導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高爐煉鐵，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：非高爐煉鐵 直接還原 熔融還原 非焦煤

一、引言

目前，生鐵主要來源于高爐冶煉產(chǎn)品，高爐煉鐵技術(shù)成熟，具有工藝簡單，產(chǎn)量高，生產(chǎn)效率大等優(yōu)點。但其必須依賴焦煤，而且其流程長，污染大，設(shè)備復(fù)雜。因此，世界各國學(xué)者逐漸著手研究和改進非高爐煉鐵技術(shù)。

二、非高爐煉鐵工藝

非高爐煉鐵是指以鐵礦石為原料并使用高爐以外的冶煉技術(shù)生產(chǎn)鐵產(chǎn)品的方法。在當(dāng)今焦煤資源缺乏，非焦煤資源豐富的情況下，非高爐煉鐵以非焦煤為能源，不但環(huán)保，而且省去了燒結(jié)、球團等工序，縮短了流程。因此非高爐煉鐵一直被認為是一種環(huán)保節(jié)能、投資小、生產(chǎn)成本低的生產(chǎn)工藝。非高爐煉鐵可分為直接還原煉鐵工藝和熔融還原煉鐵工藝兩種。

1.直接還原煉鐵工藝

直接還原煉鐵工藝是一種以天然氣、煤氣、非焦煤粉為能源和還原劑，在鐵礦石軟化溫度下，將鐵礦石中鐵氧化物還原成鐵的生產(chǎn)工藝。據(jù)統(tǒng)計直接還原冶煉工藝多達40余種，大部分已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)[1]。目前，直接還原煉鐵工藝主要有氣基直接還原、煤基直接還原兩大類。

1.1氣基直接還原

氣基直接還原是指用CO或H2等還原氣體作還原劑還原鐵礦石的煉鐵方法。具有生產(chǎn)效率高、容積利用率高、熱效率高、能耗低、操作容易等優(yōu)點，是DRI（directly reduced iron）生產(chǎn)最主要的方法，約占DRI總產(chǎn)量的90%以上[2]。氣基直接還原代表工藝有HYL反應(yīng)罐法、Midrex-豎爐法、流化床法等[3]。

HYL反應(yīng)罐法是由墨西哥希爾薩（HojalataYLamina，HYLSA）公司于20世紀50年代初開發(fā)的，其工業(yè)化標志著現(xiàn)代化直接還原的開始。HYL反應(yīng)罐法具有作業(yè)穩(wěn)定，設(shè)備可靠等優(yōu)點，但其作業(yè)不連續(xù)，還原氣利用差，能耗高及產(chǎn)品質(zhì)量不均勻。隨后HYLSA公司將反應(yīng)罐組整合成了一座豎爐，實現(xiàn)了工藝的連續(xù)化，同時明顯提高了生產(chǎn)熱效率和生產(chǎn)率。經(jīng)改進的HYL法即是HYL-III法。

Midrex-豎爐法與HYL-III法相似，也是采用的是連續(xù)性豎爐作業(yè)方式，具有污染較小，能耗低等優(yōu)點。Midrex-豎爐法是氣基DRI生產(chǎn)技術(shù)的主導(dǎo)工藝，也是最大的直接還原流程，全球約70%的DRI產(chǎn)量是利用Midrex-豎爐生產(chǎn)工藝。為提高對燃料的適應(yīng)性，Midrex公司把Corex與Midrex工藝聯(lián)合使用，開發(fā)了煤制氣-豎爐法，年產(chǎn)量超過了180萬噸，目前在印度有一座在正常運行。

流化床法采用鐵礦粉，省去了造塊過程，加快了反應(yīng)速率，降低了成本，提高了生產(chǎn)率。流化床流程法發(fā)展了近70年，曾開發(fā)過H-IRON，NU-IRON和HIB、NOVALFER及FIOR法[4]131-135，但由于無法解決工藝復(fù)雜，投資大，原料要求高，粉料易粘結(jié)，能耗高等問題均退出了歷史舞臺。目前全球還在生產(chǎn)的流化床流程只有FINMET法，共有4套FINMET裝置在運行，總產(chǎn)能220萬t/a，是繼MIDREX、ENERGIRON和SL-RN法之后的第四大直接還原流程法。

1.2煤基直接還原工藝

煤基直接還原是指以煤為主要能源，在高溫下將鐵礦石還原成金屬鐵的工藝。由于80%的氣基直接還原工藝必須依賴于天然氣，因此在天然氣資源有限，煤資源豐富的國家和地區(qū)，以煤作為還原劑發(fā)展還原鐵技術(shù)已成為近期及將來發(fā)展的趨勢。煤基直接還原代表工藝有回轉(zhuǎn)窯法、轉(zhuǎn)底爐法、隧道窯法等。

回轉(zhuǎn)窯法產(chǎn)鐵量占全世界的煤基直接還原法總產(chǎn)量的95%以上。2010年，全球由煤基回轉(zhuǎn)窯法生產(chǎn)的DRI約為1812萬噸，占DRI總產(chǎn)量的25.70%。回轉(zhuǎn)窯法包括SL-RN法、CODIR法、DRC法、TDR法、ACCAR法[4]135-141，其中SL-RN法是生產(chǎn)能力和產(chǎn)量最大的煤基直接還原工藝，產(chǎn)量占總回轉(zhuǎn)窯法的60%以上?；剞D(zhuǎn)窯技術(shù)成熟，以非焦煤為能源，并可以直接使用煤炭，非常適合非焦煤豐富，天然氣缺乏的地區(qū)發(fā)展。不過還存在生產(chǎn)率低，能耗高等亟待解決的技術(shù)問題。

與回轉(zhuǎn)窯法相比，轉(zhuǎn)底爐法規(guī)模就要小的多。但該法具有反應(yīng)速度快、流程簡單、投資低、原料適應(yīng)性廣的優(yōu)點，特別在處理冶金廢棄物以及保護環(huán)境等方面顯示出很大的優(yōu)越性和潛力。最早的轉(zhuǎn)底爐工藝是INMETCO和Fastmet工藝，主要用于含鐵廢棄物的冶煉，當(dāng)時獲得了很好的經(jīng)濟效益，但產(chǎn)出的鐵含有脈石和灰分，導(dǎo)致在煉鋼過程中渣量增加，減少鋼產(chǎn)量。隨后，美國Midrex公司開發(fā)了Fastmelt工藝，實現(xiàn)了渣鐵分離，明顯提高了海綿鐵的質(zhì)量。20世紀90年代日美聯(lián)合又開發(fā)了Itmk3工藝，解決了轉(zhuǎn)底爐對原料品位的苛求，被命名為“第三代煉鐵法”。

隧道窯法也是一種重要的煤基直接還原法。與轉(zhuǎn)底爐法相比，具有設(shè)備簡單，操作容易，產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點，但由于產(chǎn)能小、熱損失大、能耗高、勞動生產(chǎn)率低等技術(shù)經(jīng)濟原因，國外已不再用它生產(chǎn)煉鋼用DRI，而是用于粉末冶金還原鐵粉生產(chǎn)的一次還原工序。

2.熔融還原煉鐵工藝

熔融還原工藝以煤、粉礦進行冶煉，無需煉焦、燒結(jié)、球團等工序，使煉鐵流程簡化，是煉鐵技術(shù)的重要發(fā)展方向。根據(jù)含鐵原料預(yù)還原的程度不同，熔融還原煉鐵工藝可分為一步法和二步法兩類。

2.1一步法

熔融還原法的研究開發(fā)工作開始于20世紀20年代，當(dāng)時，該流程大多是在一個反應(yīng)器中一步完成全部熔煉過程，所以稱之為“一步法”。一步法有Dored法、Retored法、CIP法等[5]，但由于這些方法存在著爐渣FeO含量過高、能耗大等技術(shù)問題均被淘汰。

2.2二步法

為了解決一步法出現(xiàn)對爐襯的強腐蝕及能量回收率低等難題，70年代國外開發(fā)出了“二步法”熔融還原技術(shù)，所謂二步法就是將還原過程分解為固體狀態(tài)的預(yù)還原和熔融狀態(tài)的終還原兩個階段，并分別在兩個反應(yīng)器中進行[6]。二步法是一種新式的熔融還原流程，其綜合了高爐煉鐵、直接還原和煉鋼技術(shù)的精華，能有效地利用熔融氧化鐵碳熱還原產(chǎn)生大量焦爐煤氣及反應(yīng)熱，減少了能量的損耗，同時采用煤作為能源，擺脫了昂貴的焦煤的束縛，大大降低了成本。

目前二步法主要以COREX[7]為代表。COREX法不使用焦煤，成本低，實現(xiàn)了能源的綜合循環(huán)利用，該技術(shù)具有流程短、污染低等優(yōu)點，是世界鋼鐵工業(yè)的前沿高新技術(shù)，是對傳統(tǒng)高爐煉鐵技術(shù)的一次革命。不過COREX過程有兩個問題亟待解決：即如何最大限度地利用高濃度CO+H2的尾氣和如何徹底擺脫焦煤的依賴。此外COREX產(chǎn)鐵規(guī)模相對小，設(shè)備運行復(fù)雜。但在目前的環(huán)保壓力和國際上焦煤資源稀缺的情況下，COREX法具有很大的前途。此外還有FASTMELT、REDSMELT、FINMET等新技術(shù)[8]也已形成了生產(chǎn)能力。

三、非高爐煉鐵技術(shù)的前景

當(dāng)前，鋼鐵行業(yè)發(fā)展迅速，同時也正面臨著嚴峻的形勢：高爐原燃料質(zhì)量劣化，技術(shù)經(jīng)濟指標下滑，生產(chǎn)利潤下降，焦煤價格飆升。作為鐵冶煉主體工藝流程的高爐不僅依賴焦煤而且對環(huán)境污染嚴重，因此經(jīng)濟環(huán)保的非高爐煉鐵將成為鋼鐵工業(yè)發(fā)展的重要方向。

DRI不僅是廢鋼的替代品，也是煉制優(yōu)鋼和特鋼的高級爐料。如今廢鋼的短缺及其質(zhì)量的下降，很大程度上促使了DRI生產(chǎn)的發(fā)展。2011年世界DRI產(chǎn)量高達7332萬噸，同比增長4.2%，作為生產(chǎn)DRI的非高爐工藝將具有很大的前途。

非高爐煉鐵工藝具有以非焦煤為能源，對原料和燃料適應(yīng)性強；工藝過程可控性好，能耗低，污染小，可減輕鋼鐵工業(yè)的環(huán)境和資源壓力等一系列優(yōu)點，非高爐煉鐵技術(shù)必會引起世界范圍的重視。目前非高爐煉鐵技術(shù)還處于起步階段，具有廣闊的發(fā)展空間，幾年后非高爐工藝必將會陸續(xù)的實現(xiàn)工業(yè)化。

四、結(jié)論

高爐煉鐵依然是現(xiàn)代鐵冶煉的主導(dǎo)流程，其產(chǎn)量大，產(chǎn)品質(zhì)量高，是全球主要生鐵的主要來源。所以，加強完善高爐煉鐵技術(shù)，是改善鋼鐵工業(yè)能源結(jié)構(gòu)、緩解我國主焦煤資源短缺矛盾的重要手段。

非高爐煉鐵是鋼鐵工業(yè)擺脫對焦煤能源的依賴和發(fā)展短流程鋼鐵生產(chǎn)的重要途徑，是實現(xiàn)復(fù)合礦、難選礦綜合開發(fā)利用的有效方法。發(fā)展非高爐煉鐵工藝是鋼鐵工業(yè)的重要前沿技術(shù)和發(fā)展方向，也是調(diào)整鋼鐵工業(yè)及鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展，保護環(huán)境的重要環(huán)節(jié)之一。

盡管非高爐煉鐵工藝目前其技術(shù)還不夠成熟，無法與傳統(tǒng)的高爐煉鐵工藝相抗衡，但隨著其工藝的逐步發(fā)展與完善，必將對整個鋼鐵行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。

參考文獻

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【關(guān)鍵詞】高爐煉鐵；配料；球團礦；燒結(jié)礦

一、高爐爐料的合理配置

燒結(jié)礦、球團礦和天然富礦是高爐的基本爐料，合理的爐料搭配即充分有效的利用全球鐵礦資源，從而使得高爐冶煉技術(shù)得到優(yōu)化，最終達到節(jié)約資源，降低成本的效果。優(yōu)化高爐的爐料結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)高爐強化冶煉的根本保證。合理的爐料結(jié)構(gòu)可以提高爐料的還原性，使得高爐冶金性能的各項指標如軟熔滴落、還原后粉化和膨脹性等得以改善。優(yōu)化高爐的爐料結(jié)構(gòu)是有效降低鋼鐵生產(chǎn)成本的有效途徑?，F(xiàn)階段，我國高爐的爐料結(jié)構(gòu)主要有三種結(jié)構(gòu)形式：高堿度燒結(jié)礦配加部分酸性球團礦、高堿度燒結(jié)礦配加部分塊礦和酸性球團礦、酸性球團礦配加少部分高堿度燒結(jié)礦。除了依靠改進天然富礦、燒結(jié)礦和球團礦之間的成分配搭以達到優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)的目的外，作為爐料中重要組成部分的燒結(jié)礦、球團礦，其自身的配料優(yōu)化也是改善高爐爐料結(jié)構(gòu)、提高高爐經(jīng)濟效益的有效方法和途徑。

二、高爐燒結(jié)礦的配料

（1）燒結(jié)礦配料中溶劑的堿度要大于1.8，若其堿度低于1.8則會阻礙鐵酸鈣系形成固結(jié)相，從而影響到燒結(jié)礦的質(zhì)量。（2）燒結(jié)礦需要較高的鐵品位，TFe大于/等于60%，Sio2小于4.5%。這樣可以幫助高爐煉鐵實現(xiàn)高噴煤、低渣比和低焦比的目的，提高經(jīng)濟效益。（3）燒結(jié)礦應(yīng)保持較低的FeO含量小于5%，若FeO含量過高則會降低燒結(jié)礦的還原性，降低高爐冶煉過程中的煤氣的利用率，使得焦炭的能耗增加。由于我國在冶煉燒結(jié)礦時其燃料的粒度不夠細致、成分比重過多，且磁鐵精礦也被大量的用于冶煉之中，因而在我國現(xiàn)階段不少鋼鐵企業(yè)在生成燒結(jié)礦時以高FeO含量來增強燒結(jié)礦的強度，這種燒結(jié)礦不僅還原性差，而且其抗磨性和抗壓性都會很差，致使燒結(jié)礦的質(zhì)量不穩(wěn)定。合理的燒結(jié)礦混勻礦配料中要注重對礦粉種類的選擇，應(yīng)當(dāng)盡量選用巴西的鐵礦鐵礦粉，其不僅鐵品位高而且擁有較高的燒結(jié)性能。雖然與澳大利亞相比，巴西礦石的運費較高，但巴西粉與澳粉相比其結(jié)構(gòu)要致密很多，而在燒結(jié)混合料中，致密型礦石與燒結(jié)礦的還原性呈正比例的關(guān)系，巴西礦粉是我國提高燒結(jié)礦品位的首選鐵礦。同時，燒結(jié)原料中應(yīng)當(dāng)采用國產(chǎn)精礦搭配進口礦粉，達到平衡Al2O3和控制高爐爐渣中Al2O3和SiO2水平的作用。但由于國內(nèi)精礦的鐵品位平均在62%左右，鋼鐵企業(yè)應(yīng)特別注重選礦廠選礦的品位。依據(jù)我國現(xiàn)有的高爐工藝水平，燒結(jié)礦的理想水平應(yīng)當(dāng)滿足含SiO2大于等于4%；爐渣重量在300千克左右，所含Al2O3小于16%。

三、球團礦的配料

（1）選用的鐵精礦應(yīng)具有低Sio2含量和高鐵品位，其中

Sio2小于3.5%，TFe大于/等于65%。這樣配比的球團礦有利于減少高爐冶煉的爐渣量。（2）球團礦中添加適量的鎂，這樣不僅可以增強高爐爐渣的流動性而且還可以解除高爐冶煉過程中的低溫還原粉化和膨脹狀況。當(dāng)前我國球團礦在產(chǎn)量和質(zhì)量上都有待提升，高爐冶煉所用的球團礦以進口為主，如若可以利用國內(nèi)生產(chǎn)的鐵精礦冶煉球團礦則可以極有效的優(yōu)化我國的高爐爐料結(jié)構(gòu)，從而達到節(jié)約生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益的目的。球團礦的配料應(yīng)當(dāng)以國產(chǎn)高品位的精礦粉為首選，激勵選礦工廠引用先進的選礦方法以改善精礦品位，在礦山完成球團礦的生產(chǎn)。如此一來不僅可以提高礦山的經(jīng)濟效益還可以最大限度的節(jié)約生產(chǎn)資源，減少環(huán)境污染。目前我國球團礦配料依舊主要進口于巴西，其南部為片狀結(jié)構(gòu)的鏡鐵礦，w（TFe）為98.0%；其北部為赤鐵礦，w（TFe）為66.80%。據(jù)大量實踐證明，國產(chǎn)磁精礦搭配巴西進口精礦在較高焙燒溫度的條件下進行球團礦的生產(chǎn)可以有效的提高球團礦的含鐵品位。

四、總結(jié)

要實現(xiàn)高爐煉鐵的合理配礦，必然要以高質(zhì)量的爐料為基礎(chǔ)。由于高爐爐料多呈散狀物料形態(tài)，且其冶煉過程又是一個不間斷的過程，因而原料的冶金性能特別是其質(zhì)量的穩(wěn)定性和均勻性是保障鋼鐵品質(zhì)的重要前提。為了實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)鐵礦的產(chǎn)生，降低生產(chǎn)成本，提高冶煉指標，除了優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)、優(yōu)化爐料配料以外，還應(yīng)實現(xiàn)高爐設(shè)備大型化和電子化。各企業(yè)應(yīng)當(dāng)依據(jù)其自身的高爐生產(chǎn)工藝和原料條件推進爐料結(jié)構(gòu)和爐料配料構(gòu)成，以實現(xiàn)使得企業(yè)整體效益最大化。

參 考 文 獻

[1]李杰，王杏娟，劉然，呂慶，張金福.石鋼馬來西亞粉燒結(jié)性能[J].河北理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.2011（1）

[2]李杰，呂慶.石鋼燒結(jié)配加馬來西亞粉燒結(jié)性能的研究[J].河北冶金.2011（5）

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關(guān)鍵詞：擺動流嘴； 高爐煉鐵；應(yīng)用

中圖分類號：TF53 文獻標識碼：A

高爐爐前設(shè)備能否持續(xù)、高效、安全工作直接影響到煉鐵的生產(chǎn)效率與鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。擺動流嘴是煉鐵大中型高爐出鐵場的專用設(shè)備，一般安裝在出鐵場下面，其作用是把經(jīng)鐵水溝流出的鐵水注入出鐵場平臺下的任意一個鐵水罐中。因擺動流嘴故障不能準確及時地把鐵水注入出鐵場平臺下的鐵水罐中，將造成跑鐵水、燒鐵水罐、燒鐵軌等事故，迫使高爐出鐵人員全壓堵鐵口，危險因素很大，因此保證擺動流嘴設(shè)備的正常使用成為高爐安全穩(wěn)定運行的重要條件。

1 擺動流嘴作用

現(xiàn)代冶煉的型高爐的出鐵量大，采用傳統(tǒng)出鐵場單線鐵路排鐵水罐的方式，存在的主要問題是鐵溝長，罐位多，出鐵場面積也大。導(dǎo)致爐前出鐵工作量大，而且造成基建投資也增加很多。因此擺動流嘴在當(dāng)代高爐中得到廣泛應(yīng)用。擺動流嘴安裝在出鐵場鐵水溝下面，其作用是把經(jīng)鐵溝流出的鐵水，轉(zhuǎn)換到左右任意方向，注入出鐵場平臺下的鐵水罐車中。同傳統(tǒng)把鐵水經(jīng)鐵水、流嘴直接流入各鐵水罐車的鐵水處理方法相比，擺動流嘴具有下列優(yōu)點：

縮短了鐵溝長度，優(yōu)化了生產(chǎn)現(xiàn)場布置，減少了基建投資；減少了在現(xiàn)場高溫、粉末條件作業(yè)，降低了工人的勞動強度；減少了了修補鐵溝的作業(yè)，提高了爐前鐵水運輸能力，使高爐車間和鐵路布置更為簡化。

2 擺動流嘴的組成

萊鋼擺動流嘴主要由傳動裝置、鏈傳動、橫粱裝置、指示盤等組成。擺動流嘴的主要規(guī)格如下：包含擺動流嘴、擺動托架、傳動裝置及電控整套設(shè)備，流嘴總長？3800mm（可調(diào)整），擺動角度±8°最大±16°（可調(diào)）；運行時間13～16s，支鐵溝流 嘴溝底高度為8.00m。

擺動流嘴的特點是：

（1）驅(qū)動裝置采用電機傳動，對高溫環(huán)境較為安全可靠；

（2）設(shè)有鏈條傳動，以便在驅(qū)動裝置發(fā)生故障時，不影響高爐出鐵；

3爐前擺動流嘴系統(tǒng)改造

3.1設(shè)備現(xiàn)狀

爐前擺動流嘴是爐前最關(guān)鍵的設(shè)備，它的使用狀況的好壞直接影響著高爐出鐵。它是由氣馬達、擺線針輪減速機、差動聯(lián)軸器、渦輪渦桿減速機、連桿及流槽組成（見圖一）。有氣動和手動兩種傳動方式，手輪通過鏈條連接在差動聯(lián)軸器上。如果氣動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可用手動備用。

3.2 改造原因

雖然擺動流嘴以氣動為主，手動備用。并且氣動系統(tǒng)運行十分可靠，但是氣動系統(tǒng)一旦出現(xiàn)停氣或氣壓不穩(wěn)、氣動系統(tǒng)出現(xiàn)故障等，用手動操作，需轉(zhuǎn)動400多轉(zhuǎn)擺動溜嘴才能到位，不但工人勞動強度高，而且擺動流嘴轉(zhuǎn)速太慢，不能實現(xiàn)出鐵倒罐，甚至出現(xiàn)鐵水外溢燒壞鐵軌的重大事故，給高爐安全運行帶來很大的隱患。因此，對擺動流嘴系統(tǒng)進行改造非常急迫，采用電動控制代替手動控制。這樣氣動系統(tǒng)有問題時，可用電動帶動擺動流嘴，確保擺動溜嘴安全。

3.3實施過程及原理

由于活塞式氣動機的轉(zhuǎn)速是800r/min，擺線減速機傳動比I=11，差動聯(lián)軸器動力傳動比I=1.103，手動時I=10.7。因此推算過程如下：

氣動一級減速后的轉(zhuǎn)速為v1，則v1=800/11=72.72r/min

氣動二級減速后的轉(zhuǎn)速為v2，則v2=72.72/1.103=65.93r/min

經(jīng)過兩次減速后，差動聯(lián)軸器輸出軸轉(zhuǎn)速為65.93r/min。又因為差動聯(lián)軸器手動時I=10.7，設(shè)手輪轉(zhuǎn)速為v，則v/10.7=65.93 r/min，即：v=705.45 r/min。

因此，選轉(zhuǎn)速在705.45r/min左右的電機，經(jīng)查手冊，選擇了3KW，8級的電機，型號為Y132M-8 3KW，轉(zhuǎn)速為710r/min。由于電機轉(zhuǎn)速與所需轉(zhuǎn)速相差不大，因此采用電機直接帶動鏈條傳動。制動器選擇的是YWZ-200/25，主要備件到貨后，利用開爐期間把爐前四個擺動流嘴的手動部分全部改造成電動部分，如圖二所示。

4 改造效果及效益分析

4.1 在改造后設(shè)備投入運行以來，電動部分工作正常，解決了氣壓不穩(wěn)或氣動系統(tǒng)有問題不能正常使用的情況，更重要的是避免了設(shè)備故障的發(fā)生。改造成本低，設(shè)備維護簡單，操作容易，大大減輕了爐前工的勞動強度。有效的避免了，鐵水外溢的現(xiàn)象的發(fā)生，從而避免了燒毀鐵路道軌的重大安全事故的發(fā)生。

4.2 效益分析

（1）因氣壓不穩(wěn)造成的生鐵產(chǎn)量的損失

每月因氣壓不穩(wěn)至少造成兩次減風(fēng)，每次減風(fēng)影響產(chǎn)量350噸計，每年影響生鐵產(chǎn)量為：

1×350×12=4200噸

（2）因氣動系統(tǒng)故障造成的生鐵產(chǎn)量的損失

按每月擺動溜嘴出現(xiàn)一次故障，造成單鐵口出鐵，每次停機檢修4人，每月將影響生鐵產(chǎn)量為：

2100/24×4=350噸

每年少產(chǎn)鐵350×12=4200噸

由以上數(shù)據(jù)可以得知，通過擺動流嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，設(shè)備產(chǎn)能得到明顯提升。

結(jié)語

本文主要介紹了擺動流嘴高爐煉鐵技術(shù)中的應(yīng)用及其重要性。闡述了擺動流嘴存在的問題，并提出了解決方案。通過采用電動控制代替手動控制。這樣氣動系統(tǒng)有問題時，可用電動帶動擺動流嘴，確保擺動溜嘴安全好用。設(shè)備經(jīng)改造后，運行穩(wěn)定，產(chǎn)能得到有效提升。

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[關(guān)鍵詞]高爐本體 內(nèi)燃式熱風(fēng)爐 頂燃式熱風(fēng)爐

中圖分類號：TP393.08 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）46-0305-01

前言

高爐冶煉是鋼鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。這種方法是由古代豎爐煉鐵發(fā)展、改進而成的。盡管世界各國研究發(fā)展了很多新的煉鐵法，但由于高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)濟指標良好，工藝簡單，生產(chǎn)量大，勞動生產(chǎn)率高，能耗低，這種方法生產(chǎn)的鐵仍占世界鐵總產(chǎn)量的95%以上。

1 高爐本體的發(fā)展變化分析

橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技 術(shù)經(jīng)濟指標良好，工藝 簡單 ，生產(chǎn)量大，勞動生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點，故這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的絕大部分。高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧、硫、磷，還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)（主要為脈石SiO？）和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣（主要為CaSiO3等），從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵，還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣。

2 熱風(fēng)爐的發(fā)展變化分析

現(xiàn)代熱風(fēng)爐是一種蓄熱式換熱器，熱風(fēng)爐供給高爐的熱量約占煉鐵生產(chǎn)耗熱的四分之一。高風(fēng)溫是高爐最廉價、利用率最高的能源，風(fēng)溫每提高100℃，可降低焦比4%-7%，產(chǎn)量提高2%。 熱風(fēng)爐工作原理：借助煤氣燃燒將熱風(fēng)爐格子磚燒熱，然后將冷風(fēng)通入格子磚，冷風(fēng)被加熱。自從使用蓄熱式熱風(fēng)爐以來，其基本原理至今沒有改變，而熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)、設(shè)備及操作方法卻有了重大改進。由最早的內(nèi)燃式熱風(fēng)爐發(fā)展到外燃式熱風(fēng)爐，再到頂燃式熱風(fēng)爐，其中經(jīng)歷很多變化，分析情況大致如下：

2.1 內(nèi)燃式熱風(fēng)爐

內(nèi)燃式熱風(fēng)爐是最早使用的一種形式，由考貝發(fā)明，故又稱考貝蓄熱式熱風(fēng)爐，包括燃燒室、蓄熱室兩大部分，并由爐基、爐底、爐襯、支柱等結(jié)構(gòu)

2.2 外燃式熱風(fēng)爐

外燃式熱風(fēng)爐是由內(nèi)燃式熱風(fēng)爐演變而來，它的燃燒室設(shè)于蓄熱室之外，在兩個室的頂部以一定的方式連接起來，按連接的方式不同，外燃式熱風(fēng)爐可分為四種：地得式，考伯斯式，馬琴式和新日鐵式。

外燃式熱風(fēng)爐的優(yōu)點是取消了燃燒室與蓄熱室的隔墻，使燃燒室和蓄熱室各自獨立，從根本上解決了溫差、壓差所造成的砌體破壞。與內(nèi)燃式相比，外燃式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，此外它受熱均勻，結(jié)構(gòu)上都有單獨膨脹的可能，穩(wěn)定性大大提高。

2.3 頂燃式熱風(fēng)爐

頂燃式熱風(fēng)爐，就是指燃燒器安裝在熱風(fēng)爐爐頂，在拱頂空間燃燒，不需專門的燃燒室，又稱無燃燒室式熱風(fēng)爐。將煤氣直接引入拱頂空間燃燒，為了在短時間里，保證煤氣與空氣很好的混合完全燃燒，需采用燃燒能力大的短焰或無煙燒嘴。燒嘴向上傾斜25？，由切線方向相對引入燃燒，火焰呈旋渦狀流動。頂燃式熱風(fēng)爐吸收了內(nèi)燃式。外燃式熱風(fēng)爐的優(yōu)點并克服了它們的一些缺點。

3 上料設(shè)備的發(fā)展變化分析

將爐料直接送到高爐爐頂?shù)脑O(shè)備稱為上料機。對上料機的要求是：要有足夠的上料能力，不僅能滿足正常生產(chǎn)的需要，還能在低料線的情況下很快趕上料線。為滿足這一要求，在正常情況下上料機的作業(yè)率一般不應(yīng)超過70%；工作穩(wěn)妥可靠；最大程度的機械化和自動化。

上料機主要有料罐式、料車式和皮帶機上料三種方式。料罐式上料機是上行重罐下行空罐，如果速度快，則吊著的料罐就會擺動不停，所以上料能力低，高爐早已不再采用。新建的大型高爐，多采用皮帶機上料方式。

3.1 料車式上料機

料車式上料機一般由三部分組成：料車、斜橋和卷揚機。

（1）料車

一般每座高爐兩個料車，互相平衡。料車容積大小則隨著高爐容積增大而增大，一般為高爐容積的0.7%～1%。為了制造維修方便，我國料車的容積有：2.0 M3、4.5M3、6.5M3和9M3 幾種。隨著高爐強化，常用增大料車容積的方法來提高供料能力。

（2）斜橋

斜橋大都采用桁架結(jié)構(gòu)，其傾角取決于鐵路線路數(shù)目和平面布置形式，一般為55O ～65O 。設(shè)兩個支點，下端支撐在料車坑的墻壁上，上端支撐在從地面單設(shè)的門型架子上，頂端懸臂部分和高爐沒有聯(lián)系，其目的是使結(jié)構(gòu)部分和操作部分分開。有的把上支點放在爐頂框架上或爐體大框架上，在相接處設(shè)置滾動支座，允許斜橋在溫度變化時自由位移，消除了框架產(chǎn)生的斜向推力。 為了使料車上下平穩(wěn)可靠，通常在走行軌上部裝護輪軌。為了使料車裝得滿些，常將料車坑內(nèi)的料車軌道傾角加大到60°左右。

（3）卷揚機

卷揚機是牽引料車在斜橋上行走的設(shè)備。在高爐設(shè)備中是僅次于鼓風(fēng)機的關(guān)鍵設(shè)備。要求它運行安全可靠，調(diào)速性能良好，終點位置停車準確，能夠自動運行。料車卷揚機系統(tǒng)主要由驅(qū)動電機、減速箱、卷筒、鋼絲繩、安全裝置及控制系統(tǒng)組成。

3.2 皮帶式上料機

近年來，由于高爐的大型化，料車式上料機已不能滿足高爐生產(chǎn)需要，如一座3000 m3的高爐，料車坑會深達5層樓以上，鋼絲繩會粗到難以卷曲的程度，故新建的大型高爐和部分中小型高爐都采用了皮帶機上料系統(tǒng)，因為它連續(xù)上料，可以很容易地通過增大皮帶速度和寬度，滿足高爐要求。

4 煤粉噴吹設(shè)備的發(fā)展變化分析

高爐噴煤就是將原煤磨制成合適粒度的煤粉，利用壓縮氣體釋放時的動能，把煤粉送進高爐各個風(fēng)口，以替代相當(dāng)量的焦炭參與高爐冶煉過程。煤粉噴吹主要設(shè)備如下：

4.1 混合器

混合器是將壓縮空氣與煤粉混合并使煤粉啟動的設(shè)備，由殼體和噴嘴組成?；旌掀鞯墓ぷ髟?，是利用從噴嘴噴射出的高速氣流所產(chǎn)生的相對負壓將煤粉吸附、混勻和啟動的。噴嘴周圍產(chǎn)生負壓的大小與噴嘴直徑、氣流速度以及噴嘴在殼體中的位置有關(guān)?；旌掀骺煞譃閲娚浠旌掀鳌⒘骰藁旌掀?、沸騰式混合器三種形式。

（1）噴射混合器：多用于多管路下出料噴吹形式，其特點是結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，壽命長，但煤粉混合濃度低，而且濃度不均勻。

（2）流化罐混合器：外觀呈罐形，內(nèi)設(shè)水平流化板，下為氣室，特點在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，但可以通過風(fēng)二次調(diào)節(jié)煤粉濃度，適用于濃相噴吹，易實現(xiàn)煤量自動控制。

（3）沸騰式混合器：特點在于殼體底部設(shè)有氣室，上面為沸騰板，通過沸騰板壓縮空氣提高氣、粉混合效果。

4.2 分配器

單管噴吹必須設(shè)置分配器，煤粉由設(shè)在噴吹罐下部的混合器供給，經(jīng)噴吹總管送入分配器。目前使用效果較好的分配器有瓶式、盤式和錐形分配器。

（1） 瓶式分配器。結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且噴吹介質(zhì)和煤粉在分配器內(nèi)易產(chǎn)生渦流，阻力大，易積粉。

（2） 盤式分配器。具有較高的分配精度，煤粉和介質(zhì)沿固定流向流入，損阻小，不積粉，分配均勻。

（3） 錐形分配器。呈倒錐形，中心有分配錐。煤粉由下部進入分配器。由于錐式分配器和盤式分配器的內(nèi)壁噴鍍耐磨材料，其壽命大大提高，滿足生產(chǎn)要求，所以應(yīng)用廣泛。

4.3 噴煤槍

噴煤槍是高爐噴煤系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，由耐熱無縫鋼管制成，直徑15-25mm。根據(jù)噴吹介質(zhì)不同分為兩種，噴吹壓縮空氣的為普通型噴煤槍，噴吹氧氣的為氧煤槍。

5 結(jié)語

高爐冶煉是鋼鐵生產(chǎn)工業(yè)的一項非常重要的環(huán)節(jié)，其中煉鐵設(shè)備又是高爐煉鐵的主要內(nèi)容，其發(fā)展一直為人們所研究討論。本文在查閱大量的資料文獻的基礎(chǔ)上列舉了煉鐵設(shè)備的其中幾種稍加分析。

參考文獻

[1] 鄭金星.煉鐵工藝與設(shè)備. 2011.1.1

篇5

關(guān)鍵詞：高爐 長壽 強化冶煉

1、前言

新建一座大型高爐或?qū)σ蛔笮透郀t進行改造性大修，耗資多達上億元。因而高爐使用壽命直接關(guān)系到鋼鐵工業(yè)的經(jīng)濟效益。隨著世界各國鋼鐵工業(yè)技術(shù)的進步，高爐長壽技術(shù)已經(jīng)取得了顯著成果，工業(yè)發(fā)達的國家的高爐壽命普遍能達到10-15年，有的甚至可以達到20年。相比較而言，我國高爐的長壽水平與國外先進水平還有一定的差距。以唐鋼煉鐵廠為例，自建設(shè)大高爐以來，沒有一座高爐的壽命超過10年。從降低生產(chǎn)成本以及推動煉鐵技術(shù)進步兩方面來講，如何采取有效手段，延長高爐使用壽命還需要我國煉鐵工作者不斷去探索和研究。

2、影響高爐長壽的主要因素

高爐的長壽不僅僅是高爐本體長壽，還包括生產(chǎn)主體和輔助系統(tǒng)的整體長壽，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)嚴重破損，都會影響高爐壽命。高爐能否長壽主要取決于以下因素的綜合效果：高爐采用的長壽技術(shù)、良好的施工水平、穩(wěn)定的高爐操作工藝管理和優(yōu)質(zhì)的原燃料條件以及有效的爐體維護技術(shù)。這四者缺一不可，但高爐采用的長壽技術(shù)是基礎(chǔ)，如果基礎(chǔ)不好，要想通過改善高爐操作和強化爐體維護等措施來獲得長壽是十分困難的，而且還要以投入巨大的維護資金和損失產(chǎn)量為代價。本文重點討論與高爐本體壽命相關(guān)的主要因素。

2.1高爐爐型設(shè)計與內(nèi)襯結(jié)構(gòu)

通過總結(jié)高爐破損機理和高爐反應(yīng)機理，當(dāng)今高爐都采用了優(yōu)化爐型的設(shè)計理念，兼顧高爐原料條件以及操作制度的差異，使設(shè)計爐型更接近于操作爐型，從而獲得較理想的冶煉效果。目前高爐發(fā)展的趨勢是矮胖型，實踐證明隨著Hu/D值的合理降低，更易獲得爐況的長期穩(wěn)定順行以及技術(shù)指標的改善。通過理論計算以及對多個大型高爐的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，認為2500-4000m3間的大型高爐Hu/D值在2.52-2.23之間較為合理。

鑒于高爐生產(chǎn)特點，耐火磚不僅要承受高溫?zé)崃炎饔煤兔簹?、爐料的沖刷磨損，還要受到堿金屬的腐蝕以及爐腹下部渣鐵水的沖刷腐蝕，因此在選擇耐火磚襯時，要充分考慮高爐各部位的工作條件和耐火磚侵蝕機理。爐身中上部可選用耐磨和致密性好的耐火材料，爐身中下部的壽命主要依靠冷卻壁的長期穩(wěn)定工作來維持，一些采用銅冷卻壁的高爐，甚至采用了無內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)。

2.2冷卻技術(shù)裝備

上世紀90年代以前高爐爐體的冷卻設(shè)備普遍使用的是銅冷卻板和鑄鐵冷卻壁，由于銅冷卻板屬于點式冷卻，具有操作爐型不規(guī)則、爐殼開孔多、易漏煤氣等缺點，在爐腹、爐腰至爐身中下部高熱負荷區(qū)域逐漸被銅冷卻壁取代，鑄鐵冷卻壁在新建大型高爐上使用較少。銅冷卻壁的優(yōu)點是具有良好的導(dǎo)熱性、抗熱震性和耐高熱流沖擊性，能在其熱面形成穩(wěn)定的渣皮， 即使高爐操作過程中發(fā)生渣皮脫落， 也能在短時間內(nèi)形成新渣皮保護冷卻壁，這種特性是其他常規(guī)冷卻器所不能比擬的。實踐證明銅冷卻壁作為一種無過熱冷卻器， 其使用壽命可以達到20-30 年。通過不斷改進與完善，現(xiàn)在冷卻器的冷卻介質(zhì)以軟水為主，軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)已經(jīng)成為我國大型高爐冷卻系統(tǒng)的主流發(fā)展模式。為實現(xiàn)高爐各部位的同步長壽，我國近年來新建或大修后的高爐，都采用全爐體冷卻技術(shù)裝備，從爐底至爐喉全部采用冷卻器，實現(xiàn)了高爐生產(chǎn)無冷卻盲區(qū)。

2.3爐身部位長壽控制

實踐證明，強化冶煉條件下的爐身中上部塊狀區(qū)域的長壽維護關(guān)鍵措施不是冷卻而是高爐內(nèi)煤氣流的控制。而高爐內(nèi)煤氣流的合理分布是通過上下部的合理調(diào)劑來實現(xiàn)的，如精料方針、裝料制度、風(fēng)口的布置等。在生產(chǎn)過程中通過建立爐缸活性指數(shù)概念，可以改變送風(fēng)制度以外的操作條件來增加爐缸活躍程度，使得爐缸初始煤氣流分布及中上部煤氣流再分布更加合理，保證爐況順行，以延長爐身中上部壽命。

爐腹、爐腰至爐身下部是高爐長壽薄弱環(huán)節(jié)，此區(qū)域為高爐工作條件最惡劣的區(qū)域之一，是軟熔帶和滴落帶交匯區(qū)域，是爐料、渣鐵和煤氣流多相運動最復(fù)雜的部位。任何耐火材料都不能完全起到保護層的作用，只有通過強化冷卻，形成穩(wěn)定均勻的渣皮才能保證爐身中下部的長壽。目前此部位的主流冷卻設(shè)備以銅冷卻壁為主，實踐證明，銅冷卻壁屬于無過熱冷卻器，完全可以實現(xiàn)自我造襯、自我保護，大大延長了爐腹爐腰以及爐身下部區(qū)域的使用壽命。

2.4爐底、爐缸結(jié)構(gòu)

爐底爐缸的壽命決定高爐的一代爐役壽命，在高爐生產(chǎn)中如果全部內(nèi)襯保持在低溫狀態(tài)，就能夠減緩或防止侵蝕，延長爐缸爐底的使用壽命。所以爐缸爐底耐材質(zhì)量和結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性非常重要。從最初的高鋁磚或粘土磚無冷卻爐缸爐底，到大塊焙燒炭磚和高鋁磚結(jié)合的有冷卻綜合爐底，爐缸爐底耐火材料的導(dǎo)熱性、耐氧化性及強度性能逐漸提高。目前國際上常用的爐缸設(shè)計體系以美國UCAR公司為代表的“導(dǎo)熱法”（熱壓碳磚法）和以法國SAVOIE公司為代表的“耐火材料法”（陶瓷杯法）為主，國內(nèi)的許多大型高爐都在使用。部分高爐將這兩種設(shè)計體系組合在了一起，即熱壓碳磚-陶瓷杯組合爐缸內(nèi)襯技術(shù)，有些高爐取得了較好的效果，如搬遷前的首鋼1#高爐（2563m3），也有一部分高爐使用效果一般，如唐山某煉鐵廠的1#高爐第三代爐役期，開爐僅四年，由于爐缸碳磚侵蝕較嚴重，不得不提前大修對爐缸部位進行重新砌筑，給企業(yè)造成了較大的經(jīng)濟損失。所以這種碳磚-陶瓷杯組合爐襯是否完全適用當(dāng)前的強冶煉條件需要繼續(xù)觀察。

受條件限制，爐缸爐底的磚襯侵蝕后其殘余厚度無法監(jiān)測和修復(fù)，出現(xiàn)侵蝕后傳統(tǒng)的做法是內(nèi)部鈦礦護爐和外部灌漿修補，現(xiàn)在不少高爐建立了爐缸爐底溫度在線監(jiān)測，可以把監(jiān)測數(shù)據(jù)通過數(shù)學(xué)模型解析轉(zhuǎn)換成爐墻耐火材料殘余厚度畫面，直觀地展示了爐襯殘余厚度和1150℃等溫線（面），使爐缸爐底侵蝕程度處于受控狀態(tài)，在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用避免了爐役后期爐缸爐底燒穿等重大事故地發(fā)生。

2.5鐵口布置方式

鐵口的布置方式影響高爐的渣鐵排放，而高爐能否及時排凈渣鐵又會影響高爐的穩(wěn)定順行和指標優(yōu)化，進而影響高爐壽命。隨著高爐容積擴大，渣口數(shù)量減少或取消渣口，鐵口數(shù)量在增多.大高爐一般有2～4個鐵口，有的高爐為節(jié)省投資，將多個鐵口布置在一個出鐵場或高爐的同一側(cè)，即在180°范圍內(nèi)布置2～3個出鐵口。這類布置，雖然可以節(jié)約開支。但是對高爐冶煉及壽命均有不利影響。高爐不能完全出凈渣鐵，留在爐內(nèi)的爐渣，靠近鐵口的一側(cè)，渣面接近鐵口水平。而遠離鐵口的一側(cè)渣面較高。如果鐵口布置在同一側(cè)，爐內(nèi)的爐渣分布必然不均勻。當(dāng)爐況不太正常，特別是爐溫低時，由于爐渣粘稠，從滴落帶下降的鐵滴，穿過渣層的速度不同必然影響到爐料均勻下降及煤氣流均勻分布，由此導(dǎo)致局部方向煤氣流發(fā)展。過分發(fā)展的煤氣流形成高爐“管道行程”，從而破壞爐襯的完整性，影響高爐壽命。

3、結(jié)語

（1）我國大型高爐的長壽技術(shù)已取得長足進步，通過采用高爐綜合長壽技術(shù)，部分高爐壽命已經(jīng)達到10年以上，與國際先進水平的差距正在縮小。

（2）如何開拓思路，在高強度冶煉條件下做好高爐長壽維護工作，實現(xiàn)高爐無中修一代壽命達到15 年以上是我國煉鐵工作者需要攻克的重要課題。

（3）國內(nèi)高爐使用的部分長壽技術(shù)源于對國外長壽技術(shù)的直接借鑒或消化吸收，我國自主研發(fā)的高爐長壽技術(shù)較少，需要我國的煉鐵工作者在創(chuàng)新性上有所突破。

參考文獻：

[1]張壽榮.武鋼高爐長壽技術(shù).北京：冶金工業(yè)出版社，2009

[2]金覺生.寶鋼高爐長壽技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，煉鐵，2005，（1）

篇6

關(guān)鍵詞:高爐設(shè)備 維檢 解體

高爐是煉鐵的專用設(shè)備。雖然近代技術(shù)研究了直接還原、熔融技術(shù)還原等冶煉工藝,但它們都不能取代高爐,高爐生產(chǎn)是目前獲得大量生鐵的主要手段。高爐生產(chǎn)是可持續(xù)的,他的一代壽命從開爐到大修的工作日一般為7-8年,有的已達到十年或十年以上。高爐煉鐵具有規(guī)模大、效率高、成本低等諸多優(yōu)勢,隨著技術(shù)的發(fā)展,高爐正朝著大型化、高效化和自動化邁進。

1、我國鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀

近代來高爐向大型化發(fā)方向發(fā)展,目前世界上已有數(shù)座5000立方米以上容積的高爐在生產(chǎn)。我國也已經(jīng)有4300立方米的高爐投入生產(chǎn),日產(chǎn)生鐵萬噸以上,日消耗礦石等近2萬噸,焦炭等燃料5千噸。這樣每天有數(shù)萬噸的原、燃料運進和產(chǎn)品輸出,還需要消耗大量的水、風(fēng)、電氣,生產(chǎn)規(guī)模及吞吐量如此之大,是其他企業(yè)不可比擬的。

2、加入世貿(mào)對我國鋼鐵經(jīng)濟的影響

鋼鐵工業(yè)是人類社會活動中占有著極其重要的地位,對發(fā)展國民經(jīng)濟起著極其重要的作用。無論工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、建筑及國防均離不開鋼鐵。一個國家的鋼鐵生產(chǎn)水平,就直接反映了這個國家的科學(xué)技術(shù)發(fā)展和人民的生活水平。

3、高爐的主要組成部分

高爐爐殼:爐殼的作用是固定冷卻設(shè)備,保證高爐砌體牢固,密封爐體,有的還承受爐頂載荷、熱應(yīng)力和內(nèi)部的煤氣壓力,有時要抵抗崩料、坐料甚至可能發(fā)生的煤氣爆炸的突然沖擊,因此要有足夠的強度。

爐喉:高爐本體的最上部分,呈圓筒形。爐喉既是爐料的加入口,也是煤氣的導(dǎo)出口。它對爐料和煤氣的上部分布起控制和調(diào)節(jié)作用。

爐身:高爐鐵礦石間接還原的主要區(qū)域,呈圓錐臺簡稱圓臺形,由上向下逐漸擴大,用以使爐料在遇熱發(fā)生體積膨脹后不致形成料拱,并減小爐料下降阻找力。爐身角的大小對爐料下降和煤氣流分布有很大影響。

爐腰:高爐直徑最大的部位。它使爐身和爐腹得以合理過渡。由于在爐腰部位有爐渣形成,并且粘稠的初成渣會使爐料透氣性惡化,為減小煤氣流的阻力,在渣量大時可適當(dāng)擴大爐腰直徑,但仍要使它和其他部位尺寸保持合適的比例關(guān)系,比值以取上限為宜。爐腰高度對高爐冶煉過程影響不很顯著,一般只在很小范圍內(nèi)變動。

爐腹:高爐熔化和造渣的主要區(qū)段,呈倒錐臺形。為適應(yīng)爐料熔化后體積收縮的特點,其直徑自上而下逐漸縮小,形成一定的爐腹角。爐腹的存在,使燃燒帶處于合適位置,有利于氣流均勻分布。

爐缸:高爐燃料燃燒、渣鐵反應(yīng)和貯存及排放區(qū)域,呈圓筒形。出鐵口、渣口和風(fēng)口都設(shè)在爐缸部位,因此它也是承受高溫煤氣及渣鐵物理和化學(xué)侵蝕最劇烈的部位,對高爐煤氣的初始分布、熱制度、生鐵質(zhì)量和品種都有極重要的影響。

爐底:高爐爐底砌體不僅要承受爐料、渣液及鐵水的靜壓力,而且受到1400～4600℃的高溫、機械和化學(xué)侵蝕、其侵蝕程度決定著高爐的一代壽命。只有砌體表面溫度降低到它所接觸的渣鐵凝固溫度,并且表面生成渣皮（或鐵殼）,才能阻止其進一步受到侵蝕,所以必需對爐底進行冷卻。通常采用風(fēng)冷或水冷。目前我國大中型高爐大都采用全碳磚爐底或碳磚和高鋁磚綜合爐底,大大改善了爐底的散熱能力。

爐基:它的作用是將所集中承擔(dān)的重量按照地層承載能力均勻地傳給地層,因而其形狀都是向下擴大的。高爐和爐基的總重量常為高爐容積的10～18倍（噸）。爐基不許有不均勻的下沉,一般爐基的傾斜值不大于0.1％～0．5％。高爐爐基應(yīng)有足夠的強度和耐熱能力,使其在各種應(yīng)力作用下不致產(chǎn)生裂縫。爐基常做成圓形或多邊形,以減少熱應(yīng)力的不均勻分布。

爐襯:高爐爐襯組成高爐的工作空間,并起到減少高爐熱損失、保護爐殼和其它金屬結(jié)構(gòu)免受熱應(yīng)力和化學(xué)侵蝕的作用。爐襯是用能夠抵抗高溫作用的耐火材料砌筑而成的。爐襯的損壞受多種因素的影響,各部位工作條件不同,受損壞的機理也不同,因此必須根據(jù)部位、冷卻和高爐操作等因素,選用不同的耐火材料。

爐喉護板:爐喉在爐料頻繁撞擊和高溫的煤氣流沖刷下,工作條件十分惡劣,維護其圓筒形狀不被破壞是高爐上部調(diào)節(jié)的先決條件。為此,在爐喉設(shè)置保護板（鋼磚）。小高爐的爐喉保護板可以用鑄鐵做成開口的匣子形狀;大高爐的爐喉護板則用100～150mm厚的鑄鋼做成。爐喉護板主要有塊狀、條狀和變徑幾種形式。變徑爐喉護板還起著調(diào)節(jié)爐料和煤氣流分布的作用。

4、高爐解體

為了在操作技術(shù)上能正確處理高爐冶煉中經(jīng)常出現(xiàn)的復(fù)雜現(xiàn)象,就要切實了解爐內(nèi)狀況。在盡量保持高爐的原有生產(chǎn)狀態(tài)下停爐、注水冷卻或充氮冷卻后,對從爐喉的爐料開始一直到爐底的積鐵所進行的細致的解體調(diào)查,稱為高爐解體調(diào)查。

4.1 高爐冷卻裝置

高爐爐襯內(nèi)部溫度高達1400℃,一般耐火磚都要軟化和變形。高爐冷卻裝置是為延長磚襯壽命而設(shè)置的,用以使爐襯內(nèi)的熱量傳遞出動,并在高爐下部使爐渣在爐襯上冷凝成一層保護性渣皮,按結(jié)構(gòu)不同,高爐冷卻設(shè)備大致可分為:外部噴水冷卻、風(fēng)口渣口冷卻、冷卻壁和冷卻水箱以及風(fēng)冷(水冷)爐底等裝置。

4.2 高爐除塵器

用來收集高爐煤氣中所含灰塵的設(shè)備。高爐用除塵器有重力除塵器、離心除塵器、旋風(fēng)除塵器、洗滌塔、文氏管、洗氣機、電除塵器、布袋除塵器等。粗?；覊m（＞60～90um）,可用重力除塵器、離心除塵器及旋風(fēng)除塵器等除塵;細?；覊m則需用洗氣機、電除塵器等除塵設(shè)備。

4.3 爐鼓風(fēng)機

高爐最重要的動力設(shè)備。它不但直接提供高爐冶煉所需的氧氣,而且提供克服高爐料柱阻力所需的氣體動力?，F(xiàn)代大、中型高爐所用的鼓風(fēng)機,大多用汽輪機驅(qū)動的離心式鼓風(fēng)機和軸流式鼓風(fēng)機。近年來使用大容量同步電動鼓風(fēng)機。這種鼓風(fēng)機耗電雖多,但啟動方便,易于維修,投資較少。

5、結(jié)語

高爐工作者應(yīng)努力防止各種事故的發(fā)生,保證聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)進行。目前上料系統(tǒng)多采用皮帶上料,電子計算機,工業(yè)電視等,但必須保證其可持續(xù)作業(yè)。高爐從開爐投產(chǎn)到停爐中,此期間連續(xù)不間斷生產(chǎn),僅在設(shè)備檢修或發(fā)生時候是才停產(chǎn)。那么我們必須保證各個環(huán)節(jié)都步步到位,要不必然會影響整個高爐冶煉過程,甚至停產(chǎn),給企業(yè)造成巨大損失。

參考文獻

[1]李士玲主編.煉鐵工藝.

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關(guān)鍵詞：煉鐵工藝；優(yōu)缺點；發(fā)展

中圖分類號：TF5文獻標識碼： A

一、鋼鐵企業(yè)煉鐵工藝發(fā)展現(xiàn)狀及問題

近幾年隨著我國市場經(jīng)濟的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進步，鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵工藝不斷優(yōu)化，具有熱效率高、技術(shù)完善、設(shè)備使用壽命長等優(yōu)點，同時我國煉鐵技術(shù)取得了一定的成就，比如提高轉(zhuǎn)爐爐齡，提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率，強化供氧技術(shù)等等；特別是“十二五”規(guī)劃以來，我國鋼鐵企業(yè)重視煉鐵工藝優(yōu)化，重點進行節(jié)能減排技術(shù)的開發(fā)，比如滾筒法連續(xù)處理工藝等，大力引進先進設(shè)備，生鐵產(chǎn)量逐年提高，說明我國節(jié)能減排工作取得了一定的進展。但是，目前我國鋼鐵企業(yè)煉鐵工藝中還是存在一定的問題：

一是我國煉鐵工藝的能耗、廢棄物回收利用和環(huán)境治理等與國家煉鐵水平還是有很大的差距。

二是煉鐵工藝管理不夠規(guī)范，比如說輔料、鐵合金等的分類管理。

三是當(dāng)下煉鐵中的二氧化碳的排放量高于國際水平，產(chǎn)品質(zhì)量沒達到國際水平。

四是煉鐵工藝設(shè)計缺乏創(chuàng)新，一定程度上影響了煉鐵工藝的使用。

二、高爐煉鐵工藝

在當(dāng)前，主要的鋼鐵生產(chǎn)都是以高爐流程生產(chǎn)的.高爐流程是現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)流程的龍頭。因此，就對高爐煉鐵工藝的優(yōu)缺點進行分析：

高爐反應(yīng)器的優(yōu)點是熱效率高、技術(shù)完善，設(shè)備已大型化、長壽化，單座高爐年產(chǎn)鐵最高可達400萬噸左右，一代爐役的產(chǎn)鐵量可達5000萬噸以上，可以說，沒有現(xiàn)代化的大型高爐就沒有現(xiàn)代化的鋼鐵工業(yè)大生產(chǎn)。在今后相當(dāng)長時期內(nèi)，高爐流程在我國將繼續(xù)是主要產(chǎn)鐵設(shè)備，繼續(xù)占統(tǒng)治地位.我國已完全掌握現(xiàn)代先進高爐技術(shù)，單位建設(shè)投資和生產(chǎn)成本相對較低.

但目前人們對高爐工藝流程有種種不滿:

一是高爐必須要用較多焦炭，而煉焦煤越來越少，焦炭越來越貴；

二是環(huán)境污染嚴重，特別是焦爐的水污染物粉塵排放、燒結(jié)的SO:粉塵排放；三是傳統(tǒng)煉鐵流程長，投資大；

四是從鐵、燒、焦全系統(tǒng)看重復(fù)加熱、降溫，增碳、脫碳，資源、能源循環(huán)使用率低，熱能利用不合理。在煉鐵工序的結(jié)構(gòu)優(yōu)化中重點應(yīng)抓好高爐流程的優(yōu)化，高爐流程優(yōu)化的主要目標是降低能耗，節(jié)省資源、改善環(huán)保.

近年來煉鐵工藝技術(shù)取得了重大技術(shù)進步，它主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

①高爐長壽技術(shù)，最近十年，煉鐵工作者為延長高爐壽命，從注重高爐整體壽命優(yōu)化設(shè)計、精心施工、操作和維護等方面開發(fā)了許多新技術(shù)和新工藝，取得了顯著的效果，先進高爐一代爐役(無中修)壽命可達18年以上。

高爐長壽技術(shù)主要體現(xiàn)在全爐體裝冷卻器(壁)從爐底爐至爐喉全部采用冷卻器，無冷卻盲區(qū)；在風(fēng)口以上，爐腹、爐腰和爐身下部，軟熔帶根部上下移動區(qū)域使用自我造襯、自我保護無過熱的銅冷卻壁，在此區(qū)域淡化耐材爐襯的作用，依靠在表面形成穩(wěn)定的可再生的渣皮來保護銅冷卻壁；高效冷卻設(shè)備和優(yōu)質(zhì)耐材爐襯的有效匹配，如在高爐爐缸側(cè)壁區(qū)域使用熱壓小塊碳磚、優(yōu)質(zhì)微孔碳磚配合鑄鐵冷卻壁結(jié)構(gòu)。

②高爐爐型設(shè)計理論的新發(fā)展:增加爐缸死鐵層設(shè)計深度(達到爐缸直徑的20-30%),減少爐缸內(nèi)鐵水環(huán)流對爐缸側(cè)壁的侵蝕。逐步減小高利用系數(shù)(爐役平均有效容積利用系數(shù)大于2.0)、高煤比(爐役平均噴煤量達150kg/t以上)高爐爐腹角。對富氧大量噴煤強化冶煉的高爐，高爐爐型設(shè)計中將爐腹冷卻壁放置到風(fēng)口前中心點向上4X4ft及5X12ft爐腹上兩點的連線以外，即可避免冷卻壁因高煤比富氧噴吹、高利用強化系數(shù)冶煉而過早損壞。

③高爐以煤代焦、降低入爐焦比達到新水平。

④對高爐強化冶煉爐內(nèi)煤氣通過能力限度有了明確的認識。

⑤提高爐頂壓力是降低燃料比、焦比及增產(chǎn)的重要手段。

三、煉鐵工藝優(yōu)化的有效措施

1、鋼鐵企業(yè)要加強研究煉鐵生產(chǎn)過程中的技術(shù)經(jīng)濟問題，特別注重經(jīng)濟效益的研究，應(yīng)用全面系統(tǒng)的優(yōu)化方法分析鋼鐵企業(yè)的煉鐵工藝，杜絕主觀片面的優(yōu)化判斷，加強優(yōu)化過程中的調(diào)查研究，掌握鋼鐵市場的最新信息，并做出準確科學(xué)的優(yōu)化判斷。

2、鋼鐵企業(yè)要堅持精料方針政策，不斷提高高爐煉鐵原料的質(zhì)量。根據(jù)煉鐵工藝中用料雜的特點，關(guān)于燒結(jié)用礦粉問題上，對于供用量較大的礦點以單燒品位堆料原則供用，對于供用量較小并且礦粉品位相對低的礦點，要專門設(shè)立精礦雜配，進行礦粉的二次混配，這樣大大提高了燒結(jié)礦的堿度以及品位穩(wěn)定性；在煉鐵工序中焦炭供用上，根據(jù)焦炭上料系統(tǒng)特點以及焦炭供應(yīng)量及質(zhì)量的情況，推行“堆新用舊、供戶至爐”的原則，從而保證各高爐焦炭供用的穩(wěn)定性；煉鐵過程中用的酸性料，應(yīng)用電子稱配料實現(xiàn)精確混配的目標，保證了配料粒度組成。對煉鐵焦炭入爐上，實行切分后分級入爐工藝，并對二區(qū)的燒結(jié)礦系統(tǒng)進行優(yōu)化，實行燒結(jié)礦分級入爐，在強度上下功夫，同時要在凈料入爐上下功夫。建成球團礦、塊礦篩分系統(tǒng)，同時增加燒結(jié)礦的冷返礦篩工序，從而入爐粉末率大大下降。

3、提高煉鐵工藝基礎(chǔ)管理水平。建立、完善煉鐵過程中五大體系的管理標準，五大體系包括：標準體系、指標體系、參數(shù)體系、成本體系、信息體系。確保隨時監(jiān)控?zé)掕F系統(tǒng)的原料投入、控制參數(shù)、指標變化、生產(chǎn)成本以及事件發(fā)生，能夠及時扼制系統(tǒng)波動。

4、加強焦炭煉焦工藝技術(shù)的優(yōu)化。為降低煉焦的成本，緩解主焦煤短缺的現(xiàn)狀，我國焦化界要重視優(yōu)化配煤的推廣。我國鋼鐵企業(yè)煉鐵要推廣干熄焦炭和搗固焦炭的使用，小的高爐不可片面追求煉鐵中焦炭的熱性能，而要通過科學(xué)有效的方法來降低焦炭用量，如提高噴煤比和降低燃料比的方法就相當(dāng)有效。

四、現(xiàn)有高爐煉鐵流程工藝改進的方向

(一)煉焦工藝的努力方向

拓寬煉焦煤資源,煉焦生產(chǎn)工藝和技術(shù)上多元化。如利用搗固煉焦大幅度提高裝爐煤的堆密度,從而提高弱粘煤和非煉焦煤煉焦的比例降低焦炭成本、風(fēng)選破碎配煤工藝、煤調(diào)濕等。為了以煤代焦、降低入爐焦比,應(yīng)強化不提高主焦煤比例條件下進一步提高焦炭的熱強度的技術(shù)手段研究,進一步降低煉焦工序能耗、控制煉焦污染,建設(shè)國內(nèi)一流清潔生產(chǎn)焦爐。

(二)燒結(jié)工藝的努力方向

燒結(jié)機是高爐利用鐵粉礦低成本煉鐵的核心手段,進一步提高燒結(jié)利用系數(shù)增加燒結(jié)礦產(chǎn)能,通過技術(shù)創(chuàng)新最大限度地回收燒結(jié)環(huán)冷機的煙氣余熱能；通過熱煙氣循環(huán)新技術(shù)降低燃料比和燒結(jié)煙氣及粉塵的排放量；針對燒結(jié)生產(chǎn)過程中多種污染排放的嚴重環(huán)境污染問題,通過開發(fā)高效、低成本的適合中國特點的持久性有機污染物二惡英、SO2減排的技術(shù)措施,通過調(diào)整燒結(jié)原料有選擇地嚴格限制使用含氯、含油原料等技術(shù)措施,采用煙氣脫硫等新技術(shù)大幅度減少燒結(jié)機SO2、二惡英污染物排放量,爭取改變燒結(jié)機是鋼鐵廠二惡英、SO2和煙粉塵污染主要源頭的丑陋形象,建成世界最清潔生產(chǎn)的燒結(jié)廠,提高燒結(jié)工藝的生存力。同時要持續(xù)研發(fā)低成本配礦技術(shù)、低SiO2的燒結(jié)技術(shù)、開發(fā)燒結(jié)人工智能控制系統(tǒng)。目前燒結(jié)機SO2、煙粉塵排放占鋼鐵企業(yè)排放總量的50%~80%。

結(jié)語

鋼鐵企業(yè)煉鐵工藝優(yōu)化過程中要重視高爐煉鐵工序的優(yōu)化，使高爐煉鐵面向低能化，并要節(jié)省煉鐵資源、改善煉鐵環(huán)境。其次，國家要大力提高煤炭界的洗煤技術(shù)，將焦煤灰份降到最低，此措施即能減少煤炭的運輸量，還能降低運輸費用，最重要的是使我國煉鐵工藝達到節(jié)能減排的目的。最后，要鼓勵創(chuàng)新研究，開展非高爐煉鐵技術(shù)，發(fā)展有中國特色的煉鐵工藝，促進我國鋼鐵企業(yè)煉鐵技術(shù)的進步，創(chuàng)造領(lǐng)先世界的新煉鐵流程。

參考文獻

[1]楊海舟.高爐煉鐵工藝中氣體流程的建模研究[D].浙江大學(xué),2010.

[2]鄧虹峰.煉鐵工藝創(chuàng)新對鋼鐵工業(yè)發(fā)展的影響[J].冶金經(jīng)濟與管理,2008,01:35-38.

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關(guān)鍵詞：高爐；強化冶煉；焦比

1 概述

隨著新《環(huán)保法》的頒布實施，鋼鐵產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的工作顯得尤為重要，特別是煉鐵系統(tǒng)，由于煉鐵系統(tǒng)的能耗占鋼鐵聯(lián)合企業(yè)總能耗的70%左右。因此，從源頭抓起，降低高爐煉鐵燃料比，做好節(jié)能減排有著重大意義。

2 降低煉鐵焦比是進一步提高高爐利用系數(shù)的正確途徑

從理論上來說：高爐利用系數(shù)=冶煉強度÷焦比。也就是說，進一步提高利用系數(shù)有兩個辦法。一個是提高冶煉強度，另一個是降低焦比。我國中小高爐實現(xiàn)高利用系數(shù)主要是采用提高冶煉強度的辦法。采用配備大風(fēng)機，大風(fēng)量操縱高爐，進行高冶煉強度生產(chǎn)，來實現(xiàn)高利用系數(shù)。目前大型高爐噸鐵所消耗的風(fēng)量在1200m3以下，而一些小高爐的噸鐵風(fēng)耗是在1400m3左右，甚至有大于1500m3的現(xiàn)象。燃燒1kg標準煤要2.5m3的風(fēng)，鼓風(fēng)機產(chǎn)生1m3風(fēng)要消耗0.85kg標準煤。大風(fēng)量，高冶煉強度操作的高爐，焦比就要升高。所以說小高爐的燃料比要比大高爐高30～50kg。鋼鐵產(chǎn)業(yè)要實現(xiàn)節(jié)能減排，在降低煉鐵焦比上下功夫可謂是一條途徑。

3 降低焦比的技術(shù)措施

3.1 貫徹精料方針

煉鐵精料技術(shù)的內(nèi)容是：高、熟、穩(wěn)、均、小、凈、少、好八個方面，每個方面均有具體的要求。八個方面相互有因果關(guān)系，與高爐操作也有密切的關(guān)聯(lián)。高爐生產(chǎn)是個系統(tǒng)工程。提高入爐礦品位是精料的核心。

鐵礦石品位是指鐵礦石的含鐵量，是評價鐵礦石質(zhì)量的主要指標。鐵礦石含鐵量高有利于降低焦比和提高產(chǎn)量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗證實，礦石品位提高1%，焦比降低2%，產(chǎn)量提高3%。鐵礦石還原性是指鐵礦石被還原性氣體CO或H2還原的難易程度， 也是其質(zhì)量的主要指標。鐵礦石的還原性好，有利于焦比降低 ，但只有直接還原與間接還原在適宜的比例范圍內(nèi)，維持適宜的直接還原度Rd，才能降低焦比。實踐證明適宜的直接還原度為0.2～0.3。

鐵礦石品位提高的方法

提高鐵礦石的含鐵量，減少脈石成分，溶劑用量和渣量也相應(yīng)減少，對于富礦，可直接入爐。而對于貧礦，要進行選礦和造塊加工處理，即人造富礦。常用重力，磁力或浮游選礦法，在選礦時，根據(jù)各礦物物理化學(xué)性能的不同，借助各種選礦設(shè)備和藥劑，將礦石中有用礦物和脈石分離，以使有用礦物富集，礦石品位提高，回收鐵有用成分，去除有害雜質(zhì)。再將各種含鐵礦粉配加一定數(shù)量的燃料和熔劑，加熱到1150℃～1500℃，使其粘結(jié)成塊礦或者把細磨鐵精礦粉或其他鐵礦粉料添加劑混合后再加水潤濕的條件下，通過造球機滾動成球。再經(jīng)過干燥焙燒固結(jié)成具有一定強度和冶金性能要求的球型含鐵原料，已獲得燒結(jié)礦塊或球團礦塊，這樣就粒度均勻，微氣孔多，強度高，品位高，還原性好，有利于其強化冶煉。

3.2 實現(xiàn)高風(fēng)溫

熱風(fēng)帶進高爐煉鐵的能量占總能量的16%～19%。熱風(fēng)是廉價的能源，應(yīng)當(dāng)充分利用。熱風(fēng)溫度升高100℃，可降低煉鐵燃料比15～25kg/t，提高風(fēng)口理論燃燒溫度60℃，大約多噴煤30kg/t。高風(fēng)溫會給高爐煉鐵帶來多方面效應(yīng)：包括加快風(fēng)口碳素燃燒，熱量主要集中于爐缸，使高溫區(qū)下移，中溫區(qū)擴大，有利于間接還原發(fā)展，直接還原度降低，所以應(yīng)當(dāng)努力進一步提高風(fēng)溫。

3.3 進行脫濕鼓風(fēng)

將鼓風(fēng)濕度降至6g/m3并保持穩(wěn)定會有提高產(chǎn)量，降低焦比的效果。濕度降低1%，可降焦比0.9%，增加產(chǎn)量3.2%。鼓風(fēng)濕度降低1g/m3，風(fēng)口前燃燒溫度可提高5～6℃，可大約多噴煤粉1.5～2.0kg/t。對于暫時不能噴煤的高爐來說，假如要使用高風(fēng)溫，可以通過加濕鼓風(fēng)，將高風(fēng)溫用上，既可以提高生鐵產(chǎn)量，又有降低焦比的作用。因加濕1%鼓風(fēng)，會使焦比升高4～5kg/t，但是風(fēng)溫升高100℃，下降焦比25kg/t，兩數(shù)相加后，仍有降低20kg/t焦比的作用。

3.4 冶煉強度的影響

生產(chǎn)實踐表明，高爐冶煉強度在低于1.05t/m3?d時，提高冶煉強度是可以降低燃料比。但是在冶煉強度大于1.05t/m3?d時，提高冶煉強度是會使燃燒比升高，而且在冶煉強度大于1.15t/m3?d時以上，提高冶煉強度，會使燃燒比大幅度升高。所以說，控制冶煉強度在1.05～1.15t/m3?d區(qū)間，操作高爐是會得到較低的燃料比。

3.5 提升高爐操作技術(shù)

對降低煉鐵燃料比有較大作用的高爐操作技術(shù)主要是：提高煤氣中CO2含量，冶煉低硅鐵和提高爐頂煤氣壓力等方面。

（1） 提高煤氣中CO2含量的操作手段主要是進行合理布料，優(yōu)化煤氣流分布，使熱風(fēng)所帶有的熱量能夠充分傳遞給爐料，增加高爐內(nèi)鐵礦石的間接還原度。煤氣中的CO2含量提高0.5%，煉鐵燃料比下降10kg/t，煉鐵工序能耗會下降8.5kgce/t。鐵礦石間接還原是個放熱反應(yīng)，而直接還原是個吸熱反應(yīng)。所以，我們要努力提高鐵礦石的間接還原反應(yīng)。

采用合理的裝料制度和送風(fēng)制度，能夠解決煤氣流和爐料逆向運動之間的矛盾，煤氣流分布均勻合理，會促進高爐生產(chǎn)順行，有降低燃料比的效果。

采用無料鐘爐頂裝料設(shè)備，可以實現(xiàn)多種形式的布料。小于1000m3高爐的流槽傾角檔位數(shù)選用5～7個檔位；1000m3左右高爐選用8～10個檔位；大于2000m3級高爐選用10～12個檔位。終究使爐喉煤氣曲線形成邊沿CO2含量略高于中心的“平峰”式曲線。綜合煤氣CO2含量是小于1000m3高爐為16%～20%，1000m3左右高爐CO2含量在18%～21%，大于2000m3高爐CO2含量在22%～24%。

采用大批重上料，可以穩(wěn)定上部煤氣流。我們希望焦批的層厚要大于0.5m，寶鋼4000m3級高爐焦批大，層厚在800～1000mm。在生產(chǎn)過程中調(diào)整焦炭負荷時，最好穩(wěn)定焦批，調(diào)整礦批。以使焦炭層相對穩(wěn)定，有“透氣窗”作用，高爐內(nèi)煤氣流也穩(wěn)定。當(dāng)料線提高時，爐料堆尖會向中心移動，有疏松邊緣煤氣的作用。一般料線選擇為1～2m。

為提高料柱的中心部位煤氣流順暢，大型高爐均采用中心加焦的手段。近年來，為提高燒結(jié)礦的透氣性和還原性，將小焦與燒結(jié)礦進行混裝，有較好的節(jié)焦效果。

高爐操縱的原則之一是要實現(xiàn)煤氣在邊緣和中心存在“兩道煤氣流”。高爐煤氣曲線呈“展翅”或“喇叭花”型。

（2） 低硅鐵冶煉

高爐冶煉低硅鐵有較好的經(jīng)濟效益。生鐵含Si降低0.1%，可降低煉鐵焦比4～5kg/t，生鐵產(chǎn)量提高。間接減少了煉鋼脫Si的工作量。

（3） 高壓操作技術(shù)

高爐爐頂煤氣壓力大于0.03Mpa時，即稱為高壓。爐頂煤氣壓力提高10Kpa，高爐可增產(chǎn)約1.9%，焦比約下降3%，有利于冶煉低硅鐵。隨著頂壓的提高，增產(chǎn)的效果會遞減。提高頂壓之后，高爐的明顯反應(yīng)是促進高爐順行，波動減少，使鐵礦石進行間接還原是向有利方向發(fā)展。高壓操縱是有利于CO向CO2方向反應(yīng)，進而有節(jié)焦效果。

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關(guān)鍵詞：節(jié)能減排；全氧高爐；數(shù)學(xué)模型；爐料；數(shù)值模擬

The synergistic principle of Energy/mass transfer and high temperature thermochemical reaction under full oxygen blast furnace condition

Abstract：At present，traditional blast furnace with coke as main energy has been almost perfect in production efficiency and energy utilization， and it is difficult to realize the more energy saving and emission reduction by its technical progress in the traditional blast furnace. Oxygen blast furnace （OBF）， as a new iron-making process， has the outstanding advantages in carbon saving and low CO2 emission.Due to the operations of pure oxygen instead of the hot blast and recycling most of the top gas after CO2 removal， the content of CO and H2 in OBF increases significantly， which may also lead to the metallurgical performances of burden change. In order to promote the industrial application of OBF iron-making process， the systematic study of OBF ironmaking process was carried out. A comprehensive mathematical model of OBF was established. Many preliminary designs of OBF were simulated with the comprehensive mathematical model. The comprehensive evaluation of several different OBF process and traditional blast furnace has been made respectively. Through the evaluation， the most suitable process of OBF was identified. In order to analyze the low temperature reduction degradation behavior characteristics under the OBF atmosphere， low temperature reduction degradation experiments of ores have been carried on in different atmospheres which are based on the OBF mathematical model. The softening-melting properties of burden at different reducing atmospheres on the softening-melting properties of burden in OBF atmosphere were studied by using the facility of high temperature reduction-molten experiment. Using the programmed reducing and softening-melting experiment apparatuses， the reduction， softening and melting behaviors of sinter， pellet and mixture of both have been examined by simulating the conditions in traditional BF and typical OBF. It is preliminary founded the formation rule of cohesive zone under the OBF condition. The reduction behaviors of pellet in the atmospheres of H2， CO and mixture of both were studied by using the self-regulating reduction experiment apparatus of single particle. The reduction model of pellet， which was applicable to the research of the kinetic of non-isothermal reduction of pellet at the atmosphere of one or more gases of CO， CO2， H2， H2O and N2， was built based on the grain model and unreacted core model with three interfaces. The OBF internal operation conditions are studied by using the mathematical model.

篇10

1低溫冶金學(xué)的理論進展

1．1細微鐵礦粉具有納米晶粒［8，13］

赤鐵礦原料的平均粒度約為200μm，粒度分布如圖1（a）所示，對圖中的顆粒進行放大，見圖1（b）。赤鐵礦晶粒的粒度主要集中在3μm左右，由眾多的晶粒形成了一個較大的赤鐵礦顆粒。當(dāng)粉體的粒度磨細到20μm左右時，赤鐵礦的晶粒尺寸降低到1μm左右，出現(xiàn)了少量晶粒尺寸為100nm左右的晶粒，見圖1（c）。隨著磨礦時間進一步延長，赤鐵礦粉體的晶粒尺寸可細到100nm以下，見圖1（d）。

1．2儲能的鐵礦粉能夠提高煤氣的利用效率［11，29］

當(dāng)溫度高于570℃時，CO與FeO的反應(yīng)為：FeO＋CO＝Fe＋CO2當(dāng)溫度低于570℃時，CO與Fe3O4的反應(yīng)為：1／4Fe3O4＋CO＝3／4Fe＋CO2儲能后鐵礦粉與氣基還原劑的反應(yīng)平衡常數(shù)（K）與溫度（T）的關(guān)系為：K＝exp－ΔG°＋ΔGm（）RT（1）式中：ΔGm為礦粉的儲能。CO還原鐵氧化物的平衡氣體成分的計算公式為：φCO＝1001＋exp－ΔG°＋ΔGm（）RT（2）根據(jù)式（2）可得到儲能大小對CO還原Fe3O4和FeO的平衡氣體成分的影響規(guī)律，見圖2。圖中實線為儲能前CO還原氧化鐵的平衡曲線，虛線則為不同儲能條件下的還原曲線，其中線上的數(shù)字表示氧化鐵所具有的儲能，單位為kJ／mol。從圖2可以看出，儲能能夠使得還原反應(yīng)對CO體積分數(shù)要求降低：以700℃為例，沒有儲能時CO的平衡體積分數(shù)為60．89％，也就是只有當(dāng)CO體積分數(shù)達到60．89％以上才有可能實現(xiàn)FeO的還原，而當(dāng)儲能分別為1、4、10kJ／mol時，CO的平衡體積分數(shù)分別降低為57．81％、48．76％和31．26％，因此儲能的存在可以使得CO在較低的體積分數(shù)下就可以完成氧化鐵的還原。這樣就會大大提高CO氣體的利用率。仍以700℃為例，在普通條件下，CO的利用率最高為39．11％，而當(dāng)粉體實現(xiàn)儲能1、4、10kJ／mol時，CO的利用率則分別可以達到42．19％、51．24％、68．74％，利用率分別提高了約8％、31％和76％。

1．3細粒度改善反應(yīng)效率［8－9，12］

試驗研究了鐵礦的粒度對氣體還原氧化鐵的影響，以H2還原不同粒度的澳礦（見圖3）。從圖3可以明顯看出，隨著鐵礦粒度的減小，反應(yīng)起始溫度不斷降低，同時反應(yīng)速度加快。比如約3．5mm的鐵礦在400℃還原反應(yīng)開始，700℃左右開始反應(yīng)加快；而約2μm的鐵礦還原反應(yīng)在100℃已經(jīng)開始，350℃反應(yīng)加快。另外粒度的降低還使得樣品達到平臺期時的還原率不斷提高。例如約3．5mm的鐵礦達到平臺期時的還原率為78．4％，而約2μm的鐵礦的平臺期還原率則達到了98％以上，而且在600℃時就達到了100％。因此采用的粉體粒度越細，其還原反應(yīng)的溫度越低，反應(yīng)速度越快。

1．4微納粉體的催化反應(yīng)動力學(xué)［19．21－22，28］

通過催化反應(yīng)能夠明顯改善鐵礦粉的碳熱還原效果，從圖4可見，催化劑的加入能夠使反應(yīng)速度顯著提高。作者還研究了氣基還原、碳氣化反應(yīng)的催化機制，并開發(fā)了催化添加劑。同時針對微納鐵礦粉的還原，還提出了微納粉體的催化反應(yīng)模式，以此進一步加快反應(yīng)速度或降低反應(yīng)溫度。粒度小于10μm的赤鐵礦和碳混勻，700℃以上反應(yīng)速度明顯加快，這要比傳統(tǒng)毫米級礦粉反應(yīng)溫度明顯降低（見圖5）。再添加催化劑，反應(yīng)溫度會進一步降低。主要原因是雖然細微礦粉得到了一定儲能、反應(yīng)表面積明顯增加，但是碳還原反應(yīng)屬于強吸熱反應(yīng)，通過添加催化劑，能夠進一步降低反應(yīng)的活化能，改善了反應(yīng)動力學(xué)條件。

1．5改善還原勢條件［17－18，31－34］

還原勢對鐵礦粉還原程度的影響超過單純因為還原氣體中水分的增加而造成的影響。通過理論推導(dǎo)和試驗，還原氣體中水蒸氣體積分數(shù)的增加對鐵礦粉金屬化率造成的減少幅度，應(yīng)該按照φH2OφH2－φ（H2）平衡來進行計算，而不是按照φH2OφH2來進行計算，見圖6。對于煤基還原，還原勢影響同樣很大。例如，對于轉(zhuǎn)底爐工藝，由于爐膛內(nèi)為弱氧化氣氛，所以含碳球團的金屬化率偏低，而對于隧道窯還原或回轉(zhuǎn)窯還原，產(chǎn)品的金屬化率比轉(zhuǎn)底爐大幅度提高。針對煤基還原，在反應(yīng)器中將煤氣加熱的氧化性氣氛改變?yōu)檫€原氣氛，有望提高產(chǎn)品的金屬化率。1．6改善低溫冶金反應(yīng)的傳輸條件［19，35－38］除了粉體細化、催化等加速本征反應(yīng)速度外，低溫還原反應(yīng)還需突破限制性環(huán)節(jié)，例如，氣體還原細礦粉的還原速度很快，限制性環(huán)節(jié)之一是還原氣體的供應(yīng)速度。從圖7可見，隨著氣速的提高，還原率明顯增高，幾乎呈線性關(guān)系。從圖8可見，隨著氣速的增加，氣體利用率下降幅度不大。如果選擇鼓泡流化床作為反應(yīng)器，由于粒度的關(guān)系，氣速只能選擇0．2～0．5m／s，不利于反應(yīng)速度的提高，同時還容易造成鐵粉黏結(jié)；如果選擇循環(huán)流化床，則可將氣速提高到1m／s以上，從而具有高的反應(yīng)效率。對于煤基還原，供熱是影響反應(yīng)速度的主要因素。針對煤基隧道窯還原，通過對布料層的優(yōu)化（見圖9），成功將煤基隧道窯的窯內(nèi)溫度從1150～1180℃降至1100℃左右。

1．7多級循環(huán)流化床的流化規(guī)律和連續(xù)運轉(zhuǎn)研究［35－36］

作者提出了多級鐵礦粉循環(huán)流化床還原反應(yīng)器，并開展了多級鐵礦粉循環(huán)流化床的流化規(guī)律研究和連續(xù)運轉(zhuǎn)試驗。從圖10可見，對于雙級循環(huán)流化床，流化速度降低后曲線變化的趨勢未變，但雙級循環(huán)床的旋風(fēng)分離器入口的壓力明顯降低了。流化速度的減小使旋風(fēng)分離器的入口濃度降低，系統(tǒng)的顆粒循環(huán)量下降。從圖10中還可以發(fā)現(xiàn)在每一級循環(huán)流化床中鐵礦粉顆粒上行和下行構(gòu)成的循環(huán)回路壓力曲線必在某標高處相交，即有一個壓力等值點，雙級循環(huán)流化床的回路曲線呈上下雙“8”字形。雙級循環(huán)流化床內(nèi)存在著壓力平衡分布，隨著流化風(fēng)速的變化料腿的壓降將會自動調(diào)節(jié)隨之變化，以達到各個循環(huán)回路的壓力平衡。

1．8低溫還原冶煉粒鐵的理論［25，29－30］

日本鋼鐵研究協(xié)會曾組織了18個單位（包括5個鋼鐵聯(lián)合企業(yè)、11所大學(xué)、2個鋼鐵研究所）在1999－2004年開展了低能耗低排放高爐新技術(shù)研究，重要研究方向是加速高爐內(nèi)固態(tài)區(qū)間接還原、降低高爐內(nèi)爐渣和鐵水溫度（從1450℃降低到1350℃），實現(xiàn)減排CO250％水平的目標。美國和日本也在21世紀初開發(fā)了高溫轉(zhuǎn)底爐技術(shù)（ITMK3），將轉(zhuǎn)底爐的海綿鐵直接分離成液態(tài)爐渣和鐵水。從圖11可見，高溫轉(zhuǎn)底爐技術(shù)鐵水溫度控制在1450℃左右，碳質(zhì)量分數(shù)控制在3％左右。采用低溫還原冶煉粒鐵新工藝，包括快速還原、快速滲碳、鐵在半熔態(tài)渣中聚集長大等。溫度控制在1200℃，比高溫轉(zhuǎn)底爐技術(shù)鐵水溫度低200℃，比日本提出的低溫高爐低150℃，已在小試驗室和半工業(yè)化裝置上得到了鐵粒。

2低溫冶金技術(shù)和工藝進展

研究低溫冶金的目標是開發(fā)低碳、節(jié)能、高效、低成本的新工藝。根據(jù)爐料和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同，作者開發(fā)了不同的低溫冶金新工藝。

2．1改進的熔融還原煉鐵工藝［7－8，11，14－16］

如圖12所示，該工藝流程由3部分組成：第1部分為熔融氣化爐，主要功能是熔化海綿鐵和產(chǎn)生預(yù)還原所需的還原煤氣；第2部分為預(yù)還原部分，由兩級還原流化床和一級礦粉預(yù)熱床組成，主要功能是將礦粉轉(zhuǎn)變成高金屬化率的鐵粉，金屬化率大于85％；第3部分是煤氣處理，包括尾氣換熱、煤氣洗滌、煤氣增壓、變壓吸附等工序，功能是調(diào)節(jié)預(yù)還原所需的煤氣成分、煤氣量與溫度。新工藝流程描述為：精礦粉或粒度小于0．5mm的赤鐵礦（褐鐵礦等）首先進行干燥脫水后進入料倉，在礦粉預(yù)熱床內(nèi)進行換熱，將出口煤氣溫度降低到450℃左右，礦粉溫度升至450℃左右后進入第2級快速循環(huán)還原反應(yīng)器，被還原氣體還原到浮氏體，溫度升至700℃左右，進入第1級快速循環(huán)床反應(yīng)器，還原得到金屬化率超過85％的海綿鐵粉，溫度為750℃左右，然后進入熱壓塊工序，熱壓成海綿鐵塊進入熔融氣化爐海綿鐵緩沖倉，與塊煤、型煤、熔劑等進入熔融氣化爐。在熔融氣化爐風(fēng)口區(qū)吹入純氧，燃燒從氣化爐上部逐步移動到下部的半焦（也可以從風(fēng)口吹入部分煤粉），用此熱量還原、熔化海綿鐵和熔劑，形成爐渣和鐵水，定期排放，產(chǎn)生的高溫煤氣穿過半焦（塊煤、型煤高溫分解產(chǎn)物）、海綿鐵塊、塊煤與型煤以及熔劑時，與它們進行熱交換，離開熔融氣化爐時煤氣溫度降至1050～1100℃。1050～1100℃的高溫含塵煤氣，與經(jīng)過變壓吸附的冷煤氣相混合，調(diào)至溫度為700～750℃、氧體積分數(shù)為10％～15％的煤氣，經(jīng)過熱旋風(fēng)后，大部分煤氣進入第1級低溫快速循環(huán)床反應(yīng)器，少量煤氣經(jīng)洗滌返回至變壓吸附，其主要作用是調(diào)節(jié)煤氣成分與煤氣溫度；經(jīng)過熱旋風(fēng)收集的熱態(tài)粉塵再噴吹至熔融氣化爐內(nèi)。進入第1級低溫快速反應(yīng)器的溫度為700～750℃、氧體積分數(shù)為10％～15％的煤氣還原進入反應(yīng)器的浮氏體，將其還原到金屬化率超過85％，離開第1級反應(yīng)器的煤氣補入少量氧氣，以提高煤氣溫度，進入到第2級反應(yīng)器，將450℃左右的礦粉加熱和還原到700℃左右的浮氏體，離開第2級反應(yīng)器的煤氣，進入礦粉預(yù)熱床預(yù)熱冷礦粉，離開礦粉預(yù)熱床的煤氣溫度降至450℃左右，經(jīng)過余熱換熱器降低到150～200℃左右，經(jīng)過洗滌后，一部分煤氣輸出，一部分煤氣與從高溫經(jīng)過冷卻洗滌的煤氣合并，經(jīng)過增壓與變壓吸附后，調(diào)節(jié)熔融氣化爐高溫煤氣的溫度與成分?；诘蜏乜焖兕A(yù)還原改進的熔融還原煉鐵工藝具有以下技術(shù)特點：

1）煉鐵原料為粉礦。

可以直接使用粉礦，粉礦還原速度快，省去了燒結(jié)、氧化球團等原料造塊工序和相應(yīng)的能耗和污染。

2）預(yù)還原煤氣溫度為700～750℃。

進入預(yù)還原反應(yīng)器的煤氣溫度為700～750℃，比COREX、FINEX的煤氣溫度（800～850℃）低100℃，解決了預(yù)還原反應(yīng)器的黏結(jié)問題以及帶來的一系列問題。

3）接衡態(tài)還原。

采用粉礦還原，還原的煤氣成分容易接衡態(tài)，可以最大限度地減少噸鐵氣體使用量。

4）預(yù)還原得到金屬化率超過85％的海綿鐵。

金屬化率高的海綿鐵進入熔融還原氣化爐，是少用或者不使用焦炭的前提，是降低熔融氣化爐噸鐵燃料比的基礎(chǔ)。

5）采用雙級流化床作為反應(yīng)器。

粉礦還原速度快，需要的流化速度也較低，采用流化床作為反應(yīng)器，可以大幅度提高生產(chǎn)效率。采用雙級反應(yīng)器，可以提高還原氣體的利用率，減少噸鐵礦粉還原所需的一次氣體用量。

本流程成功吸收了目前熔融還原工藝的優(yōu)點，同時也解決了熔融還原流程預(yù)還原流程與整個流程銜接不順導(dǎo)致燃料比過高的重大難題。改進的熔融還原煉鐵工藝的預(yù)期效果：

1）新工藝的噸鐵燃料比在600kg標準煤左右，隨著工藝與操作的熟練，以及后期噴煤技術(shù)的發(fā)展，預(yù)期燃料比可在520kg標準煤左右，接近高爐水平。

2）可直接使用中國的精礦粉和進口粉礦，徹底消除氧化球團或燒結(jié)帶來的環(huán)境與能量負荷。中國噸礦的燒結(jié)凈能耗在65kg標準煤左右，相當(dāng)于噸鐵100kg標準煤左右，1t氧化球團的凈能耗在50kg標準煤左右，相當(dāng)于噸鐵80kg左右標準煤。

3）可以得到高金屬化率的海綿鐵，噸鐵焦炭使用量在50kg左右，可以不使用焦炭。這樣就可以最大限度地減少噸鐵焦炭使用量，同時降低了焦炭工藝帶來的環(huán)境污染與能耗問題（噸焦凈能耗140kg標準煤）。

4）噸鐵凈能耗在500kg標準煤左右，比高爐煉鐵流程610kg標準煤低18％。

5）噸鐵CO2排放量約1．48t，比高爐煉鐵流程CO2排放量1．8t低18％。2．2優(yōu)質(zhì)海綿鐵低溫還原工藝［25，37－38］針對電爐煉鋼對優(yōu)質(zhì)海綿鐵以及冶金鐵粉的需求，其主要冶煉工藝為隧道窯還原工藝。通過改造罐內(nèi)的布料結(jié)構(gòu)和添加添加劑，可以顯著降低傳統(tǒng)隧道窯的能耗、提高隧道窯生產(chǎn)率和延長爐襯與罐材使用壽命。優(yōu)質(zhì)海綿鐵低溫還原工藝描述：首先將還原煤、精礦粉、添加劑按照一定比例布在反應(yīng)罐內(nèi)，然后將反應(yīng)罐裝在臺車上推進隧道窯內(nèi)；將隧道窯窯體分為加熱、還原和冷卻3個區(qū)域，在還原段裝有燃燒器，以液體或氣體燃料為能源使還原段溫度保持在1100℃左右，還原段高溫爐氣向加熱段流動，對反應(yīng)罐進行預(yù)熱，使其溫度隨著向還原段的接近而逐步提高。臺車進入還原段后，煤氣化反應(yīng)放出大量CO，使礦粉得到還原，生成海綿鐵。還原完成后，臺車進入冷卻段，冷卻段中有一股由吸入的冷空氣形成的氣流，在氣流中，密封的反應(yīng)罐逐步冷卻至常溫。出窯后，將海綿鐵取出，去掉殘煤和灰分即可得到產(chǎn)品。該工藝的特點主要表現(xiàn)在以下幾方面：1）將窯內(nèi)溫度從傳統(tǒng)的1150～1180℃降低到1100℃；2）噸鐵海綿鐵（93％金屬化率）一次煤耗降低幅度達到26．7％；3）產(chǎn)量已從2萬t／a提高到3萬t／a，具備4萬t產(chǎn)能；4）耐火材料壽命大幅度延長，已超過2a。

2．3低品質(zhì)鐵礦生產(chǎn)鐵粒技術(shù)［29，37－38］

中國是貧鐵礦國家，包括大量的褐鐵礦、赤鐵礦等資源，以及冶金渣和一些有色含鐵礦（如紅土礦等），含鐵品位在40％左右。這些鐵礦資源由于脈石太高，不管是直接進入高爐冶煉、電爐冶煉，還是通過預(yù)還原＋電爐冶煉，都存在冶煉成本過高的缺點。作者開發(fā)了低溫還原低品質(zhì)鐵礦得到鐵粒技術(shù)，見圖13。

首先將鐵礦粉與一定比例的煤壓成球或塊，進入低溫還原反應(yīng)器，然后在晶粒長大反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)鐵和渣的有效分離。干燥器的目標是將含碳球團中的物理水分去除，它使用的熱量來自低溫還原反應(yīng)器的低熱值尾氣。低溫還原反應(yīng)器分為2段區(qū)域，預(yù)熱段和低溫還原段，在預(yù)熱段，利用低溫還原段的高溫廢氣將物料加熱到900℃；在低溫還原段，通過煤氣燒咀將反應(yīng)器溫度提高到1100℃，在此溫度段完成含碳球團內(nèi)的鐵礦預(yù)還原。在晶粒長大反應(yīng)器內(nèi)將反應(yīng)器內(nèi)溫度提高到1200℃左右，實現(xiàn)細微鐵的快速滲碳，并促進細微含碳生鐵的聚集，最終實現(xiàn)渣和鐵的分離。產(chǎn)品冷卻后，通過破碎和磁選，得到鐵粒。這樣就最大限度地降低了電爐熔分所消耗在渣熔化上面的電能。在半工業(yè)化裝置中冶煉紅土礦（wTFe＜20％），得到了粒狀鎳鐵合金，見圖14。