鋼鐵生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jì)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(guò)程，由于該過(guò)程伴有化學(xué)反應(yīng)，故又稱化學(xué)冶金。

物理冶金：通過(guò)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(guò)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(diǎn)溫度，發(fā)生氧化、還原或其它化學(xué)變化的過(guò)程。煅燒：燒結(jié)和球團(tuán)：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(guò)氧化還原反應(yīng)使礦山中金屬和雜質(zhì)分離為兩個(gè)液相，即金屬液和熔渣的過(guò)程，也叫冶煉。精練：進(jìn)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(jiǎn)介

礦石精礦分燒結(jié)礦球團(tuán)礦鐵水

Fe3O4,Fe2O3

磨礦，篩分燒結(jié)，球團(tuán)還原磁選，浮選，重選

選礦造塊高爐煉鐵礦山開(kāi)采轉(zhuǎn)爐爐外精煉加熱爐軋機(jī)電爐連鑄機(jī)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(guó)總能耗的10~11%.對(duì)全國(guó)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(guó)工業(yè)用水量的19％，廢水排放量占全國(guó)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(jià)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(kāi)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(duì)其評(píng)價(jià)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(jiàn)表2-1（課本22頁(yè)）。對(duì)鐵礦石的評(píng)價(jià)：（1）鐵礦石品位（含鐵量）。他決定著冶煉的經(jīng)濟(jì)性，是衡量鐵礦石質(zhì)量的重要指標(biāo)。礦石品位越高，脈石含量越少，冶煉時(shí)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(kāi)采了出的礦石，其含量和化學(xué)成分波動(dòng)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(lái)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(guò)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(duì)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(dá)到一定高度后，沿垂直斷面截取，由于同時(shí)截取多層礦石，從而達(dá)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(kāi)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(zhǔn)備。包括破碎、篩分、磨礦和分級(jí)。（2）宣別作業(yè)。（3）選別后的脫水。精礦脫水通常由濃縮、過(guò)濾和干燥三個(gè)過(guò)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(jì)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?jǐn)?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(zhǔn)備好的精礦粉、燃料、熔劑、返礦等按不同比例送到混合機(jī)內(nèi)混勻、加水潤(rùn)濕造球。混好的料由布料器鋪到燒結(jié)機(jī)臺(tái)階上點(diǎn)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(guò)程產(chǎn)生的廢氣經(jīng)除塵器除塵后由風(fēng)機(jī)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(jī)，它由燒結(jié)機(jī)本體、布料設(shè)備、點(diǎn)火器和抽風(fēng)除塵系統(tǒng)組成。如圖所示燒結(jié)機(jī)的大小按其有效抽風(fēng)面積（有效長(zhǎng)度X臺(tái)車寬度）m2表示。煤氣除塵系統(tǒng)氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼煉鋼過(guò)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(guò)程：

裝入制度供氧制度造渣制度溫度制度終點(diǎn)控制脫氧合金化一爐鋼冶煉工藝過(guò)程：

上爐鋼、渣出完后將轉(zhuǎn)爐向加料側(cè)傾動(dòng)30－45°，把廢鋼和鐵水裝入爐內(nèi)，搖正爐體開(kāi)始降氧槍吹氧，同時(shí)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(shí)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(jìn)行，硅錳氧化掉大部分，溫度升至1470°C以上，碳開(kāi)始激烈氧化，進(jìn)入吹煉中期，也叫碳氧化期。碳氧化速度很快（038％/min·t）,此時(shí)降低槍位加強(qiáng)熔池?cái)嚢?，加速脫碳，并降下煙罩回收煤氣；此時(shí)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(guò)程：

隨著脫碳反應(yīng)的進(jìn)行，鋼液中的碳含量減少，脫碳速度減小，進(jìn)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(shí)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(dá)到出鋼要求時(shí)，提升氧槍，搖下?tīng)t體，測(cè)溫取樣化驗(yàn)，成分和溫度合格后，向后搖爐出鋼，同時(shí)向鋼包內(nèi)加入鐵合金進(jìn)行脫氧合金化操作。整個(gè)吹氧時(shí)間十幾分鐘。含塵污水的處理處理工藝流程：

分級(jí)濃縮脫水干燥水力漩流器立式沉淀池真空吸濾機(jī)分級(jí)：含塵污水從切線方向進(jìn)入漩流器，大顆粒煙塵在旋轉(zhuǎn)中被到器壁沉降下來(lái)，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(jìn)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(jī)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(duì)轉(zhuǎn)爐煙氣除塵外，還要對(duì)整個(gè)車間