炼钢生产流程介绍.ppt

炼钢生产流程介绍 炼钢工艺流程 炼钢产线 钢区 炼钢厂 轧厂 烧结厂 炼焦厂 铁区 炼铁厂 球团厂 炼钢工艺流程 炼铁 工艺 将金属铁从含铁矿石 主要为铁的氧化物 中提炼出来的工艺过程 主要有高炉法 直接还原法 熔融还原法 等离子法 炼铁 工艺 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 热风炉 铁水罐车 3 原料 铁矿石 焦炭 石灰石 空气 4 炼铁产品 生铁 炼铁 高炉炼铁工艺 高炉炼铁是指把铁矿石和焦炭 一氧化碳 氢气等燃料及熔剂 从理论上说把活动性比铁的金属和矿石混合后高温也可炼出铁来 装入高炉中冶炼 去掉杂质而得到金属铁 生铁 炼铁 高炉炼铁工艺 炼铁 高炉炼铁工艺 炼铁 烧结工艺 烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节 它是将铁矿粉 无烟煤和石灰按一定配比混合 经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料 利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数 降低焦比 提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义 炼铁 焦化工艺 煤炭焦化主要从硬煤和褐煤中生产焦炭 煤气 干馏炭及煤焦油或沥青等副产品的工艺过程 焦炭是高炉冶炼的主要燃料 炼铁 高炉设备 高炉设备 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 炼铁 热风炉设备 高炉设备 高炉热风炉介绍 热风炉是为高炉加热鼓风的设备 是现代高炉不可缺少的重要组成部分 提高风温可以通过提高煤气热值 优化热风炉及送风管道结构 预热煤气和助燃空气 改善热风炉操作等技术措施来实现 理论研究和生产实践表明 采用优化的热风炉结构 提高热风炉热效率 延长热风炉寿命是提高风温的有效途径 炼铁 铁水灌车设备 高炉设备 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 炼钢 工艺 根据炼钢工艺流程 可以把炼钢作业分为4部分 1 冶炼前的铁水预处理工序2 铁水冶炼3 钢水精炼4 钢水浇铸 炼钢 工艺 炼钢 工艺 炼钢 生铁 钢 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 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 炼钢 工艺 现代炼钢法 转炉炼钢法1 空气转炉炼钢法2 氧气转炉炼钢法3 复合吹炼转炉炼钢电弧炉炼钢法平炉炼钢法 炼钢 预处理工艺 在铁水进入炼钢炉冶炼前 除去其中的某些有害成分或提取其中某些有益成分的工艺过程 可分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理 前者有铁水预脱硫 铁水预脱硅 铁水预脱磷 后者有铁水提钒 铁水提铌 铁水脱铬等 炼钢 预处理工艺 原理铁水预处理是在原则上不外加热源的情况下 利用处理剂中活性物质和铁水中待脱除 或富集 元素进行快速反应 形成稳定的渣相而和铁水分离的过程 工艺铁水沟连续处理法 铁水罐喷吹法 机械搅拌法 专用炉法 摇包法 转鼓法 钟罩法以及喷雾法等 炼钢 预处理工艺 重要的工艺节点 兑铁 如果不是专用的预处理罐则没有 前扒渣预处理 脱硫 脱磷等 后扒渣出铁 炼钢 混铁炉设备 高炉和转炉之间的炼钢辅助设备 主要用于调节和均衡高炉和转炉之间铁水供求的设备 保证不间断地供给转炉需要的铁水 铁水在混铁炉中储存和混匀铁水成份及均匀温度 对转炉炼钢非常有利 炼钢 混铁炉设备 炼钢 铁水冶炼设备 炼钢铁水冶炼设备 转炉 电炉 平炉转炉 对铁水进行冶炼操作电炉 对不锈钢废钢块 生铁块等进行冶炼操作平炉 基本已经不再使用 炼钢 转炉设备 炉体可转动 用于吹炼钢的冶金炉 转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性 用镁砂或白云石为内衬 和酸性 用硅质材料为内衬 转炉 按气体吹入炉内的部位分为底吹 顶吹和侧吹转炉 按吹炼采用的气体 分为空气转炉和氧气转炉 炼钢 转炉设备 转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法 其主要特点是 靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分 如碳 锰 硅 磷等 与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量 使金属达到出钢要求的成分和温度 炼钢 转炉设备 重要的工艺节点 兑铁投料吹氧出钢扒渣 转炉冶炼的炉料主要为铁水 造渣料 如石灰 石英 萤石等 铁合金 如硅铁 锰铁等 脱氧剂 如硅化铁等 以及增碳剂 如碳粉等 为调整温度 可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等 炼钢 电炉设备 电炉以电为热源 可以迅速熔化废钢和合金 而且可以基本密闭 排除大气的作用 电炉一般容量较小 同转炉和平炉比 操作成本较高 由于这些特点 电炉炼钢法曾主要用来生产特殊钢或合金钢 电炉冶炼的原料一般为废钢 特别是不锈钢废钢 根据工艺需求 可能还会有一部分海面铁 炼钢 炉外精炼工艺 钢水炉外精炼是将原来在转炉 电炉完成的部分精炼任务 移到炉外的钢包或专用容器中进行 以便更有效地获得优质 低耗和多品种的钢水 转炉 电炉中只承担溶化 去磷 脱硫和升温的任务 减轻了负担 技术经济指标显著改善 常用的炉外精炼方法 钢水炉外精炼的方法很多 大约有近30种 为实现炉外精炼任务 可采用钢包吹氩 真空处理 吹氧 加热和喷粉 喂丝等手段 根据不同的精炼目的 选择一种或几种精炼手段组合的精炼方法 炼钢 钢水浇铸工艺 钢水浇铸有模铸和连续浇铸 简称 连铸 二种方法 模铸是传统的铸造方法 虽然存在很多缺陷和问题 但不少钢厂仍然采用模铸作为浇铸的手段 同时 由于它具有某些特殊的优点 仍然是某些钢种从钢水变成钢锭的主要浇铸方法 连铸是在经过几十年的发展得到广泛应用的新技术新工艺 由于它的明显优点 如产品成本低 金属收得率高 基建投资少 质量好 劳动条件好等 已正在取代模铸成为铸造方法的主体 炼钢 模铸工艺 模铸是传统的浇注方法 模铸必须要有钢锭模 钢锭模有不同的形状及不同型号 模铸又有上铸和下铸之分 上铸由于固有的缺陷大多数情况下已被下铸法所代替 模铸坯的断面形状有方形 圆形 矩形 多角形等 钢水 模铸 开坯 成材工艺路线的收得率低 而钢水连铸成材工艺路线的收得率高 产品质量高 模铸一般用于浇铸一些高碳高合金钢以及一些特殊规格要求的坯锭 炼钢 模铸工艺 炼钢 连铸工艺 连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序 主要设备包括回转台 中间包 结晶器 拉矫机等 连铸的目的将钢水铸造成钢坯连铸自动化控制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 炼钢 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 炼钢 连铸设备 连铸的主要工艺设备介绍 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 中间包 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 炼钢连铸 结晶器 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 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