高炉炼铁设计原理

1 炼铁设计概论

1.1 炼铁生产工艺流程及设备

1.2 高炉炼铁现状及其发展

1.3 炼铁设计原则

1.4 炼铁厂设计内容

1.5 炼铁主要技术经济指标及确定

思考题

2 炼铁工艺计算

2.1 概论

2.2 配料计算

思考题

3 高炉炼铁车间设计

3.1 设计概述

3.2 厂址选择及高炉车间在总图中的位置

3.3 炼铁车间高炉座数规划

3.4 高炉车间的平面布置

思考题

4 高炉本体设计

4.1 炉型设计

4.2 炉衬设计

4.3 炉衬设计方法

4.4 炉衬砌筑与砖量计算

4.5 高炉冷却系统设计

4.6 高炉送风管路、渣口及铁口

4.7 高炉钢结构及基础设计

思考题

5 高炉供料系统设计

5.1 高炉供料系统概述

5.2 储矿（焦）槽及其主要设备

5.3 槽下运输及炉料称量

思考题

6 高炉炉顶装料设备

6.1 概述

6.2 双钟装料方式

6.3 无钟炉顶装料方式

6.4 探料装置

思考题

7 高炉送风系统设计

8 高炉喷吹系统设计

9 高炉煤气系统设计

10 高炉渣铁处理系统设计

参考文献2100433B

本书介绍了高炉系统设计中的主要设计方法和思路，对近年来高炉设计及应用中的新技术和方法进行了介绍。着重阐述了炼铁工艺计算、高炉本体设计、高炉装料系统设计、热风炉设计、高炉煤气处理系统设计等内容。本书内容丰富，涉及面广，深度适中，切合当今炼铁生产和设计技术发展的实际。

本书可以作为高炉炼铁设计和生产技术人员的参考用书，也可以作为大学本科、职业院校冶金工程专业教材及相关人员技术培训教材和参考用书。

高炉炼铁高炉炼铁现状

中国的高炉炼铁行业以近于饱和，尽管有着世界最高的产量，但不论是生产成本还是经济收益都差于世界水平，从而导致在世界市场的竞争力不足，对高炉炼铁的可持续发展铺满障碍。其中先进的高炉炼铁厂与落后的高炉炼铁厂共存，并且中小型高炉过多，存在着不符合规定的高炉炼铁厂，在生产上无法做到低成本、低消耗、低污染，无视市场的饱和状态，最终导致供大于求，成品低廉。由于这种不良的市场环境，使得中国的高炉炼铁在环保能源问题上存在缺陷。而我国也作出了相应的对策：为化解过剩的产能，在 2016 年各种政策方案相继颁布，大力推进供给侧结构性改革，使钢铁价格稍有回升，不过并未能解决产量过剩这一问题，在经济收益上稍有改观，根本问题却依然存在。

高炉炼铁技术指标

由我国的行业标准规定大于 4000m3高炉为大型高炉，而大型高炉生产率是小型高炉的数倍，所以我国的大型高炉为高炉炼铁技术起到了带动作用。在其中大高炉的平均炉容约为 4568.75m3，平均利用系数约为 2.085t/(m3.d). 大高炉的平均焦比与

煤比分别为 349.4kg/t、159.76kg/t，平均富氧率为 3.36%。由于中国的矿石品位较低，因此为保证大型高炉的稳定性，大多采用外国进口的原料，其中烧结矿、球团矿和块矿的比例为约为 71.5%、19.7%、8.7%。我国包括中小型高炉在内的燃料比为 539.72kg/t 焦比和煤比分别为 361.02kg/t、141.72kg/t，风温为 1153.96℃。而国外先进水平的燃料比均低于 500kg/t。

钢铁不论是在楼层建造还是在铁路建设中，都是不可缺少的一种重要资源。对于钢铁的制造而言有着基本有两个流程，其中一项重要的流程生产生铁，高炉炼铁即是中国主要使用的炼铁工艺。近些年，中国的高炉炼铁技术快速发展，不断向自动化、大型化、高效化前进，以低成本、低消耗、低污染为目标。但相较于国外先进的高炉炼铁技术却有着一些阻碍中国高炉炼铁技术发展的不良因素。

从20世纪的最后10年开始，中国钢铁工业进入了一个快速发展的阶段。1995年中国生铁产量超过了1亿t(1.0529亿t)。随后，1996年的钢产量达到了1.0124亿t。2001年中国产钢1.5163亿t，2003年产钢2.2234亿t，2005年产钢3.4936亿t。2006年创造了4.1878亿t粗钢和4.0416亿t生铁的纪录。10年间中国钢铁工业的年生产能力翻了两番。

中国钢铁工业快速发展的主要驱动力是中国经济快速增长导致的国内市场对钢铁产品的大量需求。中国经济的快速增长表现为GDP和IFA(固定资产投资)的高速增长。

与1998年相比，2006的钢产量增长率为365. 46%，高于同期的GDP增长率。但是，同期固定资产的增长率高于钢产量的增长率。这说明固定资产投资在决定中国国内的钢铁产品消费上起重要作用。

钢铁产量的快速增加打破了上游供应链的平衡，引起了铁矿石和焦炭的短缺。钢铁产量的增加主要来自新涌现的小高炉和小钢厂。这导致了不合理的钢铁产业结构、对资源的大量需求和对全球环境的巨大冲击。中国钢铁工业的健康发展取决于如何应对这些问题。

非高炉炼铁是指高炉炼铁之外的炼铁方法。包括直接还原炼铁，熔融还原炼铁，粒铁法，生铁水泥法和电炉炼铁等方法 。