炼铁高炉（炼铁高炉尾气之谜）

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炼铁高炉属于压力容器吗？

炼铁高炉是一种压力容器。熔炉容量越大，熔炉中的压力越高。

随着高炉炼铁技术的进步，高炉操作参数有了明显的改善。目前，在正常冶炼条件下，高炉内压力为400-480千帕。

高炉炼铁是怎么炼成的？

高炉炼铁是一个复杂的过程。它的原料是铁矿石、石灰石和焦炭。高炉内的反应主要分为三部分，第一部分是制备还原剂的过程，第二部分是炼铁的主要原理，第三部分是除杂造渣的过程。但高炉冶炼的铁不纯，含有少量杂质，故称生铁。

炼铁时，将铁矿石、焦炭、石灰石等原料按一定比例分层加入高炉(炼铁高炉)，由热风炉加热的大量富氧空气体从进风口吹入高炉，使焦炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与上层的热焦炭反应还原成一氧化碳。

一氧化碳从高炉顶部加入，与下落的铁矿石发生反应。其中氧化铁逐渐还原成液态铁，俗称铁水。还原后的铁水堆积到一定程度后，从炉底排出。

炼铁时加入的石灰石起造渣作用，旨在使铁矿石中熔点较高的脉石(主要由二氧化硅组成)与石灰石反应生成浮在铁水上的硅酸钙，从而形成炉渣并与铁水分离。

中国高炉炼铁

高炉炼铁现状

中国的高炉炼铁行业几乎饱和。产量虽居世界第一，但生产成本和经济效益均差于世界水平，导致在世界市场上竞争力不足，阻碍了高炉炼铁的可持续发展。

其中先进的高炉炼铁厂与落后的高炉炼铁厂并存，中小型高炉过多，还有不符合要求的高炉炼铁厂。在生产中无法做到低成本、低消耗、低污染，忽略了市场的饱和状态，最终导致供过于求、成品低。由于这种恶劣的市场环境，我国高炉炼铁在环保和能源方面存在一些缺陷。

我国也做出了相应的应对措施:2016年，为解决过剩产能，各种政策方案陆续出台，供给侧结构性改革大力推进，导致钢价小幅反弹，但产能过剩问题并未解决，经济效益略有好转，但基本面问题依然存在。

技术指标

按照我国的行业标准，4000m3以上的高炉为大型高炉，其生产率是小型高炉的几倍，所以我国的大型高炉在高炉炼铁技术中处于主导地位。

其中大型高炉平均容积约为4568.75m3，平均利用系数约为2.085t/(m3·d)。大型高炉平均焦比和煤比分别为349.4kg/t和159.76kg/t，平均富氧率为3.36%。

由于我国矿石品位较低，为保证大型高炉的稳定，大部分原料依靠进口，其中烧结矿、球团矿和块矿的比例约为71.5%、19.7%和8.7%。我国包括中小高炉在内的燃料比是539.72kg/t，焦比和煤比分别是361.02kg/t和141.72kg/t，风温1153.96℃。

而国外先进国家的燃料比不到500 kg/t。

科学中国-铁是怎样炼成的-高炉炼铁

百度百科-高炉炼铁

炼铁高炉的工艺流程是怎样的？

以下是高炉炼铁过程:

高炉冶炼是一个连续的生产过程，整个过程是在自上而下的装料和自下而上的气体接触过程中完成的。

炉料按一定批次从炉顶装入炉内，用热风炉加热到1000-1300℃的热风从风口吹入。炉料中的焦炭在风口前燃烧，产生高温和还原性气体，加热炉内上升过程中缓慢下降的炉料，将铁矿石中的氧化物还原成金属铁。

矿石加热到一定温度后，软化、熔化、滴落，矿石中未被还原的物质形成炉渣，从而实现渣铁分离。炉渣和铁聚集在炉内，发生许多反应。最后调整成分和温度达到终点，定期排出渣和铁水。

上升的气流将能量传递给装料并降低温度。最后，高炉煤气从顶部出口管排出，进入除尘系统。

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