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目录1

绪论1

1　高炉炼铁简述3

1.1　钢铁联合企业中的炼铁生产3

1.2　高炉炼铁生产工艺流程4

1.3　炼铁原料及评价5

1.2.6　喷吹燃料系统5

1.2.5　渣铁处理系统5

1.2.4　煤气净化系统5

1.2.3　送风系统5

1.2.2　上料系统5

1.2.1　高炉本体5

1.3.1　铁矿石的分类6

1.3.2　对铁矿石的评价6

1.3.3　国内外铁矿石分布及成分8

1.3.4　矿石入炉前的准备处理11

1.4　熔剂11

1.6　其他含铁代用品12

1.5　锰矿12

1.7　高炉燃料13

1.7.1 焦炭13

1.7.2 气体燃料17

1.8　高炉冶炼产品18

1.8.1 生铁18

1.8.2　铁合金19

1.8.3　高炉煤气20

1.8.4　炉渣20

1.9.2　入炉焦比、综合焦比及综合折算焦比21

1.9.3　煤比21

1.9　高炉冶炼的主要技术经济指标21

1.9.1 高炉有效容积利用系数21

1.9.4　燃料比22

1.9.5　生铁合格率22

1.9.6　燃料喷吹作业指标及各种因素对焦比的影响22

1.9.12 炉龄23

1.9.11 生铁成本23

1.9.10　休风率23

1.9.9　焦炭负荷23

1.9.7　冶炼强度与综合冶炼强度23

1.9.8　燃烧强度23

1.9.13　吨铁工序能耗24

复习思考题24

2　还原过程与生铁形成25

2.1　高炉内基本现象和基本规律25

2.1.1 炉料在高炉内的物理状态25

2.1.2　软熔带及其对高炉行程的影响26

2.2.2　挥发物的挥发28

2.2　炉料中的蒸发、挥发及分解28

2.2.1　水分的蒸发与水化物的分解28

2.2.3　碱金属的挥发与危害29

2.2.4　碳酸盐的分解32

2.3　铁氧化物还原的热力学33

2.3.1　还原反应的基本理论33

2.3.2　铁氧化物的还原37

2.3.3 用CO、H2和C固还原铁氧化物37

2.4.1　直接还原度的概念44

2.4　直接还原与间接还原的比较44

2.4.2　直接还原与间接还原对焦比的影响46

2.5　铁的复杂化合物与非铁元素的还原49

2.5.1　铁的复杂化合物的还原49

2.5.2　非铁元素的还原51

2.6　还原反应动力学58

2.6.1 还原反应的机理59

2.6.2　影响矿石还原反应速度的因素61

2.7　生铁的形成与渗碳过程63

复习思考题65

3　高炉炉渣与脱硫66

3.1　高炉造渣过程66

3.1.1 高炉炉渣的成分和作用66

3.1.2　高炉炉内的造渣过程67

3.2　高炉炉渣的性质及其影响因素70

3.2.1　炉渣的熔化性70

3.2.2　炉渣的黏度73

3.2.4　炉渣表面张力77

3.2.3　炉渣的稳定性77

3.2.5　高炉渣的其他成分及其性能的影响78

3.3　炉渣结构及矿物组成80

3.3.1　熔融炉渣的结构80

3.3.2　炉渣的矿物组成82

3.4　高炉内的脱硫84

3.4.1 硫在高炉中的变化84

3.4.2　炉渣的脱硫能力87

3.5.2　炉外脱硫剂和脱硫方法92

3.5.1 炉外脱硫的目的92

3.5　生铁的炉外脱硫92

复习思考题98

4　燃料燃烧及煤气在高炉内的变化99

4.1　炉缸内燃料的燃烧99

4.1.1 高炉炉缸内的燃烧反应99

4.1.2 炉缸煤气成分和数量计算101

4.2　理论燃烧温度与炉缸内的温度分布104

4.2.1　理论燃烧温度104

4.2.2 炉缸煤气温度的分布106

4.2.3　燃烧带的大小及对高炉冶炼的影响108

4.2.4　影响燃烧带大小的因素108

4.3　鼓风动能与下部调剂110

4.3.1 鼓风动能的影响因素110

4.3.2　高炉的下部调剂111

4.4　煤气上升过程中的变化113

4.4.1　煤气上升过程中体积和成分的变化113

4.4.3 煤气温度在炉内的变化115

4.4.2　煤气上升过程中压力的变化115

4.5　高炉内的热交换116

4.5.1　热交换基本规律116

4.5.2　高炉上部热交换117

4.5.3　高炉下部热交换118

复习思考题119

5　炉料与煤气运动及其分布120

5.1　炉料的下降与力学分析120

5.1.1 炉料下降的空间条件120

5.1.2　炉料下降的充分条件120

5.1.3 影响Q有效和△P的因素121

5.2　有液态渣铁区域的煤气运动129

5.2.1 渣铁液体在滴落时液泛现象129

5.2.2 通过软熔带的煤气流动130

5.3　炉料运动与冶炼周期132

5.3.1 高炉炉料的下降132

5.3.2　炉料下降的速度（平均）133

5.3.3 高炉不同部位的下料速度134

5.3.4　炉缸内的渣铁运动135

5.3.5 冶炼周期136

5.3.6　非正常情况下炉料运动137

5.4　高炉内煤气分布139

5.4.1　煤气流分布的基本规律139

5.4.2 高炉内煤气流分布检测140

5.4.3　合理煤气流分布142

5.5　高炉的上部调剂145

5.5.1 炉料的性质对布料的影响145

5.5.2　装料制度对炉喉布料的影响146

5.5.3　炉型及其他因素对布料的影响152

复习思考题154

6　高炉能量利用与工艺计算155

6.1　高炉能量利用指标及分析方法155

6.1.1 能量利用指标155

6.1.2　铁的直接还原度rd的计算156

6.1.3　能量利用分析方法157

6.2　炼铁工艺计算157

6.2.1 配料计算158

6.2.2　物料平衡162

6.2.3　高炉热平衡166

6.2.4　第二热平衡169

6.3　高炉现场操作工艺计算171

6.3.1 高炉现场操作常用的一些工艺计算171

6.3.2　现场配料计算177

6.3.3　现场变料计算180

6.3.4　高炉操作综合计算实例184

复习思考题186

7.1　高炉强化冶炼的基本内容187

7.1.1 提高高炉生产率的途径187

7　高炉强化冶炼187

7.1.2　冶炼强度提高的标志188

7.2　精料192

7.2.1　提高矿石品位192

7.2.2　提高熟料使用率192

7.2.3　稳定原燃料的化学成分193

7.2.4　加强原料的整粒工作194

7.2.6　合理的炉料结构195

7.2.5 改善炉料的高温冶金性能195

7.2.7 改进焦炭质量196

7.3　高压操作197

7.3.1　高压操作高炉的工艺流程197

7.3.2　高压操作对高炉冶炼的影响198

7.3.3　高压高炉的操作特点200

7.4　高风温201

7.4.1 提高风温对高炉冶炼的作用201

7.4.2 高风温与降低焦比的关系202

7.4.3 高风温与喷吹燃料的关系203

7.4.5 高炉接受高风温的条件204

7.4.4 高风温与炉况顺行的关系204

7.5　喷吹燃料205

7.5.1 喷吹燃料的作用206

7.5.2 喷吹高炉的操作特点208

7.5.3 喷吹量与置换比209

7.5.4　裂化喷吹210

7.5.5　高炉喷吹煤粉的工艺流程211

7.6.1 富氧鼓风215

7.6　富氧与综合鼓风215

7.6.2　综合鼓风218

7.6.3　加湿与脱湿鼓风219

7.7　其他强化措施221

7.7.1　低硅生铁冶炼221

7.7.2　延长高炉寿命222

复习思考题223

8.1　高炉操作的基本制度225

8.1.1　炉缸热制度225

8　高炉炉内操作225

8.1.2　造渣制度226

8.1.3　送风制度228

8.1.4　装料制度232

8.1.5　高炉冷却制度234

8.2　高炉炉况的直接判断235

8.2.1　看风口235

8.2.2　看出渣236

8.3　高炉炉况的间接判断237

8.2.3　看出铁237

8.2.4　看料速和料尺的运动状态237

8.3.1 利用CO2曲线判断高炉炉况238

8.3.2 利用热风压力、煤气压力、压差判断炉况238

8.3.3 利用冷风流量计判断炉况239

8.3.4　利用炉顶、炉喉、炉身温度判断炉况239

8.3.5 利用炉身压力判断高炉顺行情况239

8.3.6　高炉炉况的综合判断239

8.4.1 正常炉况与失常炉况240

8.4　高炉失常炉况的处理240

8.4.2 炉况初步失常阶段的特征241

8.5　高炉严重失常炉况的预防与处理246

8.5.1　崩料和连续崩料246

8.5.2 悬料247

8.5.3 炉缸大凉与炉缸冻结248

8.5.4　高炉结瘤249

复习思考题252

9.1.1 炉前操作的任务253

9.1.2　炉前操作的指标253

9.1　炉前操作指标253

9　高炉炉前操作253

9.2　出铁操作254

9.2.1 出铁口的构造254

9.2.2　铁口工作条件255

9.2.3　铁口维护256

9.2.4 出铁操作257

9.2.5　撇渣器的构造与维护260

9.3　放渣操作262

9.3.1　渣口结构262

9.3.2　放渣操作263

9.3.4　放渣事故及处理264

9.3.3　渣口维护264

9.4　开、停、封炉和复风的炉前操作266

9.4.1　开炉炉前操作266

9.4.2　封炉及复风的炉前操作268

9.4.3 中修、大修停炉炉前操作269

9.4.4　炉前事故处理270

复习思考题271

10.1.1　设备验收及试车272

10　高炉特殊操作272

10.1　高炉开炉272

10.1.2　烘炉273

10.1.3　开炉前的准备工作276

10.2　开炉配料计算277

10.2.1 开炉焦比的选择277

10.2.2　开炉造渣制度的选择278

10.2.3　开炉配料计算278

10.3.1 开炉装料282

10.3　开炉操作282

10.3.2 开炉点火283

10.3.3　开炉送风制度284

10.4　高炉停炉285

10.4.1　停炉要求285

10.4.2　停炉方法285

10.4.3　停炉前准备工作285

10.4.4　休风后的送风286

10.4.5 空料线操作287

10.4.6　出残铁操作288

10.5　高炉封炉290

10.5.1　封炉前的准备工作290

10.5.2　封炉料的确定290

10.5.3 封炉操作291

10.5.4　高炉封炉后的送风操作292

10.6　休风、送风及事故处理293

10.6.1 短期休风与送风293

10.6.2　长期休风294

10.6.3　高炉事故及处理296

复习思考题297

11.1　提高热风温度的途径298

11.1.1　提高热风炉炉顶温度298

11　热风炉操作298

11.1.2　提高烟道废气温度303

11.2　热风炉的操作经验304

11.2.1 快速烧炉法304

11.2.2　交叉并联送风305

11.3　热风炉的操作制度307

11.3.1 炉顶温度与烟道废气温度的确定307

11.3.2　热风炉的烧炉操作307

11.4　热风炉换炉、休风及事故处理310

11.4.1 热风炉的操作程序310

11.4.2　热风炉的休风与送风操作311

11.4.3　热风炉常见操作事故及处理312

复习思考题312

12.1.1　含氟矿石特性313

12.1.2　含氟炉渣313

12.1　含氟矿石的冶炼313

12　特殊矿石冶炼313

12.1.3　含氟矿石的冶炼特点314

12.1.4　含氟矿冶炼的突出问题315

12.2　钒钛磁铁矿石的高炉冶炼315

12.2.1 钒钛磁铁矿的矿物组成及还原315

12.2.2　含TiO2炉渣特性316

12.2.3　钒钛磁铁矿冶炼特点317

12.2.4　冶炼钒钛矿的一些特殊问题318

复习思考题320

13　非高炉炼铁321

13.1 直接还原法322

13.1.1 直接还原的技术经济指标322

13.1.2　直接还原法简介323

13.2　熔融还原法328

13.2.1 一步熔融还原法328

13.2.2　二步熔融还原法330

13.3　钢铁生产前沿技术展望332

复习思考题335

参考文献336