内蒙古科技大学 炼铁工艺学 第一章 高炉冶炼过程的物理化学.pdf

第一章 高炉冶炼过程的物理化学 第一章 高炉冶炼过程的物理化学 主要内容 主要内容 1.1 炉料的蒸发、分解与气化 1.1 炉料的蒸发、分解与气化 1.2 高炉内的还原过程 1.2 高炉内的还原过程 1.3 造渣、脱硫与排碱 1.3 造渣、脱硫与排碱 1.4 风口前碳的燃烧 1.4 风口前碳的燃烧 1.5 渗碳及生铁的形成 1.5 渗碳及生铁的形成 1.1 炉料的蒸发、分解与气化 1.1 炉料的蒸发、分解与气化 1.1.1 物理水蒸发 1.1.1 物理水蒸发 1.1.2 结晶水分解 1.1.2 结晶水分解 1.1.3 碳酸盐分解 1.1.3 碳酸盐分解 1.1.4 碳素沉积反应（析碳反应） 1.1.4 碳素沉积反应（析碳反应） 1.1.5 气化 1.1.5 气化 1.1.1 物理水蒸发 1.1.1 物理水蒸发 炉料物理水的去向 炉料物理水的去向 1.1.2 结晶水分解 1.1.2 结晶水分解 炉料结晶水分解对高炉冶炼过程的影响 炉料结晶水分解对高炉冶炼过程的影响 1.1.3 碳酸盐分解 1.1.3 碳酸盐分解 CaCO 分解对高炉冶炼的影响 CaCO 分解对高炉冶炼的影响 3 3 对策 对策 高炉应尽量使用全熟料（高碱度烧结矿配加酸性 高炉应尽量使用全熟料（高碱度烧结矿配加酸性 氧化球团矿）入炉，以少加或不加石灰石； 氧化球团矿）入炉，以少加或不加石灰石； 以生石灰（CaO ）代替石灰石； 以生石灰（CaO ）代替石灰石； 适当减少石灰石的粒度。 适当减少石灰石的粒度。 1.1.4 碳素沉积反应（析碳反应） 1.1.4 碳素沉积反应（析碳反应） 1.1.5 气化 1.1.5 气化 高炉内发生气化反应的物质有： 1 ）还原产物：P、As 、K、Na 、Pb 、Zn、S等； 2 ）还原中间产物：SiO、Al2O； 3 ）高炉内新生化合物：SiS、CS等； 4 ）由炉料带入的CaF2 。 1.2 高炉内的还原过程 1.2 高炉内的还原过程 1.2.1 铁氧化物及其特征 1.2.1 铁氧化物及其特征 1.2.2 铁氧化物还原的热力学 1.2.2 铁氧化物还原的热力学 1.2.3 气固相还原反应动力学 1.2.3 气固相还原反应动力学 1.2.4 其它（非铁）元素的还原 1.2.4 其它（非铁）元素的还原 1.2.5 炉缸中液态渣铁间的氧化还原反应—— 1.2.5 炉缸中液态渣铁间的氧化还原反应—— 耦合反应 耦合反应 1.2.1 铁氧化物及其特征 1.2.1 铁氧化物及其特征 1.2.2 铁氧化物还原的热力学 1.2.2 铁氧化物还原的热力学 还原的顺序性 还原的顺序性 还原中的赤铁矿球 Fe Fe O FeO 2 3 Fe