钢化学工艺生产

1、钢的化学工艺生产钢的历史发展炼钢方法（1）最早出现的炼钢方法是1740年出现的坩埚法，它是将生铁和废铁装入由石墨和粘土制成的坩埚内，用火焰加热熔化炉料，之后将熔化的炉料浇成钢锭。此法几乎无杂质元素的氧化反应。 炼钢方法（2）1856年英国人亨利贝塞麦发明了酸性空气底吹转炉炼钢法，也称为贝塞麦法，第一次解决了用铁水直接冶炼钢水的难题，从而使炼钢的质量得到提高，但此法要求铁水的硅含量大于0.8%，而且不能脱硫。目前已淘汰。 炼钢方法（3）1865年德国人马丁利用蓄热室原理发明了以铁水、废钢为原料的酸性平炉炼钢法，即马丁炉法。1880年出现了第一座碱性平炉。由于其成本低、炉容大，钢水质量优于转炉，同

2、时原料的适应性强，平炉炼钢法一时成为主要的炼钢法。 炼钢方法（4）1878年英国人托马斯发明了碱性炉衬的底吹转炉炼钢法，即托马斯法。他是在吹炼过程中加石灰造碱性渣，从而解决了高磷铁水的脱磷问题。当时，对西欧的一些国家特别适用，因为西欧的矿石普遍磷含量高。但托马斯法的缺点是炉子寿命底，钢水中氮的含量高。炼钢方法（5）1899年出现了完全依靠废钢为原料的电弧炉炼钢法(EAF)，解决了充分利用废钢炼钢的问题，此炼钢法自问世以来，一直在不断发展，是当前主要的炼钢法之一，由电炉冶炼的钢目前占世界总的钢的产量的30-40%。炼钢方法（6）瑞典人罗伯特杜勒首先进行了氧气顶吹转炉炼钢的试验，并获得了成功。19

3、52年奥地利的林茨城(Linz)和多纳维兹城(Donawitz)先后建成了30吨的氧气顶吹转炉车间并投入生产，所以此法也称为LD法。美国称为BOF法（Basic Oxygen Furnace）或BOP法 炼钢方法（7）1965年加拿大液化气公司研制成双层管氧气喷嘴，1967年西德马克西米利安钢铁公司引进此技术并成功开发了底吹氧转炉炼钢法，即OBM法(Oxygen Bottom Maxhuette) 。1971年美国钢铁公司引进OBM法，1972年建设了3座200吨底吹转炉，命名为Q-BOP (Quiet BOP) 。炼钢方法（8）在顶吹氧气转炉炼钢发展的同时，1978-1979年成功开发了转炉

4、顶底复合吹炼工艺，即从转炉上方供给氧气（顶吹氧），从转炉底部供给惰性气体或氧气，它不仅提高钢的质量，而且降低了炼钢消耗和吨钢成本，更适合供给连铸优质钢水，如图3所示。图3 转炉顶底复合吹炼法炼钢方法（9）我国首先在1972-1973年在沈阳第一炼钢厂成功开发了全氧侧吹转炉炼钢工艺。并在唐钢等企业推广应用，世界钢铁排名公司名称所在国2011年（百万吨）2010年（百万吨）排名产量排名产量安赛乐米塔尔卢森堡191.9190.6河北钢铁中国271.1252.9鞍钢中国346.2440.3宝钢中国443.3344.5武钢中国537.7536.5浦项韩国637.3635.4新日铁日本733.3734.5

5、沙钢中国831.9930.1首钢中国930.01025.8JFE日本1029.9831.1国内钢铁集团排名 1上海宝钢集团公司 上海市 钢铁 股份 617565282 首钢总公司(集团) 北京市 钢铁 国有 619000003 鞍山钢铁集团公司 辽宁省 钢铁 国有 501421074 武汉钢铁(集团)公司 湖北省 钢铁 国有 401260805 江苏沙钢集团有限公司 江苏省 钢铁 有限 310745626 莱芜钢铁集团 山东省 钢铁 有限 301027737 太原钢铁(集团)有限公司 山西省 钢铁 国有 290169208济南钢铁集团总公司 山东省 钢铁 国有 273963509 马鞍山钢铁股

6、份有限公司 安徽省 钢铁 股份 2683857410邯郸钢铁集团有限责任公司 河北省 钢铁 国有 26169112我国钢铁行业的现状近年来，中国钢产量迅速增长：1996年中国钢产量达到1亿吨；过了7年，2003年达到2亿吨；过了2年，2005年超过3亿吨；过了1年，到今年年底，可能增长到4亿吨。中国钢消费的变化：中国钢消费由两部分组成，一是靠国内生产满足，二是靠进口满足。长期以来，中国是钢净进口国，1996年钢产量1亿吨时，还需净进口1014万吨，才能满足国内消费需求；2003年钢产量2.2亿吨时，净进口3660万吨，才满足了国内钢材消费需求；但是2005年钢产量达到3.56亿吨时，与国内消费

7、基本相当；而今年钢产量超过需求，成为钢净出口国。中国钢的净出口，又一次引起世界关注。钢和铁的区别根据含碳量：铁钢钢的种类 1、按品质分类 (1) 普通钢 (2) 优质钢 (3) 高级优质钢 2.、按化学成份分类 (1) 碳素钢：a.低碳钢；b.中碳钢；c.高碳钢 (2) 合金钢：a.低合金钢；b.中合金钢；c.高合金钢 3、按成形方法分类 (2) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢 4、按用途分类 (1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 (2) 结构钢 a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢

8、；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢；b.弹簧钢； c.轴承钢 (3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 (4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 (5) 专业用钢如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 炼钢的原料 金属料：铁水、废钢、生铁块、铁合金等。 辅助材料： 造渣料：石灰、活性炭石灰、萤石、白云石、合成造渣材料。 冷却剂：废钢、富铁矿、氧化铁皮、石灰石。 燃料：焦炭、石墨籽、煤块、重油 氧化剂：氧气 还原剂和增碳剂：石墨

9、电极、木炭、焦炭、电石、硅铁、硅钙炼钢的工艺方法 转炉炼钢，是一种以铁水，废钢，铁合金为主要原料，而且不加外能源，靠铁水自身的物理热和内部化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。炼钢法使用的氧化剂是氧气.即空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量 （含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。工艺流程主厂房组成：一般由炉子跨、脱硫跨、装料跨、浇注跨组成。主厂房组成：一般由炉子跨、脱硫跨、装料跨、浇注跨组成。炉子跨：主要安装炉子主体设备。一般设三座转炉。炉子跨：主要安装炉子主体设备。一般设三座转炉。装料跨：配置向转炉供装料跨：配置向转炉供应

10、铁水和废钢的设备。应铁水和废钢的设备。炉子跨位于装料跨和炉子跨位于装料跨和浇注跨之间，在炉子浇注跨之间，在炉子的上方平台上布置有的上方平台上布置有氧枪和付枪设备，下氧枪和付枪设备，下面有盛钢桶和渣罐车。面有盛钢桶和渣罐车。脱脱硫硫跨跨氧氧枪枪付付枪枪 铁铁 水水 混铁车混铁车铁水脱硫铁水脱硫废废 钢钢冷冷 铁铁装装 料料生石灰生石灰萤萤 石石铁矿石铁矿石吹炼吹炼测温测温取样取样硅硅 铁铁锰锰 铁铁铝铝 块块钢钢 渣渣渣处理渣处理出出钢钢排排渣渣钢水钢水真空处理真空处理模模 注注连连 铸铸铁水预脱硫设备示意图铁水预脱硫设备示意图2个个80m3260t2.2m314 喷枪喷枪12 输送软管输送软管13 助