钢铁冶炼过程

1,钢铁是怎样炼成的？盈德气体应用技术讨论会,2,Objectives:,1。重温炼铁和炼钢的基础知识2。了解炼铁和炼钢的流程和设备3。通过学习加深对我们用户的了解4。自学，互学，共同学习，一起成才,3,生铁和钢,生铁和钢的比较,铁合金,生铁,钢,球墨生铁,合金生铁,碳素钢,低碳钢,中碳钢,高碳钢,炼钢生铁（白口铁）,铸造生铁（灰口铁）,合金钢,4,炼铁中的问题：,铁是以什么形态存在的？铁的熔点是多少？炼铁过程中需要哪些原料？它们各自的作用的是什么？炼铁是在什么设备里进行的？炼铁需要什么样的条件？焦炭是怎么制成的？焦炭在炼铁过程中的作用是什么？石灰石在炼铁过程中的作用是什么？炼铁过程中产生了哪些有用的副产品？它们是怎么利用的？怎样提高炼铁过程中的能源效率？炼铁过程中的环保问题炼铁过程中的“休风”，“封炉”，“难行”，“悬料”，“崩料”？,5,炼铁原料：铁矿石，焦炭，石灰石：,6,高炉构造：,7,8,炼铁：,3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,CO2+C=2CO,C+O2=CO2,9,10,炼铁生产工艺流程及下游产品处理：,11,炼铁,一炼铁：铁矿石（化合态）铁单质（游离态）,（1）基本反应原理：3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,高温,利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁矿石中还原出铁,（2）设备：高炉,（3）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气（氧）,（4）炼铁的主要反应过程：,产生还原剂：C+O2=CO2CO2+C=2CO（空气，焦炭）,还原铁矿石：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2（铁矿石）,高温,造渣（除脉石）：CaCO3=CO2+CaOCaO+SiO2=CaSiO3（熔剂：石灰石）,高温,（5）炼铁产品：生铁,12,高炉物料平衡与气体消耗：（供参考）,通常冶炼1吨生铁需要1.52.0吨铁矿石，0.40.6吨焦炭，0.20.4吨石灰石。宝钢4063立方米高炉，日产生铁超过10,000吨，炉渣4000吨，日耗焦炭4000多吨。Someusefulapproximationsare:0.5to0.6tonofoxygenareconsumedpertonofcoalinjected.Athighcoalinjectionrates100Nm3or150kgofoxygenareconsumedpertonofhotmetal.Alarge10,000TPDblastfurnaceutilisingmax.coalinjectionrateswillresultinanoxygendemandof1400to1500TPDO2.Nitrogenmaybeusedtopressuriselock-hopperstopreventescapeoffurnacegasduringchargingtocoolgearboxesassociatedwiththechargedistributionsystemIndicativefiguresexpressedonapertonofhotmetalbasisare:Inertingofcoalsystems10Nm3/tPnuematictransportofcoal1Nm3/tOtherblastfurnaceuses0.01Nm3/t,13,炼钢,二炼钢：生铁钢,(1)需要做到：,降：降低含碳量,除：除去硫、磷等杂质,调：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。用纯氧代替空气炼钢可以避免氮气的影响使钢质变脆，同时避免排放氮气时带走热量。,(3)炼钢设备：转炉，电炉，平炉,（4）炼钢的原料：生铁，氧气，生石灰，硅铁和锰铁,（5）炼钢的主要反应过程：,产生氧化剂：2Fe+O2=2FeO（氧气）,除硅，锰，碳等杂质：Si+2FeO=SiO2+2FeMn+FeO=MnO+FeC+FeO=CO+Fe,造渣：CaO+SiO2=CaSiO3（生石灰)硫、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去。,脱氧：Si+2FeO=SiO2+2Fe（脱氧剂：硅铁，锰铁）调节合金元素,14,炼铁和炼钢,炼铁和炼钢的比较,15,炼钢,转炉结构图,16,转炉炼钢：,17,电炉炼钢：,18,平炉炼钢示意图：,19,20,21,轧钢与轧辊：,22,轧钢：车轮，线材：,23,炼造钢铁时的供气（一）,空分设备主要是为冶炼工艺过程提供工业气体。氧、氮、氩是钢铁企业不可缺少的工业气体，空分设备为钢铁企业的连续生产源耕源不断地提供着气体。在炼钢生产工艺过程中要用到氧气、氮气和氩气。氧气主要用于吹氧炼钢。吹氧炼钢的主要方式有：转炉纯氧顶吹或底吹炼钢、电孤炉炼钢和平炉炼钢。转炉炼钢每吨钢耗氧5060m3；电孤炉炼钢每吨钢耗氧1025m3；平炉炼钢每吨钢耗耗氧2040m3。此外，轧钢每吨钢耗氧36m3、钢材加工、连铸坯火焰切割，火焰清除、炉衬火焰每吨钢耗氧11.414.2m3。氮气在钢铁厂的应用主要是用作保护气，如轧钢、镀锌、镀铬、热处理（尤为薄钢片）连续铸造等都要用氮气作保护气，而且氮气纯度要求99.99%以上。氩气在炼钢过程的作用：如向熔融的钢水中吹入氩气，使成份均匀，钢液净化，并可除掉溶解在钢水中的氢、氧、氮等杂质，提高钢坯质量。吹氩还可以取消还原期，缩短冶炼时间，提高产量，节约电能等。氩气吹炼和保护是提高钢材质量的重要途径。,24,炼造钢铁时的供气（二）,氧、氮、氩是炼钢企业不可缺少的工业气体，据报导，目前炼铁、炼钢、轧钢的综合氧耗已达100140m3/t，氮耗80120m3/t，氩耗34m3/t。目前，钢铁企业用的大型空分设备主要采用分子筛常温净、增压膨胀、填料塔和全精馏制氩的外压缩流程和内压缩流程两种形式，同时考虑提取部分液体作为生产调峰用。,25,钢铁生产全流程中的气体供应和应用技术GasSuppliesandApplicationsinIron&SteelMaking,26,人最宝贵的是生命。生命