高炉炼铁基本概念与工艺设备教学课件(39张)

1、冶金概论General Discussion of Metallurgy3. 高炉炼铁Chapter III：Blast Furnace Ironmaking3.1高炉炼铁基本概念高炉炼铁 高炉炼铁 是为炼钢提供铁原料的主要方法高炉在钢铁联合企业中的地位高炉炼铁基本概念3.1高炉炼铁 高炉原料铁矿石熔 剂其他含铁代用品 天然块矿 人造富矿 烧结矿 球团矿 碱性熔剂 石灰、 石灰石、白云石 酸性熔剂 硅石 特殊熔剂 萤石 高炉、转炉炉尘 残铁 轧钢铁皮 硫酸渣高炉炼铁基本概念3.1高炉炼铁 高炉燃料固体燃料气体燃料焦 炭煤 粉焦炉煤气高炉煤气用于高炉本体用于热风炉高炉炼铁基本概念3.1高炉炼铁

2、高炉炼铁基本概念3.1高炉炼铁 高炉内型 是用耐火材料砌筑而成的，供高炉冶炼的内部空间的轮廓。炉喉 Throat炉身 Shaft高炉本体炉腰 Belly炉腹 Bosh炉 缸 Hearth风口Tuyere铁口 Taphole渣口 Slag taphole高炉有效容积代表高炉的大小或生产能力高炉炼铁基本概念3.1高炉炼铁 荷兰Corus Ijmuiden钢铁公司高炉发展高炉编号1234567大 小建成年份1924192619301958196119671972炉缸直径 / m5.65.65.98.59.011.013.8工作容积 / m35195195981413149223283790初期产量

3、(t/d)2802803601380170030005000当前/最终产量(t/d)10001000110035003700700010500拆除年份19741974199119971997上一次大修20021991高炉炼铁基本概念3.1高炉炼铁 高炉生产主要技术经济指标1、有效容积利用系数(u) 定义：每立方米高炉有效容积每天生产的铁水量t/(m3d) 大型和超大型高炉u=2.52.8 t/(m3d)2、焦比( K ) 定义：高炉冶炼每吨生铁消耗的焦炭量(kg/t) 我国焦比为250650kg/t3、煤比( M ) 定义：高炉冶炼每吨生铁向高炉喷吹的煤粉量(kg/t) 我国煤比为50250k

4、g/t4、燃料比( 焦比煤比 ) 定义：高炉冶炼每吨生铁所消耗的固体燃料的总和(kg/t) 我国燃料比为450700kg/t高炉炼铁基本概念3.1高炉炼铁 5、综合焦比(K) 定义：将喷入高炉的煤粉折算成相应数量的焦炭后计算的焦 比(kg/t) 煤粉置换比通常小于1.0，一般在0.750.90之间6、冶炼强度(I) 定义：每立方米高炉有效容积每天消耗的(干)焦炭量t/(m3d) 一般为0.8 1.0 t/(m3d)7、综合冶炼强度(I) 定义：将喷入高炉的煤粉折算成相应数量的焦炭后计算的冶炼强度t/(m3d) 大型或超大型高炉达到1.2 1.6 t/(m3d)高炉炼铁基本概念3.1高炉炼铁 高

5、炉有效容积利用系数=冶炼强度/焦比8、工序能耗 Ci=(燃料消耗+动力消耗-回收二次能源)/产品产量(吨标准煤/t) 1kg标准煤的发热量为7000千卡(29310kJ)2009年15月全国重点钢铁企业高炉燃料比为518kg/t，热风温度为1158，炼铁工序能耗为413.30kg标准煤/t，入炉焦比为374kg/t，喷煤比为144kg/t。高炉炼铁基本概念3.1例题：某高炉容积2000m3，年产150万吨炼钢生铁，消耗60万吨焦炭，每吨生铁喷吹煤粉150kg，置换比为0.9，计算高炉有效容积利用系数、焦比、燃料比、综合焦比及冶炼强度各为多少？答案：利用系数：2.05t/m3d 焦 比：400k

6、g/tFe 燃料比：550kg/tFe 综合焦比：535kg/tFe 冶炼强度：0.822t/m3d高炉炼铁 高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 3.2.1 高炉本体(Blast Furnace Body) 钢结构 炉衬 冷却设备 送风装置 检测仪器设备高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 由四根支柱和多层横向拉杆组成。上至炉顶平台，下接高炉基础，与高炉中心成对称布置。钢结构：包括炉体支承结构和炉壳高强度钢板焊接而成，起承重、密封煤气和固定冷却器的作用。动画视频高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 炉衬：由耐火砖砌筑而成 炉衬寿命将随着冶炼条件而变，但最薄弱的环节应在炉底（含炉缸）和炉身。高炉炼铁工艺设备3.

7、2高炉炼铁 冷却设备：降低炉衬温度，提高炉衬材料抗机械、化学和热产生的侵蚀能力，使炉衬材料处于良好的服役状态。光面冷却壁镶砖冷却壁用于冷却炉缸和炉底炭砖用于冷却炉腹、炉腰和炉身各部位的炉衬高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 冷却板纯铜制造，安装时水平插入炉衬砖层中，对炉衬具有一定的支托作用。风 口Tuyere纯铜制造，由大套、中套和小套组成。鼓风进入炉缸的入口动画视频高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 送风装置热风围管Bustle Pipe送风支管Blast Pipe热风围管与连接热风炉的热风总管相连，在热风围管上均匀分布着数十套送风支管。高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 3.2.2 炉顶装料设备(Ch

8、arging Equipment) 双钟炉顶(Double Bell Charging)打开小料钟，炉料落入大料斗内。开大钟均压阀，使大料钟上下压力一致。打开大料钟，将炉料布入炉内。动画视频高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 无钟炉顶(Bell-less Top Charging) 采用可任意改变倾角的旋转溜槽完成布料任务。 可实现单环、多环、螺旋、定点、扇形布料方式。动画视频高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 3.2.3 热风炉(Hot Stove)任务：向高炉连续不断地输送温度高达11001300的热风。按结构形式分类内燃式Internal combustion type顶燃式Top combus

9、tion type外燃式External combustion type高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 蓄热式热风炉的构成(以外燃式为例)燃烧室蓄热室烘 顶储存煤气燃烧产生的大量热量煤气燃烧产生热量的空间高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 工作过程： 燃烧期 换炉 送风期 34座热风炉交替进行燃烧和送风作业，向高炉连续不断地输送高温鼓风。动画视频高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 3.2.4 煤气系统(BFG System) 煤气引导管道 除尘设备 余压发电 顶压调节高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 粗除尘 重力除尘器在高炉煤气除尘系统中用的最普遍。 重力除尘器可以除去粒径大于30m的大颗粒灰尘，除尘率

10、可达80%，出口的煤气含尘量为210g/m3。重力除尘器动画视频高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 精除尘(湿法)文氏管 收缩管 喉 口 扩张管 文氏管除尘器除去粉尘的同时，也使煤气流得到冷却。 动画视频高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 精除尘(干法)布袋除尘 布袋房 集尘仓 进出气孔 反清仓管道动画视频高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 3.2.5 渣铁处理 (Treatment of Slag and Iron) 由高炉炉缸排出的渣铁经出铁场的主沟上的渣铁分离器分开，铁水经摆动流咀装入鱼雷罐车运到炼钢厂炼钢。炉渣则进一步处理变成水渣或干渣。大型高炉每天出铁12次以上高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 渣

11、铁分离器 保证渣铁分离的装置。其所以能够将炉渣在大闸前从侧面的渣沟排出，是由于渣沟底面高于大闸后的小坝。动画视频高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 因巴(INBA)设备 投资费用大，但技术上最为成熟，实际应用的高炉较多。水渣处理动画视频高炉炼铁工艺设备3.2高炉炼铁 练习：请将图中高炉的不同部分放在正确的位置高炉冶炼原理3.3高炉炼铁 炼铁生产流程 炉顶装料 风口鼓风 炉内熔炼 定期排渣铁 煤气溢出高炉冶炼原理3.3高炉炼铁 块状带：t 570 Fe2O3Fe3O4 FeO Fe t 570 Fe2O3Fe3O4 Fe t = 570 FeXOFe3O4 -Fe风口回旋区的燃烧反应用CO、H2作还

12、原剂的还原反应(间接还原)高炉炼铁 Fe-O-C和Fe-O-H体系中平衡气相组成高炉炼铁 高炉炼铁 用固体碳还原氧化铁(直接还原)C的直接还原均为吸热反应高炉炼铁 用固体碳直接还原铁氧化物的衡状态图解直接还原与间接还原区域分界线高炉炼铁 间 接剧烈熔损温度直 接开始熔损温度间接+直接 1000区域(上部) 只有间接还原 1000区域(中部) 直接还原开始 熔损及水煤气反应剧烈进行的区域(下部) 间接还原消失 Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe间接间接间+直1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个

13、好的交代。3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱

14、，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。10、有些事想开了，你就会明白，

15、在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!16、人生在世