鋼鐵生產(chǎn)工藝流程簡介課件

鋼鐵冶金概論緒論1.1冶金基本概念1.2鋼鐵生產(chǎn)工藝流程簡介1.3鋼鐵產(chǎn)品及副產(chǎn)品1.4鋼鐵工業(yè)能耗及主要污染冶金基本概念冶金:一門研究如何經(jīng)濟地從礦山或其它原料中提取金屬或金屬化合物，并用各種方法加工制成具有一定性能的金屬材料的科學(xué)。冶金學(xué)：提取冶金：研究如何從礦石中提取金屬或金屬氧化物的過程，由于該過程伴有化學(xué)反應(yīng)，故又稱化學(xué)冶金。

物理冶金：通過成型加工制備有一定性能的金屬或合金材料。又分鋼鐵冶金(也叫黑色冶金)和有色冶金。主要冶金過程干燥：除去水份，干燥溫度400~600°C。焙燒：將礦山置于適當(dāng)?shù)臍夥障?，加熱至低于它的熔點溫度，發(fā)生氧化、還原或其它化學(xué)變化的過程。煅燒：燒結(jié)和球團：將粉礦經(jīng)加熱焙燒，固結(jié)成多孔塊狀或球狀的物料。熔煉：在高溫下通過氧化還原反應(yīng)使礦山中金屬和雜質(zhì)分離為兩個液相，即金屬液和熔渣的過程，也叫冶煉。精練：進一步處理所得到含有少量雜質(zhì)的粗金屬，以提高其純度。鋼鐵生產(chǎn)工藝流程簡介

礦石精礦分燒結(jié)礦球團礦鐵水

Fe3O4,Fe2O3

磨礦，篩分燒結(jié)，球團還原磁選，浮選，重選

選礦造塊高爐煉鐵礦山開采轉(zhuǎn)爐爐外精煉加熱爐軋機電爐連鑄機鋼水

鋼水連鑄坯燃煤氣重油煤鋼材

鐵水廢鋼

鋼鐵產(chǎn)品及副產(chǎn)品產(chǎn)品：生鐵，煉鋼生鐵占90％；鑄造生鐵占10％；鋼副產(chǎn)品：爐渣：高爐渣：300～600Kg/t鐵，可用于制造水泥添加料， 隔熱材料等；煉鋼（轉(zhuǎn)爐）渣：120~150Kg/t鋼，可用于燒結(jié)，煉鐵，制 造水泥，制磚，鋪路等。煤氣：成分及性能表：成分，％發(fā)熱值產(chǎn)量利用率

COH2CO2N2CH4KJ/m3m3/t產(chǎn)品％高爐煤氣26～301～3.010~1456~580.2~0.63300~42002000~300080轉(zhuǎn)爐煤氣50~700.5~2.014~1510~20－7500~1100015070鋼鐵工業(yè)能耗及主要污染能耗:占全國總能耗的10~11%.對全國能 源供應(yīng)平衡有著舉足輕重的影響。能源結(jié)構(gòu)：煤70.5%,電力21.6%,重油6.7%, 天然氣1.1%。主要污染：

廢水污染：鋼鐵工業(yè)用水量占全國工業(yè)用水量的19％，廢水排放量占全國工業(yè)廢水排放量的11.3%，廢水中含多種污染物：揮發(fā)酚，氰化物，石油類，懸浮物，耗氧，六價鉻，砷，鉛。第二章高爐冶煉用原料2.1鐵礦石2.2鐵礦石的開采2.3鐵礦石的富選2.4鐵礦石造塊***2.5燃料及熔劑2.1.2鐵礦石分類及對其評價目前鐵礦石主要有磁鐵礦石、赤鐵礦石、褐鐵礦石和菱鐵礦石等。各種礦石的組成見表2-1（課本22頁）。對鐵礦石的評價：（1）鐵礦石品位（含鐵量）。他決定著冶煉的經(jīng)濟性，是衡量鐵礦石質(zhì)量的重要指標。礦石品位越高，脈石含量越少，冶煉時所需熔劑量和形成渣兩就少，因而能耗相應(yīng)降低，產(chǎn)量增加。（2）脈石成分。

從礦山開采了出的礦石，其含量和化學(xué)成分波動很大，粒度大小相差懸殊，有的大至幾百毫米，有的則成粉末。從物理和化學(xué)性質(zhì)來看，大部分礦石都不能滿足高爐冶煉的要求，入爐前須經(jīng)過一系列的加工處理，其處理工藝流程如圖2－1。礦石破碎與篩分的目的：按高爐冶煉要求提供適宜粒度以及滿足貧礦選分處理對粒度的需要。礦石混勻的目的：穩(wěn)定入爐礦石的化學(xué)成分。礦石混勻的方法：平鋪直取，即將不同成分的礦石一層一層地鋪在地上，達到一定高度后，沿垂直斷面截取，由于同時截取多層礦石，從而達到混勻的目的。

礦石處理工藝流程圖2－1富礦混勻

焙燒天然塊礦高爐磨礦篩分選礦造塊人造富礦礦石破碎篩分貧礦→→→→→→→→→←→→→2.3鐵礦石的富選從礦山開采出的鐵礦石，不僅含有鐵礦物，而且含有其它礦物、脈石及又害物質(zhì)。選礦的目的就是將鐵礦石中的含鐵礦物與脈石等分離，提高鐵礦石品位，降低有害雜質(zhì)含量，并盡可能的綜合回收其有用礦物。2.3.1選礦工藝（1）選別前準備。包括破碎、篩分、磨礦和分級。（2）宣別作業(yè)。（3）選別后的脫水。精礦脫水通常由濃縮、過濾和干燥三個過程組成。選礦工藝流程原礦整理上式得出精礦產(chǎn)率（γ）的計算式：

γ=（α-θ）/（β-θ）×100﹪式中α——原礦品位，﹪β——精礦品位，﹪θ——尾礦品位，﹪（3）金屬回收率。是指精礦中金屬的重量與原礦中該金屬重量之比，用百分數(shù)表示。金屬回收率ε為：ε=γ×β/α×100﹪（4）選礦比。原礦重量與精礦重量的比值，即選一噸精礦所需處理原礦的噸數(shù)。燒結(jié)法燒結(jié)生產(chǎn)：

生產(chǎn)程序：將準備好的精礦粉、燃料、熔劑、返礦等按不同比例送到混合機內(nèi)混勻、加水潤濕造球?；旌玫牧嫌刹剂掀麂伒綗Y(jié)機臺階上點火燒結(jié)。燒好的燒結(jié)礦經(jīng)冷卻、破碎和篩分，成品燒結(jié)礦送往高爐，篩下物作為返礦或做墊底料。燒結(jié)過程產(chǎn)生的廢氣經(jīng)除塵器除塵后由風(fēng)機抽入煙囪排入大氣。燒結(jié)廢氣中除N2外以CO2為主，也有少量的CO及自由氧。

燒結(jié)設(shè)備：主要為帶式燒結(jié)機，它由燒結(jié)機本體、布料設(shè)備、點火器和抽風(fēng)除塵系統(tǒng)組成。如圖所示燒結(jié)機的大小按其有效抽風(fēng)面積（有效長度X臺車寬度）m2表示。煤氣除塵系統(tǒng)氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼煉鋼過程的基本任務(wù)：

1、脫碳；

2、脫磷，脫硫；

3、脫氧；

4、去氣、去夾雜；

5、升溫。完成上述任務(wù)所采取的方法:1、氧化；

2、造渣；

3、加熱；

4、加鐵合金。轉(zhuǎn)爐煉鋼所用原材料：

1、金屬料：鐵水（70～100％）、廢鋼、鐵塊 （10～30％）鐵合金：硅鐵、錳鐵等；

2、造渣材料：石灰60~80kg/t，白云石，螢石；

3、氧化劑：氧氣60～70m3/t，鐵礦石，鐵皮；

4、冷卻劑：廢鋼，鐵皮，鐵礦石，燒結(jié)礦，除塵 污泥球等；

5、增碳劑：焦炭，碳化硅，低磷硫鐵塊。吹煉工藝制度：一爐鋼冶煉工藝過程：

裝入制度供氧制度造渣制度溫度制度終點控制脫氧合金化一爐鋼冶煉工藝過程：

上爐鋼、渣出完后將轉(zhuǎn)爐向加料側(cè)傾動30－45°，把廢鋼和鐵水裝入爐內(nèi)，搖正爐體開始降氧槍吹氧，同時從爐口上方加入第一批造渣材料(石灰、白云石、氧化鐵皮等)，約全部料的1/2~2/3,吹煉的前3~4分鐘為吹煉前期，此時熔池內(nèi)溫度低于1400°C，主要是Si、Mn氧化，C只是少量氧化，也叫硅錳氧化期，此期煙氣中CO含量低，故煙氣放散不回收。隨著吹煉的進行，硅錳氧化掉大部分，溫度升至1470°C以上，碳開始激烈氧化，進入吹煉中期，也叫碳氧化期。碳氧化速度很快（038％/min·t）,此時降低槍位加強熔池攪拌，加速脫碳，并降下煙罩回收煤氣；此時第一批料已全部熔化，加入剩余的第二批料，熔池溫度較低，磷被大量脫除。一爐鋼冶煉工藝過程：

隨著脫碳反應(yīng)的進行，鋼液中的碳含量減少，脫碳速度減小，進入吹煉末期，煙氣量減少，煙氣中CO含量減少，升起煙罩煙氣放散。此時造渣料已全部熔化，堿度較高，硫被大量脫除。當(dāng)碳和溫度達到出鋼要求時，提升氧槍，搖下爐體，測溫取樣化驗，成分和溫度合格后，向后搖爐出鋼，同時向鋼包內(nèi)加入鐵合金進行脫氧合金化操作。整個吹氧時間十幾分鐘。含塵污水的處理處理工藝流程：

分級濃縮脫水干燥水力漩流器立式沉淀池真空吸濾機分級：含塵污水從切線方向進入漩流器，大顆粒煙塵在旋轉(zhuǎn)中被到器壁沉降下來，小顆粒煙塵隨水流向沉淀池。濃縮：在沉淀池內(nèi)煙塵緩慢沉降到底部成為泥漿，澄清的水從頂部溢出再循環(huán)使用。為了促進沉降常加入硫酸銨、聚丙烯酰銨等助凝劑。脫水：濃縮后的泥漿含水50－70％，采用真空吸濾機脫水。干燥：脫水后的泥漿送干燥爐或自然干燥后供給用戶。車間二次除塵

新型轉(zhuǎn)爐車間除對轉(zhuǎn)爐煙氣除塵外，還要對整個車間