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冶炼钢铁的主要原材料是什么

发布时间:2023-01-11 19:41:53

⑴ 炼钢过程中需要哪些主料哪些辅料

生铁,矿石或加工处理后的废钢氧气等为主要原料
炼钢的方法,一般可分为转炉炼钢、平炉炼钢和电炉炼钢三种方法。现分别介绍如下:
1. 转炉炼钢法 这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量 (含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度),可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。
转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨,内壁有耐火砖,炉侧有许多小孔(风口),压缩空气从这些小孔里吹炉内,又叫做侧吹转炉。开始时,转炉处于水平,向内注入1300摄氏度的液态生铁,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应,使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣,利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用,使反应遍及整个炉内。几分钟后,当钢液中只剩下少量的硅与锰时,碳开始氧化,生成一氧化碳(放热)使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后,磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙,一起成为炉渣。
当磷于硫逐渐减少,火焰退落,炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时,表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风,并把转炉转到水平位置,把钢水倾至钢水包里,再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入,那就是低吹转炉。
随着制氧技术的发展,现在已普遍使用氧气顶吹转炉 (也有侧吹转炉)。这种转炉吹如的是高压工业纯氧,反应更为剧烈,能进一步提高生产效率和钢的质量。
2. 平炉炼钢法 (平炉炼钢法也叫马丁法)
平炉炼钢使用的氧化剂通入的空气和炉料里的氧化物,(废铁,废钢,铁矿石)。反应所需的热量是由燃烧气体燃料(高炉煤气,发生炉煤气)或液体燃料(重油)所提供。
平炉的炉膛是一个耐火砖砌成的槽,上面有耐火砖制成的炉顶盖住。平炉的前墙上有装料口,装料机就从这里把炉料装进去。熔炼时关上耐火砖造成的门。炉膛的两端都筑有炉头,炉头各有两个孔道,供导入燃料与热空气,或从炉里导炉气之用。
平炉炼钢所用的原料有废钢、废铁、铁矿石和溶剂 (石灰石和生石灰)。开始冶炼时,燃料遇到导入的热空气就在燃料面上燃烧,温度高达1800摄氏度。热量直接由火焰传给炉料,使炉料迅速熔化 (铁的熔点是1535摄氏度,钢略低)。同时有一部分熔化的生铁生成氧化亚铁,生铁里的杂质硅、锰被氧化亚铁氧化,声成炉渣。由于炉里放有过量的石灰石,磷与硫等杂质就生成磷酸钙和硫化钙成为炉渣。其次碳也进行氧化,生成一氧化碳从熔化的金属里冒出,好象金属在沸腾一样。
反应快要进行完毕的时候,加入脱氧剂并定时把炉渣扒出。在冶炼将完成时要根据炉前分析 (用快速分析法,几分钟可完成)来检验钢的成分是否合乎要求。炼锝的钢从出钢口流入钢水包里,再从钢水包注入模子里铸成制品或钢锭。
为了提高炉温,气体燃料要在蓄热室 (如图I,II,III,IV)里进行预热。
在平炉里不但可加入液态生铁,而且可以加入固态的生铁以及夹攻以后的废铁和铁矿石等。另外,在平炉里如果用30%的富氧空气鼓风,同时在熔化的金属里吹入氧气,可使生产率提高80%,冶炼的时间缩短2~4小时,并可节约燃料,富氧空气也不需要预热。
3. 电炉炼钢法 钢还可以在以电能为热源的电炉里冶炼。使用电炉炼钢可以炼出优质的合金钢。电炉的种类很多,
应用最广泛的是电弧炉。

⑵ 钢铁厂所需的原材料有哪些主要用的是哪种

看钢铁厂初炼炉的类型,如果是转炉,其主要原料是铁水、合金;如果是电炉,其主要原料是废钢、生铁、合金。
既然称为钢铁厂,主要用的当然就铁(铁水、生铁)和废钢喽。

⑶ 冶炼钢铁许要那些原料

高炉冶炼用的原料

高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料和熔剂三部分组成。

(一)铁矿石

高炉冶炼用的铁矿石要求成分稳定、含铁品位高、脉石(矿石中有用部分与没有工业价值的岩石或其它矿物伴生在一起,这些没有用的部分叫脉石)少、有害杂质少、矿石粒度均匀、强度好、还原性好。铁矿石含铁量的多少(即品位高低),直接影响到炼铁生产的各项指标。一般含铁量在30%以上的铁矿石才有开采价值。含铁量在45%以下的矿石,一般需经选矿和造块,才能入炉冶炼。含铁量在55%以上的铁矿石可以作为高炉富矿,经破碎后直接入炉冶炼。当前作为炼铁原料的铁矿石主要有:

(1)磁铁矿。构造致密,晶粒细小,有黑色条痕,具有强磁性,含硫、磷较高,还原性差,是我国当前主要的矿种。这类铁矿主要产于鞍山、本溪、河北迁安等地,纯矿石最高含铁量为72.4%。

(2)赤铁矿。颜色和条痕均为樱红色,无磁性,一般含硫、磷低,还原性好。我国的鞍山和宣化等地有相当储量,纯矿石最高含铁量为70.0%。

(3)褐铁矿。颜色为浅褐色、深褐色、黑色,一般含铁低,但受热脱水后,含铁品位升高,含硫低,含磷有高有低,还原性能好。这种铁矿石主要产于山西省平定和广东省云浮等地,纯矿石

含铁量在48%~63%之间。

(4)菱铁矿。是铁的碳酸盐,经过焙烧,二氧化碳从矿石中分解出来,矿石品位立刻提高。所以,菱铁矿是很易富集的矿石。我国四川省威远、湖南省新化等地有少量生产,储量不算多。

(5)钒钛磁铁矿。除含铁外,还有金属钒和轻金属钛,理论上钒钛磁铁矿的含铁量为36.8%,含钛31.6%,其余是钒和氧。我国西南地区重要钢铁基地攀枝花钢铁公司所用的矿石就是钒钛磁铁矿。攀枝花铁矿是我国大型矿山,储量丰富,前景极佳。安徽马鞍山和河北承德等地也有部分矿是含钒钛磁铁矿。

生铁冶炼除用以上天然铁矿石外,还用烧结矿、球团矿等人造富矿(品位级≥50%)作为主要原料。

(二)燃料

高炉用燃料包括焦炭和喷吹燃料两大类。高炉对焦炭的要求是:具有合适的反应性,且含碳高、灰分和杂质低、强度好。焦炭在炼铁过程中有三种作用:一是燃烧供给热量(热源);二是作为料柱骨架(气窗);三是作还原剂。因此,焦炭中的含碳量越高越好。除了强度好和骨架作用外,高炉对喷吹燃料的要求及其作用与焦炭相同。但对其可磨性、燃烧性、粒度等有特殊的要求。

硫和磷极容易转到铁里而破坏铁的优良性能,因此,希望燃料中含硫、磷等杂质越少越好。

燃料中的灰分要低,灰分高会降低燃料的热值。

焦炭的机械强度要好,如果没有足够的强度,在炉料下降到风口之前,焦炭就被压成碎末,堵塞炉料的空隙,影响高炉的透气性。

高炉炼铁主要用焦炭作燃料。焦炭含碳量较高,气孔率高,最大的特点是机械强度(以转鼓指数表示)高,能满足大型高炉的要求。因此,目前在高炉炼铁中一般都采用焦炭作主要燃料。20世纪60年代开始盛行喷吹技术(喷煤、油、天然气等),目的在于部分取代宝贵的焦炭资源,但只能取代焦炭的还原剂和热源两个作用,而料柱骨架作用取代不了。焦炭是高炉炼铁必不可少的燃料。

(三)熔剂

在铁矿石中,除铁以外,还有脉石及硫等有害杂质,在焦炭及煤粉中含有灰分,所以炼铁时要加入熔剂,与脉石和焦炭及煤粉中的灰分及其它杂质化合,形成炉渣,以达到降低脉石熔点并使杂质、灰分与铁水分离的目的。

高炉冶炼采用的熔剂主要有石灰石、白云石、蛇纹石等。对熔剂的要求是:碱性氧化物(主要是氧化钙)的含量要高,而酸性氧化物(主要是二氧化硅和三氧化二铝)的含量尽可能低,有害杂质硫、磷含量也要低,强度高,块度适宜。

⑷ 工业上高炉炼铁的原料有哪些原理是什么

高炉炼铁的原料,焦炭、含铁矿石,天然富块矿及烧结矿和球团矿和熔剂石灰石、白云石。

原理: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。

(4)冶炼钢铁的主要原材料是什么扩展阅读

合理配煤:

通过合理配煤,不仅可以减少资金消耗,还可以根据煤种的特点进行调整配比,使其性能达到最佳 。要想降低能源方面的资金消耗的话就要将眼光放到一些产量高、价格低但性能并不是特别好的煤种上。

例如褐煤,这种煤因为煤化较低,导致含有水分较高,燃烧产生的热量也较少,但其含有的硫元素较少,可磨性也很好,可以满足高炉喷吹所需煤的要求,在生产中就可以适当的应用,通过科学的调整配比,就可以既降低资金的投入又可以减少含水量高带来的不利影响。

提高燃烧效率:

当前情况下,高炉喷煤技术已经比较熟练,这时考虑如何提高煤粉的燃烧效率就成为优化技术的又一重要突破口。就喷入煤粉之后而言,煤粉在炉内发生燃烧,那么如何提升燃烧速度是要重点考虑的,加入助燃剂和降低煤粉燃点都是比较好的办法。

其中加入助燃剂已经处于研究之中的状态,根据实验结果表明,加入适当的助燃剂可以有效的缩短煤粉的点燃时间,使煤粉的燃烧速率得到显著提高。

⑸ 钢铁的原料是什么

我主要成分是:铁FE,碳C,铬
钢铁冶炼
iron
and
steel
smelting
钢、铁冶金工艺的总称。工业生产的铁根据含碳量分为生铁(含碳量2%以上)和钢(含碳量低于2%)。基本生产过程是在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁,再以生铁为原料,用不同方法炼成钢,再铸成钢锭或连铸坯。
铁冶炼
现代炼铁绝大部分采用高炉炼铁,个别采用直接还原炼铁法和电炉炼铁法。高炉炼铁是将铁矿石在高炉中还原,熔化炼成生铁,此法操作简便,能耗低,成本低廉,可大量生产。生铁除部分用于铸件外,大部分用作炼钢原料。由于适应高炉冶炼的优质焦炭煤日益短缺,相继出现了不用焦炭而用其他能源的非高炉炼铁法。直接还原炼铁法,是将矿石在固态下用气体或固体还原剂还原,在低于矿石熔化温度下,炼成含有少量杂质元素的固体或半熔融状态的海绵铁、金属化球团或粒铁,作为炼钢原料(也可作高炉炼铁或铸造的原料)。电炉炼铁法,多采用无炉身的还原电炉,可用强度较差的焦炭(或煤、木炭)作还原剂。电炉炼铁的电加热代替部分焦炭,并可用低级焦炭,但耗电量大,只能在电力充足、电价低廉的条件下使用。
钢冶炼
炼钢主要是以高炉炼成的生铁和直接还原炼铁法炼成的海绵铁以及废钢为原料,用不同的方法炼成钢。主要的炼钢方法有转炉炼钢法、平炉炼钢法、电弧炉炼钢法3类(见钢,转炉,平炉,电弧炉)。以上3种炼钢工艺可满足一般用户对钢质量的要求。为了满足更高质量、更多品种的高级钢,便出现了多种钢水炉外处理(又称炉外精炼)的方法。如吹氩处理、真空脱气、炉外脱硫等,对转炉、平炉、电弧炉炼出的钢水进行附加处理之后,都可以生产高级的钢种。对某些特殊用途,要求特高质量的钢,用炉外处理仍达不到要求,则要用特殊炼钢法炼制。如电渣重熔,是把转炉、平炉、电弧炉等冶炼的钢,铸造或锻压成为电极,通过熔渣电阻热进行二次重熔的精炼工艺;真空冶金,即在低于1个大气压直至超高真空条件下进行的冶金过程,包括金属及合金的冶炼、提纯、精炼、成型和处理。
钢液在炼钢炉中冶炼完成之后,必须经盛钢桶(钢包)注入铸模,凝固成一定形状的钢锭或钢坯才能进行再加工。钢锭浇铸可分为上铸法和下铸法。上铸钢锭一般内部结构较好,夹杂物较少,操作费用低;下铸钢锭表面质量良好,但因通过中注管和汤道,使钢中夹杂物增多。近年来,在铸锭方面出现了连续铸钢、压力浇铸和真空浇铸等新技

⑹ 炼铁的主要原料是

炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气
主要原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气 1.把铁矿石、焦炭、石灰石按一定比例分配成炉料,从炉顶进料口分批加入炉内,同时把预热过的空气从炉腹底部的进风口鼓入炉内.2.因为热的气体由下上升,炉料由上下落,它们在炉内能够充分接触,使反应得以顺利进行,同时又能使炉料逐步预热,使热能得以充分利用.在进风口附近,焦炭遇热空气燃烧生成二氧化碳,并放出大量的热.3.二氧化碳气体上升,跟炽热的焦炭反应,生成一氧化碳.4.一氧化碳气体上升,跟从炉顶不断装入并逐步下降的铁矿石接触.在炉身中部,绝大部分铁的氧化物被一氧化碳还原成铁.5.在冶炼过程中,混在铁矿石里的锰、硅、硫、磷等元素也会被碳或一氧化碳从它们的化合物中还原出来.少量的碳、锰、硅、硫、磷等在高温下熔合在铁里,成为生铁.生铁的熔点(1100-1200摄氏度)比纯铁的熔点(1535摄氏度)低得多.6.铁矿石里除了铁的氧化物外,还含有难熔化的脉石,如果不把它们除去,就会影响生铁的冶炼.加入的石灰石是作为溶剂,用来除去脉石的.因为石灰石在高温下分解出的氧化钙,能跟脉石里的二氧化硅起反应而生成熔点较低的硅酸钙,从矿石里分离出来.

⑺ 钢铁是怎样炼出来的它的原材料是矿石吗

是的。钢铁的最终原料是矿山开采混合出来的铁矿石。然后经过一些列复杂的工艺最后才加工出来。主要是步骤:高炉冶炼-转炉精炼-连铸铸坯-轧制-精整-剪切。然后就是我们概念里面的钢铁了。

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