耐火保溫材料教學(xué)課件電子教案全書整套課件幻燈片

課程性質(zhì)學(xué)這有啥用啊?幫助大家熟悉和正常使用及操作常見火法冶金的各種反應(yīng)設(shè)備。

課程體系煉鋼技術(shù)理論知識生產(chǎn)實踐動手能力過程考核（60%）終結(jié)考核（40%）理論知識考核考核評價考查出勤率、作業(yè)、課堂表現(xiàn)本課程簡介

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1耐火保溫材料1.1概述1.2耐火材料分類、組成及性質(zhì)1耐火保溫材料學(xué)習(xí)重點1耐火材料的定義2冶金爐對耐火材料的要求3耐火材料的性質(zhì)包括哪些？其含義。4耐火材料的工作性能包括哪些？其含義。

1.1.1耐火材料在冶金中的地位及作用1定義：耐火材料是指耐火度≥1580℃的無機非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。1.1概述2地位及作用：耐火材料應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬、玻璃、水泥、陶瓷、石化、機械、鍋爐、輕工、電力、軍工等國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，是保證上述產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)運行和技術(shù)發(fā)展必不可少的基本材料，在高溫工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中起著不可替代的重要作用。在冶金工業(yè)中用量最大，占總產(chǎn)量的60－70%。在一定條件下，耐火材料的質(zhì)量品種對高溫技術(shù)的發(fā)展起著關(guān)鍵作用。包括高爐的大型化，復(fù)吹氧氣轉(zhuǎn)爐，鐵水預(yù)處理，爐外精煉，連鑄等在內(nèi)的一系列的冶金新技術(shù)都有賴于優(yōu)質(zhì)高效耐火材料的開發(fā)。因此，耐火材料在冶金工業(yè)中占有重要的地位和作用。1.1概述①耐火度要高：≥1000~1800℃②高溫結(jié)構(gòu)強度大：高溫下荷重不變形③熱穩(wěn)定性好：高溫下能抵抗溫度驟變引起破壞的能力。④抗渣侵蝕能力：能抵抗?fàn)t內(nèi)高溫下熔融爐渣、金屬和爐氣等的化學(xué)腐蝕。⑤高溫體積穩(wěn)定：高溫下使用，其內(nèi)部由于晶型轉(zhuǎn)變會產(chǎn)生不可恢復(fù)的體積收縮或膨脹，而造成爐體破壞。⑥外形尺寸規(guī)整、公差?。褐t時砌體要規(guī)整、磚縫小，不能有大的扭曲、缺損、熔洞和裂縫等；尺寸公差合乎規(guī)定要求1.1.2冶金爐對耐火材料的要求1.2耐火材料的分類、組成及性質(zhì)1.2.1耐火材料的分類耐火材料的分類有多種方式。如有按耐火材料的化學(xué)礦物組成、耐火材料的外型尺寸以及耐火材料制造方法等分類；而根據(jù)耐火材料的耐火度高低可分為：

⑴普通耐火材料:1580-1770℃；

⑵高級耐火材料:1770-2000℃；

⑶特級耐火材料:>2000℃以上。1.2.2.1化學(xué)組成：

1.2.2耐火材料的一般化學(xué)礦物組成－1/2

基質(zhì)的熔點低，數(shù)量雖少，但它對耐火材料的性能影響很大，在耐火材料的使用過程中，往往首先從基質(zhì)部分開始損壞。

1.2.2耐火材料的一般化學(xué)礦物組成－2/21.2.2.2礦物組成1.2.3.1致密性：用氣孔率、吸水率、體積密度、真密度和透氣率表示（1）氣孔率：

氣孔總體積與耐火材料總體積V的比值——總氣孔率：1.2.3耐火材料的性質(zhì)－1/9式中：V、V1、V2、V3——分別為試樣總體積、閉口氣孔、開口氣孔和貫通氣孔的體積，m3。顯氣孔體積與耐火材料總體積的比值——顯氣孔率：包括：致密性；力學(xué)性質(zhì)；熱學(xué)性質(zhì)、導(dǎo)電性和外形尺寸。1121122211-閉口氣孔；2-開口氣孔；3-貫通氣孔圖1-1-1耐火制品中氣孔類型3

式中：G——耐火材料烘干質(zhì)量，kg; G1——耐火材料吸水后質(zhì)量，kg。透氣性：是指耐火材料對一定壓力的氣體的透過程度，用透氣率表示，即在單位壓力差的空氣作用下，在單位時間內(nèi)，通過單位厚度和單位面積制品的空氣量。

標(biāo)志致密性高低，要求透氣性愈小愈好。1.2.3耐火材料的性質(zhì)－2/9（2）吸水率和透氣性：吸水率：耐火材料制品中顯氣孔吸水重量與耐火材料制品重量的比值，即式中：m——耐火材料的質(zhì)量，kg。（4）真密度：它是指耐火材料除去全部氣孔后，單位體積的質(zhì)量，用符號“ρ'”表示。1.2.3耐火材料的性質(zhì)－3/9（3）體積密度：

它是單位體積（含氣體體積）耐火材料的質(zhì)量，用符號“ρ”表示。1.2.3.2力學(xué)性質(zhì)：1.2.3耐火材料的性質(zhì)－4/91.2.3.2力學(xué)性質(zhì)：1.2.3耐火材料的性質(zhì)－5/91.2.3耐火材料的性質(zhì)－6/9式中E——彈性模量，N·㎝-2σ——材料制品所承受的應(yīng)力，N·㎝-2△L/L——材料制品相對長度的變化，即彈性變量。1.2.3.3熱學(xué)性質(zhì)和導(dǎo)電性：

熱膨脹性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和熱容性（1）熱膨脹性：熱脹冷縮的可逆變化的性質(zhì)，其大小用線膨脹率“βm”表示；1.2.3耐火材料的性質(zhì)-7/9

式中：t0、t——試樣試驗開始與終止溫度，℃；

L0、L1——試樣分別在t0、t的長度，m；

βm——制品的平均線膨脹率，℃-1

（2）導(dǎo)熱性：

即耐火材料傳導(dǎo)熱量的能力，用導(dǎo)熱系數(shù)λ表示。影響其導(dǎo)熱能力的主要因素是化學(xué)礦物組成、氣孔率及溫度。（3）比熱容：

常壓下加熱1kg樣品使之升溫1℃所需的熱量稱之為耐火材料的比熱容，用“CP”表示。CP與礦物組成、氣孔率及溫度有關(guān)。表1-1-2列出了幾種耐火材料的平均比熱容。

1.2.3耐火材料的性質(zhì)-8/9表1-1-2耐火材料的平均比熱容（kJ·kg-1·K-1）溫度范圍/℃25~60025~100025~120025~1400粘土磚0.9210.9630.9961.022鎂質(zhì)0.8830.9420.9711.000硅質(zhì)1.1301.1931.214—（4）導(dǎo)電性：低溫下，碳質(zhì)、石墨粘土質(zhì)、碳化硅質(zhì)等耐火材料導(dǎo)電性好；其它耐火材料均是電的絕緣體，但高溫下其導(dǎo)電性增加。

1.2.3耐火材料的性質(zhì)－9/91.2.4.1耐火度：是指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。1.2.4.2荷重軟化溫度：是指耐火材料在高溫時抵抗荷重的能力。通常耐火材料在高溫下其耐火度就顯著下降。注意：耐火度是在不承受荷重情況下的軟化變形溫度，荷重軟化溫度必須低于耐火度。荷重軟化溫度受多種因素影響，提高耐火材料的致密度，燒成溫度和原料純度，可以提高荷重軟化溫度。

1.2.4耐火材料的工作性能－1/31.2.4.3抗渣性是指耐火材料在高溫下抵抗熔渣侵蝕的能力。1.2.4耐火材料的工作性能－2/3影響抗渣性的因素有：（1）耐火材料與熔渣的化學(xué)成分；（2）爐內(nèi)溫度；（3）耐火材料的氣孔率。1.2.4.4耐急熱急冷性：是指耐火材料抵抗溫度急變而不被破壞的能力。制品名稱細粒致密粘土磚粗粒粘土磚普通粘土磚鎂磚鎂鋁磚硅磚熱震穩(wěn)定性5～825～10010～122～3≥251～2各種耐火磚的熱震穩(wěn)定性1.2.4.5高溫體積穩(wěn)定性：

耐火材料在高溫下長期使用，其外形體積保持穩(wěn)定不發(fā)生非可逆變化的能力。耐火磚在高溫下使用時，體積若發(fā)生收縮或膨脹，通常稱為殘存收縮或殘存膨脹，亦稱重?zé)湛s或重?zé)蛎?，都是不可逆的?/p>

過大的殘存收縮和殘存膨脹，均給設(shè)備帶來不利的影響，因此，規(guī)定各種耐火材料的重?zé)什坏贸^0.5%～1.0%。1.2.4耐火材料的工作性能－3/31.3.1硅酸鋁質(zhì)耐火材料

主成分：SiO2、Al2O3(基本化學(xué)組成)

副成分：Fe2O3、K2O、Na2O、TiO2、CaO(雜質(zhì))半硅磚按Al2O3的含量分三類:高鋁磚粘土磚

1.3常用耐火材料及其特性共晶點t三個平衡固相圖1Al2O3-SiO2二元系狀態(tài)圖

根據(jù)Al2O3——SiO2二元系相圖1，隨著t的變化找到兩個共晶點（1540℃和1810℃）和三個平衡固相（方石英、莫來石、剛玉。）

隨著Al2O3的含量增加，方石英減少，莫來石和剛玉增加，液相線溫度升高，硅酸鋁質(zhì)耐火材料的性能愈好。

1.3.2硅磚⑴SiO2的同質(zhì)異性體硅磚的主成分是SiO2，而SiO2具有同質(zhì)異性體的性質(zhì)。在加熱和冷卻時，SiO2不同的異性體會發(fā)生轉(zhuǎn)變，并伴隨有體積的變化。硅磚：是指含SiO2>93%的耐火制品。用天然所產(chǎn)的石英巖為原料，并加入少量的礦化劑（鐵磷、石灰乳）和結(jié)合劑，成型后經(jīng)高溫（1350～1430℃）燒制而成。圖2SiO2的晶型轉(zhuǎn)變表1SiO2有三類晶型七種變體及石英玻璃體晶體變體體積變化（%）熔點（℃）石英β-石英α-石英±0.821600方石英β-方石英α-方石英±2.81728鱗石英γ-鱗石英β-鱗石英α-鱗石英±0.28±0.20表2硅磚的性能指標(biāo)一級二級SiO2的含量（%)≥94.5≥93耐火度(℃)≥1710≥1690荷重軟化溫度℃≥1640≥1620顯氣孔率(%)≤23≤26熱震穩(wěn)定性(水冷),次1～21～2高溫體積穩(wěn)定性產(chǎn)生殘存膨脹產(chǎn)生殘存膨脹

⑵硅磚的性質(zhì)和應(yīng)用硅磚的應(yīng)用

因是酸性耐火材料、荷重軟化溫度高、熱震穩(wěn)定性差；適用于高溫和荷重大的地方，如反射爐的爐頂，煉焦?fàn)t爐體等處；在使用時應(yīng)盡量減少和防止溫度的變化（尤其是600℃以下）和避免堿性爐渣的侵蝕。1）定義：通常把以方鎂石為主晶（MgO≥80%）的耐火材料統(tǒng)稱為鎂質(zhì)耐火材料。產(chǎn)品有冶金鎂砂，鎂磚，鎂鋁磚，鎂鉻磚，鎂硅磚等。2）普通鎂磚的性能：①耐火度高：＞2000℃，屬于高級耐火材料；②荷重軟化溫度較低：1500~1550℃，不能砌筑高溫爐的爐拱頂；③抗堿性渣浸能力強；④耐急冷急熱性很差僅2～3次；⑤高溫體積穩(wěn)定性較差：熱膨脹系數(shù)最大，砌筑過程中，應(yīng)留有足夠的膨脹縫；⑥導(dǎo)熱性很好：筑爐時要加隔熱層以防散熱。1.3.3鎂質(zhì)耐火材料含碳耐火材料是指由碳或碳的化合物制成的耐火材料。比較常見的有：碳磚石墨粘土制品碳化硅制品。1.3.4含碳耐火材料耐火材

料名稱碳磚石墨粘土制品碳化硅制品原料冶金焦炭粉或焦油或瀝青混無煙煤粉加捏隔空氣燒成。石墨中配入軟粘土混合，隔空氣燒成。C20－70%。人造碳化硅（金剛砂）加入粘結(jié)劑，經(jīng)高溫煅燒而成含SiC30~90%。耐火度（℃）高，3500℃時升華。低：2000左右≮1770抗渣性極強好好熱震穩(wěn)定性好較好好抗氧化性極差比碳磚強好應(yīng)用如高爐爐底和爐缸、化鐵爐爐缸、冶煉鐵合金的電爐爐襯以及冶煉鉛、鋁、銻等有色金屬爐子的爐底、爐缸內(nèi)襯等。坩鍋和蒸餾罐等。煉鋼的盛鋼桶、水口磚和塞頭磚等。表3碳質(zhì)耐火磚的特性1定義：不定形耐火材料是由一定級別的耐火骨料和粉料與一種或多種結(jié)合劑混合而成，而無須預(yù)先成型、燒成即可在現(xiàn)場按規(guī)定的形狀和尺寸構(gòu)筑成所需要的砌體，又稱散狀耐火材料。2種類：包括耐火澆注料、耐火噴涂料、耐火混凝土、耐火可塑料、耐火泥、補爐料、搗打料等。1.3.5不定形耐火材料3組成：以耐火基體作為“骨料”＋膠結(jié)料。骨料：粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、硅石質(zhì)、堿性耐火材料和其他特殊耐火材料；膠結(jié)料：各種水泥、磷酸鹽、硫酸鹽、水玻璃、膨潤土以及其他特殊材料。4特點：與耐火磚比較，不定形耐火材料的優(yōu)點是：生產(chǎn)和使用簡便，投資少，熱能消耗低，生產(chǎn)效率高；可塑成任何形狀的爐體構(gòu)件，爐體的整體性、密封性和堅固性好；修補爐襯即迅速又經(jīng)濟。它的缺點是氣孔率高，耐侵蝕性差，許多膠結(jié)劑使制品的耐火性降低。1.3.5不定形耐火材料1通用耐火磚形狀尺寸標(biāo)準(zhǔn)：（GB2992－82）。

2磚號及代號命名方法參見表4所示。表4磚號及代號命名各種形狀磚的磚號、規(guī)格尺寸參見有關(guān)手冊。

1.4耐火材料的尺寸

在火法冶金生產(chǎn)過程中，許多的冶金爐如鼓風(fēng)爐、煙化爐、閃速爐以及轉(zhuǎn)爐和電爐等都有金屬質(zhì)水套或水箱作為其水冷保護層，有些金屬構(gòu)件在水冷的同時進行掛渣保護，還有一些轉(zhuǎn)爐（窯）的耐火磚內(nèi)襯，進行熱掛渣保護。這些措施均可延長爐襯的使用壽命。1.5水冷與掛渣保護1.5.1水冷掛渣機理高溫冶金爐內(nèi)耐火材料爐襯和熔融物之間的接觸表面溫度愈低，耐火磚的損失愈慢。當(dāng)接觸表面的溫度低于某一臨界點時，熔融物便凝結(jié)，因而爐襯被固態(tài)渣覆蓋而被保護。由于爐襯外表面溫度因水冷而保持恒定，溫度梯度最大，因而熱傳導(dǎo)最強。局部熱損失也最大，但導(dǎo)熱率低的熔融物來不及將這些熱量傳導(dǎo)到襯磚最薄處，此處熔融物溫度迅速降低，如果低于熔渣軟化溫度，則在襯磚表面形成起保護作用的一層致密固渣層，侵蝕即停止。1.5.2水套

水套或水箱是高溫冶金爐內(nèi)產(chǎn)生水冷掛渣必不可少的裝置。水套裝置通常有水冷水套和汽冷水套兩種。根據(jù)不同的爐子有不同材質(zhì)的水套。..\冷卻水水套.docx高爐或者冶金爐的爐身、爐腰、爐腹以及風(fēng)口等部位的重要位置均安裝著冷卻水套，冷卻水套在高爐上應(yīng)用見下圖所示。1.5.3熱掛渣保護

與水冷掛渣不同，在冶金爐內(nèi)人為地將熔渣粘掛到爐壁上，以保護襯磚不被迅速損壞的方法稱之為熱掛渣保護。熱掛渣保護一般可分為掛渣護爐和濺渣護爐兩類。1概述為了減少爐子砌體的導(dǎo)熱損失，必須在耐火磚外層加砌絕熱材料。

絕熱材料：導(dǎo)熱系數(shù)較低（一般〈0.3W·m-1·℃-1，氣孔率〉50%以上，氣孔多，體積密度?。ā?300kg·m-3），機械強度低。1.6絕熱材料2分類

（1）低溫絕熱材料：使用溫度＜900℃，如硅藻土、石棉、水淬渣和礦石棉等制品。（2）中溫絕熱材料：使用溫度900~1200℃，如蛭石，輕質(zhì)粘土磚等制品。

（3）高溫絕熱材料：使用溫度＞1200℃，如輕質(zhì)硅磚、輕質(zhì)高鋁磚、輕質(zhì)鎂磚，氧化鋁空心球和耐火纖維等。1.6絕熱材料3絕熱材料的特性

⑴氣孔率高(＞50%)，體積密度小，500~1000kg/m3；⑵熱容量和導(dǎo)熱系數(shù)?。?lt;0.3W.m-1.℃-1）；⑶機械強度和抗渣性差。

4絕熱材料的應(yīng)用用于爐體絕熱，不僅減少通過爐體的熱損失、提高燃料的利用率，而且有利于提高爐溫、強化生產(chǎn)，改善爐子周圍環(huán)境的勞動條件。1.6絕熱材料1）隔熱磚

常用的低強度隔熱磚：粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)及硅藻土質(zhì)的隔熱耐火磚或制品；

輕質(zhì)高強隔熱磚：低的導(dǎo)熱系數(shù)，高的耐壓強度和耐火度，可作隔熱磚使用，在某些條件下還可直接用于砌筑爐襯。

中低溫絕熱材料（蛭石、硅藻土、石棉、礦渣棉等）制品，它們的主要性能見相關(guān)手冊。

高溫絕熱材料：是指使用溫度在1200℃以上的絕熱材料它包括各種輕質(zhì)耐火材料（輕質(zhì)粘土磚、輕質(zhì)高鋁磚、輕質(zhì)硅磚等）、耐火纖維及其制品和各種空心球制品。5常用絕熱材料2）其它絕熱材料

（1）耐火纖維制品

耐火纖維又稱陶瓷纖維。常用的是硅酸鋁耐火纖維制品，其主要成分是Al2O3和SiO2。耐火纖維制品具有質(zhì)輕、耐高溫、熱容量小、隔熱性好、抗熱震性能好可加工性好等優(yōu)點，因而在冶金、化工等工業(yè)爐窯上得到廣泛應(yīng)用。其缺點是強度低、易受機械碰撞和氣流沖刷、物料磨檫作用而損壞，當(dāng)與熔渣、熔液直接接觸時易受熔液侵蝕而喪失隔熱功能。耐火纖維及其制品可制成氈、毯、布和繩等，具體性能參見有關(guān)手冊。5常用絕熱材料5常用絕熱材料（2）巖錦和礦渣棉保溫材料

巖棉和礦渣棉均為人造無機纖維材料，具有質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐腐蝕、吸音、不燃燒和防震等特性，也可以制成氈、毯、板等各種制品，是一種使用廣泛的隔熱保溫材料，使用溫度比硅酸鋁耐火纖維低，一般在低于600℃下使用。5常用絕熱材料（3）膨脹珍珠巖制品

膨脹珍珠巖制品密度小200～350kg·m-3，絕熱性能好，導(dǎo)熱系數(shù)·m-1·K-1，化學(xué)性能穩(wěn)定，是一種常用的隔熱材料。作業(yè)1耐火材料的定義。2冶金爐對耐火材料有什么要求3什么是耐火材料的耐火度、真密度、高溫耐壓強度、高溫體積穩(wěn)定性?4常用的耐火材料有哪些？5什么是絕熱材料。END2.1概述2.2燃燒基礎(chǔ)知識2.3燃料2.4燃料計算2.5氣體燃料的燃燒裝置2.6液體燃料的燃燒裝置2.7固體燃料的燃燒2燃料與燃燒學(xué)習(xí)重點1燃料的定義及分類2燃燒及燃燒過程、燃料的著火方式3氣體燃料的化學(xué)組成及表示方法和換算4固體和液體燃料的化學(xué)組成及表示方法5氣體燃料的燃燒過程及燃燒裝置6重油的燃燒過程及燃燒裝置

能源的種類很多，有燃料、電力、太陽能、水能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮芎驮幽艿取崿F(xiàn)冶金過程需要能源，我國冶金工業(yè)是能耗的大戶，用作冶金的能源主要是燃料和電力。2.1概述1）燃料的定義：

凡是在燃燒時能夠放出大量的熱，并且此熱量能夠經(jīng)濟地被利用在工業(yè)和其他方面的物質(zhì)統(tǒng)稱為燃料。2.1.1燃料的定義及種類2）燃料的分類：表1-2-1燃料的一般分類

來

源

燃料物態(tài)

天然燃料

人造燃料

固體

木柴、煤、

硫

化礦、

頁巖等

木炭、焦碳、粉煤、塊煤

、硫化

礦精礦

等

液體

石油

汽油、煤油、重油、酒精等

氣體

天然氣

高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、沼氣、

石油裂化

氣

等

2.1.2燃燒過程對生產(chǎn)的影響燃料的燃燒過程是爐子熱工過程的重要內(nèi)容。燃燒過程不僅影響爐子的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且還影響爐子的使用壽命、車間的勞動生產(chǎn)條件和操作環(huán)境等；同時還在很大程度上決定產(chǎn)品的成本。為保證生產(chǎn)中冶煉所需要的高溫條件，必須掌握各燃料的特性及其燃燒過程中的規(guī)律，合理地選用燃料、合理地設(shè)計燃燒器。2.2燃燒基礎(chǔ)知識燃燒：是氣體、液體和固體燃料與氧化劑之間進行的一種強烈的化學(xué)反應(yīng)。燃料的燃燒過程是急劇氧化的過程,并伴隨著放熱和發(fā)光。燃燒過程中總是伴隨有質(zhì)量、動量和能量傳輸現(xiàn)象。在冶金燃燒過程中，可通過控制燃燒的速度，來控制所需要的化學(xué)反應(yīng)進行的快慢。影響燃燒反應(yīng)速度的主要因素有：燃燒物；溫度；壓力；反應(yīng)物混合比等。燃燒過程分為三種類型：①混合氣的擴散速率比化學(xué)反應(yīng)速率小得多的燃燒過程稱之為“擴散燃燒”。②化學(xué)反應(yīng)速率比擴散速率小得多，則稱之為“動力燃燒”。③當(dāng)化學(xué)反應(yīng)速率與擴散速率相當(dāng)時，則稱為“擴散動力燃燒”。2.2.1燃燒過程的類型2.2.2著火過程與著火方式燃料燃燒的必要條件：①足夠的助燃空氣和②加熱到著火溫度。著火溫度：是指燃料與空氣的混合物進行化學(xué)反應(yīng)自動加速，達到自燃著火的最低溫度。著火的定義著火：燃料與氧化劑分子混合后，從開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)加速，溫度升高達到激烈的燃燒反應(yīng)之前的一段過程。著火方式自然界中燃料的著火方式

自燃著火（自燃）

強迫著火（點燃或點火）把一定體積的混合氣預(yù)熱到某一溫度在該溫度下，混合氣的反應(yīng)速率即自動加速，急劇增大直到著火?！w加熱

可燃混合氣內(nèi)的某一處用點火熱源點著相鄰一層混合氣，爾后燃燒波自動的傳播到混合氣的其余部分?！植考訜?/p>

影響著火的因素：

燃料性質(zhì)燃料與氧化劑的比例環(huán)境壓力及溫度氣流速度燃燒室尺寸等等。

2.3燃料燃料：是指在燃燒時能放出大量的熱量并能被有效利用的物質(zhì)。對燃料的要求：①燃燒時能放出大量的熱量，能滿足生產(chǎn)工藝對熱量的需要；②燃燒過程便于控制和調(diào)節(jié)；③燃燒產(chǎn)物主要是氣體，對工業(yè)過程及設(shè)備沒有危害；④蘊藏量大，便于開采和運輸，成本底。選用的基本原則：物美廉價，來源廣泛。2.3.1燃料選用的一般原則2.3.2燃料的組成與換算A氣體燃料的化學(xué)組成與換算⑴化學(xué)組成：氣體燃料包括煤氣、天然氣、石油液化氣及沼氣，統(tǒng)稱為燃氣。燃氣化學(xué)組成：

①可燃組分：CO、H2、H2S、CH4和其他碳氫化合物CmHn。

②非可燃組分：主要有N2、CO2、SO2、O2和H2O等；有的燃氣含有H2S（有害成分）。

③灰分和油類。（2）氣體燃料組成的表示方法和換算通常是以體積百分含量表示。干成分：不含水分的體積百分含量（%），例如：COg+H2g+…+N2g=100%濕成分：包括水分在內(nèi)的體積百分含量（%），例如COs+H2s+…+N2s+H2Os=100%實際使用的燃料都有水分，故濕成分即為實用成分；因為1m3標(biāo)的干燃氣能吸收的飽和水蒸汽量為g克，其水蒸汽的體積為[(1/18)×22.4]×10-3=0.00124m3標(biāo)

此時1m3濕燃氣的體積為:(1+0.00124)m3標(biāo)

1升＝0.001m3燃氣干、濕成分的換算如下：以MS表示某組分的濕成分（體積百分?jǐn)?shù)），Mg表示該組分的干成分（體積百分?jǐn)?shù)）；則式中：gGH2O——每標(biāo)米立方干燃氣在一定的溫度下所吸收的飽和水蒸氣量，g·Nm-3，根據(jù)溫度由有關(guān)手冊查得。⑴化學(xué)成分

固、液燃料的成分共有七種：C、H、O、N、S、灰分和水分。碳（C）：C在固、液體燃料中以化合物狀態(tài)存在，C能燃燒，它是固、液體燃料中的主要可燃成分。氫（H）：H在固、液體燃料中以兩種形式存在：一種是與C、S化合的氫，稱可燃氫或有機氫，能燃燒且放出大量的熱（是碳的3.5倍）；另一種是與O化合的氫，不能燃燒。

B固體和液體燃料的化學(xué)組成與換算

氧（O）：固、液體燃料中O與C、H等元素化合后，既不能燃燒、又不能助燃。氮（N）：固、液體燃料中的N是惰性物質(zhì)，不能燃燒；它的存在，使燃料中的可燃質(zhì)減少，降低燃料的質(zhì)量。硫（S）：S在固、液體燃料中以三種形式存在：①有機硫，與C、H化合的S，能燃燒；②黃鐵礦硫，與鐵化合為FeS2，能燃燒；③硫酸鹽硫，存在與各種硫酸鹽中，如CaSO4、FeSO4中的硫，不能燃燒?；曳郑ˋ）：燃料中不能燃燒的礦物質(zhì)，其主要成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等。水分（W）：水分（A）是有害物質(zhì)成分，不僅降低燃料的質(zhì)量；而且在燃燒過程，由于水的蒸發(fā)消耗熱量，使燃燒溫度降低。⑵表示方法及換算2.2.3常用燃料2.4.燃燒計算2.4.1概述燃料燃燒計算是根據(jù)燃料在燃燒過程中的物質(zhì)平衡的原理進行的。它是爐子熱工計算的重要組成部分。燃料燃燒計算的內(nèi)容有：①燃燒需要的空氣量；②燃燒產(chǎn)物的生成量；③成分和密度以及④燃燒的溫度。①氣體的體積按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0℃，101325Pa）下的體積計算。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1kmol的任何氣體．其體積為22.4m3；②燃料的化學(xué)成分，按實際使用狀態(tài)時成分計算，即固體（液體）燃料為應(yīng)用成分，氣體燃料為濕成分；③燃料完全燃燒，當(dāng)溫度不高于2100℃時，不計熱分解消耗的熱量和分解的產(chǎn)物；④燃料燃燒需要的氧氣來自空氣。空氣的成分由O2和N2組成，不計其他氣體。按體積，空氣中O2的含量為21％，N2的含量為79%。如果需要按濕空氣計算時，則取飽和水蒸汽的含量。

計算結(jié)果通常只取小數(shù)點以后的兩位。燃料燃燒計算過程的假設(shè)條件：

2.4.2空氣消耗量、燃燒產(chǎn)物量及其成分的計算1）燃氣燃燒空氣需要量的計算燃料燃燒的空氣消耗系數(shù):n

實際空氣需要量Ln與理論空氣需要量L0之比，稱為燃料燃燒的空氣消耗系數(shù)，用n表示，即：n=Ln/L0

2）固液體燃料燃燒空氣需要量的計算3）燃料燃燒產(chǎn)物的計算具體內(nèi)容參見課本P34－38爐內(nèi)溫度的高低是保證爐子工作的重要條件。以燃料供熱的爐子，爐溫的高低主要取決于燃料燃燒產(chǎn)物的溫度。由于燃燒條件不同，燃燒溫度有理論溫度和實際溫度。2.4.3燃燒溫度的計算

指在絕熱的條件下，燃料完全燃燒時達到的溫度。

該溫度可根據(jù)燃料燃燒過程的熱平衡關(guān)系求得;按單位燃料燃燒計算，燃燒過程有熱收入、熱支出。

熱收入：①燃料完全燃燒放出的熱量QDW

②燃料帶入的物理熱Qf③空氣帶入的物理熱Qa熱支出：

①燃燒產(chǎn)物吸收的熱量QC.P

②燃燒產(chǎn)物高溫下熱分解消耗的熱量Qt.d

③燃料不完全燃燒而損失的熱量Qi

④由燃燒產(chǎn)物傳給周圍物體的熱量Qt.c

理論溫度:tth燃料在實際燃燒過程所達到的溫度稱為實際燃燒溫度，用tc.p表示。實際燃燒溫度tc.p比理論燃燒溫度tth低。其原因是燃料不完全燃燒以及燃燒過程散熱等因素造成的熱損失。由于無法準(zhǔn)確計算，所以目前工程上多按以下經(jīng)驗公式近似計算：

tc.p=η·tth

式中η為爐溫系數(shù)，是經(jīng)驗值，可由查表得。其它內(nèi)容參見課本P38－43實際燃燒溫度:tc.p分為三個過程：⑴燃氣與空氣混合物的混合⑵混合氣物的加熱與著火⑶燃燒2.5 氣體燃料的燃燒裝置⑴有焰燃燒：

煤氣與助燃空氣從燃燒器噴出后，邊混合邊燃燒的過程；屬擴散燃燒。有焰燃燒可用于要求火焰長、爐溫均勻的火焰爐。⑵無焰燃燒：

煤氣與助燃空氣混合后從燃燒器噴出燃燒的過程。無焰燃燒可用于中小型的火焰爐。其它參見課本P44－492.5.2煤氣的燃燒方法

⑴有焰燒嘴：有焰燃燒所用的燃燒器稱為有焰燒嘴。常用的有焰燒嘴有套管式燒嘴、低壓渦流式燒嘴、扁縫渦流式燒嘴、環(huán)縫渦流式燒嘴等。參見課本P50表2－13⑵無焰燒嘴：目前工業(yè)上應(yīng)用的無焰燒嘴多為噴射式燒嘴。它是以燃氣作為噴射介質(zhì)，按比例吸入助燃所需的空氣，并在混合管道內(nèi)充分混合，而后噴射燃燒。其結(jié)構(gòu)示意圖參見下圖示。2.5.3燃氣燃燒器——燒嘴

工業(yè)生產(chǎn)使用的液體燃料主要是重油.2.6.1重油燃燒過程：包括霧化與混合、著火和燃燒三個階段。霧化：為了讓重油與空氣達到良好的混合，必須先把重油破碎成微小顆粒的油霧，也就是所謂的“霧化”。冶金爐上常用的霧化方法有低壓空氣霧化、高壓空氣(或蒸汽)霧化和機械霧化三種。2.6液體燃料的燃燒裝置具體內(nèi)容參見課本P52－56

實現(xiàn)重油燃燒過程的主要燃燒裝置為噴嘴。重油噴嘴的類型很多，通常是根據(jù)霧化的方法不同，分為三類：①采用低壓空氣(用一股鼓風(fēng)機空氣)做霧化劑的低壓霧化油噴嘴(低壓油噴嘴)；②采用高壓氣體(用蒸汽或壓縮空氣)做霧化劑的高壓霧化油噴嘴(高壓油噴嘴)；③不用霧化劑，而靠機械作用使油霧化的機械霧化油噴嘴(機械油噴嘴)。在冶金生產(chǎn)中各種類型噴嘴必須適應(yīng)所用重油種類、爐子類型、被加熱物的形狀、運行條件(運行維護方法自動化)等。近來，為了減少排煙污染以保持環(huán)境衛(wèi)生，出現(xiàn)了低過?？諝鈬娮?、高速噴嘴和超聲波噴嘴等特殊噴嘴。2.6.2重油燒嘴

根據(jù)固體燃料在燃燒過程中的運動方式不同，固體燃料燃燒的方法有：層狀燃燒、噴流燃燒、旋轉(zhuǎn)燃燒和流態(tài)化燃燒。2.7固體燃料的燃燒

塊煤的層狀燃燒：

指在燃燒室的爐柵上具有一定厚度的塊煤層，與由下部鼓入的空氣進行燃燒的過程如圖1-2-6所示。高爐、鼓風(fēng)爐和煤氣發(fā)生爐內(nèi)焦炭或塊煤的燃燒，亦屬于層狀燃燒。2.7.1塊煤的層狀燃燒塊煤的燃燒過程2.7.2粉煤燃燒

粉煤的燃燒是將粒度為0.20～0.70mm的粉煤用空氣噴到爐內(nèi)，使其在運動的過程中進行燃燒，它與煤氣的燃燒相似，具有明顯輪廓的火焰。噴吹粉煤的空氣稱為一次空氣，一般為粉煤燃燒需要空氣總量的15～50％（含揮發(fā)物多的煤可多些），其余的為二次空氣。二次空氣允許預(yù)熱的溫度較高。粉煤的燃燒過程可分為混合、著火和燃燒。其它內(nèi)容參見課本－自學(xué)作業(yè)1解釋：燃料燃燒燃料燃燒的空氣消耗系數(shù)霧化理論溫度實際燃燒溫度著火溫度2氣體、固、液體燃料的化學(xué)成分分別有哪些？3氣體燃料、重油的燃燒過程及燃燒裝置

END3.1干燥工程基礎(chǔ)3.2干燥特性及干燥時間3.3干燥設(shè)備及操作3.4干燥設(shè)備的選用及發(fā)展3干燥設(shè)備學(xué)習(xí)重點3.1概述濕物料置于空氣中時，若其表面的水蒸氣分壓大于空氣中水蒸氣的分壓，則物料表面的水蒸氣就會向空氣中——外擴散。

物料表面的水蒸氣向空氣中擴散后，物料內(nèi)部與表面的水分濃度出現(xiàn)差別（內(nèi)>外），則內(nèi)水分向表面擴散——內(nèi)擴散。

4干燥過程中的水分?jǐn)U散5干燥方法3.2濕空氣的性質(zhì)用熱空氣或熱煙氣干燥濕物料時，濕物料表面蒸發(fā)的水蒸氣進入熱空氣或熱煙氣中；熱空氣中含有水蒸氣而成為濕空氣。因而濕空氣的性質(zhì)對干燥有很大的影響，因此，研究干燥必須研究濕空氣的性質(zhì)。濕空氣是干空氣和水蒸氣的混合物。濕空氣的總壓力P為:P=干空氣Pg+水蒸氣的分壓為Pv而：Pg=ρgRgTPv=ρvRvTRg=287.1kJ/kg.K，Rv=462kJ/kg.KRvRg氣體常數(shù)一、干空氣和水蒸氣的分壓二、空氣的濕度：（三種表示方法）

三、濕空氣的密度和比容：2比容：單位質(zhì)量濕空氣的體積。1濕空氣的密度：指單位體積濕空氣所具有的質(zhì)量,

國際單位為：kg/m3

。定義：濕空氣中的干空氣的熱含量與水蒸氣的熱含量之和?；鶞?zhǔn)：1kg干空氣，0℃。每千克干空氣熱含量：Ig=Cgt＝1.00t（kJ/kg干空氣）每千克水蒸氣熱含量：Iv=Cvt+2492＝1.93t+2492（kJ/kg水蒸氣）濕空氣的焓:I=Cgt+（Cvt+2492）H=（Cg+CvH）t+2492H

（kJ/kg干空氣）其中:Cg——干空氣的比容，其值為1.00kJ/(kg·℃)；

Cv——水蒸汽的熱容，其值為1.93kJ/(kg·℃)；2492（kJ/kg水蒸氣）為水在0℃時的汽化潛熱。五、濕空氣的溫度參數(shù)——四個溫度參數(shù)濕紗布表面處的空氣濕度Hv比空氣主流中的濕度H大，則水汽由紗布向空氣中擴散，導(dǎo)致濕紗布表面的水分不斷汽化。汽化水分所需要的汽化潛熱，首先來自濕紗布，使其溫度下降（即濕球溫度計的讀數(shù)下降），從而使氣流與紗布之間產(chǎn)生溫差，紗布將從空氣中獲得熱量供水份蒸發(fā)。當(dāng)空氣向濕紗布的傳熱速率等于水分汽化耗熱的速率時，濕球溫度計的讀數(shù)維持不變，此時的溫度為濕球溫度tw。定義：在絕熱的條件下，空氣達到飽和時所顯示的溫度。不飽和空氣進入到飽和絕熱容器內(nèi)，容器內(nèi)的水分蒸發(fā)到不飽和氣體中，不飽和氣體的濕含量增加（Hac>H)水分蒸發(fā)需要熱量來源于不飽和氣體，使其溫度降低到飽和水的溫度tac（tac<t).水分蒸發(fā)需要熱量又被以濕含量的形式帶入飽和氣體，所以該過程近似為等熱焓過程(Iac=I）焓濕圖七水分的表示方法1絕對水分：干基含水量X（kg水/kg干物料）2相對水分：濕基含水量w（kg水/kg濕物料）

w3.3干燥過程的物料和熱量平衡3.4干燥設(shè)備3.4干燥設(shè)備干燥器(機)分類明細1回轉(zhuǎn)圓筒烘干機：（適用烘干小塊狀或顆粒狀物料（沙子.礦渣.粘土）結(jié)構(gòu)：回轉(zhuǎn)運動的金屬圓筒，筒體厚度：10-20mm直徑：1-3m轉(zhuǎn)速：2-7r/min,長徑比：5-8傾斜度：3-6%內(nèi)部結(jié)構(gòu)（a)(b)抄板式:優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。缺點:粉塵大，揚料板容易損壞。(a)型適用于散粒狀或較干的物料，如砂子、礦渣等。(b)型適用于濕而粘的物料，如粘土等。(c)扇形：適用于烘干密度大的大塊物料，如石灰石、頁巖(d)蜂窩式格板（適用于細粒物料的干燥）優(yōu)點：物料在筒體截面上分布較均勻，填充率較高，干燥速度和熱效率較高缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，清理與維修較困難，(c)懸鏈?zhǔn)剑哼m用于含水量高、粘性大的物料，如粘土、泥漿；可擊碎料塊，避免物料粘附于筒壁，效果較好，但容易引起粉塵。(f)雙筒式揚料板：物料在雙筒的間隙中運動而干燥介質(zhì)則在內(nèi)筒中流過，屬于間接的對流—傳導(dǎo)傳熱型干燥器，適用于對高溫敏感或怕污染的物料。2連續(xù)通風(fēng)帶式干燥器（a）正視圖示意（b）斷面圖示意連續(xù)通道式干燥器示意圖（a）（b）3真空干燥機真空耙式干燥器1-殼體；2-耙齒；3-出料裝置；4-加料裝置；5-粉碎棒；6-密封裝置；7-攪拌軸；8-傳動裝4流化床式干燥機

單層圓筒流化床干燥機1—料室；2—濕物料；3—進料器；4—分布板；5—加熱器；6—鼓風(fēng)機；7—空氣入口；8—干物料；9—旋風(fēng)分離器；10—空氣出口ZLG系列振動流化床干燥器示意圖5輸送型干燥機氣流式干燥機裝置示意圖噴霧干燥機示意圖6熱傳導(dǎo)干燥機傳導(dǎo)型雙圓筒干燥器7微波干燥器與紅外干燥器1微波干燥器將需要干燥的物料置于高頻電場內(nèi)，借助于高頻電場的交變作用而使物料加熱，以達到干燥物料的目的，這種干燥器稱為高頻干燥器。電場的頻率在300MHz的稱高頻加熱，在300MHz－300GHz之間的稱超高頻加熱，也稱微波加熱。2紅外線干燥器紅外線加熱干燥利用紅外線輻射源發(fā)出的紅外線（0.72－1000μm）投射到被干燥物料，使溫度升高，溶劑汽化。3.5干燥系統(tǒng)設(shè)備的選用

干燥系統(tǒng)主要由通風(fēng)設(shè)備、加熱設(shè)備、主機（干燥設(shè)備）、氣固分離設(shè)備、供料設(shè)備等組成。實際生產(chǎn)中選用干燥設(shè)備，要考慮的因素：(1)生產(chǎn)能力。(2)產(chǎn)品質(zhì)量。(3)物料性質(zhì)(4)經(jīng)濟合理性。選擇干燥設(shè)備一定要兼顧配套設(shè)備。其它內(nèi)容參見課本－自學(xué)作業(yè)1空氣的濕度的三種表示方法的含義2什么是濕空氣的焓？計算公式3濕空氣的四個溫度參數(shù)的含義4干燥的設(shè)備有哪幾大類？如何選用？

END4焙燒與燒結(jié)設(shè)備4.1概述4.2流態(tài)化焙燒及流態(tài)化焙燒爐4.3燒結(jié)設(shè)備4.4回轉(zhuǎn)窯學(xué)習(xí)重點

焙燒：礦石、精礦在低于熔點的高溫下，與空氣、氯氣、氫氣等氣體或添加劑起反應(yīng)，改變其化學(xué)組成與物理性質(zhì)的過程稱為焙燒。。焙燒大多為下步的熔煉或浸出等主要冶煉作業(yè)做準(zhǔn)備，因而在冶煉流程中常常是一個爐料準(zhǔn)備工序，但有時也可作為一個富集、脫雜、金屬粉末制備或精煉過程。

1焙燒、煅燒、燒結(jié)的區(qū)別：4.1概述

煅燒：是在低于熔點的適當(dāng)溫度下，加熱物料，使其分解，并除去所含結(jié)晶水、二氧化碳或三氧化硫等揮發(fā)性物質(zhì)的過程。兩者的共同點：都在低于爐料熔點的高溫下進行；；

不同點：焙燒是原料與空氣、氯氣等氣體以及添加劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；煅燒是物料發(fā)生分解反應(yīng)，失去結(jié)晶水或揮發(fā)組分。

燒結(jié)：固體礦物粉配加助熔劑、燃料和其他必要反應(yīng)劑，并添加適當(dāng)水分，在爐料熔點溫度（或爐料軟化點溫度）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一定量的液相，冷卻后使顆粒產(chǎn)生黏結(jié)成塊的過程。

燒結(jié)與焙燒不同：焙燒在低于固相爐料的熔點下進行反應(yīng)，而燒結(jié)需在高于爐內(nèi)物料的熔點下進行反應(yīng)。

燒結(jié)也與煅燒不同：煅燒是固相物料在高溫下的分解過程，而燒結(jié)是物料配加還原劑、助熔劑的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程。燒結(jié)、焙燒、煅燒雖然都是高溫反應(yīng)過程，但燒結(jié)是在物料熔融狀態(tài)下的化學(xué)轉(zhuǎn)化，這是它與焙燒、煅燒的不同之處。焙燒煅燒燒結(jié)加熱溫度低于爐料的熔點低于熔點高于爐內(nèi)物料的熔點過程與空氣、氯氣、氫氣、甲烷和氧化碳等氣體或添加劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)分解反應(yīng)，失去結(jié)晶水或揮發(fā)組分物料配加還原劑、助熔劑的化學(xué)轉(zhuǎn)化為主要冶煉作業(yè)做準(zhǔn)備－接濕法冶金過程產(chǎn)出冶金產(chǎn)品或半產(chǎn)品后接火法冶金過程。焙燒、煅燒、燒結(jié)的區(qū)別本章相關(guān)內(nèi)容介紹主要以焙燒、燒結(jié)為主。2焙燒與燒結(jié)的分類A焙燒過程根據(jù)反應(yīng)性質(zhì)可分為以下六類(1)

氧化焙燒

硫化精礦－－礦石中部分或全部的金屬硫化物變?yōu)檠趸?，同時除去易于揮發(fā)的雜質(zhì)。硫鐵礦(FeS2)焙燒的反應(yīng)式為：

4FeS2+11O2＝2Fe2O3+8SO2↑3FeS2+8O2＝Fe3O4+6SO2↑硫化銅、硫化鋅礦的火法冶煉用的是氧化焙燒。硫化銅(CuS)精礦的焙燒分半氧化焙燒和全氧化焙燒兩種，全氧化焙燒用于還原熔煉，得到氧化銅。焙燒多用流態(tài)化沸騰焙燒爐。鋅精礦中的硫化鋅(ZnS)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谙×蛩岬难趸\也用氧化焙燒，焙燒后產(chǎn)物中90％以上為可溶于稀硫酸的氧化鋅，只有極少量不溶于稀酸的鐵酸鋅(ZnO·Fe2O3)和硫化鋅。(2)

硫酸化焙燒：使某些金屬硫化物氧化成為易溶于水的硫酸鹽的焙燒過程，主要反應(yīng)有2MeS+3O2→2MeO+2SO22MeO+SO2+O2→MeO·MeSO4MeO·MeSO4+SO2+O2→2MeSO4

式中Me為金屬。例如一定組成下的銅的硫化物，在600℃下焙燒時，生成硫酸銅；在800℃下焙燒時，生成氧化銅。所以控制較高的SO2氣氛及較低的焙燒溫度，有利于生成硫酸鹽；反之，則易變?yōu)檠趸?，成為氧化焙燒?/p>

對鋅的硫化礦及其精礦，用火法冶煉時，用氧化焙燒；用濕法處理時，采用硫酸化焙燒。(3)

揮發(fā)焙燒

將硫化物在空氣中加熱，使提取對象變?yōu)閾]發(fā)性氧化物，呈氣態(tài)分離出來。例如，火法煉銻中將銻礦石(含Sb2S3)在空氣中加熱，氧化為易揮發(fā)的Sb2O3：

2Sb2S3+9O2→2Sb2O3↑+6SO2↑

此反應(yīng)從290℃開始，至400℃可除去全部硫。(4)

氯化焙燒

借助于氯化劑(如Cl2、HCl、NaCl、CaCl2等)的作用，使物料中某些組分轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)或凝聚態(tài)的氯化物，從而與其他組分分離。金屬的硫化物、氧化物或其他化合物在一定條件下大都能與化學(xué)活性很強的氯反應(yīng)，生成金屬氯化物。金屬氯化物與該金屬的其他化合物相比，具有熔點低、揮發(fā)性高、較易被還原，常溫下易溶于水及其他溶劑等特點。并且各種金屬氯化物生成的難易和性質(zhì)上存在明顯區(qū)別。生產(chǎn)中，常利用上述特性，借助氯化焙燒有效實現(xiàn)金屬的分離、富集、提取與精煉的目的。(5)

還原焙燒

將氧化礦預(yù)熱至一定溫度，然后用還原氣體(含CO、H2、CH4等)使其中某些氧化物部分或全部還原，以利于下一步處理。

磁化焙燒也屬于還原焙燒，其目的是將弱磁性的赤鐵礦(Fe2O3)還原為強磁性的磁鐵礦(Fe3O4),以便于磁選，使之與脈石分離。(6)

氧化鈉化焙燒

向礦石中加適量鈉化劑(如Na2CO3、NaCl、Na2SO4等)，焙燒后生成易溶于水的鈉鹽。例如，濕法提釩過程中，細磨釩渣，經(jīng)磁選除去鐵后，加鈉化劑并在回轉(zhuǎn)爐中焙燒，渣中的三價釩氧化成五價的偏釩酸鈉：

Na2CO3+V2O3+O2→2NaVO3+CO21）鼓風(fēng)燒結(jié)：2）抽風(fēng)燒結(jié)：連續(xù)式：帶式燒結(jié)機和環(huán)式燒結(jié)機等；間歇式：固定式燒結(jié)機，如盤式燒結(jié)機和箱式燒結(jié)機；移動式燒結(jié)機，如步進式燒結(jié)機；3)在煙氣中燒結(jié)：回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)和懸浮燒結(jié)。B根據(jù)燒結(jié)的方法，燒結(jié)可分為：3焙燒與燒結(jié)設(shè)備

焙燒技術(shù)有固定床、移動床、流態(tài)化和飄懸焙燒技術(shù)。

焙燒設(shè)備統(tǒng)稱焙燒爐，主要有多膛焙燒爐、回轉(zhuǎn)窯、流態(tài)化焙燒爐、飄懸焙燒爐、燒結(jié)機和豎式焙燒爐等。

燒結(jié)設(shè)備有燒結(jié)機、豎式焙燒爐和鏈篦機―回轉(zhuǎn)窯三種，以燒結(jié)機為主。常用的燒結(jié)機主要為帶式燒結(jié)機。參見課本P944.2流態(tài)化焙燒及流態(tài)化焙燒爐

1流態(tài)化技術(shù)、流態(tài)化、固定床：1）流態(tài)化技術(shù)：

利用流動流體的作用，將固體顆粒群懸浮起來，從而使固體顆粒具有某些流體表觀特征，利用這種流體與固體間的接觸方式實現(xiàn)生產(chǎn)過程的操作，稱為流態(tài)化技術(shù)。2）固定床使流體自下而上通過床層。由于流體的流動及其與顆粒表面的摩擦，造成流體通過床層的壓力降。當(dāng)流體通過床層的表觀流速(按床層截面計算的流速)不大時，顆粒之間仍保持靜止和互相接觸，這種床層稱為固定床。3）流化床

當(dāng)表觀流速增大至起始流化速度時，床層壓力降等于單位分布板面積上的顆粒浮重（顆粒的重力減去同體積流體的重力），這時顆粒不再相互支撐，并開始懸浮在流體之中。進一步提高表觀流速，床層隨之膨脹，床層壓力降近乎不變，但床層中顆粒的運動加劇。這時的床層稱為流化床。當(dāng)表觀流速增加到等于顆粒的自由沉降速度時，所有顆粒都被流體帶走，而流態(tài)化過程進入輸送階段。2流化床的形式按氣固流化形態(tài)，流化床有氣固稀相流化床、密相流化床兩種基本形式；按多個流化床室的組合，流化床有臥式多室床與豎式多層床兩種形式。

3冶金流態(tài)化焙燒方法1）循環(huán)流化床2）氣態(tài)懸浮焙燒(GSC)3）密相流化床焙燒焙燒設(shè)備連接圖及特點參見課本P99－1024流態(tài)化焙燒爐

流態(tài)化焙燒（干燥）爐是利用流態(tài)化技術(shù)的熱工設(shè)備（習(xí)慣稱沸騰爐）（如圖）。它具有氣—固之間熱質(zhì)交換速度快、層內(nèi)溫度均勻、產(chǎn)品質(zhì)量好、流態(tài)化層與冷卻（或加熱）器壁間的傳熱系數(shù)大、生產(chǎn)率高、操作簡單、便于實現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動化等一系列優(yōu)點。因此，流態(tài)化焙燒（干燥）爐已愈廣泛地應(yīng)用在有色金屬礦物的氧化焙燒、硫酸化焙燒、氯化、還原、硫化、離解、揮發(fā)、干燥以及某些物料的燒結(jié)焙燒。焙燒(干燥)爐1—加料孔；2—事故排出口；3—前室進風(fēng)口；4—爐底進風(fēng)口；5—排料口；6—排煙口；7—點火孔；8—操作門；9—開爐用排煙口1）流態(tài)化焙燒爐工作原理流態(tài)化焙爐工作的基本原理是：利用流態(tài)化技術(shù)，使參與反應(yīng)或熱、質(zhì)傳遞的氣體和固體充分接觸，實現(xiàn)它們之間最快的傳質(zhì)，傳熱和動量傳遞速度，獲得最大的設(shè)備生產(chǎn)能力。2）流化床的形成當(dāng)流體的表觀速度繼續(xù)增大到一定值，床層開始膨脹和變松，全部顆粒都懸浮在向上流動的流體中，形成強烈攪混流動。這種具有流體的某些表觀特征的流-固混合床稱為流化床，在氣-固流化床中，形成顆粒強烈翻滾，故又稱為沸騰床。3）流態(tài)化焙燒爐構(gòu)造流態(tài)化焙燒爐的設(shè)備系統(tǒng)及一般構(gòu)造：流態(tài)化焙燒爐的設(shè)備系統(tǒng)包括以下幾個組成部分：流態(tài)化焙燒爐體及空氣分布板、給料設(shè)備、供風(fēng)設(shè)備、收塵設(shè)備、排除余熱或燃燒供熱裝置。爐體及主要部件：包括磚砌體、氣體分布板、進風(fēng)箱、排熱裝置、加料、排料及排煙等裝置。

參見課本P102圖：4－84－94.3燒結(jié)設(shè)備煉鐵和鉛鋅共生礦熔煉需要塊料入爐,而選礦廠送來的是粉礦，不能直接入爐冶煉，需要造塊。

造塊就是將不能直接入爐的富礦粉、精礦粉及冶金工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉塵和煙塵，根據(jù)冶煉要求，制成具有一定粒度的塊礦的工藝過程。粉礦造塊方法：

燒結(jié)法造塊和球團法造塊鐵礦粉燒結(jié)是最重要的造塊技術(shù)之一。

抽風(fēng)燒結(jié)生產(chǎn)程序是：將經(jīng)過必要準(zhǔn)備處理（破碎、混勻和預(yù)配料）的燒結(jié)原料（包括燃料、熔劑及含鐵原料）運至配料室，按一定比例進行配料，然后再配入一部分返礦，并送到混合機進行加水潤濕、混勻、制粒，便得到可以燒結(jié)的混合料。混合料由布料器鋪到燒結(jié)臺車上進行點火燒結(jié)。燒結(jié)過程是靠抽風(fēng)機從上向下抽進的空氣，燃燒混合料層中的燃料，自上而下，不斷進行。燒結(jié)中產(chǎn)生的廢氣經(jīng)除塵器除塵后，由風(fēng)機抽入煙囪，排入大氣。燒成的燒結(jié)礦，經(jīng)單齒輥破碎機破碎后篩分，篩上物為成品熱燒結(jié)礦送往高爐，篩下物為返礦，返礦配入混合料重新燒結(jié)。在生產(chǎn)冷燒結(jié)礦的流程中，經(jīng)破碎篩分后的熱燒結(jié)礦再經(jīng)冷卻機冷卻，通過二次篩分篩去粉末便得到冷的燒結(jié)礦。1燒結(jié)機燒結(jié)生產(chǎn)的設(shè)備連接

燒結(jié)生產(chǎn)的設(shè)備連接圖帶式燒結(jié)機帶式燒結(jié)機類似一環(huán)形的運輸帶,由許多緊密聯(lián)接的小車組成(如圖)。

目前廣泛采用帶式抽風(fēng)燒結(jié)機，它是鋼鐵工業(yè)的主要燒結(jié)設(shè)備。燒結(jié)機結(jié)構(gòu)示意圖

球團燒結(jié)焙燒就是把細磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后，在加水潤濕的條件下，通過造球機滾動成球，再經(jīng)過干燥焙燒，固結(jié)成為具有一定強度和冶金性能的球型含鐵原料的過程。球團燒結(jié)焙燒一般包括原料準(zhǔn)備、配料、混合、造球、干燥和焙燒、冷卻、成品和返礦處理等工序。2豎式焙燒爐球團燒結(jié)焙燒有豎爐焙燒、帶式焙燒機焙燒和鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯法焙三種方法。球團豎爐為矩形立式爐，基本構(gòu)造參見課本P116圖4－27；4－28所示。4.4回轉(zhuǎn)窯END4焙燒與燒結(jié)設(shè)備4.1概述4.2流態(tài)化焙燒及流態(tài)化焙燒爐4.3燒結(jié)設(shè)備4.4回轉(zhuǎn)窯學(xué)習(xí)重點

焙燒：礦石、精礦在低于熔點的高溫下，與空氣、氯氣、氫氣等氣體或添加劑起反應(yīng)，改變其化學(xué)組成與物理性質(zhì)的過程稱為焙燒。。焙燒大多為下步的熔煉或浸出等主要冶煉作業(yè)做準(zhǔn)備，因而在冶煉流程中常常是一個爐料準(zhǔn)備工序，但有時也可作為一個富集、脫雜、金屬粉末制備或精煉過程。

1焙燒、煅燒、燒結(jié)的區(qū)別：4.1概述

煅燒：是在低于熔點的適當(dāng)溫度下，加熱物料，使其分解，并除去所含結(jié)晶水、二氧化碳或三氧化硫等揮發(fā)性物質(zhì)的過程。兩者的共同點：都在低于爐料熔點的高溫下進行；；

不同點：焙燒是原料與空氣、氯氣等氣體以及添加劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；煅燒是物料發(fā)生分解反應(yīng)，失去結(jié)晶水或揮發(fā)組分。

燒結(jié)：固體礦物粉配加助熔劑、燃料和其他必要反應(yīng)劑，并添加適當(dāng)水分，在爐料熔點溫度（或爐料軟化點溫度）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一定量的液相，冷卻后使顆粒產(chǎn)生黏結(jié)成塊的過程。

燒結(jié)與焙燒不同：焙燒在低于固相爐料的熔點下進行反應(yīng)，而燒結(jié)需在高于爐內(nèi)物料的熔點下進行反應(yīng)。

燒結(jié)也與煅燒不同：煅燒是固相物料在高溫下的分解過程，而燒結(jié)是物料配加還原劑、助熔劑的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程。燒結(jié)、焙燒、煅燒雖然都是高溫反應(yīng)過程，但燒結(jié)是在物料熔融狀態(tài)下的化學(xué)轉(zhuǎn)化，這是它與焙燒、煅燒的不同之處。焙燒煅燒燒結(jié)加熱溫度低于爐料的熔點低于熔點高于爐內(nèi)物料的熔點過程與空氣、氯氣、氫氣、甲烷和氧化碳等氣體或添加劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)分解反應(yīng)，失去結(jié)晶水或揮發(fā)組分物料配加還原劑、助熔劑的化學(xué)轉(zhuǎn)化為主要冶煉作業(yè)做準(zhǔn)備－接濕法冶金過程產(chǎn)出冶金產(chǎn)品或半產(chǎn)品后接火法冶金過程。焙燒、煅燒、燒結(jié)的區(qū)別本章相關(guān)內(nèi)容介紹主要以焙燒、燒結(jié)為主。2焙燒與燒結(jié)的分類A焙燒過程根據(jù)反應(yīng)性質(zhì)可分為以下六類(1)

氧化焙燒

硫化精礦－－礦石中部分或全部的金屬硫化物變?yōu)檠趸?，同時除去易于揮發(fā)的雜質(zhì)。硫鐵礦(FeS2)焙燒的反應(yīng)式為：

4FeS2+11O2＝2Fe2O3+8SO2↑3FeS2+8O2＝Fe3O4+6SO2↑硫化銅、硫化鋅礦的火法冶煉用的是氧化焙燒。硫化銅(CuS)精礦的焙燒分半氧化焙燒和全氧化焙燒兩種，全氧化焙燒用于還原熔煉，得到氧化銅。焙燒多用流態(tài)化沸騰焙燒爐。鋅精礦中的硫化鋅(ZnS)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谙×蛩岬难趸\也用氧化焙燒，焙燒后產(chǎn)物中90％以上為可溶于稀硫酸的氧化鋅，只有極少量不溶于稀酸的鐵酸鋅(ZnO·Fe2O3)和硫化鋅。(2)

硫酸化焙燒：使某些金屬硫化物氧化成為易溶于水的硫酸鹽的焙燒過程，主要反應(yīng)有2MeS+3O2→2MeO+2SO22MeO+SO2+O2→MeO·MeSO4MeO·MeSO4+SO2+O2→2MeSO4

式中Me為金屬。例如一定組成下的銅的硫化物，在600℃下焙燒時，生成硫酸銅；在800℃下焙燒時，生成氧化銅。所以控制較高的SO2氣氛及較低的焙燒溫度，有利于生成硫酸鹽；反之，則易變?yōu)檠趸?，成為氧化焙燒?/p>

對鋅的硫化礦及其精礦，用火法冶煉時，用氧化焙燒；用濕法處理時，采用硫酸化焙燒。(3)

揮發(fā)焙燒

將硫化物在空氣中加熱，使提取對象變?yōu)閾]發(fā)性氧化物，呈氣態(tài)分離出來。例如，火法煉銻中將銻礦石(含Sb2S3)在空氣中加熱，氧化為易揮發(fā)的Sb2O3：

2Sb2S3+9O2→2Sb2O3↑+6SO2↑

此反應(yīng)從290℃開始，至400℃可除去全部硫。(4)

氯化焙燒

借助于氯化劑(如Cl2、HCl、NaCl、CaCl2等)的作用，使物料中某些組分轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)或凝聚態(tài)的氯化物，從而與其他組分分離。金屬的硫化物、氧化物或其他化合物在一定條件下大都能與化學(xué)活性很強的氯反應(yīng)，生成金屬氯化物。金屬氯化物與該金屬的其他化合物相比，具有熔點低、揮發(fā)性高、較易被還原，常溫下易溶于水及其他溶劑等特點。并且各種金屬氯化物生成的難易和性質(zhì)上存在明顯區(qū)別。生產(chǎn)中，常利用上述特性，借助氯化焙燒有效實現(xiàn)金屬的分離、富集、提取與精煉的目的。(5)

還原焙燒

將氧化礦預(yù)熱至一定溫度，然后用還原氣體(含CO、H2、CH4等)使其中某些氧化物部分或全部還原，以利于下一步處理。

磁化焙燒也屬于還原焙燒，其目的是將弱磁性的赤鐵礦(Fe2O3)還原為強磁性的磁鐵礦(Fe3O4),以便于磁選，使之與脈石分離。(6)

氧化鈉化焙燒

向礦石中加適量鈉化劑(如Na2CO3、NaCl、Na2SO4等)，焙燒后生成易溶于水的鈉鹽。例如，濕法提釩過程中，細磨釩渣，經(jīng)磁選除去鐵后，加鈉化劑并在回轉(zhuǎn)爐中焙燒，渣中的三價釩氧化成五價的偏釩酸鈉：

Na2CO3+V2O3+O2→2NaVO3+CO21）鼓風(fēng)燒結(jié)：2）抽風(fēng)燒結(jié)：連續(xù)式：帶式燒結(jié)機和環(huán)式燒結(jié)機等；間歇式：固定式燒結(jié)機，如盤式燒結(jié)機和箱式燒結(jié)機；移動式燒結(jié)機，如步進式燒結(jié)機；3)在煙氣中燒結(jié)：回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)和懸浮燒結(jié)。B根據(jù)燒結(jié)的方法，燒結(jié)可分為：3焙燒與燒結(jié)設(shè)備

焙燒技術(shù)有固定床、移動床、流態(tài)化和飄懸焙燒技術(shù)。

焙燒設(shè)備統(tǒng)稱焙燒爐，主要有多膛焙燒爐、回轉(zhuǎn)窯、流態(tài)化焙燒爐、飄懸焙燒爐、燒結(jié)機和豎式焙燒爐等。

燒結(jié)設(shè)備有燒結(jié)機、豎式焙燒爐和鏈篦機―回轉(zhuǎn)窯三種，以燒結(jié)機為主。常用的燒結(jié)機主要為帶式燒結(jié)機。參見課本P944.2流態(tài)化焙燒及流態(tài)化焙燒爐

1流態(tài)化技術(shù)、流態(tài)化、固定床：1）流態(tài)化技術(shù)：

利用流動流體的作用，將固體顆粒群懸浮起來，從而使固體顆粒具有某些流體表觀特征，利用這種流體與固體間的接觸方式實現(xiàn)生產(chǎn)過程的操作，稱為流態(tài)化技術(shù)。2）固定床使流體自下而上通過床層。由于流體的流動及其與顆粒表面的摩擦，造成流體通過床層的壓力降。當(dāng)流體通過床層的表觀流速(按床層截面計算的流速)不大時，顆粒之間仍保持靜止和互相接觸，這種床層稱為固定床。3）流化床

當(dāng)表觀流速增大至起始流化速度時，床層壓力降等于單位分布板面積上的顆粒浮重（顆粒的重力減去同體積流體的重力），這時顆粒不再相互支撐，并開始懸浮在流體之中。進一步提高表觀流速，床層隨之膨脹，床層壓力降近乎不變，但床層中顆粒的運動加劇。這時的床層稱為流化床。當(dāng)表觀流速增加到等于顆粒的自由沉降速度時，所有顆粒都被流體帶走，而流態(tài)化過程進入輸送階段。2流化床的形式按氣固流化形態(tài)，流化床有氣固稀相流化床、密相流化床兩種基本形式；按多個流化床室的組合，流化床有臥式多室床與豎式多層床兩種形式。

3冶金流態(tài)化焙燒方法1）循環(huán)流化床2）氣態(tài)懸浮焙燒(GSC)3）密相流化床焙燒焙燒設(shè)備連接圖及特點參見課本P99－1024流態(tài)化焙燒爐

流態(tài)化焙燒（干燥）爐是利用流態(tài)化技術(shù)的熱工設(shè)備（習(xí)慣稱沸騰爐）（如圖）。它具有氣—固之間熱質(zhì)交換速度快、層內(nèi)溫度均勻、產(chǎn)品質(zhì)量好、流態(tài)化層與冷卻（或加熱）器壁間的傳熱系數(shù)大、生產(chǎn)率高、操作簡單、便于實現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動化等一系列優(yōu)點。因此，流態(tài)化焙燒（干燥）爐已愈廣泛地應(yīng)用在有色金屬礦物的氧化焙燒、硫酸化焙燒、氯化、還原、硫化、離解、揮發(fā)、干燥以及某些物料的燒結(jié)焙燒。焙燒(干燥)爐1—加料孔；2—事故排出口；3—前室進風(fēng)口；4—爐底進風(fēng)口；5—排料口；6—排煙口；7—點火孔；8—操作門；9—開爐用排煙口1）流態(tài)化焙燒爐工作原理流態(tài)化焙爐工作的基本原理是：利用流態(tài)化技術(shù)，使參與反應(yīng)或熱、質(zhì)傳遞的氣體和固體充分接觸，實現(xiàn)它們之間最快的傳質(zhì)，傳熱和動量傳遞速度，獲得最大的設(shè)備生產(chǎn)能力。2）流化床的形成當(dāng)流體的表觀速度繼續(xù)增大到一定值，床層開始膨脹和變松，全部顆粒都懸浮在向上流動的流體中，形成強烈攪混流動。這種具有流體的某些表觀特征的流-固混合床稱為流化床，在氣-固流化床中，形成顆粒強烈翻滾，故又稱為沸騰床。3）流態(tài)化焙燒爐構(gòu)造流態(tài)化焙燒爐的設(shè)備系統(tǒng)及一般構(gòu)造：流態(tài)化焙燒爐的設(shè)備系統(tǒng)包括以下幾個組成部分：流態(tài)化焙燒爐體及空氣分布板、給料設(shè)備、供風(fēng)設(shè)備、收塵設(shè)備、排除余熱或燃燒供熱裝置。爐體及主要部件：包括磚砌體、氣體分布板、進風(fēng)箱、排熱裝置、加料、排料及排煙等裝置。

參見課本P102圖：4－84－94.3燒結(jié)設(shè)備煉鐵和鉛鋅共生礦熔煉需要塊料入爐,而選礦廠送來的是粉礦，不能直接入爐冶煉，需要造塊。

造塊就是將不能直接入爐的富礦粉、精礦粉及冶金工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉塵和煙塵，根據(jù)冶煉要求，制成具有一定粒度的塊礦的工藝過程。粉礦造塊方法：

燒結(jié)法造塊和球團法造塊鐵礦粉燒結(jié)是最重要的造塊技術(shù)之一。

抽風(fēng)燒結(jié)生產(chǎn)程序是：將經(jīng)過必要準(zhǔn)備處理（破碎、混勻和預(yù)配料）的燒結(jié)原料（包括燃料、熔劑及含鐵原料）運至配料室，按一定比例進行配料，然后再配入一部分返礦，并送到混合機進行加水潤濕、混勻、制粒，便得到可以燒結(jié)的混合料?；旌狭嫌刹剂掀麂伒綗Y(jié)臺車上進行點火燒結(jié)。燒結(jié)過程是靠抽風(fēng)機從上向下抽進的空氣，燃燒混合料層中的燃料，自上而下，不斷進行。燒結(jié)中產(chǎn)生的廢氣經(jīng)除塵器除塵后，由風(fēng)機抽入煙囪，排入大氣。燒成的燒結(jié)礦，經(jīng)單齒輥破碎機破碎后篩分，篩上物為成品熱燒結(jié)礦送往高爐，篩下物為返礦，返礦配入混合料重新燒結(jié)。在生產(chǎn)冷燒結(jié)礦的流程中，經(jīng)破碎篩分后的熱燒結(jié)礦再經(jīng)冷卻機冷卻，通過二次篩分篩去粉末便得到冷的燒結(jié)礦。1燒結(jié)機燒結(jié)生產(chǎn)的設(shè)備連接

燒結(jié)生產(chǎn)的設(shè)備連接圖帶式燒結(jié)機帶式燒結(jié)機類似一環(huán)形的運輸帶,由許多緊密聯(lián)接的小車組成(如圖)。

目前廣泛采用帶式抽風(fēng)燒結(jié)機，它是鋼鐵工業(yè)的主要燒結(jié)設(shè)備。燒結(jié)機結(jié)構(gòu)示意圖

球團燒結(jié)焙燒就是把細磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后，在加水潤濕的條件下，通過造球機滾動成球，再經(jīng)過干燥焙燒，固結(jié)成為具有一定強度和冶金性能的球型含鐵原料的過程。球團燒結(jié)焙燒一般包括原料準(zhǔn)備、配料、混合、造球、干燥和焙燒、冷卻、成品和返礦處理等工序。2豎式焙燒爐球團燒結(jié)焙燒有豎爐焙燒、帶式焙燒機焙燒和鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯法焙三種方法。球團豎爐為矩形立式爐，基本構(gòu)造參見課本P116圖4－27；4－28所示。4.4回轉(zhuǎn)窯END5熔煉設(shè)備5.1豎爐

學(xué)習(xí)重點1冶金生產(chǎn)中常用的豎爐名稱2高爐、鼓風(fēng)爐的主要結(jié)構(gòu)。1概述熔煉豎爐有別于火焰爐：爐膛空間內(nèi)充滿著被加熱的散狀物料；熾熱的爐氣與散料呈逆流換熱；熱效率高。常用的有煉鐵高爐、煉銅、煉鋅和煉鉛用的鼓風(fēng)爐、化鐵用的沖天爐等。爐體外層是鋼殼，內(nèi)砌爐襯。爐體下部高溫區(qū)的爐襯中有水冷箱。有些豎爐的部分爐體由鋼板水套作成水冷壁(例如煉銅、煉鉛鼓風(fēng)爐)。水冷雖然增加爐子熱損失，但是可以延長爐子壽命和提高生產(chǎn)率。高爐、沖天爐和小型煉銅鼓風(fēng)爐的橫截面為圓形。煉銅、煉鉛的大型鼓風(fēng)爐，為了防止雜質(zhì)(鐵等)還原過多，爐子高度不宜過大(料柱高8米),所以鼓風(fēng)壓力較小，風(fēng)的穿透能力小。如果爐子直徑過大，則爐內(nèi)氣流分布不均勻，因此，采用矩形截面，風(fēng)口處的對側(cè)寬度僅1－2米，爐子長度可達20－30米。使用熱風(fēng)能提高爐溫，高爐鼓風(fēng)都經(jīng)預(yù)熱。熔煉豎爐的爐缸有三種典型結(jié)構(gòu):①高爐型結(jié)構(gòu),鐵水和爐渣在爐缸中分離，每隔一段時間，分別從鐵口和渣口放出。②煉鉛鼓風(fēng)爐型結(jié)構(gòu)，熔煉過程中虹吸口內(nèi)始終存滿鉛液，像是個“水封”，從虹吸口連續(xù)放出鉛液。③帶有前室的結(jié)構(gòu)(部分沖天爐)，金屬液和爐渣連續(xù)不斷地流入用煤氣或重油加熱的前室。前室一方面起保溫作用，另一方面又可使鐵水成分趨于均勻。爐頂?shù)臉?gòu)造：有敞開的和密閉的兩種。廢氣出口位于爐頂中心或爐頂側(cè)面。高爐爐頂排放的煤氣(高爐煤氣)含一氧化碳量較大，凈化后可作燃料。煉銅、煉鎳鼓風(fēng)爐的爐頂煤氣含二氧化硫量較多，可回收制酸。豎爐料柱應(yīng)有良好的透氣性：要求爐料粒度均勻，粉料最多不超過10%。精礦粉必須經(jīng)過燒結(jié)或制成球團，才能入爐。爐頂?shù)难b料和布料裝置能使?fàn)t料透氣均勻。鼓風(fēng)壓力的高低，取決于氣體通過料柱時的壓力損失大小。2煉鐵高爐爐塵送風(fēng)系統(tǒng)高爐生產(chǎn)系統(tǒng)：1、高爐本體；2、供上料設(shè)備系統(tǒng)；3、爐頂裝料設(shè)備系統(tǒng)；4、送風(fēng)設(shè)備系統(tǒng)；5、煤氣處理設(shè)備系統(tǒng)；6、渣鐵處理設(shè)備系統(tǒng)；7、噴吹設(shè)備系統(tǒng)2.1煉鐵工藝過程及生產(chǎn)系統(tǒng)高爐本體高爐本體包括爐基，爐殼，爐襯，冷卻設(shè)備，爐頂裝料設(shè)備等。高爐的內(nèi)部空間叫爐型。從上到下分為五段，即爐喉，爐身，爐腰，爐腹，爐缸。整個冶煉過程是在高爐內(nèi)完成的。2.2高爐本體2.3高爐爐型尺寸H－全高，毫米；（從鐵口中心線到爐頂法蘭(亦稱爐頂鋼圈)間的距離。）Hu—有效高度，毫米；（高爐大鐘下降位置的下沿到鐵口中心的高度。對于無鐘爐頂而言，其有效高度為旋轉(zhuǎn)溜槽最低位置的下緣到鐵口中心線之間的距離。

）h6—爐頂法蘭盤至大鐘下降位置的底面高度，毫米；h5—爐喉高度；毫米；(2m左右)h4—爐身高度，毫米；(50%-60%Hu)h3—爐腰高度；毫米；(1-3m)h2—爐腹高度，毫米；（2.8－3.6m）h1—爐缸高度，毫米；h0—死鐵層高度，毫米；（300－600）hf—鐵口中心線至風(fēng)口中心線的高度，毫米；（1－4個）hz—鐵口中心線至渣口中心線的高度，毫米；（1－2個）d0—大鐘直徑，毫米；d1—爐喉直徑，毫米；d—爐缸直徑，毫米；D—爐腰直徑，毫米；a—爐腹角；（79°－82°）β—爐身角。(80°-85.5°)高爐各部位的工作溫度：爐底、爐缸區(qū)為1450－1800℃;爐腹、爐腰區(qū)域為1400－1600℃;爐身上部為600－800℃。2.4高爐爐襯及冷卻裝置據(jù)資料：高爐內(nèi)型逐步向矮胖化發(fā)展。高爐本體的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)及其使用的耐火材料材質(zhì)也在不斷探索和發(fā)展。近幾年，爐底、爐缸爐襯結(jié)構(gòu)：較多采用的引進技術(shù)有日本的大炭塊結(jié)構(gòu)，美國UCAR公司的大炭塊加熱壓小炭磚結(jié)構(gòu)和以法國SAVOIE公司為代表的西歐的大炭塊加陶瓷杯結(jié)構(gòu);爐腹以上由于采用的冷卻設(shè)備不同，爐襯構(gòu)造也有較大差異。目前，冷卻設(shè)備主要有冷卻板、冷卻壁以及冷卻板和冷卻壁組合的“板壁結(jié)合”;中、小型高爐在爐身中、上部還有支梁式水箱。爐底、爐缸選用的耐火材料：既有發(fā)達國家開發(fā)和研制的新型材料，如日本的超微孔炭塊(BC一8SRJ)和風(fēng)口硅線石(或碳化硅質(zhì))組合磚.美國的D級炭塊和NMA、NMD熱壓小炭磚，法國的剛玉莫來石質(zhì)的陶瓷杯磚，德國SGL微孔炭塊，也有國產(chǎn)的多種結(jié)合剛玉、剛玉莫來石磚，半石墨質(zhì)炭磚、模壓小炭磚等。爐腹到爐身下部的耐火材料：演變過程為黏土磚→高鋁磚→硅線石磚→合成莫來石磚→剛玉磚(燒成、電熔)→碳化硅磚(自結(jié)合、氮化硅結(jié)合)，賽隆結(jié)合碳化硅、賽隆結(jié)合剛玉、半石墨質(zhì)熱壓小塊炭磚、燒成微孔AL2O3-C磚、半石墨炭-碳化硅磚和石墨磚等新型耐火材料也相繼推廣應(yīng)用;爐身中上部：除普遍采用高密度黏土磚、高密度高鋁磚、磷酸鹽浸漬黏土磚等AL2O3-SiO2系耐火材料外，也有在爐身上部采用2－3段代襯鑲磚冷卻壁(即取消內(nèi)襯耐火磚);代襯鑲磚冷卻壁使用范圍甚至擴大到包括爐腹、爐腰和爐身的高爐上部砌體。爐喉已普遍采用鋼磚或水冷鋼磚，鋼磚與爐殼間充填澆注料(或噴涂回彈料+高鋁水泥)，爐頂煤氣封罩普遍采用耐火噴涂層。

1高爐基礎(chǔ)

高爐基礎(chǔ)由基座、基墩兩部分組成。埋入地下的稱基座，地面上與爐底相聯(lián)的部分稱基墩。爐基承受高爐本體和支柱所傳遞的重量，還要受到爐底高溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力作用。所以要求高爐基礎(chǔ)，有足夠的耐壓、耐熱性能。

高爐基礎(chǔ)2.5高爐基礎(chǔ)及鋼結(jié)構(gòu)1-冷卻壁；2-風(fēng)冷管；3-耐火磚；4-爐底磚；5-耐熱混凝土基墩；6-鋼筋混凝土基座2高爐鋼結(jié)構(gòu)爐殼、支柱、托圈及爐頂框架屬于高爐鋼結(jié)構(gòu)。高爐支承結(jié)構(gòu)形式基本有四種。

自立式爐缸支柱式框架支柱式框架自立式