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高炉炼铁生产主要工艺设备介绍

[导读]:高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最要紧的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。

铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高

度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，集合在炉缸

中，定期从铁口、渣口放出。高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产

几年到十几年。本专题将详细介绍高炉炼铁生产的工艺流程，要紧工艺设备的工作原理以及操纵要求等信

息。由于时刻的仓促和编辑水平有限，专题中难免显现遗漏或错误的地点，欢迎大伙儿补充指正。

高炉冶炼工艺流程简图：

[高炉设备]高炉

图片：

横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、

炉腰、炉腹、炉缸5部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，

能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。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

程中除去铁矿石中的氧，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。高炉冶炼的要紧产品是生铁，还有副产高炉渣和高炉煤气。

炼铁过程实质上是将铁从其自然形状——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。炼铁方法要紧有高炉

法（应用最多的）、直截了当还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H

2、C；适宜温度等）通过物化反应猎取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼

钢原料。

高炉冶炼用的原料要紧由铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分组成。

通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。

为了保证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。

因此，不管是生铁厂家依旧钢厂采购原料的工作是专门重要。

高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，

从炉顶（一样炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、

熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的

铁矿石，要紧是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中

的氧夺取出来，得到铁，那个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石

中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。

煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还能够利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发

电。

生铁是高炉产品（指高炉冶炼生铁），而高炉的产品不只是生铁，还有锰铁等，属于铁合金产品。锰

铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的运算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。

高炉炼铁的特点：规模大，不论是世界其它国家依旧中国，高炉的容积在不断扩大，如我国宝钢高炉

是4063立方米，日产生铁超过10000吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。

[高炉设备]高炉热风炉介绍

———高炉高风温的重要载体

毛庆武张福明

高风温是现代高炉的重要技术特点。提高风温是增加喷煤量、降低焦比、降低生产成本的要紧技术措施。

近几年，国内钢铁企业高炉的热风温度逐年升高，2007年重点企业热风温度比上年提高25℃。专门是新

建设的一批大高炉（大于2000立方米）热风温度均超过1200℃，达到国际先进水平。如2002年后，首

钢技术改造或新建高炉的热风温度均实现高于1200℃的目标。

热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。提高风温能够通过提高煤气热

值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和

生产实践说明，采纳优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。

高风温有赖热风炉的结构优化

20世纪50年