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高炉冶炼设备有限公司？高炉的高炉(冶炼设备）？( 二 )


高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分组成 。
通常 ， 冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石 ， 0.4-0.6吨焦炭 ， 0.2-0.4吨熔剂 ， 总计需要2-3吨原料 。为了保证高炉生产的连续性 ， 要求有足够数量的原料供应 。
因此 ， 无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要 。
由于高炉生产是连续进行的 ， 一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年 。生产时 ， 从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成 ， 现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂 ， 从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300℃） ， 喷入油、煤或天然气等燃料 。装入高炉中的铁矿石 ， 主要是铁和氧的化合物 。在高温下 ， 焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来 ， 得到铁 ， 这个过程叫做还原 。铁矿石通过还原反应炼出生铁 ， 铁水从出铁口放出 。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣 ， 从出铁口和出渣口分别排出 。煤气从炉顶导出 ， 经除尘后 ， 作为工业用煤气 。现代化高炉还可以利用炉顶的高压 ， 用导出的部分煤气发电 。高炉炉壳内部砌有一层厚345～1150毫米的耐火砖 ， 以减少炉壳散热量 ， 砖中设置冷却设备防止炉壳变形 。高炉各部分砖衬损坏机理不同 ， 为了防止局部砖衬先损坏而缩短高炉寿命 ， 必须根据损坏、冷却和高炉操作等因素 ， 选用不同的耐火砖衬 。炉缸、炉底传统使用高级和超高级粘土砖 。这部分砖是逐渐熔损的 ， 因收缩和砌砖质量不良 ， 过去常引起重大烧穿事故 ， 炉缸、炉底大多用碳素耐火材料 ， 基本上解决了炉底烧穿问题 。炉底使用碳砖有三种型式：全部为碳砖；炉底四周和上部为碳砖 ， 下部为粘土砖或高铝砖；炉底四周和下部为碳砖 ， 上部为粘土砖或高铝砖 。后两种又称为综合炉底 。设计炉底厚度有减薄趋势(由0.5d右减至0.3d左右或炉壳内径的1/4厚度 ， d为炉缸直径) 。碳砖的缺点是易受空气、二氧化碳、水蒸气和碱金属侵蚀 。炉腰特别是炉身下部砖衬 ， 由于磨损、热应力、化学侵蚀等,容易损坏 。采用冷却壁的高炉 ， 投产两年左右,炉身下部砖衬往往全被侵蚀 。炉身上部和炉喉砖衬要求具有抗磨性和热稳定性的材料 ， 以粘土砖为宜 。炉腹砖衬被侵蚀后靠“渣皮”维持生产 。
近几年应用喷补技术修补砖衬已相当普遍 。喷补高铝质耐火材料（含Al2O340～60%） ， 寿命为砌衬的3/4 。生铁是高炉产品（指高炉冶炼生铁） ， 而高炉的产品不只是生铁 ， 还有锰铁等 ， 属于铁合金产品 。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算 。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等 。
高炉炼铁的特点：规模大 ， 不论是世界其它国家还是中国 ， 高炉的容积在不断扩大 ， 如我国宝钢高炉是4063立方米 ， 日产生铁超过10000吨 ， 炉渣4000多吨 ， 日耗焦4000多吨 。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程 。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉 ， 并使炉喉料面保持一定的高度 。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构 。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣 ， 聚集在炉缸中 ， 定期从铁口、渣口放出 。
鼓风机送出的冷空气在热风炉加热到800～1350℃以后 ， 经风口连续而稳定地进入炉缸 ， 热风使风口前的焦炭燃烧 ， 产生2000℃以上的炽热还原性煤气 。上升的高温煤气流加热铁矿石和熔剂 ， 使成为液态；并使铁矿石完成一系列物理化学变化 ， 煤气流则逐渐冷却 。下降料柱与上升煤气流之间进行剧烈的传热、传质和传动量的过程 。
下降炉料中的毛细水分当受热到100～200℃即蒸发 ， 褐铁矿和某些脉石中的结晶水要到500～800℃才分解蒸发 。主要的熔剂石灰石和白云石 ， 以及其他碳酸盐和硫酸盐 ， 也在炉中受热分解 。石灰石中CaCO3和白云石中MgCO3的分解温度分别为900～1000℃和740～900℃ 。铁矿石在高炉中于 400℃或稍低温度下开始还原 。部分氧化铁是在下部高温区先熔于炉渣 ， 然后再从渣中还原出铁 。


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