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小高炉（有效炉容＜100立方米的高炉）

次浏览 | 更新时间：2023-05-20

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小高炉

有效炉容＜100立方米的高炉

小高炉是指有效炉容小于100立方米的高炉，小高炉不同于“土高炉”，高炉是炼铁的一种设施，也是目前最具有规模经济的炼铁法。

基本信息

中文名	小高炉
外文名	xiaogaolu
特点2	生产机械化。
说明	最具有规模经济的炼铁法
特点3	容积大
特点1	炉役长
拼音	xiǎo gāo lú

收起

特点

小高炉不同于“土高炉”，根本的不同点在于：①筑炉方法不同。炉壳用钢板制成，内砌耐火砖，形状呈竖直圆筒状。

②炉役长。一代高炉（从开炉到大修）可连续生产几年到十几年。

小高炉

③生产机械化。从装料、送风、排渣到出铁，整个生产过程基本实现了机械操作，大大减轻了工人的劳动强度，缩短了冶炼时间，提高了生铁产量和质量。

④容积大。由于采用了先进的送风加热设备，为加大高炉容积提供了条件。

⑤燃料要求不同。“土高炉”除少数有条件的采用焦炭或煤外，绝大多数使用木炭；炼铁高炉则由于容积大，料柱高，必须使用强度好、低灰、低硫的焦炭。

技术发展

1960年，全国冶金系统开展技术革新和技术革命，大部分小高炉经过技术改造，实现了风机并联，多嘴燃烧，蒸汽清灰，高效率破碎焦炭、矿石、烧结矿，煤气并联等先进工艺。

1970年1月，一些地区小钢铁厂的小高炉，用钢炉壳取代了过去的砖炉壳。

高炉原料

20世纪50年代，炼铁小高炉基本“吃生料” ，原矿品位低，一般含铁在30～40%。如:1971年9月，略阳钢铁厂选矿一系列工程竣工后，韩城铁厂、黑木林铁矿、汉中地区钢铁厂相继建成选矿设备，到80年代入炉矿石品位提高到48%。1970年，略阳钢铁厂用土法生产烧结矿，为土烧结矿生产提供了一定的经验。1978年，宝鸡市红光铁厂在土烧结矿生产的基础上，试验成功“无煤烧结”，在国内推广。1978年1月，略阳钢铁厂建成24立方米烧结机1台。该机采用两台2000×4350圆筒混料机混料，SZK1500×4500热振筛筛分，40立方米带冷机冷却。从此，略阳钢铁厂高炉结束了“吃”原矿和土烧结矿的状况。1985年，冶金厅要求地县小铁厂变土烧为机烧，一些厂开始建设了烧结机；高炉熟料比从1970年的5.4%提高到77.6%。此外，各生产企业在炼铁原料的高（品位高）、小（粒度小）、净（杂质少）、匀（颗粒匀）、熟（提高熟料比）、稳（成分稳定）方面，还采取了其他一些措施。

风温技术

1958年，陕西的高炉冶铁采用管式热风炉，风温在400℃左右。1970年，一些小钢铁厂采用考贝式热风炉，风温在600～800℃间。1975年，西安冶金建筑学院为泾阳铁厂设计了球式热风炉（铜川铁厂也建设了这种热风炉），建成投产后，风温达1000℃左右。随后，很快普及了这一技术。1980年10月，略阳钢铁厂将2号高炉的3座内燃式热风炉改为马琴式外燃热风炉，风温亦达1000℃左右。到1982年，全省炼铁高炉的平均风温为937℃。1985年，全省59立方米以下的高炉均采用球式热风炉，59方米以上的高炉采用考贝式热风炉。略阳钢铁厂则采用了外延式热风炉，风温在1000℃左右，最高达到1100℃。煤气净化：小高炉在采用球式热风炉的同时，还采用了煤气除尘净化技术。1976年，泾阳铁厂和铜川铁厂采用布袋除尘工艺。铜川铁厂使用4个1985厘米的圆筒箱体，泾阳铁厂采用4个方箱体，每个箱体内装有玻璃纤维布袋。布袋除尘较湿法除尘节约用水，减少污染，除尘效率高。1981年，略阳钢铁厂在高炉煤气除尘系统中增加了两台电除尘器。1985年，西安冶金建筑学院和山东省有关单位共同研制成JX-I型蓄能反吹式高炉煤气布袋除尘器，在宝鸡红光铁厂、汉中地区钢铁厂试用，效果较好。方法是：向箱体反向供给净煤气，迫使布袋缩瘪，灰尘脱落。

高炉寿命

1972年以前，高炉寿命一般在一年左右。1973年10月，略阳钢铁厂首先试用炭捣炉衬。先试验热炭捣，因炭固过程工作条件太差，后改为冷炭捣，高炉寿命延长了两年左右。随后，几个地县铁厂也开始试用此法。1973年12月，略阳钢铁厂改进了炉衬结构，炉底内层采用两层高铝砖，其上为炭捣。炉缸自制不烧炭砖（风、铁口除外），其余用粘土砖；炉底自炉腹趵光面冷却壁，炉腰一层支梁水箱。这一改进使高炉寿命延长到5～6年。1981年后，该厂先后用水冷综合炉底，自焙炭砖内衬砌至炉身1/2处，其余为粘土砖；炉底至炉缸为光面冷却壁，其上至炉身1/2为镶砖冷却壁，高炉寿命延长到9～10年。

炉前铸铁

1972年以前，炼铁厂都采用炉前沙型铸铁，型铁表面粗糙，块度大小不匀，事故多，损失大。1972年，略阳钢铁厂设计制造成一台单链铸铁机，从此结束了陕西省炉前沙型铸铁的历史。1975年，该厂又把单链带改为双链带。1974年，宝鸡红光铁厂炉前小型铸铁机建成投产。

此外，其他机械佬、自动化亦不断实现。1958年，高炉冶铁上料基本靠人挑车推，配料靠人工磅秤。1959年，西安八一铁厂28立方米高炉率先采用皮带输送机上料，开始了上料机械化。到1985年，炼铁高炉的上料系统基本实现了机械化、自动化，部分高炉还采用微机控制和自动称量。

主要影响

小高炉烟尘弥漫，对周围环境影响较大，严重干扰居民生活。小高炉在生产过程中，若无环保设备，排放大量有毒的废气、废渣和废水，直接威胁到人的健康和生命；其次，大部分非法冶炼企业高炉容积小，装备比较落后，属于淘汰产业之列。非法小高炉无烟气净化措施，氟污染严重，难以治理，“三废”排放严重超标。另外，由于这些非法小高炉生产工艺没有实现与正规冶炼工序的热装热送，热能利用效率低，浪费能源。

治理方法

气体回收

河南治理小高炉使用了煤气化，加设陶瓷热风炉，然后对排放的余热进行有效回收利用。

烟气余热回收途径通常采用二种方法：一种是预热工件；二种是预热空气进行助燃。烟气预热工件需占用较大的体积进行热交换，往往受到作业场地的限制（间歇使用的炉窑还无法采用此种方法）。预热空气助燃是一种较好的方法，一般配置在加热炉上，也可强化燃烧，加快炉子的升温速度，提高炉子热工性能。这样既满足工艺的要求，最后也可获得显著的综合节能效果。

此外国内从五十年代开始在小高炉上采用预热空气的预热器，其中主要形式为管式、圆筒辐射式和铸铁块状等形式换热器，但交换效率较低。八十年代，国内先后研制了喷流式，喷流辐射式，复台式等换热器，主要解决中低温的余热回收。在100度以下烟气余热回收中取得了显着的效果，提高了换热效率。但在高温下仍因换热器的材质所限，使用寿命低，维修工作量大或固造价昂贵而影响推广使用。

21世纪初国内河南省巩义市终于研制出了陶瓷换热器。其生产工艺与窑具的生产工艺基本相同，导热性与抗氧化性能是材料的主要应用性能。它的原理是把陶瓷换热器放置在小高炉烟道出口较近，温度较高的地方，不需要掺冷风及高温保护，当小高炉温度1250-1450℃时，烟道出口的温度应是1000-1300 ℃，陶瓷换热器回收余热可达到450-750 ℃，将回收到的的热空气送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧，这样直接降低生产成本，增加经济效益。

陶瓷换热器在金属换热器的使用局限下得到了很好的发展，因为它较好地解决了耐腐蚀，耐高温等课题，成为了回收高温余热的最佳换热器。经过多年生产实践，表明陶瓷换热器效果很好。它的主要优点是：导热性能好，高温强度高，抗氧化、抗热震性能好。寿命长，维修量小，性能可靠稳定，操作简便。是目前回收工业窑炉高温烟气余热的最佳装置。

陶瓷换热器可以用于冶金、有色、耐材、化工、建材等行业主要热工窑炉，正在为世界的节能减排事业作出了巨大的贡献。

提高质量

如何提高小高炉生铁质量

根据张家口市的经验，要从原料管理、炉前操作、设备维修三个方面下功夫，其中加强原料管理尤为重要。提高生铁质量的中心要求就在于最大限度地降低生铁中的含硫量。硫，来自焦炭，来自矿石，要消除它，首先应当把住原料关，限制它入炉。这同卫生工作贯彻“以预防为主”的方针一样，防的工作做好了，治疗的任务就大大减少了；从原料上把硫消除到最低限度，冶炼中的脱硫就比较好办了。在冶炼前脱硫，矛盾是单一的，操作简单，事半功倍；把大量硫分带到炉内去处理，就要引起炉内造渣配料上一系列的变化，就比冶炼前脱硫复杂得多。许多地方小高炉的成功经验表明：原料管理的基本要求是“粗粮细作”，“细粮精作”，让高炉吃细粮、吃熟料。做到了这一些，生铁质量的提高就有了最基本的保证。但这必须进行一系列的细致的工作。

除了采煤、洗煤、炼焦、采矿、选矿、烧结各个环节上都要努力提高产品质量以外，从炼铁厂来说，主要是抓住焙烧、破碎、洗选、过磅、上料五个环节，除掉泥、土、沫、杂（杂质）“四害”，实行粒度分级、质量分类、混匀储存、以炉定料、加强炉料化验。上面说的这些措施是提高生铁质量、增加生铁产量的根本措施。经过层层把关，层层采取措施，把原料中的硫分去掉了绝大部分，其余的硫分要在冶炼过程中去处理。许多地方小高炉的成功经验说明：在冶炼中提高脱硫效率，也就是提高生铁产量的中心环节，是实行高冶炼强度、高风温、大风量的操作方法；其次要加强技术管理，健全操作规程，建立责任制度，树立良好的生产秩序。要保证小高炉持续优质高产，还必须加强设备维修工作，制订合理的检修规程，准备必要的备品、备件，千方百计向事故作斗争。做好了这些工作，就能使机器正常运转，使高炉铁水长流。

参考资料

[1]

略阳钢铁厂 · 中国知网[引用日期2016-07-19]

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