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1、1/9/2023,现代钢铁冶金工程（I）炼铁现状及相关技术发展,北 京 科 技 大 学高 斌 E-mail：Mobile：13651237387,1/9/2023,钢铁生产流程简图,1/9/2023,一、炼铁现状及发展方向,1/9/2023,三种钢铁工艺流程及现状,2010年世界生铁产量统计(千吨),2010年我国生铁产量分月度统计表,1/9/2023,高炉炼铁工艺的优势与弱点,优势：1、高效率；2、低消耗；3、高质量：4、工艺成熟完善；弱点：1、含铁料需造块；2、需要焦炭。,现阶段高炉炼铁技术发展方向,1、低消耗低排放为基础的技术开发；2、炼铁经济效益最大化的技术开发；3、全企业经济及社会效
2、益最优化的技术开发。,研究和开发,科学和技术的应用研究，以及原型机和工艺方法的设计和开发。基础研究：为科学进步的初步探索性研究，无明确商业目的；1、纯研究：出于好奇心；寻求与应用无关的事实或知识；2、基础理论研究：寻求新知识，与特定应用无关；但感觉该知识迟早会被企业应用；应用研究：为发现或探索新知识，有与工艺相关的商业目的；1、探索可解决特定问题的新知识；2、用已有知识解决现实问题；开发研究：把研究发现的新知识应用于产品或工艺上；1、将应用研究成果用于特点问题，初始实验模型或工艺；2、中期试验厂进行试验或制定产品规格或相应工艺参数。,新工艺新技术开发研究一般程序,1、选题与构思：非常规较偏，易
3、发挥自身特长，有进一步发展前途；2、研究与试验：技术性与科研性较强，与研究经费相匹配；3、设计试验：选择合理的小型、中型试验，并选择合理的大型试验场地；4、大型现场试验：相关参数与目标的明确，与现场的很好合作，结果的总结；5、试验结果推广：推广目标的合理选择与分析，结果的总结及与原参数比较。,新技术开发方式,1、独立研究开发：立足基础知识；首次开发，代表高水平；难度及风险较大，时间也较长；2、技术引进：借助已有的技术；进行适应性改进；常用方法，易于成功；3、引进与创新结合：引进技术；在此基础上进一步创新；形成新技术；三种方式关系：（1）对应于基础或关键技术；（2）可以加速企业进步，风险较小；（
4、3）在可能条件下应采用的方式。,1/9/2023,二、高炉喷吹,高炉喷吹燃料,主要目的：喷吹燃料种类：喷吹燃料一般效果：,1/9/2023,高 炉 喷 煤 意 义 及 现 状,以煤代焦 高炉操作调剂手段 为相关技术的应用创造条件 节省投资 环境友好,1/9/2023,高炉喷吹用无烟煤部分技术条件,1/9/2023,高炉喷吹用烟煤部分技术条件,1/9/2023,高炉喷吹合理用煤选择,喷吹煤种：对喷吹用煤要求：1）灰分低；2）含硫低；3）煤可磨性适宜；4）燃烧性、反应性、着火温度符合要求；5）发热值高；6）易于输送。,1/9/2023,煤的燃烧性,影响煤在风口前燃烧率的因素：内在因素：煤质、组分、
5、粒径、显微结构等；外在因素：风温、富氧、喷吹量，喷吹混合方式等；起主导作用组分：可燃基挥发分，灰分；可燃基挥发分高，灰分低均有利于提高煤粉在风口前燃烧率。,1/9/2023,喷吹煤粉在风口前燃烧与气化特点,焦炭与煤粉在风口前燃烧区别：,煤粉在风口前燃烧特点：1)燃烧空间有限，时间极短；2)高加热速率，高温环境中燃烧；3)特理化学过程交织，复杂；4)大喷煤时，风口前不可能完全燃烧。,1/9/2023,合理提高煤粉喷吹量措施,精料；选配煤；操作；新技术及新装备,1/9/2023,喷煤添加剂的使用分析,机理：改善煤粉燃烧及改善煤粉炉内利用的几个方面：2）添加剂种类：根据对高炉喷煤过程分析确定；3）使
6、用添加剂原则：建立在对高炉冶炼过程有利无害的基础上，综合考虑冶炼其它参数。,1/9/2023,烟煤无烟煤合理配比理论分析,烟煤：易于在炉内燃烧、气化，单位喷煤量生成煤气量比较大，炉缸发热量比较小；2）无烟煤：炉缸发热量较大，生成煤气量较小，但在炉内燃烧、气化条件较差；3）合理的配比：应考虑喷吹高炉的风温、富氧及利用系数等因素。,1/9/2023,三、非高炉炼铁技术,1/9/2023,直接还原工艺分类,1/9/2023,Midrex法DRI生产工艺流程,1/9/2023,迥转窑法炼铁工艺,1/9/2023,SL/RN流程,1/9/2023,神户制钢的第三代炼铁工艺流程（ITmk3）,(IRONM
7、AKING TECHNOLOGY MARK THREE),1/9/2023,熔 融 还 原 工 艺 流 程 分 类,1/9/2023,COREX工艺流程,1/9/2023,C-3000主要设计技术指标,1/9/2023,C-3000熔融气化炉布料,气化炉布料系统改进(1)海绵铁布料上采用了角度可调挡料板控制海绵铁的分布；(2)煤布料系统增加Gimbal型环形旋转动态布料器，可以根据工艺的需要对煤的布料模式及范围进行有效的控制(右图)，使煤尽量均匀分布在半焦床表面广大区域。,1/9/2023,南非萨尔达纳钢铁公司流程,1/9/2023,位于澳大利亚Kwinana的HIsmelt工艺叙述,1/9/2023,FINEX 工艺流程,热压块,现阶段非高炉炼铁技术发展方向,1、降低对焦煤资源依赖；2、提高对含铁原料适应性；3、进一步节能减排；4、现有工艺流程优化。,1/9/2023,思 考 题,1、目前炼铁工艺有哪几种？2、简述焦炭性质对高炉冶炼的重要性？3、如何评价（或控制）铁水质量？4、结合本公司炼铁条件，简述如何控制炼铁成本？5、评述本公司实现非高炉炼铁的可能性？6、结合本职工作，给出实现节能减排途径？,1/9/2023,预祝大家学业顺利!,
