Un alto horno es un horno de fabricación de hierro que realiza simultáneamente precalentamiento, reducción indirecta, reducción directa, fusión, flujo de goteo de escoria y hierro, separación de escoria y hierro, combustión y generación de gas en el mismo. horno. El principio de producción es el siguiente: el mineral de hierro con un contenido de hierro de 50 a 60 se elabora a partir de mineral en polvo para convertirlo en gránulos mediante un proceso de peletización, o el mineral en polvo se sinteriza en bloques y luego se sinteriza en el llamado sinterizado, que es más adecuado para Fundición en alto horno con las proporciones adecuadas, se agrega el fundente utilizado para eliminar las impurezas (principalmente piedra caliza, sílice y espato flúor) y luego se colocan capas junto con el coque en el alto horno. El coque es a la vez fuente de calor y agente reductor, y también actúa como soporte para mantener la ventilación. El aire caliente a alta temperatura que entra desde la tobera del alto horno hace que el coque en el horno se queme y se produce una reacción de oxidación en un cierto rango cerca de la tobera para producir monóxido de carbono. Las capas de coque y mineral cargadas alternativamente desde la parte superior del alto horno se calientan y reducen mediante el gas de monóxido de carbono a alta temperatura que sube desde el fondo del alto horno, ablandándose así poco a poco y descendiendo gradualmente. El mineral se reduce a medida que desciende a la zona fundida ablandada en forma de cono. La zona fundida ablandada comienza a fundirse a aproximadamente 1200°C, y el hierro y la escoria se funden y caen a medida que aumenta la temperatura. El hierro fundido y la escoria fluyen a través de esta zona de goteo de fusión y se concentran en el fondo del alto horno. Debido a la diferente gravedad específica, la escoria está en la parte superior y el hierro fundido en la parte inferior, acumulándose en capas en el horno. hogar.
El principio de fundición de hierro en alto horno (el más utilizado)
Materias primas para la fundición en alto horno
Las materias primas para la fundición en alto horno consisten principalmente de mineral de hierro, combustible (consta de tres partes: coque) y fundente (piedra caliza).
Por lo general, fundir 1 tonelada de arrabio requiere entre 1,5 y 2,0 toneladas de mineral de hierro, entre 0,4 y 0,6 toneladas de coque, entre 0,2 y 0,4 toneladas de fundente y un total de 2 a 3 toneladas de materias primas. Para garantizar la continuidad de la producción en altos hornos se necesita un suministro suficiente de materias primas.
Por lo tanto, la adquisición de materias primas tanto para los fabricantes de arrabio como para las acerías es particularmente importante.
Aunque el principio de fundición de arrabio es el mismo, el flujo del proceso también es diferente debido a los diferentes métodos y diferentes equipos de fundición. Se presentan brevemente a continuación.
La producción en alto horno es continua. Una generación de alto horno (desde su apertura hasta su revisión y cierre es una generación) puede producir de forma continua durante varios a más de diez años. Durante la producción, el mineral de hierro, el coque y el fundente se cargan continuamente desde la parte superior del horno (generalmente la parte superior se compone de materiales y tolvas, y los altos hornos modernos tienen tapas con válvulas de campana y tapas sin campana) y se soplan desde la tobera en la parte inferior del alto horno. Introduzca aire caliente (1000 ~ 1300 grados Celsius) e inyecte combustible como petróleo, carbón o gas natural. El mineral de hierro cargado en el alto horno es principalmente un compuesto de hierro y oxígeno. A altas temperaturas, el coque neutraliza el carbono del material de inyección y el monóxido de carbono generado por la combustión del carbono elimina el oxígeno del mineral de hierro para obtener hierro. El mineral de hierro produce arrabio mediante una reacción de reducción y el hierro fundido se libera por el orificio del grifo. La ganga en el mineral de hierro, el coque y las cenizas en el material de inyección se combinan con fundentes como la piedra caliza agregada al horno para formar escoria, que se descarga por el orificio de drenaje y el orificio de drenaje de escoria, respectivamente. El gas se exporta desde la parte superior del horno y, una vez eliminado el polvo, se utiliza como gas industrial. Los altos hornos modernos también pueden utilizar la alta presión en la parte superior del horno para generar electricidad y exportar parte del gas.
El arrabio es un producto de un alto horno (refiriéndose a la fundición de arrabio en un alto horno), y los productos de un alto horno no son solo arrabio, sino también ferromanganeso, etc. que son productos de ferroaleaciones. El alto horno de ferromanganeso no participa en el cálculo de diversos indicadores de los altos hornos de producción de hierro. El proceso de fabricación de hierro en altos hornos también produce subproductos como escoria, lana de escoria y gas de alto horno.
Características de la fabricación de hierro en altos hornos: a gran escala Ya sea en otros países del mundo o en China, el volumen de los altos hornos está en constante expansión. Por ejemplo, el alto horno de Baosteel en mi país es de 4.063 cúbicos. metros, con una producción diaria de hierro superior a las 10.000 toneladas y más de 4.000 toneladas de escorias, con un consumo diario de coque superior a las 4.000 toneladas.
En la actualidad, los fabricantes nacionales de arrabio tienen volúmenes de altos hornos de aproximadamente 500 metros cúbicos, pero la mayoría todavía está entre 100 y 300 metros cúbicos, e incluso hay un alto consumo de energía y una alta contaminación de menos de 100. metros cúbicos. La calidad de los productos producidos por los pequeños altos hornos es desigual y la distribución es dispersa. No son de escala y no se pueden comparar con las acerías internacionales.