冶金概论-高炉炼铁.ppt

钢铁生产的典型工艺（长流程） 1.烧结矿层：随烧结过程进行不断加厚，抽入空气过冷使烧结矿骤冷将影响烧结矿强度。 2.燃烧层：主要反应为：C的燃烧、MCO3分解、FeS2氧化、形成液相、铁氧化物分解还原氧化。（由于液相的产生使该层透气性变差） 3.预热层：主要反应为：氧化还原、结晶水分解、部分MCO3分解 4.干燥层：主要为烧结料中水分蒸发，易使烧结料球破坏 5.过湿层：原始混合料层，水分凝聚，影响料层透气性 矾的还原 矾还原温度为1500 ℃以上，只能用碳直接还原，80%进入生铁。 钛的还原 CO还原钛的氧化物比用氢气还原所需温度高。钛在高温下很活泼。 铜钴镍的还原 铜钴镍容易还原，全部进入生铁。 块状带：矿焦保持装料时的分层状态，与布料形式及粒度有关，占总体积60%±（200~1100℃） 主要反应：水分蒸发 结晶水分解 除CaCO3外的其它MCO3分解 间接还原 碳素沉积反应（2CO=C+CO2） 软熔带：矿石层开始熔化与焦碳层交互排列，焦碳层也称“焦窗” 形状受煤气流分布与布料影响，可分为正V型，倒V型，W型 主要反应：Fe的直接还原 Fe的渗碳 CaCO3分解 吸收S（焦碳中的S向渣、金、气三相分布） 贝波反应：C+CO2=2CO 滴落带：主要由焦碳床组成，熔融状态的渣铁穿越焦碳床 主要反应：Fe、Mn、Si、P、Cr的直接还原，Fe的渗C 回旋区：C在鼓风作用下一面做回旋运动一面燃烧，是高炉热量发源地（C的不完全燃烧），高炉唯一的氧化区域。 主要反应：C+O2=CO2 CO2+C=2CO 炉缸区：渣铁分层存在，焦碳浸泡其中 主要反应： 渣铁间脱S，Si、Mn等元素氧化还原 2.3 高炉炼铁工艺设备 通常，辅助系统的建设投资是高炉本体的4~5倍。生产中，各个系统互相配合、互相制约，形成一个连续的、大规模的高温生产过程。高炉开炉之后，整个系统必须日以继夜地连续生产，除了计划检修和特殊事故暂时休风外，一般要到一代寿命终了时才停炉。 2.3.1 高炉本体 陶瓷质材料(包括黏土质和高铝质) 高炉炉衬组成 碳质材料(炭砖、碳化硅、石墨砖等） ⑷ 高炉基础与高炉金属结构 高炉基础是将所承受的静负荷、动负荷和热负荷等均匀的传给地层，并与地层承载应力相适应，由耐热混凝上基墩和钢筋混凝土基座两部分组成。 金属结构主要包括炉壳、支柱、框架、炉腰支圈等。五种类型。 */* * 重力除尘和文氏除尘 重力除尘 文氏除尘 */* * 2.3.2.4 渣铁处理系统 */* * 渣铁分离器 铁水预处理技术 铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉之前进行的各种处理。 分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理两大类。 普通铁水预处理包括：铁水脱硫、铁水脱硅和铁水脱P。 特殊铁水预处理一般是针对铁水中含有的特殊元素进行提纯精炼或资源综合利用，如铁水提钒、提铌、脱铬等预处理工艺。 2.、铁水预处理脱硅 2..1、脱硅的目的 （1）（传统）转炉冶炼最合适的硅含量：0.25%~0.35% 从转炉冶炼的角度来看，基本上不需要脱硅。 （2）Si的氧化趋势比P强，Si高无法脱磷；所以脱硅 主要为脱磷创造条件。 2.2、脱硅剂 主要有：氧气；铁矿石；氧化铁皮加少量石灰 （1）氧气 反应式：[Si]+{O2}=（SiO2） 2[C]+ {O2}=2{CO}； 2[Mn]+ {O2}=2（MnO） （2）铁矿石 [Si]+2（FeO）=SiO2+2[Fe] （3）氧化铁皮加少量石灰 [Si]+2（FeO）+2（CaO）=（2CaO·SiO2）+2[Fe] 加入石灰的目的降低SiO2的活度。 2.3、铁水预处理脱磷前合适的硅含量 讨论脱硅深度的问题。 （1）[Si]0：铁水预处理脱硅是为脱磷作准备的。一些研究者指 出，铁水预处理脱磷的条件是[Si]0.15％，但也有的学者认为 [Si]0.20％ 即可进行脱磷，有的学