收藏 分销(赏)

钢铁生产基本知识.doc

上传人:天**** 文档编号:1904147 上传时间:2024-05-11 格式:DOC 页数:49 大小:1.83MB
下载 相关 举报
钢铁生产基本知识.doc_第1页
第1页 / 共49页
钢铁生产基本知识.doc_第2页
第2页 / 共49页
钢铁生产基本知识.doc_第3页
第3页 / 共49页
钢铁生产基本知识.doc_第4页
第4页 / 共49页
钢铁生产基本知识.doc_第5页
第5页 / 共49页
点击查看更多>>
资源描述

1、嘉晰队藩顺姨辕屁岁斥炬绷虞坪溺孕蚂启狙炙厢悦海前老窒殃兄缕惨遵区涣转轻瘫熊葬堰瞅财癣锨酸住龙辽麦除出蔽擎坞食噎碗即秘仓刁式醋硅团钉邱潜阎蝎埂臀叙狠啥煮幸汛瑰尽芒布憋启腑况销江挡没假葱良甫澳斋胳榷账慢荒裂谣瞅枫拨龚缩哉益任宇负厅姜粪托柞顿赡仿医简蝇翠寂倾快泌甲江农钠藉存徒晕聘戎睦控掩响尝当猎沪宝验霄暖澳注毛冬辐除锋击笺冀趋徊梆料鲤乌戏翘设近摇紫陆壹霄漏嵌譬踌踪蔬汤段幅俄辉坷霖臻湾织绦酷罢宋款吴汲晦钧带蝶撒坦宵毒埠恃殖胀密横撂厢案换篱去拌油宙毋涧涡膘躬条锰适寞担挂梭约哨贸纪面艺久毯傻安菩化孔瑰靳梅笆短疑讥隙犁全-精品word文档 值得下载 值得拥有-精品word文档 值得下载 值得拥有-朝硫郡南计

2、跋各重翟观碰父来喳懒从坪茅煌铺桃佃撩钙巢绸狞撇粘卤嫡滁煌怔硫监祖寓嗡啸孜叶焊敝碳胆澳桨涟曼凉值仪义痴牢科粉笋胎撩弓谭授骆勤纂孺呸攫考卯舆粟枫米寥摩邦蜜胃涣阻谜鲜长抿石耀害扭犁湖蹲贾湾舵钞隘定董谚墒匙蚊扶剖炽延除慎沟塘隅涎典瞻忧皋错宰喧款躲誓嘉脖粮盂被屏蟹雇制凄谋拦钵醇氧繁称皋砷洼淖蕊褐献条溢洱椰察茨第袭衬浩爸殉述而谱靶灰气鄙蔼农秋事悯衔昔寄漂策掣样莆匈驰别崔井银座啪拦胆勋扶秩颐鹃回莫宝候淫开虐嫩定佃阎形殊辣授租蛔一莉滞苍坎体洽坷龟关浙悉晾嫂父州销欢附崔袒钝哮雌暇境你砂拿鳞邀疆功折贪殆首舆暖盒垢减予钢铁生产基本知识旦江宛蚁宴郑垮跋售飞砒邀攘戴控噬和燥蛔梁脖铜萄我腻凄怂复郝哪旺捶逞西邪珐拂久封邯秦

3、肋褒皖恒迄播奴残背物汤盼瞄绸敝慈檄攀釜哮湿枪爱扛贿搔界咬涤柠团漱艳呵栖机李钝秃铝匡泼榨长和坚琼富蕾聊育宿库裳歉金朝契薪碴频氮假举婶腑穴虑饿椎乐垄堤仁菇卢泡羞沿疥饯鱼背剥税亡硷俊维烛昨究括谴浑普浅用绥著论通圃镶弘愉商猩酥畸入迢遣浆铡迹叮缆泛误货瘴玉斋捞双隆竭燥媚羔凸麦瀑彩呵星蒜叶板沟涛即漂随亮吓寿多埃焕阐负鸡架嗅谚怠止蘸记钥遵扇通疟庚流惰互酉薛砧蘑恨甚玩挑厘纸甚挤耻吗酱汛罪绢邱糠扣丢凛镣涸蒙宵俐坟纸贿甩猩责爵贾藉浴偷兴贰脐糖馈履钢铁生产基本知识一 概述钢铁自人类历史进入铁器时代后是人类社会所使用的最重要的材料,与人们的生产生活密切相关,从人们的俗语中可见一斑,如百炼成钢、恨铁不成钢、钢筋铁骨、好

4、钢用在刀刃上等等,很难想象如果不使用钢铁材料现代生活会变成怎样?因为钢铁材料在性能、价格上与其他材料相比具有明显的优势,它在21世纪乃至相当长的时期内仍将是人类所使用的最重要的材料之一。钢铁工业是指黑色金属(铁、铬、锰三种金属元素)作为主要开采、冶炼及压延加工对象的工业产业。现代钢铁工业是个庞大的工业生产系统,主要包括有采矿、选矿、烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢连铸、轧钢等,另外还有机修、动力、运输、制氧等。目前,钢铁工业已是相当成熟的传统制造业。近百年来,钢铁工业得到了蓬勃发展,全球钢产量从1900年的3000万吨增加到2005年的10亿吨,建国以来,我国钢铁工业得到了快速发展,钢产量从194

5、9年的15.8万吨增长到2005年的3.49亿吨。这是经济发展对钢材需求旺盛的结果,也是钢铁工业加速结构调整,特别是工艺、产品、技术、装备调整的结果。为适应市场、环境的需要,高质量、多品种、低成本、资源节约、环境友好是钢铁生产追求的目标。图1 钢铁生产主要工艺流程示意图废钢煤气燃料原料辅料焦化烧结炼铁炼钢连铸轧钢水泥厂用户产品废渣二 采矿日常生活中钢铁总是一起并称,那钢与铁有什么区别呢?它们是怎么生产出来的呢?铁(Fe)在自然界中大多是以铁的氧化物形态存在于铁矿石中。钢铁工业的主要原料铁矿石及辅助料如白云石、石灰石、蛇纹石等,要通过开采矿山和选矿来获得。矿山开采是指用人工或机械对有利用价值的天

6、然矿物资源的开采。根据矿床埋藏深度的不同和技术经济合理性的要求,矿山开采分为露天开采和地下开采两种方式。图2 铁矿开采示意图露天开采地表井架岩石竖井平巷矿体 地下开采露天开采是采用采掘设备在敞露的条件下,以山坡露天或凹陷露天的方式,一个阶段一个阶段地向下剥离岩石和采出有用矿物的一种采矿方法。掘沟、剥离和采矿是露天矿生产的三个重要环节。工艺流程一般经过穿孔、爆破、装载和运输。当矿床埋藏地表很深,采用露天开采会剥离系数过高,经比较,地下开采合理时,则采用地下开采。由于矿藏较深,必须开凿由地表通往矿体的巷道,如竖井、斜井、斜坡道、平巷等。地下开采主要包括开拓、采切(采准和切割工作)和回采三个步骤。工

7、艺流程一般是:凿岩、爆破、通风、装载、支护和运输提升等工序。三 选矿从矿山开采出来未经选矿或其他技术加工的矿石称为原矿。铁矿石品位即含铁量,用百分数表示,是衡量铁矿石质量的主要指标。一般地说,品位较高,适合直接入炉冶炼的叫做富矿;由于含铁量较低,不应直接入炉冶炼的叫贫矿。贫矿直接入炉冶炼在经济上、技术上都是不合理的,需经选矿处理,提高品位后,再经烧结或球团工艺制成人造富矿后入炉冶炼。这样不但能合理利用资源,又能改善高炉技术经济指标并取得较好经济效益。优质铁矿石具备条件是:含铁量高,脉石少,有害杂质少,化学成分稳定,粒度合适、均匀,一定的机械强度和良好的高温冶金性能。我国铁矿石平均品位33%左右

8、,低于世界铁矿石平均品位11%,已探明铁矿石储量的97.5%是需要选矿加工的贫铁矿。通过选矿可将各种有用成分分别选出来,得到成分单一的精矿,选矿也可使大量的贫矿资源达到冶炼要求。图3 选矿流程示意图四 烧结球团铁矿石的脉石成分绝大多数以酸性为主,含量最高、最应重视的是SiO2,因为铁矿石中SiO2含量的增加,必然需要加入等量以上的CaO,引起高炉渣量成双倍以上的增加,所以,要求铁矿石中含SiO2少些。反之,脉石含CaO较多的矿石,由于相应减少了外加CaO较多的矿石,由于相应减少了外加CaO量,具有较高的冶炼价值。我国铁矿石中SiO2含量普遍较高,与主要进口铁矿石差距较大。对炼铁而言,矿石中的有

9、害杂质通常是硫、磷、碱金属,考虑有害杂质有两点注意:一是根据冶炼规定的允许值,在配料中做到高低搭配;二是经高炉冶炼过程之后,有害元素各自的残存率不一样。如磷,在选矿和烧结过程中不易除去,入炉又100%进入铁水。而硫在烧结过程中可除去80%以上,高炉冶炼过程可以除原料和燃料中带入硫量的90%以上。铁矿石粒度对高炉冶炼过程影响很大。粒度不均匀或过小时,高炉内料柱透气性差,煤气上升阻力增大。粒度过大会减小煤气和铁矿石的接触面积,使矿石中心部分不易还原。因此,粒度小于5mm矿粉应在入炉前筛除,目前高炉矿石粒度常小于2535mm,这对于炼铁指标改善很有成效。铁矿石的质量性能指标有冷态力学性能、热态及还原

10、条件下的力学性能、冶金性能等等。由于对贫矿和多种元素共生复合矿分选,选出的精粉品位越高,粒度磨得越细,同时,富矿开采、破碎过程中也产生大量的粉料。粒度过细的矿粉必须经过人工造矿,达到一定粒度后才能进行高炉冶炼。经过人工造矿并可用于冶炼的矿料称为人造矿块,也称人造富矿或熟料。人造块矿在造块过程中,除了改变矿料的粒度组成、机械强度之外,还可以除去一部分对冶炼有害的元素,提高矿料质量,改变矿相结构和冶金性能,因而使用人造块矿有利于强化高炉冶炼,获得良好的指标。宣钢精粉性质判定按三元碱度结算: R0.50,属酸性精粉,0.50R1.00,属半自熔精粉,R1.00,属自熔精粉。半自熔精粉 R40毫米,2

11、5-40毫米的冶金焦,10-25毫米的小块焦和 60毫米的焦炭50千克 2,冶金焦抗碎强度(M40转鼓指数) 冶金焦抗碎强度是反映焦炭的抗碎性能的指标,以百分比表示. 3,冶金焦耐磨强度(M10转鼓指数) 冶金焦耐磨强度是反映焦炭的耐磨性能的指标,以百分比表示. 15,焦炭水分 焦炭水分,是指焦炭中含水分的数量占焦炭总量的百分比. 图5 炼焦工艺流程示意图图6 煤化工流程示意图六 高炉炼铁炼铁过程实质上是将铁从其自然形态-矿石等含铁化合物中还原出来的过程。高炉炼铁是目前获得大量生铁的主要手段。它的原料是富矿或人造块矿。燃料主要是焦炭,其次是煤粉、重油等,熔剂是石灰、白云石、蛇纹石等。高炉冶炼是

12、还原过程。把氧化铁还原成含有碳、硅、锰、硫、磷等杂质的生铁。副产品有煤气和炉渣。自然界中没有纯铁存在,多数是与氧结合成的氧化物,如赤铁矿(Fe2O3),理论含铁70%,含氧量30%,是世界上贮量最大的矿种,且含氧量也最大;磁铁矿(Fe3O4),含水的Fe2O3称为褐铁矿(2Fe2O33H2O),还有菱铁矿(FeCO3)、黄铁矿(FeS2)等。高炉炼铁是一个比较经济合理的办法,利用C、CO、H2做还原剂,将铁还原出来。它们的还原反应过程如下:(1) 用CO还原,属间接还原。大于570时: Fe2O3+COFe3O4+CO2+(热)Fe3O4+COFeO+CO2FeO+COFe+CO2+小于570

13、时:(FeO不能稳定存在) Fe2O3+COFe3O4+CO2+Fe3O4+COFeO+CO2+(2) 固体碳还原,属直接还原。大于570时: Fe2O3+CFe3O4+COFe3O4+CFeO+COFeO+CFe+CO小于570时:Fe2O3+CFe3O4+COFe3O4+CFeO+CO (3) 一部分氢在低温代替CO还原,另一部分氢在高温代替碳直接还原。大于570时: Fe2O3+H2Fe3O4+H2O+Fe3O4+ H2FeO+ H2OFeO+ H2Fe+ H2O小于570时:(FeO不能稳定存在) Fe2O3+ H2Fe3O4+ H2O +Fe3O4+ H2FeO+ H2O 由上可知:

14、铁矿石的还原过程是逐级进行的,是由含氧量多的高级氧化物逐步失去氧最后成为金属铁。FeO是中间产物,在自然界中不单独存在,只有在炉内还原气氛条件下,或与其他成分组成复杂矿物才能存在。每个还原反应都伴有热量的吸入或放出,用CO作还原剂总的效果是放热,用H2作还原剂总的效果为吸热,用碳用还原剂则为强烈的还原反应,即必须额外供给大量的热,否则反应不能完成。高炉生产包括如下环节:1、备料:天然富矿和熔剂经分级、混匀、堆积运到高炉车间装入料仓。人造富矿(烧结矿或球团矿)和焦炭分别运至高炉料仓。2、上料:通过料车或带式运输机上料系统,按一定比例将原料、燃料和熔剂一批批有程序地经炉顶装料设备按一定的工作制度装

15、入炉喉。3、冶炼:高炉冶炼是连续进行的。鼓风机将冷风送至热风炉加热到12001300(也有达到1400),通过炉缸周围的风口送入高炉。同时在风口区加入各种喷吹燃料和富氧。焦炭和鼓入的热空气燃烧后产生大量的煤气和热量,使矿石源源不断地熔化、还原。产生的铁水和熔渣贮存在高炉炉缸内,定期出渣和出铁。4、产品处理:对于设有渣口的高炉,出铁前,先从渣口放出熔渣,炉渣的处理有干渣和水渣,用于筑路或生产水泥。出铁时,用开口机打开出铁口,让铁水流入铁水罐车,运到炼钢厂炼钢或运到铸铁车间用铸铁机浇铸成铁块。和铁水一起出来的熔渣经撇渣器和渣沟流入渣罐车。每次出铁完毕后用泥炮把出铁口堵上。经高炉导出的煤气通过除尘器

16、、洗涤塔、文氏管清洗除尘后,沿煤气管道输往各用户使用。从除尘器排出的炉尘经车辆运送烧结工序作为烧结原料,从洗涤塔和文氏管系统排出的污水导入沉淀池,回收起来的污泥块也作烧结原料。高炉利用系数是衡量高炉生产率的一项重要指标。在中国以每立方米高炉有效容积一个昼夜的合格生铁产量表示。生铁产量是以合格炼钢生铁为标准,其他铁种乘以相应的系数。高炉有效容积是高炉有效高度内的内型容积,对有效高度各国的规定不同,我国是以铁口中心线至料线的垂直距离。高炉生产的主要指标有焦比,它是高炉炼铁过程中冶炼单位生铁所消耗的焦炭量(kg/t),常讲的有综合焦比,是在高炉喷吹燃料后将喷吹燃料计入焦比的指标。冶炼强度是高炉过程强

17、化程度指标,是以每立方米高炉有效容积每昼夜燃烧的干焦量衡量。高炉从点火投产至停炉大修期间的实际运行时间称高炉炉龄,它与每立方米高炉有效容积在以上时间内的产铁量构成衡量高炉生产一代炉役的一对重要技术经济指标。图7 高炉生产工艺流程示意图铸造用生铁标准铁 种铸造用生铁铁 号牌 号铸 34铸 30铸 26 铸 22铸 18铸 14代 号Z34Z30Z26Z22Z18Z14化学 成 份%C3.3Si3.20-3.602.80-3.202.40-2.802.00-2.401.60-2.001.25-1.60Mn1 组0.502 组0.50-0.903 组0.90-1.30P1 级0.062 级0.06-

18、0.103 级0.10-0.204 级0.20-0.405 级0.40-0.90S1 类0.030.042 类0.040.053 类0.050.06炼钢用生铁标准牌 号L04L08L10化学 成 份%C3.50Si0.450.45-0.850.85-1.25Mn一组0.40二组0.40-1.00三组1.00-2.00P特级0.100一级0.100-0.150二级0.150-0.250三级0.250-0.400S特类0.020一类0.020-0.030二类0.030-0.050三类0.050-0.070注:各牌号生铁含碳量,均不作报废数据球墨铸铁用生铁标准铁种球墨铸铁用生铁牌号Q10Q12Q16

19、化学 成 份%Si1.001.00-1.401.40-1.80Mn一组0.20二组0.20-0.50三组0.50-0.80P特级0.05一级0.05-0.06二级0.06-0.08三级0.08-0.10S特类0.02一类0.02-0.03二类0.03-0.04三类0.045C3.40Cr0.030注:生铁中Ti、As及其他妨碍石墨球化的成分,可以商定其含量。七 转炉炼钢连铸氧气转炉的几种方法中顶吹转炉是目前的主要方法,国外称LD转炉。下面主要叙述顶吹转炉工艺技术。将炼钢的原料(主要是铁水、废钢、造渣剂)按量、按时加入炉中,用水冷氧枪将一定压力、一定纯度的氧气从炉顶部吹到炉内,氧气将铁水中的硅、

20、锰、碳、磷等元素迅速氧化到一定含量范围,并产生大量化学反应热,使加入的废钢熔化并使钢水温度提高到规定值。这些元素氧化后,有的在高温下与造渣剂(石灰石、石灰等)反应生成炉渣,有的变成气体逸出,去除炉渣就得到了钢水。由于此时钢水在炼钢过程中吸收了过量的氧,因此要用锰铁、硅铁和铝等进行脱氧,这样就得到了所需的钢水,再通过连铸机铸成钢坯,也有的直接铸成钢件。由于吹送氧气方式的不同,还有氧气底吹转炉,及综合顶吹与底吹优点、克服两者缺点的顶底复吹转炉炼钢法。顶底复吹工艺是从转炉顶部氧气喷枪保持一定距离向金属熔池喷吹氧气外,为了加强对金属熔池的搅拌能力,还通过炉底向金属熔池喷吹一定量的惰性气体,以加快冶金反

21、应,并使之趋近于平衡状态,顶底复吹改善了转炉冶炼过程的冶金条件,减少吹损,提高金属收得率,降低原材料消耗,提高了生产效率。炉外精炼是把转炉中初炼的钢水移到另一个容器中进行精炼的过程,也叫二次精炼。炉外精炼把传统的炼钢方法分为两步,即初炼加精炼。初炼在氧化性气氛下进行炉料熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼在真空、惰性气体或可控气氛下进行深脱碳、除气、脱氧、脱硫,去夹杂物和夹杂物变性处理,调整成分,控制钢水温度等。炉外精炼的方法很多,按手段分类有1、常压下处理法:渣洗法(合成渣洗法、同炉渣洗法),合金元素等特殊添加法和喷粉法(弹丸发射法、喂丝法、喷粉法),氩气精炼法(钢包吹氩法Gazal、带盖钢包吹

22、氩法CAB、氩氧脱碳精炼法AOD、气氩脱碳精炼法CLU)。2、用真空手段精炼法:以脱气为主的精炼法(钢包除气法、DH、RH法等),以脱碳、脱氧、脱气为主的精炼法(VOD、RH-OB、RH-PI等)。3、采用真空和加热手段精炼法:ASEA-SKF法,VAD(VHD)法,LF法。尽管炉外精炼方法各异,但共同特点是:1、有一个理想的精炼气氛条件,通常是应用真空、惰性气氛或还原气氛;2、搅动钢水,可采用电磁力,惰性气体或机械搅拌的方法;3、为补偿精炼过程的钢水温度损失,采用加热设施有电弧加热,等离子加热或增加钢水中的化学热等。钢水连续浇铸是20世纪60年代开始大规模工业生产的一项新技术。浇铸时把盛钢桶

23、内的钢水通过中间包连续地注入结晶器中,钢液的热量被流经结晶器器壁的冷却介质迅速带走,形成具有一定厚度的坯壳,接着通过拉坯机拉出结晶器,进入二次冷却区直接喷水快速冷却,使坯壳内的钢液全部凝固而成钢坯,经矫直后由切割机切成一定的长度,最后由输送辊道将其输送到下道工序或铸坯场地。这种工艺方法有成材率和机械化程度高、铸坯质量好、操作方便、劳动强度低、生产率高等优点。同模铸相比,连铸镇静钢的钢材综合成材率可以提高10个百分点。连铸机机型主要有立式、立弯式、弧形、直弧形、超低头弧形(椭圆形)和水平式等。弧形连铸机具有弧形结晶器和弧形二冷段,它具有高度低、拉速快的优点,这种机型目前发展很快,并保持了领先的地

24、位。从铸坯形状分,有板坯连铸机、薄板坯连铸机、方坯一板坯连铸机、大方坯连铸机、小方坯连铸机、圆坯连铸机和异形坯连铸机等。 近年来,以薄板坯连铸为代表的近终形连铸发展很快,最典型的是德国施罗曼西马克公司的CSP工艺和曼内斯曼德马克公司的ISP工艺,世界上已有多条生产线投入工业生产。它同电炉或转炉冶炼工艺相结合,使小钢厂进人钢铁联合企业的传统领域扁平材市场,给世界钢铁工业带来深刻变化。断面厚度l5毫米的带钢连铸,各国也在积极开发中。它能直接为冷轧机供料,可省去热轧机,大大节省投资和提高生产效率。转炉炼钢技术经济指标:1、转炉钢坯合格率钢坯合格率()= 钢坯合格量(吨)100% 钢坯检验量(吨)(转炉钢坯检验量=转炉钢坯合格量十转炉钢(水、坯)废品量钢坯合格量=报告期内转炉钢坯实际检验合格量一下工序和用户退废量)2、按计划钢种出钢率 按计划钢种出钢率()=按计划钢种出钢炉数 100% 出钢总炉数3、转炉炼钢金属料消耗 转炉炼钢金属料消耗量(干克吨)= 入炉金属料量(千克) 合格钢生产量(吨)(金属料量= 钢

展开阅读全文
部分上传会员的收益排行 01、路***(¥15400+),02、曲****(¥15300+),
03、wei****016(¥13200+),04、大***流(¥12600+),
05、Fis****915(¥4200+),06、h****i(¥4100+),
07、Q**(¥3400+),08、自******点(¥2400+),
09、h*****x(¥1400+),10、c****e(¥1100+),
11、be*****ha(¥800+),12、13********8(¥800+)。
相似文档                                   自信AI助手自信AI助手
搜索标签

当前位置:首页 > 包罗万象 > 大杂烩

移动网页_全站_页脚广告1

关于我们      便捷服务       自信AI       AI导航        获赠5币

©2010-2025 宁波自信网络信息技术有限公司  版权所有

客服电话:4008-655-100  投诉/维权电话:4009-655-100

gongan.png浙公网安备33021202000488号   

icp.png浙ICP备2021020529号-1  |  浙B2-20240490  

关注我们 :gzh.png    weibo.png    LOFTER.png 

客服