這是一個關(guān)于高爐冶煉用原料介紹ppt課件，主要介紹了鐵礦石、鐵礦粉造塊、燃料、熔劑等內(nèi)容。第二章 高爐冶煉原料 2.1 鐵礦石 鐵礦石種類較多，在自然界中已發(fā)現(xiàn)的有300多種含鐵礦物。目前世界上常用的鐵礦石，主要有磁鐵礦石、赤鐵礦石、褐鐵礦石和菱鐵礦石等。 磁鐵礦是一種氧化鐵的礦石，主要成份為Fe3O4，是Fe2O3和FeO的復(fù)合物，呈黑灰色，理論含鐵量72.4％，具有磁性。在選礦時可利用磁選法，處理非常方便，但是由于其結(jié)構(gòu)細(xì)密，故被還原性較差。經(jīng)過長期風(fēng)化作用后即變成赤鐵礦。磁鐵礦氧化后可變成赤鐵礦（假象赤鐵礦及褐鐵礦），但仍能保持其原來的晶形。 ⑴ 處理鐵礦石的目的 ① 為了將優(yōu)良的礦石選出，達(dá)到提高品位的目的。 ② 為了把本來因?yàn)榱６忍�小而不適合使用的粉礦，以及因含有不易在高爐中除去的雜質(zhì)的不良礦石加以利用。 ⑵ 物理處理法：這種處理方法通常是用在品位較高的礦石為了達(dá)到第一個目的而實(shí)施的，在處理過程中有下列幾個步驟篩分：把不同粒度的礦石分開。破碎：把顆粹大的礦石打碎到希望的粒度。選礦：把礦石中有用的成份選出；這種選擇的方法很多如重選法、水洗法、浮選法、磁選法等。 ⑶ 化學(xué)處理法：這種處理方法通常是為達(dá)到前面所說的第二項(xiàng)目的而實(shí)施的，由于它不但可以擴(kuò)大低品位礦石的適用性，而且又可以提高鼓風(fēng)爐的生產(chǎn)效率，所以日趨重要。① 團(tuán)礦化：此種方法就是利用打煤球的原理，把粉礦在高壓下壓成固定大小及形狀的團(tuán)礦，歡迎點(diǎn)擊下載高爐冶煉用原料介紹ppt課件哦。

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第二章 高爐冶煉原料 2.1 鐵礦石 鐵礦石種類較多，在自然界中已發(fā)現(xiàn)的有300多種含鐵礦物。目前世界上常用的鐵礦石，主要有磁鐵礦石、赤鐵礦石、褐鐵礦石和菱鐵礦石等。 磁鐵礦是一種氧化鐵的礦石，主要成份為Fe3O4，是Fe2O3和FeO的復(fù)合物，呈黑灰色，理論含鐵量72.4％，具有磁性。在選礦時可利用磁選法，處理非常方便，但是由于其結(jié)構(gòu)細(xì)密，故被還原性較差。經(jīng)過長期風(fēng)化作用后即變成赤鐵礦。磁鐵礦氧化后可變成赤鐵礦（假象赤鐵礦及褐鐵礦），但仍能保持其原來的晶形。 ⑴ 處理鐵礦石的目的 ① 為了將優(yōu)良的礦石選出，達(dá)到提高品位的目的。 ② 為了把本來因?yàn)榱６忍�小而不適合使用的粉礦，以及因含有不易在高爐中除去的雜質(zhì)的不良礦石加以利用。 ⑵ 物理處理法：這種處理方法通常是用在品位較高的礦石為了達(dá)到第一個目的而實(shí)施的，在處理過程中有下列幾個步驟篩分：把不同粒度的礦石分開。破碎：把顆粹大的礦石打碎到希望的粒度。選礦：把礦石中有用的成份選出；這種選擇的方法很多如重選法、水洗法、浮選法、磁選法等。 ⑶ 化學(xué)處理法：這種處理方法通常是為達(dá)到前面所說的第二項(xiàng)目的而實(shí)施的，由于它不但可以擴(kuò)大低品位礦石的適用性，而且又可以提高鼓風(fēng)爐的生產(chǎn)效率，所以日趨重要。 ① 團(tuán)礦化：此種方法就是利用打煤球的原理，把粉礦在高壓下壓成固定大小及形狀的團(tuán)礦。 ② 粒礦化：按照一定的比例和速率把粉礦、煤粉及煤焦油加入一個傾斜的轉(zhuǎn)動爐內(nèi)，加火燃燒使?fàn)t內(nèi)溫度接近礦石軟化點(diǎn)；于是由于表面的粘合力，粉礦就自動結(jié)合在一起成為粒礦。 ③ 球結(jié)化(球團(tuán)礦)：這種方法就是利用搓湯圓的原理把粉礦磨得很細(xì)，粒度小于10um（微米），加入適當(dāng)?shù)乃�份及凝結(jié)劑，在一個圓形轉(zhuǎn)盤中搓結(jié)成圓球，然后再放在加熱爐內(nèi)，在1100℃左右的溫度下干燥和硬化成為球結(jié)。 ④ 燒結(jié)：到目前為止燒結(jié)仍是一種最重要而且是最經(jīng)濟(jì)的粉礦塊狀化方法；它不但有塊狀化的功能。而且有煅燒的作用。其主要的原理是把粉礦和煤粉混合均勻后，鋪置在一個向前移動的鏈狀爐床上，在上方點(diǎn)火，而且在鏈狀爐床下方抽風(fēng)，讓空氣由上往下流動，于是燃燒點(diǎn)漸漸由上向下移動，其中所含的煤粉在燃燒時所放出的熱使得粉礦成半熔融狀態(tài)，于是由于表面擴(kuò)散的作用而粘結(jié)在一起，最后將它冷卻后，打碎，篩選到希望的粒度。 2.2 鐵礦粉造塊天然富礦開采和處理過程中產(chǎn)生的富礦粉以及貧礦富選后得到的精礦粉，必須將其制成具有一定粒度的塊礦。為保護(hù)環(huán)境和回收利用這些含鐵粉料，也需進(jìn)行造塊處理。粉礦造塊方法種類很多，應(yīng)用最廣泛的是燒結(jié)法和球團(tuán)法。燒結(jié)礦和球團(tuán)礦，統(tǒng)稱為人造富礦或熟料，具有優(yōu)于天然富礦的冶金性能： 人造富礦或熟料的優(yōu)點(diǎn)： ① 還原性好； ② 有合適的強(qiáng)度和較高的軟熔溫度； ③ 造塊生產(chǎn)中配加一定量的熔劑，可制成有足夠堿度的人造富礦避免了熔劑分解吸熱而消耗焦炭； ④ 造塊過程還可去除礦石中某些有害雜質(zhì)，如硫、砷、鋅、鉀、鈉等，減少其對高爐的危害； ⑤ 可使高爐冶煉各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到大幅度提高。 2.2.1鐵礦石燒結(jié)生產(chǎn) ⑴ 原料 整個燒結(jié)過程是在9.8～16kPa負(fù)壓抽風(fēng)下，自上而下進(jìn)行的，在燒結(jié)機(jī)上取某一燒結(jié)斷面�？梢娏蠈佑忻黠@的分層，從上而下依次為燒結(jié)礦層、燃燒層、預(yù)熱層、干燥層、濕料層。 燒結(jié)礦層即成礦層，主要變化是液相凝固，析出新礦物，預(yù)熱空氣。表層受冷空氣劇冷作用，溫度低，礦物來不及析晶，故表層強(qiáng)度較差。燃燒層位于燒結(jié)礦層下面，燃料燃燒溫度可達(dá)1100～1500℃。混合料軟化、熔融及形成液相，此層厚度為50mm，它對燒結(jié)過程和燒結(jié)礦質(zhì)量影響較大。料層過厚，透氣性差，導(dǎo)致產(chǎn)量降低；料層過薄，燒結(jié)溫度低，液相不足，燒結(jié)礦固結(jié)不好，強(qiáng)度低。 預(yù)熱層 混合料被燃燒層下來的熱廢氣預(yù)熱到燃料的著火點(diǎn)(700～800℃)，料層內(nèi)發(fā)生分解、氧化、脫硫以及不同礦物間的固相反應(yīng) 濕料層 因上層廢氣中帶入較多的水汽，進(jìn)入冷料層溫度降至露點(diǎn)以下時，水汽將會大量冷凝于料層中，形成過濕層，從而破壞混合料中已造好的小球，影響料層透氣性。生產(chǎn)中采用預(yù)熱混合料等辦法來解決。 ⑸ 燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ① 燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)。它是指在單位時間、每1m2有效燒結(jié)面積的上生產(chǎn)燒結(jié)礦量。單位為t/m2·h，利用系數(shù)是確定燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)能力的重要指標(biāo)，一般為1.5～2.0 t/m2·h。 ② 作業(yè)率它是年實(shí)際作業(yè)時間與日歷時間的百分比，反映燒結(jié)機(jī)連續(xù)作業(yè)的水平，一般為90%。 ③ 燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)能力。用臺時產(chǎn)量表示，即每臺燒結(jié)機(jī)單位時間內(nèi)生產(chǎn)的燒結(jié)礦數(shù)量 (Q)。 ④ 成品率。 成品燒結(jié)礦(扣除返礦)占混合料總產(chǎn)量的百分率，即為成品率，一般為60~75%。 ⑤ 能耗。 燒結(jié)能耗占鋼鐵工業(yè)總能耗的8%左右。燒結(jié)的能源主要消耗在原料配碳、點(diǎn)火用氣體或液體燃料、抽風(fēng)機(jī)耗電，以及水、蒸汽、壓縮空氣、氧氣等供應(yīng)環(huán)節(jié)。我國大多數(shù)燒結(jié)廠的工序能耗為80～85kg標(biāo)準(zhǔn)/t燒結(jié)礦。 ⑹ 燒結(jié)礦質(zhì)量 燒結(jié)礦質(zhì)量對高護(hù)冶煉有重大影響，改善其質(zhì)量是“精料”的主要措施。對其質(zhì)量評價指標(biāo)主要有品位、強(qiáng)度、化學(xué)成分、還原性、堿度、粒度、有害雜質(zhì)含量及高溫冶金性能等。 2.2.2 球團(tuán)礦生產(chǎn) 2.3 燃料燃料是高爐冶煉不可缺少的基本原料之一、幾乎所有高爐都使用焦炭作燃料。由于焦煤資源短缺，從風(fēng)門噴吹燃料技術(shù)迅速發(fā)展，以代替昂貴的焦炭。目前噴吹燃料用量已占全部燃料的 10～40％，用作噴吹的燃料主要有煤粉、重油和天然氣等。 2.3.1焦炭 (1) 焦炭在高爐內(nèi)作用。 焦炭在高爐冶煉中主要作為發(fā)熱劑，還原劑和料柱骨架。焦炭在風(fēng)口前燃燒放出大量熱量并產(chǎn)生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐料，使高爐內(nèi)的各種物理化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行。高滬煉鐵過程中的熱量有70~80%來自焦炭的燃燒。焦炭然燒產(chǎn)生的CO及焦炭中的固定碳是鐵礦石的還原劑。在高溫下鐵礦石被還原和熔融，只有焦炭起到料柱的骨架作用支持料柱，保持爐內(nèi)有較好的透氣性，特別是在高爐下部區(qū)料柱的透氣性完全由焦炭來維持。 (2) 高爐冶煉對焦炭質(zhì)量的要求 ① 含碳量高，灰分低高爐冶煉要求焦炭中的固定碳含量盡量高，而灰分盡量少。因?yàn)榻固恐泄潭ㄌ己�量愈高，焦炭的發(fā)熱量愈大，還原劑愈多，有利于降低焦比。焦炭中的固定碳含量提高1 %，可降低焦比 2%。目前我國焦炭中的固定碳含量一般在84 ~85 %。 ② 含硫、磷雜質(zhì)要少在一般冶煉條件下，原料中的硫有80%是由焦炭帶入的，因此降低焦炭含硫量對降低生鐵含硫有很大作用。當(dāng)焦炭含硫升高時，石灰石消耗量增加，導(dǎo)致渣量增大，焦比升高。要降低焦炭的含硫量必須從降低煉焦煤的含硫量著手。 ③ 化學(xué)成分要穩(wěn)定 化學(xué)成分的穩(wěn)定是指碳、硫、灰分、揮發(fā)分含量要穩(wěn)定，此外焦炭中的水分也要求穩(wěn)定，水分的波動將引起入爐焦炭量的波動會導(dǎo)致爐缸溫度的波動。 ④ 揮發(fā)分含量要適當(dāng) 焦炭中的揮發(fā)分是煉焦過程中未分解揮發(fā)完的有機(jī)物，主要是碳、氫、氧及少量硫和氮。當(dāng)再次加熱到850～900℃以上時，它們能以氣體成分如氫氣、甲烷、氮?dú)獾葥]發(fā)出來。焦炭揮發(fā)分過高或過低，都影響焦炭的質(zhì)量和產(chǎn)量，從而影響高爐的產(chǎn)量和焦比。 ⑤ 機(jī)械強(qiáng)度高 焦炭的機(jī)械強(qiáng)度主要指焦炭的耐磨性和抗沖擊的能力，其次是抗壓強(qiáng)度。機(jī)械強(qiáng)度差的焦炭，在轉(zhuǎn)運(yùn)過程和在高爐內(nèi)下降過程中易破裂而產(chǎn)生大量粉末。進(jìn)入初渣時大大降低其流動性，增加煤氣阻力，造成爐況不順，甚至造成爐缸凍結(jié)。此外，焦炭強(qiáng)度差還將影響風(fēng)口壽命。 ⑥ 粒度均勻、粉末少高爐冶煉要求焦炭粒度大小合適而且粒度均勻。在保證料柱透氣性的前提下適當(dāng)降低焦炭粒度，對合理利用焦炭也是一項(xiàng)很有意義的措施�，F(xiàn)在，國外也趨向于降低入爐焦炭粒度，不少高爐的粒度下限已降低到15～20mm。 ⑦ 物理化學(xué)性質(zhì)好焦炭的物理化學(xué)性質(zhì)包括焦炭的燃燒性和反應(yīng)性兩方面。燃燒性是指焦炭與氧在一定的溫度下反應(yīng)生成CO2的速度，即燃燒速度。反應(yīng)性是指焦炭在一定溫度下和CO2作用，生成 CO的反應(yīng)速度。煉焦生產(chǎn)工藝流程 1—煤堆；2—破碎機(jī)；3—配煤槽；4—粉碎；5—貯煤塔；6—攔焦機(jī)；7—熄焦車。8—熄焦塔；9—涼焦臺；10—篩分機(jī)；11—焦糟；12—裝焦車；13—煉焦?fàn)t；14—排焦機(jī) (3) 煉焦工藝�，F(xiàn)代焦炭生產(chǎn)過程分為洗煤、配煤、煉焦、熄焦及煤氣和化工產(chǎn)品回收處理等工序。 ① 洗煤 原煤在煉焦前洗選，目的是降低煤中灰分和洗除其它雜質(zhì)。 ② 配煤 可用于煉焦的煤主要有氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤等。配煤是將上述各種結(jié)焦性不同的煤經(jīng)洗選后，按一定比例配含煉焦。目的是在保證焦炭質(zhì)量的前提下，節(jié)約日趨減少的的主焦煤，擴(kuò)大煉焦用煤源，同時盡可能多的獲得一些化工產(chǎn)品。 ③ 煉焦 將配好的煤料，裝入煉焦?fàn)t的炭化室，在隔絕空氣的條件下，由兩側(cè)燃燒室供熱，隨溫度升高經(jīng)干燥、預(yù)熱、熱分解、軟化、半焦、結(jié)焦成具有一定強(qiáng)度的焦炭。 ④ 息焦熾熱的焦炭由熄焦車送去噴水熄焦、涼焦，或用CO2、惰性氣體等逆流穿過紅焦層進(jìn)行熱交換。焦炭冷卻到200℃以下，惰性氣體則升溫至800 ℃左右，送到余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽，這就稱為干熄焦法。這種方法對環(huán)境污染小，焦炭質(zhì)量高，同時可回收大量顯熱。 ⑤ 煤氣和化工產(chǎn)品回收煉焦過程不僅產(chǎn)出焦炭，同時還逸出高熱值的煤氣及其它可提取化工產(chǎn)品的原料、每1000kg的精煤約可獲得冶金焦 750kg；煤焦油15～34kg；氨1.5～2.5kg；焦?fàn)t煤氣290～ 350kg。 ⑵ 型焦 焦炭的代用品，即用弱結(jié)焦性煤(或非結(jié)焦性煤)，如貧煤、褐煤、無煙煤等，在一定溫度下加壓成型的方法生產(chǎn)形狀均一的焦炭。 2.4 熔劑 2.4.1熔劑的作用 在高爐冶煉條件下，脈石和灰分是不能熔化的，必須加入助熔劑(即熔劑)使其與脈石、灰分作用生成低熔點(diǎn)化合物和共熔體(即熔渣)。這種熔渣在高爐冶煉溫度下可以完全熔化為液體，并具有良好的流動性，然后借助鐵水與熔渣密度不同而實(shí)現(xiàn)分離。除此之外，在使用堿性熔劑時，還可以去除有害雜質(zhì)硫，改善生鐵質(zhì)量。 2.4.2熔劑的種類 課后思考題39r紅軟基地