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煉鐵原料的種類以及在高爐冶煉中的作用

來源:  發(fā)表時(shí)間:2015-06-04 10:21:50  點(diǎn)擊次數(shù):

現(xiàn)代煉鐵方法有高爐煉鐵和非高爐煉鐵兩種。高爐產(chǎn)鐵仍是生鐵的主要來源,占總生鐵產(chǎn)量的90%以上。非高爐煉鐵主要有生產(chǎn)海綿鐵的直接還原法以及生產(chǎn)液態(tài)生鐵的熔融還原法,這些方法有著廣闊的發(fā)展前景,但目前大多處于小規(guī)模生產(chǎn)或考試驗(yàn)階段,取代高爐煉鐵的時(shí)機(jī)尚不成熟。不同的煉鐵方法所用的原料不盡相同,這里主要介紹高爐煉鐵原料。

高爐煉鐵的原料有鐵礦石、燃料、熔劑以及鼓風(fēng)等,它們在爐內(nèi)分別起著不同的作用,但相互之間進(jìn)行了很多物理及化學(xué)變化,結(jié)果轉(zhuǎn)化成了生鐵、爐渣、煤氣等高爐主要產(chǎn)品而排出爐外。煉鐵原料是高爐生產(chǎn)的基礎(chǔ),原料的質(zhì)量和性質(zhì)將宜接影響高爐生產(chǎn)指標(biāo)。所謂“七分原料、三分操作”或者“四分原料、三分設(shè)備、三分操作”都說明原料質(zhì)量在高爐冶煉中的重要性。有專家在總結(jié)我國高爐煉鐵幾十年的技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)指標(biāo)的改善時(shí)說:70%是得益于爐料質(zhì)量的改善。因而尋求告理的爐料結(jié)構(gòu)和提高原料質(zhì)量仍是當(dāng)今煉鐵工作者的重要任務(wù)。

鐵礦石是鐵的主要來源,它的主要成分是鐵的氧化物。通過還原劑的還原,把鐵氧化物中的鐵元素還原出來,構(gòu)成生鐵的主要成分,約為95%左右。目前閣爐鐵科主要右燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、富塊礦。饒結(jié)礦又分高堿度燒結(jié)礦、白熔劑性燒結(jié)礦和酸性燒結(jié)礦。燒結(jié)和球團(tuán)是目前兩種常用的造塊方法。造塊的主要目的是提高礦石的品位、機(jī)械強(qiáng)度、還原性,并均勻粒度,穩(wěn)定化學(xué)成分等。

燃料在高爐內(nèi)燃撓產(chǎn)生大量的熱量和還原氣體,為鐵礦石的還原提供了必要條件。目前高爐用燃料按形態(tài)分有固體、氣體、液體三種,高爐常用燃料有焦炭、煤、重油和天然氣。焦炭是從妒頂通過裝料設(shè)施進(jìn)入滬內(nèi),而煤粉、重油和天然氣則是通過風(fēng)口噴映進(jìn)入爐內(nèi),從而取代部分焦炭,降低生鐵成本。

熔劑也是高爐煉鐵不可缺少的原料之一。熔劑一般可分堿性熔劑、中性熔劑和酸性熔劑。由于自然鐵礦石都以酸性脈石為主,所以高爐煉鐵普迫采用堿性焙劑,一般采用較為廉價(jià)的石灰石。當(dāng)然現(xiàn)在使用石灰石一般不從高爐加入,而是在鐵礦造塊過程中配加,這樣可以降低高爐煉鐵的成本。

以前的教科書在講述煉鐵原料的時(shí)候一般不提鼓風(fēng),嚴(yán)格來說鼓風(fēng)也是高爐煉鐵必需的一種原料。鼓風(fēng)里的有用成分主要是氧氣,在風(fēng)口前氧化燃料中的碳,產(chǎn)生熱量和還原性氣體。因此風(fēng)也是高爐生產(chǎn)必需的原料之一。

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