高炉炼铁是怎样炼成的?
高炉炼铁是一个复杂的过程。它使用的原料有铁矿石、石灰石和焦炭。在高炉内发生的反应主要分三部分,第一部分是制备还原剂的过程,第二部分是冶铁的主要原理,第三部分是除去杂质,形成炉渣的过程。但高炉冶炼出的铁并不纯,还含有少量的杂质,因此被称为生铁。
炼铁时将原料铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例分层加入高炉(炼铁炉)中,被热风炉加热过的大量富氧空气从进风口吹入高炉,使焦炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳再与上层炽热的焦炭反应还原成一氧化碳。
一氧化碳从炉顶加入并与不断下降的铁矿石发生反应。其中铁的氧化物逐步被还原成液态的铁,俗称铁水。被还原出来的液态铁积累到一定程度后,由炉底放出。
而炼铁时加入的石灰石起造渣作用,目的是使铁矿石中熔点很高的脉石(其主要成分是二氧化硅)与石灰石反应,生成浮于铁水之上的硅酸钙等,形成炉渣而与铁水分离。
中国高炉炼铁
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。
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。
以上内容参考:科普中国-铁是怎样炼成的——高炉炼铁
以上内容参考:百度百科-高炉炼铁
2019-02-21 广告