高炉炼铁基础知识

第一篇　高炉炼铁原料及原理

1　高炉炼铁简述

1.1　高炉炼铁的任务及工艺流程

1.2　高炉冶炼产品及其用途

1.2.1　生铁

1.2.2　高炉炉渣

1.2.3　高炉煤气

1.3　高炉生产主要技术经济指标

复习思考题

2　炼铁原料及其质量要求

2.1　天然铁矿石

2.2　烧结矿和球团矿

2.2.1　烧结矿

2.2.2　球团矿

2.2.3　天然块矿

2.3　燃料

2.3.1　焦炭

2.3.2　煤粉

2.4　熔剂

2.4.1　熔剂的作用

2.4.2　熔剂的种类

2.4.3　高炉炼铁对碱性熔剂的质量要求

2.5　辅助原料

2.5.1　碎铁

2.5.2　轧钢皮与均热炉渣

2.5.3　萤石

2.5.4　钛渣及含钛原料

2.5.5　天然锰矿石

复习思考题

3　高炉解剖研究

3.1　高炉解剖研究的意义

3.2　国内外高炉解剖研究的研究现状

复习思考题

4　炉料的蒸发、挥发与分解

4.1　水分的蒸发与水化物的分解

4.1.1　吸附水的蒸发

4.1.2　结晶水的分解

4.2　挥发物的挥发

4.2.1　燃料挥发分的挥发

4.2.2　其他物质的挥发

4.2.3　碱金属的挥发与危害

4.3　碳酸盐的分解

4.3.1　石灰石的分解

4.3.2　石灰石分解对高炉冶炼的影响

4.3.3　消除石灰石不良影响的措施

复习思考题

5　还原过程与生铁的生成

6　炉渣与脱硫

7　炉缸燃烧与煤气在上升过程中的变化

8　炉料和煤气运动及其分布

9　高炉强化冶炼与技术发展

10　炼铁工艺计算

第二篇　高炉炼铁设备

11　高炉炼铁车间设计

12　高炉本体

13　原燃料供应系统

14　炉顶装料设备

15　送风系统

16　高炉喷吹煤粉系统

17　高炉煤气处理系统

18　渣铁处理系统

参考文献2100433B

书中阐述了炼铁生产基本常识，简明扼要地介绍了高炉炼铁的主要理论和设备，全书分为两大篇，第一篇原理篇，第二篇设备篇，共18章。

本书可作为冶金行业职业技术教育、岗位培训教材，也可作为高职高专冶金技术专业学生的教学用书。

《高炉炼铁基础知识》本书为冶金行业职业技能培训教材，是参照冶金行业职业技能标准和职业技能鉴定规范，根据现代高炉生产工艺特点和岗位群的技能要求编写的。书稿经人力资源和社会保障部职业培训教材工作委员会办公室组织专家评审通过，由人力资源和社会保障部职业能力建设司推荐作为冶金行业职业技能培训教材。

高炉炼铁高炉炼铁现状

中国的高炉炼铁行业以近于饱和，尽管有着世界最高的产量，但不论是生产成本还是经济收益都差于世界水平，从而导致在世界市场的竞争力不足，对高炉炼铁的可持续发展铺满障碍。其中先进的高炉炼铁厂与落后的高炉炼铁厂共存，并且中小型高炉过多，存在着不符合规定的高炉炼铁厂，在生产上无法做到低成本、低消耗、低污染，无视市场的饱和状态，最终导致供大于求，成品低廉。由于这种不良的市场环境，使得中国的高炉炼铁在环保能源问题上存在缺陷。而我国也作出了相应的对策：为化解过剩的产能，在 2016 年各种政策方案相继颁布，大力推进供给侧结构性改革，使钢铁价格稍有回升，不过并未能解决产量过剩这一问题，在经济收益上稍有改观，根本问题却依然存在。

高炉炼铁技术指标

由我国的行业标准规定大于 4000m3高炉为大型高炉，而大型高炉生产率是小型高炉的数倍，所以我国的大型高炉为高炉炼铁技术起到了带动作用。在其中大高炉的平均炉容约为 4568.75m3，平均利用系数约为 2.085t/(m3.d). 大高炉的平均焦比与

煤比分别为 349.4kg/t、159.76kg/t，平均富氧率为 3.36%。由于中国的矿石品位较低，因此为保证大型高炉的稳定性，大多采用外国进口的原料，其中烧结矿、球团矿和块矿的比例为约为 71.5%、19.7%、8.7%。我国包括中小型高炉在内的燃料比为 539.72kg/t 焦比和煤比分别为 361.02kg/t、141.72kg/t，风温为 1153.96℃。而国外先进水平的燃料比均低于 500kg/t。

非高炉炼铁是指高炉炼铁之外的炼铁方法。包括直接还原炼铁，熔融还原炼铁，粒铁法，生铁水泥法和电炉炼铁等方法 。

钢铁不论是在楼层建造还是在铁路建设中，都是不可缺少的一种重要资源。对于钢铁的制造而言有着基本有两个流程，其中一项重要的流程生产生铁，高炉炼铁即是中国主要使用的炼铁工艺。近些年，中国的高炉炼铁技术快速发展，不断向自动化、大型化、高效化前进，以低成本、低消耗、低污染为目标。但相较于国外先进的高炉炼铁技术却有着一些阻碍中国高炉炼铁技术发展的不良因素。

从20世纪的最后10年开始，中国钢铁工业进入了一个快速发展的阶段。1995年中国生铁产量超过了1亿t(1.0529亿t)。随后，1996年的钢产量达到了1.0124亿t。2001年中国产钢1.5163亿t，2003年产钢2.2234亿t，2005年产钢3.4936亿t。2006年创造了4.1878亿t粗钢和4.0416亿t生铁的纪录。10年间中国钢铁工业的年生产能力翻了两番。

中国钢铁工业快速发展的主要驱动力是中国经济快速增长导致的国内市场对钢铁产品的大量需求。中国经济的快速增长表现为GDP和IFA(固定资产投资)的高速增长。

与1998年相比，2006的钢产量增长率为365. 46%，高于同期的GDP增长率。但是，同期固定资产的增长率高于钢产量的增长率。这说明固定资产投资在决定中国国内的钢铁产品消费上起重要作用。

钢铁产量的快速增加打破了上游供应链的平衡，引起了铁矿石和焦炭的短缺。钢铁产量的增加主要来自新涌现的小高炉和小钢厂。这导致了不合理的钢铁产业结构、对资源的大量需求和对全球环境的巨大冲击。中国钢铁工业的健康发展取决于如何应对这些问题。