钢铁工业生产流程及设备介绍

钢铁生产过程 - 炼钢
目的: 降低含碳量从铁(~4%C)到钢 (<2%C)
炼钢方式:
• 方法一: 氧气(顶吹)转炉炼钢 Basic Oxygen Steelmaking - BOS - 从高炉铁水加少量废钢而进行的炼钢工艺
• 方法二: 电弧炉炼钢 (特种钢) Electric Arc Furnace Steelmaking - EAF - 电弧加热 - 原料只有废钢
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钢铁生产过程 - 炼铁
炼铁化学反应 (2)
石灰 (CaCO3) ===>
(CO2)
氧化钙 (CaO) + 二氧化碳
氧化钙 (CaO) + 二氧化硅 (SiO2) ===> 硅酸钙 (CaSiO3) (炉渣)
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钢铁生产过程 - 炼铁
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钢铁生产过程 - 炼铁
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高炉 (BLAST FURNACES):
• 原料(铁矿石, 焦碳, 石灰等)由输送带装 满炼铁炉,并由高达1000oC的热空气加热
• 热空气使焦炭燃烧,内部反应开始. 此时温 度可达约1500oC以上, 矿石被溶化, 金属 呈溶化状态. (炉体本身有水冷却)
钢铁工业生产流程及设 备介绍
2020年4月30日星期四
•钢铁工业
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钢铁工业生产流程
特性：
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•《= 炼 铁 •《= 炼 钢 •《= 连 铸
钢铁工业生产流程
•Iron ore •Limestone •Bituminous
钢铁生产过程 - 炼钢 (精炼)
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<=炉外精炼:
主要针对钢中元 素含量严格,板 坯连铸等后续变 形大的产•Te品xt s,creCen 量可达0.002%
钢铁生产过程 - 连铸
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<=连铸:
连铸比是衡量 钢铁企业设备 水平状况的主 要指标
Coal •Bloom
•Billet
•Slab
•Blast-Furnace
•Billet Rolling Machine
•Plate Rolling Machine •Hot Rolling Mill
•Cold Rolling Mill
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•Continuous Casting Machine
•Billet •Wire Rod •Hot Rolled Stripe •Checkered Plate •Electrical Sheet
•Black Plate in Coil •Galvanised Sheets in Cut Length •Electro Galvanised Sheets in Cut Length
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钢铁生产过程 - 炼钢 (BOS)
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钢铁生产过程 - 炼钢 (BOS)
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氧气(顶吹)转炉炼钢 (BOS)
• 炉中首先装入一些废钢,然后加入溶化铁水 • 水冷却氧枪将高纯高压氧气吹入钢水表面 • 氧和碳形成CO排除, 降低碳含量 • 氧和钢水中的其它不需要的元素结合,以消除这
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钢铁生产过程 - 连铸
•溶化钢水直接被浇 铸为不同形状的钢坯
•调节连铸模的孔型, 可以按需要 生产: 板坯, 方坯和型材等
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钢铁生产过程 - 炼铁
原料处理:
•炼 , 焦(炭): 煤在炼焦炉中加热16~18小时所生成
此过程产生焦炉煤气
•球化: 矿石被球化为~15mm 的球团
•烧结: 矿团和焦炭混合, 加热后形成烧结团, 这
样
使高炉中反应更容易
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钢铁生产过程
•连铸钢坯 •(厚板 / 方坯)
•热轧产品(线/棒/轨/型)
•热轧产品 •(中厚板、带、材)
•冷轧产品 •(薄板、带、材)
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钢铁生产过程 - 炼铁
高炉炼铁
原料: •铁矿石 (氧化铁 MeO) •石灰石 (碳酸钙) •焦炭 或 •煤 (有 COREX 装置)
些有害物质.石灰也与其它金属元素形成炉渣( 飘浮在钢水表面). • 吹入Ar, N2气起到搅拌作用 • 此时钢水中的碳量可达0.04% -- 此为主要炼钢方法
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钢铁生产过程 - 炼钢 (EAF)
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• 铁水和炉渣从底部排出, 分别进入渣斗和 铁水包(罐)
• 含有高含量CO的热气体从炉顶分出. 此气 体被净化后可作为燃料使用
• 此时铁中 含碳量为4~5%
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钢铁生产过程 - 炼铁
炼铁化学反应 (1) 铁矿石 (Fe2O3) + 焦碳 (C) ===> 铁 (Fe) + 一氧化碳 (CO) 铁矿石 (Fe) + 一氧化碳 (CO) ===> 铁 (Fe) + 二氧化碳 (CO2)
钢铁生产过程 - 炼钢 (EAF)
电弧炉炼钢 (EAF)
• 原料仅为废钢 • 电极插入钢料中 • 强电流形成电弧并使钢料溶化
..炉温达2000oC以上 • 加入石灰或氟石改善流动性等
. 吹氧使钢水进一步纯化. • 可以加入其它金属原料以生产
Байду номын сангаас特殊合金钢. • 钢水放入钢水包
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钢铁生产过程
• 炼铁：铁矿石经高炉冶炼生产出生铁 MeO + X = Me + XO
• 炼钢：生铁(水)或废钢经转炉或电炉生产出钢(水) • 连铸：钢水经过连铸机生产出半成品 - 钢坯 (板坯
或方坯) • 轧钢：钢坯按需要被轧制成最终成品 - 钢材
主要包括热轧和冷轧，产品有钢板、钢 带、钢管和线材等