鋼的化學(xué)工藝生產(chǎn)

1、鋼的化學(xué)工藝生產(chǎn)鋼的歷史發(fā)展煉鋼方法（1）最早出現(xiàn)的煉鋼方法是1740年出現(xiàn)的坩堝法，它是將生鐵和廢鐵裝入由石墨和粘土制成的坩堝內(nèi)，用火焰加熱熔化爐料，之后將熔化的爐料澆成鋼錠。此法幾乎無雜質(zhì)元素的氧化反應(yīng)。 煉鋼方法（2）1856年英國人亨利貝塞麥發(fā)明了酸性空氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法，也稱為貝塞麥法，第一次解決了用鐵水直接冶煉鋼水的難題，從而使煉鋼的質(zhì)量得到提高，但此法要求鐵水的硅含量大于0.8%，而且不能脫硫。目前已淘汰。 煉鋼方法（3）1865年德國人馬丁利用蓄熱室原理發(fā)明了以鐵水、廢鋼為原料的酸性平爐煉鋼法，即馬丁爐法。1880年出現(xiàn)了第一座堿性平爐。由于其成本低、爐容大，鋼水質(zhì)量優(yōu)于轉(zhuǎn)爐，同

2、時(shí)原料的適應(yīng)性強(qiáng)，平爐煉鋼法一時(shí)成為主要的煉鋼法。 煉鋼方法（4）1878年英國人托馬斯發(fā)明了堿性爐襯的底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法，即托馬斯法。他是在吹煉過程中加石灰造堿性渣，從而解決了高磷鐵水的脫磷問題。當(dāng)時(shí)，對西歐的一些國家特別適用，因?yàn)槲鳉W的礦石普遍磷含量高。但托馬斯法的缺點(diǎn)是爐子壽命底，鋼水中氮的含量高。煉鋼方法（5）1899年出現(xiàn)了完全依靠廢鋼為原料的電弧爐煉鋼法(EAF)，解決了充分利用廢鋼煉鋼的問題，此煉鋼法自問世以來，一直在不斷發(fā)展，是當(dāng)前主要的煉鋼法之一，由電爐冶煉的鋼目前占世界總的鋼的產(chǎn)量的30-40%。煉鋼方法（6）瑞典人羅伯特杜勒首先進(jìn)行了氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的試驗(yàn)，并獲得了成功。19

3、52年奧地利的林茨城(Linz)和多納維茲城(Donawitz)先后建成了30噸的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐車間并投入生產(chǎn)，所以此法也稱為LD法。美國稱為BOF法（Basic Oxygen Furnace）或BOP法 煉鋼方法（7）1965年加拿大液化氣公司研制成雙層管氧氣噴嘴，1967年西德馬克西米利安鋼鐵公司引進(jìn)此技術(shù)并成功開發(fā)了底吹氧轉(zhuǎn)爐煉鋼法，即OBM法(Oxygen Bottom Maxhuette) 。1971年美國鋼鐵公司引進(jìn)OBM法，1972年建設(shè)了3座200噸底吹轉(zhuǎn)爐，命名為Q-BOP (Quiet BOP) 。煉鋼方法（8）在頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼發(fā)展的同時(shí)，1978-1979年成功開發(fā)了轉(zhuǎn)爐

4、頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝，即從轉(zhuǎn)爐上方供給氧氣（頂吹氧），從轉(zhuǎn)爐底部供給惰性氣體或氧氣，它不僅提高鋼的質(zhì)量，而且降低了煉鋼消耗和噸鋼成本，更適合供給連鑄優(yōu)質(zhì)鋼水，如圖3所示。圖3 轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉法煉鋼方法（9）我國首先在1972-1973年在沈陽第一煉鋼廠成功開發(fā)了全氧側(cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝。并在唐鋼等企業(yè)推廣應(yīng)用，世界鋼鐵排名公司名稱所在國2011年（百萬噸）2010年（百萬噸）排名產(chǎn)量排名產(chǎn)量安賽樂米塔爾盧森堡191.9190.6河北鋼鐵中國271.1252.9鞍鋼中國346.2440.3寶鋼中國443.3344.5武鋼中國537.7536.5浦項(xiàng)韓國637.3635.4新日鐵日本733.3734.5

5、沙鋼中國831.9930.1首鋼中國930.01025.8JFE日本1029.9831.1國內(nèi)鋼鐵集團(tuán)排名 1上海寶鋼集團(tuán)公司 上海市 鋼鐵 股份 617565282 首鋼總公司(集團(tuán)) 北京市 鋼鐵 國有 619000003 鞍山鋼鐵集團(tuán)公司 遼寧省 鋼鐵 國有 501421074 武漢鋼鐵(集團(tuán))公司 湖北省 鋼鐵 國有 401260805 江蘇沙鋼集團(tuán)有限公司 江蘇省 鋼鐵 有限 310745626 萊蕪鋼鐵集團(tuán) 山東省 鋼鐵 有限 301027737 太原鋼鐵(集團(tuán))有限公司 山西省 鋼鐵 國有 290169208濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司 山東省 鋼鐵 國有 273963509 馬鞍山鋼鐵股

6、份有限公司 安徽省 鋼鐵 股份 2683857410邯鄲鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司 河北省 鋼鐵 國有 26169112我國鋼鐵行業(yè)的現(xiàn)狀近年來，中國鋼產(chǎn)量迅速增長：1996年中國鋼產(chǎn)量達(dá)到1億噸；過了7年，2003年達(dá)到2億噸；過了2年，2005年超過3億噸；過了1年，到今年年底，可能增長到4億噸。中國鋼消費(fèi)的變化：中國鋼消費(fèi)由兩部分組成，一是靠國內(nèi)生產(chǎn)滿足，二是靠進(jìn)口滿足。長期以來，中國是鋼凈進(jìn)口國，1996年鋼產(chǎn)量1億噸時(shí)，還需凈進(jìn)口1014萬噸，才能滿足國內(nèi)消費(fèi)需求；2003年鋼產(chǎn)量2.2億噸時(shí)，凈進(jìn)口3660萬噸，才滿足了國內(nèi)鋼材消費(fèi)需求；但是2005年鋼產(chǎn)量達(dá)到3.56億噸時(shí)，與國內(nèi)消費(fèi)

7、基本相當(dāng)；而今年鋼產(chǎn)量超過需求，成為鋼凈出口國。中國鋼的凈出口，又一次引起世界關(guān)注。鋼和鐵的區(qū)別根據(jù)含碳量：鐵鋼鋼的種類 1、按品質(zhì)分類 (1) 普通鋼 (2) 優(yōu)質(zhì)鋼 (3) 高級優(yōu)質(zhì)鋼 2.、按化學(xué)成份分類 (1) 碳素鋼：a.低碳鋼；b.中碳鋼；c.高碳鋼 (2) 合金鋼：a.低合金鋼；b.中合金鋼；c.高合金鋼 3、按成形方法分類 (2) 鍛鋼；(2) 鑄鋼；(3) 熱軋鋼；(4) 冷拉鋼 4、按用途分類 (1) 建筑及工程用鋼：a.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；b.低合金結(jié)構(gòu)鋼；c.鋼筋鋼。 (2) 結(jié)構(gòu)鋼 a.機(jī)械制造用鋼：(a)調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼；(b)表面硬化結(jié)構(gòu)鋼：包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼

8、；(c)易切結(jié)構(gòu)鋼；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼；b.彈簧鋼； c.軸承鋼 (3) 工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。 (4) 特殊性能鋼：a.不銹耐酸鋼；b.耐熱鋼：包括抗氧化鋼、熱強(qiáng)鋼、氣閥鋼；c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼。 (5) 專業(yè)用鋼如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機(jī)用鋼等。 煉鋼的原料 金屬料：鐵水、廢鋼、生鐵塊、鐵合金等。 輔助材料： 造渣料：石灰、活性炭石灰、螢石、白云石、合成造渣材料。 冷卻劑：廢鋼、富鐵礦、氧化鐵皮、石灰石。 燃料：焦炭、石墨籽、煤塊、重油 氧化劑：氧氣 還原劑和增碳劑：石墨

9、電極、木炭、焦炭、電石、硅鐵、硅鈣煉鋼的工藝方法 轉(zhuǎn)爐煉鋼，是一種以鐵水，廢鋼，鐵合金為主要原料，而且不加外能源，靠鐵水自身的物理熱和內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量而在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼過程。煉鋼法使用的氧化劑是氧氣.即空氣鼓入熔融的生鐵里，使雜質(zhì)硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量 （含1%的硅可使生鐵的溫度升高200攝氏度），可使?fàn)t內(nèi)達(dá)到足夠高的溫度。工藝流程主廠房組成：一般由爐子跨、脫硫跨、裝料跨、澆注跨組成。主廠房組成：一般由爐子跨、脫硫跨、裝料跨、澆注跨組成。爐子跨：主要安裝爐子主體設(shè)備。一般設(shè)三座轉(zhuǎn)爐。爐子跨：主要安裝爐子主體設(shè)備。一般設(shè)三座轉(zhuǎn)爐。裝料跨：配置向轉(zhuǎn)爐供裝料跨：配置向轉(zhuǎn)爐供應(yīng)

10、鐵水和廢鋼的設(shè)備。應(yīng)鐵水和廢鋼的設(shè)備。爐子跨位于裝料跨和爐子跨位于裝料跨和澆注跨之間，在爐子澆注跨之間，在爐子的上方平臺(tái)上布置有的上方平臺(tái)上布置有氧槍和付槍設(shè)備，下氧槍和付槍設(shè)備，下面有盛鋼桶和渣罐車。面有盛鋼桶和渣罐車。脫脫硫硫跨跨氧氧槍槍付付槍槍 鐵鐵 水水 混鐵車混鐵車鐵水脫硫鐵水脫硫廢廢 鋼鋼冷冷 鐵鐵裝裝 料料生石灰生石灰螢螢 石石鐵礦石鐵礦石吹煉吹煉測溫測溫取樣取樣硅硅 鐵鐵錳錳 鐵鐵鋁鋁 塊塊鋼鋼 渣渣渣處理渣處理出出鋼鋼排排渣渣鋼水鋼水真空處理真空處理模模 注注連連 鑄鑄鐵水預(yù)脫硫設(shè)備示意圖鐵水預(yù)脫硫設(shè)備示意圖2個(gè)個(gè)80m3260t2.2m314 噴槍噴槍12 輸送軟管輸送軟管13 助