常见炼铁工艺十六问与答

常见炼铁工艺十六问与答（上）一、什么叫生铁？1.7%合金的统称，主要用高炉生产。二、生铁有哪些种类？硅铁等。此外，还有含特殊元素钒的含钒生铁。三、高炉生产有哪些产品和副产品？答：高炉生产的产品是生铁。副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘(瓦斯灰)。四、高炉生产用哪些原料？答：高炉生产的主要原料是铁矿石及其代用品、锰矿石、燃料和熔剂。5030%～50%的矿石直接入炉不经济，须经选矿和造块加工成人造富矿后入炉。铁矿石代用品主要有：高炉炉尘、氧气转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣以及一些有色金属选矿的高铁尾矿等。这些原料一般均加入造块原料中使用。锰矿石一般只在生产高炉锰铁时才使用。五、高炉常用的铁矿石有哪几种?各有哪些特点？85%以上的该种含铁矿物来命名(Fe2O3Fe3O4)(Fe2O3.nH2O)和碳酸盐铁矿(FeCO3)。高炉炼铁使用的铁矿石也就分为赤铁矿（红矿（黑矿）Fe3O4、褐铁矿Fe2O3nH2O和菱铁矿FeCO3。赤铁矿的特征是它在瓷断面上的划痕呈赤褐色，无磁性。质软、易破碎、易还原。含铁量最高是70%。但有一种以γ－Fe2O3形态存在的赤铁矿，结晶组织致密，划痕呈黑褐色，而且具有强磁性，类似于磁铁矿。Fe2O3FeOFe2O369%，FeO31%，理论含铁72.4%。自然界中纯粹的磁铁矿很少见到，由于受到不同程度的氧化作用，Fe2O337%～55%，但受热后去掉结晶水，含铁量相对提高，且气孔率增加，还原性得到改善。48.2%，CO2六、高炉为什么要用熔剂？常用的熔剂有哪几种？对熔剂的要求是什么？其目的是使脉石中高熔点氧化物(SiO21713℃、Al2O32050℃、CaO2570℃)生成低熔点化合物，形成流动性良好的炉渣，达到渣铁分离和去除有害杂质的目的。根据矿石中脉石和燃料灰分成分不同，以及冶炼生铁品种和质量的要求，高炉使用的熔剂有碱性的石灰石(CaCO3)、白云石[(Ca、Mg)CO3]；酸性的硅石(SiO2MgO(3MgO·2SiO2·2H2O)，以及洗炉用的莹石(CaF2)等。近年来也有用转炉钢渣代替石灰石和白云石作为熔剂调炉渣碱度的。随着精料技术的进步，高碱度烧结矿加酸性料(天然块矿、球团矿和酸性烧结矿)的炉料结构的普遍推广，熔剂直接加入高炉的可能性越来越小，目前少量入炉的熔剂只是作为稳定炉况调节炉渣碱度的手段。对直接入炉的熔剂的要求是：1、有效的熔剂性要高。2S、P3常见炼铁工艺十六问与答（中）七、高炉用哪些燃料？各有何优缺点？答：木炭。木炭由木材在足够温度下干馏而成，是最早使用的高炉燃料。它固定碳含量高，灰分低；几乎不含硫；气孔度高。但木炭机械强度差，价格高，因此作为高炉燃料已被淘汰。无烟煤(或称白煤)。它的化学成分能基本满足炼铁的要求；低温强度好，可远距离运输；但它的气孔度很低，热稳定性差，在高炉内受热后碎裂成粉末，而且含硫一般也较高。现已不再使用。焦炭。由煤在高温下(900℃～1000℃)干馏而成。它的成分完全能满足高炉炼铁的要求；机械强度大大高于木炭；热稳定性比白煤好；气孔度虽不如木炭，但比白煤大得多。焦炭是现代高炉理想的燃料，也是目前高炉的主要燃料。料以代替部分焦炭。喷吹燃料有煤粉、重油和天然气。型焦。作为代用燃料，目前国内外都在研究用无烟煤、贫煤、褐煤等非结焦煤的成型技术，按工艺生产流程可分为热压成型和冷压成型两类。(在高炉上使用型焦目前尚处于冶炼试验阶段)八、焦炭在高炉生产中的作用？答：1、提供高炉冶炼所需要的大部分热量。2、提供高炉冶炼所需的还原剂。3、焦炭是高炉料柱的骨架。4、生铁形成过程中渗碳的碳源。九、高炉冶炼过程中对焦炭质量提出哪些要求？答：1、为了保证高炉冶炼过程的顺利和获得良好的生产指标，焦炭质量必须满足以下几个方面的要求：固定碳含量要高，灰分要低。一般经验是，焦炭灰分增加1%，焦比升高2%，产量降低3%。2S、PS，80%以上来自焦炭，因此，降SSPP0.05%。3、焦炭的机械强度要好。焦炭在高炉下部高温区作为支撑料柱的骨架随着上部料柱的巨大压力，如果焦炭的机械强度不大，则形成大量碎焦，恶化炉缸透气性，破坏高炉顺利运行，严重时无法进行正常生产。另外，强度不好的焦炭，在运输过程中产生大量的粉末，造成损失。4、粒度要均匀，粉末要少。气体力学研究表明，大小粒度不均匀的散料，空隙度最小，透气性差。而粒度均匀的散料，空隙度大，煤气阻力小。因此，为40～60mm5、水分要稳定。焦炭中水分是湿法熄焦时渗入的，通常达2%～6%6CO2CO(CCO2=2CO)CO2C+CO2=2COC8K、C36K用低变质程度弱黏结性气煤，采取措施降低焦炭的反应性等。十、什么叫精料？它的目标是哪些？5mm十一、什么是含铁矿粉烧结？炼铁领域内的烧结是指把铁矿粉和其他含铁物料通过熔化物固结成具有良好冶金性能的人造块矿的过程，它的产生物就是烧结矿。铁矿粉烧结生产有何意义？答：首先，烧结生产是一种人造富矿的生产过程，有了这种造块方法，自然界中大量存在的贫矿便可通过选矿和烧结成为能满足高炉冶炼要求的优质人造富矿，从而使自然资源得到充分利用。硫酸渣等其他钢铁及化工工业的若干废料，使这些废料得到有效利用，做到变“废”为宝，变“害”为利。成分稳定，造渣性能良好，保证了高炉生产的顺利进行。80%～90%SF、As轻了高炉冶炼过程中的脱硫任务，提高了生铁质量。十二、烧结矿生产中使用哪些熔剂？对它们有什么要求？答：烧结矿生产中使用的熔剂有：石灰石、生石灰、消石灰、白云石、轻烧白云石、蛇纹石等。对它们总的要求是有效成分高，有害成分少，粒度合适(1～3mm)。十三、烧结矿有哪些质量指标？答：1、烧结矿品位。是指烧结矿含铁量高低，一般指扣除烧结矿中的碱性氧化物含量以后的含铁量。2、烧结矿碱度。3、烧结矿还原性。烧结矿转鼓指数，它是指烧结矿在常温下抗磨剥和抗冲击能力的指标。4、烧结矿落下强度：表示烧结矿抗冲击能力的指标。5400～600℃还原条件下的机械强度。6、软熔性能。十四、什么是球团矿？它有何特点？(－2000.074mm80%1500cm2/g8～16mmFe2O3炼铁原料。它有以下特点：1、使用品位很高的精矿粉生产，酸性氧化球团矿的品位可达68%，SiO2在1%～2%；2还原；3、FeO含量低(一般在1%左右)，矿物主要是Fe2O3，还原性好；42800～3600N(300～400kg·f)运输性能好；5、自然堆角小在24°～27°，在高炉内布料易滚向炉子中心；6、含硫很低，因为在强氧化性气氛下焙烧，可以去除原料中95～99%的硫；7K2ONa2O8、酸性氧化球团矿的软熔性能较差，即它的软化开始温度低，软熔温度区料。十五、精矿粉是怎样成为8～16mm的生球的？38%～10%，处于比较松散的水。但喷水量要适度，如果过大，颗粒完全为水所泡和而产生重力水，使颗粒脱离接触，瓦解母球，对造球极为不利。须停止喷水，使生球在造球盘上滚动，将生球内部的毛细水全部挤出，为周围16mm8mm15～20N/0.5m4十五、目前主要有哪几种球团焙烧方法？答：目前国内外焙烧球团矿的方法有3回转窑焙烧。矿机排出竖炉。带式焙烧机是目前使用最广的焙烧方法。带式焙烧的特点：1、采用铺底料和铺边料以提高焙烧质量，同时保护台车延长台车寿命；2、采用鼓风和抽风干燥相结合以改善干燥过程，提高球团矿的质量；3、鼓风冷却球团矿，直接利用混合粉)球团矿的焙烧。十六、国产球团与进口球团相比有何差距？答：1、比进口矿品位低3～5%、SiO2含量高3～4%；20.074mm(－20060～80%，比表面积小，大部分在1000cm2/g5%1%0.6%。国外造球1500～1700cm2/g，0.5%左右；3、球团矿焙烧不均匀，尤其是用竖炉焙烧的球团矿；4、部分竖炉生产的球团矿的强度差，FeO含量高，冶金性能差。75%～8510%～15%，10%左右。现许多企业努力增加球团矿配比，也有些企业在增加块矿配比。（高碱度烧（故世界上用全配球团矿高炉炼铁的很少。因球团矿要求精矿粉品位高，粒度细（-200>85%）造成国际上球团矿售价太高（1600/吨），韩国的高炉在减少球团矿配比。目前我国有增加块矿配比的趋势，水钢、海鑫、青钢、冷水江的高炉已使用近20%块矿炼铁。使用块矿的原则是：高品位、还原性好、不爆裂的矿石，其粒度一般在10~20mm。增加块矿配比的优点是可以有效地提高入矿矿品位：减少了造块成本（包括设备投资和运行费），同时也减少了因造块对环境的污染。但是多用块矿，应有个度，一般认为在10%左右为宜。因为块矿在高炉内一般是直接还原反应，直接还原是个吸热反应，还原度减少0.1，焦比升高8～9kg/t，所以多用块矿会对炼铁工序能耗影响。块矿气孔率低，难还原，在高温区易粉化致使高炉透气性变差。当然，生矿还有调节碱度的功能。由于高炉风口运行于恶劣的高温条件下，不断受到炉料的磨蚀，而且不时有熔融的金属滴落在风口的水冷表面。这些因素，加上风口结构可能存在的缺陷，加上冷却水流的不合理分布，加上冷却水硬度过大和含污染物，再加上炼铁过程中的操作失误，经常导致风口损坏。首先是风口壁上有铁水滴落而使风口烧穿(平均占更换风口总数的70%~75%高至铜熔点，最终导致风口烧穿。口前段因与向下汇集的大量铁水接触最容易发生烧穿。热负荷外，还要承受熔融滴落物的热冲击。飞溅，结果使大量液态物落在风口壁上。3%~11%。许多工厂对风口外壳进行焊接后，在风口前段经常留下凹窝和3炼焦工艺的努力方向拓宽炼焦煤资源,炼焦生产工艺和技术上多元化。如利用捣固炼焦大幅度提高装炉煤的堆密度,从而提高弱粘煤和非炼焦煤炼焦的比例降低焦炭成本、风选破碎配煤工艺、煤调湿等。为了以煤代焦、降低入炉焦比,应强化不提高主焦煤比例条件下进一步提高焦炭的热强度的技术手段研究,进一步降低炼焦工序能耗、控制炼焦污染,建设国内一流清洁生产焦炉。烧结工艺的努力方向烧结机是高炉利用铁粉矿低成本炼铁的核心手段,进一步提高烧结利用系数增加烧结矿产能,通过技术创新最大限度地回收烧结环冷机的烟气余热能;通过热烟气循环新技术降低燃料比和烧结烟气及粉尘的排放量;针对烧结生产过程中多种污染排放的严重环境污染问题,通过开发高效、低成本的适合中国特点的持久性有机污染物二恶英、SO2SO2二恶英污染物排放量,争取改变烧结机是钢铁厂二恶英、SO2SiO2SO250%～80%SO2、二恶英污染物排放量付诸工业实施,建设生态型钢铁企业是Outotek/SVAIOutotek(EOS)技术的优点有:①SOx/NOx40%～50%;③热废气抽回返用可节20%;④可以在对目前生产干扰最小的情况下对现有设备进行改造;⑤可保证烧结矿产品质量。高炉炼铁工艺的努力方向10200kg/t