煉鋼工藝流程課件

1、煉鋼工藝流程王良海機(jī)械化工部1中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校 工程材料金屬材料陶瓷材料高分子材料復(fù)合材料 黑色金屬 有色金屬 鋼、鐵 Al, Mg, Cu,及其合金 金屬氧化物 非金屬氧化物 熱塑性工程塑料 熱固性工程塑料 樹脂基復(fù)合材料 金屬基復(fù)合材料 MgO,CaO,ZrO2,Al2O3等 SiC,Si3N4,SiO2等 聚酰胺（即尼龍）、ABS樹脂等 酚醛塑料、環(huán)氧樹脂 如玻璃纖維與玻璃鋼材料 纖維增強(qiáng)鋁合金 2中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校本節(jié)課主要內(nèi)容一 煉鋼工藝流程簡(jiǎn)介二 鋼鐵冶煉原理與及設(shè)備三 煉鋼原料3中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校一 、煉鋼工藝流程簡(jiǎn)介 煉鋼工藝流程：長(zhǎng)流程：鐵礦石原料經(jīng)過(guò)燒結(jié)球團(tuán)處理后采用高爐生產(chǎn)鐵

2、水，鐵水經(jīng)預(yù)處理后，有轉(zhuǎn)爐煉鋼，爐外精煉至合格成份鋼水，有連鑄澆鑄成不同的鑄坯，軋制成各類成品。短流程： 是將回收的廢鋼近粉碎，分選加工后，直接加入電爐（電弧爐）中，利用電爐電能做熱源來(lái)進(jìn)行冶煉，經(jīng)過(guò)精煉獲得合格成份鋼水后續(xù)工序同長(zhǎng)流程。4中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校5中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校66中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校短流程: 高爐轉(zhuǎn)爐連鑄 燒結(jié)礦 焦炭 請(qǐng)自己動(dòng)手寫出煉鋼的長(zhǎng)流程簡(jiǎn)圖廢鋼電弧爐連鑄冷扎熱軋”稱為短流程。 冷扎熱軋”稱為長(zhǎng)流程。 課堂練習(xí)7中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校1 基本反應(yīng)原理煉鐵：鐵礦石（化合態(tài)）鐵單質(zhì)（游離態(tài)）：3CO+ Fe2O3=2Fe+3CO2高溫 2 設(shè)備：高爐8中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校高爐 ：橫斷面為圓

3、形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好，工藝 簡(jiǎn)單 ，生產(chǎn)量大，勞動(dòng)生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，故這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的絕大部分。高爐生產(chǎn)時(shí)從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過(guò)程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，經(jīng)除塵后

4、，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵 ，還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣。9中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校煉鋼：生鐵 鋼1需要做到一?。航档秃剂咳摚好摿?、脫磷 脫氣體 二調(diào)：調(diào)節(jié)溫度 調(diào)節(jié)合金元素的含量2基本反應(yīng)原理：利用氧化還原反應(yīng)，在高溫下，用氧化劑（用純氧氣）把生鐵中過(guò)多的碳和其它雜質(zhì)氧化除去。3 設(shè)備：轉(zhuǎn)爐 電弧爐10中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校轉(zhuǎn)爐電弧爐11中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校12中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校電弧爐和轉(zhuǎn)爐與高爐熱量的來(lái)源有什么不同？13中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校三 、煉鋼原料 原材料是煉鋼的基礎(chǔ)，原材料的質(zhì)量對(duì)煉鋼工藝和鋼的質(zhì)量有直接影響。倘若原材料質(zhì)量不合技術(shù)要求，勢(shì)必導(dǎo)致消耗增加，產(chǎn)品質(zhì)量

5、變差，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)廢品，造成產(chǎn)品成本的增加。國(guó)內(nèi)外實(shí)踐證明，采用精料以及原料標(biāo)準(zhǔn)化，是實(shí)現(xiàn)冶煉過(guò)程自動(dòng)化的先決條件，也是改善各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和提高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。 14中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校煉鋼原料主原料 輔助原料鐵水廢鋼造渣劑 冷卻劑脫氧劑：石灰 螢石 白云石：廢鋼 鐵礦石 氧化鐵皮：錳鐵 硅鐵 鋁氧化劑（氧氣）15中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校1.主原料1)鐵水：是轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本原料（70100%）主要要求成分：Si、Mn、P、S溫度：轉(zhuǎn)爐煉鋼重要發(fā)熱元素，Si0.1%，廢鋼比1.31.5%； Si過(guò)高，渣量增加，引起噴濺；渣中（SiO2），爐齡；高爐焦比錳是弱發(fā)熱元素，鐵水中錳氧化后形成的(MnO)可促進(jìn)石

6、灰溶解，加快成渣；減少氧槍粘鋼，終點(diǎn)鋼中余錳高，能夠減少合金用量，利于提高金屬收得率；錳在降低鋼水硫含量和硫的危害方面起到有利作用。Mn/Si的比值為0.81.00時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)爐的冶煉操作控制最為有利。當(dāng)前使用較多的為低錳鐵水，一般鐵水中Mn=0.200.40。 磷是強(qiáng)發(fā)熱元素，磷會(huì)使鋼產(chǎn)生“冷脆”現(xiàn)象，通常是冶煉過(guò)程要去除的有害元素。磷在高爐中是不可去除的，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的脫磷效率在8595，鐵水中磷含量越低，轉(zhuǎn)爐工藝操作越簡(jiǎn)化，并有利于提高各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。如使用P1.50的鐵水煉鋼時(shí)，爐渣可以用作磷肥。除了含硫易切鋼(要求S=0.080.30)以外，絕大多數(shù)鋼中硫是有害元素。轉(zhuǎn)爐中硫主要來(lái)自金屬

7、料和熔劑材料等，而其中鐵水的硫是主要來(lái)源。在轉(zhuǎn)爐內(nèi)氧化性氣氛中脫硫是有限的，脫硫率只有3540。由于低硫s0.01的優(yōu)質(zhì)鋼需求量增長(zhǎng)，因此用于轉(zhuǎn)爐煉鋼的鐵水要求s0.020。這種鐵水很少，為此必須進(jìn)行預(yù)處理，降低入爐鐵水硫含量。鐵水溫度的高低是帶入轉(zhuǎn)爐物理熱多少的標(biāo)志，鐵水物理熱約占轉(zhuǎn)爐熱收入的50。因此，鐵水的溫度不能過(guò)低，否則熱量不足，影響熔池的溫升速度和元素氧化過(guò)程，也影響化渣和去除雜質(zhì)，還容易導(dǎo)致噴濺。入爐鐵水溫度應(yīng)大于1250，以利于轉(zhuǎn)爐的熱行，成渣迅速，減少噴濺。小型轉(zhuǎn)爐和化學(xué)熱量不富裕的鐵水，保證鐵水的高溫入爐極為重要;轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)入爐鐵水的溫度還要相對(duì)穩(wěn)定，如果相鄰幾爐的鐵水入爐

8、溫度有大幅的變化，就需要在爐與爐之間對(duì)廢鋼比作較大的調(diào)整，這對(duì)生產(chǎn)管理和冶煉操作都會(huì)帶來(lái)不利影響。16中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校2)廢鋼 廢鋼是電弧爐煉鋼的基本原料，用量約7090%；對(duì)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼，既是主原料之一，也是冷卻效果穩(wěn)定的冷卻劑。通常占裝入量的30以下，適當(dāng)?shù)卦黾訌U鋼比，可以降低轉(zhuǎn)爐鋼消耗和成本。17中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校2.輔助材料1）造渣劑石灰（CaO）螢石（CaF2）生白云石（CaMg(CO3)2 ）石灰是煉鋼主要造渣材料，具有脫P(yáng)、脫S能力，也是用量最多的造渣材料。其質(zhì)量好壞對(duì)冶煉工藝操作，產(chǎn)品質(zhì)量和爐襯壽命等有著重要影響。特別是轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間短，要在很短的時(shí)間內(nèi)造渣去除磷、硫，保證各種

9、鋼的質(zhì)量。 對(duì)石灰質(zhì)量的要求： (1)有效CaO含量高;(2) 硫含量低; (3) 殘余CO2少;(4) 活性度高造渣加入螢石可以加速石灰的溶解，螢石的助熔作用是在很短的時(shí)間內(nèi)能夠改善爐渣的流動(dòng)性，但過(guò)多的螢石用量，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的泡沫渣，導(dǎo)致噴濺，同時(shí)加劇爐襯的損壞，并污染環(huán)境 。焙燒后為熟白云石，其主要成分CaO與MgO。保持渣中有一定的MgO含量，以減輕初期酸性渣對(duì)爐襯的侵蝕，提高爐襯壽命，生白云石也是濺渣護(hù)爐的調(diào)渣劑。 18中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校2) 冷卻劑 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程熱量有富余，因而根據(jù)熱平衡計(jì)算加入一定數(shù)量的冷卻劑，以準(zhǔn)確地命中終點(diǎn)溫度。冷卻劑包括:廢鋼 、生鐵塊 、鐵礦石和氧化鐵皮 、石灰石等。19中衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)校3）氧化劑氧氣氧化鐵皮 氧氣是氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要氧化劑，要求含氧量達(dá)到99.5以上，并脫除水分。氧壓為612105Pa。工業(yè)用氧是通過(guò)制氧機(jī)把空氣中的氧氣分離、提純來(lái)實(shí)現(xiàn)的。氧化鐵皮要求雜質(zhì)含量少，不含油污和水分。鐵礦石鐵礦石要求含鐵高，P和水分低；2