煉鐵原理與工藝1(煉鐵概述).ppt

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1、煉鐵原理與工藝1一、高爐煉鐵簡介鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中的煉鐵生產(chǎn)一種是高爐-氧氣轉(zhuǎn)爐-軋機(jī)流程；一種是直接還原或熔融還原-電爐-軋機(jī)流程。前者被稱為長流程，后者則被稱為短流程。目前長流程是主要流程。但因它必須使用塊狀原料，需要配用質(zhì)量好的煉焦煤在焦?fàn)t內(nèi)煉成性能好的冶金焦，粉礦和精礦粉要制成燒結(jié)礦或球團(tuán)礦。這兩道生產(chǎn)工序不但能耗高，而且生產(chǎn)中產(chǎn)生粉塵，污水和廢氣等對環(huán)境造成污染。所以長流程面臨能源和環(huán)保等的挑戰(zhàn)，直接還原和熔融還原是用來替代高爐煉鐵的兩種工藝。直接還原和熔融還原煉鐵工藝的特點(diǎn)是，用塊煤或氣體還原劑代替高爐煉鐵工藝所

2、必需的焦炭來還原天然塊礦、粉礦或人造塊礦（燒結(jié)礦或球團(tuán)礦）具有相當(dāng)大的適應(yīng)性，特別適用于某些資源匱乏，環(huán)保要求特別嚴(yán)格的地區(qū)或國家，但其生產(chǎn)規(guī)模較高爐小而且很多技術(shù)問題還有待解決或完善。各種煉鐵法的設(shè)備及生產(chǎn)方式差別很大，但其原理是相同的。21.1高爐煉鐵生產(chǎn)工藝流程高爐本體上料系統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)煤氣凈化系統(tǒng)渣鐵處理系統(tǒng)噴吹燃料系統(tǒng)31.2煉鐵原料及評價鐵礦石的分類對鐵礦石的評價:含鐵品位p1=(F/f)(P-Cp2-Cp3-g)式中p1為原料的價值；F為原料的含鐵品位；f為生鐵中含鐵；p為生鐵的車間成本；C為焦比；c為單位生

3、鐵消耗的熔劑；p2為焦炭的價格；p3為熔劑的價格；g為每噸生鐵的車間生產(chǎn)費(fèi)用。脈石的成分及分布有害元素的含量.S(0.1-0.3)%,礦最低允許P=([P]鐵-[P焦.熔])/K.K---單位(噸)生鐵礦耗量.K=Fe生/Fe礦(K,Na)＜2-3Kg/t鐵,Zn＜0.15Kg/t鐵有益元素,礦石的還原性礦石的高溫性能礦石的其它性能(強(qiáng)度,粒度,熱爆裂性,化學(xué)成分的穩(wěn)定性)41.2煉鐵原料及評價礦石入爐前的處理整粒.8-30mm造塊.分級和篩分.51.3熔劑1.堿性熔劑石灰石,白云石[(Ca,Mg)CO3],2.酸性熔劑

4、硅石(SiO2)3.有效熔劑性有效熔劑性=［w(CaO)+w(MgO)］-w(SiO2)×R261.4錳礦錳礦用途質(zhì)量要求(和鐵礦石一樣)w(Fe允)={100-[w(C)+w(Si)+w(P)+w(S)+w(Mn)+…]}/KK=w(Mn)η·w(Mn)礦式中w(Fe允)——錳礦允許的極限Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；K——冶煉單位重量合金時錳礦消耗量；w(Mn)礦——錳礦含Mn品位，%；η——爐內(nèi)Mn的回收率，冶煉一般生鐵時此值為50%～60%，煉錳鐵時此值可達(dá)80%～85%。71.6高爐燃料1.焦炭焦炭的作用:在風(fēng)口前燃燒，

5、提供冶煉所需熱量固體C及其氧化產(chǎn)物CO，是氧化物的還原劑高溫區(qū)料柱的骨架，煤氣通路鐵水滲碳81.6高爐燃料2.高爐對焦炭質(zhì)量要求:化學(xué)成分,C,A,W,S,冷強(qiáng)度:M40,M10熱強(qiáng)度,CSR反應(yīng)性.CRI9焦炭質(zhì)量要求爐容級別/m310002000300040005000焦炭灰分/%≤13≤13≤12.5≤12≤12焦炭含硫/%≤0.7≤0.7≤0.7≤0.7≤0.7M40/%≥78≥82≥84≥85≥86M10/%≤8≤7.5≤7≤6.5≤6CSR/%≥58≥60≥62≥65≥66CRI/%≤28≤26≤25≤25≤

6、25粒度范圍/%75-2075-2575-2575-2575-30大于上限/%≤10≤10≤10≤10≤10小于下限/%≤8≤8≤8≤8≤8101.6高爐燃料3.對煤粉的質(zhì)量要求①煤的燃燒性能好②煤的灰分越低越好，要求低于12%。③煤的硫分越低越好，一般要求小于0.7%，最高不大于0.8%煤粉的粒度合適④煤的可磨性好，高爐噴煤需要將煤磨到一定細(xì)度，煤的可磨性指數(shù)(哈氏HGI)應(yīng)在60～90之間，低于50的煤很硬，難磨。高于90的煙煤雖然易磨，但往往是粘結(jié)性強(qiáng)的煤，可能給磨煤和輸煤造成困難。111.6高爐燃料煤的發(fā)熱值越高

7、越好，煙煤的低位發(fā)熱值不小于26000kJ/kg，無煙煤的低位發(fā)熱值不小于29000kJ/kg。⑥膠質(zhì)層越薄越好，Y＜10rnrn，以免在噴吹過程中結(jié)焦，堵塞噴槍影響煤粉噴吹和高爐正常生產(chǎn)。⑦煤的灰熔點(diǎn)溫度，要求高一些。因?yàn)榛胰埸c(diǎn)太低時風(fēng)口容易結(jié)焦和堵塞煤槍。⑧流動性和輸送性能高。。121.6高爐燃料氣體燃料氣體燃料在鋼鐵企業(yè)中有重要作用。天然氣、石油氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣等。根據(jù)我國資源條件，不可能普遍使用天然氣，而焦?fàn)t煤氣主要供民用，只有在特殊條件下高爐才使用少量焦?fàn)t煤氣。故高爐煤氣就成為鋼鐵企業(yè)內(nèi)部的主要?dú)怏w燃料

8、了。131.7高爐冶煉產(chǎn)品1.生鐵煉鋼生鐵,鑄造生鐵,鐵合金一般不用高爐,用電爐2.煤氣3.爐渣(水渣)141.8高爐冶煉主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1.利用系數(shù):ηV=P/V------t/(m3.d)2.焦比K=Q/P------kg/t3.煤比PCI=M/P-----kg/t4.燃料比Kf=QfP式中Kf——冶煉1t生鐵消耗的