钢铁生产流程课件.ppt

1、钢铁是怎样炼成的？钢铁是怎样炼成的？（钢铁生产流程）一、钢铁基础知识一、钢铁基础知识l钢铁钢铁:是以Fe和C为主要组成元素，同时还含有Si、Mn、P、S等杂质元素的合金。包含生铁与钢。l生铁生铁:碳质量分数较高（wc2.11%），杂质元素的含量也较高的铁碳合金，生铁硬度高、性脆，很少直接使用。炼钢生铁：炼钢生铁：硅的质量分数较低（wSi1.25%3.2%），断口呈灰黑色，用作铸造的原料。l钢钢:碳的质量分数较低（wc 2.管主要用于石油、化工等行业3、高炉炼铁、高炉炼铁l高炉炼铁生产高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体

2、原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。l高炉炼铁目的高炉炼铁目的：将矿石中的铁元素提取出来，生产出来的主要产品为铁水。付产品有：水渣、矿渣棉和高炉煤气等。高炉冶炼工艺流程简图：高炉炼铁原理简介：高炉生产高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁

3、矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（10001300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。高炉炼铁主要工艺设备简介：高炉炼铁主要工艺设备简介：l高炉高炉是炼铁的主要设备。l高

4、炉热风炉高炉热风炉是为高炉加热鼓风的设备。l铁水罐车铁水罐车用于运送铁水，实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下，用于高炉或混铁炉等出铁。l高炉系统高炉系统常用到的自动化设备：组态软件、变频器、工控机、总线及通讯产品等。4、转炉炼钢、转炉炼钢l转炉炼钢转炉炼钢是把氧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。因此转炉炼钢不需要另外使 用燃料。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

5、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。l转炉炼钢目的：转炉炼钢目的：将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、锰）等氧化，产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。l炼钢方法：炼钢方法：目前炼钢方法主要有氧气顶吹转炉炼钢和电炉炼钢等；转炉冶炼工艺流程简介：转炉冶炼工艺流程简介：转炉炼钢原理简介：转炉炼钢原理简介：转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起

6、来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2,MnO,)生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹 入，那就是底吹转炉；

7、氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉。转炉炼钢主要工艺设备简介：转炉炼钢主要工艺设备简介：l转炉转炉:炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板 制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。lAOD精炼炉精炼炉:即氩氧脱碳精炼炉，是一项用于不锈钢冶炼的专有工艺。即氩氧脱碳精炼炉，是一项用于不锈钢冶炼的专有工艺。lVOD精炼炉精炼炉:是在真空状态下进行吹氧脱碳的炉外精炼炉，它以精炼是在真空状态下进行吹氧脱碳的炉外精炼炉，它以精炼 铬镍不锈钢、超低碳钢、超纯铁素体不锈钢及纯铁为主。铬镍不锈钢、超低碳钢、超纯铁素体不锈钢及纯铁为主。

8、lLF精炼炉是具有加热和搅拌功能的钢包精炼炉。加热一般通过电极加精炼炉是具有加热和搅拌功能的钢包精炼炉。加热一般通过电极加 热，搅拌是通过底部透气砖进行的。热，搅拌是通过底部透气砖进行的。l氧枪氧枪是转炉供氧的主要设备，它是由喷头、枪身和尾部结构组成。目前应用最多的是多孔的拉瓦尔型喷头。l转炉倾炉系统转炉倾炉系统倾炉系统:变频调速(变频器+电机+减速机+大齿轮)倾炉机构：倾炉机构由轨道、倾炉油缸、摇架平台、水平支撑 机构和支座等组成。5、连铸、连铸l连铸：连铸：转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以 后，需要将钢水铸造成不同类型、不同 规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的 钢水连续铸造成钢坯的生产工

9、序，主要 设备包括回转台、中间包，结晶器、拉 矫机等。l连铸的目的连铸的目的:将钢水铸造成钢坯。连铸的工艺流程连铸的工艺流程:连铸工艺原理简介：连铸工艺原理简介：l连铸工艺：连铸工艺：将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。l连铸自动化控制连铸自动化控制主要有连铸机拉坯辊速度控制、结晶器振动频率的控制、定长切割控制等控制技术。连铸的主要工艺设备介绍连铸的主要工艺设备介

10、绍:l钢包回转台：钢包回转台：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过跨和支承钢包 进行浇铸的设备。由底座、回转臂、驱动装置、回转支撑、事故驱动 控制系统、润滑系统和锚固件6部分组成。l中间包：中间包：是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包 浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。l结晶器：结晶器：是在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中，使铸件 成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。结晶器是连铸机的核心设备之 一，直接关系到连铸坯的质量。l拉矫机：拉矫机：在连铸工艺中，连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的三大关键 技术之一，拉坯速度控制水平直接影响连铸坯的产量和质量，而拉坯

11、 辊电机驱动装置的性能又在其中发挥着重要作用。l电磁搅拌器：是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水的运动电磁搅拌器：是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水的运动。6、轧制、轧制l轧制：轧制：从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行轧制以后，才能成为合格的产品。热轧后的成品分为钢卷和锭式板两种，经过热轧后的钢材厚度一般在几个毫米,如果用户要求钢板更薄的话，还要经过冷轧。l连轧的目的：连轧的目的：将连铸后的钢坯轧制成客户需要规格的钢材。氧枪是转炉供氧的主要设备，它是由喷头、枪身和尾部结构组成。飞剪机：飞剪，定尺切断加工技术；产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。铁的褐色蒸

12、汽时，表明钢已炼成。有圆钢、扁钢、六角钢、八角钢、工字钢、槽钢、角钢、T字钢等。钢带：成卷供应，采用冷轧。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三连铸工段就是将精炼后的管主要用于石油、化工等行业石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（10001300摄氏连铸工段就是将精炼后的25%），断口呈银白色，主要用于炼钢。炼钢生铁：硅的质量分数较低（wSi1.平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。生铁:碳质量分数较高（wc2.转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉转炉炼钢目的：将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、锰）等氧化，技术之一，拉坯速度控制水平直

13、接影响连铸坯的产量和质量，而拉坯铁水罐车用于运送铁水，实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下，用于高炉或混铁炉等出铁。由底座、回转臂、驱动装置、回转支撑、事故驱动当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三VOD精炼炉:是在真空状态下进行吹氧脱碳的炉外精炼炉，它以精炼轨、板、管、线材轧制流程：当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铬镍不锈钢、超低碳钢、超纯铁素体不锈钢及纯铁为主。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉中板厚度为35mm，一般采用热轧。钢管：分无缝管与焊管。钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要轧制：从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行轧制以后，才能成

14、为合格的产品。热轧后的成品分为钢卷和锭式板两种，经过热轧后的钢材厚度一般在几个毫米,如果用户要求钢板更薄的话，还要经过冷轧。有圆钢、扁钢、六角钢、八角钢、工字钢、槽钢、角钢、T字钢等。矫机等。轧制：从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行轧制以后，才能成为合格的产品。连轧的目的：将连铸后的钢坯轧制成客户需要规格的钢材。烧结：为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。进行浇铸的设备。控制系统、润滑系统和锚固件6部分组成。轨、板、管、线材轧制流程：卷取机：从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷

15、取机卷 成钢带卷，冷却后的钢带卷，根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切 钢带产品。连轧的目的：将连铸后的钢坯轧制成客户需要规格的钢材。飞剪机：飞剪，定尺切断加工技术；结晶器：是在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中，使铸件焙烧后弱磁选。轧钢是连续的不间断的作业，钢带在辊道上运行速度快，设备自动化程度高，效率也高。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。粗轧机的尺寸决定了能够进行加工的最大钢坯尺寸。炼焦：高炉生产前的准备除了准备铁矿石（烧结矿和球团矿）外，还需要准备好必需的燃料-焦炭。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。连铸工段就是将精炼后的另外，通过过跨台车运来的人工检查清理后的板坯也需核对和验收，并输入计算机。付产品有：水渣、矿渣棉和高炉煤气等。菱铁矿选矿：主要有弱磁强磁浮选组合工艺。侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（10001300摄氏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。平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。中轧机：轧机是实现金属轧制过程的设备。END