高炉炼铁的原料和产品

高炉使用的原料包括铁矿石(烧结矿、球团矿和 块矿)、焦炭、煤粉、鼓风和少量熔剂;产品包括铁水、高炉煤气和高炉渣。
1 原料
(1)铁矿石:烧结矿、球团矿和块矿的典型化学成分。在大型高炉炉料结构中，高碱度烧结矿一般占70% -80%酸性的球团矿和块矿占 20% ~30%。熔剂通常为石灰石，用来调节炉渣碱度。高炉渣的碱度 (ff = Ca0/Si02)在1.0-1.25之间，当碱性炉料(高碱度 烧结矿)与酸性炉料(球团矿和块矿)比例合适时，高炉中可不加或只加少量石灰石。根据 人炉综合品位，治炼U生铁需要消耗铁矿石 1.5~1. 7t。
(2)燃料:焦炭在高炉风口区域燃烧产生大量热量和煤气 (CO+ N2)。煤气中的 CO 将铁 矿石中的氧化铁还原成金铁，燃烧产生的热量将渣铁熔化成铁水和液态炉渣。焦炭在高炉内 始终呈固态，它能够将整个高炉的料柱支撑起来，保持高炉内部具有良好的透气性。煤粉从高 炉风口喷入炉内，在风口区域燃烧产生热量和还原煤气，可代替部分焦炭。但煤粉无法代替焦 炭的另一个重要作用一一支撑料柱。目前，冶炼 It 生铁大约需要消耗焦炭 250 - 350 kg,消耗煤粉150-250kg。
(3)鼓风:空气通过高炉鼓风机加压后成为高压空气(鼓风)，经过热风炉换热，将温度 提高到 1100 ~1300”1:，再从高炉风口进人炉缸，与焦炭和煤粉燃烧产生热量和煤气。鼓风带人高炉的物理热占高炉热量总收人的 20%左右。在鼓风中加人氧气可提高鼓风中的氧含量(称 为富氧鼓风)。采用富氧鼓风可提高风口燃烧温度，有利于高炉提高喷煤量和高炉利用系数。冶炼It 生铁大约需要鼓风1400~1700m3。
2 产品
(1) 铁水:铁水的主要化学成分为 Fe、C、Si、M，P、S等，温度 1450-1SSot。按照 Si 含量的不同，将高炉铁水分为炼钢生铁 (《>[Si]< 1.25%)和铸造生铁(切[Si]这 1.25%)。 铁水中C呈饱和状态，炼钢生铁中C含量在3.7% ~4.3%之间。
(2) 高炉煤气:高炉煤气主要化学成分(体积分数)为 C020%~26%、C0216%-22%、N-254% -60%，H2<3%、CH4＜0.8%。高炉煤气发热值 2900~4200J/m3，属低热值煤气。冶炼每吨生铁产生高炉煤气1800~ 2000m3 左右。
(3) 高炉渣:高炉冶炼 t 生铁产生250~ 400kg 炉渣。高炉渣主要成分为《;(Si02)35%~ 38%、t?(Ca0)38% ~ 45%、w(A1203)8%~ 15%、)(Mg0)8%~ 12%、t?(Mn0)0.3% ~ 1.0%，?;(Fe0)0.5% ~0.8%、(S)0.7%~ 1. 1%、ft = 1. 05 ~ 1.25。在这一成分范围内，高 炉渣的熔化温度最低(1300-1350~1:),在炉缸温度下具有良好的流动性。高炉渣经高压水淬 冷粒化后是生产水泥的良好原材料。