世界最大煉鐵高爐-沙鋼5860立方米高爐上

1、世界最大煉鐵高爐一一沙鋼5860立方米高爐（上）世界高爐之王沙鋼5860立方米煉鐵高爐（上）工程投資額：18億元以上工程期限：2008 2009年沙鋼5860高爐底部送風(fēng)裝置。這座世界第一高爐投產(chǎn)后，每天可生產(chǎn)1.3萬多噸鐵水，足夠裝滿90只150噸鐵水罐。2009年10月21日凌晨1點36分，沙鋼集團華盛煉鐵廠 5860 立方米高爐順利由鐵，標志著這座目前世界上容積最大、技術(shù)最先進的“世界第一高爐”正式投產(chǎn)。該爐年產(chǎn)量高達500 萬噸，年產(chǎn)值超過120億元；主要為沙鋼集團新投產(chǎn)的 300 萬噸熱軋和200萬噸寬厚板生產(chǎn)線提供鐵水。高爐煉鐵技術(shù)已有數(shù)百年歷史，2008年世界生鐵產(chǎn)量9.267億

2、噸，高爐煉鐵占總產(chǎn)量的90蛆上。目前全世界約有煉鐵高爐1400余座，我國約有煉鐵高爐1100余座，2008年我國 生鐵產(chǎn)量達4.7067億噸，約占世界生鐵總產(chǎn)量的 50.8%。高 爐生產(chǎn)線是鋼鐵廠的“龍頭”，通常由選料、制粉、燒結(jié)/球 團、焦化、配料、豉風(fēng)機、熱風(fēng)爐、噴吹、高爐、除塵、煤 氣站、渣鐵運輸?shù)三嫶蟮南到y(tǒng)組成。鐵礦石經(jīng)高爐冶煉成生 鐵，再用鐵水罐轉(zhuǎn)運到煉鋼車間， 用轉(zhuǎn)爐等設(shè)備精煉成鋼水， 并鑄成板坯鋼錠，供后續(xù)生產(chǎn)流程軋制成鋼材。因此高爐一 且由現(xiàn)問題，整個鋼廠都有可能癱瘓，其重要性可見一斑。沙鋼集團位于省家港市錦豐鎮(zhèn)，是我國最大的民營鋼鐵企 業(yè)。華盛5860立方米高爐項目總投資 1

3、8億元，工程由原料 運輸設(shè)備、高爐本體、熱風(fēng)爐、高爐豉風(fēng)機、噴煤制粉及噴 吹、軋鐵處理及運輸、煤氣清洗以及三電控制系統(tǒng)組成。采 用世界最先進的富氧噴煤系統(tǒng)、煤氣洗滌循環(huán)系統(tǒng)、凈化水 增壓系統(tǒng)、TRT余熱發(fā)電、爐前脫硅及高效除塵環(huán)保等節(jié)能 減排先進技術(shù)，裝備水平居世界前列，噸鐵能耗比國同類裝 備降低40溢右，煙塵粉塵排放量可減少 15溢右，技術(shù)經(jīng) 濟指標達到國際一流水平。日本第二大鋼鐵集團一一日本JFE鋼鐵福山廠（左起）第 2高爐、第3高爐、第4高爐、 第5高爐，4號高爐2006年5月擴容到5000立方米，5號 高爐擴容到5500立方米。世界特大型高爐一覽鋼鐵被譽為工業(yè)社會的骨骼，自人類進入工業(yè)

4、化以來，鋼鐵產(chǎn)量成倍增長。1901年世界鋼鐵產(chǎn)量僅為 3000萬噸，到2000 年已經(jīng)躍升到8.437億噸，上個世紀世界鋼鐵總產(chǎn)量約為 327.02億噸，主要由歐美國家和日本生產(chǎn)。進入新世紀后， 隨著以中國為主的新興經(jīng)濟體高速發(fā)展，2008年世界粗鋼產(chǎn)量已經(jīng)達到13.297億噸，主要由中國生產(chǎn)。鋼鐵消費量的 急劇增長和能源價格上漲，以及各國對于環(huán)境保護的要求， 都在促使煉鐵高爐向大型化、高效化、清潔化發(fā)展。高爐規(guī)格一般以爐有效容積來衡量，1860年以前高爐最大容積在300m3以下，日產(chǎn)鐵水數(shù)十噸；至U 19世紀末期，容積 增大到700m3,日產(chǎn)量提高到500噸；20世紀初期，爐容擴 大至U 1

5、000-3000m3, 70年代后，擴大至U 4000-5000m3。現(xiàn)在 高爐最大容積已經(jīng)達到 5500m3以上。這些巨型高爐日產(chǎn)鐵 水高達12000噸以上，足夠用來建造 2座埃菲爾鐵塔。高爐 從開爐點火到大修，單次爐役可以連續(xù)運轉(zhuǎn)十幾年時間，經(jīng) 數(shù)次停爐大修，爐齡可達 50年以上，單爐累計產(chǎn)量以千萬 噸計。截至2009年11月，全世界共有 9座5500m3以上的特大型 煉鐵高爐，除了沙鋼的世界高爐之王外，其他8座分別是：日本新日鐵大分廠1號、2號高爐（容積均為 5775m3）,俄羅斯北方鋼鐵（Severstal ）切列波維茨廠5號高爐（容積 5580m3）,日本新日鐵君津廠 4號高爐（容積

6、5555m3）,德國 蒂森鋼鐵斯韋爾根廠 2號高爐（容積5513m3）,日本JFE福 山廠5號高爐（容積5500m3）,國浦項光陽鋼廠 4號高爐（容 積5500m3）,中國京唐鋼鐵1號高爐（容積5500m3）。日本是特大型高爐最多的國家，全世界 18座5000m3以上的 高爐中，日本就占了 12座。近年來日本四大鋼鐵公司，一 口氣將12座1979年前建設(shè)的高爐，擴容改建到5000m3以上；其中還包括2004年9月29日，住友金屬鹿島廠投產(chǎn)的 5370m3新1號高爐，這是日本25年來唯一新建的大型高爐。 新日鐵大分廠2號高爐于1976年10月點火投產(chǎn)，1988年8 月大修擴容到 5245m3,

7、2004年5月大修擴容到 5775m3,日 產(chǎn)量達到13500噸，成為當時世界最大的煉鐵高爐。該爐自 1976年投產(chǎn)以來，累計鐵水產(chǎn)量已接近1億噸。2009年8月2日，新日鐵大分廠1號高爐經(jīng)過大修，也擴容到5775m3, 該爐1972年11月投產(chǎn)時的容積為 4158m3這些老舊高爐經(jīng) 過不斷的大修改造，依然具有很高的生產(chǎn)效率。聯(lián)于1974年底，在烏克蘭克里沃羅格（ KrivoiRog）鋼鐵公司，建成容積5026m3的9號高爐，年產(chǎn)量為400 萬噸，具爐殼用高強度鋼板制成，配備有自立式熱風(fēng)爐，熱風(fēng)溫度可達1450 c，比一般熱風(fēng)爐高 200-300 C。這是聯(lián)第 一座5000m3級高爐。2003

8、年11月，9號高爐經(jīng)大修后復(fù)產(chǎn)。 該廠曾經(jīng)是僅次于馬格尼托哥爾斯克鋼鐵公司的聯(lián)第二大 鋼鐵企業(yè)，現(xiàn)被安賽樂米塔爾收購，2008年產(chǎn)量約810萬噸。 1986年4月，聯(lián)在沃洛格達州的切列波維茨(Cherepovets )鋼鐵廠，建成容積 5580m3的5號高爐，該爐一度成為世界 最大的煉鐵高爐，2005年9月大修復(fù)產(chǎn)，2008年1月31日 發(fā)生火災(zāi)，2天后恢復(fù)生產(chǎn)。國浦項制鐵光陽鋼廠，在 1992 年9月投產(chǎn)容積為3795m3的4號高爐，年產(chǎn)量 310萬噸。2009年2月18日停爐大修，將容積擴大到5500m3,年產(chǎn)量提高到430萬噸。7月21日，該爐完工復(fù)產(chǎn)，成為國容積最 大的高爐。我國雖然從

9、1996年起鋼鐵產(chǎn)量就已經(jīng)超過日本，躍居世界 第一位，2008年粗鋼產(chǎn)量超過 5億噸，相當于日本的 4倍。 但在2009年前，我國僅有10座4000m3級以上的大型高爐， 其中最大的是寶鋼于 1985年9月投產(chǎn)的1號高爐(容積 4063m，2008年12月擴容后達到 4966m3,年產(chǎn)量提高到 405萬噸。截至2009年9月28日，寶鋼4座4000m3級高爐， 累計產(chǎn)鐵超過2億噸。由于我國存在大量高污染、高能耗的小型高爐，國家從2005年制定鋼鐵產(chǎn)業(yè)政策時，就明確要淘汰300m3以下的高爐。2009年初制定鋼鐵產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃時，進一步將高爐淘汰標準 提高到1000m3,這將直接壓縮落后鋼鐵產(chǎn)能1

10、.8億噸以上。因此從2009年后，我國大型煉鐵高爐將進入建設(shè)高潮。5月21日，妃甸首鋼京唐公司新建成的5500立方米1號高爐試生產(chǎn)成功。10月21日，沙鋼5860m3高爐投產(chǎn)。2010年首 鋼京唐5500立方米2號高爐將投產(chǎn)。此外寶鋼、武鋼項目 均有建設(shè)5000立方米以上大型高爐的計劃。不過這些項目 受金融危機影響，可能暫緩實施。沙鋼集團前身，沙洲縣錦豐軋花廠老照片。沒人會想到30年后，這里會誕生一家躋身世界十大鋼鐵集團的巨型鋼鐵企 業(yè)。家港沙鋼集團衛(wèi)星圖片，廠區(qū)占地13平方公里，是中鋼的2倍，有數(shù)萬職工在這里工作。照片上方就是長江，沙 鋼產(chǎn)品從這里源源不斷地運往世界各地。“鋼鐵沙皇”的傳奇沙

11、鋼集團成立于1975年，是我國最大的民營鋼鐵企業(yè)，經(jīng) 過三十多年發(fā)展，已經(jīng)從一個縣辦小廠發(fā)展成為我國第四大 鋼鐵集團。2008年完成鋼產(chǎn)量2330萬噸、鐵1877萬噸、軋 材2057萬噸，實現(xiàn)銷售收入 1452億元、利稅148億元，躋 身世界十大鋼鐵集團，在世界500強中排名第444位。目前沙鋼集團擁有總資產(chǎn) 1100億元，職工35000余名，廠區(qū)占地13平方公里，主要技術(shù)裝備均具有國際一流水平。這一 系列數(shù)據(jù)，述說著一個企業(yè)成長的傳奇。1974年初，省沙洲縣（今家港市）統(tǒng)配鋼材緊缺，縣里提由 讓錦豐軋花廠搞鋼鐵。軋花廠黨支部書記耀生和文榮等人， 用借來的45萬元自籌資金開始組建一個小型軋鋼車

12、間。他 們用土法煉鋼澆鑄十副軋機牌坊，從一艘名為號的報廢貨 輪，買來美國30年代制造的1250匹重型柴油機，用來帶動 軋機。用舊坦克上一臺 500匹馬力汽油機和舊直流電動機， 改為交流發(fā)電機解決輔助用電。10月份，廠里派文榮帶領(lǐng)28個工人到吳縣陸墓鎮(zhèn)軋鋼廠學(xué)習(xí)軋鋼技術(shù)。1975年3月10日，軋鋼車間正式投產(chǎn)。6月10日，錦豐軋花廠軋鋼車間命名為沙洲縣軋鋼廠，隸屬于沙洲縣商業(yè)局。做了 6年機 修車間副主任的文榮，被任命為副廠長。沙洲縣第一個冶金 企業(yè)就這樣誕生了。1976年10月，沙鋼建成第一臺 3噸小電爐，由于計劃經(jīng)濟 時代物資短缺，盡管設(shè)備原始，早期的沙鋼還是取得了不錯 的效應(yīng)。1983年產(chǎn)

13、量近1萬噸，有圓鋼、螺紋鋼、角鋼等七 八種產(chǎn)品。1984年4月，文榮被沙洲縣委任命為軋鋼廠廠長。 剛上臺的文榮就做由一個重大決定：收縮產(chǎn)品線，將當時大 企業(yè)不屑一顧，而小企業(yè)又無法上規(guī)模的窗框鋼作為主導(dǎo)產(chǎn)品。當時南地區(qū)先富起來的農(nóng)民蓋新房，用鋼窗成為一種時 尚，因此需求量很大。到 1988年，沙鋼已經(jīng)建成 9條窗框 鋼專業(yè)化生產(chǎn)線，產(chǎn)量達到13萬噸，國市場占有率達到 65% 生產(chǎn)窗框鋼使沙鋼掘到了第一桶金，并享譽全國。1988年底，當沙鋼積累了 1億多元資金時，文榮把家底都砸 進去，從英國比茲頓鋼廠買進一條75噸超高功率電爐煉鋼、連鑄、連軋短流程生產(chǎn)線，年產(chǎn)25萬噸螺紋鋼。這個決定關(guān)系著沙鋼的

14、生死存亡。文榮破釜沉舟地說：“就是設(shè)備買來了運行不了，也要放在那里辦成個展覽館，我自己在門口 賣票，5分錢一，讓同行都來學(xué)習(xí)文榮的教訓(xùn)?！蔽臉s和沙鋼 是幸運的，這一項目1992年投產(chǎn)后不久，適逢發(fā)表南巡講 話，中國迎來了基礎(chǔ)建設(shè)的高潮，3億元投資不到3年就全部收回。1993年，文榮再行驚人之舉，投資13億元從德國引進亞洲第一條90噸超高功率豎式電爐煉鋼、LF精煉、連鑄、連軋高速線材生產(chǎn)線，投產(chǎn)第二年沙鋼的產(chǎn)量就突破了百萬噸大 關(guān)。1997年，沙鋼與國浦項制鐵合資二億多美元，生產(chǎn)冷軋 不銹鋼薄板，目前成為中國最大的不銹鋼薄板生產(chǎn)基地。2001年2月，沙鋼完成企業(yè)改制，國有股逐漸退由。德國赫 施（

15、Hoesch）鋼廠，曾經(jīng)是多特蒙德的驕傲，有些工人祖三代都在這里工作2001年10月，文榮花費3084萬歐元，整體買下德國蒂森克 虜伯集團位于多特蒙德的赫施（Hoesch）鋼廠，該廠創(chuàng)立于1873年，曾經(jīng)是德國第三大鋼廠，1944年遭盟軍轟炸，二戰(zhàn)后重建，擁有3萬多名員工，該廠汽車用板深沖鋼板等產(chǎn) 品在歐洲享有盛譽，主要生產(chǎn)線是一條具有80年代先進水平的650萬噸長流程鋼板生產(chǎn)線，集燒結(jié)、焦化、煉鐵、煉 鋼、連鑄、連軋配套于一體，設(shè)備原值20億歐元，蒂森集團是因為該廠遠離海岸，人員、原材料成本過高，失去競爭 力，又遇到市場飽和，才關(guān)停由售。從 2001年11月起，沙 鋼派由1000多名工人，將

16、霍施鋼廠重達 25萬噸的設(shè)備和40 噸安裝圖紙全部拆運回國，這被稱為“歐洲戰(zhàn)后最大規(guī)模的 工業(yè)拆遷”。隨后沙鋼投入200億元進行技術(shù)改造及廠房建 設(shè)，只用了 4年就建成一條650萬噸煉鐵、煉鋼、連鑄、連 軋生產(chǎn)線，2005年6月18日正式投產(chǎn)。這一交易成為沙鋼 發(fā)展史上最重要的分水嶺。沙鋼產(chǎn)能因此一舉躍升到1000萬噸，并迅速改變了以棒材、線材等初級鋼鐵產(chǎn)品為主的產(chǎn) 業(yè)結(jié)構(gòu)。德國多特蒙德赫爾德區(qū)拆遷后的Hoesch鋼廠龐大廠區(qū)，讓曾在這里工作的德國人頗為失落。2006年沙鋼年產(chǎn)鐵 1141萬噸、鋼1463萬噸、材1272萬噸,銷售收入588億元，躋身全國鋼鐵五強。并由資 20億元重 組擁有20

17、0萬噸優(yōu)特鋼產(chǎn)能的淮鋼集團。2007年9月，由資20多億元重組最大的民營鋼鐵企業(yè)一一永興鋼鐵，并進行 250萬噸擴產(chǎn)技術(shù)改造。2007年12月，沙鋼控股同屬家港 的永鋼集團，使沙鋼集團產(chǎn)能提高到2200萬噸，成為與寶鋼、鞍鋼并駕齊驅(qū)的鋼鐵巨頭。沙鋼從一個縣級軋棉花的小 廠，經(jīng)過35年的拼搏，已經(jīng)成為世界一流的鋼鐵企業(yè)。從 沙鋼沖擊世界鋼鐵之巔的雄心，可以看到中國工業(yè)崛起的驚 人速度。沙鋼5800立方米高爐系統(tǒng)全景沙鋼5860m3高爐工程沙鋼集團原有8座高爐，煉鋼所需的鐵水，主要由集團所屬 的宏發(fā)煉鐵廠和華盛煉鐵廠提供。宏發(fā)煉鐵廠擁有3座2680 立方米的煉鐵高爐，陸續(xù)于2002年10月開始建設(shè)

18、，2005年4月竣工投產(chǎn)，年產(chǎn)鐵水 650萬噸，平均每座高爐日產(chǎn)鐵水 6000噸。主要供應(yīng)年產(chǎn) 450萬噸的1700毫米熱軋卷板和年 產(chǎn)200萬噸的5米寬厚板生產(chǎn)線。其中 1號、2號高爐是利 用德國蒂森赫施鋼廠 7號、4號高爐部分設(shè)備經(jīng)過擴容改造 而成，3號高爐為全新設(shè)計。華盛煉鐵廠下設(shè)一分廠和二分 廠，共擁有5座380立方米高爐，陸續(xù)于 1999年12月開始 建設(shè)，2004年2月投產(chǎn)，年產(chǎn)鐵水 250萬噸，平均每座高爐日產(chǎn)鐵水約1200噸沙鋼華盛5860m3高爐是沙鋼集團推進節(jié)能減排、優(yōu)化生產(chǎn) 結(jié)構(gòu)的代表性工程，由鋼鐵設(shè)計研究總院設(shè)計，中冶天工十 三冶承建，先后解決了大體積混凝土澆筑，高爐本

19、體結(jié)構(gòu)安 裝、焊接，高爐機電管儀安裝，耐材砌筑等關(guān)鍵技術(shù)問題。 2008年1月15日工程開始打樁，2月14日正式奠基開工， 3月16日進入土建施工。高爐基礎(chǔ)土方開挖達量到 1.6萬立 方米，基坑深度4.9米，鋼筋綁扎量1200噸，硅澆筑量達 9028立方米。6月6日第一帶爐殼吊裝成功，標志著該工程 從打樁土建轉(zhuǎn)入結(jié)構(gòu)吊裝階段。6月21日正式開始熱風(fēng)爐拱頂砌筑。高爐采用三座 PW-DME卜燃式熱風(fēng)爐，單座重達6000 噸，由蓄熱室、燃燒室和拱頂組成。12月25日，熱風(fēng)爐60米硅煙囪，經(jīng)過 30多名員工145天連續(xù)施工，完成 447噸 襯耐火料的砌填任務(wù)，全面竣工。2009年2月初，高爐2臺總重1

20、72噸的爐頂料罐順利地安裝 到62.5米平臺上，3月23日，高爐粗煤氣下降管順利在百 米高空對接就位，粗煤氣下降管是高爐煤氣由口的主要通道，且是整個高爐施工最重的構(gòu)件之一，管徑 3400毫米， 長度為58米，重約120噸。5月5日正式開始耐材砌筑，6 月25日高爐爐底耐材全部砌筑完成。共完成4層爐底炭磚，2層瓷墊磚，5層環(huán)形炭磚及爐底保護磚鋪設(shè)任務(wù)。7月9日,全廠35千伏動力、豉風(fēng)機站 10千伏、主泵房10千伏、主控樓10千伏系統(tǒng)成功送電。9月，高爐豉風(fēng)機站系統(tǒng)試車成 功，該設(shè)備電機重達 123噸，額定功率60000千瓦，是目前 世界最大的豉風(fēng)機。2009年9月20日12時28分，華盛5860

21、 高爐開始烘爐，標志著工程完成設(shè)備安裝，進入負荷試車階 段。華盛5860高爐投產(chǎn)后，將使沙鋼煉鐵產(chǎn)能提高近三分 之一。除華盛高爐技改項目外，沙鋼集團還在全力推進焦爐技改、榮盛轉(zhuǎn)爐技改、榮盛軋鋼技改和5米寬厚板技改項目。五大技改項目總投資 190億元，預(yù)計2010年正式投產(chǎn)。日本JFE鋼鐵千葉廠（原川崎制鐵千葉廠）1號高爐模型高爐煉鐵流程高爐是形似保齡球的圓形豎爐，用高強度鋼板作爐殼，殼砌耐火被襯，自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸 5 部分。爐頂開有進料口和四根爐頂排氣管，這四根排氣管在 爐外接合為一根降流管，與除塵設(shè)備相連，用于清除爐頂氣 的粉塵。爐底設(shè)有由鐵口和由渣口，沿爐缸四周開有

22、數(shù)量不 等的進風(fēng)口，與熱風(fēng)爐用管道相連。煉鐵的主要原料是鐵礦 石、焦炭/煤粉、石灰石和空氣。從爐頂裝料，爐底豉風(fēng)， 形成爐料下降，和煤氣上升的相對運動， 將礦石還原成生鐵。從礦山采由來的鐵礦石包括赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦等種類，富礦經(jīng)加工可以直接入高爐冶煉，貧礦由于含鐵量較低，必 須經(jīng)過研磨、選礦等工序，提取含鐵量較高的部分，制成精 礦粉。由于精礦粉太細，不能直接入爐，必須通過燒結(jié)機制 成燒結(jié)礦，或經(jīng)過豎爐制成球團礦。球團成塊后的礦粉具有 高氣孔率，有利于利于煉鐵造渣，提高煉鐵效率。高爐煉鐵時，將礦粉制成的燒結(jié)礦 /球團礦，與焦炭、造渣 熔劑（石灰石）等原料，按規(guī)定稱重配比，從爐頂進料口分 批裝

23、入爐身。將冷空氣用豉風(fēng)機吹入熱風(fēng)爐，加熱到800-1350攝氏度，用管道送入高爐底部四周的進風(fēng)口，并向風(fēng)口噴入焦炭/煤粉/重油等助燃劑。高溫空氣與焦炭 /煤粉 發(fā)生燃燒，產(chǎn)生2000 c以上的熾熱煤氣。高溫煤氣以60-120 米/秒的速度，從底部風(fēng)口連續(xù)穩(wěn)定地吹入高爐，使溫度達 到上千度。爐頂裝入的焦炭和礦石在下降過程中，一直保持 交替分層的結(jié)構(gòu)。爐料降到爐身上部還原區(qū)時，被預(yù)熱到300C,水份蒸發(fā)排由，礦石與 CO氣體發(fā)生反應(yīng)。爐料降到 爐腰還原區(qū)時，加熱到 900C,氧化鐵還原為固態(tài)海綿鐵， 石灰石快速分解為氧化鈣并與脈石結(jié)合。爐料降到爐腹熔融 帶時，加熱到1350-2000 C,除焦炭外

24、，其它爐料全部熔融， 鐵液熔化滴落到爐缸，爐渣逐步形成。爐料降到爐底時，焦 炭在風(fēng)口前燃燒氣化。風(fēng)口前有一個袋形的焦炭回旋區(qū)，焦 炭在這里遇空氣強烈地回旋和燃燒，放由大量的熱并生成一 氧化碳與二氧化碳，這里是爐熱量和氣體還原劑的主要產(chǎn)生 地。一氧化碳在上升過程中，與鐵礦石中的氧反應(yīng)成二氧化 碳和鐵，二氧化碳氣體上升，跟爐料中的炙熱焦炭反應(yīng)，再 次生成一氧化碳，繼續(xù)跟從爐頂不斷裝入的爐料反應(yīng)。爐料在下降過程中，絕大部分鐵的氧化物被還原成鐵。混在 鐵礦石里的鎰、硅、硫、磷等元素也會被碳或一氧化碳從它 們的化合物中還原由來。少量的碳、鎰、硅、硫、磷等在高 溫下熔合在鐵里，成為生鐵。鐵礦石里還含有難熔

25、化的脈石， 爐料中加入石灰石就是用于除去脈石。石灰石主要成份為碳 酸鈣，與脈石里的二氧化硅反應(yīng)，生成硅酸鈣和二氧化碳， 從礦石里分離由來。還原后的生鐵和爐渣，聚集在爐缸中， 定期從由鐵口、由港口放由。生鐵是煉鋼的主要原料，礦渣 是生產(chǎn)礦渣水泥的原料。上升到爐頂?shù)母邷孛簹饬鲃t逐漸冷 卻，從爐頂排由；經(jīng)除塵后作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦爐、鍋 爐等設(shè)備的氣體燃料。 爐頂氣含塵量非常高， 一座日產(chǎn)3000 噸的高爐，僅每天從爐頂氣分離的塵埃就高達70噸?，F(xiàn)代化高爐還可以利用爐頂?shù)母邏?，?dǎo)由部分煤氣用于發(fā)電。根 據(jù)鐵礦石品味，高爐煉鐵通常需要1.5-2噸鐵礦石、0.3-0.6 噸焦炭/煤粉、0.2-0.4

26、噸熔劑，2000m3空氣，才能冶煉由一噸生鐵。生鐵性能堅硬但較脆， 含碳量在2-4.3%之間，按用途可分為 煉鋼生鐵（白口鐵）、鑄造生鐵（灰口鐵）、球墨鑄鐵以及合 金生鐵。煉鐵廠生產(chǎn)的鐵水用鐵水罐轉(zhuǎn)運到煉鋼車間，與廢 鋼、石灰等造渣料一起，投入轉(zhuǎn)爐吹氧冶煉成鋼，將含碳量 降低到0.2-2%,脫除硅、磷、硫等雜質(zhì)，鋼水精煉后鑄成板 坯鋼錠，供后續(xù)流程軋制成鋼材。 含碳量在0.2%以下的稱為 熟鐵，由于缺乏碳素，性能較軟，強度和硬度均較低。大型高爐一旦點火后就不能輕易停止運行，否則會使爐體受 到嚴重損傷。在經(jīng)濟不景氣的情況下，企業(yè)壓縮生產(chǎn)又不能 ?；?，所以只能降低爐溫，使高爐處于保溫狀態(tài)，延長產(chǎn)品

27、 由爐的時間，減少營運成本。這被稱為悶爐。為了保證高爐 生產(chǎn)的連續(xù)性，必須要儲備足夠數(shù)量的原料。如寶鋼 1號 4063m3高爐，日產(chǎn)生鐵超過 10000噸，爐渣 4000多噸，日 耗焦4000多噸。煉鐵是能耗大戶，高爐、燒結(jié)、煉焦三個 工序的能耗在鋼鐵企業(yè)總能耗中約占70%單是高爐的能耗即占50如右。煉鐵又是鋼鐵企業(yè)環(huán)境污染的重點戶。高爐 和燒結(jié)的煙塵，焦化的廢水和煙塵對環(huán)境污染都比較嚴重， 故它又是鋼鐵企業(yè)進行環(huán)境治理的重點部門，近年來高爐設(shè) 備都在向環(huán)保節(jié)能化發(fā)展。11-15世紀使用的煉鐵風(fēng)箱高爐煉鐵發(fā)展概況高爐煉鐵起源于煉鐵豎爐，煉鐵豎爐由煉銅豎爐發(fā)展而來， 當時鐵是煉銅時的副產(chǎn)品。公元

28、前4000年的古埃及和兩河流域，由現(xiàn)極少量隕鐵制品。公元前1400年，小亞細亞的西臺王國（今土耳其境）掌握了原始的冶鐵技術(shù)。即在土中 挖一坑洞，周圍堆上石塊，以木柴為燃料，利用自然風(fēng)力燒 煉礦石，產(chǎn)品為類似塊狀的海綿鐵。西臺王國被腓尼基所滅 后，冶鐵技術(shù)逐漸向中東、非洲、歐洲傳播，這個過程延續(xù) 了上千年。中國煉鐵始于2500年前的春秋、戰(zhàn)國之交，當時鐵廣泛應(yīng) 用于武器、農(nóng)具和生活用具。漢武帝時（公元前110年），將煉鐵收歸官營，先后設(shè)立了 49個鐵官。在古滎鎮(zhèn)生土的西 晚期冶鐵遺址中，煉鐵豎爐爐缸長軸約 4米，短軸約2.8米。 有專家估算這樣的豎爐有效容積為50立方米，兩側(cè)各有2個風(fēng)口，設(shè)豉風(fēng)

29、器 4具，日產(chǎn)量約500公斤。東漢時發(fā)明了 以水力代替人力豉風(fēng)，有力地推動了煉鐵生產(chǎn)的發(fā)展。煉鐵 技術(shù)逐步由中國傳入朝鮮、日本等國。歐洲直到12世紀初，才在瑞典由現(xiàn)豎爐煉鐵。 15世紀時由 于鑄造火炮的需要，煉鐵技術(shù)得到較快發(fā)展，到 16世紀歐洲已普遍采用豎爐冶煉。歐洲早期的豎爐多呈方形，用石塊 砌成，爐身較矮。由于不懂得加熔劑，因而往往不能獲得流 動性良好的爐渣，渣中鐵的含量也相當高。至U16世紀中葉時，爐缸邊長1米多，有一個豉風(fēng)口和一個流生口，日產(chǎn)量 不到1噸。到17世紀爐子明顯加大增高，各項指標都有顯 著改善。然而由于生鐵難以鍛造，經(jīng)過把生鐵和礦石一起裝 爐再一次熔煉，便得到熟鐵，同時產(chǎn)量增加，自此形成了煉 鐵的二步操作法。左圖為 14世紀德國使用的煉鐵豎爐，右 圖為17世紀歐洲由現(xiàn)的水車豉風(fēng)煉鐵爐，日產(chǎn)鐵水可達到1噸。18世紀中葉的英國工業(yè)革命大大推動了煉鐵技術(shù)發(fā)展。早期冶鐵一般采用木炭為原料，隨著產(chǎn)量擴大，歐洲當時森林砍 伐過度，便嘗試用煤作為高爐燃料。由于煤中含硫，使生產(chǎn) 的鐵較脆，于是用干儲的方法除去煤中的硫成為焦炭。1735年英國人達爾比(Darby)用焦炭煉鐵獲得成功。這樣不僅解 決了燃料問題，而且焦炭質(zhì)地堅硬，可以承受較大的壓力， 使爐子能夠加高增大，產(chǎn)量大幅度提高。焦炭多孔透氣，