钢铁生产流程演示文稿

钢铁生产流程演示文稿第一页，共六十八页。钢铁生产流程第二页，共六十八页。讲述内容：

一.钢铁生产工艺流程综述

二.炼铁生产工艺流程

三.炼钢、连铸及炉外精炼工艺流程

四.钢铁生产新技术新工艺第三页，共六十八页。一.钢铁生产工艺流程综述

现代化钢铁厂组成及产品生产：线、棒材型材(管、型、丝）采矿烧结炼铁炼钢连铸轧钢板材球团中厚板焦化热轧薄板其它原辅料冷轧薄板彩涂板热镀锌板汽车家电板电工用板………….。

第四页，共六十八页。典型钢铁产品生产工艺流程图第五页，共六十八页。典型板材产品生产工艺流程－－－首钢迁钢第六页，共六十八页。首钢迁钢全面建设完生产工艺流程第七页，共六十八页。首钢本部钢铁产品生产工艺流程图第八页，共六十八页。烧结生产工艺流程第九页，共六十八页。二.炼铁生产工艺流程第十页，共六十八页。炼铁工艺原理和过程概述从炉顶装入烧结矿、燃料（焦炭）、溶剂（石灰石等）；从炉腹部位风口处向炉内吹送热风（900～1200℃）；燃料中的碳和热风中的氧发生燃烧反映（C＋1/2O2CO+Q)产生大量热和炙热的还原性煤气。炙热的煤气以高速上升；炉料从上部不断下降。它们受到煤气的加热和还原，在高温下煤气中的CO、H2及部分固定碳夺取了铁矿中的氧，从而得到海绵铁，海绵铁溶化渗碳而生成生铁。保证炉料均匀稳定的下降，控制煤气流均匀合理分布是高质量完成冶炼过程的关键！铁水铁口铁水罐钢厂（铸铁机）；炉渣渣口渣罐（水渣池）；煤气从炉顶导出，经煤气净化系统处理后作为燃料，其中40％用来加热热风炉。第十一页，共六十八页。高炉工艺设备的组成高炉工艺设备主要由7大部分组成：1.高炉本体炉基、炉壳、炉衬、冷却设备、炉体框架和支柱。高炉炉型：高炉内部工作空间形状高炉炉体分为5段：炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。高炉一代寿命——炉龄（10～15年，现要求20年以上）第十二页，共六十八页。2.高炉上料系统上料系统——炉料料仓筛分称量料罐皮带机（斜桥料车）第十三页，共六十八页。3.装料系统装料系统:受料斗布料装置探尺均压、放散阀钟式炉顶无料钟炉顶第十四页，共六十八页。4.送风系统

高炉鼓风机、热风炉、热风总管、热风支管、风口设备国内热风炉有三种形式：内燃式、外燃式、顶燃式a-适用于中小高炉风温1000～1050℃b－大中型高炉风温1050～1200℃适用于1000～3000m3高炉风温：最高1300℃适用于大型高炉风温：最高1200℃第十五页，共六十八页。热风总管、环管、支管、吹管、风口设备第十六页，共六十八页。5.煤气除尘系统煤气上升管、下降管、重力除尘器、洗涤塔、文氏管、脱水器第十七页，共六十八页。6.渣铁处理系统出铁场、渣铁沟、泥炮、开口机、炉前天车、水渣池、渣铁罐车第十八页，共六十八页。第十九页，共六十八页。7.喷吹系统煤粉制备、储煤罐、喷吹罐、混合器、喷枪第二十页，共六十八页。高炉生产技术经济指标

第二十一页，共六十八页。第二十二页，共六十八页。第二十三页，共六十八页。三、炼钢生产工艺流程转炉炼钢工艺；铁水预处理工艺；钢水炉外精炼处理工艺。第二十四页，共六十八页。钢与生铁的区别：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。

第二十五页，共六十八页。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。炼钢的基本任务第二十六页，共六十八页。氧气转炉的种类：

氧气顶吹转炉氧气底吹转炉氧气侧吹转炉氧气顶底复合转炉转炉炼钢特点生产率高（冶炼时间在20分钟以内）；质量好（*气体含量少：（因为CO的反应搅拌，将N、H除去）可以生产超纯净钢；有害成份（S、P、N、H、O）〈80PPm；冶炼成本低，耐火材料用量比平炉电炉用量低；原材料适应性强，高P、低P都可以；设备少，平炉的2/3，比电炉多。第二十七页，共六十八页。铁水预处理与

钢水炉外精炼处理工艺第二十八页，共六十八页。连铸工艺与设备

1现代炼钢技术的发展（连铸技术的作用）（1）

1947年－1974年：技术特点：转炉、高炉的大型化；以模铸－初轧为核心，生产外延扩大。（2）

1974年－1989年：技术特点：全连铸工艺，以连铸机为核心。（3）

1989年－现在：技术特点：连铸－连轧工艺，以薄板坯，连铸－连轧为代表，钢厂向紧凑化发展。第二十九页，共六十八页。连续铸钢的技术特点

·

高效凝固 ·

优化成型 ·

化学冶金 ·

物理冶金 ·

节能第三十页，共六十八页。凝固理论第三十一页，共六十八页。第三十二页，共六十八页。连续铸钢的工艺特点（1）提高综合成材率：模铸从钢水到成坯的收 得率大约84～88％，连铸为95～96％；（2）降低能耗：连铸节能主要是省去了开坯工 序，以及提高成材率。生产一吨钢坯比模铸可以节能627～1046kJ，相当于21.4～35.7kg标准煤。加上综合成材率的提高， 可以节能约130kg标准煤；（3）连铸产品的均一性好，质量好；（4）易于实现机械化和自动化。第三十三页，共六十八页。第三十四页，共六十八页。连铸机的种类连铸机的机型及其特点2.1.1连铸机的机型（1）按外形分类；第三十五页，共六十八页。（2）按铸坯断面分类：机型最大断面mm×mm最小断面mm×mm经常浇注断面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圆坯φ450φ100φ200～φ300异性坯工字型460×460×120中空坯φ450/6100椭圆型120×140

第三十六页，共六十八页。（3）按钢液压头分类表2－2各种机型按钢水静压头分类特征机型H/D结晶器型式铸机型式高头>50直型立式或立弯式标准头40~50直型或弧型带直线段的弧型或弧型低头20~40弧型弧型或椭圆型超低头<20弧型椭圆型第三十七页，共六十八页。2.1.2机型的特点：（1）立式连铸机：结晶器、二冷段、拉坯和剪切沿垂直方向排列 －无弯曲变形、裂纹少 －占地面积少 －夹杂物容易上浮 －二冷均匀、简单 ·不能延长冶金长度、生产率低 ·钢液静压大，容易产生鼓肚第三十八页，共六十八页。（2）立弯式连铸机 结晶器下有垂直段，钢水完全凝固或接近完全 凝固时定点弯曲进入圆弧段。 －机身高度比立式低，钢水静压小； －有垂直段，夹杂物容易上浮且分布均匀； －水平出坯，可以适当加长机身，提高拉速； －二次冷却结构较简单 ·同弧形连铸机相比，占地面积相当，厂房 高度高，投资较大； ·铸坯在一点弯曲，一点矫直，容易形成裂 纹； ·要求全凝固矫直，限制了生产率。第三十九页，共六十八页。（3）多点弯曲立弯式连铸机 －有垂直段，夹杂物容易上浮，具有立 弯 式连铸机的优点； －多点弯曲。减小应力集中，裂纹少； －可在未完全凝固进入弧形段，故可以 提 高生产率，增大拉速。 例如宝钢板坯连铸机： 直线段：2.55m

弯曲半径：48.5/22.5/16.5/12/9.555m

矫直半径：9.555/11.5/16/31m

连铸机长度：39.39m第四十页，共六十八页。（4）弧形连铸机 分为弧形结晶器和直结晶器两种 －机身高度为立式连铸机的1/2～1/3,占地面积和立弯式相同，基建费用低； －钢液静压小，铸坯质量好（鼓肚、裂纹少）； －加长机身容易，可高速浇铸，生产率高； ·机器设备占地面积较立式大； ·内弧夹杂物容易集聚； ·弧形结晶器加工较复杂； ·直结晶器在出口处为弧形和直线切点，容易漏钢。 第四十一页，共六十八页。（5）椭圆型连铸机（超低头连铸机） －机身高度低，厂房高度降低； －多次变形，每次变形量不大，铸坯质量好； －钢液静压小，坯壳鼓肚量小，质量好。 ·结晶器内夹杂物不能上浮分离，且内弧集聚； ·多半径，连铸机的对弧、安装、调整困 难，设备较复杂。第四十二页，共六十八页。2.1.3连铸机机型选择的原则 －满足钢种和断面规格的要求； －满足铸坯的质量要求； －节约建设投资。第四十三页，共六十八页。连铸工艺及设备

2.2.1连铸机的主要设备

第四十四页，共六十八页。（1）钢包及支撑装置 钢包： －钢液的载体 －耐腐蚀、保温性好 －钢液容易控制，控制可靠。 钢包回转台第四十五页，共六十八页。第四十六页，共六十八页。第四十七页，共六十八页。（2）中间包及其支撑装置 －中间包 －储存钢液（换钢包） －分配钢液（分流） －保温，均匀成分 －保护作用，减少对坯壳的冲击 －中间包冶金 挡墙、吹气、过滤及加热 －中间包小车第四十八页，共六十八页。第四十九页，共六十八页。（3）结晶器及其振动装置 －结晶器： 在连铸生产中，高拉速条件下保证 有均匀的坯壳厚度而不致拉漏。 －良好的导热性－钢液和内壁不粘结 －有一定刚度 －结构简单，重量轻 类型有：整体型、管式、组合式结晶器第五十页，共六十八页。薄板坯连铸结晶器第五十一页，共六十八页。－振动装置 ·作用： －防止初生坯壳金额结晶器壁粘结 －避免拉漏坯壳 －改善表面质量 ·振动方式： －同步振动 －负滑脱振动 －正弦振动第五十二页，共六十八页。（4）二次冷却区 ·作用： －继续冷却 －支撑导向 ·要求： －冷却效率高，传热快 －均匀冷却，表面温度均匀 －支撑导向部件有足够的强度和刚度 －各段对中准确 －快速更换 第五十三页，共六十八页。（5）铸坯导向和拉坯矫直机 ·作用： －拉坯 －矫直 －送引锭杆，调节拉速 ·引锭杆作用： －开浇时的凝固底板 －传递拉坯力 ·引锭杆形式： －挠性 －刚性第五十四页，共六十八页。（6）切割装置 ·作用：定尺、切割。 ·方式：火焰、机械 ·火焰切割 －设备轻，不受断面限制，切口齐，有金属损耗； ·机械切割： －切割速度快 －无金属损耗 －操作安全可靠 －设备投资大，重量较大。第五十五页，共六十八页。连铸机的生产能力1）连铸机的作业率 指一年的生产时间（含准备时间）占 一年的日历时间的百分数。

y=（C+P）/D×100％

其中：y：作业率

C：年浇铸时间

P：年准备时间

D：年日历时间第五十六页，共六十八页。（2）浇铸周期 连铸机的浇铸时间及必要的准备时间

T=t1+n×t2

其中：T－浇铸周期

t1－准备时间

t2－单炉浇铸时间

n－平均连浇炉数第五十七页，共六十八页。（3）连铸机的小时产量

P＝B×D×Vg×r×60×N

其中：

P：连铸机的小时产量

B×D：铸坯断面面积

Vg：拉速

r：铸坯比重

N：连铸机的流数第五十八页，共六十八页。（4）连铸机的日产量

A＝（1440/T）×n×G×η

其中：

A：连铸机的日产量

T：连铸机的浇铸周期

n：连浇炉数

G：转炉平均出钢量

η：金属收得率第五十九页，共六十八页。（5）连铸机的年产量

P＝A×365×Y

其中：

P：连铸机年产量

A：连铸机的日产量

Y：连铸机的作业率第六十页，共六十八页。2）连铸机的拉速 是指出结晶器的铸坯在拉坯力的作用 下，单位时间内移动的距离。－影响因素：（1）钢种（2）铸坯断面大小（3）结晶器出口坯壳厚度（4）浇铸温度（5）铸坯质量（6）冶金长度、保护渣、结晶器振动等。第六十一页，共六十八页。3）连铸机的冶金长度 根据最大拉速计算出来的液芯长度第六十二页，共六十八页。连铸新技术1）提高连铸坯清洁度的技术 ·保护浇铸技术 ·中间包冶金技术 ·防止下渣技术 ·结晶器钢液流动控制技术（2）提高连铸坯质量的技术 ·防止铸坯表面缺陷技