【正文】 生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 74 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 ?爐外精煉 ? 是介于煉鋼和連鑄之間的一個精煉過程，是把基本熔煉爐 (如電爐、轉(zhuǎn)爐等 )熔煉出來的粗煉鋼水導(dǎo)入另一簡便的精煉裝置，為得到比粗煉更高的生產(chǎn)率、更高質(zhì)量的鋼液而進(jìn)行的冶金操作。因此，必須加以凈化回收，綜合利用，以防止污染環(huán)境。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。 ? 冶煉達(dá)到終點后應(yīng)立即出鋼，延誤時機則成分又會變化。 ? 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，即停止吹煉，提升噴槍，準(zhǔn)備出鋼。整個冶煉過程，從兌入鐵水到出鋼大約 30分鐘左右。 ? 供氧強度每噸金屬每分鐘為 。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 70 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 ? 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）。 (6) 起重設(shè)備 ? 從原料到成品的輸送均為吊車作業(yè)，要求組織工作十分準(zhǔn)確和嚴(yán)密。全部動作由爐前控制室操作自動進(jìn)行。 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 68 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 (4) 輔助原料裝入設(shè)備 ? 在爐頂?shù)恼戏?，設(shè)置石灰、螢石、鐵礦石等多種原料的料斗。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 66 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 67 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 (3) 鐵水和廢鋼的裝入設(shè)備 ? 鐵水從鐵水罐中由裝有稱量設(shè)備的吊車裝入轉(zhuǎn)爐。氧槍內(nèi)部通冷卻油冷卻。爐體可電動機構(gòu)傾斜，以便加料、出鋼和出渣。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 63 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 (1) 爐體 ? 外殼由 30~50毫米的鋼板焊成，內(nèi)部襯砌耐火材料。 ? 合金劑：向鋼中添加 Ni， Cr鉻， W鎢， V釩， Mo鉬， Ti鈦等元素?zé)捴瞥珊辖痄摗? ? 鋼液反應(yīng)溫度過高時，須適時加入冷卻劑，如氧化鐵皮和礦石，近年還使用燒結(jié)礦、球團礦、鐵礦砂等。廢鋼可與生鐵塊搭配使用。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 60 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 ?煉鋼原料：生鐵塊 ? 生鐵塊也叫冷鐵，是鐵錠、廢鑄件、罐底鐵和出鐵溝鐵的總稱，其成分與鐵水相近。 ? 適當(dāng)?shù)卦黾訌U鋼比，可以降低轉(zhuǎn)爐鋼消耗和成本。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 57 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 58 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 ?煉鋼原料：廢鋼 ? 廢鋼是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的主原料之一，是冷卻效果穩(wěn)定的冷卻劑。 有害元素，易造成“冷脆” 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 56 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 ?煉鋼：鐵水脫硫預(yù)處理 ? 鐵水預(yù)處理是指鐵水在兌入煉鋼爐之前，為去除或提取某種成分而進(jìn)行的處理過程。鐵水中錳氧化后形成的 MnO能有效地促進(jìn)石灰溶解，加快成渣，減少助熔劑的用量和爐襯侵蝕；減少氧槍粘鋼，終點鋼中余錳高，能夠減少合金用量，利于提高金屬收得率；錳在降低鋼水硫含量和硫的危害方面起到有利作用。過高硅含量，不利于煉鋼。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 55 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 ?煉鋼原料：鐵水 元素 Mn S Si P C 發(fā)熱元素，要求含量適當(dāng) 有益元素 不宜過高 有害元素 有害元素 重要發(fā)熱元素，鐵水中的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為 %～ % 重要發(fā)熱元素之一。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 54 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 ?煉鋼主料：鐵水 ? 鐵水： 1300℃ 以上。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 52 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 53 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 2. 煉鋼原料及其準(zhǔn)備 ? 主料： ?鐵水、生鐵、廢鋼等。激烈攪動熔池，有利于排除鋼中的氣體和非金屬夾雜物。 一、煉鋼原理和目的 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 51 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 1. 基本特點 ? 以高溫鐵水為主要原料，以高壓氧氣經(jīng)內(nèi)冷噴嘴從熔池上方吹氧，局部溫度可達(dá) 2023℃ 。 ③ 澆鑄成鋼錠或鋼坯，為軋鋼提供坯料。 ② 調(diào)整化學(xué)成分：主要是減少生鐵中的含碳量到%，形成某一鋼號。 煉鋼生產(chǎn) 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 49 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 ? 高溫下，用氧化劑把生鐵中過多的碳和其它雜質(zhì)氧化成氣體或爐渣而除去。 4. 提高高爐煉鐵自動化水平 ? 可使生產(chǎn)過程最佳化，生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品并改善各工序操作人員的勞動條件。 ? 此外，爐料的粒度要控制嚴(yán)格，高爐渣量將可控制在 250300千克 /噸鐵以內(nèi)。 二、高爐煉鐵 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 45 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 1. 煉鐵爐大型化 ? 大容量煉鐵爐產(chǎn)量和生產(chǎn)效率高，勞動費用和噸鐵基建投資低。 (3)高爐煤氣的綜合利用 ? 生產(chǎn) 25003500立方米煤氣 /噸生鐵，可作熱風(fēng)爐、焦?fàn)t和各種加熱爐的燃料。熱風(fēng)爐利用高爐煤氣把空氣加熱到 1000~1300℃ ，鼓風(fēng)機從多達(dá) 1630個風(fēng)口吹入，每分鐘鼓入爐內(nèi)的空氣約為爐子有效容積的 23倍，由此可以降低焦炭消耗和提高高爐的生產(chǎn)能力。 ? 大高爐的生產(chǎn)，爐前操作目前已全部實現(xiàn)了全部機械化。 ? 一座中型高爐晝夜出鐵 8~10次。 ? 脈石、熔劑和焦炭灰分形成最后的爐渣。 ? 預(yù)熱到 900~1200℃ 的熱風(fēng)，由風(fēng)口吹入高爐下部，使焦炭燃燒生成煤氣； ? 熾熱的煤氣在上升過程中將熱量傳遞給爐料，同時與爐料發(fā)生化學(xué)變化； ? 隨著溫度的提高，爐料先后受到還原、造渣和滲碳作用，鐵渣分離。 二、高爐煉鐵 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 36 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 高爐局部圖 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 37 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 二、高爐煉鐵 高爐剖面圖 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 38 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 高爐模型圖 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 39 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 高爐照片 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 40 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 2 高爐煉鐵操作過程概要 ? 按一定比例組成的爐料（原料、燃料和溶劑）在爐內(nèi)構(gòu)成料柱，焦炭不斷燃燒，礦石、溶劑不斷熔化而連續(xù)下降。 ? 原料和燃料連續(xù)由爐頂裝入，鐵水由下部流出。 ? 干法熄焦：在封閉的系統(tǒng)內(nèi)用氮氣 (制氧副產(chǎn)品 )將紅焦的熱量帶走，可用作汽輪機發(fā)電。主要是粗苯、氨、煤焦油和焦?fàn)t煤氣等化合物。 ? 煉焦 —— 把煉焦煤在隔絕空氣的條件下高溫(1300℃ 左右 )干餾，使其中的揮發(fā)物逸出。 ? 熟料還要進(jìn)行整料 (破碎和篩分 )、混勻，使?fàn)t料粒度盡可能適合于高爐最佳粒度范圍。 一、原料準(zhǔn)備 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 25 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 磨礦機 圓錐破碎機 震動篩分機 一、原料準(zhǔn)備 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 26 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 (2) 造塊 ? 精礦粉粒度極小，不能直接加入高爐，通過造塊才能入爐冶煉，稱 為人造富礦或熟料。 ? 貧礦石（多數(shù)），必須經(jīng)過選礦處理，以提高爐料中含鐵量的品位。 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 21 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 ? 煉鐵化學(xué)反應(yīng)過程： C+O2→CO 2 CO2+C→2CO── 焦炭的燃燒 CaCO3→CaO+CO 2── 熔劑的分解 ?爐渣 Fe2O3+3CO→2Fe+3CO 2 Fe2O3+3C→2Fe+3CO── 鐵的還原 煉鐵概述 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 22 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 煉鐵概述 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 23 北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 1. 鐵礦石的預(yù)處理 ? 鐵礦石是鐵的氧化物及脈石 (