高炉炼铁工艺设计规范

1 总则

2 术语

3 基本规定

4 原料、燃料和技术指标

4.1 原料和燃料要求

4.2 高炉技术指标

5 能源和资源利用

6 矿槽、焦槽及上料系统

7 炉顶

8 炉体

9 风口平台及出铁场

10 高炉炉渣处理及其利用

11 热风炉

12 高炉煤气净化及煤气余压发电

13 喷吹煤粉及富氧

13.1 喷吹煤粉

13.2 富氧鼓风

14 检测和自动化

15 环境保护

16 节约用水

本规范用词说明 　附：条文说明

本规范是根据建设部建标函124号文《关于印发“2005年工程建设标准规范制订、修订计划（第二批）”的通知》的要求，由中冶赛迪工程技术股份有限公司（原重庆钢铁设计研究总院）会同有关单位共同编制而成的。

本规范在编制过程中，规范编制组学习了有关现行国家法律、法规、政策及标准；进行了调查研究，开展了必要的专题研究和技术论证；总结了多年高炉炼铁工艺设计的经验；广泛征求了有关生产、设计、大专院校的意见，对全面贯彻高炉炼铁技术方针和疑难问题进行了反复的研讨和修改，最后经审查定稿。

本规范共分16章，主要内容有：总则，术语，基本规定，原料、燃料和技术指标，能源和资源利用，矿槽、焦槽及上料系统，炉顶，炉体，风口平台及出铁场，高炉炉渣处理及其利用，热风炉，高炉煤气清洗及煤气余压发电，喷吹煤粉及富氧，检测和自动化，环境保护，节约用水。

本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中冶赛迪工程技术股份有限公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位注意总结经验，积累资料，随时将有关意见和建议反馈给中冶赛迪工程技术股份有限公司（地址：重庆市渝中区双钢路一号，邮政编码：400013），以便今后修订时参考。2100433B

《高炉炼铁工艺设计规范》由中国计划出版社出版。

非高炉炼铁按工艺特征、产品类型及用途可分为直接还原和熔融还原两种。

直接还原炼铁工艺 可分为煤基直接还原和气基直接还原两类；此外还有流态化直接还原炼铁。

非高炉炼铁煤基直接还原

主要是回转窑直接还原法。回转窑是一个稍呈倾斜放置在几对撑轮(托轮)上的筒形高温反应器。作业时窑体按一定转速旋转，含铁原料与还原煤(部分或全部)从窑尾加料端连续加入，并加入脱硫剂控制产品含硫。随窑体转动固体物料不断地翻滚，在窑头排料端设置还原煤喷入装置，提供工艺过程所需的部分热量和还原剂。沿窑身长度方向装有若干支供风管，向窑中供风燃烧煤释放的挥发分、还原反应产生的CO和煤中的碳，用以补充工艺所需大部分热量和调节窑内温度分布。物料移动过程中，被逆向高温气流加热进行物料干燥、预热、碳酸盐分解、铁氧化物还原以及熔碳、渗碳反应，铁矿石在保持外形不变的软化温度以下转变成直接还原铁。回转窑直接还原方法繁多，各有特色，原料产品也各有差异，但基本工艺过程和原理相同。

非高炉炼铁气基直接还原

主要是竖炉直接还原法。竖炉主要由4部分组成：

(1)重整器。器内装有若干支重整管，管内装有催化剂，把天然气转化成CO H₂高温还原气。

(2)还原竖炉。自上而下分为5个带，即预热带、上还原带、下还原带、过渡带、冷却带。铁矿石加入炉内经干燥、预热、还原成直接还原铁经冷却达到较低的温度。

(3)炉顶气和冷却气净化装置。炉顶气和冷却气通过洗涤器和压缩机，其中1/3供重整气做燃烧气，2/3在进入重整器前加入CH₄进入重整器进行重整。

(4)直接还原铁处理装置。出炉的直接还原铁经热压机和打碎机压成热压块。竖炉直接还原方法虽多，但工艺过程和原理基本相同。

熔融还原炼铁工艺 熔融还原方法很多，但投入工业生产的仅有COREX法。该法的设备由预还原竖炉、熔融气化炉和煤气除尘调温系统组成。预还原竖炉与米德莱克斯法直接还原竖炉类似；熔融气化炉与高炉的炉缸和炉腹类似。熔融气化炉所用的煤和熔剂由封闭料斗送入加压料仓再用螺旋给料机加入熔融气化炉。铁矿石(或氧化球团)由还原竖炉顶部的双钟式装料器加入炉内，受到煤气加热及还原。从还原竖炉排出的预还原矿石金属化率平均为95%。它由螺旋给料机加入熔融气化炉内在下降过程中被熔化还原为铁水。矿石中脉石和熔剂形成炉渣。炉内生成的渣铁存放在炉缸内定期从炉缸渣、铁口放出 。

通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性

《高炉设计：炼铁工艺设计理论与实践（第2版）》从高炉炼铁节能减排、高效降耗角度出发，系统介绍了炼铁工业的发展现状和可持续发展的保障条件，精料要求和降低资源、能耗以及强化冶炼的对策、措施和途径，工艺计算，设备设计和选择以及长寿的条件和措施，炉渣、煤气等二次资源、能源的综合利用以及自动化技术等。本书解释和延伸了《高炉炼铁工艺设计规范》的相关内容，归纳总结了我国高炉工艺设计的大量科学试验和工程实践成果，观点鲜明地介绍了高炉炼铁新观点、新理论、新指标和新方法。

本书是站在新的发展高度上对高炉设计和生产经验的系统总结，满足高炉炼铁节能减排和降低成本的要求，可以供炼铁领域广大工程技术人员、生产人员、科研人员和教学人员阅读参考。