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2022/02/10 12:06:43

      高炉炼铁有哪些过程? 高炉是将铁矿石还原成金属铁的炼铁设备,生产作为转炉、电炉原料的炼钢生铁,或供机械等行业使用的铸造生铁。从冶金过程角度讲,高炉是一个竖式反应器和热交换器,在高炉内部,炉料向下、煤气向上的逆向运动过程中,实现铁矿石的还原。高炉由炉壳等钢结构、耐火材料炉衬、炉顶装料设备、送风装置、冷却设备、检测仪表和基础等组成。耐火砖衬砌筑成的高炉内型是进行高炉冶炼的空间,由炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸和死铁层六部分组成。



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      高炉炼铁是以铁矿石(含Fe55%以上的富块矿或由贫矿富选成含Fe高的精矿粉和富矿粉加工成的烧结矿、球团矿)为原料,以焦炭和煤粉以及以碳为主的碳氢化合物为燃料和还原剂,固体原燃料从炉顶装入炉内,自上而下运动到达炉缸的焦炭与从风口喷入的燃料在炉缸风口前与热风相遇,从而燃烧生成由CO、H2以及N2组成的高温煤气,它在鼓风压力的作用下向上运动,与下降的原燃料形成逆流,在相遇过程中,发生一系列物理化学变化。主要有矿石中金属元素与氧元素分离的还原过程;已还原成金属的Fe等与脉石的机械分离即软熔和造渣过程;保证生铁质量的熔融渣铁之间的耦合反应等。


    (1 )炉内上部块状带,炉料中焦炭与矿石呈层状交替分布,下降的炉料与上升的煤气产生热变换,将炉料加热温度升高,使 高炉内进 固体料中水分蒸发、部分物料分解、铁氧化物间接还原等。炉料 在炉喉的分布决定着最终煤气流分布。

    (2)炉子中部的软熔带,它是矿石在煤气流作用下从软化到熔化成渣铁液滴的区域,其上边界是开始软化,而下边界则熔融 此带发生着气一固一液多相的直接还原反应和造渣反应。软熔带的形状、位置及焦窗的面积决定着煤气流分布的二次分配。

     (3)炉子中下部滴落带,它是从软熔带形成的渣铁液滴穿越焦炭柱进入炉缸的区域,焦柱分为疏松区和密实区两部分,前者的焦炭是进入风口前燃烧带燃烧的主要部分,后者则相对呆滞(又称死料柱),下滴的渣铁和焦炭与上升煤气在这里发生多种复杂的质量传输(例如铁的渗碳、少量元素的直接还原等)和热交换过程。

    (4)炉缸的渣铁贮存区,它的上层被焦炭占领,浸埋于渣铁中,即上层为完全被焦炭浸埋的渣层和部分铁层,下层为无焦炭的铁层,这里进行着渣铁之间的液一液反应,煤气与渣铁间的辐射传热和高温焦炭与渣铁间的传导传热,提高渣铁温度。

     (5)燃烧带,进入燃烧带的焦炭和煤粉,被具有高鼓风动能的热风带动做逆时针循环旋转运动,同时燃料中的碳与氧发生燃烧反应,形成高温煤气向上运动,是高炉炼铁的热源和间接还原剂CO和H2的发生地,其大小决定着炉内煤气的初始分布


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