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第五章 钢铁工业窑炉;第一节 炼铁高炉; 宝钢高炉全貌;高炉的五大系统;高炉生产流程 1.储矿槽；2.焦仓；3.称量车；4.斜桥；5.放散阀； 6.高炉；7.热风炉；8.除尘器；9.切断阀； 10.洗涤塔；11.渣罐；12.铁水罐；13.基墩；14.基座;;;高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石??的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。; 高炉炼铁的原料 　　 （1） 铁矿石：（一般为赤铁矿、磁铁矿）提供铁元素。 　 （2） 焦炭：提供热量；提供还原剂；作料柱的骨架。?? 　　 （3）熔剂：（石灰石、白云石、萤石） ，使炉渣熔化为液体； 去除有害元素硫（S）、除去杂质。 （4）空气：为焦碳燃烧提供氧、提供热量。;铁矿全景图;各类铁矿石图;上料皮带;炉顶布料;称量料斗;热风炉;送风系统;高炉本体平台构成; 高炉本体包括高炉基础、钢结构、炉衬、冷却装置，而高炉本体设计是最为关键的部分。所谓五段式结构，自高炉底部死铁层以上的部位，依次为炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉。 ; 1.高炉有效容积和有效高度 我国习惯地规定: 有效容积Vu 100m3, 为小型高炉；Vu =255-620m3，为中型高炉；Vu620m3，为大型高炉。 高炉的有效高度，对高炉内煤气和炉料之间的传热过程有重大影响。有效高度增加，煤气流速与炉料接触机会增加，有利于传热传质，降低能耗。但太高会形成料拱，对炉料下降不利。;高炉有效容积利用系数 式中 ——每立方米高炉有效容积在一昼夜内生产铁的吨数； P——高炉一昼夜生产的合格生铁； ——高炉有效容积，指炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉五段之和。 高炉有效容积利用系数是衡量高炉生产强化程度的指标。越高，高炉生产率越高，每天所产生铁越多。目前我国高炉有效容积利用系数为(1.8～2.5)t／(m3·d)，高的可达3.0t／(m3·d)以上。; 2. 炉缸 指高炉炉型下部圆筒部分。它的上中下部分分别装有风口，渣口，铁口。炉缸下部容积盛装有液态的渣铁，上部空间为风口燃烧带。风口的数目主要取决于炉容大小，与炉缸直径成正比，还与冶炼强度有关。其数目n的确定可参照如下公式： n = 2( d + 1 ) 中小型高炉 n = 2( d + 2 ) 大型高炉 n = 3d 巨型高炉（4000m3以上） 式中d为炉缸直径，m。; 3. 炉腹 位于炉缸上部，呈倒截圆锥形。炉腹的形状适应该部位炉料已熔化滴落而引起的物料体积的收缩，稳定下料速度。由于燃烧带产生的煤气是鼓风量的1.4倍，理论燃烧温度可达1800-2000度，气体激烈膨胀，炉腹的存在适应这一变化。 ; 4. 炉腰 炉腹上部的圆形空间为炉腰，是高炉炉型直径最大部位。它是冶炼的软熔带，炉料的透气性变差，炉腰的存在扩大了该部位的横向空间，改善了通气条件。因此，当冶炼渣量大时，应适当扩大直径。 在炉型结构上，炉腰起承上启下的作用，使得炉腹向炉身过渡来的平缓，减少死角。高度一般取1~3 m之间。炉腰直径与炉缸、炉腹角、炉腹高度有关。; 5. 炉身 呈正截圆锥形向下扩张，以适应于炉料向下运动，因温度升高所产生体积的膨胀，有利于减小炉料下降的摩擦阻力，避免形成料拱。炉身高度占高炉有效高度的50~60%，保障了煤气与炉料之间传热和传质过程的进行。; 6. 炉喉 呈圆柱型，它的作用是承接炉料，稳定料面，保证炉料合理分布。炉喉直径与炉腰直径之比应在0.64~0.73之间。炉喉之上部位是炉顶装料装置。 ;二、高炉冶炼工作原理;二、高炉冶炼工作原理;（一）高炉还原过程 1.高炉炉内状况; （1）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，约占BF(Blast furnace)总体积60%,温度200~1100℃ 主要