无需焦炭的非高炉炼铁技术
2019-03-07 09:03:45
珀斯──澳大利亚西澳州首府，从前被称为“国际上最孤单的城市”。但是，这些年来，我国客人却对这“最孤单的城市”情有独钟，一再到访。2007年9月4日，领导在相关人员的陪同下，观赏了澳大利亚力拓矿业集团的直接熔融复原炼铁工厂。炼铁车间观看了复原铁的冶炼进程，并就环保、出产成本、工艺先进性，以及非高炉炼铁技能在我国使用的远景等具体询问了技能人员。此前，我国人大常委会委员长，以及我国多家大型钢铁厂商的管理者都观赏过这个炼铁项目。“熔融复原”炼铁技能有何奇特之处，引得许多政界商界要人的垂青？ 资源压力下的新路当今国际的干流高炉炼铁技能仍然是自古就有的竖炉炼铁，这种办法炼制的铁占国际铁产值的95%以上。
我国钢研科技集团公司先进钢程及材料国家重点实验室郭培民教授介绍，通过数百年开展，现代高炉炼铁工艺现已适当老练，但流程杂乱、能耗高、环境污染严峻和出资巨大这些高炉炼铁与生俱来的问题仍未处理。更要害的是，高炉炼铁对冶金焦炭依赖性太强，从现在已探明国际煤炭储量中，焦煤仅占5%，且散布很不均匀，正是这个资源约束，催生了无高炉炼铁技能。北京科技大学冶金与生态工程学院副院长张建良教授介绍说，现在的无高炉炼铁首要有两种办法，即直接复原法和熔融复原法，国际上现已根本老练的三大非高炉炼铁技能，别离是奥钢联的COREX、韩国浦项的INEX、力拓矿业的HIsmelt，都选用熔融复原法。真实完成了商业化出产的非高炉炼铁技能的只要一家，即奥钢联的COREX技能。它是在奥地利和德国政府的财务支持下，于20世纪70年代开端研制，1989年完成商业出产。榜首代完成商业化出产的非高炉炼铁COREX-1000工厂年产能40万吨，1989年在南非完工。1995年至1999年间，国际上又先后建成四座年产能60万～80万吨的第二代COREX-2000出产厂，别离坐落韩国的浦项、南非的撒丹那(Saldanha)和印度的两个城市。全球专一在建的第三代COREX工厂是我国宝钢年产能150万吨的COREX-3000工程，该工厂方案2007年下半年开端商业化出产。
非高炉炼铁技能间的竞赛奥钢联的COREX尽管先行一步，却也存在先天缺点：国际上大部分铁矿资源是粉矿，并且粉矿比块矿报价低，奥钢联开发的COREX技能却只能炼块矿。可以炼粉矿的熔融复原技能随即应运而生，韩国浦项制铁研制的“FINEX”和力拓矿业的“HIsmelt”就是在这样的布景下诞生的。韩国浦项制铁公司于1992年和奥钢联签署协议，引进COREX-2000技能，并在此基础上研制出以粉矿为复原目标的FINEX技能。2007年5月30日，FINEX商业化项目正式开工。这个历时15年之久的项目共花费7亿美元研制经费，取得300多项专利。澳大利亚力拓矿业集团亚洲及我国区总裁路久成介绍，力拓矿业集团从上世纪80年代初开端研制HIsmelt技能，历经20余年，累计出资已超越10亿美元。现在实验性的HIsmelt工厂发展程度“已到达试营产值的80%，估计到2008年到达年产80万吨的设计能力，并进行商业化运营”。 我国的非高炉炼铁远景1996年我国钢铁产值初次超越1亿吨大关，跃居国际榜首位后，现已接连10年保持着国际榜首，一起，我国仍是专一钢铁总产值超越2亿吨的最大钢铁出产国、最大钢铁消费国、最大钢铁净进口国和最大铁矿石进口国。拿到这些“桂冠”的一起，我国也顶着一顶“钢铁能耗全球榜首”的帽子，在首要炼钢国中，我国吨钢能耗排在首位，是日本的3倍，美国的1.7倍。而非高炉炼铁技能的首要优势就是节能环保。力拓矿业集团亚洲及我国区总裁路久成说，力拓的HIsmelt技能，不只比奥钢联的COREX技能能耗低，也比国际上绝大多数传统高炉炼铁技能能耗低20%左右，废气排放更是远远低于高炉炼铁。
高炉炼铁
2019-03-06 10:10:51
现代炼铁的首要办法，钢铁出产中的重要环节。这种办法是由古代竖炉炼铁开展、改善而成的。虽然国际各国研讨开展了许多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技能经济目标杰出，工艺简略，出产值大,劳动出产率高,能耗低，这种办法出产的铁仍占国际铁总产值的95%以上。
高炉出产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从坐落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、天然气等辅佐燃料)中的碳同鼓入空气中的氧焚烧生成的和，在炉内上升过程中除掉铁矿石中的氧，然后复原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不复原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。发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。前期高炉运用木炭或煤作燃料，18世纪改用焦炭，19世纪中叶改凉风为热风(见冶金史)。20世纪初高炉运用煤气内燃机式和蒸汽涡轮式鼓风机后，高炉炼铁得到迅速开展。20世纪初美国的大型高炉日发生铁量达450吨，焦比1000公斤/吨生铁左右。70年代初，日本建成4197米3高炉，日发生铁超越1万吨，燃料比低于500公斤/吨生铁。我国在清朝末年开端开展现代钢铁工业。1890年开端筹建汉阳铁厂，1号高炉(248米3,日产铁100吨)于1894年5月投产。1908年组成包含大冶铁矿和萍乡煤矿的汉冶萍公司。1980年，我国高炉总容积约8万米3,其间1000米3以上的26座。1980年全国产铁3802万吨，居国际第四位。
70年代末全国际2000米3以上高炉已超越120座，其间日本占1/3，我国有四座。全国际4000米3以上高炉已超越20座，其间日本15座，我国有1座在建设中。
50年代以来，我国钢铁工业开展较快，高炉炼铁技能也有很大开展，首要表现在：①归纳选用精料、上下部调剂、高压炉顶、高风温、富氧鼓风、喷吹辅佐燃料(煤粉和重油等)等强化冶炼和节省能耗新技能，特别在喷吹煤粉上有独到之处。1980年我国重点厂商高炉均匀使用系数为1.56吨/(米3·日)，焦比为539公斤/吨生铁;②归纳使用含钒钛的铁矿石取得了突破性发展，含稀土的铁矿石的使用也取得了较大的发展。
高炉冶炼首要技能经济目标 分述如下：
高炉使用系数每立方米高炉有用容积一昼夜出发生铁的吨数,是衡量高炉出产功率的目标。比方1000米3高炉，日产2000吨生铁，则使用系数为 2吨/(米3·日)。
焦比 每炼一吨生铁所耗费的焦炭量,用公斤/吨生铁表明。高炉焦比在 80年代初一般为450～550公斤/吨生铁，先进的为380～400公斤/吨生铁。焦炭报价昂贵，下降焦比可下降生铁本钱。
燃料比高炉选用喷吹煤粉、重油或天然气后，折合每炼一吨生铁所耗费的燃料总量。每吨生铁的喷煤量和喷油量别离称为煤比和油比。此刻燃料比等于焦比加煤比加油比。依据喷吹的煤和油置换比的不同，别离折组成焦炭(公斤)，再和焦比相加称为归纳焦比。燃料比和归纳焦比是判别冶炼一吨生铁总燃料耗费量的一个重要目标。
冶炼强度 每昼夜高炉焚烧的焦炭量与高炉容积的比值，是表明高炉强化程度的目标，单位为吨/(米3·日)。
休风率 休风时刻占全年日历时刻的百分数。下降休风率是高炉增产的重要途径。一般高炉休风率低于2%。
生铁合格率 化学成分符合规定要求的生铁量占悉数生铁产值的百分数，是点评高炉优质出产的首要目标。
生铁本钱 是从经济方面衡量高炉作业的目标。
高炉锰铁的生产---高炉锰铁冶炼原理
2019-01-25 15:49:34
高炉锰铁冶炼以炭作发热剂和还原剂，在高炉中将锰和铁的氧化物还原，生成锰铁合金及炉渣、煤气，是一系列复杂的物理化学过程。 1.锰在高炉内的还原过程 在高炉上部的较低温度区域，锰的高价氧化物易分解，逐级还原为MnO,但由于锰矿石中含有SiO2，MnO在未达到还原温度以前，即与脉石中(或燃料熔剂中)的SiO2结合生成硅酸锰进入渣中，锰的还原实际上是在液态炉渣中进行的。炉渣中的硅酸锰比自由状态的MnO更稳定，使锰的还原更加困难，需要的温度更高。 2.锰铁炉渣的形成及其对冶炼的影响 在冶炼锰铁高炉不同高度取样进行岩相分析，并测定炉渣粘度、温度，将测定结果编制锰铁高炉造渣过程示意图(图1)。图中表明，在温度600~700℃区间内，炉料以固相存在，这里MnO2还原为Mn3O4，吸附水和结晶水蒸发。到750~900℃区间锰矿石局部进入到塑性状态——矿石熔结，新的矿相如3CaO·SiO2,2CaO·SiO2及3CaO·2SiO2开始出现。800~1000℃温度范围内，除塑性体外还出现了液相。由于在该区域内存在着钙锰橄榄石(2CaO·SiO2,2MnO·SiO2)而生成液相，使得该区域透气性变差。在此温度区间矿石已经软化并转变成为塑性状态并生成含锰的液相初渣。当温度高于1100℃以后，除塑性体外主要的是液相，其成分基本上与上区域相似，大部分石灰仍为固相。在炉腹区域，由于大量锰从炉渣中由碳进行直接还原，渣中CaO含量急剧增加，MnO含量相应降低。在炉缸中，熔渣最终吸收焦炭中的灰分及熔剂中的CaO,MgO等，形成终渣。[next] 在高炉锰铁炉渣的形成过程中，炉渣中各组分对冶炼有不同程度的影响。表1 CaO含量与炉渣、铁水温度的关系CaO含量/%铁水温度/℃炉渣温度/℃281295135035144514803915151587
炉渣中的CaO可以改善硅酸锰的还原条件，将硅酸锰中的MnO置换出来，增加渣中自由MnO的浓度，利于MnO的还原。炉渣中CaO含量与MnO含量的关系见图2。炉渣中的CaO可以提高炉渣及铁水温度，对MnO还原有利。表1说明了CaO含量与炉渣、铁水温度的关系。在生产中，渣中CaO含量不应超过高炉工作条件允许范围，还和炉料中SiO2的含量有一定关系，n(CaO)/n(SiO2)之比为炉渣碱度，CaO含量过高使炉渣碱度过高，会使炉缸阻塞，炉况不顺。 炉渣中合适的MgO既可调节炉渣碱度，又可改善渣的流动性，为MnO的还原创造有利条件，从而促使高炉各项指标的改善。根据国内生产实践,n(CaO)/n(SiO2)=1.40~1.55时，渣中MgO含量增加1%，渣中MnO含量可降低0.5%~1%。 渣中的A12O3对MnO的还原也有影响，如图3所示。在相同碱度下，渣中MnO含量随其中Al2O3的增加而降低。这是因为A12O3含量的增加，提高了炉渣的熔点．初渣在高炉中形成的位置降低,炉料预热充分，带入炉缸的热量增加，MnO的还原速度加快创造了条件。但A12O3含量过高，会使炉渣粘度增高，反而恶化MnO的还原条件。高炉生产实践证明：炉渣中A12O3的含量应控制在10%~15%为宜，最高不要超过20%。[next] 3.煤气流在高炉内的形成及运动规律 高炉内煤气产生于风口区的焦炭燃烧(2C+O2===2CO).风口前生成的煤气分布称煤气初始分布。其分布情况决定于风口布置、风口个数、风口直径、风口角度及伸入炉内的长度、风量大小和风温高低。以上因素综合体现为鼓风功能。鼓风动能高，煤气流向中心集中，中心气流发展，反之边缘气流发展。 煤气的第二次分布发生在高炉中部的软融带。软融带的形状大体可分为V型、倒V型和W型。软融带形状与高炉上下部调节、炉内温度分布、炉料性质等有关。软融带形状不同，煤气通过后流向也不同。根据对炉喉CO2曲线的检测分析，高炉内煤气流的分布主要有四种类型。 (1)边缘发展型——煤气主要沿炉墙附近的边缘通过。 (2)双峰型——煤气主要由边缘与中心两条通路经过。 (3)中心发展型——也称双峰漏斗型、煤气主要由中心区通过。 (4)平坦型——煤气沿高炉截面均匀通过。 以上四种类型煤气分布对高炉冶炼过程影的响如表2.所示。 生产实践表明，锰铁高炉炉喉煤气CO2径向分布采用双峰漏斗型曲线控制较为理想，如图4所示。采用此种曲线操作，其软融带为倒V型,“气窗”面积大，煤气易于通过，使高炉操作顺行。
高炉锰铁的生产---高炉锰铁冶炼用原料
2019-01-25 15:49:34
高炉锰铁冶炼用原料主要有锰矿、焦炭和熔剂。 1.锰 矿 高炉冶炼用的锰矿有氧化矿、碳酸盐矿、焙烧矿和烧结矿。 矿石中的锰是高炉锰铁冶炼中的主要回收元素。锰矿石含锰量的高低直接影响锰铁冶炼技术经济指标。高炉生产实践表明，锰矿中含锰量波动1%，焦比波动50~80kg,产量波动3%~5%，因此对入炉矿中含锰量要求越高越好。 锰矿中SiO2的含量是影响渣量的主要因素。据分析，入炉锰矿中的m(SiO2)/m(Mn)波动10%，相当于含锰量波动1%，应当尽量选用m(SiO2)/m(Mn)低的矿石入炉。我国各厂家入炉混合矿的m(SiO )/m(Mn)一般控制在0.3~0.8。 锰矿中的m(Mn)/m(Fe)决定产品的含锰量，生产不同牌号的锰铁，需用不同m(Mn)/m(Fe)比值的锰矿。 锰矿中的磷是高炉锰铁生产中的控制元素，希望越低越好。磷在钢铁产品中大都属有害元素。磷在高炉冶炼中理论上百分之百还原。因此锰铁产品中的磷含量取决于矿石、焦炭中的含磷量。但在高炉冶炼中，Mn的回收率和锰矿石的品位会在较大范围内变化，因此产品中的含磷量也随之变化。 锰矿石中允许的含磷量按下式计算： w(P矿)={[P]/np-(w′pK+w″pФ+w″pD)}÷H 式中 w(P矿)——入炉锰矿石的含磷量，%； [P]——产品中允许含磷量上限，%； np——磷在高炉中的还原率(理论上100%，实际上80%左右)； w′p,w″p,w″p——分别为焦炭，熔剂 和其他附加物的含磷量，%； H,K,Ф,D——分别为冶炼每吨锰铁所需矿石、焦炭、熔剂和其他附加物单耗，kg/t. 某厂高炉锰铁冶炼对入炉锰矿的m(Mn)/m(Fe)及m(P)/m(Mn)要求下见表。 各牌号高炉锰铁对锰矿m(Mn)/m(Fe)、m(P)/m(Mn)的要求牌号锰铁成分 (%)对入炉锰矿要求MnPm(Mn)m(P)/m(Mn)Ⅰ组Ⅱ组m(Fe)Ⅰ组Ⅱ组≥≤≥≤FeMn78780.330.56.220.003750.00493FeMn74740.380.54.680.003960.00521FeMn68680.40.63.590.004410.00662FeMn64640.40.62.90.004690.00703FeMn58580.50.62.380.006250.0075
锰矿中的铅在冶炼时易还原也易挥发，还原后沉积在炉底，严重时会破坏炉底，炉温高时易挥发，在高炉上部结瘤。一般为要求锰矿中Pb含量＜0.1%。锰矿中的锌易挥发在高炉上部沉积，对炉墙砖衬和炉壳有破坏作用，也可能和炉衬混合形成炉瘤。通常要求锰矿中Zn含量＜0.2%。 锰矿石入炉粒度一般为5~60mm，含粉率要求小于5%。 2.焦 炭 焦炭在高炉冶炼中不但是还原剂和发热剂，而且是整个高炉料柱的骨架。焦炭质量的好坏一方面要看其化学成分，另一方面要看其物理性能——粒度和强度。锰铁高炉冶炼用焦炭主要有冶金焦、气煤焦和土焦。不同焦炭质量差别较大，使用时应综合考虑。 对焦炭的基本技术要求： (l)高而稳定的固定碳含量。固定碳含量越高，作为还原剂和发热剂的能力越大，对降低焦比，改善技术经济指标有利。 (2)较低的灰分可以减少渣量及灰分带入的磷含量。 (3)较高的机械强度，可防止和减轻焦炭在炉内下降过程中产生粉末、恶化料柱透气性。挥发分低的焦炭机械强度比较好。 焦炭中的水分虽然对高炉冶炼过程无影响，但水分波动会影响配料的准确性。因此，希望焦炭水分稳定为好。焦炭入炉粒度一般为20~60mm。 3.熔 剂 高炉锰铁冶炼所用熔剂为石灰石、生石灰、白云石等。 对石灰石和生石灰要求CaO含量越高越好。CaO含量高，带入的渣量相对减少。使用白云石调节渣时，要求白云石的MgO含量尽量高。 熔剂入炉粒度要求：石灰石和白云石15~75mm，生石灰为20~l00mm，小高炉偏下限，中型高炉偏上限。
非高炉炼铁
2019-01-04 17:20:15
非高炉炼铁法是指除高炉炼铁以外的其它还原铁矿石的方法。当前非高炉炼铁法可归纳为两大类：直接还原法和熔融还原法.都是炼铁冶金技术中的新工艺。
直接还原法是指在铁矿石熔化温度下把铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程，产品叫直接还原铁或海绵铁。由于低温还原，得到的直接还原铁未能充分渗碳，因而含碳较低(
熔融还原法是指一切不用高炉冶炼液态生铁的方法。它是不用焦炭在一个容器中完成高炉炼铁过程的，基本上不改变目前传统钢铁生产的基本原理。
近年来，非高炉炼铁法发展比较快，其原因是：
(1)不用焦炭炼铁。高炉冶炼需要高质量冶金焦，而焦煤从世界储量而言，只占煤总储量的5%，且日渐短缺，价格越来越高。非高炉炼铁可以使用非炼焦煤和其它能源作燃料与还原剂。近几十年来，大量开发了天然气、石油、水、电和原子能等新能源，为非高炉炼铁发展提供了条件。
(2)随着钢铁工业的发展，氧气转炉和电炉炼钢逐渐取代平炉，废钢消耗量迅速增加，废钢供用量日感紧张，非高炉生产的海绵铁、粒铁等是废钢的极好代用品。
(3)省去了炼焦设备，总的基建费用比高炉炼铁法少。虽然非高炉炼铁法的生产效率远赶不上高炉，但对于缺乏焦煤资源的国家和地区，用;r中小型企业生产，前途是光明的.
非高炉所得还原铁的用途可分为以下三类：
(1)炼钢原料.主要是代替电炉废钢，但也可以用于转炉。应以还原度高、杂质少的为佳.
(2)高炉原料。经过预还原的矿石可作为高炉炉料，以增加产量，降低焦比。
(3)铁粉。铁粉可用于粉末冶金或用作电焊条的原料等。
还原度越低，所得的还原铁越容易二次氧化，因此若要贮藏或远距离特别是海上运输，则必须进行钝化处理。常用的钝化处理方法有在控制气氛下形成氧化膜，用化学物质处理，或者进行压块。
非高炉炼铁的发展及特点
非高炉炼铁法在很早以前就为人们采用了。自20世纪初为了获得生产特殊钢的原料和充分利用当地资源而将非高炉炼铁法用于工业生产以来，特别是在瑞典，非高炉炼铁法得到了迅速的发展，诸如韦伯(Wiberg)法和霍冈勒斯(H6gan;s)法直至现在仍继续运用于生产中.二次大战前，大多数地方以煤和电为能源，战后改进的回转炉法及回转炉与电炉相结合的电炉炼铁法，开始投入实际工业生产。从1950—1960年，开始研制以天然气和石油作还原剂的直接炼铁法，到70年代，又进一步发展到工业规模上采用竖炉法和流比床法。 非高炉炼铁法，虽然很早就进行了研究，但工业化生产的规模很小。1972年世界粗钢产量为63000万吨，正在建造中的或者已签订合同的生产能力为年产1400万吨。若将计划中的生产能力也包括在内，可以预计，在不久的将来非高炉炼铁的生产能力将有相当大的增加。
非高炉炼铁与高炉炼铁相比，除了不用焦炭以外，工艺上的显著特点是温度和还原度的关系不同。
在高炉方式中，铁矿石A在高炉内升温、还原、熔化成为铁水B：因为铁水被过度地还原，含碳量达到饱和状态，所以必须在纯氧顶吹转炉内进行氧化、脱碳，使铁水中C变成处于状态E的钢液而出钢，最后经过脱氧去除多余的氧即成为成品钢液F。 在非高炉炼铁方式中，还原是按虚线所示的路线进行的。如在直接还原方式中，矿石A被升温、还原成海绵铁D。在此状态下，还原度和温度都较低，因此还须在电炉中熔化，还原其中未还原的部分，从而得到钢液E。
非高炉炼铁的方法及分类
非高炉炼铁法根据原料和产品用途分类的方法很多，已发表的方法就有百余种。各种分类方法是根据以下不同的观点来进行划分的：
(1)按还原装置进行分类：有固定床法、回转炉法、竖炉法和流化床法等。
(2)按还原剂进行分类：有固体还原剂法、气体还原剂法等。
(3)按生产方式进行分类：有预还原法、直接炼钢法、熔融还原法、原子能炼铁法等。
直接还原法
如前所述，直接还原法种类很多。其产品主要是固态的海绵铁、粒铁及液态生铁。图6—2概括了生产固态海绵铁的各种直接还原法的工艺原理。这种海绵铁在下一步生产工序中用电炉熔炼成钢。
使用固体还原剂法
使用固体还原剂进行直接还原的主要设备是回转窑，利用回转窑还原铁矿石的主要产品是海绵铁。其工作原理是：将固体还原剂(煤)、铁矿石和熔剂(石灰石或白云石)混匀后，由回转窑生产。
高炉锰铁标准
2019-01-04 17:20:15
高炉锰铁标准高炉锰铁(GB/T3975-1996)牌号化学成分(%)Mn其余元素,≤CSiPS一组二组Ⅰ级Ⅱ级FeMn7875.0~82.07.5120.30.50.03FeMn7470.0~77.00.4FeMn6865.0~72.07FeMn6466.0~67.02.50.50.6FeMn5855.0~62.0
高炉锰铁的生产---高炉锰铁冶炼操作
2019-01-25 15:49:34
锰铁高炉冶炼操作与生铁高炉相似，但锰铁高炉具有以下不同特点： ①锰矿中MnO含量较铁矿中FeO含量低，MnO较FeO难还原。冶炼过程中渣量大，锰的回收率较低。 ②由于锰与氧的亲和力比铁强，还原MnO时需要较高的温度和较大的能量，因此高炉锰铁的冶炼焦比要比生铁冶炼高得多，焦炭负荷轻。 ③由于焦比高、焦炭负荷轻，焦炭和矿石之间粒度相差大。边缘气流易于发展，造成煤气流紊乱，易产生偏行管道。 ④锰铁高炉煤气量大，发热值高，造成炉顶温度高，煤气含尘量大，净化困难。 ⑤炉衬侵蚀快，炉底易堆积，使得炉衬寿命低于生铁高炉。 以上特点决定了锰铁高炉的操作制度有别于生铁高炉而具有自身的特点。 1.高炉锰铁冶炼的装料制度 高炉锰铁冶炼中原料、燃料及熔剂的装入方法直接影响高炉断面料层分布及上升煤气流的分布，高炉装料制度包括料线、料批、装料顺序和布料器工作制度。 (1)料线，即大钟下降后的下沿至料面距离，根据锰矿粒度小、密度大、滚动性差，焦炭粒度大、滚动性好的特点，锰铁高炉的料线选在碰焦点以下，通过反弹布料，使矿石布到边缘，焦炭布到中心，有利于中心煤气流的发展。 (2)批重,指每一批料矿石重量。小料批加重边缘，大料批发展边缘。根据锰铁高炉的冶炼特点，一般采用小料批加重边缘。 (3)装料顺序,指一批料中矿石、焦炭、熔剂装入料斗的顺序。矿石先装为正装(加重边缘)，焦炭先装为倒装(发展边缘)。此外还有分装、半正装、半倒装等。 (4)布料器工作制度,采用布料器是使炉料在高炉断面分布均匀的一项措施，它还可用来纠正炉料下降和煤气上升的不均匀。锰铁高炉通常采用六点式布料器布料，即每批料旋转60度。 生产实践证明：锰铁高炉采用深料线、较小料批、正装或正分装为主的装料制度有利于炉况顺行。 2.送风制度 锰铁高炉的送风制度直接影响煤气的初始分布及炉况。送风制度的确定体现为鼓风动能，即风压、风量、风温及风口尺寸等参数的选择。 在原料强度好、粒度均匀且粉末少的情况下，可采用大风量及较小风速(大风口)。反之则采用小风量、较大风速(小风口)。高炉容积与鼓风动能成正比。即高炉容积越大、鼓风动能也越大。冶炼产品含Mn量越高，炉缸越易堆积，为此需要的鼓风动能也越大。 在高炉锰铁冶炼中，为保炉缸活跃，要采取措施吹透中心。除力争全风操作外，还应保持较高风速和较大的鼓风动能，以及调节风口长度和角度来实现这一目的。 3.热制度 高炉锰铁冶炼的热制度是指冶炼中炉温水平及维持手段。炉温水平的确定应建立在保证锰的还原率及有利于降低焦比的基础上。 炉温的高低主要取决于焦炭负荷、风温、煤气热能和化学能的利用情况。 焦炭负荷与矿石中的锰、铁含量，冶炼中的渣量，熔剂消耗量以及风温、高炉容积和工作状态有关。在以上条件较稳定的前提下，应保持较合适而稳定的焦炭负荷。当以上条件变化时应根据变化相应调整焦炭负荷，以保证炉温的稳定。 在高炉锰铁冶炼中，热风带入的热量是高炉热量的主要来源之一。提高风温可降低焦比，减少煤气生成量，有利炉况顺行。因此在设备条件许可下应尽量提高风温。 4.造渣制度 高炉锰铁造渣制度与原料条件有关。当锰矿品位高，Mn,Fe质量比高时，可采用无熔剂或少熔剂法生产高碳锰铁，此时炉渣为低磷、低铁富锰渣，可作为硅锰合金的原料。我国锰矿石含锰品位低，国内以熔剂法生产高碳锰铁，以碱性渣操作为主。炉渣碱度一般控制在生产实践表明：渣中MgO含量由5%提高到8%时，渣中MnO由8%降至5%。为此，在高炉锰铁冶炼中合适的炉渣成分为:CaO为30%~44%;SiO2为25%~30%;MgO为8%~12%;Al2O3为10%~15%,MnO为3%~7%。
高炉渣提钛技术
2019-01-04 17:20:18
过去，对于高炉流程而言，仅得到了大部分铁、钒的回收，而高炉渣中的钛，没有回收利用。因此，研究开发高炉渣中钛的回收技术，提高钛的回收利用率，具有十分重要的意义。
目前，从高炉渣中提取回收钛的技术大致可分为三种：一是传统的酸浸流程，为了降低处理成本，使用废酸或低浓度酸解技术，废酸液可循环使用，也可以作为钢铁厂内部循环水的处理剂使用。采用该工艺，一方面充分利用了生产过程中产生的废酸，另一方面节约了废酸和废水的处理费用，显着降低了生产成本。二是“高温炭化，低温氯化”处理工艺，以高钛型高炉渣为原料，采用火法冶金处理方法，在高温下首先进行高炉渣的炭化，将其中的TiO2转变为TiC和TiN，然后在较低温度下氯化，将TiC 和TiN 转变为TiCl4，通过进一步的精制，获得硫酸法钛白或氯化法钛白的优质原料。根据现有技术，高炉渣炭化率可达到90%以上，目前关键是如何降低生产能耗，使之具备经济优势，实现规模化生产。三是高炉渣“再冶再选”工艺技术，针对高炉渣中含钛物相多且分散、粒度细小的特点，通过冶金方法促进高炉渣中的钙钛矿长大，然后通过选矿方法选出其中的钛，达到钛富集的目的。 采用该方法处理，钙钛矿粒度可由原来的10μm长大到40μm左右，经选矿后，TiO2品位可由目前的22%提高到40%左右。但存在处理时间长、产品品位低等不足，尚需进一步研究解决。
高炉炼铁爆炸原因分析
2019-01-04 17:20:18
烧结工艺
■ 人员若未遵守安全操规程、煤气检修安全规程、未穿戴好劳保用品，可能导致煤气中毒、煤气爆炸、灼烫、触电、机械伤害等事故。
■ 煤气管道、阀门、脱水器应每班检查、维护，若阀门故障或发生泄漏。可能导致煤气中毒、煤气爆炸事故。
■ 启动设备前必须确认烧结机内无人或其他杂物时，方可启动。否则可能导致煤气中毒、煤气爆炸、灼烫、触电、机械伤害等事故。
■在燃烧器点火过程中，未进行爆破试验，因无快速切断阀、煤气压力低、泄漏煤气、煤气管道混有空气、点火前未对各阀门进行确认、现场无煤气泄漏监控系统或系统失效都有可能造成爆炸、火灾、中毒窒息。
■在生产过程中，因停水、停电，导致煤气水封水不能保证供应或煤气水封系统故障致使水封无水，煤气管道泄漏、煤气压力过大等原因、煤气放散口高度过低都会导致现场有煤气聚集，当遇高温、明火后也会发生爆炸、火灾，同时也会造成中毒、窒息。
■ 点火时要先送火种，后开煤气。否则可能导致煤气爆炸事故。
高炉炼铁工艺
炉顶设备系统
■ 休风检修完毕，未经休风负责人同意，送风，有发生中毒窒息，煤气爆炸危险。
■ 需要休风时，未先停止打水，并点燃炉顶煤气，有发生煤气泄漏，导致煤气中毒窒息、燃烧爆炸。
■ 炉顶压力不断增高又无法控制时，不及时减风，未打开炉顶放散阀，有发生爆炸危险。
■停炉前，高炉与煤气系统未可靠地分隔开;采用打水法停炉时，未取下炉顶放散阀或放散管上的锥形帽;采用回收煤气空料打水法时，未减轻炉顶放散阀的配重;均有发生煤气泄漏，导致煤气中毒窒息、燃烧爆炸。
■冷风管未保持正压;除尘器、炉顶及煤气管道未通入蒸汽或氮气或未彻底驱除残余空气;送风后，高炉炉顶煤气压力低于标准，未作煤气爆发试验，确认不会产生爆炸，就接通煤气系统，都有发生煤气爆炸的危险。
■ 长期休风(≥4小时)不进行炉顶点火、炉喉点火，有发生中毒窒息，煤气爆炸的危险。
■ 休风前及休风期间，如有损坏未及时更换或采取有效措施，有漏水入炉，有发生炉体爆炸危险。
高炉本体
■炉内各物料处于1150℃~1450℃的高温和还原性气氛中，在熔融的过程中进行还原反应。如操作不当、可能导致爆炸。高温熔体如遇炉套破裂漏水等情况，因剧烈汽化而可能发生爆炸。
■ 铁水混入水冲渣系统可能引发爆炸。
■ 在冶炼过程中，高炉长期使用，未及时检修，导致耐火层破坏，可能造成炉底烧穿铁水流出发生爆炸。
■ 冷却壁不能保证冷却水供应，可能使炉底烧穿铁水流出发生爆炸
■ 炉基、炉底、炉缸等部位水测试装置损坏，致使炉温测试不准，或炉温测试不及时，可能导致高炉烧穿铁水流出发生爆炸。
■ 炉体炉壳开裂由于热膨胀超出极限出现纵向或径向裂缝，导致煤气泄漏与空气混合形成爆炸性混合物，泄漏的高温煤气本身具备点火能量，可发生爆炸。
■ 炉基周围有积水，有发生铁水爆炸危险
■冷却件有渗漏现象，有发生铁水爆炸危险。
■大修高炉，放残铁之前，未设置作业平台，彻底清除炉基周围的积水，有发生残铁爆炸的危险。
■高炉突然断风，未按紧急休风程序休风，有发生煤气泄漏，导致煤气中毒窒息、燃烧爆炸。
■送水不分段、快速进行，可产生大量蒸汽而引起爆炸
■停水事故处理，进水阀门通水时过快，致使冷却设备急冷或猛然产生大量蒸汽而炸裂。
■高炉悬料时间长，炉内形成较大空间，且炉顶温度逐步升高超过规定，可能打水降温，而产生大量蒸汽。当料柱塌下时，炉顶瞬间产生负压，空气和混有煤气的冷料进入炉内，上密、下密不严，遇高温煤气后，可能发生炉顶爆炸。
热风炉除尘系统
■热风炉煤气总管未按GB6222的要求设可靠隔断装置。煤气支管未装煤气自动切断阀，当燃烧器风机停止运转，或助燃空气切断阀关闭，或煤气压力过低时，该切断阀不能自动切断煤气，不发出警报。煤气管道未设煤气流量检测及调节装置。管道最高处和燃烧阀与煤气切断阀之间未设煤气放散管，有发生燃烧爆炸、中毒窒息的危险。
■热风炉管道及各种阀门不严密。热风炉与鼓风机站之间、热风炉各部位之间，未设必要的安全联锁。突然停电时，阀门不向安全方向自动切换，有发生燃烧爆炸的危险。
■在热风炉混风调节阀之前未设切断阀，一旦高炉风压小于0.05 MPa，不关闭混风切断阀，有发生燃烧爆炸的危险。
■热风炉烧炉期间，火焰熄灭时，未及时关闭煤气闸板，重新点火，有爆炸危险。
■热风炉及供气管网高炉需要煤气为燃料在加热炉燃烧加热，则高炉煤气供气及燃烧系统发生操作不当或煤气泄漏，有可能发生爆炸。
■在生产及设备检修过程中，要按照有关安全操作要求执行，除尘器内的煤气可导致火灾、爆炸、中毒事故。
■煤气净化布袋除尘系统，高炉顶温异常上升，超过管道膨胀补偿能力，引起管道破裂，煤气泄漏，导致火灾、爆炸、中毒事故。
■高炉除尘系统维修需用氮气吹扫，若未设置氮气，吹扫不彻底可能导致中毒或火灾爆炸事故。
高炉煤气系统
■煤气管道出现负压、煤气管道进入空气有爆炸危险。
■煤气系统若未设置低压报警、快速切断、放散装置等安全装置，可能造成煤气泄漏，导致火灾爆炸或人员中毒窒息事故。
■除尘器未设带旋塞的蒸汽或氮气管头，或其蒸汽管或氮气管未与炉台蒸汽包相联接，或堵塞或冻结，有发生燃烧爆炸、中毒窒息的危险。
炉前出铁场和炉台构筑物
■开铁口、出铁、出渣、堵铁口过程中，因违规操作使用潮湿的工具，可能发生铁水爆炸。
■铁水沟或平台上积水，一旦铁水外溢可能发生铁水爆炸。
■撇渣器烧穿、损坏，铁口潮湿、渣中带铁等可能发生铁水爆炸。
渣、铁处理
铸铁机
■铸铁机地坑内不应有积水。否则可能造成铁水爆炸事故
什么是高炉工序能耗
2019-01-07 07:51:16
高炉工序能耗(吨铁平均能耗)
高炉每生产一吨合格生铁直接消耗的能源量，单位为kg标准煤/t铁，是衡量高炉生产水平高低的一个重要指标。
这里用的“标准煤”，是等效衡量能源热值的一个参考单位，简称标煤。
国家标准规定：低位发热量等于29.27MJ(7000kcal)的固体燃料，称1千克标准煤(kgce)。
由于中国的能源结构是以煤为基础的，因此需要按标准煤折算。
[参考：低位发热量等于41.82MJ(10000kcal)的液体燃料或气体燃料，称1千克标准油(kgoe)或1标准立方米标准气。
在计算综合能耗时，不论一次能源，还是二次能源和耗能工质，均应折算为标准煤。其折算的方法是：
标准煤量=能源(或耗能工质)实物量×折算系数
折算系数=每单位某种能源(耗能工质)的等价热量/29.27MJ(每千克标煤发热量)
注意：
“高炉工序能耗”的叫法，在新闻报道中常见，也可用于对比计算经济成本。但是在高炉工艺原理教科书中，并不把高炉工序能耗做为基本参数。因此，暂没有科学的公式可以表述高炉工序能耗。
宝钢股份的三座特大型高炉连续三年刷新了工序能耗历史纪录。2004年吨铁平均能耗达到384.8 kg标煤，其中宝钢二号高炉吨铁能耗仅为378.32kg标煤。这是世界冶金界高炉能耗的最好水平。
焦炭熔铜炉
