1、高炉常用的铁矿石有哪几种?各有哪些特点？

答：工业用铁矿石是以其中含铁量占全铁85%以上的该种含铁矿物来命名的。

含铁矿物分为氧化铁矿(Fe₂O₃、Fe₃O₄)、含水氧化铁矿(Fe₂O₃.nH₂O)和碳酸盐铁矿(FeCO₃)。高炉炼铁使用的铁矿石也就分为赤铁矿（红矿）Fe₂O₃、磁铁矿（黑矿）Fe₃O₄、褐铁矿Fe₂O₃nH₂O和菱铁矿FeCO₃。

赤铁矿的特征是它在瓷断面上的划痕呈赤褐色，无磁性。质软、易破碎、易还原。含铁量最高是70%。但有一种以γ－Fe₂O₃形态存在的赤铁矿，结晶组织致密，划痕呈黑褐色，而且具有强磁性，类似于磁铁矿。

磁铁矿在瓷断面上的划痕呈黑色，组织致密坚硬，孔隙度小，还原比较困难。磁铁矿可以看作是Fe₂O₃和FeO的结合物，其中Fe₂O₃69%，FeO31%，理论含铁量为72.4%。自然界中纯粹的磁铁矿很少见到，由于受到不同程度的氧化作用，磁铁矿中的Fe₂O₃成分增加，FeO成分减少。磁铁矿具有磁性，这是磁铁矿最突出的特点。

褐铁矿是含有结晶水的氧化铁矿石，颜色一般呈浅褐色到深褐色或黑色，组织疏松，还原性较好。褐铁矿的理论含铁量不高，一般为37%～55%，但受热后去掉结晶水，含铁量相对提高，且气孔率增加，还原性得到改善。

菱铁矿为碳酸盐铁矿石，颜色呈灰色、浅黄色中褐色。理论含铁量不高，只有48.2%，但受热分解放出CO₂后，不仅提高了含铁量，而且变成多孔状结构，还原性很好。因此，尽管含铁量较低，仍具有较高的冶炼价值。

2、什么叫生铁？

答：生铁是含碳1.7%以上并含有一定数量的硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合金的统称，主要用高炉生产。

3、生铁有哪些种类？

答：生铁一般分为三大类：即供炼钢用的炼钢铁；供铸造机件和工具用的铸造铁(包括制造球墨铸铁用的生铁)；以及特种生铁，如作铁合金用的高炉锰铁和硅铁等。此外，还有含特殊元素钒的含钒生铁。

4、高炉生产有哪些产品和副产品？

答：高炉生产的产品是生铁。副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘(瓦斯灰)。

5、高炉生产用哪些原料？

答：高炉生产的主要原料是铁矿石及其代用品、锰矿石、燃料和熔剂。

铁矿石包括天然矿和人造富矿。一般含铁量超过50%的天然富矿，可以直接入炉；而含铁量低于30%～50%的矿石直接入炉不经济，须经选矿和造块加工成人造富矿后入炉。

铁矿石代用品主要有：高炉炉尘、氧气转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣以及一些有色金属选矿的高铁尾矿等。这些原料一般均加入造块原料中使用。

锰矿石一般只在生产高炉锰铁时才使用。

6、高炉为什么要用熔剂？常用的熔剂有哪几种？对熔剂的要求是什么？

答：由于高炉造渣的需要，高炉配料中常加入一定数量的助熔剂，简称熔剂。其目的是使脉石中高熔点氧化物(SiO₂ 1713℃、Al₂O₃ 2050℃、CaO 2570℃)生成低熔点化合物，形成流动性良好的炉渣，达到渣铁分离和去除有害杂质的目的。

根据矿石中脉石和燃料灰分成分不同，以及冶炼生铁品种和质量的要求，高炉使用的熔剂有碱性的石灰石(CaCO₃)、白云石[ (Ca、Mg)CO₃]；酸性的硅石(SiO₂)。还有兼作含MgO和酸性熔剂的镁橄榄石和蛇纹石(3MgO·2SiO₂·2H₂O)，以及洗炉用的莹石(CaF₂) 等。近年来也有用转炉钢渣代替石灰石和白云石作为熔剂调炉渣碱度的。

随着精料技术的进步，高碱度烧结矿加酸性料(天然块矿、球团矿和酸性烧结矿)的炉料结构的普遍推广，熔剂直接加入高炉的可能性越来越小，目前少量入炉的熔剂只是作为稳定炉况调节炉渣碱度的手段。

对直接入炉的熔剂的要求是：1、有效的熔剂性要高。2、有害杂质S、P含量愈少愈好。3、粒度要均匀。

7、高炉用哪些燃料？各有何优缺点？

答：1、木炭。木炭由木材在足够温度下干馏而成，它固定碳含量高，灰分低；几乎不含硫；气孔度高。但木炭机械强度差，价格高，因此作为高炉燃料已被淘汰。

2、无烟煤(或称白煤)。它的化学成分能基本满足炼铁的要求；低温强度好，可远距离运输；但它的气孔度很低，热稳定性差，在高炉内受热后碎裂成粉末，而且含硫一般也较高。现已不再使用。

3、焦炭。由煤在高温下(900℃～1000℃)干馏而成。它的成分完全能满足高炉炼铁的要求；机械强度大大高于木炭；热稳定性比白煤好；气孔度虽不如木炭，但比白煤大得多。焦炭是现代高炉理想的燃料，也是目前高炉的主要燃料。

喷吹用燃料。为了降低焦比，目前世界各国普遍采用从高炉风口喷入部分燃料以代替部分焦炭。喷吹燃料有煤粉、重油和天然气。

4、型焦。作为代用燃料，目前国内外都在研究用无烟煤、贫煤、褐煤等非结焦煤的成型技术，按工艺生产流程可分为热压成型和冷压成型两类。(在高炉上使用型焦目前尚处于冶炼试验阶段)。

8、焦炭在高炉生产中的作用？

答：1、提供高炉冶炼所需要的大部分热量；

    2、提供高炉冶炼所需的还原剂；

    3、焦炭是高炉料柱的骨架；

    4、生铁形成过程中渗碳的碳源。

9、高炉冶炼过程中对焦炭质量提出哪些要求？

答：为了保证高炉冶炼过程的顺利和获得良好的生产指标，焦炭质量必须满足以下几个方面的要求：

1、固定碳含量要高，灰分要低。一般经验是，焦炭灰分增加1%，焦比升高2%，产量降低3%。

2、含S、P杂质要少。高炉冶炼过程中的S，80%以上来自焦炭，因此，降低焦炭含S量对降低生铁含S量具有重大意义。焦炭中含P较少，对生铁质量无大影响。我国焦炭含P一般都低于0.05%。

3、焦炭的机械强度要好。焦炭在高炉下部高温区作为支撑料柱的骨架随着上部料柱的巨大压力，如果焦炭的机械强度不大，则形成大量碎焦，恶化炉缸透气性，破坏高炉运行，严重时无法进行正常生产。另外，强度不好的焦炭，在运输过程中产生大量的粉末，造成损失。

4、粒度要均匀，粉末要少。气体力学研究表明，大小粒度不均匀的散料，空隙度最小，透气性差。而粒度均匀的散料，空隙度大，煤气阻力小。因此，为了改善高炉透气性，保证煤气流颁合理和高炉顺行，不仅要求焦炭粒度合适，而且要求粒度均匀，粉末少。一般高炉使用40～60mm大块焦。

5、水分要稳定。焦炭中水分是湿法熄焦时渗入的，通常达2%～6%。水分对高炉冶炼无影响，但由于焦炭是按重量入炉的，水分波动必然要引起干焦量的波动，从而引起炉况波动。

6、焦炭的反应性要低，抗碱性要强。焦炭反应性指的是焦炭在高温下与CO₂反应形成 CO(C焦+ CO₂=2CO)的能力。焦炭在与CO2反应过程中会使焦炭内部的气孔壁变薄，从而降低焦炭的强度，加快焦炭破损对高炉冶炼产生如下不得影响：铁的直接还原发展，煤气利用变坏，焦比升高；同时焦炭破损产生的焦粉恶化了高炉料柱的透气性，影响高炉顺行。降低焦炭反应性的措施是：炼焦配煤中适当多用低、中挥发性煤；提高炼焦的终了温度；闷炉操作；采用干熄焦；降低焦炭灰分等。

焦炭抗碱性是焦炭在高炉内抵抗碱金属钾、钠及其盐类作用的能力。钾、钠是C+CO₂=2CO反应的催化剂，还能与焦炭反应生成C8K、C36K等。所以碱侵蚀会降低焦炭强度，给高炉生产造成危害。提高焦炭抗碱能力的措施有：配煤中适当配用低变质程度弱黏结性气煤，采取措施降低焦炭的反应性等。

10、什么叫精料？它的目标是哪些？

答：精料是指原燃料入高炉前，采取措施使它们的质量优化，成为满足高炉强化冶炼要求的炉料，在高炉冶炼使用精料后可获得优良的技术经济指标和较高的经济效益。做好精料工作的内容提法很多，例如“高、熟、净、小、匀、稳”，也就是入炉品位要高，多用烧结矿和球团矿，筛除小于5mm的粉末，控制入炉矿的上限，保证粒度均匀，化学成分稳定等。较全面的提法是“渣量小于300kg/t；成分稳定、粒度均匀；具有良好的冶金性能；炉料结构合理。”

11、什么是含铁矿粉烧结？

答：广义的烧结是一定温度下靠固体联结力将散状粉料固结成块状的过程。炼铁领域内的烧结是指把铁矿粉和其他含铁物料通过熔化物固结成具有良好冶金性能的人造块矿的过程，它的产生物就是烧结矿。

12、铁矿粉烧结生产有何意义？

答：首先，烧结生产是一种人造富矿的生产过程，有了这种造块方法，自然界中大量存在的贫矿便可通过选矿和烧结成为能满足高炉冶炼要求的优质人造富矿，从而使自然资源得到充分利用。其次，烧结过程中可以利用富矿粉、高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、铁屑、硫酸渣等其他钢铁及化工工业的若干废料，使这些废料得到有效利用，做到变“废”为宝，变“害”为利。

经过烧结生产制成的烧结矿，与天然矿相比，粒度合适，还原性和软熔性好，成分稳定，造渣性能良好，保证了高炉生产的顺行。

最后，烧结过程可以除去80%～90%的S和部分F、As等有害杂质，大大减轻了高炉冶炼过程中的脱硫任务，提高了生铁质量。

13、烧结矿生产中使用哪些熔剂？对它们有什么要求？

答：烧结矿生产中使用的熔剂有：石灰石、生石灰、消石灰、白云石、轻烧白云石、蛇纹石等。对它们总的要求是有效成分高，有害成分少，粒度合适(1～3mm)。

14、烧结矿有哪些质量指标？

答：1、烧结矿品位。是指烧结矿含铁量高低，一般指扣除烧结矿中的碱性氧化物含量以后的含铁量。

    2、烧结矿碱度。

    3、烧结矿还原性。烧结矿转鼓指数，它是指烧结矿在常温下抗磨剥和抗冲击能力的指标。

    4、烧结矿落下强度：表示烧结矿抗冲击能力的指标。

    5、烧结矿热还原粉化率。系指烧结矿在400～600℃还原条件下的机械强度。

    6、软熔性能。

15、什么是球团矿？它有何特点？

     答：球团矿是细精矿粉(－200目，即粒度0.074mm的矿粉占80%以上、比表面积在1500cm²/g以上)加入少量的添加剂混合后，在造球上加水，依靠毛细力和旋转运动的机械力造成直径8～16mm的生球，然后在焙烧设备上干燥，在高温氧化性气氛下Fe₂O₃再结晶的晶桥键固结成的品位高、强度好、粒度均匀的球状炼铁原料。它有以下特点：

    1、使用品位很高的精矿粉生产，酸性氧化球团矿的品位可达68%，SiO₂在1%～2%；

    2、无烧结矿具有的大气孔,所有气孔都以微气孔形式存在，有利于气－固相还原；

    3、FeO含量低(一般在1%左右)，矿物主要是Fe₂O₃，还原性好；

4、冷强度好，每个球可耐2800～3600N(300～400kg·f)的压力粒度均匀，运输性能好；

5、自然堆角小在24°～27°，在高炉内布料易滚向炉子中心；

6、含硫很低，因为在强氧化性气氛下焙烧，可以去除原料中95～99%的硫；

7、具有还原膨胀的缺点，在有K₂O、Na₂O等催化的作用下会出现异常膨胀；

8、酸性氧化球团矿的软熔性能较差，即它的软化开始温度低，软熔温度区间窄，但它仍比天然富块矿的好，仍是合适炉料结构中高碱度烧结矿的最佳搭配料。

16、精矿粉是怎样成为8～16mm的生球的？

答：精矿粉的成球是由其在自然状态下滴水成球的特性和在机械力作用下密集的能力造成的。在造球机上成球的过程按下列3个阶段进行：

母球形成。装入造球盘中的物料通常水分含量为8%～10%，处于比较松散的状态，各个矿粉颗粒为吸附水和薄膜水所覆盖，毛细水仅存在于各颗粒间的接触点上，其余空间为空气所充填，颗粒之间接触不紧密，薄膜水还不能起作用。另外，由于毛细水数量太少，毛细孔过大，毛细压力小，颗粒间结合力较弱，不能成球，为此，须进行不均匀的点滴润湿，并通过机械力的作用，使部分颗粒接触得更紧密，造成更细的毛细孔和较大的毛细压力，将周围矿粒拉向水滴中心，形成较紧密的颗粒集合体，从而形成母球。

母球长大。母球在造球盘上继续滚动，母球进一步压紧，内部毛细管变细，过剩的毛细水被挤到母球表面，这样过湿的母球靠毛细力作用将周围含水较少的矿粉粘结起来，使母球长大。当母球达到所需要的粒度，必须向母球表面补充喷水。但喷水量要适度，如果过大，颗粒完全为水所饱和而产生重力水，使颗粒脱离接触，瓦解母球，对造球极为不力。

生球压实。仅靠毛细力结合起来的生球，强度不大。为了提高生球强度，必须停止喷水，使生球在造 球盘上滚动，将生球内部的毛细水全部挤出，为周围矿粉所吸收；同时使生球内的矿粉颗粒排列得更紧密，使薄膜水层有可能相互接触，形成众多颗粒共有的水化膜而加强结合力，从而使生球强度大大提高。当生球达到一定粒度和密度后，由于造球盘的离心力作用，生球自动被抛出盘外。

从造球机出来的生球用瓷辊筛筛去粒度大于16mm和8mm的，生球抗压强度要达到15～20N/个球，落下强度(单个生球从0.5m高处落到钢板上反复跌落，直到生球破坏为止的次数)不4小于次，符合以上两个指标即是合格生球。

17、目前主要有哪几种球团焙烧方法？

答：目前国内外焙烧球团矿的方法有3种：竖炉焙烧；带式焙烧；链箅机－回转窑焙烧。

竖炉是最早采用的球团矿焙烧设备。现代竖炉在顶部设有烘干床，焙烧室中央设有导风墙。燃烧室内产生的高温气体从两侧喷入焙烧室向顶部运动，生球从上部均匀地铺在烘干床上被上升热气体干燥、预热，然后沿烘干床斜坡滑入焙烧室内焙烧固结，在出焙烧室后与从底部鼓进的冷风气相遇，得到冷却。最后用排矿机排出竖炉。

竖炉的结构简单，对材质无特殊要求；缺点是单炉产量低，只适用于磁精粉球团焙烧，由于竖炉内气体流难于控制，焙烧不均匀造成球团矿质量也不均匀。

带式焙烧机是目前使用最广的焙烧方法。带式焙烧的特点：1、采用铺底料和铺边料以提高焙烧质量，同时保护台车延长台车寿命；2、采用鼓风和抽风干燥相结合以改善干燥过程，提高球团矿的质量；3、鼓风冷却球团矿，直接利用冷却带所得热空气助燃焙烧带燃料燃烧、以及干燥带使用；只将温度低含水分高的废气排入烟囱；5、适用于各种不同原料(赤铁矿浮选精粉、磁铁矿磁选精粉或混合粉)球团矿的焙烧。

18、 钢与铁的差别

铁在自然界中蕴藏量极为丰富，占地壳元素含量的5％，居地球物质中的第四位。铁元素很活泼，容易与其它物质结合。习惯上常说的钢铁是对钢和铁的总称。钢和铁是有区别的，所谓钢铁，主要由两个元素构成，即铁和碳，一般碳和元素铁形成化合物，叫铁碳合金。含碳量多少对钢铁的性质影响极大，含碳量增加到一定程度后就会引起质的变化。由铁原子构成的物质叫纯铁，纯铁杂质很少。含碳量多少是区别钢铁的主要标准。生铁含碳量大于2.0％；钢含碳量小于2.0％。生铁含碳量高，硬而脆，几乎没有塑性。钢不仅有良好塑性，而且钢制品具有强度高、韧性好、耐高温、耐腐蚀、易加工、抗冲击、易提炼等优良物化应用性能，因此被广泛利用。

19、白口铁和灰口铁的差别

碳（C）在铁中有石墨和碳化铁两种状态。石墨是碳的一种形态。石墨是片状的碳，滑润柔软，像煤屑一样，很不坚固，散存在铁中，将铁基体割裂，好像铁中有很多条状的窟窿，破坏了铁的坚固性。这种以石墨状态存在于铁中的碳，将铁染成灰色，所以叫灰口铁。灰口铁因含柔软的石墨，做成机器零件，易被机床切削。石墨在液体铁水中有“润滑”作用，使铁水流动性变好，适合于浇注铸件，所以灰口铁又叫铸造铁。

碳化铁是白色的，又硬又脆，含量过多时，铁会像石头一样。失去可塑性。用这种铁做的零件，切削困难，所以白口铁主要用来炼钢，故又叫炼钢铁。

石墨和碳化铁也可以互相转化，决定性条件有两个：一是铁水的化学成分，如果铁水含硅量高，能促进碳化铁分解，变成石墨所以铸造铁的含硅量总是高的；另一个因素是铁水凝固的快慢在成分适合时，如果冷得太快，铁水中的碳化铁来不及分解，便成为白口铁。如果冷得慢，碳化铁分解成石墨和铁，这样就变成灰口铁。

20、高炉炼铁的冶炼原理

高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风，喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。

高炉内的还原气体产生于风口前的燃料燃烧，这一过程产生了两大运动流：一个是上升的热煤气流，一个是下降的炉料流（铁矿石、焦炭、熔剂等）。高炉内的一切反应均发生于煤气和炉料的相向运动和相互作用之中。它包括炉料的加热、蒸发、挥发和分解；铁及其它元素的还原；炉料中非铁氧化物的熔化、造渣和生铁的脱硫；铁的渗碳及生铁的形成；炉料和煤气之间的热交换等等，是一系列物理化学反应过程的总和。

21、什么叫高炉煤气

答：高压鼓风机（轴流风机）鼓风，并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。
这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混和气体，就是“高炉煤气”。

这种含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体燃料，可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也可以供给民用，如果能够加入焦炉煤气，就叫做“混和煤气”，这样就提高了热值。

22、高炉煤气的成分

答：高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO, C0₂, N₂、H₂、CH₄等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H₂、CH₄的含量很少，CO₂, N₂的含量分别占15%,55 %，热值仅为3500KJ/m³左右。

高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关，现代的炼铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺，采用这些先进的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗，但所产的高炉煤气热值更低，增加了利用难度。高炉煤气中的CO₂, N₂既不参与燃烧产生热量，也不能助燃，相反，还吸收大量的燃烧过程中产生的热量，导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低。高炉煤气的着火点并不高，似乎不存在着火的障碍，但在实际燃烧过程中，受各种因素的影响，混合气体的温度必须远大于着火点，才能确保燃烧的稳定性。高炉煤气的理论燃烧温度低，参与燃烧的高炉煤气的量很大，导致混合气体的升温速度很慢，温度不高，燃烧稳定性不好。

燃烧反应能够发生的另一条件是气体分子间能够发生有效碰撞，即拥有足够能量的相互之间能够发生氧化反应的分子间发生的碰撞，大量的C0₂,N₂的存在，减少了分子间发生有效碰撞的几率，宏观上表现为燃烧速度慢，燃烧不稳定。

高炉煤气中存在大量的CO₂, N₂，燃烧过程中基本不参与化学反应，几乎等量转移到燃烧产生的烟气中，燃高炉煤气产生的烟气量远多于燃煤。

23、常规气体分类

高炉煤气：CO,CO₂,N₂, ----------------------炼铁炉尾气

炼钢棕色烟气：Fe₂O₃,CO---------------------炼钢炉尾气

沼气,天然气：CH₄

焦炉煤气：H₂,CH₄,少量CO,CO₂,C₂H₄,N₂--------煤的干馏的尾气

裂解气：乙烯,丙烯,丁二烯还有甲烷,乙烷等

几种常见煤气发生炉煤气成份与热值表

24、熔融还原法生产生铁

熔融还

法是指不用高炉而在高温熔融状态下还原铁矿石的方法，其产品是成分与高炉铁水相近的液态铁水。开发熔融还原法的目的是取代或补充高炉法炼铁。与高炉法炼铁流程相比，熔融法炼铁有以下特点：

（l）燃料用煤而不用焦炭，可不建焦炉，减少污染。 

（2）可用与高炉一样的块状含铁原料或直接用矿粉作原料。如用矿粉作原料，可不建烧结厂或球团厂。

（3）全用氧气而不用空气，氧气消耗量大。

（4）可生产出与高炉铁水成分、温度基本相同的铁水，供转炉炼钢。

（5）除生产铁水外，还产生大量的高热值煤气。

目前世界上熔融还原法很多，其中只有Corex法技术比较成熟并已形成工业生产规模，其它诸法仍在发展和工业化过程中。熔融还原法在我国尚未得到很大发展，目前处于实验室试验和半工业试验阶段。

25、炼铁产品种类

炼铁产品按其生产方法、用途及类型分，可分为生铁、直接还原铁、熔融还原铁、炼铁副产品、球墨铸铁和铸铁管等几大类。

26、生产生铁直接还原法

是指在低于熔化温度之下将铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程，其产品为直接还原铁（即DRI），也称海绵铁。

该产品未经熔化，仍保持矿石外形，由于还原失氧形成大量气孔，在显微镜下观察团形似海绵而得名。海绵铁的特点是含碳低（＜1％），并保存了矿石中的脉石。这些特性使其不宜大规模用于转炉炼钢，只适于代替废钢作为电炉炼钢的原料。

直接还原法分气基法和煤基法两大类。前者是用天然气经裂化产出H₂和CO气体，作为还原剂，在竖炉、罐式炉或流化床内将铁矿石中的氧化铁还原成海绵铁。主要有Midrex法、HYL Ⅲ法、FIOR法等。后者是用煤作还原剂，在回转窑、隧道窑等设备内将铁矿石中的氧化铁还原。主要有FASMET法等。

直接还原法的优点有：

    （1）流程短，直接还原铁加电炉炼钢；

    （2）不用焦炭，不受炼焦煤短缺的影响；

    （3）污染少，取消了焦炉、烧结等工序；

    （4）海绵铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低，有利于电炉冶炼优质钢种。直接还原法的缺点有：

    （l）对原料要求较高：气基要有天然气；煤基要用灰熔点高、反应性好的煤；

    （2）海绵铁的价格一般比废钢要高。

    直接还原法已有上百年的发展历史，但直到20世纪60年代才获得较大突破。进入20世纪90年代，其生产工艺日臻成熟并获得长足发展。其主要原因是：

    （1）天然气的大量开发利用，特别是高效率天然气转化法的采用，提供了适用的还原煤气，使直接还原法获得了来源丰富、价格相对便宜的新能源。

    （2）电炉炼钢迅速发展以及冶炼多种优质钢的需要，大大扩展了对海绵铁的需求。

    （3）选矿技术提高，可提供大量高品位精矿，矿石中的脉石量降低到还原冶炼过程中不需加以脱除的程度，从而简化了直接还原技术。

    当前世界上直接还原铁量的90％以上是采用气基法生产的。

我国天然气主要供应化工和民用，不可能大量用于钢铁工业。由于我国煤炭储量相对丰富，20世纪90年代以来煤基直接还原法已在天津、辽宁、吉林、山东等地形成了一定的生产规模

27、非炼钢生铁

非炼钢生铁有：

（l）铸造生铁，含硅量较炼钢生铁高，一般含硅量大于1.25％，有多种牌号，主要用于铸造生产。

铸造生铁可分为球墨铸铁用生铁和普通铸造用生铁（其它铸造用生铁）。球墨铸铁用生铁与普通铸造用生铁相比，锰、磷、硫的含量要求更低一些，主要用于铸造球墨化铁铸件（在铸造时还要加入金属镁或稀土铁合金），各项性能优于普通铸造用生铁。

球墨铸铁用生铁不包括用生铁冶炼的球墨铸铁。

（2）含钒生铁。是指用含钒钛铁矿石冶炼的含钒钛的生铁。冶炼时大量钛金属都富集到高炉渣里去，把钒留在生铁里。含钒生铁在提钒后还可以炼钢。含钒生铁还可用于铸造。含钒生铁属高耐磨生铁，用其铸出的铸件，耐磨性特别好。

以上各种生铁的共同特点是含碳量达到饱和程度，这是生铁与钢在化学成分上的根本区别。

生铁是高炉产品（指高炉冶炼生铁），而高炉的产品不只是生铁，还有锰铁等，属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。

28、直接还原铁

直接还原铁是指用直接还原法在低温固态下还原的金属铁。按生产方法可分为煤基直接还原铁和气基直接还原铁；按用途可分为炼钢用直接还原铁和其它用直接还原铁；按产品形式可分为海绵铁（DRI）和压块铁（HBI）。

29、熔融还原铁

熔融还原铁是指用熔融还原法从铁矿石中还原出的液态金属铁。按生产方法可分为一步法产熔融还原铁和二步法产熔融还原铁；按用途可分为炼钢用熔融还原铁和其它用熔融还原铁。

30、炼铁副产品

炼铁副产品包括出格生铁、炼铁水渣、矿渣棉、矿渣和高炉煤气等。

31、炼铁生产主要技术经济指标

    技术经济指标是反映专业生产发展、技术进步的相应水平的直观标志。一个企业经营效果的好坏，完全可以通过技术经济指标的对比来加以评价。炼铁生产因冶炼方法不同、生产工艺不同，应分别进行计算。

    炼铁主要技术经济指标可分为质量指标、消耗指标、劳动生产率指标、技术操作指标等几大类。

    32、生铁产量

    生铁产量是指特定时期内生产的符合国家标准的合格生铁数量。合格生铁量是各种牌号生铁实物量之和。出格生铁另行统计，不计入生铁产量中。化铁炉重熔的再生铁和高炉铁合金，均不计入生铁产量中。

   生铁产量的计算时间规定为报告期最后一天、最后一班、24时前打开出铁口所出的铁量（即出铁时间可能延至零时以后，但生铁量仍计入报告期内）。

高炉出渣带出的铁水，凡铸成标准铁块并经检验合格的，可计为生铁产量；不合格的不计算生铁产量，也不计算出格生铁量。

33、出格生铁量

出格生铁是指不合乎国家标准的各种牌号的出格铁。

生产中产生的大铁铊、跑铁、漏铁、铁沟残铁，不论其成分如何，均视为废铁，既不计入生铁产量中，也不计入出格生铁中。

34、实产生铁量和折算生铁量

实产生铁量和折算生铁量，是为了适应计算某些炼铁技术经济指标而规定的产量，不作为生铁计划产量是否完成的考核使用。

实产生铁量为生铁产量与出格生铁量之和。折算生铁量是以炼钢生铁为基数，将其它各牌号生铁按不同系数统一折算成炼钢生铁的产量。

此外，高炉生产的水渣、矿渣棉高炉生产的水渣、矿渣棉应分别统计其产量。

35、生铁合格率

生铁合格率是指检验合格生铁占全部检验生铁的百分比。其计算公式为：

    计算说明：

    （1）高炉开工后，不论任何原因造成的出格生铁，均应参加生铁合格率指标的计算。

    （2）用于炼钢的不合格铁水，不允许混罐，应按罐判定。

    （3）入库前的混号铁，按出格铁计算 

    36、生铁一级品率

    生铁一级品率是指一级品生铁量占合格生铁总量的百分比。其计算公式为：

生铁一级品率（％）= （一级品生铁总量（吨）/合格生铁检验总量（吨））×100%

    计算说明：一级品生铁量是指国标一类及一类以上的生铁量。以现行国家标准为例：炼钢生铁一级品是指硫属一类及一类以上为一级品；含钒生铁一级品是指硫属一类为一级品；铸造生铁和球墨铸造用生铁符合国家标准，硫属一类及一类以上为一级品。                 

     37、生铁原材料消耗

    生铁原材料消耗是指生产每一吨合格生铁所消耗某种原材料的数量。其基本计算公式为：

        某种原材料消耗量（千克／吨） = 某种原材料消耗总量（千克）/ 合格生铁产量（吨）

    计算说明：生铁原材料消耗指标要求按原料矿石（含人造块矿、天然矿石两项）、碎杂铁、熔剂分别填列。均按实际入炉量计算。

      原料矿石指铁矿石、锰矿石、钛矿石等（均包括天然矿石和人造块矿）。碎杂铁包括回炉重炼的出格铁及其它杂铁。

      熔剂包括石灰石、白云石、萤石、硅石、钛渣等。

    38、焦比

    焦比（即焦耗）是指高炉冶炼每一吨合格生铁所消耗的干焦炭量。由于高炉冶炼的铁种和使用的燃料不同，焦比要求用4个不同的指标表示。其计算公式分别为：

入炉焦比（千克／吨） = 干焦耗用量（千克）/合格生铁产量（吨）

综合焦比（千克/吨） = 综合干焦耗用量（千克）/合格生铁产量（吨）

折算入炉焦比（千克／吨）=  干焦耗用量（千克）/ 合格生铁折算量（吨）

折算综合焦比（干克／吨）=  综合干焦耗用量（千克）/合格生铁折算量（吨）

    计算说明：

    （1）干焦耗用量是指扣除水分后的入炉焦炭量，不包括入炉前加工及运输等方面的损耗，但包括开炉、闷炉等所消耗的数量。

    （2）干焦量= 湿焦量×（1一湿焦含水（％））。

    （3）综合干焦量= 干焦量十其它各种燃料量×折合干焦系数。各种燃料折干焦系数见表2－3－1。

    （4）合格生铁折算量是以炼钢生铁为基数，将其它各牌号生铁统一折算成炼钢生铁的产量，其折合系数见表2－3－2。

表2－3一1 各种燃料折干焦系数

                表2－3－2    各牌号生铁折合炼钢生铁系数

    39、喷煤比

    喷煤比是指高炉冶炼一吨合格生铁所消耗的煤量。其计算公式为：

喷煤比（千克／吨）=煤耗用量（千克）/合格生铁量（吨）

    40、喷重油比（本公司不采用）

    喷重油比是指高炉冶炼一吨合格生铁所消耗的重油量。其计算公式为：

喷重油比（千克／吨）= 重油耗用量（千克）/合格生铁量（吨）

    41、燃料比

    燃料比是指高炉冶炼一吨合格生铁所消耗的燃料量。其计算公式为：

         燃料比（千克/吨） = 燃料耗用总量（千克）/合格生铁量（吨）

    42、生铁电力消耗

    生铁电力消耗是指生产每一吨合格生铁所消耗的电力。其计算公式为：

生铁电力消耗（千瓦·时／吨） = 电力消耗量（千瓦·时）/ 合格生铁产量（吨）

    43、炼铁工序单位能耗

    炼铁工序单位能耗是指炼铁工序（厂、车间）生产每吨合格生铁所消耗的能源量。其计算公式为：

    计算说明：工序标煤消耗总量可根据热能平衡表取得。所消耗的各种燃料和动力等能源统一折合成标准煤计算，各种能源折算标准煤的系数见附录四。为使工序单位能耗横向可比，上式母项也可同时用合格生铁折算量计算。

    44、炼铁全员实物劳动生产率

    炼铁全员实物劳动生产率是指报告期内炼铁全员的人均生铁产量，一般都是按折算产量计算的。其计算公式为：

        炼铁全员实物劳动生产率（吨／人）=合格生铁折算产量（吨）/炼铁全员（人）

    计算说明：炼铁全员包括炼铁厂生产组织和管理人员、各生产工序的生产人员（含学徒工）、日常维修人员。

    45、高炉有效容积利用系数

    高炉有效容积利用系数是指高炉每立方米有效容积平均每天（24小时）生产的合格生铁产量，一般都是按折算产量计算的。其计算公式为：

    计算说明：

    （1）高炉有效容积（米3），料钟式高炉有效容积是大钟开启时，底边线至出铁口中心线之间的炉内容积；料钟式加可调炉喉高炉有效容积是以大钟开启时，底边线至出铁口中心线之间的容积减去为增设可调炉喉而增加的容积；无料钟式高炉有效容积是炉喉上沿至出铁口中心线之间的容积；经过技术改造的高炉，按改造后的容积计算。

    （2）规定工作天数= 日历天数一大、中修体风天数。

    46、休风率

    体风率是指高炉休风时间占规定工作时间的百分比。其计算公式为：

    根据需要还可以计算慢风率指标，其计算公式为：

     计算说明：

    （1）休风时间不包括大、中修停炉的休风时间。

    （2）大修是指拆换高炉全部砌砖（包括炉底砖），拆换全部或部分炉壳和炉顶设备，更换全部冷却水箱，检修或更换其它一切设备。

    （3）中修是指拆换高炉部分砌砖，拆换全部或部分炉喉砖和炉顶装置，检修或更换高炉附属设备的部件。

    （4）规定工作时间（分）= 日历时间（分）一大、中修时间（分）。

    （5）休风是指风压、风量降到零，高炉停止送风。慢风是指高炉由于某种原因，风量减到小于正常风量的80％。其划分标准见表2－3－3。

表2－3－3  高炉休、慢风划分标准

    注：正常风量（或风压）是指在具体条件下适应于该高炉的适当风量（或风压）。

    47、人造块矿使用率

    人造块矿使用率是指入炉人造块矿占入炉矿石总量的百分比。它是反映高炉使用精料情况的指标。其计算公式为：

人造块矿使用率(%) =（ 入炉人造块矿量(吨)/ 入炉矿实物总量(吨)）×100%

     计算说明：  （1）人造块矿包括烧结矿、球团矿；

                 （2）入炉矿总量包括人造块矿和天然矿。

    48、入炉铁矿品位

    入炉铁矿品位是指入炉铁矿（包括人造块铁矿和天然铁矿石）的平均含铁量。这项指标可分为不扣除氧化钙、氧化镁和扣除氧化钙、氧化镁两种计算方法。其计算公式为：

    入炉铁矿品位（不扣氧化钙、氧化镁）（％） =(入炉铁矿含铁总量(吨)/ 入炉铁矿实物总量（吨）) ×100%            

    入炉铁矿品位（扣除氧化钙、氧化镁）（％）=  (入炉铁矿含铁总量(吨)/ 入炉铁矿扣除氧化钙、氧化镁后实物总量（吨）)×100％

    计算说明：

    （1）入炉铁矿含铁总量，应按各种铁矿耗用量乘该矿含铁量加权平均求得。

    （2）入炉铁矿扣除氧化钙、氧化镁后的实物总量，是指从入炉铁矿总量中减今该铁矿所含的全部氧化钙、氧化镁量后的数量。

  全部氧化钙、氧化镁量，可按各种铁矿耗用量与该矿中含氧化钙（％）、氧化镁（%）之和的乘积计算。

    （3）各种铁矿含铁量和氧化钙、氧化镁含量，均以实际化验数据为准。

     49、入炉焦炭灰分

     入炉焦炭灰分是反映入炉焦炭质量的主要指标之一。

     其计算公式为：

     入炉焦炭灰分(％) =(入炉焦炭灰分总量(吨)/ 入炉焦炭总量(吨)) ×100%

      计算说明：

      （l）入炉焦炭灰分总量，应按各种入炉焦炭耗用量乘以该批焦炭灰分（％）加权平均求得。

      （2）在焦炭的品种、含灰量变化不大的情况下，入炉焦炭灰分也可按算术平均求得。即：

  入炉焦炭灰分（％）= 各次测定焦炭灰分（％）之和

    50、入炉焦炭硫分

    入炉焦炭硫分是反映入炉焦炭质量的主要指标之一。其计算公式为：

入炉焦炭硫分（％） =  (入炉焦炭硫分总量（吨）/入炉焦炭总量(吨))×100%

     计算说明：入炉焦炭硫分总量，应按各种入炉焦炭耗用量乘以该批焦炭硫分（％）加权平均求得。  

    51、平均热风温度

    热风温度是指高炉实际使用的热风温度。它反映热风炉热风能力和高炉对热风的利用情况。其计算公式为：

各高炉平均热风温度（℃）=各高炉平均风温(℃)之和/高炉座数

    如各高炉有效容积差别较大，可按下式加权算术平均法计算：

各高炉平均热风温度（℃）= ∑（高炉平均风温（℃）×高炉有效容积（米³ ））÷ ∑ 高炉有效容积（米3）

某高炉平均热风温度（℃） = 逐日（月）平均风温（℃）之和÷实际生产日（月）数

    计算说明：热风温度可从仪表中查得，每小时一次记录在高炉日报上。

日平均风温（℃）= 日内记录的风温合计量（℃）÷记录次数

    52、冶炼强度

    冶炼强度可分为综合冶炼强度和焦炭冶炼强度。它是指高炉平均每立方米有效容积在一天内所能燃烧的综合干焦量或干焦量。它反映炉料下降及冶炼的速度。其计算公式为：

  综合冶炼强度（吨／米³·日）= 入炉综合干焦量（吨）/ (高炉有效容积（米³ ）×实际工作天数（日）)

  焦炭冶炼强度（吨／米³·日）=入炉干焦量（吨）/(高炉有效容积（米³）×实际工作天数（日）)

    计算说明：

实际工作天数= 日历天数一全部休风天数（包括大、中修休风）

    53、渣铁比

    渣铁比是指高炉每炼一吨生铁所产生的炉渣量。其计算公式为：

     渣铁比（千克／吨）= 炉渣总量（千克）/实产生铁总量（吨）

   计算说明：

    （1）炉渣总量一般按测定重量计算。不能按测定重量计算的，可采用氧化钙平衡理论法计算，其计算公式为：

炉渣总量（吨）= 入炉氧化钙总量（吨）－煤气灰中氧化钙总量（吨）/高炉炉渣平均含氧化钙量（％）

    入炉氧化钙总量（吨）=

入炉铁矿含氧化钙总量（吨）十入炉熔剂含氧化钙总量（吨）十焦炭和其它燃料含氧化钙总量（吨）

    （2）渣铁比指标的母项为实产生铁总量，实产生铁总量为合格生铁量与出格生铁量之和。

    54、焦炭负荷

    焦炭负荷可分为综合焦炭负荷和焦炭负荷。它是指每一吨综合干焦或干焦能熔化多少吨炼铁料和锰矿等。其计算公式为：

    ( 综合焦炭负荷（吨／吨）= 铁矿（吨）十锰矿（吨）+钛矿+金属附加物（吨）×0.3)÷综合干焦耗用量(吨) 铁矿（吨）十锰矿（吨）

    焦炭负荷（吨／吨）= +钛矿+金属附加物（吨）×0.3)÷干焦耗用量（吨）

    计算说明：综合干焦耗用量和干焦耗用量应与综合焦比和入炉焦比指标中的子项数据相一致。

    55、灰铁比

    灰铁比是指高炉每炼一吨生铁所产生的煤气灰量。其计算公式为：

灰铁比（千克／吨）=煤气灰总量（千克）÷ 实产生铁总量（吨）

    计算说明：

    （1）煤气灰总量按高炉除尘器清灰量与湿式（或电气）除尘清灰量之和计算。

    （2）实产生铁总量为合格生铁量与出格生铁量之和。

    56、直接还原铁合格率

    直接还原铁合格率是指合格直接还原铁占全部检验直接还原铁的百分比。其计算公式为：

直接还原铁合格率（％）=(直接还原铁检验合格量（吨）/直接还原铁检验总量（吨）)×10O%

    57、直接还原铁还原度

    直接还原铁还原度是指还原过程中总的失氧率，即（1一氧化度）。全部铁氧化成Fe₂O₃ 时，氧化度为100％。其计算公式为：

    式中Fe³⁺——产品中三价铁量（％）；

        Fe²⁺——产品中二价铁量（％）。

    58、直接还原铁金属化率

    直接还原铁金属化率是指直接还原铁中金属铁量与全铁量之比，它表示矿石中氧化铁被还原到金属铁的程度。其计算公式为：

    59、煤气利用率

   煤气利用率是指参与瓜的气体与还原生成的气体之比，它表示煤气化学能利用的程度。其计算公式为：

    式中CO、CO₂、H₂、H₂O——分别为还原生成物气相应成分的百分浓度（％）

    60、原料消耗

    原料消耗是评价直接还原法原料消耗水平的指标，是指系统内每炼一吨合格直接还原铁所消耗的原料矿石量（含人造块矿和天然矿石）。其计算公式为：

        原料消耗（吨／吨）=原料矿石消耗量（吨）/合格直接还原铁产量（吨）

    61、熔剂消耗

    熔剂消耗是评价直接还原法熔剂消耗水平的指标，它是指系统内每炼一吨合格直接还原铁所消耗的熔剂量。其计算公式为：

   熔剂消耗（吨／吨）=熔剂消耗量（吨）/ 合格直接还原铁产量（吨）