碳在高炉炼铁中的作用

###小型高炉和炼铁

迷你高炉（MBF）作为传统大型高炉（BF）的微型版本，因其小规模操作而备受青睐。这些高炉已经运行了很长时间，并且广泛分布在全球的多个，特别是在、印度、巴西和印度尼西亚。工厂的可用性以及这项技术的完善性，使MBF成为公认的炼铁途径。

MBF是一种带有坩埚式炉膛的垂直竖炉。其工作原理是逆流反应器，炉料通过竖井下降时被上升的热气体预热和预还原。热风通过鼓风口引入，燃烧还原剂产生还原气体和所需的热量。被还原的材料熔化形成液态铁，与碳饱和并下降到炉膛。助焊剂与炉料中的杂质结合产生熔融的炉渣，堆积在液态铁上面。液态铁和液态渣定期从炉中挖掘出来。

MBF展现出灵活性和竞争力，适用于基本和铸造级热金属（HM）的生产。其重要特征包括简单性和经济性，以及其他如下特点：

* 成熟的技术和设备。

* 设计和设备比传统的大型BF更简单。

* 矿石焙烧具有灵活性，可以使用从100%的铁矿石块到任何铁矿石块和结块的混。

* 可以使用一系列的还原剂，包括低质量的焦炭和木炭。

* 生产的HM质量与传统的大型BF相似。

* 操作和维护与传统的大型焚烧炉相似，但更灵活。

* 资本成本低，设备维护成本也低。

对于铸铁厂和小型钢铁厂来说，MBF是一种经济而可靠的HM来源。MBF的尺寸很小，内部容积从35立方米到600立方米不等。它的有效高度也从不到12米到20米左右不等。MBF通常能达到的生产率水平在2锡/日至高于3吨/日之间。

MBF是一个竖井式炉子，在一个类似于坩埚的炉膛上叠加一个垂直的烟囱。MBF综包括本体、热风炉、装料系统、维护平台、库房系统、浇注平台和浇注室、炉渣造粒系统、煤气系统、净化系统、原料和燃料供应系统以及其他公用设施供应系统。图1显示了带有干气净化装置的MBF的典型工艺流程图。

炉子是加工反应器，以多种方式参与铁水生产系统。例如，它接收已经准备好的负担材料、产生并输送HM和液态炉渣，将原始BF气体输送到气体净化系统，并接收冷却水和压缩空气。

在现代MBF中，半石墨碳块通常用于BF底部，铸造碳块用于炉膛。炉膛一般采用陶瓷杯结构，内衬氧化铝。刚玉砖和氧化铝砖分别用于关键区域。根据炉衬的设计，MBF的预期运行寿命在5年到10年以上。

提高热风温度是增加MBF中煤粉喷入量和降低焦炭率的主要措施之一。热风系统通过BF气体作为燃料使热风温度保持在1200摄氏度。如今，MBF配备了先进的热风炉和聚能器。

在MBF中使用的冷却板、波什和腹部的板以及阶梯式炉条都是为了有效地支持砖衬和减少BF外壳的开口，以提高MBF的密封性。其他辅助设备包括喉部装甲、图像摄像机和顶部喷水和冷却装置等。

通常情况下，MBF都配备了跳过式装料系统或传送带装料系统。在无钟罩顶部的情况下，使用环形或固定点型的分配方式将材料装入炉内。扇形分配也可用无钟罩的顶部装载设备来完成。炉内的装料高度通过两根料杆来控制。

浇筑的房屋通常配备液压操作的泥浆枪和带孔钻机，以及全面的除尘系统。在MBF中产生的BF气体经过一系列分离器、上升器和下降器进入除尘器，然后进一步净化。整个MBF运行的控制和监督通常由MBF控制室进行，该控制室通常配备先进的监控系统来测量和控制所有过程参数。铸造车间设备操作的控制舱位于铸造车间的一个安全位置。

MBF的水冷却系统需要连续的工业用水来冷却炉壳、风口和风口冷却器、湿式气体清洁系统等等。所有的水都是再循环的，并且与所有水系统有关的主要参数都受到严格控制。通过技术的不断改进和创新以及对工艺的持续优化将会使小型高炉炼铁的效率进一步提高并与大型高炉相竞争为市场提供更为经济可靠的铁制品原料供应渠道从而推动钢铁行业的持续发展并满足日益增长的需求