工業煉鐵的原料有哪些 煉鐵原料

煉鐵原料(工業煉鐵原料有哪些)
1)鐵礦石現代高爐煉鐵的原料分為兩大類:天然鐵礦石和人工富礦 。天然鐵礦石根據其不同的粒度和加工程度可分為粉礦、塊礦和精礦 。人造富礦包括燒結礦和球團礦 。
含鐵礦石
2)燃料高爐冶煉最常用的燃料有焦炭、煤粉、石油或天然氣等 。燃料用于生產煉鐵所需的還原氣體,促進鐵礦石的熔化和還原,最終生產鐵 。
焦炭是高爐煉鐵最重要的還原劑 。它是煉焦煤與非煉焦煤結合,分離出焦爐中的空氣體,然后除去揮發性物質而得到的一種灰黑色物質 。煉焦煤產生焦爐煤氣、焦油和氨,它們可以作為煉焦副產品回收利用 。焦爐煤氣可用作燃料,焦油可用于化學工業 。圖1-3-3為6m焦爐外觀 。
圖1 6m焦爐外觀
煤粉的炭化是在焦爐炭化室內900℃~1100℃下進行的 。每個焦爐有多個炭化室,炭化室形狀高且窄,每次煉焦時間為16 ~ 20小時 。焦化后,推焦車將炭化焦推入焦車,送至冷卻塔冷卻 。焦爐生產的具體流程如圖1-3-4所示 。
圖2焦化生產工藝流程圖
焦炭在煉鐵過程中的作用首先是作為還原劑,可以通過與熱空氣中的氧氣發生放熱氣化反應提供熱能 。其次,為高爐爐身爐料提供支撐 。焦炭的粒度大于礦石、燒結礦或球團礦的粒度,因此焦炭之間存在大量空空隙,為高爐爐料提供了良好的透氣性 。焦炭的特性和日常檢測性能,包括強度、粒度、CSR(與CO2反應后的強度)和CRI值(焦炭反應性指數) 。焦炭中灰分、硫分、堿分和水分的含量應盡可能控制 。此外,焦炭特性的可變性范圍越小越好,從而保證爐內平穩運行,最大限度地提高高爐利用系數,降低燃料消耗 。
在高爐冶煉過程中,可采用通過高爐風口向爐內注入油、煤或煤氣的技術,以降低焦炭消耗 。但由于焦炭在冶煉過程中起著其他燃料無法替代的物理支撐作用,高爐冶煉可以降低焦炭消耗,但永遠無法完全替代焦炭 。
高爐噴吹所用煤粉應能滿足高爐冶煉工藝要求,有利于擴大噴煤量,改進置換機 。因此要求煤粉熱值高、易磨性(即哈氏合金易磨性低)、燃燒性能好、灰分和硫分低 。
3)輔助材料鐵礦石中的脈石和焦炭中的灰分熔點很高,根據其含量和成分的不同,熔點可高達1700℃~2000℃ 。由于高爐正常操作溫度不能熔化它們,需要加入輔料,將這些雜質的熔點降低到1300℃~1400℃,降低爐渣的粘度 。
最重要的輔料是石灰或石灰石、氫氧化鈣(熟石灰)、橄欖石和白云石 。輔料還包括鋁土礦、螢石、石英巖 。
輔料的添加量必須根據爐料和還原劑的成分嚴格控制,以滿足造渣條件(低粘度和有效吸收雜質) 。
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