兰州理工大学钢铁冶金学第一章炼铁部分.ppt

发展与人文 千锤钢、百炼钢-------------千锤百炼 炼、锻 --------------锻炼 模、范 ---------------------模范 龙泉宝剑（欧冶子）----千锤百炼 灌 钢 原理及工艺比较 钢----铁 碳----氧化 锻造---轧制 能源 环保 木 ----煤------焦------电 电（煤、水、风、太阳能、核、核聚变） 称量料斗 送风系统 送风系统之——热风炉 原料系统之一——上料皮带 炉顶布料 1.3 高炉本体 : 炉顶法兰标高； ：风口中心线标高； ：铁口中心线标高； ：炉底水冷管中心线标高； ：铁口中心线至料线零 位之间的高度，称为有 效高度； ：铁口中心线至炉顶钢 圈（炉顶法兰）之间的 高度，称为高炉全高； 料线零位：是测定料面高度的基 准点。钟式炉顶：大钟 开启时大钟的底边；无 钟炉顶：炉喉钢砖的转 折点处或钢砖顶部。 矿石 焦炭 块状带 焦炭天窗 软熔带 滴落带 风口带及回旋区 渣铁贮存区（炉缸区） 炉身 炉喉 炉腰 炉腹 炉缸 高炉内型及各区域分布示意图 焦炭疏松区 死料柱 高炉区域划分 铁矿石 焦 炭 熔 剂 高炉煤气 炉 尘 上渣 铁水、下渣 鼓风、煤粉 炉腹 炉缸 炉腰 炉身 炉喉 原料： 1）铁矿石 烧结矿 球团矿 块矿 2）焦炭 3）熔剂：萤石 石灰石 白云石 硅石 锰矿 4）煤粉 5）鼓风： 吨铁原料消耗： 铁矿石：1.6-1.8t/tFe 焦炭：250-500kg/tFe 煤粉：100-250kg/tFe 熔剂：0-400kg/tFe 鼓风：1700-2200Nm3/tFe （1）块状带：矿焦保持装料时的分层状态，与布料形式及粒度有关，占BF总体积60%±（200~1100℃） 主要反应： 水分蒸发 结晶水分解 除CaCO3外的其它MCO3分解 间接还原 碳素沉积反应（2CO=C+CO2） （2）软熔带：矿石层开始熔化与焦炭层交互排列，焦炭层也称“焦窗” 形状受煤气流分布与布料影响，可分为正V型，倒V 型 ，W型 主要反应： Fe的直接还原 Fe的渗碳 CaCO3分解 收S（焦炭中的S向渣、金、气三相分布） 碳的气化反应：C+CO2=2CO 区域划分 （3）滴落带：主要由焦炭床组成，熔融状态的渣铁穿越焦炭床。 主要反应：Fe、Mn、Si、P、Cr的直接还原，Fe的渗C （4）回旋区：焦炭在鼓风作用下一面做回旋运动一面燃烧，是高炉热量发源地（C的不完全燃烧），高炉唯一的氧化区域。 主要反应： C+O2=CO2 CO2+C=2CO Fe及合金元素的氧化 （5）渣铁贮存区（炉缸区）：渣铁分层存在，焦炭浸泡其中。 主要反应： 渣铁间脱S，Si、Mn等元素氧化还原 （特点3个、主要冶炼过程3个） 1.4 高炉产品及副产品 1) 铁水：C、Si、Mn、P、S，1450～1550℃。 生铁规格：炼钢生铁[Si]1.25%：L04、L08、L10 ； 铸造生铁[Si]≥1.25%：Z14、Z18、Z22、Z26、Z30、Z34 。 我国生铁产品国家标准 铁 种 炼钢生铁 铸造生铁 牌 号 炼04 炼08 炼10 铸34 铸30 铸26 铸22 铸18 铸14 代 号 L04 L08 L10 Z34 Z30 Z26 Z22 Z18 Z14 Si ≤0.45 0.45~0.85 0.85~1.25 3.2~3.6 2.8~3.2 2.4~2.8 2.0~2.4 1.6~2.0 1.25~1.6 Mn 一组 二组 三组 ≤0.3 ＞0.3~0.5 ＞0.5 ＜0.5 ＞0.5~0.9 ＞0.9~1.3 P 一级 二级 三级 四级 五级 ≤0.15 ＞0.15~0.25 ＞0.25~