高爐煉鐵基礎(chǔ)知識

前言

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展取得了輝煌成就，冶金工業(yè)實(shí)現(xiàn)了持續(xù)、快速、健康發(fā)展，鋼產(chǎn)量已連續(xù)數(shù)年位居世界首位。這其間凝結(jié)著冶金行業(yè)廣大職工的智慧和心血，包含著千千萬萬產(chǎn)業(yè)工人的汗水和辛勞。實(shí)踐證明，人才是興國之本、富民之基和發(fā)展之源，是科技創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的探索者、實(shí)踐者和推動者。冶金行業(yè)中的高技能人才是推動技術(shù)創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化不可缺少的重要力量，其數(shù)量能否迅速增長、素質(zhì)能否不斷提高，關(guān)系到冶金行業(yè)核心競爭力的強(qiáng)弱。同時，冶金行業(yè)作為國家基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，擁有數(shù)百萬從業(yè)人員，其綜合素質(zhì)關(guān)系到我國產(chǎn)業(yè)工人隊(duì)伍整體素質(zhì)，關(guān)系到工人階級自身先進(jìn)性在新的歷史條件下的鞏固和發(fā)展，直接關(guān)系到我國綜合國力能否不斷增強(qiáng)。強(qiáng)化職業(yè)技能培訓(xùn)工作，提高企業(yè)核心競爭力，是國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障，黨中央和國務(wù)院給予了高度重視，明確提出人才立國的發(fā)展戰(zhàn)略。結(jié)合《職業(yè)教育法》的頒布實(shí)施，職業(yè)教育工作已出現(xiàn)長期穩(wěn)定發(fā)展的新局面。作為行業(yè)職業(yè)教育的基礎(chǔ)，教材建設(shè)工作也應(yīng)認(rèn)真貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，堅(jiān)持職業(yè)教育面向人人、面向社會的發(fā)展方向和以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向的發(fā)展方針，適時擴(kuò)大編者隊(duì)伍，優(yōu)化配置教材選題，不斷提高編寫質(zhì)量，為冶金行業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了搞好冶金行業(yè)的職業(yè)技能培訓(xùn)工作，冶金工業(yè)出版社在人力資源和社會保障部職業(yè)能力建設(shè)司和中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會組織人事部的指導(dǎo)下，同河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、昆明冶金高等?？茖W(xué)校、吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院、山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院、山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院、濟(jì)鋼集團(tuán)總公司、中國職工教育和職業(yè)培訓(xùn)協(xié)會冶金分會、中國鋼協(xié)職業(yè)培訓(xùn)中心等單位密切協(xié)作，聯(lián)合有關(guān)冶金企業(yè)和職業(yè)技術(shù)院校，編寫了這套冶金行業(yè)職業(yè)教育培訓(xùn)規(guī)劃教材，并經(jīng)人力資源和社會保障部職業(yè)培訓(xùn)教材工作委員會組織專家評審?fù)ㄟ^，由人力資源和社會保障部職業(yè)能力建設(shè)司給予推薦。

內(nèi)容概要

本書為冶金行業(yè)職業(yè)技能培訓(xùn)教材，是參照冶金行業(yè)職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)技能鑒定規(guī)范，根據(jù)現(xiàn)代高爐生產(chǎn)工藝特點(diǎn)和崗位群的技能要求編寫的。書稿經(jīng)人力資源和社會保障部職業(yè)培訓(xùn)教材工作委員會辦公室組織專家評審?fù)ㄟ^，由人力資源和社會保障部職業(yè)能力建設(shè)司推薦作為冶金行業(yè)職業(yè)技能培訓(xùn)教材。     書中闡述了煉鐵生產(chǎn)基本常識，簡明扼要地介紹了高爐煉鐵的主要理論和設(shè)備，全書分為兩大篇，第一篇原理篇，第二篇設(shè)備篇，共18章。     本書可作為冶金行業(yè)職業(yè)技術(shù)教育、崗位培訓(xùn)教材，也可作為高職高專冶金技術(shù)專業(yè)學(xué)生的教學(xué)用書。

書籍目錄

第一篇　高爐煉鐵原料及原理　1　高爐煉鐵簡述　　1.1　高爐煉鐵的任務(wù)及工藝流程　　1.2　高爐冶煉產(chǎn)品及其用途　　　1.2.1　生鐵　　　1.2.2　高爐爐渣 　　　1.2.3　高爐煤氣 　　1.3　高爐生產(chǎn)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)　　復(fù)習(xí)思考題　2　煉鐵原料及其質(zhì)量要求　　2.1　天然鐵礦石　　2.2　燒結(jié)礦和球團(tuán)礦　　　2.2.1　燒結(jié)礦　　　2.2.2　球團(tuán)礦 　　　2.2.3　天然塊礦　　2.3　燃料　　　2.3.1　焦炭 　　　2.3.2　煤粉　　2.4　熔劑　　　2.4.1　熔劑的作用　　　2.4.2　熔劑的種類　　　2.4.3　高爐煉鐵對堿性熔劑的質(zhì)量要求　　2.5　輔助原料　　　2.5.1　碎鐵　　　2.5.2　軋鋼皮與均熱爐渣　　　2.5.3　螢石　　　2.5.4　鈦渣及含鈦原料　　　2.5.5　天然錳礦石　　復(fù)習(xí)思考題　3　高爐解剖研究　　3.1　高爐解剖研究的意義　　3.2　國內(nèi)外高爐解剖研究的研究現(xiàn)狀　　復(fù)習(xí)思考題　4　爐料的蒸發(fā)、揮發(fā)與分解　　4.1　水分的蒸發(fā)與水化物的分解　　　4.1.1　吸附水的蒸發(fā)　　　4.1.2　結(jié)晶水的分解　　4.2　揮發(fā)物的揮發(fā)　　　4.2.1　燃料揮發(fā)分的揮發(fā)　　　4.2.2　其他物質(zhì)的揮發(fā)　　　4.2.3　堿金屬的揮發(fā)與危害　　4.3　碳酸鹽的分解　　　4.3.1　石灰石的分解　　　4.3.2　石灰石分解對高爐冶煉的影響　　　4.3.3　消除石灰石不良影響的措施　　復(fù)習(xí)思考題　5　還原過程與生鐵的生成　6　爐渣與脫硫　7　爐缸燃燒與煤氣在上升過程中的變化　8　爐料和煤氣運(yùn)動及其分布　9　高爐強(qiáng)化冶煉與技術(shù)發(fā)展　10　煉鐵工藝計(jì)算第二篇　高爐煉鐵設(shè)備　11　高爐煉鐵車間設(shè)計(jì)　12　高爐本體　13　原燃料供應(yīng)系統(tǒng)　14　爐頂裝料設(shè)備　15　送風(fēng)系統(tǒng)　16　高爐噴吹煤粉系統(tǒng)　17　高爐煤氣處理系統(tǒng)　18　渣鐵處理系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：8.2.3.3合理的煤氣流分布所謂合理的煤氣流分布是指首先要保證爐況穩(wěn)定順行；其次是最大限度地改善煤氣利用，降低焦炭消耗。從能量利用分析，最理想的煤氣分布應(yīng)該是高爐整個斷面上經(jīng)過單位質(zhì)量礦石所通過的煤氣量相等。要達(dá)到這種最均勻的煤氣分布就需要最均勻的爐料分布（包括數(shù)量、粒度），但這樣的爐料分布對煤氣上升的阻力亦大，按現(xiàn)有高爐的裝料設(shè)備條件，要達(dá)到如此理想的均勻布料是困難的。生產(chǎn)實(shí)踐表明，高爐內(nèi)煤氣若完全均勻分布，即煤氣曲線成一水平線時，冶煉指標(biāo)并不理想。因?yàn)榇藭r爐料與爐墻摩擦阻力很大，下料不會順利，只有在較多的邊緣氣流情況下才有利于順行。因此合理的煤氣流分布應(yīng)該是在保證順行的前提下，力求充分利用煤氣能量。合理的煤氣流分布沒有一個固定模式，隨著原燃料條件改善和冶煉技術(shù)的發(fā)展而相應(yīng)變化。20世紀(jì)50年代燒結(jié)礦粉多，無篩分整粒設(shè)備，為保持順行必須采用邊緣與中心CO：含量相近的“雙峰式”煤氣分布。60年代后，隨著原燃料的改善，高壓、高風(fēng)溫和噴吹技術(shù)的應(yīng)用，煤氣利用得到改善，形成了中心和邊緣的CO：含量升高的“平峰”式曲線。70年代隨著精料及爐料結(jié)構(gòu)的改善，出現(xiàn)了邊緣煤氣CO，含量高于中心而且差距較大的“展翅”型煤氣分布曲線。但不管怎樣變化，必須遵循一條總的原則：在保證爐況穩(wěn)定順行的前提下，盡量提高整個CO：含量曲線的水平，以提高爐頂混合煤氣CO，的總含量，充分利用煤氣的能量，獲得最低焦比。8.2.3.4影響煤氣分布的因素高爐內(nèi)煤氣分布主要受原燃料條件、送風(fēng)制度、裝料制度的影響。A原燃料質(zhì)量對煤氣分布的影響原燃料是高爐生產(chǎn)的基礎(chǔ)，整粒良好的原燃料，可以改善料柱透氣性，促進(jìn)煤氣的均勻分布和提高能量利用水平。采用分級人爐，爐料的堆角可能減小，透氣性改善，爐料和煤氣分布更加均勻。原燃料的強(qiáng)度差，粉末多，質(zhì)量差，將使料柱透氣性降低，中心氣流減弱，不利于順行。不斷提高原燃料質(zhì)量，對煤氣的合理分布和爐況的順行是非常重要的。B送風(fēng)制度對煤氣分布的影響送風(fēng)制度包括鼓風(fēng)的質(zhì)量和數(shù)量（如風(fēng)量、風(fēng)溫、風(fēng)壓、濕度、含氧量等）、風(fēng)口參數(shù)（如風(fēng)口直徑、形狀、長度、角度等）以及噴吹燃料等。這些因素的變化，都將影響燃燒帶（或風(fēng)口回旋區(qū)）的改變，從而影響煤氣的分布。實(shí)踐表明，燃燒帶向中心延伸，則中心氣流增多；燃燒帶縮短時，則中心氣流減少；燃燒帶向橫向擴(kuò)大時，煤氣在圓周方向分布更均勻，爐缸更活躍。要保證順行和改善煤氣利用，應(yīng)使細(xì)粒礦石堆積的環(huán)圈大致落在回旋區(qū)上方，即在爐缸半徑的三分之一到二分之一區(qū)域。通過送風(fēng)制度的調(diào)劑，可以控制回旋區(qū)以達(dá)到上述目的。增加風(fēng)量、風(fēng)溫、濕度（補(bǔ)償風(fēng)溫）和噴吹量，都將使煤氣體積增加，燃燒帶擴(kuò)大；與此相反，燃燒帶將減小。用風(fēng)量和風(fēng)溫調(diào)劑爐況很方便，但生產(chǎn)者都希望維持全風(fēng)量、高風(fēng)溫操作，以獲得高產(chǎn)量、低燃料比。因此一般情況下是不降低風(fēng)量、風(fēng)溫的。欲進(jìn)一步提高風(fēng)量、風(fēng)溫，可能使風(fēng)速增加，鼓風(fēng)動能增大，造成中心氣流發(fā)展，被迫減風(fēng)，或者降低風(fēng)溫，顯然是不合算的。

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