钢铁冶炼过程
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钢铁生产工艺主要包括:炼铁、炼钢、轧钢等流程。
(1)炼铁:就是把烧结矿和块矿中的铁还原出来的过程。
焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石、一起送入高炉中冶炼成液态生铁(铁水),然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。
炼铁是还原反应。
先是利用氧把矿石中铁及其他物质氧化为三氧化二铁、硫、磷的氧化物等。
硫的氧化物经过处理后排放,磷的氧化物还要加入石灰后转化为矿渣后排出。
主要反应为利用 C 把铁的氧化物还原 2 Fe2O3+ 3 C=4 Fe+ 3 CO2.(2)炼钢:是把原料(铁水和废钢等)里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量的合金成分。
炼钢是氧化反应,是炼铁后的进一步加工。
主要是除去Fe中多余的 C ,因为 C 的含量太高影响钢的韧性。
反应式为: C+O2 = CO2 。
(3)连铸:将钢水经中间罐连续注入用水冷却的结晶器里,凝成坯壳后,从结晶器以稳定的速度拉出,再经喷水冷却,待全部凝固后,切成指定长度的连铸坯。
(4)轧钢:连铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成各类 钢材,形成产品。
炼钢工艺总流程图炼焦生产流程:炼焦作业是将焦煤经混合,破碎后加入炼焦炉内经干馏后产生热焦碳及粗焦炉气之制程。
烧结生产流程:烧结作业系将粉铁矿,各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后,经由布料系统加入烧结机,由点火炉点燃细焦炭,经由抽气风车抽风完成烧结反应,高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后,送往高炉作为冶炼铁水之主要原料。
还原气体,还原铁矿石,产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程。
转炉生产流程:炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理,经转炉吹炼后,再依订单钢种特性及品质需求,送二次精炼处理站(RH真空脱气处理站、Ladle Injection盛桶吹射处理站、VOD真空吹氧脱碳处理站、STN搅拌站等)进行各种处理,调整钢液成份,最后送大钢胚及扁钢胚连续铸造机,浇铸成红热钢胚半成品,经检验、研磨或烧除表面缺陷,或直接送下游轧制成条钢、线材、钢板、钢卷及钢片等成品。
炼钢的工艺流程:一、加料加料:向电炉或转炉内加入铁水或废钢等原材料的操作,是炼钢操作的第一步。
二、造渣造渣:调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。
目的是通过钢铁高炉钢铁高炉渣--金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。
例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,能够向金属液面中传递足够的氧,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。
三、出渣出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。
如用单渣法冶炼时,氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。
四、熔池搅拌熔池搅拌:向金属熔池供应能量,使金属液和熔渣产生运动,以改善冶金反应的动力学条件。
熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。
五、脱磷减少钢液中含磷量的化学反应。
磷是钢中有害杂质之一。
含磷较多的钢,在室温或更低的温度下使用时,容易脆裂,称为"冷脆"。
钢中含碳越高,磷引起的脆性越严重。
一般普通钢中规定含磷量不超过0.045%,优质钢要求含磷更少。
生铁中的磷,主要来自铁矿石中的磷酸盐。
氧化磷和氧化铁的热力学稳定性相近。
在高炉的还原条件下,炉料中的磷几乎全部被还原并溶入铁水。
如选矿不能除去磷的化合物,脱磷就只能在(高)炉外或碱性炼钢炉中进行。
铁中脱磷问题的认识和解决,在钢铁生产发展史上具有特殊的重要意义。
钢的大规模工业生产开始于1856年贝塞麦(H.Bessemer)发明的酸性转炉炼钢法。
但酸性转炉炼钢不能脱磷;而含磷低的铁矿石又很少,严重地阻碍了钢生产的发展。
1879年托马斯(S.Thomas)发明了能处理高磷铁水的碱性转炉炼钢法,碱性炉渣的脱磷原理接着被推广到平炉炼钢中去,使大量含磷铁矿石得以用于生产钢铁,对现代钢铁工业的发展作出了重大的贡献六、电炉底吹电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。
炼钢工艺流程炼钢是钢铁冶炼过程中炼钢厂使用铁矿石、硅石等原料经过多道工序综合制备出含碳量和特定化学组份结构的钢铁制品的重要环节。
炼钢工艺流程是炼钢厂为达到特定的质量标准,满足不同类型钢铁制品的性能要求,确定出的一系列安排和操作步骤。
炼钢工艺流程包括五个主要环节:原料准备、热处理、冶炼、凝固以及加工。
首先,原料准备环节是炼钢过程的开始,包括矿石的抽样和分析、调节化学成份、优化元素组成、除杂筛选、铁矿石去矿化处理等。
经过对原料的系统分析和调节,以确保钢的成分和性能,其中最重要的是对碳和硅的调节,控制碳含量的同时,将硅含量控制在适当的范围内。
其次,热处理是为了提高特定加工动态性能要求而进行的热质量改性环节,最常用的有正火处理、回火处理、正回火处理以及其他多种热处理工艺,在此基础上进一步增强钢的耐蚀性、耐磨性和硬度等特性,以满足客户的要求。
接着,冶炼是将历经热处理的原料熔化,形成融合的熔池,按照特定的工艺标准,加入化学元素及添加剂进行淬火,以获得指定性能的钢铁材料,而在冶炼过程中,采用工艺一定,元素组成一致,温度恒定,层流及混合场强度适宜,满足工艺质量要求,防止杂质污染等要求。
凝固是冶炼不可缺少的环节,它可以使钢的组织结构稳定,缩小晶粒细度,改善钢的性能,还可以增加材料的硬度和抗磨性,并减少材料的冷弯变形率,从而使钢铁制品更为坚韧,再加上钢的化学含量特别是碳含量的控制,质量问题也就得到解决。
最后,加工是将炼钢得到的钢铁制品加工成各类零件和外观效果,根据客户的要求,一般分为热处理、机加工和表面处理三个环节。
而机加工技术包括传统加工和数控加工,数控加工技术可以提高工艺性能和生产效率,准确切削,有助于实现定位精度和产品精度。
炼钢工艺流程系统化,每一步要求都是严格的,只有按照标准的要求,才能保证生产的钢铁制品质量,从而达到质量要求。
因此,炼钢工艺流程非常重要,该流程不仅涉及钢铁制品的冶炼过程,还关乎到原料准备、热处理、加工等后续工序,只有将这些环节完善,才能更好的发挥钢铁制品的特性,满足客户的要求,确保产品的有效性和可靠性。
钢铁冶炼中的冶炼条件控制技术钢铁冶炼是现代工业发展的基础之一,其生产过程涉及到材料学、热力学、化学等多个领域的知识。
冶炼条件控制技术作为冶炼生产中的重要环节,发挥了极为重要的作用。
一、钢铁冶炼的基本过程在钢铁冶炼过程中,主要分为四个环节,包括原料前处理、炼铁、转炉炼钢、精炼。
其中,原料前处理包含了矿石的破碎、磁选、脱硫、脱磷等过程;炼铁过程主要是将铁矿石还原为生铁;转炉炼钢是将生铁和钢加以熔炼的过程;而精炼则是对熔融钢液进行化学成分和温度的调整,以改进钢的品质。
二、钢铁冶炼中的冶炼条件控制技术钢铁冶炼的过程控制旨在实现质量稳定、能耗低、环保节能的生产目标。
因此,钢铁冶炼中的冶炼条件控制技术对于工业企业生产操作、现场认证管理、通过检测手段进行质量控制等各个方面都具有重要意义。
1、方法技术控制在原料前处理阶段,材料的物理化学繁多,复合,而现代科技的发展,提出了一系列分析实验方法和技术控制手段。
例如,数学建模和计算机仿真,提高了原料的理论研究,并计算了优化的冶炼生产过程。
新技术的采用,无论是从燃料处理到石化加工程序开发,都大大提高了冶炼效率。
2、检测方法控制现代钢铁工业中,各种检测手段在冶炼过程控制中都有着广泛的应用。
例如,金相显微镜、电子探针、扫描电子显微镜等技术对于熔炼中钢液化学组成、组织形态,以及对杂质等缺陷提供了精确的检测和分析。
热重分析仪、红外光谱仪等检测设备提供了温度和化学成分的监测控制,而探磁、贝克特粘附等方法则实现了金属材料中含量的检测。
3、计算控制方法计算机辅助制造(CAM)技术的发展,为钢铁冶炼中的生产过程控制提供了时尚普遍的方法。
自动化技术和智能控制系统融入计算控制方法中,通过计算机来实时监控和评估钢铁生产过程,控制各个因素的影响,以保证钢铁的质量和效率。
三、钢铁冶炼中的冶炼条件控制技术的发展方向随着科技不断发展,钢铁冶炼中的冶炼条件控制技术也得到了更新和提升。
以下是钢铁冶炼中冶炼条件的发展趋势:1、绿色冶炼技术炼铁和炼钢过程中所产生的排放物,主要包括二氧化硫、氮氧化物和碳排放等,对环境产生了巨大的污染。
钢铁的制造原理钢铁是一种常见的金属材料,其制造原理涉及到矿石的炼制、炼钢过程以及后续的热处理等。
下面将详细介绍钢铁的制造原理。
钢铁的制造过程通常可以分为三个主要步骤:矿石的炼制、炼钢和热处理。
1. 矿石的炼制:钢铁的原料通常是铁矿石,其中含有较高比例的铁金属。
首先,矿石需要被开采并运输到冶炼厂。
然后,矿石会经过破碎和磨矿等处理,以使得矿石的粒度更加适合后续的冶炼过程。
接下来,通过矿石的还原,将氧化铁还原为金属铁。
常用的还原剂有焦炭和发热石油焦。
还原反应发生在高温和高压的环境中,一般使用高炉进行。
在高炉中,矿石和还原剂被加入,通过还原剂的剥离氧化铁中的氧元素,从而得到金属铁。
2. 炼钢:在获得金属铁之后,还需要将其转化为钢。
钢的制作通常涉及两个主要过程,即碱性炼钢和酸性炼钢。
- 碱性炼钢:通常采用转炉法。
在转炉中,金属铁被加入到含有适量废钢和废铁的炉渣中。
然后,通过吹入含有高浓度氧气的氧枪,使得金属铁中的不纯物质迅速燃烧,从而得到较纯净的金属铁。
在此过程中,还可以向转炉中添加适量的调质元素,如铬、镍、钼等,以获得特定性能的钢材。
- 酸性炼钢:通常采用电弧炉法。
在电弧炉中,金属铁和废钢被加入到炉膛中。
然后通过电弧加热炉膛,将金属铁熔化。
在炉膛中还可添加调质元素,如锰、硅等。
在炉膛中形成的电弧会使金属铁迅速熔化,并与被加入的废钢混合,以获得所需的钢材。
3. 热处理:在炼钢之后,钢通常还需要进行热处理以获得所需的性能。
热处理是通过加热和冷却来改变钢的结构和性能。
常见的热处理方法包括回火、淬火和正火等。
- 回火:将钢材加热到一定温度,然后缓慢冷却至室温。
这种处理方法可以消除内部应力,改善硬度和韧性之间的平衡。
- 淬火:将钢材加热到其临界温度以上,然后迅速冷却。
这种处理方法可以使钢材达到较高的硬度,但可能会牺牲一定的韧性。
- 正火:将钢材加热到一定温度,并在温度保持一段时间后,缓慢冷却。
这种处理方法可以得到比较均匀的组织结构,同时保持一定的硬度和韧性。
概述钢铁的生产流程钢铁是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、交通、能源、机械制造和日常生活中。
钢铁的生产流程经过多个步骤,包括矿石开采、炼铁、炼钢和钢铁加工等环节。
本文将详细介绍钢铁的生产流程。
钢铁的生产流程可以分为以下几个主要步骤:1.矿石开采:钢铁生产的第一步是从地下或露天矿山中开采铁矿石。
常见的铁矿石包括赤铁矿、磁铁矿和褐铁矿等。
在矿山中,使用掘进机和爆破技术将矿石开采出来,然后通过运输设备将其送往炼铁厂。
2.矿石准备:将开采的铁矿石送入矿石破碎机进行破碎,将较大的矿石碎块分解为更小的粒度。
然后,通过物料处理设备,对铁矿石进行分类和筛分,以去除杂质。
3.炼铁:炼铁是将铁矿石还原为可用于钢铁生产的熔融铁的过程。
通常使用高炉或直接还原法进行炼铁。
高炉炼铁是最常用的方法。
在高炉中,铁矿石、焦炭和石灰石等原料混合进入高炉,通过燃烧反应使铁矿石还原为熔融铁。
在这个过程中,产生的炉渣会浮上液态熔铁表面,并通过喷吹钢铁生料、石灰石和氧气等进一步处理。
4.炼钢:炼钢是将熔融铁加工成钢的过程。
钢是含有一定碳量的铁。
在炼钢过程中,通过加入合适的合金元素和控制冷却速度,可以调整钢的硬度、强度和耐腐蚀性能。
炼钢主要有两种方法,一种是基本氧炉法(BOF法),另一种是电弧炉法。
在BOF法中,将炼铁冶炼所得的熔融铁倒入基本氧炉中,加入废钢和合金元素,通过喷吹含氧废料进行冶炼。
在电弧炉法中,使用电弧将废钢或生铁加热至熔化并冶炼成钢。
5.钢铁加工:经过炼钢的钢坯可以进一步加工成各种形状的钢材。
这些加工过程包括热轧、冷轧、锻造、铸造、焊接等。
热轧是将钢坯加热到高温,通过轧钢机在辊子的作用下压制成所需的板材、型材或管材。
冷轧是在室温下进行,通过冷轧机对钢坯进行压制和拉伸,以获得更高的精度和表面质量;锻造是将钢坯加热至高温状态,通过冲击或压制来改变其形状和组织结构;铸造是将熔融的钢液倒入铸型中,经过冷却凝固后形成所需零件;焊接是利用高温熔化钢材并添加填充材料来连接两个或多个钢材。
炼钢厂的工艺流程全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:炼钢厂是将生铁、废钢及其他原料在高温下熔炼后,通过一系列的工艺流程得到所需的钢材产品的工厂。
炼钢厂的工艺流程多样且复杂,需要严格控制各个环节以保证生产出优质的钢材。
下面将详细介绍一下炼钢厂的工艺流程。
1. 原料准备炼钢厂的主要原料包括生铁、废钢、锰矿石等。
在进入炼钢厂之前,这些原料需要经过筛分、清洗等处理,以确保原料的质量和纯度满足生产的要求。
不同种类的原料需要按照一定的比例混合,以保证炉料的成分符合所生产钢材的要求。
2. 熔炼将原料送入高炉或电炉中进行熔炼。
熔炼是炼钢过程中最关键的环节之一,通过高温熔炼使原料中的有害杂质被氧化分解,同时将合金元素均匀分布在钢液中。
根据不同的生产要求,可以选择不同类型的熔炼炉进行生产。
3. 炼钢将熔炼后的熔铁进行炼钢处理。
炼钢是将熔铁中的碳含量、硫、磷等有害元素降低,同时添加适量的合金元素和脱氧剂,以调整钢液的成分和性能。
在炼钢过程中需要控制好炉温、时间、搅拌等参数,确保炼钢的过程充分、均匀。
4. 过程处理在炼钢过程中,会产生大量废气、废渣和废水等副产品。
为了减少环境污染,炼钢厂需要配备相应的废气处理设备、废渣处理设备等,对排放的废气、废渣进行处理,以达到环保标准。
5. 钢材成品经过炼钢处理后,钢水会被铸造成坯料,再通过轧制、淬火、酸洗、镀锌等工艺加工成成品钢材。
最终形成各种不同规格、用途的钢材产品,供应给不同行业的客户,如建筑、汽车制造、机械加工等领域。
炼钢厂的工艺流程经过原料准备、熔炼、炼钢、过程处理、成品制造等环节,全过程需要严格控制各个环节,确保生产出符合标准和客户需求的高质量钢材产品。
在生产过程中还需要关注环保问题,处理好废气、废渣等副产品,保护环境和人民的健康。
希望通过对炼钢厂工艺流程的介绍,让更多人了解钢铁行业的生产过程,关注环保和可持续发展。
第二篇示例:炼钢是将铁水经过一系列工艺处理,使其脱除杂质,提高纯度,最终得到符合要求的钢材的过程。
冶炼厂的工作流程
现代钢铁生产流程是将铁矿石在高炉中冶炼成生铁,将铁水注入转炉或电炉冶炼成钢,再将钢水铸成连铸或钢锭,经轧制等塑性变形等方法加工成各种用途的钢材。
一个钢铁联合企业一般包括原料处理、炼铁、炼钢、轧钢、能源供应、交通运输等生产环节,是一个复杂而庞大的生产体系,我国的钢铁企业一般都是这样的全流程联合企业。
炼铁工艺
冶炼过程中,炉料(矿石、熔剂、焦炭)按照确定的比例通过装料设备分批的从炉顶装入炉内。
从下部风口鼓入的高温热风与焦炭发生反应,产生的高温还原性煤气上升,并使炉料加热、还原、熔化、造渣,产生一系列化学物理变化,后生成液态渣、铁聚集于炉缸,周期的从高炉排出。
上升过程中,煤气流温度不断降低,成分逐渐变化,形成高炉煤气从炉顶排出,经水洗冷却输送至煤气柜作为工艺能源使用。
炼钢工艺
炼钢过程是个氧化过程,其出去杂质的主要手段是向熔池吹入氧气并加入造渣剂形成熔渣出来。
脱碳反应是炼钢过程的主要手段,硅、锰、磷、硫等元素也通过氧化反应去除。
炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂、脱氧剂、合金料等等。
连铸
钢液通过中间包注入结晶器内,迅速冷却成具有一定厚度的凝固壳而内部仍为液态铸坯,铸坯下部与伸入结晶器底部的引锭杆衔接,浇注开始后,拉坯机通过引锭杆把结晶器内的铸坯还以一定速度拉出。
铸坯通过连铸二次冷却时,
进一步受到喷水冷却直到完全凝固。
完全凝固后的铸坯通过拉矫机矫直后,切割成规定长度,由输送辊道运出。
钢铁冶炼过程详解铁以化合物的状态存在于自然界中,尤其是以氧化铁的状态存在量特别多。
在理论上来说,凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石; 高炉炼铁是将铁矿石在高炉中还原,熔化炼成生铁。
基本生产过程是在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁,再以生铁为原料,用不同方法炼成钢,再铸成钢锭或连铸坯。
铁根据含碳量分为生铁(含碳量2,以上)和钢(含碳量低于2,) 生铁吨制造成本,(1.6×铁矿石+0.45×焦炭)/0.9(根据高炉冶炼原理,生产1吨生铁,需要1.5-2.0吨铁矿石、0.4-0.6吨焦炭以及0.2-0.4吨熔剂,炼铁工艺中影响总成本的主要因素是原料(铁矿石、焦炭)成本,而包括辅料、燃料、人工费用在内的其他费用与副产品回收进行冲抵后仅占总成本的10%左右) 粗钢吨制造成本,(0.96×生铁+0.15×废钢)/0.82 (以2008年中国钢铁行业的平均铁钢比(0.96)和废钢单耗(0.15吨)作为测算依据,炼钢工艺中因为耗电量的增加、合金的加入以及维检费用的上升使得除主要原料外的其他费用占到炼钢总成本的18,左右)一、矿山: 下面红色是赤铁矿是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe2O3,呈暗红色,比重大约为5.26,含Fe70,,O 30,,是最主要的铁矿石。
磁铁矿是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe3O4,是Fe2O3和FeO的复合物,呈黑灰色,比重大约5.15左右,含Fe72.4,,O 27.6,,具有磁性,一般需要地下开采。
铁矿石为了提高矿石的含铁量,也称铁品位,利用机械设备去除部分杂质来达到要求。
球磨机,这样规模的选场,每天可加工2——3千吨铁精矿。
选后的铁矿深加工后的球团矿,有利于高炉冶炼。
高炉经高温点火后,原料中加入的燃料燃烧放出大量热量,使料层中矿物产生熔融,随着燃烧层下移和冷空气的通过,生成的熔融液相被冷却而再结晶(1000—1100?)凝固成网孔结构的烧结矿。