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煉铁生产技术问答(炼铁基础培训知识)
炼铁生产技术60问
1、高炉常用的铁矿石有哪几种?各有哪些特点?答:工业用铁矿石是以其中含铁量占全铁85%以上的该种含铁矿物来命名的。
含铁矿物分为氧化铁矿(Fe2O3、Fe3O4)、含水氧化铁矿(Fe2O3.nH2O)和碳酸盐铁矿(FeCO3)。高炉炼铁使用的铁矿石也就分为赤铁矿(红矿)Fe2O3、磁铁矿(黑矿)Fe3O4、褐铁矿Fe2O3nH2O和菱铁矿FeCO3。 赤铁矿的特征是它在瓷断面上的划痕呈赤褐色,无磁性。质软、易破碎、易还原。含铁量最高是70%。但有一种以γ-Fe2O3形态存在的赤铁矿,结晶组织致密,划痕呈黑褐色,而且具有强磁性,类似于磁铁矿。 磁铁矿在瓷断面上的划痕呈黑色,组织致密坚硬,孔隙度小,还原比较困难。磁铁矿可以看作是Fe2O3和FeO的结合物,其中Fe2O369%,FeO31%,理论含铁量为72.4%。自然界中纯粹的磁铁矿很少见到,由于受到不同程度的氧化作用,磁铁矿中的Fe2O3成分增加,FeO成分减少。磁铁矿具有磁性,这是磁铁矿最突出的特点。 褐铁矿是含有结晶水的氧化铁矿石,颜色一般呈浅褐色到深褐色或黑色,组织疏松,还原性较好。褐铁矿的理论含铁量不高,一般为37%~55%,但受热后去掉结晶水,含铁量相对提高,且气孔率增加,还原性得到改善。 菱铁矿为碳酸盐铁矿石,颜色呈灰色、浅黄色中褐色。理论含铁量不高,只有48.2%,但受热分解放出CO2后,不仅提高了含铁量,而且变成多孔状结构,还原性很好。因此,尽管含铁量较低,仍具有较高的冶炼价值。
2什么叫生铁?
答:生铁是含碳1.7%以上并含有一定数量的硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合金的统称,主要用高炉生产。
3生铁有哪些种类?答:生铁一般分为三大类:即供炼钢用的炼钢铁;供铸造机件和工具用的铸造铁(包括制造球墨铸铁用的生铁);以及特种生铁,如作铁合金用的高炉锰铁和硅铁等。此外,还有含特殊元素钒的含钒生铁。
4、高炉生产有哪些产品和副产品?答:高炉生产的产品是生铁。副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘(瓦斯灰)。
5、高炉生产用哪些原料?答:高炉生产的主要原料是铁矿石及其代用品、锰矿石、燃料和熔剂。铁矿石包括天然矿和人造富矿。一般含铁量超过50%的天然富矿,可以直接入炉;而含铁量低于30%~50%的矿石直接入炉不经济,须经选矿和造块加工成人造富矿后入炉。铁矿石代用品主要有:高炉炉尘、氧气转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣以及一些有色金属选矿的高铁尾矿等。这些原料一般均加入造块原料中使用。锰矿石一般只在生产高炉锰铁时才使用。
6、高炉为什么要用熔剂?常用的熔剂有哪几种?对熔剂的要求是什么?答:由于高炉造渣的需要,高炉配料中常加入一定数量的助熔剂,简称熔剂。其目的是使脉石中高熔点氧化物(SiO2 1713℃、Al2O3 2050℃、CaO 2570℃)生成低熔点化合物,形成流动性良好的炉渣,达到渣铁分离和去除有害杂质的目的。 根据矿石中脉石和燃料灰分成分不同,以及冶炼生铁品种和质量的要求,高炉使用的熔剂有碱性的石灰石(CaCO3)、白云石[ (Ca、Mg)CO3];酸性的硅石(SiO2)。还有兼作含MgO和酸性熔剂的镁橄榄石和蛇纹石(3MgO·2 SiO2·2H2O),以及洗炉用的莹石(CaF2) 等。近年来也有用转炉钢渣代替石灰石和白云石作为熔剂调炉渣碱度的。 随着精料技术的进步,高碱度烧结矿加酸性料(天然块矿、球团矿和酸性烧结矿)的炉料结构的普遍推广,熔剂直接加入高炉的可能性越来越小,目前少量入炉的熔剂只是作为稳定炉况调节炉渣碱度的手段。 对直接入炉的熔剂的要求是:1、有效的熔剂性要高。2、有害杂质S、P含量愈少愈好。3、粒度要均匀。
7、高炉用哪些燃料?各有何优缺点?答:1、木炭。木炭由木材在足够温度下干馏而成,它固定碳含量高,灰分低;几乎不含硫;气孔度高。但木炭机械强度差,价格高,因此作为高炉燃料已被淘汰。 2、无烟煤(或称白煤)。它的化学成分能基本满足炼铁的要求;低温强度好,可远距离运输;但它的气孔度很低,热稳定性差,在高炉内受热后碎裂成粉末,而且含硫一般也较高。现已不再使用。 3、焦炭。由煤在高温下(900℃~1000℃)干馏而成。它的成分完全能满足高炉炼铁的要求;机械强度大大高于木炭;热稳定性比白煤好;气孔度虽不如木炭,但比白煤大得多。焦炭是现代高炉理想的燃料,也是目前高炉的主要燃料。喷吹用燃料。为了降低焦比,目前世界各国普遍采用从高炉风口喷入部分燃料以代替部分焦炭。喷吹燃料有煤粉、重油和天然气。 4、型焦。作为代用燃料,目前国内外都在研究用无烟煤、贫煤、褐煤等非结焦煤的成型技术,按工艺生产流程可分为热压成型和冷压成型两类。(在高炉上使用型焦目前尚处于冶炼试验阶
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