冶金行業(yè)基礎(chǔ)資料

PAGE10冶金行業(yè)資料一、 概況 1二、 冶金工藝流程 12.1選礦工藝 12.1.1選礦方法 12.2燒結(jié)球團 22.2.1燒結(jié) 22.2.2球團 22.3豎爐簡介 22.4煉焦 22.5煉鐵（高爐） 32.6煉鋼（轉(zhuǎn)爐、電爐、精煉爐） 32.7連鑄 32.8軋鋼（鐵軌、管材、板材、線材） 42.9制氧/制氮工藝 42.10煙氣塵處理工藝 4三、 原輔材料 4四、 鋼鐵產(chǎn)品及副產(chǎn)品 44.1鋼鐵冶煉產(chǎn)品 44.2鋼鐵冶煉副產(chǎn)品 5五、 冶金三廢 55.1冶金廢氣 55.2冶金廢水 55.3冶金廢渣 5另附冶金行業(yè)規(guī)范標準以及環(huán)評資料 6冶金行業(yè)概況對金屬礦石進行采掘、精選、燒結(jié)、冶煉和把金屬軋制成材的工業(yè)部門。包括兩大類:①黑色冶金工業(yè),即生產(chǎn)鐵、錳、鉻及其合金的金屬工業(yè)；②有色金屬工業(yè)，即除生產(chǎn)鐵、錳、鉻及其合金以外的各種金屬工業(yè)。冶金工業(yè)是生產(chǎn)原材料的基礎(chǔ)工業(yè)部門，為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、基本建設(shè)和國防等部門提供材料，在國民經(jīng)濟發(fā)展中有著重要的地位和作用。2011年以來，隨著一系列宏觀經(jīng)濟政策的實施，物價漲幅趨勢，資產(chǎn)泡沫化風(fēng)險降低，經(jīng)濟增長逐漸回調(diào)?！笆濉逼陂g我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展將由“高速粗放”轉(zhuǎn)型為“減速精細”，較“十一五”期間降低一半左右。而近年來，中國冶金行業(yè)始終保持著較高的發(fā)展速度，冶金行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模急劇增長，企業(yè)間的兼并重組成為潮流，行業(yè)集中度不斷提升，公司的管理幅度迅速加大，冶金企業(yè)出現(xiàn)了集團化的發(fā)展趨勢，資源整合成為冶金企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的重要課題。專家預(yù)言，今后幾年，冶金行業(yè)將全面進入行業(yè)洗牌階段。冶金工藝流程冶金行業(yè)工藝流程圖2.1選礦工藝2.1.1選礦方法重力選礦法。根據(jù)礦物密度的不同，在選礦介質(zhì)中具有不同的沉降速度而進行選礦。磁力選礦法。磁力選礦法是利用礦物的磁性差別，在不均勻的磁場中，磁性礦物被磁選機的磁極吸引，而非磁性礦物則被磁極排斥，從而達到選別的目的。浮游選礦法。浮游選礦法是利用礦物表面不同的親水性，選擇性地將疏水性強的礦物用泡沫浮到礦漿表面，而親水性礦物則留在礦漿中，從而實現(xiàn)不同礦物彼此分離。2.2燒結(jié)球團2.2.1燒結(jié)燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)工藝中的一個重要環(huán)節(jié)，它是將鐵礦粉、粉（無煙煤）和石灰、高爐爐塵、軋鋼皮、鋼渣按一定配比混勻。經(jīng)燒結(jié)而成的有足夠強度和粒度的燒結(jié)礦可作為煉鐵的熟料。利用燒結(jié)熟料煉鐵對于提高高爐利用系數(shù)、降低焦比、提高高爐透氣性保證高爐運行均有一定意義。燒結(jié)工藝流程圖2.2.2球團把細磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后，在加水潤濕的條件下，通過造球機滾動成球，再經(jīng)過干燥焙燒，固結(jié)成為具有一定強度和冶金性能的球型含鐵原料。2.3豎爐簡介爐身直立，爐蓋上帶有豎井，并利用電弧爐排出的高溫廢氣在豎井內(nèi)預(yù)熱廢鋼的超高功率電弧爐。爐氣在爐內(nèi)向上運動。與爐料之間呈逆流換熱；多數(shù)豎爐的爐料與燃料直接接觸。按工藝用途分熔煉豎爐（常用的有高爐、煉銅、煉鋅和煉鉛用的鼓風(fēng)爐、化鐵用的沖天爐等）和焙燒豎爐（用于焙燒各種物料，如鐵礦石、鐵精礦球團、有色金屬礦石、粘土礦物、石灰石等。物料在焙燒過程中始終保持固態(tài)）兩大類。2.4煉焦高爐生產(chǎn)前的準備除了準備鐵礦石（燒結(jié)礦和球團礦）外，還需要準備好必需的燃料--焦炭。焦炭是高爐冶煉的主要燃料，焦炭在風(fēng)口前燃燒放出大量熱量并產(chǎn)生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐料，使高爐內(nèi)的各種物理化學(xué)反應(yīng)得以進行。

焦炭在高爐冶煉中的作用:1.發(fā)熱劑。焦炭在風(fēng)口前燃燒放出大量熱量并產(chǎn)生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐料，使高爐內(nèi)的各種物理化學(xué)反應(yīng)得以進行。2.還原劑。焦炭燃燒產(chǎn)生的CO及焦炭中的固定碳是鐵礦石的還原劑。3.料柱骨架。焦炭在料柱中占1/3～1/2的體積，尤其是在高爐下部高溫區(qū)只有焦炭是以固體狀態(tài)存在，它對料柱起骨架作用，高爐下部料柱的透氣性完全由焦炭來維持。4.滲碳劑。5.爐料下降提供自由空間。煉焦工藝流程圖2.5煉鐵（高爐）高爐煉鐵生產(chǎn)是冶金(鋼鐵)工業(yè)最主要的環(huán)節(jié)。高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過程。鐵礦石、焦炭和配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使爐喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內(nèi)形成交替分層結(jié)構(gòu)。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。

高爐生產(chǎn)是連續(xù)進行的。一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續(xù)生產(chǎn)幾年到十幾年。

高爐冶煉目的：將礦石中的鐵元素提取出來，生產(chǎn)出來的主要產(chǎn)品為鐵水。副產(chǎn)品有：水渣、礦渣棉和高爐煤氣等。2.6煉鋼（轉(zhuǎn)爐、電爐、精煉爐）轉(zhuǎn)爐煉鋼是把氧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），可使爐內(nèi)達到足夠高的溫度。因此轉(zhuǎn)爐煉鋼不需要另外使用燃料。煉鋼的基本任務(wù)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(shù)手段為：供氧，造渣，升溫，加脫氧劑和合金化操作。

轉(zhuǎn)爐冶煉目的：

將生鐵里的碳及其它雜質(zhì)（如：硅、錳）等氧化，產(chǎn)出比鐵的物理、化學(xué)性能與力學(xué)性能更好的鋼。煉鋼工藝流程圖2.7連鑄轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的鋼水經(jīng)過精煉爐精煉以后，需要將鋼水鑄造成不同類型、不同規(guī)格的鋼坯。連鑄工段就是將精煉后的鋼水連續(xù)鑄造成鋼坯的生產(chǎn)工序，主要設(shè)備包括回轉(zhuǎn)臺、中間包，結(jié)晶器、拉矯機等。

連鑄的目的:

將鋼水鑄造成鋼坯。連鑄工藝流程圖2.8軋鋼（鐵軌、管材、板材、線材）從煉鋼廠出來的鋼坯還僅僅是半成品，必須到軋鋼廠去進行軋制以后，才能成為合格的產(chǎn)品。熱軋后的成品分為鋼卷和錠式板兩種，經(jīng)過熱軋后的鋼材厚度一般在幾個毫米,如果用戶要求鋼板更薄的話，還要經(jīng)過冷軋。

連軋的目的：

將連鑄后的鋼坯軋制成客戶需要規(guī)格的鋼材。軋鋼工藝流程圖2.9制氧/制氮工藝空氣中含氮氣78%，氧氣21%。由于空氣是取之不盡的免費原料，因此工業(yè)制氧/制氮通常是將空氣中的氧氣和氮氣分離出來。制氧氧氣用來煉鋼；氮氣用來攪拌鋼水，氧氣和氮氣均是重要的冶金原料。制氧/制氮系統(tǒng)工藝流程圖2.10煙氣塵處理工藝煙氣塵處理目的：冶金工業(yè)是中型工業(yè)，污染比較嚴重，主要是煙氣塵污染，對我們生存環(huán)境造成嚴重破壞，必須節(jié)能降耗、節(jié)水、資源綜合利用。煙氣塵系統(tǒng)工藝流程圖原輔材料所用原輔材料種類較多,數(shù)量大,主要有:鐵礦石、球團礦、廢鋼、鐵合金、煉焦煤、動力煤、焦炭、石灰、螢石、耐火材料和保護渣等等。原材料主要包括（礦石

精礦粉

煤

焦炭

石灰石

白云石

皂土

合金等。）

輔料包括（護爐材料，脫氧劑，增碳劑，耐火材料等。）鋼鐵產(chǎn)品及副產(chǎn)品4.1鋼鐵冶煉產(chǎn)品生鐵：鐵和碳及少量Si、Mn、S、P等元素組成的合金，主要由高爐生產(chǎn)。鋼：含碳量低于2%，并含有其他元素的鐵碳合金。鐵合金：鐵與一種或幾種元素的中間合金。4.2鋼鐵冶煉副產(chǎn)品爐渣：冶煉過程中不能進入到生鐵和鋼中的氧化物、硫化物等形成的熔融體。煤氣高爐煤氣，轉(zhuǎn)爐煤氣，焦煤煤氣。冶金三廢5.1冶金廢氣廢氣是指空氣中污染物的濃度達到有害程度。污染物有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、乳酸五、有害氣體等，空氣污染對人體健康、植物生長等有很大影響，二氧化碳大量排放，會造成酸雨，破壞植物，二氧化硫?qū)θ梭w和自然環(huán)境最具殺傷力。而冶金廢氣包括硫氧化物和氮氧化物，碳氧化物，有顆粒物等。廢氣處理工藝流程圖廢氣排放標準5.2冶金廢水冶金工業(yè)品種繁多，生產(chǎn)流程各成系列，排放出大量廢水，是污染環(huán)境的主要廢水之一。冶金廢水的主要特點是水量大、種類多、水質(zhì)復(fù)雜多變。按廢水分類，主要有：冷卻水，酸洗廢水，除塵和煤氣，煙氣洗滌廢水，沖渣廢水以及由生產(chǎn)工藝中凝結(jié)、分離或溢出的廢水等。鋼鐵工業(yè)是用水大戶，用水量占全國工業(yè)用水的19%,廢水排放量占全國工業(yè)廢水排放量的11.3%。鋼鐵工業(yè)廢水含多種污染物，其中含有大量的揮發(fā)酚、氟化物，石油類、懸浮物、砷，鉛等。根據(jù)冶金行業(yè)的現(xiàn)狀，污水排放必須達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》二級標準，其主要成分見下表。污水排放標準（二級標準）/mg·L-1項目PHCOD氨氮CuZnPbCdAsCr6+含量（不大于）6～9150251.05.01.0鋼鐵行業(yè)廢水排放標準5.3冶金廢渣從開采、冶煉到加工都有廢渣產(chǎn)生，如廢石，尾礦、冶煉渣，粉塵，污泥等都是固體廢棄物，渣對環(huán)境污染是通過大氣，水及固態(tài)廢棄物本身三中途徑造成的。作為冶金工業(yè)的主要固體廢棄物，鋼鐵渣排放量最大，其中高爐渣為鐵產(chǎn)量的25%~50%，剛渣為剛產(chǎn)量的12~20%。另附冶金行業(yè)規(guī)范