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1　高炉炼铁简述 1

1.1　高炉炼铁的任务及工艺流程 1

第一篇　高炉炼铁原料及原理 1

1.2　高炉冶炼产品及其用途 2

1.2.1 生铁 2

1.2.2 高炉炉渣 3

1.2.3 高炉煤气 3

1.3　高炉生产主要技术经济指标 3

复习思考题 4

2.1.2 赤铁矿 5

2.1.4　菱铁矿 5

2.1.3 褐铁矿 5

2　炼铁原料及其质量要求 5

2.1.1 磁铁矿 5

2.1　天然铁矿石 5

2.2　烧结矿和球团矿 7

2.2.1 烧结矿 7

2.3.2 高炉冶炼对焦炭质量的要求 8

2.3.1 焦炭在高炉冶炼中的作用 8

2.3　燃料 8

2.2.2 球团矿 8

2.4　熔剂 10

2.4.1 熔剂的作用 10

2.4.2　熔剂的种类 10

2.4.3 高炉炼铁对碱性熔剂的质量要求 10

复习思考题 11

3.1.3 炉料下降过程的层状分布现象 12

3.1.2 国内外高炉解剖研究的研究现状 12

3.1.1 高炉解剖研究的意义 12

3.1 高炉解剖研究的意义及现状 12

3　高炉解剖研究 12

3.2　软熔带及其对高炉行程的影响 13

3.2.1 软熔带的形状 13

3.2.2 影响软熔带形状的因素 13

3.2.3　软熔带对高炉冶炼的影响 13

复习思考题 14

4.2　挥发物的挥发 15

4.1.2　结晶水的分解 15

4.2.1 燃料挥发分的挥发 15

4　炉料的蒸发、挥发与分解 15

4.1 水分的蒸发与水化物的分解 15

4.1.1 吸附水的蒸发 15

4.2.2　其他物质的挥发 16

4.3　碳酸盐的分解 16

4.3.1 石灰石的分解 16

4.3.2 石灰石分解对高炉冶炼的影响 17

4.3.3 消除石灰石不良影响的措施 17

复习思考题 18

5.1　还原反应的基本理论 19

5　还原过程与生铁的生成 19

5.2　铁氧化物的还原 21

5.2.1 用C0还原铁氧化物 21

5.2.2　用固定碳还原铁的氧化物 23

5.2.3 用氢还原铁的氧化物 24

5.2.4 复杂化合物中的铁氧化物的还原 26

5.3　非铁元素的还原 26

5.3.2　硅的还原 27

5.3.1 锰的还原 27

5.3.3 磷的还原 28

5.3.4　铅、锌、砷的还原 29

5.4　铁氧化物的直接还原和间接还原对焦比的影响 29

5.4.1 直接还原度的概念 29

5.4.2　直接还原与间接还原对焦比的影响 30

5.4.3 降低焦比的基本途径 32

5.5　生铁的形成与渗碳过程 33

复习思考题 34

6　炉渣与脱硫 35

6.1 炉渣的成分与作用 35

6.1.1 炉渣的成分 35

6.1.2　炉渣的作用 36

6.2　炉渣的性质及其影响因素 36

6.2.1 熔化性 36

6.2.2　炉渣的黏度 39

6.3　高炉内的成渣过程 41

6.2.3 炉渣的稳定性 41

6.3.1 初成渣的生成 42

6.3.2 中间渣的变化 42

6.3.3　终渣的形成 43

6.4　高炉内的脱硫 43

6.4.1 硫在高炉中的变化及决定生铁含硫量的因素 43

6.4.2　炉渣的脱硫能力 45

6.4.3 实际生产中有关脱硫问题的处理 46

6.5　生铁的炉外脱硫 47

6.5.1 炉外脱硫的目的和必要性 47

6.5.2　炉外脱硫剂和脱硫方法 47

6.6　炉渣成分的选择 48

复习思考题 49

7　炉缸燃烧与煤气在上升过程中的变化 50

7.1　焦炭和其他燃料的燃烧 50

7.1.1 燃烧反应 50

7.1.2 炉缸煤气成分和数量计算 51

7.1.3 炉缸煤气成分沿半径方向的变化 52

7.2　理论燃烧温度与炉缸内的温度分布 54

7.2.1 理论燃烧温度 54

7.2.2 炉缸煤气温度的分布 55

7.3　燃烧带的大小及影响因素 56

7.3.1 燃烧带的大小对高炉冶炼的影响 56

7.3.2 影响燃烧带大小的因素 57

7.3.3 煤气在炉缸内的初始分布对高炉过程的影响 59

7.4.1 煤气在上升过程中的体积和成分的变化 60

7.4　煤气在上升过程中的变化 60

7.4.2　煤气上升过程中压力的变化 61

7.5　高炉内的热交换 62

7.5.1 热交换基本规律 62

7.5.2　水当量概念 62

7.5.3 高炉上部热交换及影响高炉炉顶温度的因素 63

7.5.4 高炉下部热交换及对炉缸温度的影响因素 64

复习思考题 64

8.1 炉料运动 65

8.1.1 炉料下降条件及力学分析 65

8　炉料和煤气运动及其分布 65

8.1.2 影响W有效和△p的因素 66

8.1.3 炉料运动与冶炼周期 69

8.2　煤气运动及分布 73

8.2.1 通过软熔带时的煤气流动 73

8.2.2　煤气运动失常 74

8.2.3 高炉内煤气流分布 74

8.3　上下部调剂的综合运用 81

复习思考题 82

9　高炉强化冶炼与技术发展 83

9.1 高炉强化的基本内容 83

9.1.1 提高高炉生产率的途径 83

9.1.2　提高冶炼强度 84

9.2　精料 85

9.2.4　加强原料的整粒工作 86

9.2.6　高炉的合理炉料结构 86

9.2.5 改善炉料的高温冶金性能 86

9.2.3 稳定原、燃料的化学成分 86

9.2.2　提高熟料使用率 86

9.2.1 提高矿石的品位 86

9.2.7 改进焦炭质量 87

9.3　高压操作 87

9.3.1 高压操作的条件和设备系统 88

9.3.2 高压操作的效果 88

9.3.3 高压高炉的操作特点 89

9.4.1 提高风温对高炉冶炼的作用 90

9.4　高风温 90

9.4.2　高风温与降低焦比的关系 91

9.4.3 高风温与喷吹燃料的关系 91

9.4.4　高风温与炉况顺行的关系 92

9.4.5 高炉接受高风温的条件 92

9.4.6 当前我国热风温度徘徊不前的原因 92

9.5　喷吹燃料 93

9.5.1 喷吹燃料对高炉冶炼的影响 93

9.5.2　喷吹量与置换比 95

9.6　富氧与综合鼓风 95

9.6.1 富氧鼓风 95

9.7　加湿与脱湿鼓风 97

9.6.2 综合鼓风 97

9.8　低硅生铁的冶炼 98

9.8.1 硅在高炉内的还原机理 98

9.8.2　冶炼低硅生铁的措施 98

9.9　高寿命炉衬 99

9.10　高炉节能 99

9.10.1 炼铁工序的能源结构 99

9.10.2 高炉节能的主要方向 100

9.11.2　炉料分布控制技术 101

9.11.3　脱湿鼓风 101

9.11.1 高炉大型化 101

9.11　冶炼新技术 101

9.11.4 二次能源的回收和利用 102

复习思考题 103

10　炼铁工艺计算 104

10.1 配料计算 104

10.1.1 计算的原始条件 104

10.1.2　配料计算方法 107

10.2.2 物料平衡计算方法 112

10.2　物料平衡计算 112

10.2.1 原始数据 112

10.3　高炉热平衡计算 116

10.3.1 计算热量收入（Q收） 116

10.3.2 计算热量支出（Q支） 117

10.3.3 编制热平衡表 119

10.3.4　高炉热量利用率的计算 119

10.4　现场操作计算 120

10.4.1 现场配料计算 120

10.4.2 变料计算 123

10.4.3 高炉操作综合计算实例 127

复习思考题 129

第二篇　高炉炼铁设备 130

11　高炉炼铁车间设计 130

11.1 高炉座数及容积的确定 130

11.1.1 生铁产量的确定 130

11.1.2 高炉炼铁车间总容积的确定 130

11.2.2 高炉炼铁车间平面布置形式 131

11.2.1 高炉炼铁车间平面布置应遵循的原则 131

11.1.3 高炉座数的确定 131

11.2　高炉炼铁车间平面布置 131

复习思考题 134

12　高炉本体 135

12.1 高炉炉型 135

12.1.1 炉型的发展过程 135

12.1.2 五段式高炉炉型 135

12.1.3　炉型计算例题 139

12.2.2 高炉各部位炉衬的工作条件及破损机理 141

12.2.1 炉衬的作用 141

12.2　高炉炉衬 141

12.2.3　高炉用耐火材料 143

12.2.4 高炉炉衬的设计与砌筑 146

12.3 高炉冷却 153

12.3.1 冷却设备的作用 153

12.3.2 冷却介质 153

12.3.3　高炉冷却设备 153

12.3.4　冷却设备的工作制度 160

12.3.6 高炉冷却系统 162

12.3.5 高炉给排水系统 162

12.4　高炉钢结构 163

12.4.1 高炉本体钢结构 164

12.4.2 炉壳 165

12.5　高炉基础 166

12.5.1 高炉基础的负荷 166

12.5.2　对高炉基础的要求 167

复习思考题 167

13　原燃料供应系统 169

13.1　槽上运输 169

13.2　贮矿槽、贮焦槽及槽下运输称量 169

13.2.1 贮矿槽与贮焦槽 169

13.2.2　槽下运输称量 170

13.3　料车坑 171

13.4　上料设备 171

13.4.1 料车式上料机 172

13.4.2　皮带机上料系统 173

复习思考题 174

14　炉顶装料设备 175

14.1　钟式炉顶装料设备 175

14.1.1 布料器 175

14.1.2 装料器 177

14.2　无钟炉顶装料设备 178

14.2.1 并罐式无钟炉顶装料设备 178

14.2.2 串罐式无钟炉顶装料设备 180

14.2.3 无钟炉顶的布料方式 180

14.4.1 探料尺 181

14.4　探料装置 181

14.3　均压装置 181

14.4.2　微波式料面计 182

14.4.3　激光料面计 182

复习思考题 182

15　送风系统 183

15.1　高炉用鼓风机 183

15.1.1 高炉冶炼对鼓风机的要求 183

15.1.2　高炉鼓风机工作原理及特性 184

15.2.1 传统型内燃式热风炉 186

15.2　内燃式热风炉 186

15.2.2 改进型内燃式热风炉 193

15.3　外燃式热风炉 195

15.4　顶燃式热风炉 196

15.5　球式热风炉 196

15.6　提高风温的途径 197

复习思考题 197

16.1　煤粉制备系统 198

16.1.1 煤粉制备工艺 198

16　高炉喷吹煤粉系统 198

16.1.2　制粉主要设备 200

16.2　煤粉喷吹系统 204

16.2.1 喷吹工艺 204

16.2.2　喷吹主要设备 206

16.3　喷煤技术的发展 208

16.4　烟煤喷吹的安全措施 209

16.4.1 煤粉爆炸的条件 209

16.4.2 高炉喷吹烟煤的安全措施 210

复习思考题 211

17　高炉煤气处理系统 212

17.1　煤气除尘设备及原理 213

17.1.1 粗除尘设备 213

17.1.2　半精细除尘设备 214

17.1.3　精细除尘设备 215

17.2　脱水器 216

17.2.2　挡板式脱水器 217

17.2.3　填料式脱水器 217

17.2.1 重力式脱水器 217

17.3　煤气除尘系统附属设备 218

17.3.1 荒煤气管道 218

17.3.2 煤气遮断阀 218

17.3.3　煤气放散阀 219

17.3.4　煤气切断阀 219

17.3.5 调压阀组 219

复习思考题 220

18.1.2　铁口、渣铁沟和撇渣器 221

18.1.1 风口平台及出铁场 221

18　渣铁处理系统 221

18.1 风口平台及出铁场 221

18.1.3　摆动溜嘴 223

18.2　炉前主要设备 223

18.2.1 开铁口机 223

18.2.2　堵铁口泥炮 225

18.2.3　堵渣口机 226

18.3　铁水处理设备 227

18.3.1 铁水罐车 227

18.2.4 炉前吊车 227

18.3.2　铸铁机 228

18.4　炉渣处理设备 229

18.4.1 水淬渣生产 229

18.4.2　干渣生产 233

18.4.3 渣棉生产 233

18.4.4　膨渣生产 234

18.4.5　冲渣注意事项 234

复习思考题 234

参考文献 236