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冶金工程基础冶金学院 资源与环境研究所2021课程内容高炉炼铁转炉炼钢钢的连铸一、高炉炼铁篇二、现代钢铁生产工艺流程高炉－转炉－精炼－连铸－连轧（见图1）电炉－精炼－连铸－连轧（见图1）非高炉（熔融还原工艺）－转炉－精炼－连铸－连轧非高炉（直接还原工艺）－电炉－精炼－连铸－连轧自强不息 知行合一Welcome to Northeastern University图1 现代钢铁生产一般流程图二、现代钢铁生产工艺流程三、现代炼铁方法现代炼铁方法分为:高炉炼铁法和非高炉炼铁法。高炉炼铁法即以焦炭为能源的传统炼铁方法。它与转炉炼钢相配合，是目前生产钢铁的主要方法。高炉炼铁的这种主导地位预计在相当长时期之内不会改变。由于高炉炼铁受能源——焦炭的限制，在一些缺乏焦煤资源的国家和地区，经过长期的研制和实践，逐步形成了不同形式的非高炉炼铁法。自强不息 知行合一Welcome to Northeastern University三、现代炼铁方法非高炉炼铁法泛指高炉以外，不用焦炭，用煤、燃油、天然气、电为能源基础的其它炼铁方法。例如：直接还原法和熔融还原法。直接还原法 主要是指在冶炼过程中，炉料始终保持固体状态而不熔化，产品为多孔状海绵铁或金属化球团的方法，分为煤基（如Midrex法等）和气基（如FASMET 法等）两种。熔融还原法 是用高品位铁精矿粉（经预还原）在高温熔融状态下还原炼铁的一种新工艺，产品是成分与高炉铁水相近的液态铁水 ，如Corex法等。 自强不息 知行合一Welcome to Northeastern University三、现代炼铁方法直接还原法优点? （1）流程短，直接还原铁加电炉炼钢；? （2）不用焦炭，不受炼焦煤短缺的影响；? （3）污染少，取消了炼焦、烧结等工序；? （4）海绵铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低，有利于电 炉冶炼优质钢种。 直接还原法缺点? （1）对原料要求较高：气基要有天然气；煤基要用灰熔点高、 反应性好的煤；? （2）海绵铁的价格一般比废钢要高。 自强不息 知行合一Welcome to Northeastern University三、现代炼铁方法熔融还原法特点? （1）燃料用煤而不用焦炭，可不建焦炉，减少污染。? （2）可用与高炉一样的块状含铁原料或直接用矿粉作原料。如用 矿粉作原料，可不建烧结厂或球团厂。? （3）全用氧气而不用空气，氧气消耗量大。? （4）可生产出与高炉铁水成分、温度基本相同的铁水，供转炉炼钢。? （5）除生产铁水外，还产生大量的高热值煤气。自强不息 知行合一Welcome to Northeastern University四、高炉炼铁概述图2 高炉炼铁生产工艺流程图自强不息 知行合一Welcome to Northeastern University炉喉h5d1炉身h4Huβ炉腰Dh3α炉腹h2炉缸dh1hfhzh0四、高炉炼铁概述高炉内型高炉内部工作空间的形状称为高炉内型。高炉内型从下往上分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸五个部分，该容积总和为它的有效容积（ m3 ）。自强不息 知行合一Welcome to Northeastern University矿石和焦碳高炉煤气煤粉热风渣铁高炉炼铁工艺过程三入两出原料和燃料入炉热风入炉煤粉喷吹渣铁出炉煤气排出特点连续性规模性自强不息 知行合一Welcome to Northeastern University四、高炉炼铁概述高炉本体密闭的高炉本体是由耐火材料砌筑成竖式圆筒形，外有钢板炉壳加固密封，内嵌冷却设备保护。高炉内衬耐火材料：碳质、陶瓷质、复合型、不定型耐火材料。高炉冷却设备：冷却壁、冷却水箱、冷却板等。自强不息 知行合一Welcome to Northeastern University四、高炉炼铁概述四、高炉炼铁概述高炉附属设备供料系统 包括贮矿槽、筛分、输送、称量、上料等设备。其任务是将高炉所需原燃料，按比例运送的炉顶。送风系统 包括热风炉、鼓风机、加湿或脱湿等设备。其任务是将鼓风机送来的冷风经热风炉预热后送入高炉。除尘系统 包括重力除尘器、洗涤塔、文氏管或静电除尘器等设备。其任务是净化高炉煤气。渣、铁处理系统 包括炉前出铁场及其设备，渣铁输送设备，水渣场及其设备等。其任务是处理高炉排放出的渣、铁。燃料喷吹系统 包括燃料的制备、贮存、空压机、高压泵等设备。其任务是保证喷入高炉所需的燃料。自强不息 知行合一Welcome to Northeastern University四、高炉炼铁概述高炉内主要区域块状带软熔带滴落带风口前回旋区渣铁聚集区自强不息 知行合一Welcome to Northeastern University四、高炉炼铁概述块状带：炉料中水分蒸发及受热分解，铁矿石还原