【正文】 Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2。Fe3O4+CO=3FeO+CO2。遠(yuǎn)離燃料顆粒處：2Fe3O4+1/2O2=3Fe2O3。3FeO+1/2O2= 氣化反應(yīng)：脫硫85％～95％。FeS2+11/2O2=Fe2O3+4SO22FeS+7/2O2=Fe2O3+2SO2p 燒結(jié)礦：燒結(jié)礦是一種由多種礦物組成的復(fù)合體。由含鐵礦物和脈石礦物組成的液相粘結(jié)在一起組成。p 含鐵礦物有磁鐵礦、方鐵礦（或浮氏體）、赤鐵礦p 粘結(jié)相主要有鐵橄欖石、鈣鐵橄欖石、硅灰石、硅酸二鈣、硅酸三鈣、鐵酸鈣、鈣鐵灰石及少量反應(yīng)不全的游離石英和石灰。球團(tuán)：將準(zhǔn)備好的原料(細(xì)磨精礦或其他細(xì)磨粉狀物料、添加劑等)，按一定比例經(jīng)過配料、混勻制成一定尺寸的小球，然后采用干燥焙燒或其他方法使其發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化而硬化固結(jié)．這一過程即為球團(tuán)生產(chǎn)過程．其產(chǎn)品即為球團(tuán)礦。p 球團(tuán)礦生產(chǎn)的工藝流程一般包括原料準(zhǔn)備、配料、混合、造球、干燥和焙燒、冷卻、成品和返礦處理等工序。高爐冶煉過程及特點(diǎn)：現(xiàn)代高爐生產(chǎn)過程是一個(gè)龐大的生產(chǎn)體系，除高爐本體外，還有供料、送風(fēng)、煤氣凈化除塵、噴吹燃料和渣鐵處理等系統(tǒng)。p 高爐煉鐵的本質(zhì)傳質(zhì)過程：礦石中的O2O2進(jìn)入煤氣中，實(shí)現(xiàn)鐵與氧的分離傳熱過程：煤氣攜帶的熱量傳給爐料，使?fàn)t料熔化成渣鐵，實(shí)現(xiàn)渣鐵分離第五篇：冶金概論論文選課課號(hào)：(201120122)BG111913200011課程類別：公選課《冶金工程概論》課程考核題目：（課程論文）鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)環(huán)及過程及特點(diǎn)—冶金與計(jì)算機(jī)科學(xué)的聯(lián)系作者：學(xué)號(hào)：授課教師：杜長(zhǎng)坤班級(jí)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)1102級(jí)重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院2012年5月 8日中國(guó)重慶鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)環(huán)及過程及特點(diǎn)—冶金與計(jì)算機(jī)科學(xué)的聯(lián)系作者：***重慶科技學(xué)院電氣信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班摘要：鋼鐵工業(yè)是國(guó)家的基礎(chǔ)工業(yè)之一，鋼鐵產(chǎn)量往往是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平和生產(chǎn)能力的主要標(biāo)志，首先要提高鋼鐵生產(chǎn)就必須明確知道起生產(chǎn)環(huán)節(jié)及特點(diǎn)等，這樣才可以知道該怎么改進(jìn)設(shè)備以提高鋼鐵生產(chǎn)，節(jié)約成本。而隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的不斷提高，計(jì)算機(jī)專業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)中占著不可或缺的重要地位！關(guān)鍵詞：冶金環(huán)節(jié)鋼鐵生產(chǎn)計(jì)算機(jī)科學(xué)現(xiàn)代化的鋼鐵聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)環(huán)節(jié)是一個(gè)復(fù)雜而龐大的生產(chǎn)體系，每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有其主要生產(chǎn)過程、主要設(shè)備、生產(chǎn)方法以及特點(diǎn)。主要包括原料處理、煉鐵、煉鋼、軋鋼、能源供應(yīng)、交通運(yùn)輸?shù)?。煉鐵原料： 1，鐵礦石：一種或幾種含鐵礦物和脈石組成2，燃料：焦炭，并作為還原劑 3，熔劑：有酸、堿之分，多選用堿性石灰石，選礦經(jīng)歷了從處理粗粒物料到細(xì)粒物料、從處理簡(jiǎn)單礦石到復(fù)雜礦石、從單純使用物理方法向使用物理化學(xué)方法和化學(xué)方法的發(fā)展過程。包括精礦、中間產(chǎn)品、尾礦的脫水，尾礦堆置和廢水處理。選礦主要在水中進(jìn)行，選后產(chǎn)品需要脫水干燥。方法有重力泄水、濃縮、過濾和干燥。尾礦水可回收再用。不合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水須經(jīng)凈化處理。舊尾礦場(chǎng)地要進(jìn)行植被、復(fù)田。煉鐵是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過程，其中，高爐冶煉在鋼鐵工業(yè)中占有重要地位。具體的煉鐵過程為：(1)爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石)燃料的燃燒：焦碳自爐頂下落至風(fēng)口時(shí)與空氣相遇，燃燒，進(jìn)行放熱反應(yīng)。C+O2→CO2+1600～1750℃CO2上升，遇赤熱焦碳，被還原成COCO2+C→2COΔCO熱氣繼續(xù)上升，遇熱礦石，發(fā)生還原反應(yīng)，將Fe還原出來(2)從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣(3)在高溫下焦炭（也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。鐵的還原：）直接還原：950℃以上，固體碳呈煙狀進(jìn)入礦石孔隙內(nèi)完成反應(yīng)。FeO+C→Fe+CO2CO→CO2+C2）間接還原：開始于爐口（250℃－350℃）終止于950℃。順序地利用CO，將高價(jià)的鐵氧化物還原成低價(jià)的鐵氧化物。3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO22Fe3O4+2CO→6FeO+2CO26FeO+6CO→6Fe+6CO2(4)煉出的鐵水從鐵口放出(5)鐵礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。爐渣具有重要作用：1）熔化其余各種氧化物，控制生鐵合格成分。2）浮在熔融液表面，能保護(hù)金屬，防止其過分氧化、熱量散失或不致過熱。因添加劑不同，有酸性、堿性、中性渣。造渣是礦石中廢料，燃料中灰分與熔劑熔合過程的產(chǎn)物。與熔融金屬液不互熔，又比其輕，能浮在熔體表面，便于排出。主要成分；SiOAl2OCaO,及少量MnO、FeO、CaS等。產(chǎn)生的煤氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。特點(diǎn)：高爐煉鐵的缺點(diǎn)：投資大、流程長(zhǎng)，能耗高，污染大。改進(jìn)：不用焦碳，不用高爐，用煙煤或天然氣作還原劑，采用直接還原或熔融還原生產(chǎn)鐵，以供電爐煉鋼二次精煉，連鑄連軋。直接還原：用煤或天然氣等還原劑直接將固態(tài)鐵礦石還原成固態(tài)海綿鐵?？捎妹夯剞D(zhuǎn)窯、氣基豎爐等設(shè)備直接還原。煤基回轉(zhuǎn)窯中：Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2氣基豎爐中：CH4+H2O→CO+3H2+天然氣裂化反應(yīng)Fe2O3+3H2→2Fe+3H2OFe2O3+3CO→2Fe+3CO2煉鋼，就是通過冶煉來降低生鐵中的碳和去除有害雜質(zhì)，再根據(jù)對(duì)鋼性能的要求加入適量的合金元素，使其成為具有高的強(qiáng)度、韌性或其它特殊性能的鋼。主要方法有三種：（1）氧氣轉(zhuǎn)爐煉氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備工藝，如圖4所示。按照配料要求，先把廢鋼等裝入爐內(nèi)，然后倒入鐵水，并加入適量的造渣材料（如生石灰等）。加料后，把氧氣噴槍從爐頂插入爐內(nèi)，吹入氧氣（純度大于99％的高壓氧氣流），使它直接跟高溫的鐵水發(fā)生氧化反應(yīng)，除去雜質(zhì)。用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮?dú)獾挠绊懚逛撡|(zhì)變脆，以及氮?dú)馀懦鰰r(shí)帶走熱量的缺點(diǎn)。在除去大部分硫、磷后，當(dāng)鋼水的成分和溫度都達(dá)到要求時(shí)，即停止吹煉，提升噴槍，準(zhǔn)備出鋼。出鋼時(shí)使?fàn)t體傾斜，鋼水從出鋼口注入鋼水包里，同時(shí)加入脫氧劑進(jìn)行脫氧和調(diào)節(jié)成分。鋼水合格后，可以澆成鋼的鑄件或鋼錠，鋼錠可以再軋制成各種鋼材。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在煉鋼過程中會(huì)產(chǎn)生大量棕色煙氣，它的主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的一氧化碳?xì)怏w等。因此，必須加以凈化回收，綜合利用，以防止污染環(huán)境。從回收設(shè)備得到的氧化鐵塵?？梢杂脕頍掍?；一氧化碳可以作化工原料或燃料；煙氣帶出的熱量可以副產(chǎn)水蒸氣。此外，煉鋼時(shí)，生成的爐渣也可以用來做鋼渣水泥，含磷量較高的爐渣，可加工成磷肥，等等。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出的鋼種較多、質(zhì)量較好，以及建廠速度快、投資少等許多優(yōu)點(diǎn)。但在冶煉過程中都是氧化性氣氛，去硫效率差，昂貴的合金元素也易被氧化而損耗，因而所煉鋼種和質(zhì)量就受到一定的限制。特點(diǎn)：熱平衡條件更為有利，所以原料中可以加入較多廢鋼（可達(dá)30％左右），所產(chǎn)的鋼含氮量低，質(zhì)量更好。它不耗燃料，而且生產(chǎn)率高得多，利用廢鋼的能力雖差一些，但在廢鋼來源不多的多數(shù)地區(qū)也已夠用。（2）電弧爐冶煉電爐熔煉工藝包括：1）、裝料2）、熔化期：占一半以上冶煉時(shí)間，耗電達(dá)三分之二，包括起弧、穿井、電極回升、熔清、吹氧助熔。3）、氧化期：脫碳、脫磷、升溫4）、還原期：造還原渣，以碳硅為主要還原劑，脫出鋼中氧、硫，調(diào)整成分和溫度。5）、出鋼：當(dāng)鋼水成份溫度合格，脫氧良好，爐渣變白，流動(dòng)性好，即可向爐內(nèi)加入終脫氧劑，然后出鋼。出鋼溫度比液相線高出70—120℃。特點(diǎn)：電弧爐以電為熱源，可以迅速熔化廢鋼和合金，而且可以基本密閉，排除大氣的作用。另一方面，電弧爐一般容量較?。ㄍD(zhuǎn)爐和平爐比），操作成本較高。由于這些特點(diǎn)，電弧爐煉鋼法曾主要用來生產(chǎn)特殊鋼或合金鋼。但近年來，隨著電弧爐本身大型化和加大功率的成功，降低了電弧爐鋼的生產(chǎn)成本，加上用廢鋼作原料價(jià)格低廉，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中出現(xiàn)了許多專門煉普通鋼的電弧爐鋼廠。（3）平爐煉鋼相隔10年之后，法國(guó)人馬丁利用蓄熱池原理發(fā)明了平爐煉鋼法,1888年出現(xiàn)了堿性平爐。由于平爐煉鋼法適應(yīng)于各種原材料條件（鐵水和廢鋼可用任何比例），對(duì)原料的要求不那么嚴(yán)格，容量大，生產(chǎn)的品種多，所以不到20年它就成為世界上主要的煉鋼方法，直到20世紀(jì)50年代，在世界鋼產(chǎn)量中，約85%是平爐煉出來的平爐煉鋼法長(zhǎng)期占居煉鋼工藝主導(dǎo)地位。特點(diǎn)：就是在廢鋼與生鐵配比方面和生鐵磷含量方面有寬廣的適應(yīng)能力，因而在發(fā)明后為全世界廣泛采用。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的多層次應(yīng)用，冶金技術(shù)的提高必須依靠計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的協(xié)調(diào)發(fā)展才可以得到跨越性的提高，在鋼鐵生產(chǎn)中高爐煉鐵較其他部門需要更復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，目前計(jì)算機(jī)控制主要用于各種數(shù)據(jù)的收集、分析、記錄，爐料的稱量、校正、裝卸、運(yùn)輸，控制熱平衡，穩(wěn)定爐況等。高爐計(jì)算機(jī)控制，現(xiàn)在傾向于采用以下兩種形式:①分支控制，即上料系統(tǒng)和熱風(fēng)爐各用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)控制，高爐本體另用一臺(tái)主計(jì)算機(jī)控制。也有數(shù)座高爐共用一臺(tái)主機(jī)集中控制，而每座高爐的熱風(fēng)及上料系統(tǒng)，各由一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)控制。②將高爐分成若干區(qū)域，進(jìn)行局部控制。計(jì)算機(jī)接受高爐各部分發(fā)來的信號(hào)，然后發(fā)出指令，直接傳送給調(diào)節(jié)器或提供給操作人員。計(jì)算機(jī)除作數(shù)據(jù)記錄、稱量控制和配料計(jì)算等工作外，還用于高爐模型的控制。其主要項(xiàng)目是：①熱狀態(tài)和透氣性；②預(yù)報(bào)生鐵含硅量；③應(yīng)該采取的即時(shí)措施（如礦焦比、風(fēng)量、風(fēng)溫、濕度等）及為防止漏水所必需的指令總的說來，計(jì)算機(jī)在煉鐵過程中的應(yīng)用現(xiàn)在仍然處于發(fā)展階段。但隨著對(duì)高爐大型化、連續(xù)化、高速化和高效率化等的要求日益迫切，實(shí)現(xiàn)高爐總體的自動(dòng)化，無疑是必由之路。