高爐煉鐵的原理是什么

發(fā)布時(shí)間：2025-08-27 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理

高爐煉鐵是一個(gè)復(fù)雜的過程。它使用的原料有鐵礦石、石灰石和焦炭。在高爐內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)主要分三部分，第一部分是制備還原劑的過程，第二部分是冶鐵的主要原理，第三部分是除去雜質(zhì)，形成爐渣的過程。但高爐冶煉出的鐵并不純，還含有少量的雜質(zhì)，因此被稱為生鐵。

煉鐵時(shí)將原料鐵礦石、焦炭和石灰石按一定比例分層加入高爐（煉鐵爐）中，被熱風(fēng)爐加熱過的大量富氧空氣從進(jìn)風(fēng)口吹入高爐，使焦炭燃燒生成二氧化碳，二氧化碳再與上層熾熱的焦炭反應(yīng)還原成一氧化碳。

一氧化碳從爐頂加入并與不斷下降的鐵礦石發(fā)生反應(yīng)。其中鐵的氧化物逐步被還原成液態(tài)的鐵，俗稱鐵水。被還原出來的液態(tài)鐵積累到一定程度后，由爐底放出。

而煉鐵時(shí)加入的石灰石起造渣作用，目的是使鐵礦石中熔點(diǎn)很高的脈石（其主要成分是二氧化硅）與石灰石反應(yīng)，生成浮于鐵水之上的硅酸鈣等，形成爐渣而與鐵水分離。

中國(guó)高爐煉鐵

高爐煉鐵現(xiàn)狀

中國(guó)的高爐煉鐵行業(yè)以近于飽和，盡管有著世界最高的產(chǎn)量，但不論是生產(chǎn)成本還是經(jīng)濟(jì)收益都差于世界水平，從而導(dǎo)致在世界市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力不足，對(duì)高爐煉鐵的可持續(xù)發(fā)展鋪滿障礙。

其中先進(jìn)的高爐煉鐵廠與落后的高爐煉鐵廠共存，并且中小型高爐過多，存在著不符合規(guī)定的高爐煉鐵廠，在生產(chǎn)上無法做到低成本、低消耗、低污染，無視市場(chǎng)的飽和狀態(tài)，最終導(dǎo)致供大于求，成品低廉。由于這種不良的市場(chǎng)環(huán)境，使得中國(guó)的高爐煉鐵在環(huán)保能源問題上存在缺陷。

而我國(guó)也作出了相應(yīng)的對(duì)策：為化解過剩的產(chǎn)能，在2016年各種政策方案相繼頒布，大力推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，使鋼鐵價(jià)格稍有回升，不過并未能解決產(chǎn)量過剩這一問題，在經(jīng)濟(jì)收益上稍有改觀，根本問題卻依然存在。

技術(shù)指標(biāo)

由我國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定大于4000m3高爐為大型高爐，而大型高爐生產(chǎn)率是小型高爐的數(shù)倍，所以我國(guó)的大型高爐為高爐煉鐵技術(shù)起到了帶動(dòng)作用。

在其中大高爐的平均爐容約為4568.75m3，平均利用系數(shù)約為2.085t/(m3.d).大高爐的平均焦比與煤比分別為349.4kg/t、159.76kg/t，平均富氧率為3.36%。

由于中國(guó)的礦石品位較低，因此為保證大型高爐的穩(wěn)定性，大多采用外國(guó)進(jìn)口的原料，其中燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和塊礦的比例為約為71.5%、19.7%、8.7%。我國(guó)包括中小型高爐在內(nèi)的燃料比為539.72kg/t焦比和煤比分別為361.02kg/t、141.72kg/t，風(fēng)溫為1153.96℃。

而國(guó)外先進(jìn)水平的燃料比均低于500kg/t。