高炉炼铁工艺流程主要包括以下几个步骤:
原料准备
含铁原料:如烧结矿、球团矿或铁矿等。
燃料:主要是焦炭,有时也会使用煤粉、重油、天然气等辅助燃料。
辅助原料:如石灰石、白云石、锰矿等用于造渣和脱硫。
装料
将上述原料按一定比例从炉顶装入高炉。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构,以利于还原和熔化过程。
加热与还原
从高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风(约1000~1300摄氏度),同时喷入油、煤或天然气等辅助燃料。
在高温下,焦炭中的碳与鼓入空气中的氧燃烧生成一氧化碳和氢气,这些还原剂与铁矿石中的氧发生反应,将铁从氧化态还原为金属态。
熔化与造渣
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。
炉渣在炉内聚集,定期从渣口排出,而铁水则从铁口放出。
煤气产生与利用
高炉内产生的煤气从炉顶导出,经过除尘处理后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。
现代化高炉还可以利用炉顶的高压,将部分煤气用于发电。
副产品处理
炉渣:主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成,自渣口排出后,经水淬处理后全部作为水泥生产原料。
高炉煤气:作为工业用煤气,用于其他工业加热和发电。
高炉炼铁工艺流程是一个连续的过程,从装料到出铁、出渣和煤气产生,每一步都紧密相连,确保了高效、连续的生铁生产。同时,高炉炼铁过程中产生的副产品也被有效利用,减少了资源浪费。