高爐流程
煉鐵方法主要有高爐法、直接還原法、熔融還原法等,其原理是礦石在特定的氣氛中(還原物質(zhì)CO、H2、C;適宜溫度等)通過(guò)物化反應(yīng)獲取還原后的生鐵。本評(píng)價(jià)項(xiàng)目采用高爐還原法工藝。
高爐冶煉用的焦炭、礦石、燒結(jié)礦、球團(tuán)在原料場(chǎng)加工處理合格后,用皮帶機(jī)運(yùn)高爐料倉(cāng)貯存使用;各種原料在槽下經(jīng)篩分、計(jì)量后,按程序用皮帶機(jī)輸送到高爐料車中,再由料車?yán)綘t頂加入爐內(nèi);從高爐下部風(fēng)口鼓入熱風(fēng)(1150-1200℃),高爐中的物料中的炭素在熱風(fēng)中發(fā)生燃燒反應(yīng),產(chǎn)生具有高溫的還原氣體(CO、H2)。熾熱的氣流在上升過(guò)程中將下降的爐料加熱,并與礦石發(fā)生還原反應(yīng)。高溫氣流中的CO、H2和部分熾熱的固定碳奪取礦石中的氧,將鐵還原出來(lái)。還原出來(lái)的還原鐵進(jìn)一步熔化和滲碳,形成鐵水。鐵水定期從鐵口放出。礦石中的脈石變成爐渣浮在液態(tài)的鐵面上,定期從渣口排出。反應(yīng)的氣態(tài)物質(zhì)為煤氣,從爐頂排出。
高爐煤氣經(jīng)重力除塵器粗除塵后,經(jīng)降溫裝置降溫后進(jìn)入布袋除塵器精除塵,凈化后的煤氣經(jīng)煤氣主管、調(diào)壓閥組送往燒結(jié)、煉鋼廠烤包等。
高爐冶煉的熱源主要來(lái)自于焦炭燃燒。各種原料在爐內(nèi)進(jìn)行復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)。高爐冶煉用風(fēng)由高爐鼓風(fēng)機(jī)供給,冷風(fēng)經(jīng)熱風(fēng)爐加熱后送給高爐。高爐冶煉主產(chǎn)品為鐵水,副產(chǎn)品為煤氣、爐渣等;高爐鐵水用鐵水罐運(yùn)往煉鋼廠,煉鋼停減產(chǎn)時(shí)富余的鐵水由鑄鐵機(jī)澆鑄成面包鐵。高爐煤氣經(jīng)兩級(jí)除塵凈化后,一部分用于熱風(fēng)爐,余下部分去燒結(jié)廠和煉鋼廠烤包等。
高爐是一種豎爐型逆流反應(yīng)器。在爐內(nèi)堆積成柱狀的爐料,受逆流而上的高溫還原氣流的作用,不斷的被加熱、分解、還原、軟化、熔融、滴落,并形成渣鐵融體而被分解。冶煉過(guò)程中爐內(nèi)料柱基本上是整體下降的,成為層狀下降和活塞流。
(1)塊狀帶:爐料軟融前的區(qū)域,主要進(jìn)行氧化物的熱分解和氣體還原劑的間接還原反應(yīng)。
(2)軟融帶:爐料從軟化到熔融過(guò)程的區(qū)域,在軟融過(guò)程中,使間接還原反應(yīng)充分進(jìn)行,提高煤氣的利用率,減少了高爐下部耗熱量很大的直接還原量。
(3)滴落帶:渣鐵完全溶化后呈液滴落下,穿過(guò)焦炭層進(jìn)入爐缸之前的區(qū)域。渣鐵液滴在焦炭空隙間滴落的繼續(xù)進(jìn)行還原、滲碳等高溫物料化學(xué)反應(yīng),特別是非鐵元素的還原反應(yīng)。
(4)風(fēng)口燃燒帶:是燃料燃燒產(chǎn)出高溫?zé)崮芎蜌怏w還原劑的區(qū)域。這里還有一定數(shù)量的液體渣鐵與焦炭間的直接還原反應(yīng)在進(jìn)行。
(5)渣鐵儲(chǔ)存區(qū):由滴落帶落下的渣鐵融體存放的區(qū)域。渣—鐵間的反應(yīng)主要是脫硫和硅氧化的耦合反應(yīng)。
(6)高爐內(nèi)的還原反應(yīng)和分布:按不同溫度分布區(qū)間和還原的主要反應(yīng)劃分,≦800℃為間接還原區(qū);≧1000℃為直接還原區(qū);800~1000℃為兩種還原共存區(qū)。
外購(gòu)的原煤運(yùn)送到儲(chǔ)煤場(chǎng)儲(chǔ)存?zhèn)溆茫米ザ穼⒃貉b到不同的儲(chǔ)煤池進(jìn)行配煤,通過(guò)皮帶輸送機(jī)輸送到磨頭倉(cāng)。利用中速磨機(jī)將輸送過(guò)來(lái)的原煤磨成煤粉,磨粉的通入熱風(fēng)對(duì)煤粉進(jìn)行干燥,通過(guò)布袋收粉器、振動(dòng)篩,進(jìn)入煤粉倉(cāng),用氮?dú)鈱?duì)煤粉倉(cāng)的煤粉進(jìn)行流化、惰化,后經(jīng)閥門控制進(jìn)入噴吹罐。通過(guò)噴吹罐為高爐煉鐵噴吹煤粉。
煤粉干燥用的熱風(fēng)來(lái)自熱風(fēng)爐,熱風(fēng)爐所使用的介質(zhì)為煤氣、高爐廢氣。用氮?dú)鈱?duì)噴氣罐進(jìn)行充壓、補(bǔ)壓、流化,對(duì)布袋收粉器進(jìn)行反吹。
磨粉、噴吹的全過(guò)程在密閉和氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行,嚴(yán)格控制煤粉泄漏,預(yù)防煤塵爆炸的發(fā)生。
煉鐵方法主要有高爐法、直接還原法、熔融還原法等,其原理是礦石在特定的氣氛中(還原物質(zhì)CO、H2、C;適宜溫度等)通過(guò)物化反應(yīng)獲取還原后的生鐵。本評(píng)價(jià)項(xiàng)目采用高爐還原法工藝。
高爐冶煉用的焦炭、礦石、燒結(jié)礦、球團(tuán)在原料場(chǎng)加工處理合格后,用皮帶機(jī)運(yùn)高爐料倉(cāng)貯存使用;各種原料在槽下經(jīng)篩分、計(jì)量后,按程序用皮帶機(jī)輸送到高爐料車中,再由料車?yán)綘t頂加入爐內(nèi);從高爐下部風(fēng)口鼓入熱風(fēng)(1150-1200℃),高爐中的物料中的炭素在熱風(fēng)中發(fā)生燃燒反應(yīng),產(chǎn)生具有高溫的還原氣體(CO、H2)。熾熱的氣流在上升過(guò)程中將下降的爐料加熱,并與礦石發(fā)生還原反應(yīng)。高溫氣流中的CO、H2和部分熾熱的固定碳奪取礦石中的氧,將鐵還原出來(lái)。還原出來(lái)的還原鐵進(jìn)一步熔化和滲碳,后形成鐵水。鐵水定期從鐵口放出。礦石中的脈石變成爐渣浮在液態(tài)的鐵面上,定期從渣口排出。反應(yīng)的氣態(tài)物質(zhì)為煤氣,從爐頂排出。
高爐煤氣經(jīng)重力除塵器粗除塵后,經(jīng)降溫裝置降溫后進(jìn)入布袋除塵器精除塵,凈化后的煤氣經(jīng)煤氣主管、調(diào)壓閥組送往燒結(jié)、煉鋼廠烤包等。
高爐冶煉的熱源主要來(lái)自于焦炭燃燒。各種原料在爐內(nèi)進(jìn)行復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)。高爐冶煉用風(fēng)由高爐鼓風(fēng)機(jī)供給,冷風(fēng)經(jīng)熱風(fēng)爐加熱后送給高爐。高爐冶煉主產(chǎn)品為鐵水,副產(chǎn)品為煤氣、爐渣等;高爐鐵水用鐵水罐運(yùn)往煉鋼廠,煉鋼停減產(chǎn)時(shí)富余的鐵水由鑄鐵機(jī)澆鑄成面包鐵。高爐煤氣經(jīng)兩級(jí)除塵凈化后,一部分用于熱風(fēng)爐,余下部分去燒結(jié)廠和煉鋼廠烤包等。
高爐是一種豎爐型逆流反應(yīng)器。在爐內(nèi)堆積成柱狀的爐料,受逆流而上的高溫還原氣流的作用,不斷的被加熱、分解、還原、軟化、熔融、滴落,并形成渣鐵融體而被分解。冶煉過(guò)程中爐內(nèi)料柱基本上是整體下降的,成為層狀下降和活塞流。
(1)塊狀帶:爐料軟融前的區(qū)域,主要進(jìn)行氧化物的熱分解和氣體還原劑的間接還原反應(yīng)。
(2)軟融帶:爐料從軟化到熔融過(guò)程的區(qū)域,在軟融過(guò)程中,使間接還原反應(yīng)充分進(jìn)行,提高煤氣的利用率,減少了高爐下部耗熱量很大的直接還原量。
(3)滴落帶:渣鐵完全溶化后呈液滴落下,穿過(guò)焦炭層進(jìn)入爐缸之前的區(qū)域。渣鐵液滴在焦炭空隙間滴落的繼續(xù)進(jìn)行還原、滲碳等高溫物料化學(xué)反應(yīng),特別是非鐵元素的還原反應(yīng)。
(4)風(fēng)口燃燒帶:是燃料燃燒產(chǎn)出高溫?zé)崮芎蜌怏w還原劑的區(qū)域。這里還有一定數(shù)量的液體渣鐵與焦炭間的直接還原反應(yīng)在進(jìn)行。
(5)渣鐵儲(chǔ)存區(qū):由滴落帶落下的渣鐵融體存放的區(qū)域。渣—鐵間的反應(yīng)主要是脫硫和硅氧化的耦合反應(yīng)。
(6)高爐內(nèi)的還原反應(yīng)和分布:按不同溫度分布區(qū)間和還原的主要反應(yīng)劃分,≦800℃為間接還原區(qū);≧1000℃為直接還原區(qū);800~1000℃為兩種還原共存區(qū)。
外購(gòu)的原煤運(yùn)送到儲(chǔ)煤場(chǎng)儲(chǔ)存?zhèn)溆茫米ザ穼⒃貉b到不同的儲(chǔ)煤池進(jìn)行配煤,通過(guò)皮帶輸送機(jī)輸送到磨頭倉(cāng)。利用中速磨機(jī)將輸送過(guò)來(lái)的原煤磨成煤粉,磨粉的通入熱風(fēng)對(duì)煤粉進(jìn)行干燥,通過(guò)布袋收粉器、振動(dòng)篩,進(jìn)入煤粉倉(cāng),用氮?dú)鈱?duì)煤粉倉(cāng)的煤粉進(jìn)行流化、惰化,后經(jīng)閥門控制進(jìn)入噴吹罐。通過(guò)噴吹罐為高爐煉鐵噴吹煤粉。
煤粉干燥用的熱風(fēng)來(lái)自熱風(fēng)爐,熱風(fēng)爐所使用的介質(zhì)為煤氣、高爐廢氣。用氮?dú)鈱?duì)噴氣罐進(jìn)行充壓、補(bǔ)壓、流化,對(duì)布袋收粉器進(jìn)行反吹。
磨粉、噴吹的全過(guò)程在密閉和氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行,嚴(yán)格控制煤粉泄漏,預(yù)防煤塵爆炸的發(fā)生。
煉鐵高爐的工藝流程是什么
1、高爐冶煉是一個(gè)連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程,全過(guò)程在爐料自上而下,煤氣自下而上的相互接觸過(guò)程中完成。爐料按一定批料從爐頂裝入爐內(nèi),從風(fēng)口鼓入由熱風(fēng)爐加熱到1000-1300°C熱風(fēng),爐料中焦炭在風(fēng)口前燃燒,產(chǎn)生高溫和還原氣體,在爐內(nèi)上升過(guò)程中加熱緩慢下降的爐料,并還原鐵礦石中的氧化物為金屬鐵。
2、礦石升一定溫度后軟化,熔融滴落,礦山中未被還原的物質(zhì)形成熔渣,實(shí)現(xiàn)渣鐵分離。渣鐵于爐缸內(nèi),發(fā)生諸多反應(yīng),調(diào)整成分和溫度達(dá)到終點(diǎn),定期從爐內(nèi)排放爐渣和鐵水。上升的煤氣流將能量傳給爐料而使溫度降低,終形成高爐煤氣從爐頂導(dǎo)出管排出,進(jìn)入除塵系統(tǒng)。
3、生鐵的冶煉雖原理相同,但由于方法不同、冶煉設(shè)備不同,所以工藝流程也不同。下面分別簡(jiǎn)單予以介紹。
4、高爐生產(chǎn)是連續(xù)進(jìn)行的。一代高爐(從開(kāi)爐到大修停爐為一代)能連續(xù)生產(chǎn)幾年到十幾年。生產(chǎn)時(shí),從爐頂(一般爐頂是由料種與料斗組成,現(xiàn)代化高爐是鐘閥爐頂和無(wú)料鐘爐頂)不斷地裝入鐵礦石、焦炭、熔劑,從高爐下部的風(fēng)口吹進(jìn)熱風(fēng)(1000~1300攝氏度),噴入油、煤或天然氣等燃料。
5、裝入高爐中的鐵礦石,主要是鐵和氧的化合物。在高溫下,焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來(lái),得到鐵,這個(gè)過(guò)程叫做還原。鐵礦石通過(guò)還原反應(yīng)煉出生鐵,鐵水從出鐵口放出。
6、鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內(nèi)的石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣,從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導(dǎo)出,經(jīng)除塵后,作為工業(yè)用煤氣?,F(xiàn)代化高爐還可以利用爐頂?shù)母邏海脤?dǎo)出的部分煤氣發(fā)電。
7、生鐵是高爐產(chǎn)品(指高爐冶煉生鐵),而高爐的產(chǎn)品不只是生鐵,還有錳鐵等,屬于鐵合金產(chǎn)品。錳鐵高爐不參加煉鐵高爐各種指標(biāo)的計(jì)算。高爐煉鐵過(guò)程中還產(chǎn)生副產(chǎn)品水渣、礦渣棉和高爐煤氣等。
8、鐵焦技術(shù)通過(guò)使用價(jià)格低廉的非黏結(jié)煤或微黏結(jié)煤用作生產(chǎn)原燃料進(jìn)行煤礦的生產(chǎn),將其與鐵礦粉混合,制成塊狀,用連續(xù)式爐進(jìn)行加熱干餾得到含三成鐵、七成焦的鐵焦。再經(jīng)過(guò)專業(yè)設(shè)備加工,后經(jīng)過(guò)冶煉就能得到與原始技術(shù)一樣的煉鐵成果。
9、這一技術(shù)使用較高含量的鐵焦代替原始含量,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)表明會(huì)節(jié)省大量的焦與主焦煤,也通過(guò)這一試驗(yàn)說(shuō)明鐵焦具有提高反應(yīng)速率的作用,證明了在高爐煉鐵中鐵焦含量少可以達(dá)到 30%。這項(xiàng)技術(shù)正在日本的各個(gè)工廠進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn),而且取得了一定的成果。但是現(xiàn)階段技術(shù)還未完全成型,還需要大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行完善。
10、高爐除塵灰指的是爐前出鐵時(shí)產(chǎn)生的粉塵和爐頂主皮帶料頭部放料的過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過(guò)一定比例的混合制成的,但由于這兩種粉塵的顆粒極為細(xì)小,很不利于收集,但通過(guò)設(shè)想就可得知如果將其收回并利用,就是的節(jié)能方式之一。
11、這樣不僅可以使煤粉的燃燒效果得到提高,還能回收一部分浪費(fèi)的鐵元素,通過(guò)合理控制其添加量就能有效的提升產(chǎn)量,并且對(duì)本來(lái)的廢料進(jìn)行回收,充分的進(jìn)行了材料的利用,不僅有助于提高產(chǎn)量,還節(jié)省了一部分資金。
12、