炼铁生产自动化.ppt
1高炉炼铁生产工艺高炉炼铁生产工艺 炼铁高炉的工艺流程： 高炉冶炼是一个连续的生产过程，全过程在炉料自上而下，煤气自下而上的相互接触过程中完成。炉料按一定批料从炉顶装入炉内，从风口鼓入由热风炉加热到10001300C热风，炉料中焦炭在风口前燃烧，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，并还原铁矿石中的氧化物为金属铁。矿石升至一定温度后软化，熔融滴落，矿山中未被还原的物质形成熔渣，实现渣铁分离。渣铁聚集于炉缸内，发生诸多反应，最后调整成分和温度达到终点，定期从炉内排放炉渣和铁水。上升的煤气流将能量传给炉料而使温度降低，最终形成高炉煤气从炉顶导出管排出，进入除尘系统。 1高炉本体（炉顶装料系统） 2供上料系统 3送风系统 4煤气处理系统 5渣铁处理系统 6喷吹设备系统 高炉本体是高炉炼铁的基础设施，高炉本体是高炉炼铁的基础设施，主要由炉基、炉体框架、炉壳、冷却设备以及炉衬等组成。 高炉内型：高炉内型： 高炉内由耐火材料构成的内部空间形状 高炉内型的五段式高炉内型的五段式 高炉内型的五段式与炉料自上而下运动中的体积变化相适应 从上到下分别为炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸。炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸。 风口位于炉缸上部、渣口位于炉缸中部、铁口位于炉缸下部。 铁口以下是死铁层； 炉喉以上的煤气封罩和炉顶大法兰则是与属于上料系统的炉顶装料设备的分界面。 高炉剖面示意图高炉剖面示意图焦炭层矿石层块状带软融带滴落带死料堆(炉芯)风口回旋区焦炭疏松区渣铁储存区热风渣口铁口两相流充分的热交换，具有高的热效率，大型高炉的有效热量利用系数可达90%。气固相反应的特点：气体的高扩散性，与固体物料的充分接触，反应界面大,传热与传质动力学条件好。大型和连续化的生产方式，具有高的生产率，大型高炉日产铁可达10000t以上。 （2006年宝钢4350m3高炉,利用系数2.311,日产10052t。京唐联合钢铁公司建设中的2 5500m3高炉，年产生铁898万t，利用系数2.3以上。目前世界最大的高炉世界最大的高炉是日本新日铁大分2#高炉5775m3，日产铁13000t以上。）成熟的工艺流程，具有极高的作业率，可达到98-99%。 （2006年全国大中型高炉年平均休风率为1.661，新兴铸管0.628%最低。）间接还原间接还原 用气体还原剂还原铁氧化物称为间接还原 大部分间接还原反应都是放热反应 （5个铁氧化物的还原反应中有4个是放热反应）直接还原直接还原 用固体C还原铁氧化物称为直接还原 所有直接还原反应都是吸热反应铁的直接还原度铁的直接还原度（rd） ： 高价铁氧化物还原到FeO完全是通过间接还原完成，而FeO还原到Fe既有间接还原又有直接还原，铁的直接还原度rd则表示经直接还原途径从FeO中还原出的铁与被还原的全部铁量之比。 增加间接还原、减少直接还原、降低直接还原度是降低焦比的重要措施增加间接还原、减少直接还原、降低直接还原度是降低焦比的重要措施 改善矿石还原性、矿石整粒、提高熟料比、改善矿石高温性能、改善焦炭的高温性能、高炉高压操作、高炉煤气的合理分布。 近代高炉炼铁技术发展的推动力是：节能、环保、质量、成本近代高炉炼铁技术发展的推动力是：节能、环保、质量、成本 我国既有以宝钢为代表的具有国际先进水平的炼铁高炉，但更我国既有以宝钢为代表的具有国际先进水平的炼铁高炉，但更多的是与国际水平有较大差距的炼铁高炉，平均水平较低。多的是与国际水平有较大差距的炼铁高炉，平均水平较低。精料精料66字精料方针字精料方针: :高、熟、净、匀、小、稳高、熟、净、匀、小、稳 目前我国精料方面的问题主要表现在：目前我国精料方面的问题主要表现在： (1)焦炭因主焦煤和优质肥煤的短缺，影响了配煤的效果，致使焦炭的灰分上升，强度，尤其是反应后强度降低。 (2)由于矿石供应紧张，无论是国产还是进口矿石的品位下滑，因此入炉品位有所降低。再加上混匀料场也因矿源不足和管理不够科学，也没有完全发挥料场的混匀功能，使人炉矿的成分波动较大。 高风温和富氧大喷煤高风温和富氧大喷煤 目前我国风温平均水平与国际先进水平尚有100150的差距 宝钢的喷煤量已达到200 kgt，处于世界领先水平。但是相当数量的高炉喷煤量仍处在较低水平。 高炉炼铁是钢铁联合企业中最重要的工序 生产成本占企业总成本的50%左右 工序能耗占企业总能耗的50-70% 高度连续化的生产作业方式高度连续化的生产作业方式及其工艺技术特点所决定的极高的生产率和作业率要求 对前（烧结、焦化）后（炼钢、制氧）工序生产组织的重大影响 对整个钢铁公司能源（煤气）平衡的重大影响 特有的生产条件（高温环境、液态渣铁、煤气、粉尘等 ）对整个钢铁公司安全管理的重大影响 多种外部条件对炼铁生产的影响和制约使炼铁生产组织的特有困难 高炉的停炉和开炉、以及日常检修中休风送风的特有的难度 工艺技术特点所决定的实现冶炼过程自动控制的困难 炼铁理所当然地成为钢铁联合企业的龙头工序，对企业的规模、生产组织、经营、效益、安全等都产生极其重要影响
