【文档说明】炼铁生产工艺流程(13)课件.ppt，共(93)页，12.536 MB，由小橙橙上传

转载请保留链接：https://www.ichengzhen.cn/view-13430.html

以下为本文档部分文字说明：

炼铁生产工艺流程2一、钢铁工业生产工艺流程二、焦化生产工艺流程三、烧结生产工艺流程四、炼铁生产工艺流程3一、钢铁工业生产工艺流程图4二、焦化生产5一）焦化设备公司本部焦化厂现有一座58孔JN84型焦炉和两座共115孔JN60型焦炉，炭化室高分别为4.

3m和6m，年设计生产能力分别为38万吨和115万吨。公司与安石集团合资建设的湖南煤化新能源公司,有两座炭化室高5.5m的捣固焦炉和六座无回收清洁型捣固焦炉,年设计产能分别为130万吨和15万吨。煤化公司新焦炉于2009年7月和9月先后投产，因此，公司当前实际焦炭产能为298万吨，年需炼焦煤4

15万吨。6二）工艺流程进厂洗精煤由公司编组站到焦化厂煤管班以后，由1台卸煤能力为720t/h的翻车机组织卸煤；通过皮带运输及堆取料机将炼焦煤送入焦化煤场，通过圆盘给料机和电子皮带秤按比例进行不同煤种的配合，再送往粉碎机粉碎。有两台可逆锤式粉碎机，每台生产能

力300t/h，一开一备。粉碎后的配合煤送入焦炉贮煤塔，装入焦炉炭化室炼焦。7煤在焦炉炭化室内隔绝空气加热，焦化4.3m焦炉的设计结焦时间为18h，6m焦炉结焦时间19h。当焦饼中心温度达到1000℃±50℃时，焦碳成熟，推出炭化室，熄焦后送往筛焦楼，将

焦碳筛分成大于40mm，40～25mm，25～10mm，小于10mm的四种规格，装入焦仓后分别送烧结、炼铁工序。8焦化生产工艺流程如图所示。9简单的说焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。洗煤是原煤在炼焦之

前，先进行洗选、目的是降低煤中所含的灰分和去除其他杂质。配煤是将各种结焦性能不同的煤按一定比例配合炼焦，目的是保证焦炭质量的前提下，扩大炼焦用煤的使用范围，合理地利用国家资源，并尽可能地多得到一些优化产品。10炼焦是将配合好的煤装入炼焦炉的炭化室，在隔绝空气的条件下通过两侧燃烧室加热干馏，经

过一定时间，最后形成焦炭。炼焦的产品处理是将炉内推出的红热焦炭送去熄焦塔熄火，然后进行破碎、筛分、分级、获得不同粒度的焦炭产品，分别送往高炉及烧结等用户。111213炼焦都是在焦炉内完成的，生产过程如图所示。14煤在炭化室内的结焦过程。1、干燥和预热阶段2、部分分解和焦油析出阶

段3、胶质体形成阶段4、胶质体固化半焦形成阶段5、半焦转为焦炭阶段15炼焦过程除生产焦炭外，还产生大量焦炉煤气和化学副产品。焦炉煤气经洗涤冷却处理后，作为炼焦本身和烧结，炼铁、炼钢、轧钢生产的燃料。其主要成分见表。16二、烧结生产工艺流程烧结就是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的

水，经混合和造球后在烧结设备上进行烧结的过程。采用带式抽风烧结机生产。烧结厂有360、280、180、130m2烧结机各一台。烧结生产工艺流程主要包括：烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。17带式烧结机示意图1819烧结机监控画面20

2122一）、烧结原料的准备1、含铁原料：铁矿石和铁精矿是烧结的主要含铁原料；还有一些工业副产品如：高炉炉尘、轧钢皮、钢渣等。2、熔剂：要求熔剂中有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，含水3%左右，粒度小于3mm的占90%以上。3、燃料：燃料主要为焦粉和煤。要求固定碳含量高，灰分低，挥发份低，

含硫低，成分稳定，含水小于10%，粒度小于3mm的占95%以上。一般认为焦粉作烧结燃料最好。23二）、配料与混合1、配料2、混合混合的目的是使烧结料的成分均匀，水分合适，易于造球，从而获得粒度组成良好的烧结混合料，以保证烧结矿的质量和提高产量。混合作业包括加水润湿、混匀和造球

，并通入蒸汽以提高混合料的温度。2425360烧结车间一次圆筒混合机26三）、烧结生产烧结作业是烧结生产的中心环节，包括：布料、点火、烧结等主要工序。1、布料：布铺底料和布混合料；2、点火：煤气条件点火炉的主要性能3、烧结：在点火后直至烧结整个过程中，对烧结的

风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点的准确控制。27烧结过程由料层表面开始逐渐往下进行，根据各层温度水平和物理化学变化的不同，可以将正在烧结的料层自上而下分为五层：烧结矿层、燃烧层、预热层、干燥层和过湿层。如图所示。2829四）、产品处理1、烧

结矿冷却2、破碎筛分303132360烧结机脱硫设施33360M2烧结机环冷机及余热回收系统34五）、球团工艺与设备涟钢由2台8m2竖炉生产球团。竖炉单机生产能力小，对原料的选择一般只限于磁铁精矿或混合磁、赤铁精矿，并且要求二价铁含量不

低于20%。竖炉设备简单，热效率高，生产费用低。35球团生产工艺流程36圆盘造球机37竖炉结构示意图38四、炼铁生产工艺流程铁矿（烧结矿、球团矿及块矿）焦炭熔剂（石灰石、白云石）其他高炉除尘高炉煤气铁水高炉渣热风炉喷吹燃料3940干焦93.75280

0m3高炉烧结厂烧结矿393.44球团65.66原煤55.15焦末7.81碎矿39.4高炉煤气3.887×109Nm3/a煤气灰5.2铁水260水渣107.24计算单位:×104t/a高炉鼓风27.2×108Nm3/a热风炉1.65×109Nm3/a碎焦15.94焦丁

8.13(10~25mm)炉台垃圾0.25杂矿39.402800m3高炉年产260万吨铁水主要物料平衡0富氧1.075×108Nm3/a块矿17.5141一）高炉生产工艺过程高炉冶炼的任务：把铁矿石冶炼成合格生铁。要求以最小的投入，获得最大的产出，即做

到优质、高产、低耗、长寿、环保。高炉生产工艺过程由高炉本体和五个辅助设备系统完成。1．高炉本体高炉本体包括炉基、炉壳、炉衬、冷却设备、炉顶装料设备等。高炉的内部空间叫炉型。从上到下分为五段，即炉喉、炉身

、炉腰、炉腹、炉缸。整个冶炼过程是在高炉内完成的。42炉喉炉身炉腰炉腹炉缸432、辅助设备1）、上料系统：任务是将高炉所需原、燃料通过上料设备装入高炉内。2）、送风系统：任务是将风机送来的冷风经热风炉预热后送进高

炉。3）、煤气净化系统：任务是将高炉冶炼所产生的荒煤气进行净化处理，以获得合格的气体燃料。444546473200M3高炉煤气布袋除尘系统4849AG-Element1AG-Element3AG-Element2OPENCLOSEIDMIDMIDMGATEVALVEEX

PANSIONJOINTINPUT-OUTPUTBATTERYLIMITPUMPWITHE-DRIVEVENTILATIONDAMPERWITHHYDR.DRIVECONDENSATETRAPNOZZLECOU

PLINGSHUTOFFVALVETOCORDONOFF,BALLVALVENON-RETURNVALVEGATEVALVEWITHE-DRIVEBUTTERFLYVALVENORMALOPERATI

NGOPENNORMALOPERATINGOPENNORMALOPERATINGCLOSEDNORMALOPERATINGCLOSEDDIRTYWATERFLUSHINGWATERRECIRCULATIONWATERBLASTFURNACEGASDIFFIRENT

IALPRESSURELINESIGNALLINEEMERGENCYWATEROPENCLOSECLOSEOPENCOLD-WATERORIFICEPLATEOPENCLOSEOPENCLOSEOPENCLOSECLOSEOPENORIFICEPU

GMILLB.F.TOPPRESSURECLOSEOPEN大高炉比肖夫煤气系统50514）．渣铁处理系统渣铁处理系统包括出铁场、炉前设备、渣铁运输设备、水力冲渣设备等。其任务是将炉内放出的渣、铁，按要求进行处理。5）．喷吹燃料系统喷吹燃料系统的任务是将按一定要求准备好的燃料喷入炉内

。5253545556喷煤车间管带机57涟钢3200M3高炉余压透平发电机组58二）高炉冶炼原料1、铁矿石2、溶剂3、高炉燃料591、铁矿石1）涟钢矿石构成项目计量单位小高炉六高炉七高炉一、含铁原料1938.5851911.7

811901.776烧结矿Kg/t1640.5761665.8211534.419竖炉球团矿Kg/t298.00890.095893100.1323外购球团矿Kg/t011.137870南非块Kg/t0112.0904243

.1539PB块Kg/t000巴西块Kg/t000MAC块Kg/t016.440960洗炉锰矿Kg/t0.19246119.89652大宝块Kg/t04.17442纽曼块矿Kg/t106.0024060

2）高炉冶炼对铁矿石的要求是：含铁量高，脉石少，有害杂质少，化学成分稳定，粒度均匀，良好的还原性及一定的机械强度等性能。①铁矿石的品位指铁矿石的含铁量，以TFe％表示。铁矿石含铁量高有利于降低焦比和提高产量。一般矿石品位提高1％，焦比降低2％，产量提高

3％。品位较低，不能直接入炉的叫贫矿。61②脉石成分铁矿石的脉石成分绝大多数为酸性的，Si02含量较高，铁矿石中Si02含量愈高，将使焦比升高，产量下降。所以要求铁矿石中含Si02愈低愈好。脉石中含碱性氧化物(CaO、MgO)较多的矿石，冶炼时可少加或不加石灰石，对降低焦比有利，具有较高的冶炼

价值。62③有害杂质和有益元素的含量有害元素主要有S、P、Pb、Zn、As、K、Na等。有益元素有锰(Mn)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、钒(v)、钛(Ti)等。可显著改善钢的可加工性，强度和耐磨、耐热、耐腐蚀等性能。63④铁矿石的还原性铁矿石的还原性是指铁矿

石被还原性气体CO或H2还原的难易程度。铁矿石的还原性好，有利于降低焦比。烧结矿和球团矿还原性一般比天然富矿要好。⑤矿石粒度、机械强度和软化性矿石的粒度是指矿石颗粒的直径。入炉矿石粒度在5～35mm之间。矿石的机械强度是指矿石耐冲击、抗摩擦、抗挤压的能力，力求强度要高一些为好。铁矿石

的软化性包括铁矿石的软化温度和软化温度区间。高炉冶炼要求铁矿石的软化温度要高，软化温度区间要窄。642)熔剂熔剂的作用：熔剂在冶炼过程中的主要作用有两个：造渣和使渣铁分离。熔剂的种类：按其性质熔剂可分为碱性、酸性和中性三类。65熔剂的种类★碱性熔剂（普遍使用的）当矿石中的脉石主要为酸性氧化物时，则

使用碱性熔剂。常用的碱性熔剂有石灰石和白云石。★酸性熔剂使用含碱性脉石的矿石冶炼时，可加入酸性熔剂。作为酸性熔剂使用的有石英石、均热炉渣等。★中性熔剂亦称高铝质熔剂。当矿石和焦炭灰分中A1203很少，渣中A1203含量很低，炉渣流动性很差时

，在炉料中加入高铝原料作熔剂。66对碱性熔剂的质量要求●碱性氧化物(CaO+MgO)含量高，酸性氧化物(Si02+A|203)愈少愈好。●有害杂质硫、磷含量要少。●要有较高的机械强度，粒度均匀，大小适中。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。故把萤石称做洗炉剂。673）高炉燃料高炉都使用焦炭做燃料，全部从炉顶装入。近年来，从风口喷入一些燃料，替代一部分焦炭，只占全部燃料用量的10％--30％。①焦炭在高炉冶炼中的作用焦炭在高炉冶炼中主要作为发热剂、还原剂，料柱骨架和生铁的渗碳剂。高炉冶炼过程中

的热量有70％～80％来自焦炭的燃烧。焦炭燃烧产生的CO及焦炭中的固定碳是铁矿石的还原剂。在高炉下部高温区只有焦炭是以固体状态存在，它对料柱起骨架作用，高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持。68磨煤机69喷煤制粉系统主监控画面70喷煤喷吹系统主监控画面71喷煤

分配器监控画面72②高炉冶炼对焦炭质量的要求●焦炭的化学成分◆固定碳和灰分要求焦炭中固定碳含量尽量高，灰分尽量低◆硫和磷高炉冶炼过程中的硫有80％是由焦炭带入的。焦炭中含磷一般较少。◆挥发分：一般在0.7％-1.2％，含量过高，说明焦炭的结

焦程度差，生焦多强度差；过低，说明结焦程度过高，易碎。◆水分：通常为2％～6％。水分的波动将引起入炉焦炭量波动，会导致炉缸温度的波动。73●焦炭的物理性质◆机械强度是指焦炭的耐磨性和抗撞击能力。高炉冶炼要求焦炭的机械强度要高。◆粒度

均匀，粉末少大型高炉焦炭粒度范围为20～60mm。74●焦炭的化学性质焦炭的化学性质包括焦炭的燃烧性和反应性两方面。◆燃烧性是指焦炭在一定温度下与氧反应生成C02的速度，即燃烧速度。其反应式为：C+02=C02◆反应性是指焦炭在一定温度下和C0，作用生成CO的速度。反应式为：C+C02=2C0

反应速度快，则表明燃烧性和反应性好。75三）高炉冶炼原理炉料从炉顶装入高炉后，自上而下运动。被上升的煤气流加热，发生了吸附水的蒸发、结晶水的分解、碳酸盐的分解、焦炭中挥发分的挥发等反应。761、高炉炉内的状况按炉

料物理状态，高炉内大致可分为五个区域或称五个带：1）、炉料仍保持块状状态的块状带；2）、矿石从开始软化到完全软化的软熔带；3）、已熔化的铁水和炉渣沿焦炭之间的缝隙下降的滴落带；4）、焦炭作回旋运动的风口带；5）、风口以下，贮存

渣铁完成必要渣铁反应的渣铁带。77782、水分的蒸发与结晶水的分解在高炉炉料中，水以吸附水与结晶水两种形式存在。1）．吸附水（也称物理水）以游离状态存在于炉料中。常压操作时，吸附水一般在105℃即蒸发（高炉炉顶温度常在250℃）。2）．结晶水（也称化合水

）以化合物形态存在于炉料中。结晶水在高炉内大量分解的温度在400～600℃。水的分解都是吸热反应，消耗高炉内的热量。793、挥发物的挥发除燃料中挥发物外，高炉内还有许多化合物和元素进行少量挥发(也称气化)，如S、

P、K、Na、Zn、Pb、Mn和SiO2、PbO、K20、Na20等，这些元素和化合物的挥发对高炉炉况和炉衬都有影响。804、碳酸盐的分解炉料中的碳酸盐主要来自石灰石(CaC03)和白云石(CaC03·MgC03)。CaC03的分解温度约91

0℃，且是吸热反应，对高炉冶炼影响较大。CaC03的分解反应式为：CaC03=CaO+C02—178000kJ此反应既消耗热量又耗碳素，使焦比升高。81高炉炼铁的目的，是将铁矿石中的铁和一些有用元素还原出来，所以还原反应是高炉内最基本的化学反应。825、铁矿石的还原1）．还原反应（通式为

MeO+x=Me+XO）还原反应是还原剂X夺取金属氧化物MeO中的氧，使之变为金属或该金属低价氧化物的反应。高炉炼铁常用的还原剂主要有CO、H2和固体碳。2）．高炉内铁氧化物的还原氧化物的分解顺序是由高级向低级逐渐转化的。

还原顺序为：F203→Fe304→FeO→Fe83①．用CO和H2还原铁氧化物入炉矿石在温度未超过900～1000℃时，铁氧化物中的氧是被煤气中的CO和H2夺取而产生C02和H20的；这种还原不直接用焦炭中碳素作还原剂，所以叫间接还原。如：Fe0+CO=C02用CO作还

原剂的还原反应主要在高炉内小于800℃的区域进行；用H2作还原剂的还原反应主要在高炉内800～1100℃的区域进行。84②．用固体碳还原铁氧化物用固体碳还原铁氧化物，生成CO的还原反应叫铁的直接还原。如：Fe

O+C=Fe+CO直接还原一般在＞1100℃的区域进行；800～1100℃区域为直接还原与间接还原同时存在区，＜800℃的区域是间接还原区。85高炉内非铁元素的还原高炉内除铁元素之外，还有锰、硅、磷等其他元素的还原。其中铜、砷、钴、镍在高炉内几乎全部被还

原；锰、钒、硅、钛等较难还原，只有部分还原进入生铁。8687生铁的生成与渗碳过程生铁的生成，主要是渗碳和已还原的元素进入生铁中，最终得到含Fe、C、Si、Mn、P、s等元素的生铁。矿石在加入高炉内即开

始还原，在高炉炉身部位，就已有部分铁矿石在固态时被还原成金属铁。这种铁叫海绵铁。88当温度升高到727℃以上时，固体海绵铁发生渗碳过程：3Fe液+C焦=Fe3C液经初步渗碳的金属铁在1400℃左右时，与炽热的焦炭继续进行固相渗碳，才开始熔化成铁水，穿

过焦炭滴入炉缸，熔化后的金属铁与焦炭接触改善，渗碳反应加快，至炉腹处，生铁的最终含碳质量分数4％左右。生铁在渗碳的同时还溶入Si、Mn、P等元素，形成最终成分的生铁。89四）高炉冶炼产品高炉冶炼的主要产品是

生铁。副产品是炉渣、煤气和一定量的炉尘(瓦斯灰)。1、生铁：组成以铁为主，此外含碳质量分数为2．5％～4．5％，并有少量的硅、锰、磷、硫等元素。生铁按用途又可分为普通生铁（炼钢生铁和铸造生铁）和合金生铁（锰铁和硅铁）。2、炉渣：常用

做水泥原料及隔热、建材、铺路等材料。903、煤气：高炉煤气的化学成分为CO、C02、H2、N2及少量的CH4。高炉煤气是无色、无味的气体，有毒易爆炸。4、炉尘：炉尘是随高炉煤气逸出的细粒炉料。可作为烧结的原料。91五）高炉生产主要技术经济指标1．高炉有效容积利用系数:每立

方米高炉有效容积在一昼夜内生产铁的吨数。数值越高，生产率越高，每天所产生铁越多。2．焦比和燃料比：焦比(K):一吨生铁消耗的焦炭量(kg/t)；燃料比(Kf):冶炼一吨生铁消耗的焦炭和喷吹燃料的数量之和(kg/t)。923．冶炼强度:每昼夜每立方米高炉有效容积燃烧的焦炭量。

当高炉喷吹燃料时，每昼夜每立方米高炉有效容积消耗的燃料总量，称为综合冶炼强度。4．生铁合格率：合格生铁占高炉总产量的百分数为生铁合格率。935.休风率休风率是指休风时间占规定作业时间（日历时数、扣除计划检修时间）的百分数。6.生铁成本：冶炼一吨生铁所需的费用；包

括原料、燃料、动力、工资、车间经费等。7.炉龄:高炉从开炉到停炉大修之间的时问，为一代高炉的炉龄。