『壹』 鋼鐵製造的過程
鐵礦石經過高溫冶煉後,去處其中的C,從大體的意義上講,剩餘的大部分是鐵的成分,還有一些雜質,其中含C量最小的是鐵,最大的是鑄鐵,其餘的就是鋼了
『貳』 煉鋼的具體工藝流程是什麼
煉鋼利用轉爐內的氧化性環境將鐵水中過量的碳氧化成一氧化碳和二氧化碳,達到鋼水要求的碳含量。當然在煉鋼廠房內一般來說還要有轉爐之前的鐵水脫硫預處理,轉爐出鋼後的鋼水精煉(LF或LF+RH或LF+VD,VOD等),完成精煉後用行車調運至連鑄機的大包回轉台,進行連鑄澆鑄的工序環節,為後續的軋鋼廠提供鋼坯原料。
整個聯合鋼鐵廠的工藝流程為:原料碼頭(各種原料集中卸載存放區域)——燒結(礦石造塊或造球團)——高爐(煉鐵)——煉鋼(鐵水預處理-轉爐或電爐-精煉-連鑄)-軋鋼
煉鋼工藝過程
造渣:調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作。目的是通過渣——金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣,以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下,並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。
出渣:電弧爐煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時,氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時,原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。
熔池攪拌:向金屬熔池供應能量,使金屬液和熔渣產生運動,以改善冶金反應的動力學條件。熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現。
電爐底吹:通過置於爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化,促進冶金反應過程的目的。採用底吹工藝可縮短冶煉時間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。並能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質量,降低成本,提高生產率。
熔化期:煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫,並造好熔化期的爐渣。
氧化期和脫炭期:普通功率電弧爐煉鋼的氧化期,通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷;去除氣體及夾雜物;使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度,要求脫碳量大於0.2%左右。隨著爐外精煉技術的發展,電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進行。
精煉期:煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物,經化學反應選入氣相或排、浮入渣中,使之從鋼液中排除的工藝操作期。
還原期:普通功率電弧爐煉鋼操作中,通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。
爐外精煉:將煉鋼爐(轉爐、電爐等)中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程,也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。初煉:爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉:將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫,去除夾雜物和進行成分微調等。將煉鋼分兩步進行的好處是:可提高鋼的質量,縮短冶煉時間,簡化工藝過程並降低生產成本。爐外精煉的種類很多,大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同,又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。
鋼液攪拌:爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化,並能促進冶金反應。多數冶金反應過程是相界面反應,反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節。鋼液在靜止狀態下,其冶金反應速度很慢,如電爐中靜止的鋼液脫硫需30~60分鍾;而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3~5分鍾。鋼液在靜止狀態下,夾雜物*上浮除去,排除速度較慢;攪拌鋼液時,夾雜物的除去速度按指數規律遞增,並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關。
鋼包喂絲:通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑,如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態的功能。
鋼包處理:鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短(約10~30分鍾),精煉任務單一,沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,工藝操作簡單,設備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置。如真空循環脫氣法(RH、DH),鋼包真空吹氬法(Gazid),鋼包噴粉處理法(IJ、TN、SL)等均屬此類。
鋼包精煉:鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點是比鋼包處理的精煉時間長(約60~180分鍾),具有多種精煉功能,有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種(如超純鋼種)的精煉。真空吹氧脫碳法(VOD)、真空電弧加熱脫氣法(VAD)、鋼包精煉法(ASEA-SKF)、封閉式吹氬成分微調法(CAS)等,均屬此類;與此類似的還有氬氧脫碳法(AOD)。
惰性氣體處理:向鋼液中吹入惰性氣體,這種氣體本身不參與冶金反應,但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」(氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零),具有「氣洗」作用。爐外精煉法生產不銹鋼的原理,就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系。用惰性氣體加氧進行精煉脫碳,可以降低碳氧反應中CO分壓,在較低溫度的條件下,碳含量降低而鉻不被氧化。
預合金化:向鋼液加入一種或幾種合金元素,使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化。多數情況下脫氧和合金化是同時進行的,加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧,轉化為脫氧產物排出;另一部則為鋼水所吸收,起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前,與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預合金化。
成分控制:保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節,但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內;一般在不影響鋼性能的前提下,按中、下限控制。
增硅:吹煉終點時,鋼液中含硅量極低。為達到各鋼號對硅含量的要求,必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外,還使鋼液中的硅增加。增硅量要經過准確計算,不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。
終點控制:氧氣轉爐煉鋼吹煉終點(吹氧結束)時使金屬的化學成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。
出鋼:鋼液的溫度和成分達到所煉鋼種的規定要求時將鋼水放出的操作。出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包。用於調整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中。
『叄』 煉鐵的關鍵環節有哪些
1、生產方式
從爐頂加入礦石原料、焦炭和熔劑等原料、燃料,爐料經過加熱、還原、融化、造渣、滲碳和脫硫等一系列物理化學變化後,煉出的鐵水從鐵簡坦口放出,鐵礦石中不還原的雜質和石灰石等熔劑結合生成爐渣,從渣口排出。產生的煤氣從爐頂導出,經除塵後,作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料;
2、生產步驟
(1)用燒結礦、球團礦等各種原燃料,經篩分稱量,由料車經斜橋拉到(或由皮帶橋輸送)到爐頂,由爐頂設備裝入高爐;
(2)焦炭自入爐後,直至爐缸階段仍以固態存在,在風口前由鼓入熱風中的氧燃燒焦炭而產生煤氣,爐缸煤氣有很大的熱能和化學能,在上升過程中使鐵得到加熱和還原,從而生成鐵和爐渣;
(3)攔族桐爐渣經水沖渣系統,變成水渣,可回收利用;
(4)高爐產生的煤氣經除塵後,部分供熱風爐燒爐用,其它可供燒結機、軋鋼、鍋爐房等。
熱風爐
(5)高爐內煉好的鐵水在爐缸內匯集到一定程度,用開鐵穗畢口機將出鐵口開孔,把鐵水放出來。
『肆』 鋼鐵完完全全的製作過程
製造鋼的過程或業務
煉鋼工藝過程
造渣:調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作。目的是通過渣——金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣,以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下,並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。
出渣:電弧爐煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時,氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時,原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。
熔池攪拌:向金屬熔池供應能量,使金屬液和熔渣產生運動,以改善冶金反應的動力學條件。熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現。
電爐底吹:通過置於爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化,促進冶金反應過程的目的。採用底吹工藝可縮短冶煉時間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。並能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質量,降低成本,提高生產率。
熔化期:煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫,並造好熔化期的爐渣。
氧化期和脫炭期:普通功率電弧爐煉鋼的氧化期,通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷;去除氣體及夾雜物;使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度,要求脫碳量大於0.2%左右。隨著爐外精煉技術的發展,電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進行。
精煉期:煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物,經化學反應選入氣相或排、浮入渣中,使之從鋼液中排除的工藝操作期。
還原期:普通功率電弧爐煉鋼操作中,通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。
爐外精煉:將煉鋼爐(轉爐、電爐等)中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程,也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。初煉:爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉:將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫,去除夾雜物和進行成分微調等。將煉鋼分兩步進行的好處是:可提高鋼的質量,縮短冶煉時間,簡化工藝過程並降低生產成本。爐外精煉的種類很多,大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同,又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。
鋼液攪拌:爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化,並能促進冶金反應。多數冶金反應過程是相界面反應,反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節。鋼液在靜止狀態下,其冶金反應速度很慢,如電爐中靜止的鋼液脫硫需30~60分鍾;而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3~5分鍾。鋼液在靜止狀態下,夾雜物*上浮除去,排除速度較慢;攪拌鋼液時,夾雜物的除去速度按指數規律遞增,並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關。
鋼包喂絲:通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑,如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態的功能。
鋼包處理:鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短(約10~30分鍾),精煉任務單一,沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,工藝操作簡單,設備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置。如真空循環脫氣法(RH、DH),鋼包真空吹氬法(Gazid),鋼包噴粉處理法(IJ、TN、SL)等均屬此類。
鋼包精煉:鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點是比鋼包處理的精煉時間長(約60~180分鍾),具有多種精煉功能,有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種(如超純鋼種)的精煉。真空吹氧脫碳法(VOD)、真空電弧加熱脫氣法(VAD)、鋼包精煉法(ASEA-SKF)、封閉式吹氬成分微調法(CAS)等,均屬此類;與此類似的還有氬氧脫碳法(AOD)。
惰性氣體處理:向鋼液中吹入惰性氣體,這種氣體本身不參與冶金反應,但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」(氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零),具有「氣洗」作用。爐外精煉法生產不銹鋼的原理,就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系。用惰性氣體加氧進行精煉脫碳,可以降低碳氧反應中CO分壓,在較低溫度的條件下,碳含量降低而鉻不被氧化。
預合金化:向鋼液加入一種或幾種合金元素,使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化。多數情況下脫氧和合金化是同時進行的,加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧,轉化為脫氧產物排出;另一部則為鋼水所吸收,起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前,與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預合金化。
成分控制:保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節,但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內;一般在不影響鋼性能的前提下,按中、下限控制。
增硅:吹煉終點時,鋼液中含硅量極低。為達到各鋼號對硅含量的要求,必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外,還使鋼液中的硅增加。增硅量要經過准確計算,不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。
終點控制:氧氣轉爐煉鋼吹煉終點(吹氧結束)時使金屬的化學成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。
出鋼:鋼液的溫度和成分達到所煉鋼種的規定要求時將鋼水放出的操作。出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包。用於調整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中。
『伍』 煉鋼的過程有哪三個主要階段
煉鋼過程實質就是通過氧化反應脫碳、升溫、合金化的過程。它的主要任務是脫碳、脫氧、升溫、去除氣體和非金屬夾雜、合金化。 主要包括造渣、出渣、熔池攪拌、電爐底吹、熔化期、氧化期和脫炭期、精煉期、還原期、爐外精煉、鋼液攪拌、鋼包喂絲、鋼包處理、鋼包精煉、惰性氣體處理、預合金化、成分控制、增硅、終點控制、出鋼等過程。
煉鋼工藝過程
造渣:調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作。目的是通過渣——金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣,以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下,並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。
出渣:電弧爐煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時,氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時,原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。
熔池攪拌:向金屬熔池供應能量,使金屬液和熔渣產生運動,以改善冶金反應的動力學條件。熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現。
電爐底吹:通過置於爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化,促進冶金反應過程的目的。採用底吹工藝可縮短冶煉時間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。並能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質量,降低成本,提高生產率。
熔化期:煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫,並造好熔化期的爐渣。
氧化期和脫炭期:普通功率電弧爐煉鋼的氧化期,通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷;去除氣體及夾雜物;使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度,要求脫碳量大於0.2%左右。隨著爐外精煉技術的發展,電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進行。
精煉期:煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物,經化學反應選入氣相或排、浮入渣中,使之從鋼液中排除的工藝操作期。
還原期:普通功率電弧爐煉鋼操作中,通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。
爐外精煉:將煉鋼爐(轉爐、電爐等)中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程,也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。初煉:爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉:將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫,去除夾雜物和進行成分微調等。將煉鋼分兩步進行的好處是:可提高鋼的質量,縮短冶煉時間,簡化工藝過程並降低生產成本。爐外精煉的種類很多,大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同,又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。
鋼液攪拌:爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化,並能促進冶金反應。多數冶金反應過程是相界面反應,反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節。鋼液在靜止狀態下,其冶金反應速度很慢,如電爐中靜止的鋼液脫硫需30~60分鍾;而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3~5分鍾。鋼液在靜止狀態下,夾雜物*上浮除去,排除速度較慢;攪拌鋼液時,夾雜物的除去速度按指數規律遞增,並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關。
鋼包喂絲:通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑,如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態的功能。
鋼包處理:鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短(約10~30分鍾),精煉任務單一,沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,工藝操作簡單,設備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置。如真空循環脫氣法(RH、DH),鋼包真空吹氬法(Gazid),鋼包噴粉處理法(IJ、 TN、SL)等均屬此類。
鋼包精煉:鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點是比鋼包處理的精煉時間長(約60~180分鍾),具有多種精煉功能,有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種(如超純鋼種)的精煉。真空吹氧脫碳法(VOD)、真空電弧加熱脫氣法(VAD)、鋼包精煉法(ASEA-SKF)、封閉式吹氬成分微調法(CAS)等,均屬此類;與此類似的還有氬氧脫碳法(AOD)。
惰性氣體處理:向鋼液中吹入惰性氣體,這種氣體本身不參與冶金反應,但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」(氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零),具有 「氣洗」作用。爐外精煉法生產不銹鋼的原理,就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系。用惰性氣體加氧進行精煉脫碳,可以降低碳氧反應中CO分壓,在較低溫度的條件下,碳含量降低而鉻不被氧化。
預合金化:向鋼液加入一種或幾種合金元素,使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化。多數情況下脫氧和合金化是同時進行的,加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧,轉化為脫氧產物排出;另一部則為鋼水所吸收,起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前,與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預合金化。
成分控制:保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節,但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內;一般在不影響鋼性能的前提下,按中、下限控制。
增硅:吹煉終點時,鋼液中含硅量極低。為達到各鋼號對硅含量的要求,必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外,還使鋼液中的硅增加。增硅量要經過准確計算,不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。
終點控制:氧氣轉爐煉鋼吹煉終點(吹氧結束)時使金屬的化學成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。
出鋼:鋼液的溫度和成分達到所煉鋼種的規定要求時將鋼水放出的操作。出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包。用於調整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中。
『陸』 鋼鐵廠的設備及工藝流程有哪些
工藝流程有采礦→選礦→燒結→煉鐵→煉鋼→熱軋→冷軋→硅鋼;一個完整的鋼鐵廠有礦山採掘、選礦、燒結、球團、焦化、原料、高爐、預處理、轉爐、精煉、連鑄、熱軋、冷軋、制氧、動力、配電、運輸、水處理等多個工序,設備種類1萬多種,僅僅是設備型號就可以有近十萬個。
現在煉鋼的工藝設備有2種,即轉爐、電爐。
煉鐵廠的鐵水一般溫度在1350度左右(低於1200就會開始凝固了),加入到煉鋼爐,吹入氧氣,再配以脫硫造渣劑(石灰石)、鐵合金(用於調整成分)、廢鋼(調整溫度、降低成本)等,最後出鋼,通過模鑄或連鑄的方式生產出鋼錠或連鑄坯,以後再送往軋鋼廠。
1、鋼包處理
鋼包處理:鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短(約10~30分鍾)。
2、轉爐煉鋼
精煉任務單一,沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,工藝操作簡單,設備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置。如真空循環脫氣法(RH、DH),鋼包真空吹氬法(Gazid),鋼包噴粉處理法(IJ、TN、SL)等均屬此類。
3、鋼包精煉
其特點是比鋼包處理的精煉時間長(約60~180分鍾),具有多種精煉功能,有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種(如超純鋼種)的精煉、鋼包精煉法(ASEA-SKF)、封閉式吹氬成分微調法(CAS)等,均屬此類;與此類似的還有氬氧脫碳法(AOD)。
4、氣體處理
惰性氣體處理:向鋼液中吹入惰性氣體Ar,這種氣體本身不參與冶金反應,但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」(氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零),具有「氣洗」作用。爐外精煉法生產不銹鋼的原理,就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系。
5、預合金化
預合金化:向鋼液加入一種或幾種合金元素,使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化。多數情況下脫氧和合金化是同時進行的,加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧,轉化為脫氧產物排出;另一部則為鋼水所吸收,起合金化作用。
6、成分控制
成分控制:保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節,但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內。
『柒』 長流程煉鋼主要包括哪些環節
長流程煉鋼主要包括的環節有轉爐兌鐵--冶煉--出鋼--鋼包吹氬--LF精煉爐--方壞連鑄工藝。
長旦宏宏流程工藝:
從煉鋼原燃料(如燒結礦、球團礦、焦碳等)准絕耐備開始,原料入高爐經還原冶煉得到液態鐵水,經鐵水預處理(如脫硫、脫硅、脫碳)進模冊入頂底復吹氧氣轉爐,經吹煉去除雜質,將鋼水倒入鋼包中,經二次精煉(如RH、LFVD等)使鋼水純潔化,然後鋼水經凝固成型(連鑄)成為鋼壞,再經軋制工序最後成為鋼材。
『捌』 簡述鋼鐵冶金聯合企業主要生產環節
1鋼鐵冶金聯合企業主要生產環節
1.1 鐵礦石的開采
1.1.1 鐵礦石的開采
鐵礦石的開采方式主要有露天開采、地下開采和液體開采。
1.1.2鐵礦石的富選
鐵礦石的富選過程包括破碎、磨碎、篩分和分級和選別作業。
1.1.3 鐵礦粉造塊
鐵礦粉造塊的方法主要分為燒結法和球團法。
1.2高爐煉鐵[1]
1.2.1 高爐煉鐵的過程
a) 爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石)。
b) 從位於爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。
c) 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,在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧,從而還原得到鐵。
d) 煉出的鐵水從鐵口放出。
e) 鐵礦石中不還原的雜質和石灰石等熔劑結合生成爐渣,從渣口排出。
f) 產生的煤氣從爐頂導出,經除塵後,作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。
1.2.2 高爐煉鐵特點
(1)高爐冶煉是在爐料與煤氣流逆向運動過程中完成各種錯綜復雜的化學反應和物理變化的,爐內主要是還原性氣氛。
(2)高爐是密閉的容器,除裝料、出鐵、出渣及煤氣外,操作人員無法直接觀察到反應過程的狀況,只能憑借儀器儀表間接觀察爐內狀況。
(3)高爐是連續的、大規模的高溫生產過程,機械化和自動化水平較高。
1.3鐵合金生產
1.3.1鐵合金的用途
① 合金添加劑②脫氧劑③孕育劑。
1.3.2生產方法
鐵合金的生產方法主要有碳還原法(高爐、電爐)、金屬熱還原法及電解法。
1.4煉鋼用原材料
煉鋼用原材料可分為金屬和非金屬兩類
1.4.1 金屬材料
金屬料主要指鐵水(或生鐵塊)、廢鋼和鐵合金。
1.4.2 非金屬材料
非金屬料主要指造渣材料、氧化劑、冷卻劑等。
1.5煉鋼的基本任務
a) 脫碳並將其含量調整到一定范圍。
b) 去除雜質,主要包括:脫磷(冷脆)、脫硫(熱脆)、脫氧、去除氣體(氫、氮)和非金 屬夾雜物(氧化物、硫化物、磷化物、氮化物等)
c) 調整鋼液成分和溫度
d) 將鋼液澆注成質量好的鋼錠或鋼坯。
1.6轉爐、平爐煉鋼
轉爐煉鋼法主要包括底吹酸性轉爐煉鋼法、鹼性轉爐煉鋼法、側面吹風的酸性側吹轉爐煉鋼法、氧氣頂吹轉爐煉鋼法(LD法)、 氧氣底吹轉爐煉鋼法及頂底復合吹轉爐煉鋼法。
1.6.1轉爐煉鋼法基本原理
在於他不藉助外加能源,僅靠吹入熔池的空氣或氧氣與生鐵水中各種元素的放熱氧化反應完成脫碳和脫除雜質的任務,並將鋼液加熱到出鋼(1600℃或更高)溫度。
1.6.2氧氣頂吹轉爐煉鋼法
用純氧從轉爐頂部吹煉鐵水成鋼的轉爐煉鋼方法。自50年代初投入工業生產以來,在世界范圍內得到迅速推廣,逐步取代空氣轉爐法和平爐煉鋼法,成為現代煉鋼的主要方法。
1.6.3 LD法優點
a)吹煉速度快,生產率高;
b)品種多,質量好;
c)原材料消耗少,熱效率高、成本低;
d)基建投資省,建設速度快;
e)容易與連續鑄鋼相匹配。
鑒於以上優點,氧氣頂吹轉爐煉鋼現已成為主要煉鋼方法。
1.6.4 平爐煉鋼特點
從外部供給熱量 因平爐爐體龐大,冶煉時間長,爐牆散熱損失和高溫廢氣帶走的熱量大,除鋼鐵原料中各元素氧化產生熱量外,必須從外部供給燃料和使用預熱空氣燃燒燃料,方能保持煉鋼時需要的熱量。
1.6.5平爐煉鋼的原材料
①鋼鐵料如生鐵或鐵水、廢鋼;
②氧化劑如鐵礦石、工業純氧、人造富礦;
③造渣劑如石灰(或石灰石)、螢石、鐵礬土等;
④脫氧劑和合金添加劑。
1.6.6 平爐煉鋼的步驟
平爐煉鋼的過程通常分為補爐、裝料(鐵礦石、石灰和廢鋼)、加熱、兌鐵水、熔化、精煉、脫氧和出鋼等幾個步驟。
1.6.7 平爐煉鋼的優點
①可大量使用廢鋼,而且生鐵和廢鋼配比靈活;
②對鐵水成分的要求不像轉爐那樣嚴格,可使用轉爐不能用的普通生鐵;
③能煉的鋼種比轉爐多,質量較好。
1.7電弧爐冶煉
1.7.1電弧爐冶煉的優點
a) 熱效率高,達65%以上
b) 溫度易於控制和調整
c) 爐內氣氛可控,利於脫磷、脫硫、脫氧
d) 鋼中夾雜物相對較低
e) 合金收得率高
f) 可全廢鋼冶煉,也可配裝部分鐵水
g) 設備簡單,佔地少,投資省,建廠快
但是,我國目前廢鋼保有量少,價格較高,而且電弧離解作用是鋼中氮氫含量較轉爐高。
1.8爐外精煉
1.8.1精煉原理
真空脫氣、真空脫氧 、惰性氣體處理、鋼液攪拌
1.8.2爐外精煉主要工藝方法
a) 埋弧加熱鋼包精煉法(LF法,日本1971年開發)
b) 真空吹氧脫碳精煉法(VOD法,西德1965年開發)
c) 氬氧爐脫碳精煉法(AOD法,美國1968年開發)
1.8.3爐外精煉具有的共同工藝特點
①選擇一個理想的精煉氣氛條件,通常採用真空、惰性氣氛或還原性氣氛。
②對鋼液進行攪拌,可採用電磁感應、惰性氣流或機械方法攪拌。
③鋼液加熱,在精煉過程中通常採用電弧加熱、埋弧加熱、等離子加熱或增加化學熱等。
1.9鋼的澆鑄
鋼的生產包括煉鋼、澆鑄兩大環節。
1.9.1 澆鑄作業
將合格鋼水鑄成適合於軋制或鍛壓加工所需要的一定形狀、尺寸和單重的鑄坯(或鋼錠)。
1.9.2鋼水的澆鑄的兩種工藝方式
a)鋼錠模澆鑄,也稱模鑄工藝,成品為鋼錠。
b)是連續鑄鋼,也稱連鑄工藝,產品為連鑄坯。
1.9.3澆鑄方法
鋼錠澆鑄分上鑄法和下鑄法兩種。
1.9.4連鑄機型式
目前普遍使用的連鑄設備是弧形連鑄機。立式、立彎式、傾斜式三種型式是發展過程的產物,其中直立式仍在少數工廠使用,水平式、旋轉輪式、離心旋轉連鑄機尚處於試驗或小規模生產階段。
1.10金屬塑性加工
1.10.1 分類
按照塑性加工時是否完全消除加工硬化,分為熱加工和冷加工。
1.10.2加工施力類型分類
①直接受壓、如鍛壓、擠壓和軋制;
②間接受壓, 如拔絲、拔管和金屬板深拉;
③張力,如拉延;
④彎曲,施加的是彎矩,如金屬冷彎成型;
⑤剪切,施加剪切使金屬成型,如沖裁、剪切。
1.10.3 金屬塑性加工特點
金屬塑性加工在現代冶金工業生產中佔有重要地位,同金屬切削加工相比,塑性加工有以下優點:
①從成型原則上說,無切屑,金屬損耗較少;
②在取得所需形狀的同時,改善材料的組織和性能,成品能夠直接使用或者便於加工;
③適於專業化的大規模生產。
主要缺點是:
①某些脆性材料和形狀復雜的製品不適於用塑性加工;
②專業化生產時需要專用的設備和工具。
1.11金屬熱處理
金屬熱處理方法包括退火、正火、淬火、回火和調質。
『玖』 煉鋼工藝步驟和流程分別是什麼
1、加料
加料:向電爐或轉爐內加入鐵水或廢鋼等原材料的操作,是煉鋼操作的第一步。
2、造渣
造渣:調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作。目的是通過金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣,能夠向金屬液面中傳遞足夠的氧,以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下,並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。
3、出渣
出渣:電弧爐煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時,氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時,原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。
4、熔池攪拌
熔池攪拌:向金屬熔池供應能量,使金屬液和熔渣產生運動,以改善冶金反應的動力學條件。熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現。
5、脫磷
減少鋼液中含磷量的化學反應,磷是鋼中有害雜質之一,含磷較多的鋼,在室溫或更低的溫度下使用時,容易脆裂,稱為「冷脆」。鋼中含碳越高,磷引起的脆性越嚴重。普通鋼中規定含磷量不超過 0.045%,優質鋼要求含磷更少。
生鐵中的磷,主要來自鐵礦石中的磷酸鹽,氧化磷和氧化鐵的熱力學穩定性相近,在高爐的還原條件下,爐料中的磷幾乎全部被還原並溶入鐵水,如選礦不能除去磷的化合物,脫磷就只能在(高)爐外或鹼性煉鋼爐中進行。
6、電爐底吹
電爐底吹:通過置於爐底的噴嘴將N₂、Ar、CO₂、CO、CH₄、O₂等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化,促進冶金反應過程的目的。
採用底吹工藝可縮短冶煉時間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。並能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質量,降低成本,提高生產率。
7、熔化期
熔化期:煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫,並造好熔化期的爐渣。
8、氧化期
氧化期和脫碳期:普通功率電弧爐煉鋼的氧化期,通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。
氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷;去除氣體及夾雜物;使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度,要求脫碳量大於0.2%左右。隨著爐外精煉技術的發展,電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進行。
9、精煉期
精煉期:煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物,經化學反應選入氣相或排、浮入渣中,使之從鋼液中排出的工藝操作期。
10、還原期
還原期:普通功率電弧爐煉鋼操作中,通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度,高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。
11、爐外精煉
爐外精煉:將煉鋼爐(轉爐、電爐等)中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程,也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。初煉:爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。
精煉:將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫,去除夾雜物和進行成分微調等。將煉鋼分兩步進行的好處是:可提高鋼的質量,縮短冶煉時間,簡化工藝過程並降低生產成本。
爐外精煉的種類很多,大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同,又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。
12、鋼液攪拌
鋼液攪拌:爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化,並能促進冶金反應。多數冶金反應過程是相界面反應,反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節。
鋼液在靜止狀態下,其冶金反應速度很慢,如電爐中靜止的鋼液脫硫需30~60分鍾;而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3~5分鍾。鋼液在靜止狀態下,夾雜物上浮除去,排除速度較慢;攪拌鋼液時,夾雜物的除去速度按指數規律遞增,並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關。
13、鋼包喂絲
鋼包喂絲:通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑,如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態的功能。
(9)鋼鐵生產的主要環節有哪些擴展閱讀
轉爐煉鋼的原材料分為金屬料、非金屬料和氣體。金屬料包括鐵水、廢鋼、鐵合金,非金屬料包括造渣料、熔劑、冷卻劑,氣體包括氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳等。非金屬料是在轉爐煉鋼過程 中為了去除磷、硫等雜質,控制好過程溫度而加入的材料。
主要有造渣料(石灰、白雲石),熔劑(螢石、氧化鐵皮),冷卻劑(鐵礦石、石灰石、廢鋼),增碳劑和燃料(焦炭、石墨籽、煤塊、重油)。
『拾』 鋼鐵企業生產的主要環節污染有哪些
鋼鐵企業生產環節污染有:原料場揚塵,燒結機煙塵,煉鐵出鐵場煙塵和水渣以及沖渣水,煉鋼鋼渣,煉鋼車間各層平台溢塵,主煙囪排放煙塵,連鑄機外排蒸汽,冷卻水和除塵灰,除塵污泥,廢耐火磚,軋鋼車間含油污泥,氧化鐵皮,加熱爐煙氣等等等。