高炉炼铁英文文献翻译Word下载.docx

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原矿石来自于地表，其块状的大小为0.5至1.5英寸。

一些矿石铁的含量的大约为50％到70％，这些矿石要么是赤铁矿（氧化铁）要么是磁铁矿（Fe3O4）。

这些矿石可以直接送入高炉而不需任何进一步的处理。

此外，一些矿石铁的含量较低必须进行处理使其铁含量增加。

球团矿是含有60％至65％铁，它是一些低铁含量的矿石，在被碾碎、磨成粉末，将所谓的废料煤矸石剔除后，其余富含铁的粉球和高炉内的燃煤产生强烈的反应形成的颗粒。

烧结矿是从原料矿，焦炭，石灰石和其他许多钢铁厂含有一些铁废料按一定的比例烧结后获得所需的产品化学，然后将其混合在一起。

这些混合的原料，然后放置在一起形成一种类似钢铁传送带烧结链，它是在燃气炉和原矿在经过焦炭热融合形成成面积较大，尺寸从0.5顷到2.0英寸的矿石。

铁矿石，球团矿，烧结矿在高炉内反应后形成为液态铁在和含有其他剩余杂质液态渣。

焦炭是一种烟煤混合物。

将煤炭粉碎，磨成粉末，然后送入炼焦炉内。

经过18至24小时的反应时间，由于高温使煤炭中熟焦油等杂质被剔除，在被冷却后并形成大小从1英寸到4英寸不等的焦炭。

焦炭内含有90至93％的碳，但一些灰分和硫原煤相比，是十分强劲的。

焦炭能够产生热量与气体，具有很高的能源价值，热量与气体在高炉内与铁矿石，球团，烧结反应，形成液态铁。

最后，是原材料石灰石炼制过程。

石灰石是从地球上由使用炸药爆破得来的。

它经过粉碎，筛选，然后得到一个大小范围从0.5英寸到1.5英寸的石灰石。

这可以是高钙石灰石，含有镁的石灰石石或混合类型的石灰石。

由于熔化后石灰石中的硫和其他杂质被去除，高炉操作者可以混合不同的石头产生所需的化学矿渣和各种特性，如熔点低和高流动性的材料。

所有的原料都存储在一个矿田，一旦这些材料被送到到炉顶，将在高炉内经过多次化学，物理反应后下降到高炉的底部。

铁矿石，球团和烧结是在高炉内的料位的降低意味着在铁氧化物氧是由一系列化学反应形成的。

这些反应发生情况如下：

1）3Fe2O3+CO=CO2+2Fe3O4

2）Fe3O4+CO=CO2+3FeO

3）FeO+CO=CO2+FeorFeO+C=CO+Fe

在同一时间通过这些铁氧化物的净化反应后，他们也开始软化，然后融化为液态铁，最后缓慢地流向高炉的底部。

焦炭料位下降到炉底的时候，预热空气或热风进入高炉，在热风的作用下，焦炭立即发生反应，同时产生热量。

C+O2=CO2+Heat

由于反应发生在存在过剩的碳的情况下，焦炭在高温下与产生的二氧化碳反应，生成一氧化碳。

反应过程如下：

CO2+C=2CO

这种反应生成的一氧化碳，是用来与铁矿石中的氧化铁反应生成铁的。

高炉内石灰石料位下降的同时，产生的化学反应如下：

CaCO3=CaO+CO2

这种反应需要的大量的能量，并且只有在炉内温度达到约1600°

F时才开始开始。

从这个反应所形成的氧化钙是用来去除铁所含有的硫。

这种硫化反应是：

FeS+CaO+C=CaS+FeO+CO

反应后，硫化钙（CaS）成为矿渣的一部分，矿渣也包括剩余的二氧化硅（SiO2），氧化铝（Al2O3），氧化镁（MgO）为或氧化钙（CaO），随着铁矿石，球团，烧结或焦炭进入。

最后液体渣下降到高炉的底部，同时，因为它密度较低，漂浮在液态铁的上部。

另一个炼铁过程的产物，除了铁水和炉渣，是热高温的有毒气体。

这些气体经高炉炉顶流出后进入烟气处理设备，并通过设备中去除其中可吸入颗粒和对气体进行冷却。

这种气体还可以通过“热风灶”进行预热，并进入高炉成为“热风”燃料。

其他气体中的任何一种可送到锅炉房，用于产生蒸汽涡轮风扇转生成的压缩空气并作为“冷风”送到炉灶。

高炉是一个逆流容器，固体料位下降的同时气体上，在这一过程中伴有大量的化学和物理反应，产生我们所需要的最终产品——液态铁。

2高炉炼铁的工艺过程

通过上面的描述，我们以知道高炉内部反应过程，现在让我们回顾一下炼铁工艺过程。

原料可以在矿石堆场，也可在矿石码头和驳船的地方用来卸货。

在矿石堆场存储的原料原矿，球团，烧结，石灰石或几种混合矿石或可能是焦炭。

这些材料被转移到储存室可通过输送皮带配矿。

材料也可以通过矿石转运车转移到储存室。

每个矿，球团，烧结，焦炭，石灰石类型倒入单独的储料槽内。

在称量斗内对各种原料进行称量，各种原料按一定比例进行配比，配料的目的是获得较高的生产率和性能稳定的优质铁水，符合高炉冶炼生产的要求。

称量好的矿石再经过主皮带机运至料坑矿石汇总称量斗。

碎矿皮带机设在料坑两侧的筛下，筛下的碎矿由皮带机转运至返矿仓。

在炉顶,通过布料设备双钟和旋转布料器装入炉喉。

一些现代高炉在自动化技术的控制下完成同样的动作。

在炉顶的材料，当炉内不缺料时，一些原料（矿，球团或烧结型组成的），焦煤和石灰石积累在炉顶。

高炉操作人员小心通过控制炉顶的布料顺序来控制控制气体流量和炉内化学反应。

该原材料的通过大小钟进入高炉内部，而炉内密封的气体，围绕炉内均匀分布的原料。

现代一些高炉没有大小钟，而是有2个或3个密封舱式料斗旋转槽，可以改变其角度，让更多在炉料灵活的精确的布置在炉内。

在高炉炉顶四个泄压装置，炉气从这里离开高炉。

两个泄压装置合并成一个放散管。

这两个放散管然后在炉顶合并成煤气管道。

在高炉的顶部有泄放阀，可释放气体，保护炉内气体的压力，以防止炉内气体压力突然激增。

放出气体通过煤气管道进入除尘器里，其中过滤的粗颗粒矿渣，积累到一定量后有卡车或其他设备运出倾倒。

过滤后气体流经一个文氏管洗涤器，使气体不在含有其它的细小颗粒，最后气体经过气雾分离器，不仅能降低气体的温度，而且能够获得较纯净的煤气。

一些现代高炉配备有混合洗涤冷却装置，用来准备清洗和冷却的气体。

被过滤后煤气经过管道，进入蓄热室。

这里紧挨着高炉的地方通常有3或4个圆柱形火炉。

气体在燃烧炉中的底部被加热并通过炉内的耐火材料上升。

连续经过几个燃烧炉中的耐火材料后，形成热量储存在蓄热室内。

大量的空气，从80,000ft3/min到230,000ft3/min，经涡轮鼓风机吹入并流过的空气脱湿机到燃烧炉。

冷风然后进入先前已在加热和炉耐火砖内储存的热量的蓄热室内，形成“热风”。

热风温度可从1600°

F到2300°

F，取决于炉的燃烧炉设计和生产条件。

这被加热的空气，然后流出燃烧炉，并被吹入到高炉内。

同时连接到主冷装置的热风主要是与用于控制热风温度并保持恒定的温度。

热风主要进入一个园圈形状的管道围炉，所谓的“热风管”。

通过热风管后，热风直接入炉是通过一个名为“风口”喷嘴直接入炉。

这些风口同样间隔围绕高炉周围。

高炉规模较小可能有14对风口，而规模较大的高炉有40对风口，组成这些风口所用的材料是铜，是因为直接冷却水冷却后的温度依然也可能达到3600°

F到4200°

F。

原油，焦油，天然气，煤和氧粉也可通过风口与高炉内焦炭结合，释放更多的能量，可以提高高炉的生产量。

与此同时，在在出铁口与出渣口分别开始流出铁水和矿渣水。

3结论

高炉是钢铁生产的第一步，把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。

世界上第一座高炉出现在14世纪，每一天能生产生铁1吨。

随着技术的发展，高炉设备在不断的改进的，现代的巨大高炉，每天能实现生产13000吨的生铁。

即使设备进行了改进和生产速率的提高，但在高炉内的进程是基本保持不变的。

高炉将进入下一个千年的生存，而面积较大，高效率的熔炉在铁水的生产过程中将获得在其成本与其炼铁技术的竞争优势。

WorkingofaBlastFurnace

JanTerpar,ImrichKostial

Thepurposeofablastfurnaceistochemicallyreduceandphysicallyconvertironoxidesintoliquidironcalled"

hotmetal"

.Theblastfurnaceisahuge,steelstacklinedwithrefractorybrick,whereironore,cokeandlimestonearedumpedintothetop,andpreheatedairisblownintothebottom.Therawmaterialsrequire6to8hourstodescendtothebottomofthefurnacewheretheybecomethefinalproductofliquidslagandliquidiron.Theseliquidproductsaredrainedfromthefurnaceatregularintervals.Thehotairthatwasblownintothebottomofthefurnaceascendstothetopin6to8secondsaftergoingthroughnumerouschemicalreactions.Onceablastfurnaceisstarteditwillcontinuouslyrunforfourtotenyearswithonlyshortstopstoperformplannedmaintenance.

1TheProcess

Ironoxidescancometotheblastfurnaceplantintheformofrawore,pelletsorsinter.Theraworeisremovedfromtheearthandsizedintopiecesthatrangefrom0.5to1.5inches.ThisoreiseitherHematite（Fe2O3）orMagnetite（Fe3O4）andtheironcontentrangesfrom50%to70%.Thisironrichorecanbechargeddirectlyintoablastfurnacewithoutanyfurtherprocessing.Ironorethatcontainsalowerironcontentmustbeprocessedorbeneficiatedtoincreaseitsironcontent.Pelletsareproducedfromthislowerironcontentore.Thisoreiscrushedandgroundintoapowdersothewastematerialcalledganguecanberemoved.Theremainingiron-richpowderisrolledintoballsandfiredinafurnacetoproducestrong,marble-sizedpelletsthatcontain60%to65%iron.Sinterisproducedfromfinerawore,smallcoke,sand-sizedlimestoneandnumerousothersteelplantwastematerialsthatcontainsomeiron.Thesefinematerialsareproportionedtoobtainadesiredproductchemistrythenmixedtogether.Thisrawmaterialmixisthenplacedonasinteringstrand,whichissimilartoasteelconveyorbelt,whereitisignitedbygasfiredfurnaceandfusedbytheheatfromthecokefinesintolargersizepiecesthatarefrom0.5to2.0inches.Theironore,pelletsandsinterthenbecometheiquidironproducedintheblastfurnacewithanyoftheirremainingimpuritiesgoingtotheliquidslag.

Thecokeisproducedfromamixtureofcoals.Thecoaliscrushedandgroundintoapowderandthenchargedintoanoven.Astheovenisheatedthecoaliscookedsomostofthevolatilemattersuchasoilandtarareremoved.Thecookedcoal,calledcoke,isremovedfromtheovenafter18to24hoursofreactiontime.Thecokeiscooledandscreenedintopiecesrangingfromoneinchtofourinches.Thecokecontains90to93%carbon,someashandsulfurbutcomparedtorawcoalisverystrong.Thestrongpiecesofcokewithahighenergyvalueprovidepermeability,heatandgaseswhichareequiredtoreduceandmelttheironore,pelletsandsinter.

Thefinalrawmaterialintheironmakingprocessinlimestone.Thelimestoneisremovedfromtheearthbyblastingwithexplosives.Itisthencrushedandscreenedtoasizethatrangesfrom0.5inchto1.5inchtobecomeblastfurnaceflux.Thisfluxcanbepurehighcalciumlimestone,dolomiticimestonecontainingmagnesiaorablendofthetwotypesoflimestone.

Sincethelimestoneismeltedtobecometheslagwhichremovessulfurandotherimpurities,theblastfurnaceoperatormayblendthedifferentstonestoproducethedesiredslagchemistryandcreateptimumslagpropertiessuchasalowmeltingpointandahighfluidity.

Alloftherawmaterialsarestoredinanorefieldandtransferredtothestockhousebeforecharging.Oncethesematerialsarechargedintothefurnacetop,theygothroughnumerouschemicalandhysicalreactionswhiledescendingtothebottomofthefurnace.

Theironore,pelletsandsinterarereducedwhichsimplymeanstheoxygenintheironoxidesisemovedbyaseriesofchemicalreactions.Thesereactionsoccurasfollows:

1）3Fe2O3+CO=CO2+2Fe3O4

2）Fe3O4+CO=CO2+3FeO

3）FeO+CO=CO2+FeorFeO+C=CO+Fe

Atthesametimetheironoxidesaregoingthroughthesepurifyingreactions,theyarealsobeginningtosoftenthenmeltandfinallytrickleasliquidironthroughthecoketothebottomofthefurnace.

Thecokedescendstothebottomofthefurnacetothelevelwherethepreheatedairorhotblastenterstheblastfurnace.Thecokeisignitedbythishotblastandimmediatelyreactstogenerateheatsfollows:

C+O2=CO2+Heat

Sincethereactiontakesplaceinthepresenceofexcesscarbonatahightemperaturethecarbondioxideisreducedtocarbonmonoxideasfollows:

CO2+C=2CO

Theproductofthisreaction,carbonmonoxide,isnecessarytoreducetheironoreasseeninthepreviousironoxidereactions.

Thelimestonedescendsintheblastfurnaceandremainsasolidwhilegoingthroughitsfirstreactionsfollows:

CaCO3=CaO+CO2

Thisreactionrequiresenergyandstartsatabout1600°

F.TheCaOformedfromthisreactionisusedtoremovesulfurfromtheironwhichisnecessarybeforethehotmetalbecomessteel.Thissulfuremovingreactionis:

FeS+CaO+C=CaS+FeO+CO

TheCaSbecomespartoftheslag.TheslagisalsoformedfromanyremainingSilica（SiO2）,Alumina（Al2O3）,Magnesia（MgO）orCalcia（CaO）thatenteredwiththeironore,pellets,sinterorcoke.Theliquidslagthentricklesthroughthecokebedtothebottomofthefurnacewhereitfloatsontopoftheiquidironsinceitislessdense.

Anotherproductoftheironmakingprocess,inadditiontomoltenironandslag,ishotdirtygases.Thesegasesexitthetopoftheblastfurnaceandproceedthroughgascleaningequipmentwhereparticulatematterisremovedfromthegasandthegasiscooled.Thisgashasaconsiderableenergyvaluesoitisburnedasafuelinthe"

hotblaststoves"

whichareusedtopreheattheairenteringtheblastfurnacetobecome"

hotblast"

.Anyofthegasnotburnedinthestovesissenttotheboilerhouseandisusedtogeneratesteamwhichturnsaturboblowerthatgeneratesthecompressedairknownas"

coldblast"

thatcomestothestoves.

Theblastfurnaceisacounter-currentrealtorwher