钢铁生产工艺流程简介课件

钢铁冶金概论绪论1.1冶金基本概念1.2钢铁生产工艺流程简介1.3钢铁产品及副产品1.4钢铁工业能耗及主要污染冶金基本概念冶金:一门研究如何经济地从矿山或其它原料中提取金属或金属化合物，并用各种方法加工制成具有一定性能的金属材料的科学。冶金学：提取冶金：研究如何从矿石中提取金属或金属氧化物的过程，由于该过程伴有化学反应，故又称化学冶金。

物理冶金：通过成型加工制备有一定性能的金属或合金材料。又分钢铁冶金(也叫黑色冶金)和有色冶金。主要冶金过程干燥：除去水份，干燥温度400~600°C。焙烧：将矿山置于适当的气氛下，加热至低于它的熔点温度，发生氧化、还原或其它化学变化的过程。煅烧：烧结和球团：将粉矿经加热焙烧，固结成多孔块状或球状的物料。熔炼：在高温下通过氧化还原反应使矿山中金属和杂质分离为两个液相，即金属液和熔渣的过程，也叫冶炼。精练：进一步处理所得到含有少量杂质的粗金属，以提高其纯度。钢铁生产工艺流程简介

矿石精矿分烧结矿球团矿铁水

Fe3O4,Fe2O3

磨矿，筛分烧结，球团还原磁选，浮选，重选

选矿造块高炉炼铁矿山开采转炉炉外精炼加热炉轧机电炉连铸机钢水

钢水连铸坯燃煤气重油煤钢材

铁水废钢

钢铁产品及副产品产品：生铁，炼钢生铁占90％；铸造生铁占10％；钢副产品：炉渣：高炉渣：300～600Kg/t铁，可用于制造水泥添加料， 隔热材料等；炼钢（转炉）渣：120~150Kg/t钢，可用于烧结，炼铁，制 造水泥，制砖，铺路等。煤气：成分及性能表：成分，％发热值产量利用率

COH2CO2N2CH4KJ/m3m3/t产品％高炉煤气26～301～3.010~1456~580.2~0.63300~42002000~300080转炉煤气50~700.5~2.014~1510~20－7500~1100015070钢铁工业能耗及主要污染能耗:占全国总能耗的10~11%.对全国能 源供应平衡有着举足轻重的影响。能源结构：煤70.5%,电力21.6%,重油6.7%, 天然气1.1%。主要污染：

废水污染：钢铁工业用水量占全国工业用水量的19％，废水排放量占全国工业废水排放量的11.3%，废水中含多种污染物：挥发酚，氰化物，石油类，悬浮物，耗氧，六价铬，砷，铅。第二章高炉冶炼用原料2.1铁矿石2.2铁矿石的开采2.3铁矿石的富选2.4铁矿石造块***2.5燃料及熔剂2.1.2铁矿石分类及对其评价目前铁矿石主要有磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石和菱铁矿石等。各种矿石的组成见表2-1（课本22页）。对铁矿石的评价：（1）铁矿石品位（含铁量）。他决定着冶炼的经济性，是衡量铁矿石质量的重要指标。矿石品位越高，脉石含量越少，冶炼时所需熔剂量和形成渣两就少，因而能耗相应降低，产量增加。（2）脉石成分。

从矿山开采了出的矿石，其含量和化学成分波动很大，粒度大小相差悬殊，有的大至几百毫米，有的则成粉末。从物理和化学性质来看，大部分矿石都不能满足高炉冶炼的要求，入炉前须经过一系列的加工处理，其处理工艺流程如图2－1。矿石破碎与筛分的目的：按高炉冶炼要求提供适宜粒度以及满足贫矿选分处理对粒度的需要。矿石混匀的目的：稳定入炉矿石的化学成分。矿石混匀的方法：平铺直取，即将不同成分的矿石一层一层地铺在地上，达到一定高度后，沿垂直断面截取，由于同时截取多层矿石，从而达到混匀的目的。

矿石处理工艺流程图2－1富矿混匀

焙烧天然块矿高炉磨矿筛分选矿造块人造富矿矿石破碎筛分贫矿→→→→→→→→→←→→→2.3铁矿石的富选从矿山开采出的铁矿石，不仅含有铁矿物，而且含有其它矿物、脉石及又害物质。选矿的目的就是将铁矿石中的含铁矿物与脉石等分离，提高铁矿石品位，降低有害杂质含量，并尽可能的综合回收其有用矿物。2.3.1选矿工艺（1）选别前准备。包括破碎、筛分、磨矿和分级。（2）宣别作业。（3）选别后的脱水。精矿脱水通常由浓缩、过滤和干燥三个过程组成。选矿工艺流程原矿整理上式得出精矿产率（γ）的计算式：

γ=（α-θ）/（β-θ）×100﹪式中α——原矿品位，﹪β——精矿品位，﹪θ——尾矿品位，﹪（3）金属回收率。是指精矿中金属的重量与原矿中该金属重量之比，用百分数表示。金属回收率ε为：ε=γ×β/α×100﹪（4）选矿比。原矿重量与精矿重量的比值，即选一吨精矿所需处理原矿的吨数。烧结法烧结生产：

生产程序：将准备好的精矿粉、燃料、熔剂、返矿等按不同比例送到混合机内混匀、加水润湿造球。混好的料由布料器铺到烧结机台阶上点火烧结。烧好的烧结矿经冷却、破碎和筛分，成品烧结矿送往高炉，筛下物作为返矿或做垫底料。烧结过程产生的废气经除尘器除尘后由风机抽入烟囱排入大气。烧结废气中除N2外以CO2为主，也有少量的CO及自由氧。

烧结设备：主要为带式烧结机，它由烧结机本体、布料设备、点火器和抽风除尘系统组成。如图所示烧结机的大小按其有效抽风面积（有效长度X台车宽度）m2表示。煤气除尘系统氧气转炉炼钢炼钢过程的基本任务：

1、脱碳；

2、脱磷，脱硫；

3、脱氧；

4、去气、去夹杂；

5、升温。完成上述任务所采取的方法:1、氧化；

2、造渣；

3、加热；

4、加铁合金。转炉炼钢所用原材料：

1、金属料：铁水（70～100％）、废钢、铁块 （10～30％）铁合金：硅铁、锰铁等；

2、造渣材料：石灰60~80kg/t，白云石，萤石；

3、氧化剂：氧气60～70m3/t，铁矿石，铁皮；

4、冷却剂：废钢，铁皮，铁矿石，烧结矿，除尘 污泥球等；

5、增碳剂：焦炭，碳化硅，低磷硫铁块。吹炼工艺制度：一炉钢冶炼工艺过程：

装入制度供氧制度造渣制度温度制度终点控制脱氧合金化一炉钢冶炼工艺过程：

上炉钢、渣出完后将转炉向加料侧倾动30－45°，把废钢和铁水装入炉内，摇正炉体开始降氧枪吹氧，同时从炉口上方加入第一批造渣材料(石灰、白云石、氧化铁皮等)，约全部料的1/2~2/3,吹炼的前3~4分钟为吹炼前期，此时熔池内温度低于1400°C，主要是Si、Mn氧化，C只是少量氧化，也叫硅锰氧化期，此期烟气中CO含量低，故烟气放散不回收。随着吹炼的进行，硅锰氧化掉大部分，温度升至1470°C以上，碳开始激烈氧化，进入吹炼中期，也叫碳氧化期。碳氧化速度很快（038％/min·t）,此时降低枪位加强熔池搅拌，加速脱碳，并降下烟罩回收煤气；此时第一批料已全部熔化，加入剩余的第二批料，熔池温度较低，磷被大量脱除。一炉钢冶炼工艺过程：

随着脱碳反应的进行，钢液中的碳含量减少，脱碳速度减小，进入吹炼末期，烟气量减少，烟气中CO含量减少，升起烟罩烟气放散。此时造渣料已全部熔化，碱度较高，硫被大量脱除。当碳和温度达到出钢要求时，提升氧枪，摇下炉体，测温取样化验，成分和温度合格后，向后摇炉出钢，同时向钢包内加入铁合金进行脱氧合金化操作。整个吹氧时间十几分钟。含尘污水的处理处理工艺流程：

分级浓缩脱水干燥水力漩流器立式沉淀池真空吸滤机分级：含尘污水从切线方向进入漩流器，大颗粒烟尘在旋转中被到器壁沉降下来，小颗粒烟尘随水流向沉淀池。浓缩：在沉淀池内烟尘缓慢沉降到底部成为泥浆，澄清的水从顶部溢出再循环使用。为了促进沉降常加入硫酸铵、聚丙烯酰铵等助凝剂。脱水：浓缩后的泥浆含水50－70％，采用真空吸滤机脱水。干燥：脱水后的泥浆送干燥炉或自然干燥后供给用户。车间二次除尘

新型转炉车间除对转炉烟气除尘外，还要对整个车间