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* 炼钢工艺流程 王良海 机械化工部 中卫职业技术学校 工程材料 金属材料 陶瓷材料 高分子材料 复合材料 黑色金属 有色金属 钢、铁 —— —— Al, Mg, Cu,及其合金 金属氧化物 非金属氧化物 热塑性工程塑料 热固性工程塑料 树脂基复合材料 金属基复合材料 —— —— —— MgO,CaO,ZrO2,Al2O3等 SiC,Si3N4,SiO2等 聚酰胺(即尼龙)、ABS树脂等 酚醛塑料、环氧树脂 —— —— —— 如玻璃纤维与玻璃钢材料 纤维增强铝合金 中卫职业技术学校 * * 本节课主要内容 一 炼钢工艺流程简介 二 钢铁冶炼原理与及设备 三 炼钢原料 中卫职业技术学校 * 一 、炼钢工艺流程简介 炼钢工艺流程: 长流程:铁矿石原料经过烧结球团处理后采用高炉生产铁水,铁水经预处理后,有转炉炼钢,炉外精炼至合格成份钢水,有连铸浇铸成不同的铸坯,轧制成各类成品。 短流程: 是将回收的废钢近粉碎,分选加工后,直接加入电炉(电弧炉)中,利用电炉电能做热源来进行冶炼,经过精炼获得合格成份钢水后续工序同长流程。 中卫职业技术学校 * 中卫职业技术学校 * 中卫职业技术学校 * 短流程: * 高炉 —— 转炉 —— 连铸 烧结矿 焦炭 —— 请自己动手写出炼钢的长流程简图 废钢——电弧炉——连铸——冷扎——热轧”称为短流程。 冷扎——热轧”称为长流程。 —— 课堂练习 中卫职业技术学校 1 基本反应原理 * 炼铁: 铁矿石(化合态)→铁单质(游离态) :3CO+ Fe2O3=====2Fe+3CO2 高温 2 设备:高炉 中卫职业技术学校 高炉 : 横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳,壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好,工艺 简单 ,生产量大,劳动生产效率高,能耗低等优点,故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁 ,还有副产高炉渣和高炉煤气。 * 中卫职业技术学校 炼钢:生铁 → 钢 1需要做到 * ①一取:降低含碳量 ②三脱:脱硫、脱磷 脱气体 ③ 二调:调节温度 调节合金元素的含量 2基本反应原理: 利用氧化还原反应,在高温下,用氧化剂(用纯氧气) 把生铁中过多的碳和其它杂质氧化除去。 3 设备:转炉 电弧炉 中卫职业技术学校 * 转炉 电弧炉 中卫职业技术学校 * 中卫职业技术学校 * 电弧炉和转炉与高炉热量的来源有什么不同? 中卫职业技术学校 * 三 、炼钢原料 原材料是炼钢的基础,原材料的质量对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。倘若原材料质量不合技术要求,势必导致消耗增加,产品质量变差,有时还会出现废品,造成产品成本的增加。国内外实践证明,采用精料以及原料标准化,是实现冶炼过程自动化的先决条件,也是改善各项技术经济指标和提高经济效益的基础。 中卫职业技术学校 * 炼钢原料 主原料 辅助原料 铁水 废钢 造渣剂 冷却剂 脱氧剂 :石灰 萤石 白云石 :废钢 铁矿石 氧化铁皮 :锰铁 硅铁 铝 氧化剂(氧气) 中卫职业技术学校 * 1.主原料 1)铁水:是转炉炼钢的基本原料(70~100%) 主要要求 成分:[Si]、[Mn]、[P]、[S] 温度: 转炉炼钢重要发热元素,[Si]↑0.1%,废钢比↑1.3~1.5%; [Si]过高,渣量增加,引起喷溅;渣中(SiO2)↑,炉龄↓;高炉焦比↑ 锰是弱发热元素,铁水中锰氧化后形成的(MnO)可促进石灰溶解,加快成渣;减少氧枪粘钢,终点钢中余锰高,能够减少合金用量,利于提高金属收得率;锰在降低钢水硫含量和硫的危害方面起到有利作用。Mn/Si的比值为0.8~1.00时对转炉的冶炼操作控制最为有利。当前使用较多的为低锰铁水,一般铁水中[Mn]=0.20%~0.40%。 磷是强发热元素,磷会使钢产生“冷脆”现象,通常是冶炼过程要去除的有害元素。磷在高炉
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