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冶煉鋼鐵的主要原材料是什麼

發布時間:2023-01-11 19:41:53

⑴ 煉鋼過程中需要哪些主料哪些輔料

生鐵,礦石或加工處理後的廢鋼氧氣等為主要原料
煉鋼的方法,一般可分為轉爐煉鋼、平爐煉鋼和電爐煉鋼三種方法。現分別介紹如下:
1. 轉爐煉鋼法 這種煉鋼法使用的氧化劑是氧氣。把空氣鼓入熔融的生鐵里,使雜質硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量 (含1%的硅可使生鐵的溫度升高200攝氏度),可使爐內達到足夠高的溫度。因此轉爐煉鋼不需要另外使用燃料。
轉爐煉鋼是在轉爐里進行。轉爐的外形就像個梨,內壁有耐火磚,爐側有許多小孔(風口),壓縮空氣從這些小孔里吹爐內,又叫做側吹轉爐。開始時,轉爐處於水平,向內注入1300攝氏度的液態生鐵,並加入一定量的生石灰,然後鼓入空氣並轉動轉爐使它直立起來。這時液態生鐵表面劇烈的反應,使鐵、硅、錳氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成爐渣,利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用,使反應遍及整個爐內。幾分鍾後,當鋼液中只剩下少量的硅與錳時,碳開始氧化,生成一氧化碳(放熱)使鋼液劇烈沸騰。爐口由於溢出的一氧化炭的燃燒而出現巨大的火焰。最後,磷也發生氧化並進一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應生成穩定的磷酸鈣和硫化鈣,一起成為爐渣。
當磷於硫逐漸減少,火焰退落,爐口出現四氧化三鐵的褐色蒸汽時,表明鋼已煉成。這時應立即停止鼓風,並把轉爐轉到水平位置,把鋼水傾至鋼水包里,再加脫氧劑進行脫氧。整個過程只需15分鍾左右。如果空氣是從爐低吹入,那就是低吹轉爐。
隨著制氧技術的發展,現在已普遍使用氧氣頂吹轉爐 (也有側吹轉爐)。這種轉爐吹如的是高壓工業純氧,反應更為劇烈,能進一步提高生產效率和鋼的質量。
2. 平爐煉鋼法 (平爐煉鋼法也叫馬丁法)
平爐煉鋼使用的氧化劑通入的空氣和爐料里的氧化物,(廢鐵,廢鋼,鐵礦石)。反應所需的熱量是由燃燒氣體燃料(高爐煤氣,發生爐煤氣)或液體燃料(重油)所提供。
平爐的爐膛是一個耐火磚砌成的槽,上面有耐火磚製成的爐頂蓋住。平爐的前牆上有裝料口,裝料機就從這里把爐料裝進去。熔煉時關上耐火磚造成的門。爐膛的兩端都築有爐頭,爐頭各有兩個孔道,供導入燃料與熱空氣,或從爐里導爐氣之用。
平爐煉鋼所用的原料有廢鋼、廢鐵、鐵礦石和溶劑 (石灰石和生石灰)。開始冶煉時,燃料遇到導入的熱空氣就在燃料面上燃燒,溫度高達1800攝氏度。熱量直接由火焰傳給爐料,使爐料迅速熔化 (鐵的熔點是1535攝氏度,鋼略低)。同時有一部分熔化的生鐵生成氧化亞鐵,生鐵里的雜質硅、錳被氧化亞鐵氧化,聲成爐渣。由於爐里放有過量的石灰石,磷與硫等雜質就生成磷酸鈣和硫化鈣成為爐渣。其次碳也進行氧化,生成一氧化碳從熔化的金屬里冒出,好象金屬在沸騰一樣。
反應快要進行完畢的時候,加入脫氧劑並定時把爐渣扒出。在冶煉將完成時要根據爐前分析 (用快速分析法,幾分鍾可完成)來檢驗鋼的成分是否合乎要求。煉鍀的鋼從出鋼口流入鋼水包里,再從鋼水包注入模子里鑄成製品或鋼錠。
為了提高爐溫,氣體燃料要在蓄熱室 (如圖I,II,III,IV)里進行預熱。
在平爐里不但可加入液態生鐵,而且可以加入固態的生鐵以及夾攻以後的廢鐵和鐵礦石等。另外,在平爐里如果用30%的富氧空氣鼓風,同時在熔化的金屬里吹入氧氣,可使生產率提高80%,冶煉的時間縮短2~4小時,並可節約燃料,富氧空氣也不需要預熱。
3. 電爐煉鋼法 鋼還可以在以電能為熱源的電爐里冶煉。使用電爐煉鋼可以煉出優質的合金鋼。電爐的種類很多,
應用最廣泛的是電弧爐。

⑵ 鋼鐵廠所需的原材料有哪些主要用的是哪種

看鋼鐵廠初煉爐的類型,如果是轉爐,其主要原料是鐵水、合金;如果是電爐,其主要原料是廢鋼、生鐵、合金。
既然稱為鋼鐵廠,主要用的當然就鐵(鐵水、生鐵)和廢鋼嘍。

⑶ 冶煉鋼鐵許要那些原料

高爐冶煉用的原料

高爐冶煉用的原料主要由鐵礦石、燃料和熔劑三部分組成。

(一)鐵礦石

高爐冶煉用的鐵礦石要求成分穩定、含鐵品位高、脈石(礦石中有用部分與沒有工業價值的岩石或其它礦物伴生在一起,這些沒有用的部分叫脈石)少、有害雜質少、礦石粒度均勻、強度好、還原性好。鐵礦石含鐵量的多少(即品位高低),直接影響到煉鐵生產的各項指標。一般含鐵量在30%以上的鐵礦石才有開采價值。含鐵量在45%以下的礦石,一般需經選礦和造塊,才能入爐冶煉。含鐵量在55%以上的鐵礦石可以作為高爐富礦,經破碎後直接入爐冶煉。當前作為煉鐵原料的鐵礦石主要有:

(1)磁鐵礦。構造緻密,晶粒細小,有黑色條痕,具有強磁性,含硫、磷較高,還原性差,是我國當前主要的礦種。這類鐵礦主要產於鞍山、本溪、河北遷安等地,純礦石最高含鐵量為72.4%。

(2)赤鐵礦。顏色和條痕均為櫻紅色,無磁性,一般含硫、磷低,還原性好。我國的鞍山和宣化等地有相當儲量,純礦石最高含鐵量為70.0%。

(3)褐鐵礦。顏色為淺褐色、深褐色、黑色,一般含鐵低,但受熱脫水後,含鐵品位升高,含硫低,含磷有高有低,還原性能好。這種鐵礦石主要產於山西省平定和廣東省雲浮等地,純礦石

含鐵量在48%~63%之間。

(4)菱鐵礦。是鐵的碳酸鹽,經過焙燒,二氧化碳從礦石中分解出來,礦石品位立刻提高。所以,菱鐵礦是很易富集的礦石。我國四川省威遠、湖南省新化等地有少量生產,儲量不算多。

(5)釩鈦磁鐵礦。除含鐵外,還有金屬釩和輕金屬鈦,理論上釩鈦磁鐵礦的含鐵量為36.8%,含鈦31.6%,其餘是釩和氧。我國西南地區重要鋼鐵基地攀枝花鋼鐵公司所用的礦石就是釩鈦磁鐵礦。攀枝花鐵礦是我國大型礦山,儲量豐富,前景極佳。安徽馬鞍山和河北承德等地也有部分礦是含釩鈦磁鐵礦。

生鐵冶煉除用以上天然鐵礦石外,還用燒結礦、球團礦等人造富礦(品位級≥50%)作為主要原料。

(二)燃料

高爐用燃料包括焦炭和噴吹燃料兩大類。高爐對焦炭的要求是:具有合適的反應性,且含碳高、灰分和雜質低、強度好。焦炭在煉鐵過程中有三種作用:一是燃燒供給熱量(熱源);二是作為料柱骨架(氣窗);三是作還原劑。因此,焦炭中的含碳量越高越好。除了強度好和骨架作用外,高爐對噴吹燃料的要求及其作用與焦炭相同。但對其可磨性、燃燒性、粒度等有特殊的要求。

硫和磷極容易轉到鐵里而破壞鐵的優良性能,因此,希望燃料中含硫、磷等雜質越少越好。

燃料中的灰分要低,灰分高會降低燃料的熱值。

焦炭的機械強度要好,如果沒有足夠的強度,在爐料下降到風口之前,焦炭就被壓成碎末,堵塞爐料的空隙,影響高爐的透氣性。

高爐煉鐵主要用焦炭作燃料。焦炭含碳量較高,氣孔率高,最大的特點是機械強度(以轉鼓指數表示)高,能滿足大型高爐的要求。因此,目前在高爐煉鐵中一般都採用焦炭作主要燃料。20世紀60年代開始盛行噴吹技術(噴煤、油、天然氣等),目的在於部分取代寶貴的焦炭資源,但只能取代焦炭的還原劑和熱源兩個作用,而料柱骨架作用取代不了。焦炭是高爐煉鐵必不可少的燃料。

(三)熔劑

在鐵礦石中,除鐵以外,還有脈石及硫等有害雜質,在焦炭及煤粉中含有灰分,所以煉鐵時要加入熔劑,與脈石和焦炭及煤粉中的灰分及其它雜質化合,形成爐渣,以達到降低脈石熔點並使雜質、灰分與鐵水分離的目的。

高爐冶煉採用的熔劑主要有石灰石、白雲石、蛇紋石等。對熔劑的要求是:鹼性氧化物(主要是氧化鈣)的含量要高,而酸性氧化物(主要是二氧化硅和三氧化二鋁)的含量盡可能低,有害雜質硫、磷含量也要低,強度高,塊度適宜。

⑷ 工業上高爐煉鐵的原料有哪些原理是什麼

高爐煉鐵的原料,焦炭、含鐵礦石,天然富塊礦及燒結礦和球團礦和熔劑石灰石、白雲石。

原理:高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石),從位於爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。

在高溫下焦炭(有的高爐也噴吹煤粉、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,在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧,從而還原得到鐵。

煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質和石灰石等熔劑結合生成爐渣,從渣口排出。

產生的煤氣從爐頂排出,經除塵後,作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產品是生鐵 ,還有副產高爐渣和高爐煤氣。

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合理配煤:

通過合理配煤,不僅可以減少資金消耗,還可以根據煤種的特點進行調整配比,使其性能達到最佳 。要想降低能源方面的資金消耗的話就要將眼光放到一些產量高、價格低但性能並不是特別好的煤種上。

例如褐煤,這種煤因為煤化較低,導致含有水分較高,燃燒產生的熱量也較少,但其含有的硫元素較少,可磨性也很好,可以滿足高爐噴吹所需煤的要求,在生產中就可以適當的應用,通過科學的調整配比,就可以既降低資金的投入又可以減少含水量高帶來的不利影響。

提高燃燒效率:

當前情況下,高爐噴煤技術已經比較熟練,這時考慮如何提高煤粉的燃燒效率就成為優化技術的又一重要突破口。就噴入煤粉之後而言,煤粉在爐內發生燃燒,那麼如何提升燃燒速度是要重點考慮的,加入助燃劑和降低煤粉燃點都是比較好的辦法。

其中加入助燃劑已經處於研究之中的狀態,根據實驗結果表明,加入適當的助燃劑可以有效的縮短煤粉的點燃時間,使煤粉的燃燒速率得到顯著提高。

⑸ 鋼鐵的原料是什麼

我主要成分是:鐵FE,碳C,鉻
鋼鐵冶煉
iron
and
steel
smelting
鋼、鐵冶金工藝的總稱。工業生產的鐵根據含碳量分為生鐵(含碳量2%以上)和鋼(含碳量低於2%)。基本生產過程是在煉鐵爐內把鐵礦石煉成生鐵,再以生鐵為原料,用不同方法煉成鋼,再鑄成鋼錠或連鑄坯。
鐵冶煉
現代煉鐵絕大部分採用高爐煉鐵,個別採用直接還原煉鐵法和電爐煉鐵法。高爐煉鐵是將鐵礦石在高爐中還原,熔化煉成生鐵,此法操作簡便,能耗低,成本低廉,可大量生產。生鐵除部分用於鑄件外,大部分用作煉鋼原料。由於適應高爐冶煉的優質焦炭煤日益短缺,相繼出現了不用焦炭而用其他能源的非高爐煉鐵法。直接還原煉鐵法,是將礦石在固態下用氣體或固體還原劑還原,在低於礦石熔化溫度下,煉成含有少量雜質元素的固體或半熔融狀態的海綿鐵、金屬化球團或粒鐵,作為煉鋼原料(也可作高爐煉鐵或鑄造的原料)。電爐煉鐵法,多採用無爐身的還原電爐,可用強度較差的焦炭(或煤、木炭)作還原劑。電爐煉鐵的電加熱代替部分焦炭,並可用低級焦炭,但耗電量大,只能在電力充足、電價低廉的條件下使用。
鋼冶煉
煉鋼主要是以高爐煉成的生鐵和直接還原煉鐵法煉成的海綿鐵以及廢鋼為原料,用不同的方法煉成鋼。主要的煉鋼方法有轉爐煉鋼法、平爐煉鋼法、電弧爐煉鋼法3類(見鋼,轉爐,平爐,電弧爐)。以上3種煉鋼工藝可滿足一般用戶對鋼質量的要求。為了滿足更高質量、更多品種的高級鋼,便出現了多種鋼水爐外處理(又稱爐外精煉)的方法。如吹氬處理、真空脫氣、爐外脫硫等,對轉爐、平爐、電弧爐煉出的鋼水進行附加處理之後,都可以生產高級的鋼種。對某些特殊用途,要求特高質量的鋼,用爐外處理仍達不到要求,則要用特殊煉鋼法煉制。如電渣重熔,是把轉爐、平爐、電弧爐等冶煉的鋼,鑄造或鍛壓成為電極,通過熔渣電阻熱進行二次重熔的精煉工藝;真空冶金,即在低於1個大氣壓直至超高真空條件下進行的冶金過程,包括金屬及合金的冶煉、提純、精煉、成型和處理。
鋼液在煉鋼爐中冶煉完成之後,必須經盛鋼桶(鋼包)注入鑄模,凝固成一定形狀的鋼錠或鋼坯才能進行再加工。鋼錠澆鑄可分為上鑄法和下鑄法。上鑄鋼錠一般內部結構較好,夾雜物較少,操作費用低;下鑄鋼錠表面質量良好,但因通過中注管和湯道,使鋼中夾雜物增多。近年來,在鑄錠方面出現了連續鑄鋼、壓力澆鑄和真空澆鑄等新技

⑹ 煉鐵的主要原料是

煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣
主要原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣 1.把鐵礦石、焦炭、石灰石按一定比例分配成爐料,從爐頂進料口分批加入爐內,同時把預熱過的空氣從爐腹底部的進風口鼓入爐內.2.因為熱的氣體由下上升,爐料由上下落,它們在爐內能夠充分接觸,使反應得以順利進行,同時又能使爐料逐步預熱,使熱能得以充分利用.在進風口附近,焦炭遇熱空氣燃燒生成二氧化碳,並放出大量的熱.3.二氧化碳氣體上升,跟熾熱的焦炭反應,生成一氧化碳.4.一氧化碳氣體上升,跟從爐頂不斷裝入並逐步下降的鐵礦石接觸.在爐身中部,絕大部分鐵的氧化物被一氧化碳還原成鐵.5.在冶煉過程中,混在鐵礦石里的錳、硅、硫、磷等元素也會被碳或一氧化碳從它們的化合物中還原出來.少量的碳、錳、硅、硫、磷等在高溫下熔合在鐵里,成為生鐵.生鐵的熔點(1100-1200攝氏度)比純鐵的熔點(1535攝氏度)低得多.6.鐵礦石里除了鐵的氧化物外,還含有難熔化的脈石,如果不把它們除去,就會影響生鐵的冶煉.加入的石灰石是作為溶劑,用來除去脈石的.因為石灰石在高溫下分解出的氧化鈣,能跟脈石里的二氧化硅起反應而生成熔點較低的硅酸鈣,從礦石里分離出來.

⑺ 鋼鐵是怎樣煉出來的它的原材料是礦石嗎

是的。鋼鐵的最終原料是礦山開采混合出來的鐵礦石。然後經過一些列復雜的工藝最後才加工出來。主要是步驟:高爐冶煉-轉爐精煉-連鑄鑄坯-軋制-精整-剪切。然後就是我們概念裡面的鋼鐵了。

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