钢铁冶金学工艺原理—炼铁部分

1、钢铁冶金学工艺原理炼铁部分 1 概论 2 高炉冶炼过程的物理变化 3 高炉冶炼过程的传输现象 4 高炉冶炼的能量利用 5 高炉炼铁工艺 6 高炉冶炼过程数学模型概述 7 非高炉炼铁课程内容1 绪论 1.1 生铁、熟铁与钢 1.2 钢铁工业在国民经济中的地位 1.3 钢铁冶金的发展简史 1.4 中国钢铁工业的发展概况 1.5 钢铁联合企业中的炼铁生产 1.6 高炉炼铁过程概述 1.7 炼铁技术的发展方向本章内容1.1 生铁、熟铁与钢相同点以铁元素为主，含有少量碳，硅，锰，磷，硫等元素的铁碳合金区别性质熟铁：质软，塑性好，易变形，强度和硬度均较低生铁：性质硬而脆，不能锻造钢：综合机械性能好碳和其它

2、元素含量的不同钢:含碳量小于生铁:含碳量大于熟铁:含碳量小于1.2 钢铁工业在国民经济中的地位钢铁工业是基础材料工业，其发展状况反映了一个国家国民经济的发达程度国民经济发达程度工业化水平国民生活水准劳动生产率机械设备生活用品交通工具市政设施民用住宅基础材料钢铁产品人均年占有钢的数量是衡量一个国家发达程度的重要指标之一 日本世界第一800kg/人.年，中国380kg/人.年1.2 钢铁工业在国民经济中的地位 发展钢铁工业的优势钢铁材料具有良好的物理化学性能，能满足人们的各种需要，目前尚不能为其他材料所替代-现代社会仍是铁器时代所需资源贮量丰富-可供人类长期大量采用 冶炼容易，积累了数千年生产和加

3、工的丰富经验，生产规模大，效率高，质量好和成本低-具有其他工业无可比拟的竞争优势 废旧钢铁制品能够返回钢铁生产流程-可以反复回收利用 1.2 钢铁工业在国民经济中的地位 发展钢铁工业的必备条件稳定可靠的原材料资源供应（矿石、煤、熔剂、耐火材料等）稳定的动力资源（水、电等） 发达的运输业（公路、铁路、水运等） 雄厚的资金保证（投资高、建设周期长、资金回收效率慢等） 钢铁工业的发展，标志着上述条件的完善，反应国民经济的发达程度1.3 钢铁冶金的发展简史 人类学会由矿石炼铁大约在公元前1415世纪。而真正形成钢铁生产技术仅约100年远古到13世纪末：利用自然地形将铁矿石与木炭一起放入用砖砌筑的地炉内

4、，加热冶炼，将矿石还原，生成海绵铁13世纪末到19世纪中期：把铁矿石装入高炉中冶炼成液态生铁。再将生铁冶炼成熟铁或软钢 19世纪中期至今：以生铁，海绵铁或废钢为原料，在平炉、转炉、电炉中冶炼成钢或合金钢的时代 现代炼铁法高炉法非高炉法传统的以焦炭为能源，与转炉炼钢相配合，组成高炉转炉轧机流程，被称为长流程，是目前的主要流程。优点：生产规模大，效率高，成本低。缺点：能耗高，污染大。泛指高炉以外，不以焦炭为能源，通常分为直接还原和熔融还原，一般与电炉配合，组成直接还原或熔融还原电炉轧机流程，被称为短流程，是目前的辅助流程。优点：能耗低，污染小。缺点：生产规模小，效率低，成本高。铁矿石熔 剂还原剂燃

5、料或电热高炉直接还原炉铁水铸铁机混铁炉转炉废钢炼钢生铁块平炉电炉海绵铁商品铸铁钢水铸锭或连铸轧、锻钢材废钢炼铁过程炼钢过程压加过程现代钢铁生产流程矿石生铁钢：即高炉转炉，平炉淘汰矿石海绵铁钢：直接还原电炉流程1.4 中国钢铁工业的发展概况春秋战国时代就出现了生铁冶炼，两汉时期，冶炼工业得到较大发展：据资料记载，3高炉，领先优势一直延续了2千年,直到明代中叶（约17世纪）西方产业革命兴起 近代到1949年，发展速度缓慢：技术水平及装备极其落后，1949年粗钢产量仅25万吨新中国成立到1960年，逐步建立了现代钢铁工业基地：某些生产指标接进了世界先进水平，具备了独立发展的实力19601966年，在

6、困难时期，继续发展：开发了以细粒铁精矿为原料的自熔性及超高碱度烧结矿生产技术，高炉喷煤以及复合矿冶炼技术等 从1977年开始持续发展： 1982年4000万吨钢 1996年亿吨 2003年2.22亿吨 2005年吨 2006年亿吨 2008年亿吨 2009年亿吨19661976年，基本停滞（文革)：与世界差距拉大1.4 中国钢铁工业的发展概况 1.5 钢铁联合企业中的炼铁生产钢铁联合企业系统作业图1.5 钢铁联合企业中的炼铁生产主要生产环节：原料处理，炼铁，炼钢，轧钢，能源供应，交通运输等炼铁在钢铁联合企业中的地位：炼铁是关键工序，是二次能源（煤气）供应中心。其产品质量，品种，产量是衡量钢铁企

7、业生产水平的基本标志钢铁联合企业：将铁矿石在高炉内冶炼成生铁，用铁水炼成钢，再将钢水铸成钢锭或连铸坯，经轧制等塑性变形方法加工成各种用途的钢材 1.6.1 高炉炼铁的本质及生产工艺流程1.6.2 高炉结构及附属设备1.6.3 炉内主要过程1.6.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料料1.6.5 高炉产品1.6.6 高炉冶炼的主要技术经济指标1.6 高炉炼铁过程概述还原：将铁的氧化物还原为金属铁造渣：实现渣铁分离加热与控制：获得温度与化学成分合格的铁水高炉炼铁的本质 1.6.1 高炉炼铁的本质及生产工艺流程生产工艺流程.2 高炉结构及附属设备概念：高炉是一个竖立圆筒形炉子，其内部工作空间的形状称为高炉

8、内型，即通过高炉中心线的剖面轮廓。现代高炉内型一般由炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉五段组成特点：两头小，中间粗略带锥度的圆柱形空间高炉有效容积：由高炉出铁口中心线所在水平面到大料钟下降位置下沿水平面之间的容积。目前我国最大的高炉是上海宝山钢铁总厂的l号高炉，容积为4063m3。在国外已有5000m3以上的巨型高炉高炉内型 H全高，HHu十H6Hu有效高度， Huhl十h2十h3十h4十h5h0死铁层高度h1-炉缸高度h2炉腹高度h3炉腰高度h4炉身高度H5 炉喉高度H6 炉头高度D 炉腹直径al炉喉直径a0大钟直径d 炉缸直径炉腹角炉身角高炉内型尺寸1集合管，2炉顶煤气放散阀；3料钟平衡杆；4下

9、降管；5炉顶起重机；6炉顶框架；7带式上料机；8上升管；9固定料斗；10小料钟；11密封阀；12旋转溜槽；13大料钟；14炉喉；15炉身支柱；16冷却水箱；17炉身；18炉腰；19围管；20一冷却壁；21送风支管(弯管)；22风口平台；23一风口；24一出渣口；25一炉缸；26一中间梁；27一支承梁；28一出铁场；29一高炉基础；30一炉腹高炉炉体设备附属设备系统供料系统：储矿槽，过筛，输送，称量及上料机送风系统：鼓风机，加湿或脱湿装置，热风炉及一系列管道、 阀门等除尘系统：重力除尘器，洗涤塔，文氏管静电除尘器渣铁处理系统：炉前出铁场及设备，渣铁输送设备，铸铁机，生铁炉外处理设备，水渣场及设备

10、燃料喷吹系统：燃料的制备、储存，空压机，高压泵，管道阀门，喷嘴 .2 高炉结构及附属设备炉内一般过程炉料下降过程中，与上升的煤气流相互作用，被加热，发生干燥、还原、熔化、造渣等一系列物理化学反应，最后生成液态渣、铁，聚集于炉缸，周期地从高炉排出，上升的煤气流将能量传给炉料，温度不断降低，成分不断变化，最后变成高炉煤气从炉顶排出实质：在尽量低能量消耗的条件下，通过受控的炉料及煤气流的逆向运动，高效率地完成还原、造渣、传热及渣铁反应等过程，得到化学成分与温度较为理想的液态铁.3 炉内主要过程 逆流过程：良好的热效应； 对原料的粒度有要求，保证料层的透气性 黑箱原理：要求原料稳定性和操作稳定性 要用

11、焦炭： a.提供热量 b.支撑气流通道（焦窗） c.还原剂 连续过程：一经开炉，就必须日以继夜、成年累月连续生产，除计划检修和事故处理外，直至生产到一代炉龄终了才停炉.3 炉内主要过程冶炼过程特点.3 炉内主要过程高炉内各区域的分布固体炉料区主要反应：间接还原为主，炉料中水份蒸发及受热分解，兼有少量直接还原，炉料与煤气间热交换主要特征：焦与矿呈层状交替分布，皆呈固体状态，气固相反应为主.3 炉内主要过程主要反应：炉料在软熔区上部边界开始软化，在下部边界熔融滴落。主要进行还原反应及造渣主要特征：为固液气间的多相反应，软熔的矿石层对煤气阻力很大，决定煤气流动及分布的是焦窗总面积及其分布软熔区.3

12、炉内主要过程 主要反应：向下滴落的液态渣铁与煤气及固体炭之间进行多种复杂的质量传递及传热过程 主要特征：松动的焦炭流不断地落向焦炭循环区，其间夹杂着向下流动的渣铁液滴疏松焦炭区.3 炉内主要过程主要反应：在堆积层表面，焦炭与渣铁间反应主要特征：相对呆滞又称“死料柱”压实焦炭区渣铁贮存区主要反应：在铁滴穿过渣层瞬间及渣铁层间的交界面上发生液液反应；由风口得到辐射热，并在渣铁层中发生热传递主要特征：相对静止；只有在周期性渣铁放出时才有较大扰动.3 炉内主要过程 主要反应：焦炭及喷入的辅助燃料与热风发生燃烧反应，产生高热煤气，主要向上快速逸出 主要特征：焦块急速循环运动，既是煤气产生的中心又是上部焦

13、块得以连续下降的“漏斗”，是炉内高温的焦点风口焦炭循环区.3 炉内主要过程生产过程中应严密控制的各关键性环节 (1)送风条件 a顺行时，风量大，生产效率高 b风口循环区在炉缸半径方向上大小适当。圆周方向分布均匀，才能保证煤气分布合理 c调节鼓风温度 (2)软熔区的位置、形状及尺寸：煤气分配器，监测器 (3)固体炉料区的工作状态，决定燃料的关键： a原料质量达标 b装料，调节焦炭与矿石分布，充分利用燃气的化学能和热能.3 炉内主要过程热交换条件良好，热效率高易于大量处理原料，生产效率高可使用的原料成分范围宽铁收得率高作业率高（99%左右）炉子寿命长（1520年）高炉炼铁的优点 高炉炼铁的缺点铁水

14、难以准确控制成分操作上难以准确控制温度 问题：1简述高炉炼铁过程的特点。2高炉炼铁过程中炉内可分为哪几个区域？3高炉内型分为哪几段？高炉炼铁过程主要由哪些设备系统构成？.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 含铁原料高炉使用的含铁原料主要是铁矿石和其他二次含铁原料铁矿石凡是在一定的技术条件下，能经济提取金属铁的岩石 地壳中铁元素含量居第四位，约4.2%,由于以富集状态存在，故有开采价值 不存在单质铁，通常是以氧化物、硫化物形式存在 高炉冶炼1吨生铁，约需吨铁矿石 概念.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 分类赤铁矿 矿物成分： Fe2O3，TFe70，红色或褐色，又称红 矿。一般无磁性 晶形：-Fe2O

15、3,-Fe2O3(有磁性) 常形成巨大矿床，占铁矿总储量 硬度：5.36 有害元素：硫、磷、砷较少 脉石成分：石英、硅酸盐 .4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 磁铁矿 矿物成分： Fe3O4，黑色，又称黑矿。 有磁性 自然界纯磁铁矿少见：以TFe/FeO区分氧化程度 TFe/FeO2.33 纯磁铁矿石 TFe/FeO7.0 假象赤铁矿（无磁性） 有害元素：硫、磷较高 硬度： 脉石成分：石英、硅酸盐、碳酸盐 .4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 褐铁矿菱铁矿含不同结晶水的赤铁矿mFe2O3nH2O(m=1-3,n=1-4)，理论TFe52%62%,黄褐条痕色FeCO3，理论TFe48.2%，灰黄条痕色

16、，受热分解，TFe升高 有害元素：硫、磷、砷较高 硬度： 有害元素：硫、磷、砷较高 硬度： 脉石成分：硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐等溶解后的产物 脉石成分：镁、锰和钙等碳酸盐 .4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 资源概况我国资源丰富,探明储量443亿吨,工业储量占54%.居世界前列东北鞍本地区:磁铁矿,赤铁矿, 100亿吨。酸性贫铁矿 S,P 低 攀西:钒钛磁铁矿 100亿吨华北迁安,邯郸地区:数十亿吨,贫磁铁矿,贫赤铁矿包头白云鄂博:赤铁矿约1亿吨,共生铌、稀土。P高，氟化钙高甘肃镜铁山:镜铁矿，含 BaSO4。华东芜宁矿区:赤铁矿，P高中南矿区:大冶,鄂西(Ca高),广东韶关大宝山：含Cu Pb

17、Zn As 海南岛富矿：S高特点 a.贫矿多,占80%,需选矿和造块 b.复合矿多.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 其他含铁原料TFeFeOSiO2Al2O3CaOMgOSP高炉尘40151.8102.00.20.09转炉尘69.667.52.087.170.310.070.04轧钢皮61.666.415.43.290.340.320.150.014硫酸渣54471.260.6414102.51.04.81.00.32.82.21.3.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 铁矿石入炉前的加工处理富矿贫矿破碎筛分块矿粉矿破碎磨矿选矿精矿造块人造富矿高炉造块过程的作用 粒度适于高炉 改善冶金性能，使高炉

18、冶炼指标得到改善 去除某些有害元素，某些条件下，可脱除Zn，As，K,Na .4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 含铁原料质量评价含Fe品位：越高，越有利于降低焦比和提高产量。 TFe1%,焦比2%,产量3% 工业开采最低品位：磁铁矿2025 赤铁矿30 褐铁矿30 菱铁矿25 富矿：一般含铁品位超过理论含铁量70的矿， 但对于褐、菱铁矿及碱性脉石矿含铁量可适 当放宽.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 脉石成分：包括SiO2、Al2O3、CaO和MgO等 SiO2含量增加，将引起高炉渣量双倍以上的增加，越低越好 Al2O3含量高，将大大提高炉渣熔点 CaO和MgO含量适当对冶炼有利，允许矿石TFe低

19、些，但过高也会给冶炼造成困难.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 杂质元素 有害元素：S、P、K、Na、Cu、Pb、Zn、F、As等.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 有益元素:Mn Cr Ni Mo V Nb钒:和钼的作用相似钼:细化钢微观晶粒，提高强度，并能提高钢的回火抗力，保持硬度。同时能与碳形成高硬度的碳化物，是钢中的强化相铌:主要是通过沉淀强化，细化奥氏体晶粒，并进一步细化相变后组织，改善韧性和抗疲劳性能等 锰:降低生铁含硫量，提高强度和硬度，镍:提高淬透性，促使刚奥氏体化，强化铁素体，提高强度铬:提高抗蚀能力和强度，不锈钢合金元素.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 矿石化学成分的稳定性 化

20、学成分波动，导致炉温、炉渣、碱度和生铁质量波动，将引起焦比上升，产量下降。入炉前应进行混匀中和处理冷态强度和粒度： 冷态强度间接表现热态强度大小。主要有下列三种评价方法：烧结矿落下强度：将粒度1040mm的烧结矿试样（200。2）kg，2m高落4次，落击钢板厚度大于20mm，落下产物筛分后取大于10mm部分的百分比作为落下强度。一般要求大于80。球团矿抗压强度：大高炉要求大于2500牛/个。转鼓强度（T）和耐磨指数（A）： 的质量/试样质量）100 的质量/试样质量）100 粒度：要小而均匀，5mm-50mm. .4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 高温性能：热强度：矿石在受热及被还原的过程中及还

21、原后都不应因强度下降而破碎，以免矿粉堵塞煤气流通孔道而造成冶炼过程的障碍。 a热爆裂性：无统一检测方法。 b低温还原粉化率：静态法、动态法。ISO推荐静态法 c还原膨胀：主要是针对球团矿 还原性能: 矿石中铁结合的氧被还原剂夺取的难易程度。主要取决于矿物组成致密程度、孔隙及气孔分布状态 一般还原性好，碳素燃料消耗量低。 赤磁 人造矿天然矿.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 测定方法：热天平减重法 还原度指数 还原速率指数 我国具体测定方法：mm，每次试样量（5001）g，采用流量15L/min、（CO）=30%、 （N2）=70%混合气体，于900还原180min。 天然矿石RI60， 球团矿R

22、I6070， 烧结矿RI6575.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 软化性：包括开始软化温度和软化区间，能在一定程度上反应高炉软熔带高低和薄厚。通常将矿石在荷重还原条件下收缩率4时的温度定为软化开始温度，收缩率40时的温度定为软化终了温度。 烧结矿软化开始温度较高，软化区间较窄； 球团矿软化开始温度较低，软化区间较宽。熔滴性：以滴落开始温度、终了温度及过程压力降作为评价依据。高炉要求熔滴温度高些、过程压力降低些为好 .4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 锰矿 锰矿石的种类 矿石名称 主要成分理论含Mn/%条痕色 硬度 软锰矿MnO263.2淡蓝色25 硬锰矿mMnO.MnO2.nH2O4669淡黑色

23、46 水锰矿Mn2O3.H2O65.2黑色34 褐锰矿Mn2O369.6褐黑色66.5 黑锰矿Mn3O472浅褐色 菱锰矿MnCO3.CaCO325.6粉红色55.5锰矿的用途铸造及炼钢生铁合金化剂和脱氧剂（锰铁合金）.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 锰矿的质量要求Mn品位要高,其要求比铁矿石对Fe品位要求更高对TFe有要求:冶炼低锰合金或生铁时，矿石含铁有益，但冶炼高锰合金时，需控制矿石含铁量： Fe允=(100-(C+Si+S+P+Mn+)/K 式中 ： K=Mn/(*Mn矿) P要低，一般要求不大于0.15%0.20%强度和粒度：比铁矿石更严格。自然界中多为软锰矿，强度差、粉末多，需经烧

24、结或球团处理.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 熔剂熔剂的概念及分类概念：由于高炉造渣的需要，入炉料中常需配加一定数量的助熔剂，该物质就称为熔剂。分类: 碱性熔剂：石灰石(CaCO3) 白云石(CaCO3MgCO3) 酸性熔剂：石英（SiO2) 中性熔剂: 铁矾土 特殊熔剂：萤石（CaF2 )，均热炉渣（FeO) .4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 质量要求 有效成分高 碱性熔剂： （CaOMgO）效（CaOMgO）SiO2R S,P要尽可能低 要有一定的强度和均匀的粒度组成：对于碱性熔剂强度一般是足够的，但粒度过大，在炉内分解慢，焦比升高。大高炉25-50mm,小高炉10-30mm，最好同矿石粒

25、度一致.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 高炉燃料 焦炭 质量要求 a.强度：一般以转鼓指数表示，要求转鼓指数要高 焦炭转鼓指数.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 b.固体碳要高，灰份含量要低。一般干焦含C85，灰分13，其余为挥发分及硫灰分与强度是反比关系灰分高，渣量大灰分增加1，焦比升高2，产量下降3我国焦炭灰份一般在1115，国外大高炉一般要求灰份2000.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 制造工艺及形态： A 定形 a.烧成砖 成形烧制 b.不烧成砖 高压成型 c.熔铸砖 配料电铸砖 B 不定形 a.耐火泥浆 砌转材料 b.喷补混合料 喷补用 c.耐火纤维 绝热 d.可塑料 喷浆 捣结用 e

26、.固体散状料 捣结用 f.耐火涂层材料 涂于耐火材料 表面.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 物理性能 a.致密度，气孔率，吸水率 b.透气性 c.耐压强度 d.热膨胀性使用性能 a.耐火度：抗高温熔化性能的指标，用耐火锥变形的温度表示。它表征耐火材料的热性质，主要取决于化学组成，杂质数量和分散程度。实际使用温度要比耐火度低。 性能.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 b.荷重软化点：在施加一定压力并以一定升温速度加热时，当耐火材料塌毁时的温度。它表征耐火材料的机械特性。耐火材料的实际使用温度不得超过荷重软化点。 c.耐急冷急热性（抗热震性）：是指在温度急剧变化条件下，不开裂。不破碎的性能。 d.抗

27、蠕变性能：荷重工作温度下，形变率 e,导热性及导电性 f.抗渣性：在使用过程中抵御渣化的能力。耐火材料选择原则：使用的温度，使用的环境.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 高炉常用耐火材料现代大型高炉各部位砖衬耐火材料材质 .4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 高炉常用耐火材料的主要特性耐火度 荷重软化点使用温度耐急冷急热性水冷次数硅 砖1690-17101620-16501600-16501-4粘土砖1610-17301250-140014005-25高铝砖1750-17901400-15301650-16705-6刚玉砖20001840-18501600-1700镁砖20001470-152016

28、50-16701-3碳砖300020002000好碳化硅砖2100-21001500-17001400-160050-60.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 热风炉用耐火材料 热风炉的风温可达12501350，要求炉顶温度相应达到15001550，硅砖是较理想的耐火材料。 要求：含SiO2不低于93，密度小于2.38. 主要矿物组成:鳞石英、方石英及少量石英和玻璃质 SiO2共有七个结晶型变体和个非晶型变体。另外同晶型还有、等不同的亚种。 .4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 硅砖使用过程需注意的问题：在温度800时，升温应极其缓慢，800时也不宜升温过快，以免发生较大的体积变化，应力过大而产生裂纹

29、 表2-2-6 山东王村耐火材料厂生产的硅砖性能.4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 几种重要的不定型耐火材料 铁口泥 传统铁口泥：以焦粉、粘土及原油粘合的无水炮泥 日本配方的炮泥：粗、细粒电炉熔融氧化铝占80%，其他为200网目的细粒碳化硅、绢云母及焦粉等，粘结剂为焦油。 喷补泥浆 加拿大喷补泥浆的成份(干基)：A12O349.08%；SiO241.20%；碱金属3.4%；Fe2O30.02%，附着剂及结合剂，如磷酸盐、皂土及水玻璃等。 .4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 制作及铺垫撇渣器及铁水沟的材料 要求与铁口泥类似。西德现采用一种类似混凝土模型浇注工艺，一次浇注成型。绝热材料（轻质耐火材料）

30、 a特点：气孔率高、体积密度小、导热率低。一般作为高温设备的隔热材料。强度、耐磨性等都远较常规耐火材料差。 b分类： 按使用温度分类： (1)在600900下使用的低温绝热材料； (2)在9001200下使用的中温绝热材料； (3)在1200下使用的高温绝热材料。 按形态分类：定形的与不定形的两大类。 .4 高炉炼铁原料及其他辅助材料 C举例： 我国新研制成功种耐火纤维，可作为不定形绝热材料的特例。这是种A12O3系的矿物质纤维，其中某一品种含A12O3可高达7090%，此种纤维价格较高。 低价代用品有石棉、矿渣棉及蛭石等。1.6.5 高炉产品铁水、炉渣、高炉煤气和炉尘 铁水（1）生铁 炼钢生

31、铁：占90，要求S,P,Si要低 铸造生铁：占10，耐压的机械部件或民用（2）铁合金 铁合金多用电炉生产，主要供炼钢脱氧或作为合金添加剂。少量高碳品种铁合金可用高炉冶炼。 1.6.5 高炉产品1.6.5 高炉产品1.6.5 高炉产品锰铁：我国有些中小型厂生产锰铁，如江西新余钢铁厂，山西阳泉钢铁厂等。高炉只能生产高碳锰铁，缺点：C高，不利于炼钢 高碳锰铁的国家标准 牌 号化学成份，MnCSiPS1组2组I级ll级不小于不大于FeMn75C7.5FeMn70C7.0FeMn65C7.075.070.065.07.57.07.01.52.02.52.53.04.50.200.330.380.400.

32、031.6.5 高炉产品 硅铁： a用途：炼钢用脱氧剂和合金添加剂，还原剂。 b生产方法：用电炉更为合理，75Si，用高炉可经济地生产出含Si15%的硅铁。含Si量更高则会给高炉作业带来定困难。主要是大量的SiO2由高温区呈气态挥发出来，又在低温区凝聚为固态，造成气流阻塞，难以维持生产，经济指标也将严重恶化。美国制定的高炉硅铁标准(ASTM A10060 Grade G)：Si S P C1.6.5 高炉产品高炉渣 组成：多种金属氧化物构成的复杂硅酸盐系，外加少量硫化物、碳化物等。除去原料条件特殊者外，如富锰渣、富稀土氧化物的渣，一般炉渣成份的范围为： CaO：3544； SiO2：3242；

33、A12O3：616；MgO：413及少量的MnO、FeO及CaS等。 用途制造水泥 致密渣块铁路道碴，或铺公路路基10%液态炉渣用高速水流和机械滚筒予以冲击和破碎可制成中空的直径5mm的渣珠，称为“膨珠”。膨珠可作为轻质混凝土的骨料，建筑上用作防热、隔音材料。1.6.5 高炉产品 如果液态炉渣用高压蒸汽或压缩空气喷吹可制成矿渣棉，是低价的不定形绝热材料。 一般炉渣出炉时温度为14001550，热含量16801900kJ/kg。虽然已作过大量的研究工作，目前世界各国皆末找到简易可行的办法以利用这部份潜热。 3) 高炉煤气： 1600M3/tFe,一般CO含量在20以上， 发热值一般为2900-3

34、800kj/m3。用于热风炉，焦炉，轧钢加热炉等。1.6.5 高炉产品 不同铁种时煤气成份及发热值 4) 炉尘：为煤气带离高炉的细粒炉料。一般含铁30-50，含碳10-20，还含有锌、铅等有色金属。处理后可用作烧结原料。冶炼铁种炼 钢 生 铁铸 造 生 铁锰 铁体积%COH2CH4CO2N221261.02.00.20.81421555726301.02.00.30.81114586033362.03.00.20.5465760低位发热值，kJ/m 33200380036004200460050001.6.6 高炉冶炼的主要技术经济指标有效容积利用系数(吨/米.日)合格生铁折合产量/(有效容积规定工作日) (1)高炉有效容积利用系数我国有效容积利用系数吨/米.日（大高炉低，小高炉高）1.6.6 高炉冶炼的主要技术经济指标(2)入炉焦比、综合焦比及综合折算焦比 入炉焦比(净焦比)入炉焦比干焦耗用量/合格生铁产量(kg/t) 一般为250550 kg/t折算入炉焦比折算入炉焦比干焦耗用量/合格生铁折算产量(kg/t) 综合焦比综合焦比(干