鋼鐵生產(chǎn)流程演示文稿

鋼鐵生產(chǎn)流程演示文稿第一頁，共六十八頁。鋼鐵生產(chǎn)流程第二頁，共六十八頁。講述內(nèi)容：

一.鋼鐵生產(chǎn)工藝流程綜述

二.煉鐵生產(chǎn)工藝流程

三.煉鋼、連鑄及爐外精煉工藝流程

四.鋼鐵生產(chǎn)新技術新工藝第三頁，共六十八頁。一.鋼鐵生產(chǎn)工藝流程綜述

現(xiàn)代化鋼鐵廠組成及產(chǎn)品生產(chǎn)：線、棒材型材(管、型、絲）采礦燒結煉鐵煉鋼連鑄軋鋼板材球團中厚板焦化熱軋薄板其它原輔料冷軋薄板彩涂板熱鍍鋅板汽車家電板電工用板………….。

第四頁，共六十八頁。典型鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程圖第五頁，共六十八頁。典型板材產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程－－－首鋼遷鋼第六頁，共六十八頁。首鋼遷鋼全面建設完生產(chǎn)工藝流程第七頁，共六十八頁。首鋼本部鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程圖第八頁，共六十八頁。燒結生產(chǎn)工藝流程第九頁，共六十八頁。二.煉鐵生產(chǎn)工藝流程第十頁，共六十八頁。煉鐵工藝原理和過程概述從爐頂裝入燒結礦、燃料（焦炭）、溶劑（石灰石等）；從爐腹部位風口處向爐內(nèi)吹送熱風（900～1200℃）；燃料中的碳和熱風中的氧發(fā)生燃燒反映（C＋1/2O2CO+Q)產(chǎn)生大量熱和炙熱的還原性煤氣。炙熱的煤氣以高速上升；爐料從上部不斷下降。它們受到煤氣的加熱和還原，在高溫下煤氣中的CO、H2及部分固定碳奪取了鐵礦中的氧，從而得到海綿鐵，海綿鐵溶化滲碳而生成生鐵。保證爐料均勻穩(wěn)定的下降，控制煤氣流均勻合理分布是高質(zhì)量完成冶煉過程的關鍵！鐵水鐵口鐵水罐鋼廠（鑄鐵機）；爐渣渣口渣罐（水渣池）；煤氣從爐頂導出，經(jīng)煤氣凈化系統(tǒng)處理后作為燃料，其中40％用來加熱熱風爐。第十一頁，共六十八頁。高爐工藝設備的組成高爐工藝設備主要由7大部分組成：1.高爐本體爐基、爐殼、爐襯、冷卻設備、爐體框架和支柱。高爐爐型：高爐內(nèi)部工作空間形狀高爐爐體分為5段：爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸。高爐一代壽命——爐齡（10～15年，現(xiàn)要求20年以上）第十二頁，共六十八頁。2.高爐上料系統(tǒng)上料系統(tǒng)——爐料料倉篩分稱量料罐皮帶機（斜橋料車）第十三頁，共六十八頁。3.裝料系統(tǒng)裝料系統(tǒng):受料斗布料裝置探尺均壓、放散閥鐘式爐頂無料鐘爐頂?shù)谑捻摚擦隧摗?.送風系統(tǒng)

高爐鼓風機、熱風爐、熱風總管、熱風支管、風口設備國內(nèi)熱風爐有三種形式：內(nèi)燃式、外燃式、頂燃式a-適用于中小高爐風溫1000～1050℃b－大中型高爐風溫1050～1200℃適用于1000～3000m3高爐風溫：最高1300℃適用于大型高爐風溫：最高1200℃第十五頁，共六十八頁。熱風總管、環(huán)管、支管、吹管、風口設備第十六頁，共六十八頁。5.煤氣除塵系統(tǒng)煤氣上升管、下降管、重力除塵器、洗滌塔、文氏管、脫水器第十七頁，共六十八頁。6.渣鐵處理系統(tǒng)出鐵場、渣鐵溝、泥炮、開口機、爐前天車、水渣池、渣鐵罐車第十八頁，共六十八頁。第十九頁，共六十八頁。7.噴吹系統(tǒng)煤粉制備、儲煤罐、噴吹罐、混合器、噴槍第二十頁，共六十八頁。高爐生產(chǎn)技術經(jīng)濟指標

第二十一頁，共六十八頁。第二十二頁，共六十八頁。第二十三頁，共六十八頁。三、煉鋼生產(chǎn)工藝流程轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝；鐵水預處理工藝；鋼水爐外精煉處理工藝。第二十四頁，共六十八頁。鋼與生鐵的區(qū)別：首先是碳的含量，理論上一般把碳含量小于2.11%稱之鋼，它的熔點在1450-1500℃，而生鐵的熔點在1100-1200℃。在鋼中碳元素和鐵元素形成Fe3C固熔體，隨著碳含量的增加，其強度、硬度增加，而塑性和沖擊韌性降低。

第二十五頁，共六十八頁。煉鋼的基本任務是脫碳、脫磷、脫硫、脫氧，去除有害氣體和非金屬夾雜物，提高溫度和調(diào)整成分。歸納為：“四脫”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去氣和去夾雜），“二調(diào)整”（成分和溫度）。采用的主要技術手段為：供氧，造渣，升溫，加脫氧劑和合金化操作。煉鋼的基本任務第二十六頁，共六十八頁。氧氣轉(zhuǎn)爐的種類：

氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐氧氣底吹轉(zhuǎn)爐氧氣側吹轉(zhuǎn)爐氧氣頂?shù)讖秃限D(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐煉鋼特點生產(chǎn)率高（冶煉時間在20分鐘以內(nèi)）；質(zhì)量好（*氣體含量少：（因為CO的反應攪拌，將N、H除去）可以生產(chǎn)超純凈鋼；有害成份（S、P、N、H、O）〈80PPm；冶煉成本低，耐火材料用量比平爐電爐用量低；原材料適應性強，高P、低P都可以；設備少，平爐的2/3，比電爐多。第二十七頁，共六十八頁。鐵水預處理與

鋼水爐外精煉處理工藝第二十八頁，共六十八頁。連鑄工藝與設備

1現(xiàn)代煉鋼技術的發(fā)展（連鑄技術的作用）（1）

1947年－1974年：技術特點：轉(zhuǎn)爐、高爐的大型化；以模鑄－初軋為核心，生產(chǎn)外延擴大。（2）

1974年－1989年：技術特點：全連鑄工藝，以連鑄機為核心。（3）

1989年－現(xiàn)在：技術特點：連鑄－連軋工藝，以薄板坯，連鑄－連軋為代表，鋼廠向緊湊化發(fā)展。第二十九頁，共六十八頁。連續(xù)鑄鋼的技術特點

·

高效凝固 ·

優(yōu)化成型 ·

化學冶金 ·

物理冶金 ·

節(jié)能第三十頁，共六十八頁。凝固理論第三十一頁，共六十八頁。第三十二頁，共六十八頁。連續(xù)鑄鋼的工藝特點（1）提高綜合成材率：模鑄從鋼水到成坯的收 得率大約84～88％，連鑄為95～96％；（2）降低能耗：連鑄節(jié)能主要是省去了開坯工 序，以及提高成材率。生產(chǎn)一噸鋼坯比模鑄可以節(jié)能627～1046kJ，相當于21.4～35.7kg標準煤。加上綜合成材率的提高， 可以節(jié)能約130kg標準煤；（3）連鑄產(chǎn)品的均一性好，質(zhì)量好；（4）易于實現(xiàn)機械化和自動化。第三十三頁，共六十八頁。第三十四頁，共六十八頁。連鑄機的種類連鑄機的機型及其特點2.1.1連鑄機的機型（1）按外形分類；第三十五頁，共六十八頁。（2）按鑄坯斷面分類：機型最大斷面mm×mm最小斷面mm×mm經(jīng)常澆注斷面mm×mm板坯300×2640310×2500130×250180×700～300×200大方坯600×600200×200250×250～450×450240×280～400×560小方坯160×16055×5590×90～150×150圓坯φ450φ100φ200～φ300異性坯工字型460×460×120中空坯φ450/6100橢圓型120×140

第三十六頁，共六十八頁。（3）按鋼液壓頭分類表2－2各種機型按鋼水靜壓頭分類特征機型H/D結晶器型式鑄機型式高頭>50直型立式或立彎式標準頭40~50直型或弧型帶直線段的弧型或弧型低頭20~40弧型弧型或橢圓型超低頭<20弧型橢圓型第三十七頁，共六十八頁。2.1.2機型的特點：（1）立式連鑄機：結晶器、二冷段、拉坯和剪切沿垂直方向排列 －無彎曲變形、裂紋少 －占地面積少 －夾雜物容易上浮 －二冷均勻、簡單 ·不能延長冶金長度、生產(chǎn)率低 ·鋼液靜壓大，容易產(chǎn)生鼓肚第三十八頁，共六十八頁。（2）立彎式連鑄機 結晶器下有垂直段，鋼水完全凝固或接近完全 凝固時定點彎曲進入圓弧段。 －機身高度比立式低，鋼水靜壓?。?－有垂直段，夾雜物容易上浮且分布均勻； －水平出坯，可以適當加長機身，提高拉速； －二次冷卻結構較簡單 ·同弧形連鑄機相比，占地面積相當，廠房 高度高，投資較大； ·鑄坯在一點彎曲，一點矯直，容易形成裂 紋； ·要求全凝固矯直，限制了生產(chǎn)率。第三十九頁，共六十八頁。（3）多點彎曲立彎式連鑄機 －有垂直段，夾雜物容易上浮，具有立 彎 式連鑄機的優(yōu)點； －多點彎曲。減小應力集中，裂紋少； －可在未完全凝固進入弧形段，故可以 提 高生產(chǎn)率，增大拉速。 例如寶鋼板坯連鑄機： 直線段：2.55m

彎曲半徑：48.5/22.5/16.5/12/9.555m

矯直半徑：9.555/11.5/16/31m

連鑄機長度：39.39m第四十頁，共六十八頁。（4）弧形連鑄機 分為弧形結晶器和直結晶器兩種 －機身高度為立式連鑄機的1/2～1/3,占地面積和立彎式相同，基建費用低； －鋼液靜壓小，鑄坯質(zhì)量好（鼓肚、裂紋少）； －加長機身容易，可高速澆鑄，生產(chǎn)率高； ·機器設備占地面積較立式大； ·內(nèi)弧夾雜物容易集聚； ·弧形結晶器加工較復雜； ·直結晶器在出口處為弧形和直線切點，容易漏鋼。 第四十一頁，共六十八頁。（5）橢圓型連鑄機（超低頭連鑄機） －機身高度低，廠房高度降低； －多次變形，每次變形量不大，鑄坯質(zhì)量好； －鋼液靜壓小，坯殼鼓肚量小，質(zhì)量好。 ·結晶器內(nèi)夾雜物不能上浮分離，且內(nèi)弧集聚； ·多半徑，連鑄機的對弧、安裝、調(diào)整困 難，設備較復雜。第四十二頁，共六十八頁。2.1.3連鑄機機型選擇的原則 －滿足鋼種和斷面規(guī)格的要求； －滿足鑄坯的質(zhì)量要求； －節(jié)約建設投資。第四十三頁，共六十八頁。連鑄工藝及設備

2.2.1連鑄機的主要設備

第四十四頁，共六十八頁。（1）鋼包及支撐裝置 鋼包： －鋼液的載體 －耐腐蝕、保溫性好 －鋼液容易控制，控制可靠。 鋼包回轉(zhuǎn)臺第四十五頁，共六十八頁。第四十六頁，共六十八頁。第四十七頁，共六十八頁。（2）中間包及其支撐裝置 －中間包 －儲存鋼液（換鋼包） －分配鋼液（分流） －保溫，均勻成分 －保護作用，減少對坯殼的沖擊 －中間包冶金 擋墻、吹氣、過濾及加熱 －中間包小車第四十八頁，共六十八頁。第四十九頁，共六十八頁。（3）結晶器及其振動裝置 －結晶器： 在連鑄生產(chǎn)中，高拉速條件下保證 有均勻的坯殼厚度而不致拉漏。 －良好的導熱性－鋼液和內(nèi)壁不粘結 －有一定剛度 －結構簡單，重量輕 類型有：整體型、管式、組合式結晶器第五十頁，共六十八頁。薄板坯連鑄結晶器第五十一頁，共六十八頁。－振動裝置 ·作用： －防止初生坯殼金額結晶器壁粘結 －避免拉漏坯殼 －改善表面質(zhì)量 ·振動方式： －同步振動 －負滑脫振動 －正弦振動第五十二頁，共六十八頁。（4）二次冷卻區(qū) ·作用： －繼續(xù)冷卻 －支撐導向 ·要求： －冷卻效率高，傳熱快 －均勻冷卻，表面溫度均勻 －支撐導向部件有足夠的強度和剛度 －各段對中準確 －快速更換 第五十三頁，共六十八頁。（5）鑄坯導向和拉坯矯直機 ·作用： －拉坯 －矯直 －送引錠桿，調(diào)節(jié)拉速 ·引錠桿作用： －開澆時的凝固底板 －傳遞拉坯力 ·引錠桿形式： －撓性 －剛性第五十四頁，共六十八頁。（6）切割裝置 ·作用：定尺、切割。 ·方式：火焰、機械 ·火焰切割 －設備輕，不受斷面限制，切口齊，有金屬損耗； ·機械切割： －切割速度快 －無金屬損耗 －操作安全可靠 －設備投資大，重量較大。第五十五頁，共六十八頁。連鑄機的生產(chǎn)能力1）連鑄機的作業(yè)率 指一年的生產(chǎn)時間（含準備時間）占 一年的日歷時間的百分數(shù)。

y=（C+P）/D×100％

其中：y：作業(yè)率

C：年澆鑄時間

P：年準備時間

D：年日歷時間第五十六頁，共六十八頁。（2）澆鑄周期 連鑄機的澆鑄時間及必要的準備時間

T=t1+n×t2

其中：T－澆鑄周期

t1－準備時間

t2－單爐澆鑄時間

n－平均連澆爐數(shù)第五十七頁，共六十八頁。（3）連鑄機的小時產(chǎn)量

P＝B×D×Vg×r×60×N

其中：

P：連鑄機的小時產(chǎn)量

B×D：鑄坯斷面面積

Vg：拉速

r：鑄坯比重

N：連鑄機的流數(shù)第五十八頁，共六十八頁。（4）連鑄機的日產(chǎn)量

A＝（1440/T）×n×G×η

其中：

A：連鑄機的日產(chǎn)量

T：連鑄機的澆鑄周期

n：連澆爐數(shù)

G：轉(zhuǎn)爐平均出鋼量

η：金屬收得率第五十九頁，共六十八頁。（5）連鑄機的年產(chǎn)量

P＝A×365×Y

其中：

P：連鑄機年產(chǎn)量

A：連鑄機的日產(chǎn)量

Y：連鑄機的作業(yè)率第六十頁，共六十八頁。2）連鑄機的拉速 是指出結晶器的鑄坯在拉坯力的作用 下，單位時間內(nèi)移動的距離。－影響因素：（1）鋼種（2）鑄坯斷面大?。?）結晶器出口坯殼厚度（4）澆鑄溫度（5）鑄坯質(zhì)量（6）冶金長度、保護渣、結晶器振動等。第六十一頁，共六十八頁。3）連鑄機的冶金長度 根據(jù)最大拉速計算出來的液芯長度第六十二頁，共六十八頁。連鑄新技術1）提高連鑄坯清潔度的技術 ·保護澆鑄技術 ·中間包冶金技術 ·防止下渣技術 ·結晶器鋼液流動控制技術（2）提高連鑄坯質(zhì)量的技術 ·防止鑄坯表面缺陷技