第二节 高炉炼铁

　 　  一、生产工艺

　　 本省现代高炉炼铁的过程，是将铁矿石、熔剂、焦炭等原料装入炉内，通过焦炭燃烧放出热量，提高炉内温度，通过一氧化碳和高温碳将铁矿石中的氧气夺取出来得到生铁的还原过程。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从铁口放出。铁矿石中的杂质与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。煤气从炉顶导出，经过洗涤除尘后，供热风炉等作燃料用。　　炼铁时，先将原料（铁矿石）、燃料（焦炭）、熔剂等通过上料系统送入高炉内，然后由送风系统将热风送入炉内助燃，待铁矿石在1300～1450℃的高温中熔化成铁水时，即可开炉出铁。出炉的炽热铁水经铸铁机铸成铁块使用。　　图4-1-1所示是略阳钢铁厂炼铁高炉的工艺流程。　　  　　　　　　　　   图4－1－1   略阳钢铁厂高炉生产工艺流程 　　  二、发展概况

　　 （一）生产发展　　1958年，在全民土法冶铁的同时，高炉炼铁技术开始引入陕西。这年，略阳县白水江铁厂、蓝田县铁厂、临潼铁厂、礼泉县赵镇铁厂相继建成具有现代技术水平的小高炉7座，其中28米31座，13米35座，8米31座，总容积101米3，年生产能力50000吨。这些小高炉与“土高炉”相比，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。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。这样的高炉建成投产，标志着陕西炼铁生产进入了现代水平。　　1959年7月，西安八一铁厂建成投产1座28米3的炼铁高炉，该炉除具备一般的高炉技术装备外，上料和调节炉温等生产过程多用机械和仪表控制，利用系数、焦比等技术指标均接近当时全国同类高炉先进水平，使陕西的高炉炼铁跃上一个新台阶。　　1958到1962年，全省陆续建成炼铁高炉63座，总容积799米3，奠定了本省炼铁生产走向现代化的基础。其后，又陆续建设了一些新高炉，淘汰了一些旧高炉。到1985年底，全省有炼铁高炉13座，总容积488米3，容积最大的为略阳钢铁厂的两座150米3高炉。已列入建设项目的汉江钢铁厂，炼铁高炉容积为300米3，建成后其容积将居全省之冠。　　（二）技术发展　　1960年，省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，省炼铁小高炉基本“吃生料” ，原矿品位低，一般含铁在30～40%。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”，在省内推广。1978年1月，略阳钢铁厂建成24米2烧结机1台。该机采用两台φ2000×4350圆筒混料机混料，SZK1500×4500热振筛筛分，40米2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，省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，全省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米3以下的高炉均采用球式热风炉，59米3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φ1985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，全省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；炉底自炉腹为光面冷却壁，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，全省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，其他机械化、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米3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。　　 三、品种与产量

　  　陕西的铁冶炼产品有炼钢生铁、铸造生铁，副产品有水渣、矿渣水泥等。宝鸡红光铁厂还生产过少量铸铁管。本省1949至1985年主要炼铁产品产量见表4-1-1。

　   四、主要经济技术指标

　   陕西省炼铁生产主要经济技术指标见表4-1-2。