古代的炼铁术

第一篇：古代的炼铁术

古代的炼铁术“趁热打铁”的由来

钢和铁的发现与应用不仅开辟了人类文明发展进程中的一个新时代——铁器时代，而且也成了现代文明社会的支柱之一。高耸入云的瑰丽的电视塔，曲折蜿蜒、横贯大地的钢轨以及跨越大江、使得天堑变通途的桥梁，都是因为有了“钢筋铁骨”才成为现实的。至于高层建筑、机床、刀具和船舶等与钢铁材料的关系，更是不言而喻的了。

在中学化学中，青少年朋友可能已经学过炼铁高炉中的主要化学变化，也许曾经有机会参观过乡镇企业中的铸造厂或者宏伟的钢铁企业，至少应当在电影或电视片中见到过能使整个车间映出一片鲜红色的炽热的铁水，以及像节日焰火一样灿烂夺目的钢花。总之，钢铁已成为现代物质文明中不可缺少的一种基础物资，它已经和人们的生活汇成了一个整体。

如果想探究一下我们的祖先最早是如何发现和认识到钢铁的作用，以及他们在没有电力、没有纯氧、没有高炉和炼钢炉的条件下是如何把钢与铁冶炼出来的，重新回顾一下古人所走过的那一段漫长而艰苦的道路，不仅饶有趣味而且可以得到许多启示。

考古学家已经证实，人类最早接触和利用的金属铁来自太空陨铁，即铁质陨石。陨铁不含碳及其他夹杂物，一般含有1％～5％的钴和镍。正是这种只含有少量合金元素的接近于纯铁的天赐之物，才使得人们认识和利用了这种金属，萌发了从地球上寻找和取得这种金属的动机。有趣的是，在元素周期表中大都是每个周期的每个族只有一个元素，但是第Ⅷ族却并列了三个元素，如铁、钴、镍。这种看来不合规则的排列方法，难道可以用陨铁中铁、钴、镍共存的事实作为一种“旁证”么？

铁器时代最早始于安纳托利亚地区，大约距今4000年左右。据考古学家分析，铁的发现可能和当地土著人在炼铜时曾用过氧化铁矿石作为造渣时的助熔剂有关。因为在熔渣中有时会夹杂着同时被还原出来的少量铁。真正普遍地使用铁器，大概要晚1000多年。

西方早期使用的人工铁都是块炼铁。冶炼的方法大致和中国古代相仿，即在1200℃左右（这可能是当时能够达到的最高工艺温度了）用木炭（这是当时能够获得的纯度较高、强度较大的炭了）把铁矿石还原成固态铁，其中夹杂着没有烧完的木炭和炼铁时产生的熔渣而呈团块状。然后趁热锻打，挤出其中的夹杂物，并利用铁的延展性和锻打时局部产生的热使小块的铁锻接成一体，变成可以进一步制作铁器的铁材。读者如果还记得在影片中见到过的铁匠反复锻打刀剑犁锄时的情景，就可以想像出古代人们在发现和制作铁器时的不畏艰苦和不屈不挠的情景。

中国的冶铁技术大致可追溯到公元前6世纪的春秋时代的中后期，在古书中可以找到零星的有关铁的记载。如《管子·地数篇》中说过：“凡天下名山五千三百九十一，……出铁之山三千六百有九”，亦即出铁之山的数目占总山数的66.9％。到现在还没有弄清楚他这一数据的来源，但由此说明，当时人们已经知道铁矿石的存在形式。同一书中还有“山上有赭者，其下有铁”的记载。赭指赤铁矿所特有的棕红色，可见当时已经有了由赤铁矿炼铁的实践活动。

中国的冶铁术略晚于西方，但我国的冶炼生铁和块炼铁技术却是差不多同时形成的。冶炼生铁的技术要求铁处于液态，可当时所能达到的1200℃工艺温度却不能使纯铁（熔点1535℃）变为液态，但是当铁中溶入（不是夹杂）硫、磷、硅、锰，特别是碳后，可以使熔点降至1150℃左右，只要选取了适当的器皿和工艺，就可以得到液态生铁。读者也许知道汽车防冻液和用糖水做成的冰棍，其凝固点（或熔点）低于水的凝固点的原理，在这里只要把铁水看成像糖水或防冻液一样的溶液，就可以明白生铁的熔融温度为什么远低于纯铁的道理了。下图是明代宋应星在《天工开物》中所附的古代炼铁工艺的示意图。图中的风箱可能是维持反应炉中高温的重要发明之一。有趣的是，从书中的记载看，当时炼铁炉的出铁口是用泥封的，而现代炼铁用的高炉出铁口仍然是用耐火泥封塞的。

第二篇：高炉炼铁讨论题

高炉炼铁讨论

怎样选择合理的热制度？ 答案：

(1)根据生产铁种的需要，选择生铁含硅量在经济合理水平；(2)根据原料条件选择生铁含硅量；

(3)结合技术水平与管理能力水平选择热制度；(4)结合设备情况选择热制度。

如何理解高炉以下部调剂为基础，上下部调剂相结合的调剂原则？

答案：下部调剂决定炉缸初始煤气径向与园周的分布，通过确定适宜的风速和鼓风动能，力求煤气在上升过程中径向与园周分布均匀。上部调剂是使炉料在炉喉截面上分布均匀，使其在下降过程中能同上升的煤气密切接触以利传热传质过程的进行。炉料与煤气的交互作用还取决于软熔带的位置与形状以及料柱透气性好坏。无论炉况顺行与否、还原过程好坏，其冶炼效果最终都将由炉缸工作状态反应出来，所以炉缸是最主要的工作部位，而下部调剂正是保证炉缸工作的基础。因此，在任何情况下都不能动摇这个基础。

连续崩料的征兆是什么？应如何处理？ 答案：

连续崩料的征兆是：

(1)料尺连续出现停滞和塌落现象；

(2)风压、风量不稳，剧烈波动，接受风量能力很差；(3)炉顶煤气压力出现尖峰、剧烈波动。

(4)风口工作不均，部分风口有生降和涌渣现象，严重时自动灌渣；(5)炉温波动，严重时，渣铁温度显著下降，放渣困难。处理方法是：

(1)立即减风至能够制止崩料的程度，使风压、风量达到平稳；(2)加入适当数量的净焦；

(3)临时缩小矿批，减轻焦炭负荷，适当发展边缘；(4)出铁后彻底放风坐料，回风压力应低于放风前压力；(5)只有炉况转为顺行，炉温回升时才能逐步恢复风量。

论述料线高低对布料的影响

答案：料线是指大钟全开情况下沿到料面的距离，对无钟炉顶为溜槽下端距料面的距离。料线的高低可以改变炉料堆尖位置与炉墙的距离，料线在炉喉碰撞点以上时，提高料线，炉料堆尖逐渐离开炉墙；在碰撞点下面时，提高料线会得到相反的效果。一般选用料线在碰撞点以上，并保证加完一批后仍有0.5ｍ以上的余量，以免影响大钟或溜槽的动作，损坏设备。

高炉炉体内衬砖有哪些质量要求？ 答案：

(1)对长期处在高温高压条件下工作的部位，要求耐火度高，高温下的结构强度大(荷重软化点高、高温机械强度大)，高温下的体积稳定性好(包括残存收缩和膨胀、重烧线收缩和膨胀要小)；

高炉炼铁讨论

(2)组织致密，体积密度大，气孔率小，特别是显气孔率要小，提高抗渣性和减小碳黑沉积的可能；

(3)Fe2O3含量低，防止与CO在炉衬内作用，降低砖的耐火性能和在砖表面上形成黑点、熔洞、熔疤、鼓胀等外观和尺寸方面的缺陷；

(4)机械强度高，具有良好的耐磨性和抗冲击能力。

试述合理热制度的选择？

答案：在一定的原燃料条件下，合理的热制度要根据高炉的具体特点及冶炼品种来定。首先应根据铁种的需要，保证生铁含硅量、含硫量在所规定的范围内。冶炼制钢铁时，［Si］含量应控制在0.2~0.5%之间。其次，原燃料含硫高，物理性能好时，可维持偏高的炉温；在原燃料管理稳定的条件下，可维持偏低的生铁含硅量；在保证顺行的基础上，可维持稍高的炉渣碱度，适当降低生铁含硅量；高炉炉缸侵蚀严重或冶炼过程出现严重故障时，要规定较高的炉温。重视铁水温度指标。2000m3以上的高炉顺行状态时铁水温度不应低于1470℃，中小高炉一般为1450℃。

试述炉凉的处理原则？ 答案：

(1)必须抓住初期征兆，及时增加喷吹燃料量，提高风温，必要时减少风量，控制料速，使料速与风量相适应。

(2)如果炉凉因素是长期性的，应减轻焦炭负荷。

(3)剧凉时，风量应减少到风口不灌渣的最低程度，为防止提温造成悬料，可临时改为按风压操作。(4)剧凉时除采取下部提高风温、减少风量、增加喷吹燃料量等提高炉温的措施外，上部要适当加入净焦和减轻焦炭负荷。

(5)组织好炉前工作，当风口涌渣时，及时排放渣、铁，并组织专人看守风口，防止自动灌渣烧出。(6)炉温剧凉又已悬料时，要以处理炉凉为主，首先保持顺利出渣出铁，在出渣出铁后坐料。必须在保持一定的渣、铁温度的同时，照顾炉料的顺利下降。

试述炉渣离子结构理论是如何解释炉渣碱度与粘度之间的关系的。

答案：炉渣离子结构理论认为，炉渣粘度取决于构成炉渣的硅氧复合负离子的结构形态，炉渣粘度随碱度而变，是由于随着炉渣碱度的变化，硅氧复合负离子的结构形态发生了变化。由于碱性氧化物能提供氧离子而酸性氧化物吸收氧离子，所以，熔渣碱度不同，熔渣中的O/Si比值不同，从而形成结构形态不同的硅氧复合负离子，形成的负离子群体越庞大越复杂，炉渣粘度也越大。反之，炉渣中增加碱性氧化物CaO、MgO、FeO、MnO等，增加氧离子浓度，从而提高O/Si比值，则复杂结构开始裂解结构变简单，熔渣粘度降低。不过，碱度过高时，粘度又会上升。原因是碱度过高时形成熔化温度很高的渣相，熔渣中开始出现不能熔化的固相悬浮物所致。

试述高炉内碳的气化反应和CO的分解反应对高炉的影响。

答案：CO2与固体C之间的反应(CO2+C=2CO－165766kJ)称为碳的气化反应(或称CO2的分解反应)，它是一个吸热反应，吸热量很大，因此高温对这个反应是有利的。高炉冶炼过程中，气化反应的发展程度决定直接还原与间接还原。由于高温下气化反应很快，通过反映FeO+CO=Fe+CO2产生的CO2立即与固体C作用形成CO，总的结果是FeO+C=Fe+CO，即直接还原。所以，高温区只有直接还原。低温下气化反应很慢，产生的CO2不变为CO，即间接还原。因此，高炉低温区只有间接还原。这个温度界限大约为900～1000℃。

另外，由于气化反应的存在，一部分(大约50%)碳酸盐在高温区分解产生的CO2与固体C

高炉炼铁讨论

作用，不仅消耗了焦炭，而且吸收热量，增加高炉热量消耗，降低风口前燃烧的碳量，对高炉冶炼不利；气化反应的逆反应(2CO=C+CO2+165766kJ)叫做CO的分解反应。低温对这个反应有利，450～600℃范围内有明显发展，反应产生的碳黑(粒度极细的固体碳)非常活泼，渗入到矿石空隙中参加还原，并且与高炉上部还原产生的海绵铁发生渗碳反应，降低铁的熔点，还可能渗入炉衬耐火砖缝隙中侵蚀炉衬。如果发生大量的分解反应，则分解产生的固体C沉积在料块中间，恶化高炉透气性，对高炉冶炼产生不利影响。

10.封炉（或长期休风）应注意哪些问题？ 答案：

（1)装封炉料过程中，应加强炉况判断和调节，消灭崩料和悬料，保持充足的炉温，生铁含硅量控制在0.6～1.0%；

（2)各岗位要精心操作和加强设备维护检查，严防装封炉料过程发生事故，而造成减风或休风；

（3)封炉料填充方式，同高炉大中修开炉料填充方式，即炉缸、炉腹装净焦，炉腰装空焦，炉身中下部装综合料(空焦和正常料)，炉身上部装正常料；

（4)封炉料下达炉腹中下部，出最后一次铁，铁口角度加大到14°，大喷后堵上。通知热风炉休风，炉顶点火，处理煤气；

（5)休风后进行炉体密封。炉顶装水渣，厚度500～1000mm左右。卸下风口，内部砌砖，渣口、铁口堵泥。焊补炉壳，大缝焊死，小缝刷沥青或水玻璃密封；

（6)根除漏水因素。关炉壳喷水，切断炉顶打水装置，损坏的冷却设备全部闭水，切断炉顶蒸汽来源；

（7)降低炉体冷却强度。封炉休风后，风口以上冷却设备，水量、水压减少至30%～45%，3d后风口以下水压降低至50%。3月以上的封炉，上部冷却水全部闭死，管内积水用压缩空气吹扫干净；

（8)封炉2d后，为减少炉内抽力，可关闭一个炉顶煤气放散阀；

（9)封炉期间要定期检查炉体各部位(重点是风口、渣口、铁口)有无漏风情况，发现漏风及时封严。

11.试简述高炉操作的任务。答案：高炉操作的任务是在已有原燃料和设备等物质条件的基础上，灵活运用一切操作手段，调整好炉内煤气流与炉料的相对运动，使炉料和煤气流分布合理，在保证高炉顺行的同时，加快炉料的加热、还原、熔化、造渣、脱硫、渗碳等过程，充分利用能量，获得合格生铁，达到高产、优质、低耗、长寿、高效益的最佳冶炼效果。

12.风口装置的破损机理？ 提高风口寿命的措施？ 答案：

（1）a、熔损；b、开裂；c、磨损。

（2）a、提高制作风口的紫铜纯度，以提高风口的导热性能；b、改进风口结构，增强风口冷却效果；c、对风口前端进行表面处理，提高其承受高温和磨损的能力。

13.试述高炉要进行低硅生铁冶炼，需要采取哪些措施？ 答案：

（1）保持炉况稳定顺行；

（2）提高矿石入炉品味、改善炉料结构、增加熟料比；

高炉炼铁讨论

（3）减少原料化学成分波动；（4）提高焦炭强度；（5）适当提高炉渣碱度；（6）提高炉顶压力；

（7）控制合理的气流分布；

（8）采用合理的上下部调剂及提高煤气利用率。

14.试述高压操作对高炉冶炼的影响 答案：

（1）高压操作有利于提高高炉的冶强；

（2）高压操作有利于炉况顺行，减少管道行程，降低炉尘吹出量；（3）高压操作可降低焦比；

（4）高压操作有利于降低生铁含硅量，有利于获得低硅生铁。

15.试述我国高炉喷煤技术的发展方向是什么？实现的关键问题是什么 答案：喷吹烟煤是我国高炉喷煤技术的发展方向。实现烟煤喷吹的关键是解决喷吹烟煤工艺的安全问题，因为烟煤挥发分含量更高，更容易产生爆炸现象。国内外高炉烟煤防爆系统的构成主要有两大类：一是使用药剂抑爆的烟煤喷吹系统；二是以降低工艺工程中氧浓度为主的烟煤喷吹系统。

16.简要论述下 高炉工长职责是什么？ 答案：

（1）对本班生产的组织，指挥，技术操作行政管理和职工思想政治工作全权负责；（2）在工段内部直接接受炉长领导；（3）负责当班的炉况调剂，保证炉况顺行稳定，完成作业计划指标；（4）教育检查本班职工严格执行各项规章制度和操作规程，进行安全文明生产；（5）负责组织处理当班发生的各种事故；（6）认真进行交接班并与上下班工长共同分析情况，协商处理交接班中的争议；（7）负责记录作业时间，填写工长交接班本，简要说本班的情况；（8）遇有特殊情况工段领导不在时，及时向厂调和执勤人员请示汇报，服从调度和执勤人员的指挥 ；（9）负责本班人员的经济责任制，考核及奖罚意见；（10）负责本班人员的考勤和组织每天的班前会。

17.如何选择炉渣的熔化性。答案：

（1）对软熔带位置高低的影响。难熔渣开始软熔温度较高，从软熔到熔化的范围小，则在高炉内软熔带的位置低，软熔层薄，有利于高炉顺行；在炉内温度不足的情况下可能粘度升高，影响料柱透气性，不利于顺行。易熔渣在高炉内软熔位置较高，软熔层厚，料柱透气性差；另一方面易熔渣流动性好，有利于高炉顺行；

（2）对高炉炉缸温度的影响。难熔炉渣在熔化前吸收的热量多，进入炉缸时携带的热量多，有利于提高炉缸温度；易熔渣则相反；

（3）影响高炉内热量消耗和热量损失。难熔炉渣要消耗更多的热量，流出炉外时炉渣带走的热量较多，热损失增加，使焦比升高；易熔渣则相反；

（4）对炉衬寿命的影响。当炉渣熔化性温度高于高炉某处的炉墙温度时炉渣易凝结而形成渣皮，对炉衬起保护作用；易熔炉渣因其流动性过大会冲刷炉墙。

高炉炼铁讨论

18.无钟炉顶布料有哪四种基本布料方式？其工作特点如何？ 答案：

(1)环形布料，工作特点是倾角固定的旋转运动；

(2)螺旋形布料，倾角变化的旋转运动，就倾角变化的特点分为倾角渐变的螺旋形布料和倾角跳变的同心圆布料；

(3)定点布料，方位角固定的布料；

(4)扇形布料，方位角在规定范围内（如1200）反复变化的布料。

19.长期停炉（封炉、中修）后，为使高炉开炉后尽快转为正常生产，•对炉前操作提哪些特殊要 答案：

(1)保持铁口能与炉缸上部贯通，让高温煤气流向铁口，达到加热铁口区域的目的；

(2)先打开铁口两侧风口送风，一方面控制炉缸上部产生的渣铁量，另一方面，依靠流通的高温煤气就能促使铁口附近加热，•在炉缸下部造成一个高温区域，以利铁口的烧开；(3)做好从渣口出铁的准备，防止铁口烧不开酿成风口灌渣和烧坏风、渣口事故。

20.更换风口或渣口各套时有哪些注意事项？ 答案：

(1)更换风渣口各套时，必须放净渣铁后，才能进行休风；

(2)更换风渣口各套时，用氧气烧时应注意严禁烧坏各套的接触加工面；(3)更换时各部位的球面接触应上严、上正、不能漏风；

(4)备品备件及使用工具齐全，在保证完全和质量的基础上，应争取尽快换完。

第三篇：炼铁述职报告

炼铁述职报告范文

时光飞逝，伴随着比较紧凑又略显紧张的工作节奏，我们的工作又将告一段落了，这段时间以来的工作，收获了不少成绩，是时候静下心来好好写写述职报告了。那么述职报告应该怎么写才合适呢？以下是小编为大家整理的炼铁述职报告范文，欢迎阅读与收藏。

本人现任一烧车间大班工长。在车间领导的关怀指导下，我和本班职工一起埋头苦干，奋发图强，认真总结，及时发现自身的不足，较好的完成了车间的各项任务。民主评议对我来说是客观认识自己的一次机会，也是激励我以后工作的动力，下面就以下四方面向领导及职工同志做简要陈述，请于评议。

一、思想作风

作为一名工长，能够在职工中树立威信，具有号召和凝聚力，必须要以身做责，率先垂范，作风硬朗，端正自身思想，提高自身道德水准。在工作中放下姿态，不摆出盛气凌人的面孔，相互学习，共同提高，共同做好班中的各项工作。我来自烧结基层，在工作中懂得怎么样和职工同志交流，谈心，工作，平时针对不同的岗位性质和职工性情特点，深入现场与职工交心，真诚的关心职工，体贴职工，让每一个职工时时能感觉到组织的关怀，同事间的友情，心情愉快，压力缓解，增加班组凝聚力，提高了职工生命质量。

二、工作业绩

在日常生产实践中，通过相互学习，不断摸索，认真学习钻研烧结技术，带领全体职工狠抓各个环节，推行标准化规范化操作，及时公布班组事务，经常开展批评与自我批评，在他控互控的同时，强调职工自控，把每个职工当作班组的主人，从而真正发挥职工工作积极性，提高了职工工作效率。通过全班职工不懈努力，我班在设备，安全，质量，生产任务等方面，都能较好的完成任务，我们将再接再厉，继续搞好今后的工作，励精图治，追求卓越，再创辉煌。

三、以人为本、民主管理

在生产管理中，要以人为本，充分跳动和发挥人的能动性和创造性，广泛团结职工，善于听取意见，发扬民主，集思广益，处理问题要秉公办事，不徇私情，不拉帮结派，要本着公平，公开，公正的原则去做工作。

四、自身素质提高

通过认真自我剖析、民主评议，整改提高，彻底改变了过去那种对党员行为标准模糊化的认识，进一步明确了党员先进性的具体要求，从而更加明确了今后的努力方向。党员先进性教育给我提供了一次正面教育、自我教育、真正提高的良机。

工作中的问题：

部分职工的安全意识仍然不强，这是安全生产的最大隐患。

部分职工责任心不强，不按时点检，增加设备出事故频率。

下一步工作：

教育职工安全生产的意义，增强安全意识，减少不必要的损失。

教育职工增强责任心，灌输热爱本岗位工作的思想，减少事故。

保证设备点检力度，增加联合工作效率，保证设备正常运转，促进生产稳定。

各位领导、各位同仁

你们好：

很高兴今天有机会和大家进行交流，下面我把我自己在2xx的工作向大家作陈述报告，希望大家批评指正和帮助。

在2xx，受公司委托，我继续主持炼铁厂的全面工作。管理范围包括生产、成本、安全、质量、库存、设备维护、对外协调、培训、节能环保、内部考核、各项制度建立及落实等等。在本中，我紧紧围绕着公司的任务和指示，主要做了高炉安全生产和基建扩产两大项工作。

一、在2xx公司生产任务下达之初，就如何分解36万吨生铁指标，实现公司号召的新年首季首月开门红，我积极组织我的副手和工段长就2xx年的生产形式、设备状况、原料条件等等作了详实可行的分析，最后确定了任务分解和考核，并且上报公司认可。为实现年终目标确定了基础。在生产中我主持制订了双炉比赛制度、流动红旗考核办法、季度安全考核、成本奖罚制度等等利于促进生产的规章制度，并且始终贯彻落实在每天、每月中，最终在大修热风炉、机烧厂动迁影响原料成分、市场导致焦炭质量下降、受基建技改多次停电限电的情况下，在实际生产时长321.5天的时间里。两座123高炉完成生铁任务为324590吨，利用系数保持在4.3以上，生铁质量合格率达99.5%。取得以上成果，得利于公司的`正确领导，同行的支持，也得利于广大员工的大力支持，在这里我表示深深的感谢。

二、成本管理是企业管理的核心工作，节能工作又穿插在其中，更显得非常重要。而炼铁厂的成本核心在于高炉焦比的控制。影响焦比因素又分为操作原因和客观原因。因此我主张对内加大操作管理，督促高炉工长时刻记住他们的每步操作都会影响高炉顺行和成本，从而在风压风温调剂利用、顶压控制、生铁成分掌握、炉内外结合等等各方面都更加精益求精。对外主张做好公司参谋，针对原料变化和影响高炉生产的要素积极向领导提出合理化建议。最终在入炉品位下降、非高炉原因停产等多方困难下焦比控制在540公斤（干焦比）。

库存管理的亏与赢最终影响公司的整体效益，为了避免潜亏，我们每周效对称量设备2次，每月对烧结矿和球团矿盘库两次，对焦炭库存每月盘库一次，并且坚决执行不套取库存，使原料库存始终保持在平稳状态。

三、培训工作和思想工作一起抓。我认识到炼铁工作技术含量相对较高，为全面完成公司任务思想动员工作也日趋重要。我们充分利用班组和工段管理体制，在日常操作、安全常识、市场形势、技术考核等方面对员工进行培训，尤其在炼铁厂内部培训高炉工长工作更是兢兢业业，我每天组织工长和厂部领导利用晚上时间进行高炉操作技术培训一直持续2个月，为高炉操作人才打下基础。

思想意识是指导人们具体行为的指南，工作的好与坏和每个岗位、每个工种的思想境界、操作知识境界息息相关。为此我对工段长以上干部提出提高员工综合能力的要求。口号是“员工自身能力不高不是领导责任，而在工作中能力的不到提高是领导责任”。围绕着这个思路要求每个干部首先必备先进优秀思想素质，然后以点带面开展工作，取得了较好的效果。

四、制度是公司、厂部管理机器正常运转的基本保障。公司的规章制度就和国家法律一样，是一种约束员工文明操作的行为规范，对每个人都具有约束力。为此我主张制度的制定必须有落实、有检查，并且进行分解，尤其要体现在工段长的考核上，再由工段长具体管理员工。我们厂部领导每天对高炉的运转进行考核，日积月累并给与修改提高。最终形成上下一心的合力，用实际行动维护了制度的尊严。

五、设备利用和维护再上新台阶。炼铁设备运转连续性要求高，每个单台设备的运转好与坏直接影响整个高炉的工作。我在2xx继续06年的设备管理办法，实行设备包片、责任到人的方法，效果明显。一年内没有因设备导致高炉停产，设备利用率达99.5%以上。

六、紧随公司步伐、满怀信心积极开展技改工作。在6月份进行大成公司进行扩建技改工程，我被公司安排兼任炼铁项目组长，为了更好的完成公司交给我的任务，我考察了其他厂家的实际情况和经验，制定了炼铁基建规章制度，从原炼铁厂内部抽调得力人员充实技改工程。施工中由于结构施工队伍管理体制和技术力量相对薄弱，我领导着炼铁组不分昼夜的工作，每天深入到现场，一件一件问题的解决和处理，做到了边设计、边审图、边施工，炼铁组针对图纸和工艺要求，提出变更意见上百条，积极配合公司其他部门、施工单位进行有效的工作。炼铁组成为唯一没有外援的施工组织。目前高炉主体工程基本完工，根据总体情况看炼铁区不会成为制约生产的单位。

工作中我们取得了一定成绩，但是也暴露出很多不足，总结了很多经验教训。

一、操作技术极待提高，在小高炉的成本、焦比方面我们还很高。尤其600高炉投产在即，如何适应新形势下的操作和管理，是我和广大炼铁厂员工的新课题，加强学习，做好自身培训工作压力很大。因此需要学习学习再学习，为适应公司发展更加努力。

二、安全管理措施和投入需要加强。炼铁出现煤气事故暴露出我们对危险源点的管理和投入不足问题，在以后的钢铁联合企业中危险源点数目增加，如何加大管理、增强意识、持续投资、专职专责等方面需要我和大家投入更大精力。

三、工程进度和质量管理需要继续加强，从本次工程过程中，我学到了很多以前学不到的东西，积累了大量的经验教训。在2期工程中如何避免错误，更加有效的开展工作是我的工作重点。

风雨播撒在xx年，希望丰收在明天。继往开来，创新进取是我的工作方向，愿在新一年里再度与大家携手共绘美好蓝图。

谢谢大家！

第四篇：炼铁学期末总结

炉料物理水蒸发对高炉冶炼过程的影响

物理水升温，蒸发吸热，可是炉顶温度降低

消耗高炉上部多余热量，对冶炼过程影响不大

结晶水分解对高炉的影响危害：

强烈吸热，消耗大量高温区宝贵热量

消耗固体碳素C，破坏焦炭强度

产生的还原性煤气H2、CO在上升过程中利用率不高

(高炉中下部冷却器漏水时，也会发生类似问题。)

碳酸盐分解危害

分解反应本身要消耗高炉内的热量；

分解反应放出的CO2冲淡了还原气体的浓度；

与碳反应强烈吸热，消耗大量高温区宝贵热量；

消耗固体碳素C，减少还原和热量作用的碳素；

破坏焦炭强度(使得焦炭料柱骨架作用减弱)

对策：高炉应尽量使用全熟料(高碱度烧结矿或自熔性烧结矿配加酸性氧化球团矿)入炉，以少加或不加石灰石；

以生石灰(CaO)代替石灰石；

适当减少石灰石的粒度。

碳素沉积反应(析碳反应)危害：

此反应消耗高炉上部的气体还原剂CO；

渗入砖衬缝隙的CO在析出固体碳时，产生膨胀，破坏炉衬；

在炉料孔隙内发生的析碳，可能使炉料破碎、产生粉末，阻碍煤气流；

析碳反应生成的细微碳粉阻塞炉料间空隙，使炉料透气性降低。

气化反应—危害

“循环富集(Recycling enrichment)” 下部气化、上部冷凝；

渗入砖衬缝隙，破坏炉衬；

阻塞炉料孔隙，降低炉料强度，增加煤气流阻力。

危害:

高炉难行、悬料、炉墙结厚及结瘤等。炉渣－离子组成质量交换时，必然涉及电子传递电化学反应

对金属离子而言：渣液中离子A 得电子铁液中原子A铁液中原子B 失电子渣液中离子B两者互相关联，故称为耦合反应。

渗碳反应

在低温区域，还原出的Fe呈固态多孔，叫海绵铁

由于2CO = CO2＋C 反应在低温下易进行，析出碳黑；

新生的Fe对上述析碳反应有催化左右；

海绵铁与碳发生渗C反应：3Fe+C = Fe3C；

反应平衡时，海绵铁中含C量最高可达1.5%；

由于海绵铁渗C后，熔点不断降低，逐渐熔化成液态铁水；

海绵铁在熔化过程中继续渗C，液态铁水含C可达4%左右。

铁水渗C反应受温度及其它元素影响

炉渣的理化性能

（1）熔化性能——熔化温度及熔化性温度

（2）流动性能

（3）炉渣的表面性质——表面张力δ表，与界面张力δ界

液相/气相之间→ 表面张力： δ渣/气= 0.2～0.6 N/m

液相/液相之间→ 界面张力： δ渣/铁= 0.9～1.2 N/m

①表面张力δ表：生成单位面积的液相与气相的新交界面所消

耗的能量

δ表↓：表面张力小，炉内易产生液泛现象和泡沫渣(炼铁)、炉外易起泡造成渣沟或渣罐外溢=> 危害?在炉外易形成泡沫渣、乳化渣(如炼钢)

②界面张力δ界：在液态渣铁之间形成单位面积界面所消耗的能量

δ界↓：界面张力小→ 渣中带铁，渣铁分离困难

（4）炉渣的脱硫性能——硫分配系数Ls

（5）炉渣的稳定性①热稳定性②化学稳定性炉渣排碱

K、Na循环富集对高炉冶炼的危害

（1）破坏炉料强度：K和Na降低炉料的强度，特别对焦炭的高温强度影响甚大：

① 焦炭吸收K、Na后，会形成塞入式化合物KC6、KC8、KC12、KC24等，一方面使焦炭变得疏松；另一方面使焦炭反应性增大，导致碳熔损反应量增大。其结果是造成焦炭高温强度急剧下降；

② K、Na及其低沸点化合物沉积于炉料表面和孔隙，特别是钻入Fe2O3晶格内，将使球团矿异常膨胀，高碱度烧结矿粉化。

（2）使软熔带位置升高，厚度增加，初渣形成早，对造渣不利：

① FeXO、SiO2、K2O可形成熔点为700℃左右的玻璃渣相；

② 低熔点渣相糊住海绵铁表面，使渗碳、滴落困难，使软熔带的下沿温度提高。

（3）K、Na促进碳素沉积反应2CO=CO2+C的进行(催化作用)，并使得高炉上部的还原速度加快(K、Na催化还原FeO)；

（4）使炉衬破裂，炉墙结厚甚至结瘤：

① K、Na蒸汽渗入砖缝，氧化沉积，伴随碳素沉积引起膨胀；

② 与砖衬形成低熔点物质FeXO、SiO2 K2O，引起渣化；

③ 当炉况不顺、发生悬料时，煤气横向扩散，结果低熔点物质FeXO、SiO2、K2O粘附焦末、矿末后，生成瘤根，久之造成结厚甚至结瘤。

（5）使整个料柱的透气性降低，高炉顺行急剧恶化：

① 使炉料强度变坏，上部透气性降低；

② 使初渣形成早，软熔带位置高且厚，煤气阻损大大增加；

③ 含K、Na炉渣的表面张力小，易泡沫化产生“液泛”，使中、下部透气性降低； ④ 焦炭高温强度下降后，高炉下部透气性变差。

燃烧带：风口前碳被氧化而气化的区域，又叫风口回旋(循环)

区。它是高炉内唯一的氧化区域，故又称氧化带。

风口燃烧带的作用：

① 提供热源；② 提供还原剂CO；③ 提供炉料下降的空间。

散料的流体力学特性(参数)空(孔)隙度(率)粒度差别越大，ε越小

②比表面积料块S↑→ 摩擦阻力↑、ΔP↑形状系数④当量直径炉料下降的条件下降的能力，需要有空间

管道行程(Channeling)”的生成机理及危害

煤气在炉内沿径向分布，与其所遇到的阻力成反比换言之：煤气总是沿着透气性好的路线上升的。

高炉炉料的特性及在炉内的分布是不同的,即各种炉料粒度密度各不相同，且分布也不均匀在炉内局部出现气流超过临界速度的状态是可能的局部“管道行程”

“管道行程(Channeling)”的危害

炉顶温度↑炉料加热不充分

间接还原不好 铁水质量不稳定

炉尘吹出量↑焦比↑

液泛(Floating)现象”的危害

高度弥散在渣铁间的气泡，使煤气流阻力大大升高；

被煤气流吹起的渣铁，在上部较低温度区域，有重新冷凝的危险；

渣铁的重新冷凝，一方面将导致料柱(Stock)孔隙度降低，煤气流动受阻。另一方面，可造成炉墙结厚(Wall thickening)、结瘤(Scaffolding)，破坏高炉顺行。

高炉悬料(Hanging)机理炉料下降的有效作用力F ＜ 0，即炉料的有效重量＜ 煤气流的浮力

高炉四大操作制度

装料制度 送风制度 造渣制度 热制度

影响炉顶装料状况的因素“上部调剂(节)” —— 依据装料设备特点、原燃料的物理性能、在高炉内的分布特性以及送风制度等因素，改变炉料在炉喉的分布情况(矿/焦层厚度沿炉喉径向分布)，控制煤气流的合理分布，最大限度地利用煤气的热能和化学能。

控制造渣过程和终渣性能——

熔化性能、流动性能、脱硫性能、稳定性等。

下部调剂(节)(Lower adjustment)—— 调节送

风制度及喷吹参数(喷吹燃料种类、数量)，维持合适的鼓

风动能，以控制原始煤气流分布。

在精料的基础上，采用高压操作、高风温、喷吹燃料、富氧和综合鼓风、提高炉衬寿命和达到提高产量(利用系数)、降低焦比。

精料—措施

提高含铁品位 增加熟料比 改善冶金性能 加强原料稳定性 含铁炉料整粒改善焦炭质量 合理的炉料结构高风温作用综合效果 降低焦比

① 风温物理热补偿，焦比下降；

② 焦比降低，煤气量减少，炉顶煤气t顶降低，煤气带走热量减少；

③ 高温区下移，间接还原区扩大，煤气CO利用率提高；

④ 因产量增加，单位铁水热损失相应减少；

⑤ 风温高可补偿喷吹热量，增大喷吹量，节省焦比。

改善烧结料层的透气性的对策：冷态1提高料层空隙度（1强化制粒2配天然矿3合适的粒度分布4合适的布料分布）2合适的原料粒度（1 D上升有利于P上升2 D上升不利于烧结反应进行）热态1控制燃料带宽度（1配C量需合适2燃料粒度需合适3提高燃料燃烧性）2清除湿料层（1严格控制烧结原料的水分2提高烧结料的料温蒸气预热）。

生球成型：铁精粉成型：1（吸附水—分子引力所引起，但无成球力厚度0.005um，密度大于1冰点小于0°水不能流动。薄膜水—未平衡的分子引力所引起。具有迁移能力，且与重力无关。比普通水粘性大。颗粒开始聚合，可以流动成球，但塑性变形差。毛细水—在微细孔隙中产生凹液面所引起，具有将细粒物料挤向水滴而聚集合成球的作用。重力水—在重力压力差作用下，可发生迁移的自由水，对成球是有害的，生产要严格控制不超过最大毛细水量）2（形成母球母球是造球的核心靠加水润湿产生母球长大（机械力+润湿作用）滚动中压紧—毛细结构变化—挤出毛细水—过湿表面又粘附矿粉—母球长大，生球压实（机械力作用）使矿粉颗粒以最紧密的方式排列，最大限度发挥分子引力，毛细管力以及物料的摩擦阻力，使生球强度大大提高。）

第五篇：高炉炼铁论文

高炉炼铁论文

时间：2010-11-12 08:12:40|浏览：112次|评论：0条 [收藏] [评论] [进入论坛] 本文针对高炉炼铁工艺的生产现状进行了其技术性研究，使其高炉炼铁具有规模大、效率高、成本低等诸多优势，随着技术的发展，高炉正朝着大型化、高效化和自动化迈进。实现渣铁分离。已熔化的渣„

本文针对高炉炼铁工艺的生产现状进行了其技术性研究，使其高炉炼铁具有规模大、效率高、成本低等诸多优势，随着技术的发展，高炉正朝着大型化、高效化和自动化迈进。实现渣铁分离。已熔化的渣铁之间及与固态焦炭接触过程中，发生诸多反应，最后调整铁液的成分和温度达到终点。故保证炉料均匀稳定的下降，控制煤气流均匀合理分布是高质量完成冶炼过程的关键。

关键词: 固态焦炭 渣铁分离 炉料均匀 煤气流分布

绪论

高炉是炼铁的专用设备。虽然近代技术研究了直接还原、熔融技术还原等冶炼工艺，但它们都不能取代高炉，高炉生产是目前获得大量生铁的主要手段。高炉生产是可持续的，他的一代寿命从开炉到大修的工作日一般为7-8年，有的已达到十年或十年以上。高炉炼铁具有规模大、效率高、成本低等诸多优势，随着技术的发展，高炉正朝着大型化、高效化和自动化迈进。1.1我国钢铁工业生产现状

近代来高炉向大型化发方向发展，目前世界上已有数座5000立方米以上容积的高炉在生产。我过也已经有4300立方米的高炉投入生产，日产生铁万吨以上，日消耗矿石等近2万吨，焦炭等燃料5千吨。这样每天有数万吨的原、燃料运进和产品输出，还需要消耗大量的水、风、电气，生产规模及吞吐量如此之大，是其他企业不可比拟的。1.2加入世贸对我国钢铁经济的影响

钢铁工业是人类社会活动中占有着极其重要的地位，对发展国民经济起着极其重要的作用。无论工业、农业、交通、建筑及国防均离不开钢铁。一个国家的钢铁生产水平，就直接反映了这个国家的科学技术发展和人民的生活水平。那么自中国加入世贸组织之后，自2001年底以来，全球钢铁价格已上涨2倍，提升了该行业的盈利水平。同期，由所有上市钢铁公司股价构成的全球钢铁股价格综合指数，表现超过所有上市公司平均股价表现近4倍。2003年，中国钢铁净进口量(进口减去出口)约为3500万吨。但今年，预计中国钢铁净出口量大约为5000万吨。假设这种趋势持续下去，中国钢铁公司出口量的上升，的确有可能影响全球钢铁行业的前景。中国从2006 年开始，从钢净进口国转变为净出口国，2007 年中国粗钢净出口量占中国粗钢产量的11.27%，占全球除中国外粗钢产量的6.47%。今年9 月受美国金融危机的影响，国内钢材出口量减少为667 万吨，较8 月份高点回落101 万吨。奥巴马上台后誓言要实施自己的金融新政，力争让美国经济在任期内重新好转。而积极的新政，无疑也会为中国钢铁出口带来新的消费希望。1.3唐钢不锈钢高炉的情况介绍

唐钢不锈钢高炉现共有四座炼铁高炉分别有两座450t、两座550t高炉炼铁设备，其中两座550t高炉是由唐钢设计院主持设计的。不锈钢高炉现今以持续使用五年以上，日产量高，出铁效率高，并且在三号高炉中使用了TRT自动化控制系统，使得在随后的生产过程中，高炉出铁高效化，自动化迈进。2唐钢不锈钢扩大生产规模化的可行性研究 2.1唐钢不锈钢生产规模能力近一年来唐钢不锈钢在河北钢铁集团的带领下，生产能力逐步提高，并且在近一年的生产效益中都有纯利收入，也使得在不锈钢扩建竖炉设备中有了充足的信心，扩建竖炉使得不锈钢在高炉炼铁的过程中效率提高的更快，更高效。2.2唐钢不锈钢扩大生产规模的条件

在成立了河北钢铁集团后正确领导下，唐钢不锈钢的年利润逐年提高，且唐钢不锈钢公司深入开展与先进企业对标，通过与优秀企业对标，找准差距，确立工作重点，开展好提高高炉配比、降低炼钢钢铁料消耗、降低白灰消耗，轧钢1580提高成材率，以及各工序降低能源成本，全面赶超先进企业指标。严格的费用控制。加强设备检修管理，建设精干的高效干部团队，狠抓两个“端口”通过加强市场管理，切实踏准市场节拍和实现顺向操作。

3高炉炼铁工艺技术研究 3.1工艺技术参数研究

高炉冶炼过程是在一个密闭的竖炉内进行的。高炉冶炼过程的特点是，在炉料与煤气逆流运动的过程中完成了多种错综复杂地交织在一起的化学反应和物理变化，且由于高炉是密封的容器，除去投入（装料）及产出（铁、渣及煤气）外，操作人员无法直接观察到反应过程的状况，只能凭借仪器仪表间接观察。为了弄清楚这些反应和变化的规律，首先应对冶炼的全过程有个总体和概括的了解，这体现在能正确地描绘出运行中的高炉的纵剖面和不同高度上横截面的图像。这将有助于正确地理解和把握各种单一过程和因素间的相互关系。高炉冶炼过程的主要目的是用铁矿石经济而高效率地得到温度和成分合乎要求的液态生铁。为此，一方面要实现矿石中金属元素（主要为Fe）和氧元素的化学分离——即还原过程；另一方面还要实现已被还原的金属与脉石的机械分离——即熔化与造渣过程。最后控制温度和液态渣铁之间的交互作用得到温度和化学成分合格的铁液。全过程是在炉料自上而下、煤气自下而上的相互紧密接触过程中完成的。低温的矿石在下降的过程中被煤气由外向内逐渐夺去氧而还原，同时又自高温煤气得到热量。矿石升到一定的温度界限时先软化，后熔融滴落，实现渣铁分离。已熔化的渣铁之间及与固态焦炭接触过程中，发生诸多反应，最后调整铁液的成分和温度达到终点。故保证炉料均匀稳定的下降，控制煤气流均匀合理分布是高质量完成冶炼过程的关键。3.2上料系统的工艺

高炉供上料系统由贮矿槽、贮焦槽、槽下筛分、称量运输和向炉顶上料装置等组成。其作用是将来自原料场，烧结厂及焦化厂的原燃料和冶金辅料，经由贮矿槽、槽下筛分、称量和运输、炉料装入料车或皮带机，最后装入高炉炉顶。随着炼铁技术的发展，中小型高炉的强化、大型高炉和无钟顶的出现，对上料系统设备的作业连续性、自动化控制等提出来更高的要求，以此来保证高炉的正常生产。3.3炼铁工艺

高炉炼铁的原料：铁矿石、燃料、熔剂 3.3.1铁矿石

铁都是以化合物的状态存在于自然界中，尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。现在将几种比较重要的铁矿石提出来说明：

（1）磁铁矿（Magnetite）是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe3O4，是Fe2O3和 FeO 的复合物，呈黑灰色，比重大约5.15左右，含Fe72.4％，O 27.6％，具有磁性。在选矿（Beneficiation）时可利用磁选法，处理非常方便；但是由于其结构细密，故被还原性较差。经过长期风化作用后即变成赤铁矿。

（2）赤铁矿（Hematite）也是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe2O3，呈暗红色，比重大约为5.26，含Fe70％，O 30％，是最主要的铁矿石。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别，如赤色赤铁矿（Red hematite）、镜铁矿（Specularhematite）、云母铁矿（Micaceous hematite）、粘土质赤铁（Red Ocher）等。（3）褐铁矿（Limonite）这是含有氢氧化铁的矿石。它是针铁矿（Goethite）HFeO2和鳞铁矿（Lepidocrocite）FeO（OH）两种不同结构矿石的统称，也有人把它主要成份的化学式写成mFe2O3．nH2O，呈现土黄或棕色，含有Fe约62％，O 27％，H2O 11％，比重约为3.6～4.0，多半是附存在其它铁矿石之中。

（4）菱铁矿（Siderite）是含有碳酸铁的矿石，主要成份为FeCO3，呈现青灰色，比重在3.8左右。这种矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐。由于碳酸根在高温约800～900℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳，所以我们多半先把这一类矿石加以焙烧之后再加入鼓风炉。

另外还有铁的硅酸盐矿（Silicate Iron）硫化铁矿（Sulphide iron）3.3.2燃料

炼铁的主要燃料是焦炭。烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。其作用是熔化炉料并使铁水过热，支撑料柱保持其良好的透气性。因此，铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。(1)、焦炭分布

从我国焦炭产量分布情况看，我国炼焦企业地域分布不平衡，主要分布于华北、华东和东北地区。

(2)、焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。(3)、焦炭的物理性质

焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。

焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。焦炭的主要物理性质如下：

真密度为1.8-1.95g/cm3； 视密度为0.88-1.08g/cm3； 气孔率为35-55%；

散密度为400-500kg/m3；

平均比热容为0.808kj/（kgk）（100℃），1.465kj/（kgk）（1000℃）； 热导率为2.64kj/（mhk）（常温），6.91kg/（mhk）（900℃）； 着火温度（空气中）为450-650℃； 干燥无灰基低热值为30-32KJ/g； 比表面积为0.6-0.8m2/g。(4)、焦炭的质量指标

焦炭是高温干馏的固体产物，主要成分是碳，是具有裂纹和不规则的孔孢结构体（或孔孢多孔体）。裂纹的多少直接影响到焦炭的力度和抗碎强度，其指标一般以裂纹度（指单位体积焦炭内的裂纹长度的多少）来衡量。衡量孔孢结构的指标主要用气孔率（只焦炭气孔体积占总体积的百分数）来表示，它影响到焦炭的反应性和强度。不同用途的焦炭，对气孔率指标要求不同，一般冶金焦气孔率要求在40～45%，铸造焦要求在35～40%，出口焦要求在30%左右。焦炭裂纹度与气孔率的高低，与炼焦所用煤种有直接关系，如以气煤为主炼得的焦炭，裂纹多，气孔率高，强度低；而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力，用M40值表示；焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M40值，焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M10值。M40和M10值的测定方法很多，我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。

(5)、焦炭质量的评价

①、焦炭中的硫分：硫是生铁冶炼的有害杂质之一，它使生铁质量降低。在炼钢生铁中硫含量大于0.07%即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有11%来自矿石；3.5%来自石灰石；82.5%来自焦炭，所以焦炭是炉料中硫的主要来源。焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦炭硫分大于1.6%，硫份每增加0.1%，焦炭使用量增加1.8%，石灰石加入量增加3.7%,矿石加入量增加0.3%高炉产量降低1.5—2.0%.冶金焦的含硫量规定不大于1%，大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于0.4—0.7%。

②、焦炭中的磷分：炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02—0.03%以下。

③、焦炭中的灰分：焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。焦炭灰分增加1%，焦炭用量增加2—2.5%因此，焦炭灰分的降低是十分必要的。

④、焦炭中的挥发分：根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。如挥发分大于1.5%，则表示生焦；挥发分小于0.5—0.7%,则表示过火，一般成熟的冶金焦挥发分为1%左右。⑤、焦炭中的水分：水分波动会使焦炭计量不准，从而引起炉况波动。此外，焦炭水分提高会使M04偏高，M10偏低，给转鼓指标带来误差。

⑥、焦炭的筛分组成：在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。我国过去对焦炭粒度要求为：对大焦炉（1300—2000平方米）焦炭粒度大于40毫米；中、小高炉焦炭粒度大于25毫米。但目前一些钢厂的试验表明，焦炭粒度在40—25毫米为好。大于80毫米的焦炭要整粒，使其粒度范围变化不大。这样焦炭块度均一，空隙大，阻力小，炉况运行良好。3.3.3熔剂

(1)、熔剂的作用

熔剂在冶炼过程中的主要作用有：

①.使还原出来的铁与脉石和灰分实现良好分离，并顺利从炉缸流出，即渣铁分离。②.生成一定数量和一定物理、化学性能的炉渣，去除有害杂质硫，确保生铁质量。(2)、熔剂的种类

根据矿石中脉石成分的不同，高炉冶炼使用的熔剂，按其性质可分为碱性、酸性和中性三类。

①．碱性熔剂

常用的碱性熔剂有石灰石(CaC03)和白云石(CaC03·MgC03)。

②．酸性熔剂

作为酸性熔剂使用的有石英石(Si02)、均热炉渣(主要成分为2FeO、Si02)及含酸性脉石的贫铁矿等。

③．中性熔剂

高铝原料。如铁钒土和粘土页岩。

三、对碱性熔剂的质量要求

对碱性熔剂的质量有如下要求：

1.碱性氧化物(CaO+MgO)含量高，酸性氧化物(Si02+A1203)愈少愈好。或熔剂的有效熔剂性愈高愈好。

一般要求石灰石中Ca0的质量分数不低于50％，Si02+A1203的质量分数不超过3．5％。

熔剂的有效熔剂性是指熔剂按炉渣碱度的要求，除去本身酸性氧化物含量所消耗的碱性氧化物外，剩余部分的碱性氧化物含量。可用下式表示：

当熔剂中与炉渣中Mg0含量很少时，计算式可简化为： 2.有害杂质硫、磷含量要少。石灰石中一般硫的质量分数只有0．01％～0．08％，磷的质量分数为0．001％～0．03％。

3.较高的机械强度，粒度要均匀，大小适中。

适宜的石灰石入炉粒度范围是：大中型高炉为20～50mm，小型高炉为l0～30mm。当炉渣黏稠引起炉况失常时，还可短期适量加入萤石(CaF2)，以稀释炉渣和洗掉炉衬上的堆积物

四．高炉炼铁的工艺流程

炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例装入高炉，并由热风炉向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧，原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降。在炉料下降和煤气上升过程中，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣水淬后全部作为水泥生产原料。炼铁工艺流程和主要排污节点见上图 3.3.4高炉炼铁原的理

炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。

炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。

高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。

高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。3.3.5高炉的主要组成部分

高炉炉壳：炉壳的作用是固定冷却设备，保证高炉砌体牢固，密封炉体，有的还承受炉顶载荷、热应力和内部的煤气压力，有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击，因此要有足够的强度。

炉喉：高炉本体的最上部分，呈圆筒形。炉喉既是炉料的加入口，也是煤气的导出口。它对炉料和煤气的上部分布起控制和调节作用。

炉身：高炉铁矿石间接还原的主要区域，呈圆锥台简称圆台形，由上向下逐渐扩大，用以使炉料在遇热发生体积膨胀后不致形成料拱，并减小炉料下降阻找力。炉身角的大小对炉料下降和煤气流分布有很大影响。

炉腰：高炉直径最大的部位。它使炉身和炉腹得以合理过渡。由于在炉腰部位有炉渣形成，并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化，为减小煤气流的阻力，在渣量大时可适当扩大炉腰直径，但仍要使它和其他部位尺寸保持合适的比例关系，比值以取上限为宜。炉腰高度对高炉冶炼过程影响不很显著，一般只在很小范围内变动。

炉腹：高炉熔化和造渣的主要区段，呈倒锥台形。为适应炉料熔化后体积收缩的特点，其直径自上而下逐渐缩小，形成一定的炉腹角。炉腹的存在，使燃烧带处于合适位置，有利于气流均匀分布。炉腹高度随高炉容积大小而定，但不能过高或过低，一般为3．0～3．6m。炉腹角一般为79～82 ；过大，不利于煤气流分布；过小，则不利于炉料顺行。

炉缸：高炉燃料燃烧、渣铁反应和贮存及排放区域，呈圆筒形。出铁口、渣口和风口都设在炉缸部位，因此它也是承受高温煤气及渣铁物理和化学侵蚀最剧烈的部位，对高炉煤气的初始分布、热制度、生铁质量和品种都有极重要的影响。

炉底：高炉炉底砌体不仅要承受炉料、渣液及铁水的静压力，而且受到1400～4600℃的高温、机械和化学侵蚀、其侵蚀程度决定着高炉的一代寿命。只有砌体表面温度降低到它所接触的渣铁凝固温度，并且表面生成渣皮（或铁壳），才能阻止其进一步受到侵蚀，所以必需对炉底进行冷却。通常采用风冷或水冷。目前我国大中型高炉大都采用全碳砖炉底或碳砖和高铝砖综合炉底，大大改善了炉底的散热能力。

炉基：它的作用是将所集中承担的重量按照地层承载能力均匀地传给地层，因而其形状都是向下扩大的。高炉和炉基的总重量常为高炉容积的10～18倍（吨）。炉基不许有不均匀的下沉，一般炉基的倾斜值不大于0.1％～0．5％。高炉炉基应有足够的强度和耐热能力，使其在各种应力作用下不致产生裂缝。炉基常做成圆形或多边形，以减少热应力的不均匀分布。

炉衬：高炉炉衬组成高炉的工作空间，并起到减少高炉热损失、保护炉壳和其它金属结构免受热应力和化学侵蚀的作用。炉衬是用能够抵抗高温作用的耐火材料砌筑而成的。炉衬的损坏受多种因素的影响，各部位工作条件不同，受损坏的机理也不同，因此必须根据部位、冷却和高炉操作等因素，选用不同的耐火材料。

炉喉护板：炉喉在炉料频繁撞击和高温的煤气流冲刷下，工作条件十分恶劣，维护其圆筒形状不被破坏是高炉上部调节的先决条件。为此，在炉喉设置保护板（钢砖）。小高炉的炉喉保护板可以用铸铁做成开口的匣子形状；大高炉的炉喉护板则用100～150mm厚的铸钢做成。炉喉护板主要有块状、条状和变径几种形式。变径炉喉护板还起着调节炉料和煤气流分布的作用。

3.3.6高炉解体

为了在操作技术上能正确处理高炉冶炼中经常出现的复杂现象，就要切实了解炉内状况。在尽量保持高炉的原有生产状态下停炉、注水冷却或充氮冷却后，对从炉喉的炉料开始一直到炉底的积铁所进行的细致的解体调查，称为高炉解体调查。它虽不能完全了解高炉生产的动态情况，但对了解高炉过程、强化高炉冶炼很有参考价值。

3.3.7高炉冷却装置

高炉炉衬内部温度高达1400℃，一般耐火砖都要软化和变形。高炉冷却装置是为延长砖衬寿命而设置的，用以使炉衬内的热量传递出动，并在高炉下部使炉渣在炉衬上冷凝成一层保护性渣皮，按结构不同，高炉冷却设备大致可分为：外部喷水冷却、风口渣口冷却、冷却壁和冷却水箱以及风冷(水冷)炉底等装置。

3.3.8高炉灰

也叫炉尘，系高炉煤气带出的炉料粉末。其数量除了与高炉冶炼强度、炉顶压力有关外，还与炉料的性质有很大关系。炉料粉末多，带出的炉尘量就大。目前，每炼一吨铁约有 10～100kg的高炉灰。高炉灰通常含铁40％左右，并含有较多的碳和碱性氧化物；其主要成分是焦末和矿粉。烧结料中加入部分高炉灰，可节约熔剂和降低燃料消耗。

3.3.9高炉除尘器

用来收集高炉煤气中所含灰尘的设备。高炉用除尘器有重力除尘器、离心除尘器、旋风除尘器、洗涤塔、文氏管、洗气机、电除尘器、布袋除尘器等。粗粒灰尘（＞60～90um），可用重力除尘器、离心除尘器及旋风除尘器等除尘；细粒灰尘则需用洗气机、电除尘器等除尘设备。

3.3.10高炉鼓风机

高炉最重要的动力设备。它不但直接提供高炉冶炼所需的氧气，而且提供克服高炉料柱阻力所需的气体动力。现代大、中型高炉所用的鼓风机，大多用汽轮机驱动的离心式鼓风机和轴流式鼓风机。近年来使用大容量同步电动鼓风机。这种鼓风机耗电虽多，但启动方便，易于维修，投资较少。高炉冶炼要求鼓风机能供给一定量的空气，以保证燃烧一定的碳；其所需风量的大小不仅与炉容成正比，而且与高炉强化程度有关、一般按单位炉容2.1～2.5m3／min的风量配备。但实际上不少的高炉考虑到生产的发展，配备的风机能力都大于这一比例

高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。本专题将详细介绍高炉炼铁生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。

高炉冶炼目的：将矿石中的铁元素提取出来，生产出来的主要产品为铁水。付产品有：水渣、矿渣棉和高炉煤气等。

3.3.11高炉冶炼工艺--炉前操作

一、炉前操作的任务

1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具，按规定的时间分别打开渣、铁口，放出渣、铁，并经渣铁沟分别流人渣、铁罐内，渣铁出完后封堵渣、铁口，以保证高炉生产的连续进行。

2.完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。

3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。

4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。

高炉冶炼工艺--高炉基本操作 :

高炉基本操作制度:

高炉炉况稳定顺行：一般是指炉内的炉料下降与煤气流上升均匀，炉温稳定充沛，生铁合格，高产低耗。

操作制度：根据高炉具体条件(如高炉炉型、设备水平、原料条件、生产计划及品种指标要求)制定的高炉操作准则。

高炉基本操作制度：装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。

高炉冶炼主要工艺设备简介： [高炉设备]高炉 ：

横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺 简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁，还有副产高炉渣和高炉煤气。[高炉设备]高炉热风炉介绍 :

热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明，采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。[高炉设备]铁水罐车:

铁水罐车用于运送铁水，实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下，用于高炉或混铁炉等出铁。3.4高炉煤气清洗系统

从高炉炉顶排出的煤气一般汗CO2 15-20%,CO 20-26%，其发热值大于3200KJ/m3，装入高炉的焦炭等燃料的热量约有三分之一通过高炉煤气排出。因此将高炉煤气作为钢铁厂的一部分充分加以利用，在经济上十分重要。一般是将高炉煤气单独使用，或者和焦炉煤气掺合使用，作为热风炉、焦炉、加热炉、发电厂锅炉的燃料。但从炉顶排出的高炉粗煤气含有10-40g/m3的粉尘，具体数值取决与炉料中的粉尘率和炉顶压力、煤气流速，使用富氧等情况。

3.4.1高炉煤气除尘系统的组成

我国1000m3以上的高炉采用煤气除尘系统，从炉喉出来的煤气先经过重力除尘器进行除尘，然后经过洗涤塔进行半精除尘在进入文氏管进行精除尘，除尘后的煤气经过脱水器进入净煤气总管。但随着炉顶压力的增高，促进了文氏管的效率提高，近年来大型高炉已用串联双级文氏管系统来代替塔后文氏管系统。3.4.1脱泥脱水设备

高炉煤气经过洗涤塔、文氏管等除尘装置湿法清洗后，煤气中夹带部分水泥和灰泥。水分会降低煤气发热值，同时由于水滴中带有灰尘，影响煤气的实际除尘效果，必须采用脱泥脱水设备使其从煤气中分离出来。目前，高炉煤气清洗系统中采用的脱泥脱水设备主要有重力式灰泥捕集器、旋风式灰泥捕集器、伞形或伞旋脱水器和填料式脱水器。3.4.1.2重力式灰泥捕集器

气流进入重力式灰泥捕集器后，速度降低，并且改变气流方向，而气流中的灰泥和水滴仍直线加速沉降，产生了水气分离，重力式灰泥捕集器结构简单，不易堵塞，但对细尘粒和水滴的脱尘效率不高。

重力式灰泥捕集器有挡板式和直入式两种型式 3.4.1.3旋风式灰泥捕集器

把煤气从切向引入捕集器，利用气流的回旋运动，灰泥由于离心力的作业碰撞圆筒壁而沉降，达到捕集灰泥的目的。3.4.1.4伞形或伞旋脱水器

伞形脱水器是一种利用改变煤气流向，使水滴撞于伞形挡板上，因失去动能而分离的脱水器设备。

3.4.1.5填料脱水器

填料脱水器一般作为最后一级的脱水设备，同题高度约为二倍筒体直径。筒内填料目前多用角钢代替木材。材料脱水器的脱水效率为85%，煤气流经脱水器的压力降为500-1000Pa。

结论: 高炉工作者应努力防止各种事故的发生，保证联合企业的生产进行。目前上料系统多采用皮带上料，电子计算机，工业电视等，但必须保证其可持续作业。高炉从开炉投产到停炉中，此期间连续不间断生产，仅在设备检修或发生时候是才停产。那么我们必须保证各个环节都步步到位，要不必然会影响整个高炉冶炼过程，甚至停产，给企业造成巨大损失。

参考文献；

1.李士玲主编 炼铁工艺

2.韩志进主编 赵育新副主编 高炉炼铁实习3.陈坤楠主编 炼铁设备