鋼鐵生產(chǎn)導(dǎo)論簡述

1、材料E113 張炳濤 41103049簡述鋼鐵生產(chǎn)流程現(xiàn)代任何國家是否發(fā)達(dá)的主要標(biāo)志是其工業(yè)化及生產(chǎn)自動化的水平，即工業(yè)生產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)中所占的比重以及工業(yè)的機(jī)械化、自動化程度。而勞動生產(chǎn)率是衡量工業(yè)化水平極為重要的標(biāo)志之一。為達(dá)到 較高的勞動生產(chǎn)率需要大量的機(jī)械設(shè)備。 鋼鐵工業(yè)為制造各種機(jī)械設(shè) 備提供最基本的材料，屬于基礎(chǔ)材料工業(yè)的范疇。鋼鐵還可以直接為人民的日常生活服務(wù)，如為運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)及民用品提供基本材料。故在一定意義上說，一個(gè)國家鋼鐵工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r也反映其國民經(jīng)濟(jì) 發(fā)達(dá)的程度。 衡量鋼鐵工業(yè)的水平應(yīng)考察其產(chǎn)量（人均年占有鋼的數(shù)量）、質(zhì)量、品種、經(jīng)濟(jì)效益及勞動生產(chǎn)率等各方面?？v觀當(dāng)今世界

2、各國，所有發(fā)達(dá)國家無不是具有相當(dāng)發(fā)達(dá)的鋼鐵工業(yè)的。因此，如何煉鋼，如何科學(xué)煉鋼，受到各國的重視。優(yōu)良的煉鋼技術(shù)不僅對國家的鋼鐵行業(yè)起著至關(guān)重要的影響，同時(shí)對于國家的經(jīng)濟(jì)以及硬實(shí)力也是不可或缺。任何領(lǐng)域都離不開對鋼鐵的依賴?？梢院敛豢鋸埖卣f，鋼鐵對于整個(gè)社會是“一榮俱榮，一損俱損”。現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)是個(gè)龐大的工業(yè)部門，它包括采礦、選礦、燒結(jié)、焦化、耐火材料、煉鐵、煉鋼、軋鋼等一系列生產(chǎn)部門和運(yùn)輸、機(jī)修、動力等輔助服務(wù)部門。我國的首鋼、寶鋼、鞍鋼都是這樣的聯(lián)合企業(yè)。政府對于鋼鐵行業(yè)同樣務(wù)必重視，將之放在國家安全的地位。人類自進(jìn)入鐵器時(shí)代以來，積累了數(shù)千年生產(chǎn)和加工鋼鐵 材料的豐富經(jīng)驗(yàn)，已具有成熟的生產(chǎn)

3、技術(shù)。自古至今，與其他工業(yè)相 比，鋼鐵工業(yè)相對生產(chǎn)規(guī)模大、效率高、質(zhì)量好和成本低。 到目前為止還看不出，有任何其他材。料在可預(yù)見的將來，能代替 鋼鐵現(xiàn)有的地位。鋼鐵的重要性。新世紀(jì)以來，中國的煉鐵技術(shù)取得的很多進(jìn)步，比如：（1）高效率、低成本潔凈鋼生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)取得重大突破（2）高品質(zhì)鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)已成為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化、新品種開發(fā)的保障條件（3）煉鋼生產(chǎn)節(jié)能減排優(yōu)化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展并推廣（4）煉鋼自動控制智能化生產(chǎn)技術(shù)成為煉鋼生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步的重要特征（5）煉鋼裝備與使用材料國產(chǎn)化的技術(shù)進(jìn)步已成為支撐煉鋼生產(chǎn)優(yōu)化發(fā)展的基礎(chǔ)同樣，在十二五，我們對于鋼鐵行業(yè)有著許多期待，并希望達(dá)到以下目標(biāo)：（1）“負(fù)能煉鋼

4、”轉(zhuǎn)爐占轉(zhuǎn)爐煉鋼總數(shù)的80%以上（2）在重點(diǎn)板材、高級管材與特殊性能棒材生產(chǎn)企業(yè)，新一代鐵水“三脫”預(yù)處理工藝得到新的發(fā)展（3）推廣鐵水包多功能化（“一包到底”）技術(shù)和鐵水包扒渣技術(shù)；鐵水預(yù)處理比70%（4）200t以上轉(zhuǎn)爐自動煉鋼比例95%（5）重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)恒高速連鑄比80%鋼和鐵都以鐵元素為基本成分。鐵和鋼，主要是由于碳含量不同，組織結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致性能差異。鐵含碳量高，硬而脆，冷熱加工性能差。一般情況下，把C2.11%的鐵碳合金稱為鋼，但絕大多數(shù)的實(shí)用鋼種含碳量都小于1.2%。 為了得到具有高的強(qiáng)度和韌性或其他特殊性能的鋼，要降低生鐵中的碳，去除有害雜質(zhì)P 和S，脫除氧、氮和氫，再根據(jù)性能

5、要求加入合金元素，脫除各種雜質(zhì)元素在鋼水中生成的或卷入的夾雜物顆粒。 冶煉過程需要一定的鋼水溫度，并且最終能夠鑄造成為理想形狀的鑄坯或鋼錠，煉鋼過程要把鋼水溫度提高到合適的程度。 綜上所述，煉鋼過程基本任務(wù)：1、脫碳；2、脫除磷、硫；3、升溫；4、脫氮、氫等；5、脫氧及去除非金屬夾雜物； 6、合金化；7、凝固成型 。（節(jié)能減排） 鋼鐵冶煉主要包括四部分：高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、連鑄、軋鋼。高爐煉鐵把煉鐵爐料從爐頂分批裝入高爐，從高爐下部的風(fēng)口不停地向爐內(nèi)鼓風(fēng)，荒煤氣從爐頂排出，從出鐵口定期出鐵。高爐是連續(xù)循環(huán)作業(yè)，連續(xù)生產(chǎn)一代爐齡，直到爐內(nèi)的內(nèi)襯脫落嚴(yán)重時(shí)才停爐大修。從新爐點(diǎn)火開始生產(chǎn)到大修(或兩

6、次大修)之間的時(shí)間為一代爐齡（單位：年）。一般，1000m3以下的中小型高爐的爐齡為58年左右， 1000m3以上的大型高爐的爐齡為812年左右，國外3000m3以上的特大型高爐的爐齡有的達(dá)15年以上20多年。高爐生產(chǎn)的特點(diǎn)可謂：連續(xù)生產(chǎn)、極少中斷，物流巨大、生產(chǎn)率高，操作準(zhǔn)確。高爐煉鐵的生產(chǎn)設(shè)備主要有：（1） 供料（2）上料設(shè)備（即高爐上料機(jī)）（3）爐頂裝料設(shè)備（4） 爐前渣鐵處理設(shè)備（5）送風(fēng)系統(tǒng)（也稱熱風(fēng)系統(tǒng)）設(shè)備（6）煤氣除塵及回收系統(tǒng)設(shè)備（7）節(jié)能、環(huán)保設(shè)備 。每一種設(shè)備對于煉鐵都至關(guān)重要，不可或缺。高爐生產(chǎn)示意圖 煉鋼煉鋼的主要工藝為：鐵水預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐或電爐煉鋼，爐外精煉和連鑄。轉(zhuǎn)

7、爐煉鋼生產(chǎn)流程：操作過程：經(jīng)歷 裝料(鐵水和廢鋼)、吹煉、出鋼并脫氧 三個(gè)階段。出鋼：即將爐內(nèi)鋼水倒入盛鋼桶。同時(shí)根據(jù)鋼種要求向盛鋼桶內(nèi)加入鐵合金進(jìn)行脫氧和合金化。出鋼結(jié)束后，濺渣護(hù)爐操作，余渣從爐口倒入渣罐。從裝料至倒渣完畢的整個(gè)冶煉周期大約為3040分鐘。轉(zhuǎn)爐煉鋼是在大氣中進(jìn)行，易受大氣中氧、氮、氫等氣體成分的污染。為提高鋼質(zhì)量和生產(chǎn)效率并降低成本，現(xiàn)代煉鋼工藝均采用爐外精煉。（爐外精煉即是把原來要在一般煉鋼中完成的脫硫、脫磷、去氣、去除非金屬夾雜物、調(diào)溫、脫氧和合金化等移到爐外盛鋼桶內(nèi)進(jìn)行。這相當(dāng)于分成兩步進(jìn)行。所以爐外精煉也稱二次煉鋼。） 車間設(shè)備主要有：原料供應(yīng)設(shè)備（包括氧氣供應(yīng)、鐵

8、水供應(yīng)、廢鋼供應(yīng)、散料供應(yīng)、鐵合金供應(yīng)等設(shè)備系統(tǒng)）、轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備、吹氧裝置（由氧槍、氧槍升降裝置和換槍裝置三部分組成）、副槍裝置（即檢測、取樣探頭）、煙氣凈化處理設(shè)備（一般每煉一噸鋼可收得含CO 5565%的煤氣5060m3，含鐵量6070% 的氧化鐵爐塵1020kg，蒸汽4060kg）出鋼、出渣和鋼渣處理設(shè)備。轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：（1）轉(zhuǎn)爐利用系數(shù): 每噸容量轉(zhuǎn)爐每晝夜產(chǎn)(合格)鋼噸數(shù)（2）轉(zhuǎn)爐作業(yè)率:轉(zhuǎn)爐總作業(yè)時(shí)間與全日歷時(shí)間之比（3）每爐煉鋼時(shí)間: 轉(zhuǎn)爐每煉一爐鋼所需的時(shí)間（4）轉(zhuǎn)爐吹損率 :(裝入轉(zhuǎn)爐的金屬料總量-出鋼量)裝入轉(zhuǎn)爐的金屬料總量 的百分比（5）物料消耗量:指生產(chǎn)

9、每噸合格鋼所消耗某種物料的量（公斤數(shù)或立方米數(shù)）（6）轉(zhuǎn)爐爐齡:指轉(zhuǎn)爐每換一次爐襯后所能煉鋼的爐數(shù)。連鑄連續(xù)鑄鋼簡稱連鑄，連鑄是將高溫鋼水連續(xù)不斷地澆注到帶有活底的銅模（稱為結(jié)晶器，空心、水冷）內(nèi)，待鋼水凝固到具有一定厚度的坯殼后，從結(jié)晶器的下端拉出活底，這樣鑄成的鋼坯也將從結(jié)晶器下口連續(xù)不斷地被拉出。開始（連鑄沒有形成）時(shí)，結(jié)晶器下口先用一活底（引錠頭）堵著，待鋼水冷凝成坯殼后，啟動拉坯輥，通過引錠頭后面的引錠鏈將鑄坯徐徐拉出，沿著弧形排列的二冷段夾輥下移，并噴水或噴水霧冷卻。在鑄坯出連鑄機(jī)前，經(jīng)矯直機(jī)將弧形鑄坯矯直，用脫引錠裝置使引錠頭與鑄坯分離，其后，引錠鏈被卷揚(yáng)裝置收容到引錠鏈小車上。

10、而鑄坯則繼續(xù)由輥道向前輸送。鑄坯在切割輥道上被剪切成定尺，在去毛刺輥道上去除兩端的切割毛刺，再在噴印輥道上在鑄坯前端噴印標(biāo)記。為避免結(jié)晶器內(nèi)鋼水和初生坯殼與結(jié)晶器內(nèi)壁粘結(jié)，在澆注過程中，結(jié)晶器要上下振動，同時(shí)還要在結(jié)晶器內(nèi)壁注入潤滑劑。潤滑劑是一種渣，撒在結(jié)晶器內(nèi)鋼水表面，它會隨鋼水下移自動流入結(jié)晶器內(nèi)壁。同時(shí)也起到結(jié)晶器內(nèi)鋼水表面與空氣隔離的作用，避免鋼水氧化和散熱）。連鑄生產(chǎn)的主要設(shè)備有：（1）鋼包回轉(zhuǎn)臺（2）中間包（或稱中間罐）(3) 中間包車（4）結(jié)晶器 (5) 二次冷卻支承導(dǎo)向裝置(也稱二冷段或扇形段) （6）拉坯矯直機(jī)（簡稱拉矯機(jī)）鋼材的生產(chǎn)方式鋼材生產(chǎn)就是壓力加工使金屬產(chǎn)生塑性變形，主要是軋制。有冷軋和熱軋，其次有拉拔等。鋼經(jīng)軋制后既可獲得需要的形狀，又可改善鋼的內(nèi)部質(zhì)量，提高鋼的機(jī)械性能。軋鋼生產(chǎn)設(shè)備按其在生產(chǎn)中所起的作用分主、輔設(shè)備兩大類。主設(shè)備指使軋件產(chǎn)生塑性變形的主體設(shè)備，即軋鋼機(jī)主機(jī)或稱主機(jī)列。輔設(shè)備指主機(jī)以外的用來完成其它輔助工序的各種設(shè)備（主要有加熱設(shè)備、剪切設(shè)備、矯直設(shè)備、卷取機(jī)、運(yùn)送輥道、垛板機(jī)、打捆機(jī)等）軋鋼生產(chǎn)的主要設(shè)備是軋鋼機(jī)。軋鋼機(jī)主要由主電機(jī)、工作機(jī)座、傳動裝置、三大部分組成。而工作機(jī)座主要由：軋輥、軋輥軸