炼铁工艺流程,钢厂完整工艺流程
钢厂完整工艺流程: 采矿→选矿→烧结→炼铁→炼钢→热轧→冷轧→硅钢。 辅助生产工艺:焦化、制氧、燃气、自备电、动力。 铁粉是经过矿山开采由选矿厂生产的,铁份含量一般多在60%以上(越高越好),要从铁粉中得到铁,办法是采用高炉还原法。 为了适应高炉的冶炼,必须要将铁粉先加工成块状,这就需要将铁粉加上石灰石采用烧结机或球团设备制成大小均匀的块状。 在加入到高炉中时,同时配入焦炭(作燃料同时起支撑作用),高炉鼓入热风(1150度左右),这样,在高炉的底部就会形成液态的铁水,从高炉的出铁口定时放出。 在联合企业,为了利用能源,液态的铁水是通过铁水罐直接送往炼钢厂的。 由于炼铁工艺是还原气氛,不能去除有害成分—硫,为了保证钢的质量,现在有的工艺是在炼铁厂炉前或在炼钢厂入炉前,还配有脱硫工序。 现在炼钢的工艺设备有2种,即转炉、电炉。 扩展资料: 钢,是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.06%之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化,只含碳元素的钢称为碳素钢(碳钢)或普通钢。 在实际生产中,钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素,比如:锰、镍、钒等等。 人类对钢的应用和研究历史相当悠久,但是直到19世纪贝氏炼钢法发明之前,钢的制取都是一项高成本低效率的工作。 参考资料:百度百科-炼钢
碳化钙(CaC2)俗称电石,是有机合成化学工业的基本原料之一。是乙炔化工的重要原料。由电石制取的乙炔广泛应用于金属焊接和切割。
生产方法有氧热法和电热法。
一般多采用电热法生产电石,即生石灰和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内,依靠电弧高温熔化反应而生成电石。
主要生产过程是:原料加工;配料;通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内,在开放或密闭的电炉中加热至2000℃左右,依下式反应生成电石:GaO+3C→CaC2+CO。熔化了的碳化钙从炉底取出后,经冷却、破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出:在开放炉中,一氧化碳在料面上燃烧,产生的火焰随同粉尘—起向外四散;在半密闭炉中,一氧化碳的一部分被安置于炉上的吸气罩抽出,剩余的部分仍在料面燃烧;在密闭炉中,全部一氧化碳被抽出。
(一)电石生产工艺过程
烧好的石灰经破碎、筛分后,送入石灰仓贮藏,待用。把符合电石生产需求的石灰和焦炭按规定的配比进行配料,用斗式提升机将炉料送至电炉炉顶料仓,经过料管 向电炉内加料,炉料在电炉内经过电极电弧垫和炉料的电阻热反应生成电石。电石定时出炉,放至电石锅内,经冷却后,破碎成一定要求的粒度规格,得到成品电 石。在电石炉中,电弧和电阻所产生的热把炉料加热至1900-2200℃,其总的化学反应式为: CaO+3C=CaC2+CO+10800千卡
(二)电石炉生产工艺
1、配料、上料和炉顶布料
合格的原料由原料加工车间经计量、配料后,由斗式提升机送入电炉车间料仓内,由炉顶布料设施、固定胶带输送机和环形布料机将料送入炉顶环形料仓。炉顶布料设施按需要把炉料布入料仓,由电炉加料管分批加入电炉内。
2、电炉
半封闭电石炉是由炉体、炉盖、电极把持器、电极压放和电极升降装置等组成,是生产电石的主体设备。电炉由变压器供电,炉料在电炉内经高温反应生成电石,并放出一氧化碳气体,生成的电石由出炉口排出,用烧穿器打开炉口,熔融电石流到冷却小车上的电石锅内。
电极的压放为油压控制,采用单层油缸抱紧提升电极锥形环油缸压紧导电鄂板,电极的正常升降由四楼三台卷扬机控制,电极的升降、压放、抱紧、下料控制全部在二楼操作室按电钮控制。电炉由变压器供电,炉料在电炉内经高温反应生成电石,并放出一氧化碳气体,生成的电石由出炉口排出,用烧穿器打开出炉口,熔融电石流到冷却小车上的电石锅内。
出口炉设有挡屏和电弧打眼架,出炉口的上方设有排烟罩,用通风机抽出出炉时产生的烟气。
3、电炉冷却、破碎及包装
熔融电石在电石锅内用顶车机拉至走廊或包装间进行冷却,电石砣凝固后,用桥式吊车和单抱钳将电石砣吊出,放在铸铁地面上冷却,冷却到适度后将电石破碎到合格粒度,然后分等极进行包装,送入成品库。
钢厂完整工艺流程: 采矿→选矿→烧结→炼铁→炼钢→热轧→冷轧→硅钢。 辅助生产工艺:焦化、制氧、燃气、自备电、动力。 铁粉是经过矿山开采由选矿厂生产的,铁份含量一般多在60%以上(越高越好),要从铁粉中得到铁,办法是采用高炉还原法。 为了适应高炉的冶炼,必须要将铁粉先加工成块状,这就需要将铁粉加上石灰石采用烧结机或球团设备制成大小均匀的块状。 在加入到高炉中时,同时配入焦炭(作燃料同时起支撑作用),高炉鼓入热风(1150度左右),这样,在高炉的底部就会形成液态的铁水,从高炉的出铁口定时放出。 在联合企业,为了利用能源,液态的铁水是通过铁水罐直接送往炼钢厂的。 由于炼铁工艺是还原气氛,不能去除有害成分—硫,为了保证钢的质量,现在有的工艺是在炼铁厂炉前或在炼钢厂入炉前,还配有脱硫工序。 现在炼钢的工艺设备有2种,即转炉、电炉。 扩展资料: 炼钢生产的主要安全技术 (1)弯头或变径管燃爆事故的预防。氧枪上部的氧管弯道或变径管由于流速大,局部阻力损失大,如管内有渣或脱脂不干净时,容易诱发高纯、高压、高速氧气燃爆。应通过改善设计、防止急弯、减慢流速、定期吹管、清扫过滤器、完善脱脂等手段来避免事故的发生。 (2)回火燃爆事故的防治。低压用氧导致氧管负压、氧枪喷孔堵塞,都易由高温熔池产生的燃气倒罐回火,发生燃爆事故。因此,应严密监视氧压。多个炉子用氧时,不要抢着用氧,以免造成管道回火。 (3)汽阻爆炸事故的预防。因操作失误造成氧枪回水不通,氧枪积水在熔池高温中汽化,阻止高压水进入。当氧枪内的蒸气压力高于枪壁强度极限时变发生爆炸。 参考资料:百度百科-炼钢 参考资料:百度百科-钢铁工业
炼钢的具体工艺流程是:
①原料码头(各种原料集中卸载存放区域);
②烧结(矿石造块或造球团);
③高炉(炼铁);
④炼钢(铁水预处理-转炉或电炉-精炼-连铸);
⑤轧钢。
炼钢指的是将铁水冶炼成钢水,炼钢利用转炉内的氧化性环境将铁水中过量的碳氧化成一氧化碳和二氧化碳,达到钢水要求的碳含量。
在炼钢厂房内一般来说还要有转炉之前的铁水脱硫预处理,转炉出钢后的钢水精炼(LF或LF+RH或LF+VD,VOD等),完成精炼后用行车调运至连铸机的大包回转台,进行连铸浇铸的工序环节,为后续的轧钢厂提供钢坯原料。
所谓转炉炼钢,就是将铁水、废钢等炼成具有所要求化学成分的钢,并使其具有一定的物理化学性能和力学性能。目前转炉炼钢是世界上最主要的炼钢生产方法
(a)筒球形;(b)锥球形;(c)截锥形
转炉的形状主要有筒球型、锥球型和截锥型,
转炉炼钢
(1)筒球型:熔池形状由一个球缺体和一个圆筒体组成。它的优点是炉型形状简单,砌筑方便,炉壳制造容易。熔池内型比较接近金属液循环流动的轨迹,在熔池直径足够大时,能保证在较大的供氧强度下吹炼而喷溅最小,也能保证有足够的熔池深度,使炉衬有较高的寿命。大型转炉多采用这种炉型。
(2)锥球型:熔池由一个锥台体和一个球缺体组成。这种炉型与同容量的筒球型转炉相比,若熔池深度相同则熔池面积比筒球型大,有利于冶金反应的进行。同时,随着炉衬的侵蚀熔池变化较小,对炼钢操作有利。欧洲生铁含磷量相对偏高的国家,较多采用此种炉型。我国2080吨的转炉多采用锥球型,对筒球型与锥球型的适用性,看法尚不一致。有人认为锥球型适用于大转炉(奥地利),有人却认为适用于小转炉(苏联)。但世界上已有的大型转炉多采用筒球型。
(3)截锥型:熔池为上大下小的圆锥台。其特点是构造简单且平底熔池便于修砌。这种炉型基本上能满足炼钢反应的要求,适用于小型转炉。我国30吨以下的转炉多用这种炉型。国外转炉容量普遍较大,故极少采用此种形式。
炼钢利用转炉内的氧化性环境将铁水中过量的碳氧化成一氧化碳和二氧化碳,达到钢水要求的碳含量。当然在炼钢厂房内一般来说还要有转炉之前的铁水脱硫预处理,转炉出钢后的钢水精炼(LF或LF+RH或LF+VD,VOD等),完成精炼后用行车调运至连铸机的大包回转台,进行连铸浇铸的工序环节,为后续的轧钢厂提供钢坯原料。
整个联合钢铁厂的工艺流程为:原料码头(各种原料集中卸载存放区域)——烧结(矿石造块或造球团)——高炉(炼铁)——炼钢(铁水预处理-转炉或电炉-精炼-连铸)-轧钢
炼钢工艺过程
造渣:调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。
出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时,氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。
熔池搅拌:向金属熔池供应能量,使金属液和熔渣产生运动,以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。
电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间,降低电耗,改善脱磷、脱硫操作,提高钢中残锰量,提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀,从而改善钢质量,降低成本,提高生产率。
熔化期:炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温,并造好熔化期的炉渣。
氧化期和脱炭期:普通功率电弧炉炼钢的氧化期,通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷;去除气体及夹杂物;使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度,要求脱碳量大于0.2%左右。随着炉外精炼技术的发展,电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。
精炼期:炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物,经化学反应选入气相或排、浮入渣中,使之从钢液中排除的工艺操作期。
还原期:普通功率电弧炉炼钢操作中,通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。
炉外精炼:将炼钢炉(转炉、电炉等)中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程,也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼:炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼:将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫,去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是:可提高钢的质量,缩短冶炼时间,简化工艺过程并降低生产成本。炉外精炼的种类很多,大致可分为常压下炉外精炼和真空下炉外精炼两类。按处理方式的不同,又可分为钢包处理型炉外精炼及钢包精炼型炉外精炼等。
钢液搅拌:炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化,并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应,反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。钢液在静止状态下,其冶金反应速度很慢,如电炉中静止的钢液脱硫需30~60分钟;而在炉精炼中采取搅拌钢液的办法脱硫只需3~5分钟。钢液在静止状态下,夹杂物*上浮除去,排除速度较慢;搅拌钢液时,夹杂物的除去速度按指数规律递增,并与搅拌强度、类型和夹杂物的特性、浓度有关。
钢包喂丝:通过喂丝机向钢包内喂入用铁皮包裹的脱氧、脱硫及微调成分的粉剂,如Ca-Si粉、或直接喂入铝线、碳线等对钢水进行深脱硫、钙处理以及微调钢中碳和铝等成分的方法。它还具有清洁钢水、改善非金属夹杂物形态的功能。
钢包处理:钢包处理型炉外精炼的简称。其特点是精炼时间短(约10~30分钟),精炼任务单一,没有补偿钢水温度降低的加热装置,工艺操作简单,设备投资少。它有钢水脱气、脱硫、成分控制和改变夹杂物形态等装置。如真空循环脱气法(RH、DH),钢包真空吹氩法(Gazid),钢包喷粉处理法(IJ、TN、SL)等均属此类。
钢包精炼:钢包精炼型炉外精炼的简称。其特点是比钢包处理的精炼时间长(约60~180分钟),具有多种精炼功能,有补偿钢水温度降低的加热装置,适于各类高合金钢和特殊性能钢种(如超纯钢种)的精炼。真空吹氧脱碳法(VOD)、真空电弧加热脱气法(VAD)、钢包精炼法(ASEA-SKF)、封闭式吹氩成分微调法(CAS)等,均属此类;与此类似的还有氩氧脱碳法(AOD)。
惰性气体处理:向钢液中吹入惰性气体,这种气体本身不参与冶金反应,但从钢水中上升的每个小气泡都相当于一个“小真空室”(气泡中H2、N2、CO的分压接近于零),具有“气洗”作用。炉外精炼法生产不锈钢的原理,就是应用不同的CO分压下碳铬和温度之间的平衡关系。用惰性气体加氧进行精炼脱碳,可以降低碳氧反应中CO分压,在较低温度的条件下,碳含量降低而铬不被氧化。
预合金化:向钢液加入一种或几种合金元素,使其达到成品钢成分规格要求的操作过程称为合金化。多数情况下脱氧和合金化是同时进行的,加入钢中的脱氧剂一部分消耗于钢的脱氧,转化为脱氧产物排出;另一部则为钢水所吸收,起合金化作用。在脱氧操作未全部完成前,与脱氧剂同时加入的合金被钢水吸收所起到的合金化作用称为预合金化。
成分控制:保证成品钢成分全部符合标准要求的操作。成分控制贯穿于从配料到出钢的各个环节,但重点是合金化时对合金元素成分的控制。对优质钢往往要求把成分精确地控制在一个狭窄的范围内;一般在不影响钢性能的前提下,按中、下限控制。
增硅:吹炼终点时,钢液中含硅量极低。为达到各钢号对硅含量的要求,必须以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脱氧剂消耗部分外,还使钢液中的硅增加。增硅量要经过准确计算,不可超过吹炼钢种所允许的范围。
终点控制:氧气转炉炼钢吹炼终点(吹氧结束)时使金属的化学成分和温度同时达到计划钢种出钢要求而进行的控制。终点控制有增碳法和拉碳法两种方法。
出钢:钢液的温度和成分达到所炼钢种的规定要求时将钢水放出的操作。出钢时要注意防止熔渣流入钢包。用于调整钢水温度、成分和脱氧用的添加剂在出钢过程中加入钢包或出钢流中。
炼铁高炉的工艺流程: 高炉冶炼是一个连续的生产过程,全过程在炉料自上而下,煤气自下而上的相互接触过程中完成。炉料按一定批料从炉顶装入炉内,从风口鼓入由热风炉加热到1000-1300°C热风,炉料中焦炭在风口前燃烧,产生高温和还原性气体,在炉内上升过程中加热缓慢下降的炉料,并还原铁矿石中的氧化物为金属铁。 矿石升至一定温度后软化,熔融滴落,矿山中未被还原的物质形成熔渣,实现渣铁分离。渣铁聚集于炉缸内,发生诸多反应,最后调整成分和温度达到终点,定期从炉内排放炉渣和铁水。上升的煤气流将能量传给炉料而使温度降低,最终形成高炉煤气从炉顶导出管排出,进入除尘系统。 扩展资料: 生铁的冶炼虽原理相同,但由于方法不同、冶炼设备不同,所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。 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)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300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,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。 生铁是高炉产品(指高炉冶炼生铁),而高炉的产品不只是生铁,还有锰铁等,属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。 铁焦技术通过使用价格低廉的非黏结煤或微黏结煤用作生产原燃料进行煤矿的生产,将其与铁矿粉混合,制成块状,用连续式炉进行加热干馏得到含三成铁、七成焦的铁焦。再经过专业设备加工,最后经过冶炼就能得到与原始技术一样的炼铁成果。 这一技术使用较高含量的铁焦代替原始含量,经过实验表明会节省大量的焦与主焦煤,也通过这一试验说明铁焦具有提高反应速率的作用,证明了在高炉炼铁中铁焦含量至少可以达到 30%。这项技术正在日本的各个工厂进行实际生产,而且取得了一定的成果。但是现阶段技术还未完全成型,还需要大量实验进行完善。 高炉除尘灰指的是炉前出铁时产生的粉尘和炉顶主皮带料头部放料的过程中产生的粉尘经过一定比例的混合制成的,但由于这两种粉尘的颗粒极为细小,很不利于收集,但通过设想就可得知如果将其收回并完美利用,就是最好的节能方式之一 。 这样不仅可以使煤粉的燃烧效果得到提高,还能回收一部分浪费的铁元素,通过合理控制其添加量就能有效的提升产量,并且对本来的废料进行回收,充分的进行了材料的利用,不仅有助于提高产量,还节省了一部分资金。 参考资料:百度百科——高炉炼铁工艺
炼焦的工艺流程是通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和其他炼焦化学产品的过程。冶金焦炭含碳量高,气孔率高,强度大(特别是高温强度),是高炉炼铁的重要燃料和还原剂,也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松剂。 炼焦副产的焦炉煤气发热值高,是平炉和加热炉的优良气体燃料,在钢铁联合企业中是重要的能源组分。炼焦化学产品是重要的化工原料。因此炼焦生产是现代钢铁工业的一个重要环节。 扩展资料 炼焦的生产起源于煤的成堆干馏。1709年英国试验在高炉中以焦炭代替木炭炼铁成功以后,到18世纪末欧洲大部分高炉都已使用焦炭炼铁,促进了焦炭生产向较大规模发展,但由于技术水平所限,焦炭的生产仍分散在煤矿附近,以成堆干馏方式进行,这是炼焦工业鼓初始的状态。 19世纪中叶,世界生铁年产量已接近1000万t,主要集中于欧洲。焦炭年需要量则在2000万t以上,与此同时,炼焦副产的氨、苯、煤焦油等都成了正在兴起的化学工收、医药工业所不可缺少的原料。 参考资料来源:百度百科-炼焦
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