钢铁冶金学教程ppt课件

炼铁原料
01
铁矿石、焦炭、石灰石
辅助材料
02
锰矿、硅石、萤石等
原料质量要求
03
铁矿石品位、焦炭强度、石灰石活性等
高炉炼铁工艺
高炉本体结构
炉缸、炉腹、炉腰、炉身 、炉喉
高炉冶炼过程
装料、送风、燃烧、还原 、出铁、出渣
高炉操作制度
装料制度、送风制度、热 制度、造渣制度
炼铁设备结构及工作原理
炼铁设备组成
钢铁冶金学教程ppt课件
目录
• 钢铁冶金学概述 • 炼铁工艺及设备 • 炼钢工艺及设备 • 连铸工艺及设备 • 轧制工艺及设备 • 钢铁冶金产品质量控制
01
钢铁冶金学概述
冶金学定义与分类
冶金学定义
研究从矿石中提取金属及其合金 的科学。
冶金学分类
根据研究对象的不同，冶金学可 分为黑色冶金学和有色冶金学两 大类。
1 2
轧机主机
包括机架、轧辊、轴承座、压下装置等部分，是 轧机的核心部分。通过电机驱动轧辊旋转，对金 属坯料进行压力加工。
辅助设备
包括加热炉、除鳞机、矫直机、冷却装置等，为 轧制过程提供必要的辅助条件和支持。
3
控制系统
采用先进的自动化控制系统，对轧机主机和辅助 设备进行实时监控和调整，确保生产过程的稳定 和产品的质量。
钢铁冶金学发展历程
01
02
03
古代钢铁冶金
从公元前1000多年开始， 人们就已经开始使用铁器 ，并逐渐掌握了铁的冶炼 技术。
近代钢铁冶金
18世纪工业革命后，钢铁 工业得到了迅速发展，出 现了许多新的冶炼方法和 工艺。
现代钢铁冶金
20世纪以来，随着科学技 术的不断进步，钢铁冶金 技术也在不断发展和完善 。
装料
将废钢、生铁等原料装入电炉内
熔化期
利用电弧热将原料熔化，同时去 除杂质
出钢
将炼好的钢液从电炉中倒出，进 行浇铸或连铸
还原期
加入还原剂，将氧化亚铁还原为 铁，同时调整钢液成分和温度
氧化期
通过氧化反应去除钢液中的杂质 ，如硅、锰等
炼钢设备结构及工作原理
转炉设备
包括转炉本体、倾动机构、氧枪系统、底吹系统、烟气净化系统等。转炉炼钢是 通过向转炉内吹入氧气，使铁水中的杂质氧化去除，同时升高温度，达到炼钢的 目的。
包括坯料的选取、加热、除鳞 等工序，以确保坯料的质量和
轧制的顺利进行。
粗轧
将加热后的坯料进行多道次的 轧制，使其变形并达到一定的
尺寸和形状要求。
精轧
在粗轧的基础上，通过调整轧 机的参数和工艺条件，进一步 提高产品的精度和表面质量。
热处理
对轧制后的产品进行热处理， 以改善其组织和性能，满足使
用要求。
轧制设备结构及工作原理
切割操作
将拉出的铸坯按定尺进行切割，得到所需长度的铸坯。
连铸设备结构及工作原理
钢包及中间包
01 用于盛装和传输钢水的设备，
具有保温、过滤等功能。
结晶器
02 连铸机的核心部件，用于形成
铸坯的初始凝固壳。
振动装置
03 提供结晶器振动的动力源，以
改善铸坯表面质量。
二次冷却系统
04 包括喷水或气雾冷却装置，用
于控制铸坯的凝固过程。
拉矫机
05 用于将铸坯从结晶器中拉出并
矫直的设备，通常采用液压或 电动驱动方式。
切割设备
06 包括火焰切割、机械切割等不
同类型的切割装置，用于将铸 坯按定尺进行切割。
05
轧制工艺及设备
轧制技术概述
轧制技术的定义
通过旋转的轧辊对金属坯料进行压力 加工，使其产生塑性变形，以获得所 需形状、尺寸和性能的金属产品的加 工方法。
钢铁冶金学研究对象与任务
研究对象
钢铁冶金学的研究对象主要是铁、钢及其合金的冶炼、加工 和应用。
研究任务
钢铁冶金学的主要任务是研究如何从铁矿石中提取铁、钢及 其合金，并研究其组织结构、性能和应用。同时，还需要研 究钢铁生产过程中的环境保护和资源综合利用等问题。
02
炼铁工艺及设备
炼铁原料及辅助材料
率。
连铸生产工艺流程
钢水准备
包括钢水成分调整、温度控制等预处理工序 。
浇注操作
将钢水从钢包中注入中间包，再由中间包注入 结晶器。
结晶器振动
通过结晶器振动装置，使结晶器按一定频率和振 幅振动，以改善铸坯表面质量。
二次冷却
对刚出结晶器的铸坯进行喷水或气雾冷却，以控制 铸坯的凝固过程。
拉矫操作
通过拉矫机将铸坯从结晶器中拉出，并对其进行 矫直。
电炉设备
包括电炉本体、电极升降机构、炉门及水冷系统、烟气净化系统等。电炉炼钢是 利用电弧热将原料熔化并去除杂质，通过氧化和还原反应调整钢液成分和温度。
04
连铸工艺及设备
连铸技术概述
连铸技术的发展历程
从传统的模铸到连续铸造的演变过程。
连铸技术的优势
提高生产效率、降低成本、改善铸坯质量等。
连铸技术的应用范围
工作辊直径小，可减小变形区接触弧长，有利于提高产品 的精度和表面质量。同时，通过调整支撑辊的间距，可实 现不同规格产品的轧制。
多辊轧机
具有更高的刚性和稳定性，可进一步提高产品的精度和表 面质量。同时，通过采用先进的控制技术和自动化系统， 可实现高效、精准的生产。
轧制生产工艺流程
01
02
03
04
坯料准备
转炉炼钢工艺
供氧制度
确定氧枪喷头结构、供氧压力 、供氧流量和氧枪高度
温度制度
确定过程温度和终点温度控制 范围
装入制度
确定装入量、装入顺序和装入 温度
造渣制度
确定造渣方法、渣料种类和数 量、加入时间和加入方式
脱氧合金化制度
确定脱氧剂和合金化剂的种类 和数量、加入时间和加入方式
电炉炼钢工艺
补炉
修补电炉炉衬，确保安全生产
产品质量检测方法与标准
常用的检测方法
包括化学分析、物理性能测试、无损检测等，用于检测产品的化 学成分、力学性能、内部缺陷等。
检测标准
依据国家标准、行业标准或企业标准进行检测，确保检测结果具有 可比性和可靠性。
检测设备的维护与校准
定期对检测设备进行维护和校准，确保检测结果的准确性。
常见质量问题分析及改进措施
06
钢铁冶金产品质量控制
Hale Waihona Puke 产品质量控制体系建立与实施
01
建立完善的质量控 制体系
包括原料、生产过程、成品检验 等环节，确保产品质量全程可控 。
02
制定严格的质量控 制标准
根据国家标准、行业标准和企业 实际情况，制定适用于本企业的 质量控制标准。
03
加强员工培训
提高员工的质量意识和操作技能 ，确保各环节质量控制得到有效 执行。
轧制技术的分类
按轧制温度可分为热轧和冷轧；按轧 制时金属的状态可分为自由轧制和张 力轧制；按轧辊的数量可分为二辊、 三辊、四辊和多辊轧制等。
轧机类型及特点
二辊轧机
结构简单，操作方便，但产品精度和表面质量相对较低。
三辊轧机
适用于中厚板的生产，具有较高的刚性和稳定性，可改善 产品的平直度和表面质量。
四辊轧机
高炉本体、上料系统、送风系统、煤 气净化系统、渣铁处理系统
工作原理
高炉内煤气流动与热量传递原理，化 学反应动力学原理等
设备结构特点
高炉内型设计、冷却设备配置、上料 设备选型等
03
炼钢工艺及设备
炼钢原料及辅助材料
原料
生铁、废钢、铁合金
辅助材料
造渣材料（石灰、萤石等）、氧化剂（氧气、铁矿石等）、冷却剂（废钢、铁 矿石等）
适用于各种钢种和规格的铸坯生产。
连铸机类型及特点
立式连铸机
结构紧凑、占地面积小 、易于维护，但生产效
率相对较低。
弧形连铸机
采用弧形结晶器，可适 应不同规格的铸坯生产 ，具有较高的生产效率
。
水平连铸机
铸坯在水平方向连续拉 出，适用于大断面铸坯
的生产。
复合式连铸机
结合了立式、弧形和水 平连铸机的特点，具有 更高的灵活性和生产效
常见质量问题
如化学成分不合格、力学性能不 达标、内部缺陷等。
问题原因分析
针对质量问题进行深入分析，找出 根本原因，如原料质量不稳定、生 产工艺不合理等。
改进措施
根据问题原因制定相应的改进措施 ，如优化原料采购策略、调整生产 工艺参数、加强过程监控等，以提 高产品质量稳定性。
THANKS
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