高爐煉鐵基礎(chǔ)知識(shí)

第一篇　高爐煉鐵原料及原理

1　高爐煉鐵簡(jiǎn)述

1.1　高爐煉鐵的任務(wù)及工藝流程

1.2　高爐冶煉產(chǎn)品及其用途

1.2.1　生鐵

1.2.2　高爐爐渣

1.2.3　高爐煤氣

1.3　高爐生產(chǎn)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

復(fù)習(xí)思考題

2　煉鐵原料及其質(zhì)量要求

2.1　天然鐵礦石

2.2　燒結(jié)礦和球團(tuán)礦

2.2.1　燒結(jié)礦

2.2.2　球團(tuán)礦

2.2.3　天然塊礦

2.3　燃料

2.3.1　焦炭

2.3.2　煤粉

2.4　熔劑

2.4.1　熔劑的作用

2.4.2　熔劑的種類

2.4.3　高爐煉鐵對(duì)堿性熔劑的質(zhì)量要求

2.5　輔助原料

2.5.1　碎鐵

2.5.2　軋鋼皮與均熱爐渣

2.5.3　螢石

2.5.4　鈦渣及含鈦原料

2.5.5　天然錳礦石

復(fù)習(xí)思考題

3　高爐解剖研究

3.1　高爐解剖研究的意義

3.2　國(guó)內(nèi)外高爐解剖研究的研究現(xiàn)狀

復(fù)習(xí)思考題

4　爐料的蒸發(fā)、揮發(fā)與分解

4.1　水分的蒸發(fā)與水化物的分解

4.1.1　吸附水的蒸發(fā)

4.1.2　結(jié)晶水的分解

4.2　揮發(fā)物的揮發(fā)

4.2.1　燃料揮發(fā)分的揮發(fā)

4.2.2　其他物質(zhì)的揮發(fā)

4.2.3　堿金屬的揮發(fā)與危害

4.3　碳酸鹽的分解

4.3.1　石灰石的分解

4.3.2　石灰石分解對(duì)高爐冶煉的影響

4.3.3　消除石灰石不良影響的措施

復(fù)習(xí)思考題

5　還原過(guò)程與生鐵的生成

6　爐渣與脫硫

7　爐缸燃燒與煤氣在上升過(guò)程中的變化

8　爐料和煤氣運(yùn)動(dòng)及其分布

9　高爐強(qiáng)化冶煉與技術(shù)發(fā)展

10　煉鐵工藝計(jì)算

第二篇　高爐煉鐵設(shè)備

11　高爐煉鐵車間設(shè)計(jì)

12　高爐本體

13　原燃料供應(yīng)系統(tǒng)

14　爐頂裝料設(shè)備

15　送風(fēng)系統(tǒng)

16　高爐噴吹煤粉系統(tǒng)

17　高爐煤氣處理系統(tǒng)

18　渣鐵處理系統(tǒng)

參考文獻(xiàn)2100433B

書中闡述了煉鐵生產(chǎn)基本常識(shí)，簡(jiǎn)明扼要地介紹了高爐煉鐵的主要理論和設(shè)備，全書分為兩大篇，第一篇原理篇，第二篇設(shè)備篇，共18章。

本書可作為冶金行業(yè)職業(yè)技術(shù)教育、崗位培訓(xùn)教材，也可作為高職高專冶金技術(shù)專業(yè)學(xué)生的教學(xué)用書。

《高爐煉鐵基礎(chǔ)知識(shí)》本書為冶金行業(yè)職業(yè)技能培訓(xùn)教材，是參照冶金行業(yè)職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)技能鑒定規(guī)范，根據(jù)現(xiàn)代高爐生產(chǎn)工藝特點(diǎn)和崗位群的技能要求編寫的。書稿經(jīng)人力資源和社會(huì)保障部職業(yè)培訓(xùn)教材工作委員會(huì)辦公室組織專家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)，由人力資源和社會(huì)保障部職業(yè)能力建設(shè)司推薦作為冶金行業(yè)職業(yè)技能培訓(xùn)教材。

高爐煉鐵高爐煉鐵現(xiàn)狀

中國(guó)的高爐煉鐵行業(yè)以近于飽和，盡管有著世界最高的產(chǎn)量，但不論是生產(chǎn)成本還是經(jīng)濟(jì)收益都差于世界水平，從而導(dǎo)致在世界市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力不足，對(duì)高爐煉鐵的可持續(xù)發(fā)展鋪滿障礙。其中先進(jìn)的高爐煉鐵廠與落后的高爐煉鐵廠共存，并且中小型高爐過(guò)多，存在著不符合規(guī)定的高爐煉鐵廠，在生產(chǎn)上無(wú)法做到低成本、低消耗、低污染，無(wú)視市場(chǎng)的飽和狀態(tài)，最終導(dǎo)致供大于求，成品低廉。由于這種不良的市場(chǎng)環(huán)境，使得中國(guó)的高爐煉鐵在環(huán)保能源問(wèn)題上存在缺陷。而我國(guó)也作出了相應(yīng)的對(duì)策：為化解過(guò)剩的產(chǎn)能，在 2016 年各種政策方案相繼頒布，大力推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，使鋼鐵價(jià)格稍有回升，不過(guò)并未能解決產(chǎn)量過(guò)剩這一問(wèn)題，在經(jīng)濟(jì)收益上稍有改觀，根本問(wèn)題卻依然存在。

高爐煉鐵技術(shù)指標(biāo)

由我國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定大于 4000m3高爐為大型高爐，而大型高爐生產(chǎn)率是小型高爐的數(shù)倍，所以我國(guó)的大型高爐為高爐煉鐵技術(shù)起到了帶動(dòng)作用。在其中大高爐的平均爐容約為 4568.75m3，平均利用系數(shù)約為 2.085t/(m3.d). 大高爐的平均焦比與

煤比分別為 349.4kg/t、159.76kg/t，平均富氧率為 3.36%。由于中國(guó)的礦石品位較低，因此為保證大型高爐的穩(wěn)定性，大多采用外國(guó)進(jìn)口的原料，其中燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和塊礦的比例為約為 71.5%、19.7%、8.7%。我國(guó)包括中小型高爐在內(nèi)的燃料比為 539.72kg/t 焦比和煤比分別為 361.02kg/t、141.72kg/t，風(fēng)溫為 1153.96℃。而國(guó)外先進(jìn)水平的燃料比均低于 500kg/t。

非高爐煉鐵是指高爐煉鐵之外的煉鐵方法。包括直接還原煉鐵，熔融還原煉鐵，粒鐵法，生鐵水泥法和電爐煉鐵等方法 。

鋼鐵不論是在樓層建造還是在鐵路建設(shè)中，都是不可缺少的一種重要資源。對(duì)于鋼鐵的制造而言有著基本有兩個(gè)流程，其中一項(xiàng)重要的流程生產(chǎn)生鐵，高爐煉鐵即是中國(guó)主要使用的煉鐵工藝。近些年，中國(guó)的高爐煉鐵技術(shù)快速發(fā)展，不斷向自動(dòng)化、大型化、高效化前進(jìn)，以低成本、低消耗、低污染為目標(biāo)。但相較于國(guó)外先進(jìn)的高爐煉鐵技術(shù)卻有著一些阻礙中國(guó)高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展的不良因素。

從20世紀(jì)的最后10年開(kāi)始，中國(guó)鋼鐵工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的階段。1995年中國(guó)生鐵產(chǎn)量超過(guò)了1億t(1.0529億t)。隨后，1996年的鋼產(chǎn)量達(dá)到了1.0124億t。2001年中國(guó)產(chǎn)鋼1.5163億t，2003年產(chǎn)鋼2.2234億t，2005年產(chǎn)鋼3.4936億t。2006年創(chuàng)造了4.1878億t粗鋼和4.0416億t生鐵的紀(jì)錄。10年間中國(guó)鋼鐵工業(yè)的年生產(chǎn)能力翻了兩番。

中國(guó)鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力是中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)導(dǎo)致的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的大量需求。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)表現(xiàn)為GDP和IFA(固定資產(chǎn)投資)的高速增長(zhǎng)。

與1998年相比，2006的鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)率為365. 46%，高于同期的GDP增長(zhǎng)率。但是，同期固定資產(chǎn)的增長(zhǎng)率高于鋼產(chǎn)量的增長(zhǎng)率。這說(shuō)明固定資產(chǎn)投資在決定中國(guó)國(guó)內(nèi)的鋼鐵產(chǎn)品消費(fèi)上起重要作用。

鋼鐵產(chǎn)量的快速增加打破了上游供應(yīng)鏈的平衡，引起了鐵礦石和焦炭的短缺。鋼鐵產(chǎn)量的增加主要來(lái)自新涌現(xiàn)的小高爐和小鋼廠。這導(dǎo)致了不合理的鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對(duì)資源的大量需求和對(duì)全球環(huán)境的巨大沖擊。中國(guó)鋼鐵工業(yè)的健康發(fā)展取決于如何應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題。