熔炼工艺流程及简介
1 熔炼炉生产概况
熔炼炉是制铁工艺流程的主体，它是由耐火砖砌筑的竖立圆筒炉体，外壳钢枝制作，外壳与耐火砖之间有冷却设备，我公司450m3熔炼炉冷却壁共有348块，共分12层冷却壁；一层冷却板；1-3层为光板冷却壁、材质耐热铸铁冷却壁；4-12层为镶砖冷却壁材质是铁素体球墨铸铁冷却壁；6-7层冷却壁之间有一层冷却板，炉喉有18块水冷炉喉钢砖，炉缸有一个铁口、2个渣口、14个风口；从其上部装入矿石，熔剂和燃料向下运动，下部鼓入被加热的空气。熔炼炉生产的主要产品是生铁，副产品有炉渣和煤气，炉渣可用来制作水泥，保温材料、建筑材料和肥料，煤气可以做为燃料供给各用户。 1.1熔炼炉生产的主要工艺过程： 1.1.1供料
熔炼炉冶炼用的主要原燃料：块矿、烧结矿、石灰石、焦炭，有K1、J1皮带机把原燃料送到1#转运站，经K2、J2皮带机、分料车运到指定的矿槽。 1.1.2上料
由料仓输出的原料，燃料和熔剂，经仓下给料机、振动筛、经筛分、称量后，用料车按一定比例一批一批有序地送到熔炼炉炉顶，并卸入炉顶受料斗。 1.1.3装料
炉顶装料设备的任务就是把提升到炉顶的炉料，按一定的工作制度装入熔炼炉炉喉。 1.1.4冶炼
熔炼炉冶炼主要是还原过程，把铁氧化物还原成含有碳、硅、锰、硫、磷、镍、铬等杂质的铁合金。由鼓风机连续不断地把冷风送到热风炉加热到1100~1250℃，再通过炉缸周围的风口进入熔炼炉，由炉顶加入的焦炭和风口鼓入的热空气燃烧燃料，产生大量的煤气和热量，使矿石源源不断地熔化还原，产生的铁水和熔渣贮存在熔炼炉炉缸内，定期地由铁口和渣口排出。 1.1.5产品处理
在渣铁处理中，出铁前先从渣口放出溶渣，流入冲渣沟进行粒化后，以脱水器脱水，有皮带运到渣仓。设有一个应急用干渣坑，出铁时，用液压开口机打开铁口，使铁水流入铁水罐车运到铸铁机铸成铁块，出完铁后用液压泥炮把铁口堵上。
经熔炼炉顶部导出的煤气通过重力除尘器、布袋除尘过滤后，经调压阀组调压后输往各煤气用户使用，从重力除尘器、布袋除尘器排出的炉尘，经过处理回收运往焙烧厂作为烧结原料。
1.2熔炼炉主要设备
450m3熔炼炉供料设备包括K1、K2、J1、J2皮带机，10个贮矿仓、4个焦仓、4个杂矿仓、称量斗、振动筛、给料机、一条碎矿皮带、一条碎焦皮带、2条成品皮带、2条大倾角皮带。
450m3熔炼炉上料设备包括3.8m3料车、斜桥和Φ1850mm滚筒卷扬机。 450m3熔炼炉装料设备，主要包括18m3受料斗、Φ600mm挡料阀、Φ700mm
上密封阀、18m3料灌、Φ600mm料流调节阀、Φ700mm下密封阀、Φ500mm中心喉管、布料器﹙长1600mm的溜槽﹚及驱动装置、2根探尺、Φ200mm均压阀、Φ300mm均压放散阀和液压站、干油站。
辅助设备：KD-100T液压泥炮1台、KD-Ⅱ型液压开口机1台、叠式堵渣机2
台、16T跨度22m行车一台、嘉恒粒化轮一套、撇渣器、65T铁水灌、铸铁机、煤气除尘系统；重力除尘器、布袋除尘、调压阀组、送风系统；2台AV45-12轴流风机、离心风机一台、热风炉三座顶燃式球式热风炉、炉前出铁出尘1套、矿槽除尘器一套。
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2 工艺流程图及简介 2.1 工艺流程图 K2皮带 转运站 J2皮带 焦仓 振动筛 杂矿仓 给料机 矿仓 给料机 振动筛 碎矿皮带 大倾角皮带 碎矿仓 卡车 焙烧 矿槽除尘 风机 用户 碎焦皮带 大倾角皮带 碎焦仓 卡车 焙烧 送风装置 冷却水系统 液压站 燃烧控制装置 中间仓 料车 斜桥 炉顶设备 中间仓 干油站 炉顶打水 检测电偶 探尺 开口机 液压炮 堵渣机 液压站 行车 热风炉 烟囱 助燃风卡车 烧结 熔炼炉 重力除尘 布袋除尘 调压阀组 小灰仓 刮板机 提升机 出铁场 铁水罐 铸铁机 卡车 粒化轮 脱水器 运渣皮带 渣仓 卡车 干渣坑 卡车 煤气燃烧塔 灰仓 卡车 第3页 共9页
3 简介
熔炼炉制铁生产中，熔炼炉是工艺流程的主体，它是有耐火砖砌筑的竖立圆筒炉体，包括炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸五部分，外壳是有钢板制作，外壳与耐火砖之间有冷却设备, 从其上部装矿石、燃料和溶剂向下运动，下部鼓入空气，产生大量的高温还原性气体向上运动，炉料经过加热、还原、溶化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理、化学过程，最后生产液态炉渣和生铁，它的工艺流程除熔炼炉本体外还有上料系统，装料系统、送风系统、回收煤气与除尘系统、渣铁处里系统，动力系统。
上料系统包括：矿槽、焦槽、槽上运料皮带，分料车、矿石与焦碳槽下有给料机，振动筛、矿成品皮带、槽下除尘、返矿和碎焦返矿皮带，入炉矿石和焦碳的称量设备，料车、卷扬、
斜桥将炉料运送到炉顶。
装料系统包括受料斗、受料灌、上、下密封阀、挡料阀、料流调节阀、中心喉管、布料流槽、旋转装置及液压传动装置、探尺、均压阀、放散阀等，主要任务是及时准确稳定地将合格料送入熔炼炉，矿粉及焦粉有返矿皮带运到返矿仓再有卡车运到的烧结厂。
送风系统包括过滤器、鼓风机、冷风管道、放风阀、混风阀、热风阀、热风总管、环管、支管直到风口，送风系统主要任务，连续可靠地供给熔炼炉冶炼所需的热风。
煤气回收与除尘系统包括炉顶上升管、下降管、煤气遮断阀、重力除尘气是通过改变煤气流方向及流速将大颗粒炉尘与煤气分离、熔炼炉干式除尘箱是通过布袋将半精煤气达到用户要求的煤气标准，调压阀组。主要任务是回收熔炼炉煤气使其含尘量降到10㎎／m3，以满足热风炉及煤气用户对煤气质量的要求。
渣铁处理系统包括出铁场、液压泥炮、液压开口机、液压堵渣机、出铁场除尘、 炉前行车、渣铁沟、撇渣器、铁水罐、粒化轮、脱水器、运渣皮带、水渣池、修罐库等，主要任务是及时处理高炉排放的渣铁，保正熔炼炉生产正常进行。
动力系统包括电、水、压空气、蒸汽，主要任务是供熔炼炉设备运行用电，冷却设备用水，冲渣用水，熔炼炉冶炼用风，设备维护及设备安全用蒸汽。
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熔炼生产所需原燃辅料及产品、中间产品和副产品简介
1、熔炼炉生产所需原料主要有烧结矿、铁矿石、焦炭和熔剂（石灰石、硅石、萤石、蛇纹石等）
1.1入炉烧结矿理化指标
化含铁波动范围 学成分（%） 物残碳理热矿 FeO（%） R2范围 S% P% 性能 冷矿 粒度范围5-50mm 转鼓指数 转鼓指数 (≥(≥（%） ＞50mm 8% 6.3mm)% 6.3mm)% ≥72.00 ＜5mm 15% ±0.5 7～11 ≤土0.1 ≤0.03 ≤0.014 ≤0.4 ≥72.00 1.2焦炭
种类 牌号Ⅰ 大块焦 大中块焦 中块焦 机种类 抗 碎 强 度 M40 Ⅰ组不小于 大块焦 大中块焦 中块焦 80.0 76.0 72.0 65.0 8.0 9.0 10.0 11.0 Ⅱ组不小于 Ⅲ组不小于 Ⅳ组不小于 械强度 耐 磨 强 度 M10 Ⅰ组不小于 Ⅱ组不小于 Ⅲ组不小于 Ⅳ组不小于 不大于12.00 12.01～13.50 13.51～15.00 不大于0.60 0.61～0.80 0.81～1.00 不大于1.90 灰份(Ag)% 牌号Ⅱ 牌号Ⅲ Ⅰ类 硫(S)% Ⅱ类 Ⅲ类 挥发份 Vr% 水份 Wa% 4.0±1.0 5.0±2.0 不大于12 焦末含量不大于% 4.0 5.0 12.0 1.3铁矿石
（1）磁铁矿。化学式位Fe3O4，具有强磁性，结构致密，晶粒细小，颜色及条痕均为黑色，脉石的主要成分主要是石英和硅酸盐。磁铁矿种含有TiO2及V2O5等组成的复合矿被称为钛磁铁矿或钒钛磁铁矿。自然界中纯磁铁矿很少，由于地表氧化作用部分磁铁矿氧化为赤铁矿，但仍残留着磁铁矿的晶格及外形，故称为假象磁铁矿
（2）赤铁矿。化学式为Fe2O3，颜色为暗红色，具有弱磁性，含硫、磷较少，易碎，易还原，脉石多为硅酸盐。
（3）褐铁矿。化学式为n Fe2O3.mH2O （n=1～3,m=1 ～ 4)。褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以
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2 Fe2O3.3H2O的形式存在的。
（4）菱铁矿。化学式为FeCO3 ，颜色为灰色带黄褐色。菱铁矿经过焙烧，分解出二氧化碳气体，含铁量即可得到提高，而且变得疏松多孔，易破碎，还原性好
常见铁矿石的分类及特性
分类 成分 理论含铁量（%） 实际富矿含铁（%） 最低工业品位（%） 冶炼性能 P，S↑难磁铁矿 Fe3O4 72.4 45～70 20～25 还原 P，S↓易赤铁矿 Fe2O3 70 55～60 30 还原 n P ↑易还褐铁矿 Fe2O3.mH2O P，S↓熔菱铁矿 FeCO3 48.2 30～40 25 烧后易还原 铁矿石是熔炼炉冶炼的主要原料，决定铁矿石质量优劣的主要因素是化学成分、物理性质及其冶金性能。熔炼炉冶炼对铁矿石的要求是：含铁量高，脉石少，有害杂质少，化学成分稳定，粒度均匀，具有良好的还原性及一定的机械强度等性能；通常入炉矿石粒度在5～35mm之间，小于5mm的粉末是不能直接入炉的。矿石的品位、脉石成分与数量、有害杂质含量的稳定性尤为重要。熔炼炉冶炼要求成分波动范围是：TFe＜±0.5%～1%；ω（SiO2 ）＜±0.2%～0.3%。 1.4熔剂
熔剂一般分为碱性、酸性和中性熔剂。碱性熔剂常见的有石灰石和白云石，酸性熔剂常见的有硅石，中性熔剂一般有铁矾土等。
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55.2～66.1 37～55 30 原
1.4.1要求
（1） 碱性氧化物含量要高。 （2） 硫、磷等有害杂质含量要少。 （3） 应具有一定的强度和均匀的块度 4、产品
4.1产品主要控制技术标准 （1） 铸造用生铁 GB718-82
铁 种 牌 号 铁号 代 号 C 硅〖SI〗 一组 锰 二组 三组 化学成分一级 二级 >1.25-1.6 >1.6-2.0 铸14 Z14 铸18 Z18 铸 造 用 生 铁 铸22 Z22 <3.3 >2.0-2.4 >2.4-2.8 >2.8-3.2 >3.2-3.6 铸26 Z26 铸30 Z30 铸34 Z34 ≤0.5 >0.5-0.9 >0.9-1.3 ≤0.06 >0.06-0.1 >0.1-0.2 >0.2-0.4 >0.4-0.9 ≤0.03 ≤0.04 ≤0.05 （%） 磷 三级 四级 五级 一类 硫 二类 三类 （2） 炼钢用生铁标准 GB717-82
铁 种 牌 号 铁号 代 号 C 炼04 L04 炼 钢 用 生 铁 炼08 L08 >3.5 ≤0.45 >0.45-0.85 ≤0.3 >0.3-0.5 >0.5 >0.85-1.25 炼10 L10 化学成分（%硅〖SI〗 锰 一组 二组 三组 ） 第7页 共9页
磷 一级 二级 三级 硫 特类 一类 二类 三类 ≤0.15 >0.15-0.25 >025-0.40 ≤0.02 <0.02-0.03 <0.03-0.05 <0.05-0.07 5、副产品：煤气、炉渣 5.1煤气
高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、 N2的含量分别占15%、55 %，热值仅为3500KJ/m3左右。
5.1.1高炉煤气特性:
(1)高炉煤气中不燃成分多，可燃成分较少(约30%左右)，发热值低，一般为3344-4180千焦/标立方米。
(2)高炉煤气是无色无味、无臭的气体，因CO含量很高、所以毒性极大; (3)燃烧速度慢、火焰较长、焦饼上下温差较小;
(4)用高炉煤气加热焦炉时，煤气中含尘量大，容易堵塞蓄垫室格子砖; (5)安全规格规定在1米3空气中CO含量不能超过30mg; (6)着火温度大于700℃。
(7) 高炉煤气含有H2(1.5-3.0%)，CH4(0.2-0.5%)，CO(25-30%)，CO2(9-12%)，N2(55-60%)，O2(0.2-0.4%);密度为1.29-1.30Kg/Nm3。
5.1.2高炉煤气的去向
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在高炉冶炼过程中产生的煤气，一部分自身在炉内利用，外送部分主要是用于热风炉的应用和烧结机点火，再有剩余部分用于煤气发电。
5.2炉渣：高炉炉渣是铁矿石中的脉石和焦炭(燃料)中的灰分等与熔剂相互作用生成低熔点的化合物，形成非金属的液相，是冶炼生铁时从高炉中排出的熔融硅酸盐类物质；高炉冶炼时，从炉顶加入铁矿石、燃料(焦炭)以及熔剂等，当炉内温度达到1400～1500℃时，物料熔化变成液相，在液相中浮在铁水上的熔渣，通过铁口经主铁沟撇渣器分离或渣口排出，这就是高炉炉渣。高炉炉渣是由脉石、灰分、熔剂和其他不能进入生铁中的杂质组成的，是一种易熔混合物。
炉渣成分： 炉渣主要由SiO2、Al2O3、CaO、MgO四种氧化物组成。主要含量： CaO：35%～44%、SiO2：32%～42%、Al2O3：6%～16%、MgO：4%～13%及少量的MnO、FeO、CaS等。
主要去向：炉渣主要对外销售，生产矿渣微粉；炉渣可以做铸石制品；水淬渣用于生产水泥，渣砖或可吹制成矿渣棉，作保温、隔热材料；炉渣还可以代替砂石做道碴；高炉渣亦可用炉渣作铜冶炼过程的熔剂或作浇铸钢锭时的保护渣原料。现在也可作为脱硫剂应用于烟气脱硫。 6、中间产品：重力除尘灰、布袋除尘灰、高炉返矿（烧结矿、块矿）、高炉返焦
在熔炼炉生产过程中的中间产品全部返回烧结配料系统参与二次配料，部分除尘灰也可以对外销售；高炉烧结返矿和块矿返粉的化学性质与烧结矿、块矿略有偏差，返回烧结后直接进入配料系统；熔炼炉生产过程中产生的返焦返回烧结配料后，首先进入焦粉筛分，再进行破碎后进入配料系统，参与生产配料。
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