炼铁高炉的工艺流程是怎样的?

炼铁高炉的工艺流程;

高炉冶炼是一个连续的生产过程,整个过程是在自上而下的装料和自下而上的气体接触过程中完成的。炉料按一定的配合料从炉顶装入炉内,由热风炉加热到1000-1300℃的热风从风口吹入。炉料中的焦炭在风口前燃烧,产生高温和还原性气体,在炉内上升过程中加热缓慢下降的炉料,将铁矿石中的氧化物还原成金属铁。

矿石加热到一定温度后,软化、熔化、滴落,矿内未被还原的物质形成炉渣,从而实现渣铁分离。炉渣和铁聚集在炉膛中,发生许多反应。最后调整成分和温度达到终点,炉渣和铁水定时出炉。上升的气流将能量传递给炉料,降低了温度。最后,高炉煤气从顶部出口管排出,进入除尘系统。

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虽然生铁冶炼的原理是一样的,但是因为方法和冶炼设备的不同,工艺流程也不一样。下面分别简单介绍一下。

高炉生产是连续的。第一代高炉(从开炉到大修停炉)可以连续生产几年到十几年。生产时,从炉顶(一般炉顶由物料和料斗组成,现代高炉为钟形阀顶和无料钟顶)不断装入铁矿石、焦炭和熔剂,从高炉下部风口吹入热风(1000 ~ 1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。

装入高炉的铁矿石主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭和喷吹中的碳以及碳燃烧产生的一氧化碳将铁矿石中的氧带走,得到铁。这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应被精炼成生铁,铁水从出铁口排出。

铁矿石中的脉石、焦炭中的灰分和喷吹与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,分别从出铁口和出渣口排出。煤气从炉顶导出,除尘后用作工业煤气。现代高炉也可以利用炉顶的高压和一些衍生气体来发电。

生铁是高炉的产物(指高炉冶炼生铁),高炉的产物除了生铁,还有锰铁,属于铁合金产品。锰铁高炉不炼铁各项指标的计算。高炉炼铁过程中,还会产生水渣、渣毛、高炉煤气等副产品。

铁焦技术是利用价格低廉的不粘结性煤或微粘结性煤作为煤矿生产的原燃料,与铁矿粉混合,制成块状,用连续炉加热干馏,得到含铁30%、焦炭70%的铁焦。经过专业设备加工,最后冶炼,可以得到和原工艺一样的炼铁结果。

这种技术用高含量的铁焦炭代替原来的含量。实验表明,它将节省大量的焦炭和主要炼焦煤。这个实验还表明,铁焦可以提高反应速率,证明高炉炼铁铁焦含量至少可以达到30%。这项技术在日本的各个工厂实际上正在生产,并取得了一定的成果。但是现阶段技术还没有完全成型,还需要大量的实验来完善。

高炉粉尘是指炉前出钢时产生的粉尘和炉顶主带料通过一定比例排出过程中产生的粉尘。但由于这两种粉尘的颗粒极其细小,不利于收集。但通过想象可以知道,如果将它们回收,完美利用,是最好的节能方式之一。

这样不仅可以提高煤粉的燃烧效果,还可以回收一部分废铁,通过合理控制其添加量,可以有效提高产量。另外,可以回收原来的废料,充分利用材料,不仅有助于提高产量,还可以节省一部分资金。

参考资料:

百度百科-高炉炼铁工艺