鋼鐵生產(chǎn)工藝流程.docx

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1、鋼鐵生產(chǎn)工藝流程鋼鐵生產(chǎn)有著悠久的歷史，從春秋時期開始，人們便開始了冶煉。當然，那個時候的工藝落后，但當時的人們就已經(jīng)知道“百煉成鋼”，鐵中的碳在多次高溫煅燒下含量變得越來越低，從而產(chǎn)生了鋼?，F(xiàn)代鋼鐵企業(yè)的主要生產(chǎn)流程大致為鐵礦石原料經(jīng)過燒結(jié)、球團處理后，采用高爐生產(chǎn)鐵水，經(jīng)鐵水預處理后，由轉(zhuǎn)爐煉鋼、爐外精煉至合格成分鋼水，然后連鑄澆鑄成鋼坯，鋼坯經(jīng)過軋制，制成各類成品。一般來說，高爐的主要任務是分離脈石、還原鐵礦石，鐵水預處理主要是完成脫硅、脫磷、脫硫，轉(zhuǎn)爐則進行脫碳、升溫，而鋼水爐外精煉則進行去氣體、去夾雜、合金化等。在鋼鐵生產(chǎn)工藝中燒結(jié)和

2、球團是兩種不同的造塊方法，但是他們都是將細粒（粉狀）物料通過反應變成塊狀物料，并在物理性能和化學組成上能滿足下一步加工要求。燒結(jié)是將礦料經(jīng)過燒結(jié)臺車燃燒、粉碎、冷卻、篩選等工藝造塊的方法。球團時先將粉礦加適量的水分和粘結(jié)劑制成粘度均勻、具有足夠強度的生球，經(jīng)干燥、預熱后在氧化氣氛中焙燒，使生球結(jié)團，制成球團礦。燒結(jié)礦和球團礦經(jīng)過不同的篩選過程，得到的成品會在煉鐵中得到使用。燒結(jié)過程中產(chǎn)生的粉塵必須經(jīng)過除塵處理，得到的粉塵屬于礦料粉末，會進行回收再次加工。燒結(jié)產(chǎn)生的余熱可以進行發(fā)電?，F(xiàn)在高爐的爐料一般為高堿度燒結(jié)礦加酸性球團礦，這樣既可以保證爐料

3、的透氣性，又可以避免爐料堿度過高難熔，并可以獲得良好的冶金性能。煉鐵是將鐵礦石冶煉成鐵水的過程。高爐煉鐵工藝很大程度上取決于操作制度，其中包括裝料制度、送風制度、造渣制度及熱制度。鐵礦石、焦炭和熔劑等按規(guī)定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使爐內(nèi)料面保持一定高度。焦炭和礦石在爐內(nèi)形成交替分層結(jié)構(gòu)。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定時從鐵口、渣口放出。在煉鐵過程中，從高爐下部的風口吹進熱風（1000-1300℃），噴入燃料。在高溫下焦炭中的碳和噴吹物中的碳生產(chǎn)的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵。鐵礦石通過還原反應

4、煉出生鐵，鐵水通過出鐵口放出，礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內(nèi)的石灰石等熔劑結(jié)合生產(chǎn)爐渣，從出渣口排出。熔渣可以回收用作水泥生產(chǎn)的原料。煤氣從爐頂導出，經(jīng)除塵后，另作他用。高爐生產(chǎn)是連續(xù)進行的，一般情況下，現(xiàn)代一代高爐能連續(xù)生產(chǎn)十五年到幾十年。冶煉好的鐵水經(jīng)過魚雷罐車拉至煉鋼廠進行煉鋼。煉鋼主要是在轉(zhuǎn)爐中進行的，以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，通過氧化反應脫碳、升溫、合金化的過程。其他煉鋼方法還有電弧爐煉鋼及一些特種冶煉，如感應爐煉鋼、等離子冶煉、電渣重熔冶煉等。煉鋼的主要任務是脫硫、脫氧、脫磷、脫碳，去除有害氣體和非金屬夾雜物，提

5、高溫度和調(diào)整成分。轉(zhuǎn)爐煉鋼的過程為：裝料，把爐體向前方傾斜，先裝入廢鋼，接著裝入鐵水，然后使爐體直立。吹煉開始后，一邊吹氧一邊投入氧化鐵皮、礦石、石灰等輔助材料。當氧氣噴槍降至設定位置時開始噴吹氧氣。吹煉時高亮度的濃煙火焰從爐口排出，吹煉中期是脫碳反應最強烈的時期，氧的脫碳速率接近100%。采用副槍動態(tài)控制，在排氣量逐漸減少、達到預定吹煉終點的幾分鐘前，降下副槍，測定熔池中的含碳量和溫度，預測達到目標含碳量和目標溫度的時間，然后吹煉到終點出鋼。出鋼時向爐內(nèi)及鋼水包中添加脫氧劑，出鋼后再把爐體倒向裝料側(cè)排渣，一爐鋼的冶煉才結(jié)束。液態(tài)金屬轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w

6、金屬的過程就是凝固過程，凝固過程主要是晶體或晶粒的生成和長大過程，所以也稱結(jié)晶。從微觀來看，凝固是金屬原子從無序狀態(tài)到有序狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，也就是液體中無規(guī)則的原子集團轉(zhuǎn)變?yōu)榘匆欢ㄒ?guī)則排列的固態(tài)結(jié)晶體，一般發(fā)生在過冷液體中。對于純金屬均勻形核，由于結(jié)構(gòu)起伏在一定幾率下形胚，由于能量起伏克服形核功晶胚形成晶核，當晶胚半徑大于臨界半徑時，晶胚就能夠穩(wěn)定晶核，凝固過程就不需要外界提供能量了。對于非均勻形核，晶核可以依附固相質(zhì)點結(jié)晶，液態(tài)金屬就可以在較小的過冷度下凝固。從宏觀來看，它是把液體金屬儲藏的顯熱和結(jié)晶潛熱傳輸?shù)酵饨纾挂后w轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸欢ㄐ螤畹墓虘B(tài)。鋼

7、凝固的工藝方法有鋼錠模澆鑄和連續(xù)鑄錠，凝固的產(chǎn)品就是鋼錠或連鑄坯。對連鑄而言，煉鋼的最終目的是生產(chǎn)合格的連鑄坯，因此如何將液態(tài)金屬轉(zhuǎn)化為合格的連鑄坯是煉鋼生產(chǎn)中的重要一環(huán)。連鑄是20世紀50年代發(fā)展起來的一項新型鑄鋼技術(shù)，是指直接將鋼水通過連鑄裝置鑄成各種規(guī)格鋼坯的自動控制過程。它與傳統(tǒng)的鋼模鑄錠法相比，可省去鋼模鑄錠裝置和價格昂貴的初軋開坯裝置，具有節(jié)約能源、提高產(chǎn)品質(zhì)量和成材率、降低成本等優(yōu)點?，F(xiàn)代化連鑄機的主要技術(shù)特征：1）大容量中間包和流場優(yōu)化。2）結(jié)晶器液面自動控制。3）結(jié)晶器專家系統(tǒng)和漏鋼預報。4）結(jié)晶器液壓振動。5）電磁攪拌。6）

8、動態(tài)二次冷卻控制。7）動態(tài)輕壓下。為防止鋼水在結(jié)晶器內(nèi)氧化和減少鑄坯與結(jié)晶器表面的摩擦，通常要在結(jié)晶器鋼水液面上覆蓋一定厚度的保護渣，它還起到使鋼水表