要矿山有Itabira、Mariana、Mihas Centrals、Paraopebal、Vargem Grande、Itabiritos,均处于 巴西铁四角地区,南部矿区主要开采方式为露天开采。这一带以铁英岩为主,赤铁矿含量较高,含铁量在66%左右。主要包括SSFG粉(巴西南部标准烧结粉,铁品位65%,硅3.2-3.8%,铝1.2-1.8%,磷0.049-0.065%,锰0.25-0.40%,水6.5-8.5%,烧损1.7%左右),SFOT粉等。 o
14、巴粗:指巴西粗颗粒粉矿,是巴西粗粉的统称,包括卡粉、SSFT粉、CSN粉、南部粉等。品位从65%-58%不等,其中东南部铁四角生产的矿粉冶炼性能最好。o 15、印粉:指印度细颗粒粉矿,但不符合印粗的颗粒度标准。品位从40%-63.5%不等,属赤铁矿,高品位冶炼性能优良,低品位硅铝成分较高,具有较高的冶炼价值。二、铁矿石粒度分类1、矿石的粒度:矿石的粒度和气孔度的大小,对高炉冶炼的进程影响很大。粒度太小时影响高炉内料柱的透气性,使煤气上升阻力增大。粒度过大又将影响炉料的加热和矿石的还原。由于粒度大,减少了煤气和矿石的接触面积,使矿石中心部分不易还原,从而使还原速度降低,焦比升高。2、粗粉:基本在0-10毫米,但10毫米以上一般不超过10%,0.15毫米以下最大不超过35%。3、精粉:基本是国内产,在200目以下。国内一般用外矿都是粗粉,现在也用进口精粉的,如俄罗斯精粉、乌克兰精粉和巴西SSFT粉等。精粉要求0.074mm以下的不少于70%。4、块矿:有两种,一种是标准块,粒度6-40毫米。另外一种是混合块,混合块一般需要筛选破碎后才可以使用。5、原矿(raw ore):原矿从矿山开采出来未经选矿或其他技术加工的矿石,但原矿粒度最好不超过300毫米。少数原矿可直接应用,大多数原矿需经选矿或其他技术加工后才能利用。在选矿中,经过碎磨进入分选作业的矿石称作入选原矿。6、粉矿:粉末矿,英文名称: mine smalls; ore fines; smalls;其品位低于块矿,需要通过破碎\磨矿\选别,把块子变成粉子,以达到品位的要求,一般要求60-67%,攀钢的品位57%即可。三、铁矿石冶炼种类1、酸性烧结矿(acid sinter): 碱度(CaO/SiO2)小于0.5的烧结矿,由铁精矿或富矿粉不加或少加熔剂烧结而成。它的含铁矿物为磁铁矿、赤铁矿,主要黏结相矿物为铁橄榄石(2FeOoSiO2),钙铁橄榄石(CaOFeOSiO2)。红热的酸性烧结矿在冷却过程中不发生自然粉化。它的机械强度较高,但FeO高,还原性差,软熔温度低;单独使用此种矿入炉冶炼,需加入大量石灰石;而且还原性差,导致高炉产量低、焦比高。现代高炉除某些特殊情况外,已不使用此种烧结矿。2、铁精矿 (iron ore concentrates): 贫铁矿经过细磨、精选获得的铁品位较高的铁矿粉。铁精矿是生产人造富矿的钢铁冶金原料。铁精矿按含铁矿物的不同,有磁o铁精矿、赤铁精矿和褐铁精矿之分;按选矿方法的不同,又可分为弱磁精矿、强磁精矿、浮选精矿以及重选精矿等。通常磁铁精矿是采用磁选法处理磁铁矿石所得;赤铁精矿是用重选法、浮选法、强磁选法、磁化焙烧--磁选法,或采用联合流程处理赤铁矿石所得;褐铁精矿则是用重选法、强磁选法或磁化焙烧--磁选法等处理褐铁矿石而获得。 对铁精矿一般有4点要求: (1)含铁量要高。磁铁精矿含铁量要在65%以上,赤铁精矿在60%以上,褐铁精矿应在50%以上。含铁量的波动小于±0.5%。 (2)水分要低。水分对贮存运输、矿石混匀、造球等都有很大影响。一般磁铁精矿的水分应低于10%,赤铁精矿及褐铁精矿的水分应低于12%。 (3)粒度合适。用于生产球团矿的铁精矿,要求小于0.074mm的粒级占70%以上,比表面积以cm2 /g为好。 (4)杂质(如硫、磷、铅、砷、锌、铜等有害元素)的含量越低越好,一般要求s≤0.10%~0.19%,P≤0.05%~0.09%,Pb≤0.1%,As≤0.04%~0.07%,Zn≤0.1%~0.2%,Cu≤0.1%~0.2%。 铁精粉(包括铁矿)的酸碱性是指矿中脉石成分的酸碱度,具体是指氧化钙与二氧化硅的比值,CaO/SiO2大于1则为碱性矿,CaO/SiO2小于1则为酸性矿。如果矿中氧化镁、氧化铝含量较高,也有将(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)大于1作为碱性矿,反之则为酸性矿。 铁精粉的酸碱度与高炉的炼铁指标有关,如果高炉采用碱性渣熔炼(为了更好地脱硫)则希望使用碱性矿;如果高炉采用酸性渣熔炼(为了提高高炉利用系数和降低焦耗)则希望使用酸性矿。目前国内高炉一般使用碱性矿,即希望铁矿的碱度(CaO/SiO2的数值)高一些。 铁精粉的酸碱度用下式计算: (CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)>1.2;碱性矿石;(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.8~1.2;自溶性矿石;(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.5~0.8;半自溶矿石;(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)<0.5;酸性矿石;也可以简化成CaO/SiO2比进行评价。国内的铁矿大多是低CaO、MgO,高SiO2、Al2O3的酸性矿石四、世界各地铁矿石公司简介1、巴西铁矿石公司: 巴西淡水河谷公司:巴西铁矿砂资源极为丰富,占全球总储量6.5%,为世界富铁矿第一生产大国。巴西淡水河谷公司(CVRD)是世界第一大铁矿石生产和出口商,也是美洲大陆最大的采矿业公司,被誉为巴西“皇冠上的宝石”和“亚马逊地区的引擎”。公司成立于日,现在,淡水河谷铁矿石产量占巴西全国总产量的80%。其铁矿资源集中在“铁四角”地区和巴西北部的巴拉州,拥有挺博佩贝铁矿、卡潘尼马铁矿、卡拉加斯铁矿等,保有铁矿储量约40亿吨,其主要矿产可维持开采近400年。2、澳大利亚进口矿石: 1)、必和必拓公司:必和必拓由两家巨型矿业公司合并而成,现在已经是全球最大的采矿业公司,世界第二大铁矿石生产商和出口商。其中,BHP公司成立于1885年,总部设在墨尔本,是澳大利亚历史最悠久、规模最庞大的公司之一。比利登是国际采矿业的先驱,曾经以不断创新和集约式运营方式而闻名。2001年,两家公司合并组成BHP BILLITON矿业集团,BHP持股58%,比利登持股42%。该公司在全球20个国家开展业务,主要产品有铁矿石、煤、铜、铝、镍、石油,液化天然气、镁、钻石等。必和必拓在澳大利亚、伦敦和纽约的股票交易所上市。 必和必拓公司的矿山位于皮尔巴拉地区,主要有:纽曼(Newman)、扬迪(Yandi)和戈德沃斯(Goldwordhy)。 2)、力拓矿业公司:是当前全球第三大的铁矿石生产商和出口商,成立于1873年的西班牙,RioTinto是西班牙文,意为黄色的河流。1954年,公司出售了大部分西班牙业务。1962年至1997年,该公司兼并了数家全球有影响力的矿业公司,并在2000年成功收购了澳大利亚北方矿业公司,成为在勘探、开采和加工矿产资源方面的全球佼佼者。百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆!
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铁矿石的主要成分
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铁矿石 铁(Fe) 55%以上。绝对不能少于52% 硅石(Si02) 12.00% 最多 铝(AL203) 6.00% 最多 硫(S) 0.05% 最多 磷(P) 0.10% 最多 二氧化钛(TiO2) 0.35 % 最多 氧化钙(CaO...
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如何将铁砂熔化?
铁砂在熔化时下沉太快,如何将铁砂锈成成块的形状,懂的朋友帮助回答下,解决问题后在追加分
就是在炬造[化铁]时,如何能将铁砂化成铁水 回答,粘贴都可以,粘贴几个有关的网站也行现在想学化铁技术,但是对化铁砂不懂 炼铁我会一些,我想问的是炼铁砂,不是炼铁, 回答者: afr_01 -
铁砂是和沙子一样的细,含铁量很高的铁砂
我有更好的答案
小时候农村里经常有补锅的,他们用炉子就能把铁片熔化成铁水,我想和你的铁砂差不多吧。他们先把煤矿点燃,然后把铁片放在煤矿中,用鼓风机吹,铁水就从炉子下面的开口流出来了。呵呵,很原始的了
采纳率:26%
现在主要还是用高炉炼铁,因为高炉炼铁技术经济指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产率高,能耗低。 高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料专业的炼铁技术要买书来看比较好 网上应该不是很多
全国炼铁资讯网
或上维普之类的网站看看
参考资料:
高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料
你想要多大的铁砂,大小不同,工艺也不同
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铁砂矿中含磷,硫的国际标准是多少????
铁矿石也称铁砂,是高炉炼铁的主要原料。铁矿石的质量直接影响高炉炼铁的冶炼过程和冶炼的技术经济指标。适宜于冶炼的铁矿石要求含铁量高,有害杂质 低,脉石少,化学成分稳定,粒度均匀,有良好的还原性和一定的机械强度等。铁矿石中的有害杂质通常有硫、磷、铅、锌、砷、铜等。硫会使钢材产生热脆性。一般要求一级矿硫含量小于0.06%,二级矿小于0.2%,大于0.3%的为高硫矿;磷使钢材具有冷脆性,磷在选矿和烧结中不易除去,炼铁中又全部还原进入生铁;铅在冶炼过程中会不断沉积在炉内,渗入砖缝破坏炉体;锌在高炉中被还原后会引起炉衬膨胀和炉壳破坏。所以铅锌含量 要求越低越好,应小于0.1%;砷使钢材焊接性能降低并增加脆性,要求含量小于0.07%;铜在高炉中全部还原进入生铁中,继而可在炼钢中进入钢材。铜在钢中含量超过0.3%时金 属的焊接性能降低并产生“热脆”现象,矿石中的铜不允许超过0.2%。铁矿石中共生的有益元素是指对金属质量有改善作用的或者可以提取的元素。如锰、铬、钴、镍、钒、钛、铌、钼、钽、铈、镧等。当这些元素的含量达到一定数量时,矿石的经济价值就更大。对于矿石的强度和粒度要求,如果矿石粉未多则高炉料柱的透气性能不好,炉况不顺,煤气能量的利用不好。粒度过大又会使还原速度降低,焦比升高。小于5~8mm矿石不能直接入炉,需烧结以后使用。对于难以还原的磁铁矿其粒径不能大于40mm,对于易还原的矿如褐铁矿粒径不能大于50mm。在烧结后出售的球团矿要求其强度好,粒度均匀,粒末少,还原性好,品位高,碱度(CaO/SiO2)合适,有害成分少。2.产制铁矿石是由原矿采用爆破开采挖掘取矿后将其初碎,并区分高品位矿石和低品位矿石。高品位矿石经二次或三次破碎后得到6~30mm粒度的块,作为块矿产 品出售。小于6mm的作为粉矿出售。低品位的块矿进入选矿厂经破碎和筛分将1~6mm粉 矿进入跳汰机选矿选出精矿和底矿,现今世界上采用重介质选矿用硅铁加水使氧化铁和脉石分离,并有采用水力旋流器这一先进工艺技术有效分离轻物质SiO2及Al2O3。一般矿山采用工艺为螺旋分选及强磁分离机来富集精矿并与层矿分离,合并精矿弃去尾矿。球团矿则由粉矿烧结成6mm以上球团出售。3.用途铁矿不仅是炼钢铁的主要原料,也可以用于水泥生产,重混凝土,氧化铁颜料,铁氧体制造以及动物饲料添加剂等诸多行业。4.产地世界上依其产量排列为:美国、巴西、澳大利亚、加拿大、中国、印度等。主要输出国为巴西、澳大利亚、印度、加拿大、南非等国。我国为世界铁矿进口大 国,进口量年超5000万吨,仅次于日本。主要来自于澳大利亚、巴西、印度和新西兰、南非等国。5.种类(1)赤铁矿:含铁在55~60%,有害杂质少,其分子式为Fe2O3,是一种最重要的铁矿石。(2)褐铁矿:含铁在37~55%,有害杂质磷含量较高,其分子式为nFe2O·mH2O(n=1-3,m =1-4)。(3)磁铁矿:含铁在45~70%,硫磷含量较低,但矿石坚硬致密,还原性差,分子式为Fe3O4。(4)菱铁矿:含铁在30~40%,有害杂质含量低,其分子式为FeCO3。我国进口的铁矿石主要以其粒度和产地划分。6mm以下为粉矿,6mm以上为块矿。还有烧结球团矿,以及直接还原铁等。6.质量规格国际市场上铁矿石没有统一标准规格。含铁量由出口国规定,一般在60%以上,杂质的限定由买方的需要及生产国的情况决定。7.性能指标铁矿石是法定检验商品。进口后必须经检验检疫机构检验。检验的主要项目为物理及化学成分。检验依据为ISO、GB、JIS、ASTM等标准。物理指标测定主要指粒度、水分及强度的测定。化学指标是对矿石中铁含量以及硫、磷、碳、铜、铅、锌、砷、硅、铝、镁、钙、钾、钠等多种成分的测定,测定项目由合同规定来确定。
采纳率:31%
铁矿石没有统一国际标准规格。含铁量由出口国规定,一般在60%以上,国家也没有规定标准。主要看你的铁矿石的成分,如果是硫铁矿,含硫量肯定会比较高。所以冶炼的时候要注意脱硫,排放能达标才是重点
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色情、暴力
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?提炼工艺过程
[liàn tiě]
(提炼工艺过程)
将金属铁从含铁矿物(主要为铁的氧化物)中提炼出来的工艺过程,主要有法,直接还原法,,等离子法。从角度而言,炼铁即是铁生锈、逐步的逆行为,简单的说,从含铁的化合物里把纯铁还原出来。实际生产中,纯粹的铁不存在,得到的是铁碳合金。
炼铁基本概述
在高温下,用还原剂将铁矿石还原得到生铁的生产过程。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、空气。铁矿石有(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)等。铁矿石的含铁量叫做品位,在冶炼前要经过选矿,除去其它杂质,提高铁矿石的品位,然后经破碎、磨粉、烧结,才可以送入高炉冶炼。焦炭的作用是提供热量并产生还原剂一氧化碳。石灰石是用于造渣除脉石,使冶炼生成的铁与杂质分开。炼铁的主要设备是高炉。冶炼时,铁矿石、焦炭、和石灰石从炉顶进料口由上而下加入,同时将热空气从进风口由下而上鼓入炉内,在高温下,反应物充分接触反应得到铁。是指把铁矿石和焦炭,一氧化碳,氢气等燃料及熔剂(从理论上说把比铁强 的金属和矿石混合后高温也可炼出铁来)装入高炉中冶炼,去掉杂质而得到金属铁(生铁)。
有高炉法,直接还原法,熔融还原法,等离子法。
其反应式为:
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2(高温) (还原反应)
Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2(高温)(还原反应)
炉渣的形成:
CaCO3=CaO+CO2 (条件:高温)
CaO+SiO2=CaSiO3 (条件:高温)
炼铁化学原理
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)能几年到十几年。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料钟与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、、,从高炉下部的风口吹进热风(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。
炼铁基本流程
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。
一、炉前操作的任务
1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具,按规定的时间分别打开渣、铁口(现今渣铁口合二为一),放出渣、铁,并经渣铁沟分别流入渣、铁罐内,渣铁出完后封堵渣、铁口,以保证高炉生产的连续进行。
2.完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。
3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。
4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。
高炉基本操作制度:
高炉炉况稳定顺行:一般是指炉内的炉料下降与煤气流上升均匀,炉温稳定充沛,生铁合格,高产低耗。
操作制度:根据高炉具体条件(如高炉炉型、设备水平、原料条件、生产计划及品种指标要求)制定的高炉操作准则。
高炉基本操作制度:装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。
横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳,壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于技 术经济指标良好,工艺 简单 ,生产量大,劳动生产效率高,能耗低等优点,故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、、造渣用(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成,从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁 ,还有副产品高炉渣和。
高炉热风炉
热风炉是为高炉加热鼓风的设备,是现代高炉不可缺少的重要组成部分。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明,采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。
铁水罐车用于运送铁水,实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下,用于高炉或混铁炉等出铁。
炼铁发展过程
我国炼铁始于春秋时代。那时候的炼铁方法是块炼铁,即在较低的冶炼温度下,将铁矿石固态还原获得海绵铁,再经锻打成的铁块。冶炼块炼铁,一般采用地炉、平地筑炉和竖炉3种。我国在掌握块炼铁技术的不久,就炼出了含碳2%以上的液态生铁,并用以铸成工具。 战国初期,我国已掌握了、热处理技术方法,发明了韧性铸铁。战国后期,又发明了可重复使用的“铁范”(用铁制成的铸造金属器物的空腹器)。
西汉时期,出现坩埚炼铁法。同时,炼铁竖炉规模进一步扩大。1975年,在郑州附近古荥镇发现和发掘出汉代冶铁遗址,场址面积达12万m2,发掘出两座并列的高炉炉基,高炉容积约50m3。西汉时期还发明了“炒钢法”,即利用生铁“炒”成熟铁或钢的新工艺,产品称为炒钢。同时,还兴起“百炼钢”技术。东汉(公元25~220年),光武帝时,发明了水力鼓风炉,即“水排”。我国古代水排的发明,大约比欧洲早1100多年。
汉代以后,发明了灌钢方法。《北齐书·綦母怀文传》称为“宿钢”,后世称为灌钢,又称为团钢。这是中国古代炼钢技术的又一重大成就。
据〈中华百科要览〉记载:中国是最早用煤炼铁的国家,汉代时已经试用,宋、元时期已普及。到明代(公元年)已能用冶炼生铁。在公元14~15世纪之际,铁的产量曾超过2000万斤,折合约为1.2万t。西方最先开始的英国,约晚两个世纪,才达到这个水平。
总的来看,中国古代钢铁发展的特点与其他各国不同。世界上长期采用固态还原的块炼铁和固体渗碳钢,而中国铸铁和生铁炼钢一直是主要方法。由于铸铁和生铁炼钢法的发明与发展,中国的冶金技术在明代中叶以前一直居世界先进水平。
19世纪下半叶清政府发展近代军事工业,制造枪炮、战舰,大量输入西方国家生产的钢铁。1867年进口钢约8250t,1885年约9万t,1891年增加到170万担(约13万t)。进口钢逐渐占领了中国的市场,使传统的冶铁业难以维持生产,而国内钢铁消耗量又不断增加。因此近代钢铁工业的兴起就成为时代的需要。
1871年(清同治十三年),直隶总督李鸿章、船政大臣沈葆桢请开煤铁,以济军需,上允其请,命于直隶磁州、福建、台湾试办。1875年,直隶磁州煤铁矿向英国订购熔铁机器,因运道艰远未能成交。此事表明,当时已开始注重举办新式钢铁事业。1886年,贵州巡抚潘蔚创办青厂,先用土炉,后从英国订购炼铁、炼钢设备,1888年安装完毕。终因清廷腐败,缺乏资金、煤和铁矿石,加上不善管理,无人精通技术,而于1893年停办。这是兴办近代钢铁厂的一次尝试。
炼铁事故预防
1、炼铁厂煤气中毒事故危害最为严重,死亡人员多,多发生在炉前和检修作业中。预防煤气中毒的主要措施是提高设备的完好率,尽量减少煤气泄漏;
2、在易发生煤气泄漏的场所安装煤气报警器;
3、进行煤气作业时,煤气作业人员佩带便携式煤气报警器,并派专人监护。
4、炉前还容易发生烫伤事故,主要预防措施是提高装备水平,作业人员要穿戴防护服。原料场、炉前还容易发生车辆伤害和机具伤害事故。
5、烟煤粉尘制备、喷吹系统,当烟煤的挥发分超过10%时,可发生粉尘爆炸事故。为了预防粉尘爆炸,主要采取控制磨煤机的温度、控制磨煤机和收粉器中空气的氧含量等措施。目前,我国多采用喷吹混合煤的方法来降低挥发分的含量。
炼铁生产安全
炼铁安全生产的主要特点
炼铁是将铁矿石或烧结球团矿、锰矿石、石灰石和按一定比例予以混匀送至料仓,然后再送至高炉,从高炉下部吹入1000℃左右的热风,使焦炭燃烧产生大量的高温还原气体煤气,从而加热炉料并使其发生化学反应。在1100℃左右铁矿石开始软化,1400℃熔化形成铁水与液体渣,分层存于炉缸。之后,进行出铁、出渣作业。
炼铁生产所需的原料、燃料,生产的产品与副产品的性质,以及生产的环境条件,给炼铁人员带来了一系列潜在的职业危害。例如,在矿石与焦炭运输、装卸,破碎与筛分,整粒与筛分过程中,都会产生大量的粉尘;在高炉炉前出铁场,设备、设施、管道布置密集,作业种类多,人员较集中,最为集中,如炉前作业的高温辐射,出铁、出渣会产生大量的烟尘,铁水、熔渣遇水会发生爆炸;开铁口机、起重机造成的伤害等;炼铁厂煤气泄漏可致人中毒,与空气混合可发生爆炸,其爆炸威力很大;喷吹烟煤粉可发生;另外,还有炼铁区的噪声,以及机具、车辆的伤害等。如此众多的危险因素,威胁着生产人员的生命安全和身体健康。
炼铁生产的主要安全技术
1)高炉装料系统安全技术
装料系统是按高炉冶炼要求的料坯,持续不断的给高炉冶炼。装料系统包括原料燃料的运人、储存、放料、输送以及炉顶装料等环节。装料系统应尽可能的减少装卸与运输环节,提高机械化、自动化水平,使之安全的运行。
(1)运人、储存与放料系统。大中型高炉的原料和燃料大多数采用胶带机运输,比火车运输易于自动化和治理粉尘。储矿槽未铺设隔栅或隔栅不全,周围没有栏杆,人行走时有掉入槽的危险;料槽形状不当,存有死角,需要人工清理;内衬磨损,进行维修时的劳动条件差;料闸门失灵常用人工捅料,如料突然崩落往往造成伤害。放料时的粉尘浓度很大,尤其是采用胶带机加振动筛筛分料时,作业环境更差。因此,储矿槽的结构应是永久性的、十分坚固的。各个槽的形状应该做到自动顺利下料,槽的倾角不应该小于50°,以消除人工捅料的现象。金属矿槽应安装振动器。钢筋混凝土结构,内壁应铺设耐磨衬板;存放热的内衬板应是耐热的。矿槽上必须设置隔栅,周围设栏杆,并保持完好。料槽应设料位指示器,卸料口应选用开关灵活的阀门,最好采用液压闸门。对于放料系统应采用完全封闭的除尘设施。
(2)原料输送系统。大多数高炉采用料车斜桥上料法,料车必须设有两个相对方向的出入口,并设有防水防尘措施。一侧应设有符合要求的通往炉顶的人行梯。卸料口卸料方向必须与胶带机的运转方向一致,机上应设有防跑偏、打滑装置。胶带机在运转时容易伤人,所以必须在停机后,方可进行检修、加油和清扫工作。
(3)顶炉装料系统。通常采用钟式向高炉装料。钟式装料以大钟为中心,有大钟、料斗、大小钟开闭驱动设备、探尺、旋转布料等装置组成。采用高压操作必须设置均压排压装置。做好各装置之间的密封,特别是高压操作时,密封不良不仅使装置的部件受到煤气冲刷,缩短使用寿命,甚至会出现大钟掉到炉内的事故。料钟的开闭必须遵守安全程序。为此,有关设备之间必须连锁,以防止人为的失误。
2)供水与供电安全技术
高炉是连续生产的高温冶炼炉,不允许发生中途停水、停电事故。特别是大、中型高炉必须采取可靠的措施,保证安全供电、供水。
(1)供水系统安全技术。高炉炉体、风口、炉底、外壳、水渣等必须连续给水,一旦中断便会烧坏冷却设备,发生停产的重大事故。为了安全供水,大中型高炉应采取以下措施:供水系统设有一定数量的备用泵;所有泵站均设有两路电源;设置供水的水塔,以保证柴油泵启动时供水;设置回水槽,保证在没有外部供水情况下维持循环供水;在炉体、风口供水管上设连续式过滤器;供、排水采用钢管以防破裂。
(2)供电安全技术。不能停电的仪器设备,万一发生停电时,应考虑人身及设备安全,设置必要的保安应急措施。设置专用、备用的柴油机发电组。
计算机、仪表电源、事故电源和通讯信号均为保安负荷,各电器室和运转室应配紧急照明用的带铬电池荧光灯。
3)煤粉喷吹系统安全技术
高炉煤粉喷吹系统最大的危险是可能发生爆炸与火灾。
为了保证煤粉能吹进高炉又不致使热风倒吹入喷吹系统,应视高炉风口压力确定喷吹罐压力。混合器与煤粉输送管线之间应设置逆止阀和自动切断阀。喷煤风口的支管上应安装逆止阀,由于煤粉极细,停止喷吹时,喷吹罐内、储煤罐内的储煤时间不能超过8~12h。煤粉流速必须大于18m/s。罐体内壁应圆滑,曲线过渡,管道应避免有直角弯。
4)高炉安全操作技术
(1)开炉的操作技术。开炉工作极为重要,处理不当极易发生事故。开炉前应做好如下工作:进行设备检查,并联合检查;做好原料和燃料的准备;制定烘炉曲线,并严格执行;保证准确计算和配料。
(2)停炉的操作技术。停炉过程中,煤气的一氧化碳浓度和温度逐渐增高,再加上停炉时喷入炉内水分的分解使煤气中氢浓度增加。为防止煤气爆炸事故,应做好如下工作:处理煤气系统,以保证该系统蒸气畅通;严防向炉内漏水。在停炉前,切断已损坏的冷却设备的供水,更换损坏的风渣口;利用打水控制炉顶温度在400℃~500℃之间;停炉过程中要保证炉况正常,严禁休风;大水喷头必须设在大钟下。设在大钟上时,严禁开关大钟。
5)高炉维护安全技术
高炉生产是连续进行的,任何非计划休风都属于事故。因此,应加强设备的检修工作,尽量缩短休风时间,保证高炉正常生产。
为防止煤气中毒与爆炸应注意以下几点:
(1)在一、二类煤气作业前必须通知煤气防护站的人员,并要求至少有2人以上进行作业。在一类煤气作业前还须进行空气中一氧化碳含量的检验,并佩带氧气呼吸器。
(2)在煤气管道上动火时,须先取得动火票,并做好防范措施。
(3)进入容器作业时,应首先检查空气中一氧化碳的浓度,作业时,除要求通风良好外,还要求容器外有专人进行监护。
炼铁生产事故的预防措施和技术
炼铁厂煤气中毒事故危害最为严重,死亡人员多,多发生在炉前和检修作业中。预防煤气中毒的主要措施是提高设备的完好率,尽量减少煤气泄漏;在易发生煤气泄漏的场所安装煤气报警器;进行煤气作业时,煤气作业人员佩带便携式煤气报警器,并派专人监护。
炉前还容易发生烫伤事故,主要预防措施是提高装备水平,作业人员要穿戴防护服。原料场、炉前还容易发生车辆伤害和机具伤害事故。
烟煤粉尘制备、喷吹系统,当烟煤的挥发分超过10%时,可发生粉尘爆炸事故。为了预防,主要采取控制磨煤机的温度、控制磨煤机和收粉器中空气的等措施。目前,我国多采用喷吹混合煤的方法来降低的含量。
张寿荣,于仲洁. 中国炼铁技术60年的发展[J]. 钢铁,):8-14.
李维国. 中国炼铁技术的发展和当前值得探讨的技术问题[J]. 宝钢技术,-17.
郭培民,赵沛,庞建明,曹朝真. 熔融还原炼铁技术分析[J]. 钢铁钒钛,):1-9.
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