炼铁与炼钢
炼钢生产过程以及流程图详解(全)
钢铁生产工艺主要包括：炼铁、炼钢、轧钢等流程。
（1）炼铁：就是把烧结矿和块矿中的铁还原出来的过程。
焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石、一起送入高炉中冶炼成液态生铁（铁水），然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。
炼铁是还原反应。
先是利用氧把矿石中铁及其他物质氧化为三氧化二铁、硫、磷的氧化物等。
硫的氧化物经过处理后排放，磷的氧化物还要加入石灰后转化为矿渣后排出。
主要反应为利用 C 把铁的氧化物还原 2 Fe2O3+ 3 C=4 Fe+ 3 CO2.（2）炼钢：是把原料（铁水和废钢等）里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量的合金成分。
炼钢是氧化反应，是炼铁后的进一步加工。
主要是除去Fe中多余的 C ，因为 C 的含量太高影响钢的韧性。
反应式为： C+O2 = CO2 。
（3）连铸：将钢水经中间罐连续注入用水冷却的结晶器里，凝成坯壳后，从结晶器以稳定的速度拉出，再经喷水冷却，待全部凝固后，切成指定长度的连铸坯。
（4）轧钢：连铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成各类 钢材，形成产品。
炼钢工艺总流程图炼焦生产流程：炼焦作业是将焦煤经混合，破碎后加入炼焦炉内经干馏后产生热焦碳及粗焦炉气之制程。
烧结生产流程：烧结作业系将粉铁矿，各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机，由点火炉点燃细焦炭，经由抽气风车抽风完成烧结反应，高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后，送往高炉作为冶炼铁水之主要原料。
还原气体，还原铁矿石，产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程。
转炉生产流程：炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理，经转炉吹炼后，再依订单钢种特性及品质需求，送二次精炼处理站(RH真空脱气处理站、Ladle Injection盛桶吹射处理站、VOD真空吹氧脱碳处理站、STN搅拌站等)进行各种处理，调整钢液成份，最后送大钢胚及扁钢胚连续铸造机，浇铸成红热钢胚半成品，经检验、研磨或烧除表面缺陷，或直接送下游轧制成条钢、线材、钢板、钢卷及钢片等成品。
炼钢生产工艺流程-概述说明以及解释
炼钢生产工艺流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述炼钢生产工艺流程是指钢铁制造过程中的一系列步骤和工艺，旨在将生铁转化为高品质的钢材。
这个过程通常包括炼铁和炼钢两个主要阶段。
炼铁是将铁矿石经过冶炼和还原等多个步骤，从中提取出生铁的过程。
生铁是含有较高碳含量的铁合金，一般还含有一些杂质，需要进行炼钢进一步提纯。
炼钢是在特定条件下，通过控制温度、压力、氧气流量等参数，对生铁进行加工和熔炼，以去除杂质并调整钢材的成分和性能。
炼钢生产工艺流程在各个钢铁企业和工厂可能存在差异，但通常包括以下几个关键步骤：配料、炼钢炉装料、炉前处理、溶解炼炉、精炼、铸钢、连铸以及后续的淬火、热处理和表面处理等工序。
在配料阶段，各种原材料，包括铁矿石、废钢、合金等，按照一定比例混合，以满足最终产品的技术要求。
接下来是炼钢炉装料，将配料装入炼钢炉中，并控制好加热和冶炼条件。
炉前处理是指在进入炼钢炉之前对原料进行预处理，以去除杂质和调整成分。
这一步通常包括破碎、磁选、筛分等物理处理和烧结、还原等化学处理。
溶解炼炉是炼钢的关键过程，原料在高温下熔化，各种杂质被氧化、还原或浮渣分离的方式去除。
精炼是对溶解炼炉的产物进行进一步处理，通过吹氧、渣化反应等技术手段，去除残余杂质，调整成分组成和温度。
接下来是铸钢阶段，将精炼后的钢液倒入连铸机中，通过结晶器冷却凝固，形成连续块或板。
这些块或板可用于制造各种钢材产品，如钢板、钢管、钢坯等。
炼钢生产工艺流程的最后几个过程是后续处理，包括淬火、热处理和表面处理。
通过这些工序，钢材的性能、硬度、韧性、耐腐蚀性等可以得到进一步改善和优化，以满足特定应用需求。
总的来说，炼钢生产工艺流程是一个复杂且关键的过程，需要合理的工序安排、严格的质量控制和先进的技术手段。
它不仅影响到钢材质量和性能，也对钢铁企业的生产效率和经济效益产生重大影响。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该是对整篇文章的组成部分进行简要介绍。
炼铁炼钢简答题
炼铁炼钢简答题炼铁简答题第一章1.炼铁生产的原料及产品有哪些？炼铁用焦炭的作用？答：原料：富铁矿、人造富矿主产品：炼钢生铁、铸造生铁副产品：煤气、炉渣、炉尘焦炭作用：作为燃料提供热能、作为还原剂提供化学能2.高炉冶炼过程自动进行的条件？答：1. 炉料的自动下降2. 煤气的自动上升3.除高炉主体，高炉生产还包括哪几大系统？答：上料系统、装料系统、热风系统、除尘系统、渣铁处理系统、喷吹系统4.高炉有几个部分组成？答：炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸、风口、渣口、铁口5.炉行曲线的设计原则？答：保证炉料顺行，充分利用还原过程中的热能化学能，满足高冶炼强度的要求。
6.降低焦比的措施？答：精料、综合鼓风、高压操作、炉顶结构合理化7.精料的基本内容？答：高：矿石品位高。
稳：化学成分稳定。
小：炉料粒度小。
净：矿料粉末筛选干净8.高炉生产的经济技术指标是什么？答：1. 定性：高产优质低耗2. 定量：高炉容积利用系数，焦比，煤比，冶炼强度，休风率第二章1.大型集中原料厂的优点答：原料质量高，自动化水平高，总占地面积小各项经济指标高2.堆取料机的传动机构包括哪些？采用哪种固定方式？优缺点？答：大车走行机构，回转机构，变幅机构，取料机构，皮带机构。
固定方式：固定连接环组优点：减小应力集中，增大承载能力，装拆方便。
缺点：结构比较复杂3.振动筛的分类？答: 按调谐值（频率比）：共振筛，惯性筛。
运动循环轨迹：直线振动筛、圆振动筛、椭圆振动筛，概率筛、双幅异频振动筛4.如何解决起制动时过共振筛区筛副过大的问题以及原理？答：解决：设置阻尼器。
原理：当正常工作时，阻尼器不起作用。
当过共振区时，振幅猛增，与侧板产生相对运动消耗能量，起阻尼作用。
第三章1.料车上料机主要有哪几部分组成？答：斜桥、料车、卷扬机、保护装置2.高炉料车上料机的保护装置有哪些？答：水银离心断电器，钢绳松弛断电器，极限位置开关，防过载装置3.料车采用双钢绳牵引的优点？答：安全：每根绳的直径可减小，传动系统尺寸减小4.如何保证两根钢绳受力均匀？答：采用钢绳引力平衡装置。
应用广泛的金属材料——钢铁(二)(三)(四)(五)
(2)化学性质 ① FeO 和Fe2O3 都是碱性氧化物，能 与酸反应生成对应的盐。
FeO + 2H+ → Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6 H+ → 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8 H+ → Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O
② FeO不稳定，易被氧化
6 FeO + O2 → 2Fe3O4 3 FeO + 10HNO3(稀)→3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5 H2O 比较：Fe2O 3+ 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
探究实验
(2) 性质
①受热易分解 2Fe(OH)3 Fe(OH)2
△
△
Fe2O3 + 3 H2O
FeO + H2O （隔绝空气加热）
② 能与强酸反应 Fe(OH)2 + 2H+ → Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3 + 3H+ → Fe3+ +3H2O
如何实现下列转变？ Fe3+ OHH+ Fe(OH)3
铁的原子结构：
26Fe
Fe
第四周期 第Ⅷ族
∴既不是主族元素也不是副族元素，是 一种重要的过渡元素。
Fe－2e → Fe 2+ Fe－3e → Fe 3+
主要化合价：+2、+3价 （ +3价更稳定）
在金属活动性顺序表里铁排在氢前面，所以 它的化学性质较活泼，具有金属的通性。
练习：写出你知道的铁的化学方程式 1、与非金属反应（Cl2、Br2、I2、O2 、 S等）
炼钢炼铁历史
Step 1 装料
Step 2 吹炼
各元素的氧化去除
Step 3 分析
Step 4 出钢
• 出钢成分 • C 0.08~0.10%, P≤0.015% • 出钢温度 ~1600oC • 出钢同时，合金化 • 锰铁、硅铁、硅锰、 • 铝块、增碳剂等 • 42CrMo4合金化后成分 • C 0.30-0.38%, Si 0.070.15% • Mn 0.55-0.70%, Cr 0.851.05%
4连续铸造
• • • • 1.大包– Ladle 2.中间包 – Tundish 3.结晶器 – Mold 4.二冷段 – Secondary Cooling Zone
总结
5文章翻译
钢铁工业是世界上最重要的工业之一，也是传
统史上最古老的工业之一。早在公元3000年前， 铁就是人类文化与文明的基础。 从矿石中提炼铁的历史可以追溯到史前时期。 古时候，铁矿石是在炭火中加热的（起初无疑是 偶然的），当火熄灭时，像海绵一样的固体铁块 就产生了。海绵铁能够锤打成型制造工具和武器。 冶金前辈发现，在吹火或扇风时，火会燃烧得更 旺，铁就会更快地炼成。从此以后人们就使用风 箱来增加风量。 现代炼铁生产的发展得益于几项重要技术的应用：
一旦电能供应充足，电热就开始被用来炼钢。 在1914～1918年的战争期间，电弧炉工艺首 次被广泛地用于合金钢的生产. 二次大战期间 和之后，合金钢需求的快速增加导致要建造 炉容大和吨钢能耗低的炉子。当前，电弧炉 在工业上有着稳定的地位。 二十世纪七十年代后，亨利.贝塞麦工艺和平 炉工艺逐渐被淘汰。而随着对高质量钢需求 的增加，炉外精炼已成为当今炼钢过程中必 不可少的步骤。
古代炼铁
2. 现代钢铁冶炼流程
2. 现代钢铁冶炼流程
钢的冶炼工艺
钢的冶炼工艺钢冶炼是将铁矿石和其他材料加热至高温并进行化学反应，以制取钢材。
在冶炼过程中，铁矿石中的杂质被去除，同时添加适当的合金元素，使得钢材具有理想的性能。
下面将详细介绍钢的冶炼工艺。
1. 准备原材料冶炼钢材的主要原材料是铁矿石、燃料和还原剂。
铁矿石是钢材的主要来源，主要有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
燃料一般选择高热值的石油焦、冶金焦等。
还原剂主要有石灰石、焦粉等。
2. 矿石炼铁钢的冶炼过程通常需要通过炼铁来得到铁水。
矿石经过破碎、磨细被送入高炉，与燃料和还原剂一起，通过高温还原反应来获得铁、渣和煤气。
在高炉过程中，矿石的含铁部分被还原成铁，杂质以渣的形式排出。
得到的铁水通过出口孔流入铁水车，被输送到钢铁冶炼车间。
3. 炼钢炼钢是将铁水转化为钢的过程。
铁水首先被倒入转炉或电炉中。
转炉炼钢是一种主要的钢铁冶炼方法，通过高温炼钢转炉内的工作循环，将一部分铁水和废钢等原料注入炉内，在经过氧化、脱硫等反应后，获得预定成分的钢水。
电炉炼钢则是利用电弧的热量将铁水加热并进行电解反应，得到所需的钢水。
4. 精炼炼钢后的钢水还需要进行精炼工艺，以进一步提高钢的纯净度和性能。
常见的精炼方法包括氧气顶吹、真空脱气和脱磷等。
氧气顶吹是通过向钢水中吹入高纯度的氧气，利用氧气与杂质发生的反应将其氧化而去除。
真空脱气则是将钢水置于真空环境下进行处理，以脱除钢水中的氧、氮、氢等元素。
除杂的同时，精炼工艺还可以添加调合剂和合金元素，以调整钢材的性能。
5. 结晶精炼后的钢水被注入连铸机进行结晶过程。
连铸是将熔化的钢水通过结晶器冷却成坯料的过程。
结晶器内部有一套冷却水系统，可以通过冷却水的注入使钢水迅速冷却并结晶。
冷却的钢水成为钢坯，经过切割、定尺等工序，成为标准规格的钢坯。
6. 轧制经过连铸成坯后，钢坯需要进行轧制，以获得所需的钢材产品。
轧制分为粗轧和精轧两个过程。
粗轧是将钢坯经过一系列的轧制机械设备进行压制，使其形状和尺寸逐渐得到调整。
炼钢和炼铁的区别
炼钢和炼铁的区别
（1）原料不同。
炼铁原料为铁矿石、焦炭等，炼钢原料为生铁和废钢。
（2）设备不同。
通常炼铁用的设备是高炉，炼钢用的是转炉、电炉等。
（3）工艺不同。
炼铁是钢铁生产的上游工艺，炼铁得到的生铁是炼钢工艺的原料，即炼铁在前，炼钢在后。
（4）产品不同。
炼铁的产品是生铁（铁水）或铸铁，炼钢的产品是钢（注：生铁经过脱碳等处理后即成为钢，钢铁的区别在于含量不同）。
炼钢就是杂质氧化的过程。
炼铁就是还原的过程。
炼钢是将铁里面的碳置换出来,降低铁的含碳量;炼铁是将三氧化二铁里面的氧置换出来,形成单质铁。
炼铁是用还原剂将铁从矿石中还原出来：
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
炼钢是用氧化剂将生铁中多余的碳氧化掉：C+O2=CO2。
简述炼钢长流程和短流程
简述炼钢长流程和短流程炼钢是指将铁矿石通过高温熔炼、冶炼和精炼等一系列工艺过程，将其转化为钢材的过程。
炼钢的过程可以分为长流程和短流程两种。
下面将分别进行简述。
一、炼钢的长流程炼钢的长流程通常包括原料准备、炼铁、炼钢和连铸等主要工序。
1. 原料准备：首先需要对铁矿石、焦炭、石灰石等原料进行准备和预处理。
铁矿石经过破碎、磨矿等工艺处理后，得到粒径较小的矿石粉末。
焦炭则经过炼焦和破碎等步骤，得到适合冶炼的焦炭块。
2. 炼铁：将预处理好的铁矿石和焦炭等原料放入高炉中，通过高温还原反应使铁矿石中的铁元素得以还原并与焦炭结合形成铁水。
炼铁过程中，还需要加入石灰石等矿石作为熔剂和脱硫剂，以改善冶炼条件和炼取纯度较高的铁水。
3. 炼钢：将炼取得到的铁水转化为钢水。
炼钢通常采用转炉法或电炉法。
转炉法主要是将铁水和废钢等回收材料放入转炉中，在高温下进行氧化还原反应，除去杂质，调整成分，得到符合要求的钢水。
电炉法则是通过电弧加热将铁水和废钢等材料进行冶炼，控制炉内温度和成分，制备出合格的钢水。
4. 连铸：将炼制好的钢水注入连铸机，在水冷铜模中快速冷却凝固，形成钢坯。
然后通过切割和定尺等工艺，将钢坯切割成符合要求的铸坯。
二、炼钢的短流程相对于长流程，短流程炼钢的主要特点是省去了炼铁过程，直接从废钢或铸造铁水开始炼制钢材。
短流程炼钢通常包括废钢预处理、电炉冶炼和连铸成材等步骤。
1. 废钢预处理：废钢作为短流程炼钢的主要原料，需要进行预处理。
废钢首先经过分选、剪切和压碎等工艺，去除杂质和污染物，并将废钢切割成适当的尺寸。
2. 电炉冶炼：将预处理好的废钢放入电炉中进行冶炼。
通过电弧加热和化学反应，将废钢熔化、脱碳和除杂，得到合格的钢水。
3. 连铸：将炼制好的钢水注入连铸机，在连续铸造过程中，通过水冷铜模的冷却作用，使钢水迅速凝固成坯，然后通过切割和定尺等工艺，得到成品钢材。
总结：长流程炼钢包括原料准备、炼铁、炼钢和连铸等工序，需要从铁矿石开始进行冶炼。
钢铁生产工艺流程简介
钢铁生产工艺流程简介首先，原料准备阶段是钢铁生产的第一步。
在这个阶段，主要原料包括铁矿石、焦炭和石灰石等。
铁矿石经过破碎和磨粉处理，焦炭和石灰石也经过预处理，以准备后续的炼铁过程所需的原料。
其次，炼铁是钢铁生产的关键环节。
炼铁分为高炉炼铁和直接还原炼铁两种方式。
高炉炼铁是将铁矿石、焦炭和石灰石等原料依次投入高炉中，通过燃烧产生的高温炼制成熔融铁和炼渣。
而直接还原炼铁则是利用还原炉直接将铁矿石还原成铁块，无需经过高炉的熔炼过程。
接着，钢铁制造是将炼制好的铁块进一步精炼加工，以生产出各种不同品种的钢铁。
这个阶段包括炼钢和浇铸两个主要环节，通过炼钢炉将铁块精炼成各种不同成分和性能的钢材，然后通过浇铸成型将钢液浇铸成坯料。
最后，成品加工是对钢铁坯料进行各种加工处理，以生产出成品钢铁制品。
这个阶段包括热轧、冷轧、锻造、焊接等多种加工工艺。
总的来说，钢铁生产工艺流程包含原料准备、炼铁、钢铁制造和成品加工四个主要环节，每个环节都是钢铁生产过程中不可或缺的环节，彼此相互依存，互相配合，共同构成了完整的钢铁生产工艺流程。
钢铁是世界上最重要的金属材料之一，它被广泛用于建筑、基础设施、机械制造、汽车制造、电子产品和消费品等领域。
钢铁的生产工艺涉及到多个环节，由于钢铁的重要性以及其在全球制造业中的广泛应用，相关工艺的优化和提高生产效率一直是研究和发展的重点。
在钢铁生产的原料准备阶段，铁矿石是最基本的原料，其主要成分是氧化铁或含铁矿石。
焦炭则是高炉炼铁时的还原剂，其主要成分是固定碳。
石灰石是高炉炼铁时加入的熔融剂，用于将炉渣中的硅、锰等杂质和氧化物进行还原，石灰石通过煤气冷却并吸收二氧化碳后形成石灰石粉。
在炼铁过程中，高炉和直接还原炼铁是两种常见的方法。
高炉是一种最常见的炼铁设备，其内部由多层反应区构成，从上至下顺次为还原、软化、失去硫和收集炉等。
在高炉炼铁过程中，燃料和还原剂在高炉内受热还原铁矿石，形成高线矿熔渣，棉钢糊等，最终得到熔融铁。
炼铁和炼钢专项训练
炼铁和炼钢专项训练【例题精选】：例1：现有浓度各为1mol/L 的FeCl 3、FeCl 2、CuCl 2的混和溶液100ml ，加入一定量的铁粉，按下列情况填空。
（1）反应完毕，铁粉有剩余。
①反应完毕，溶液中一定含有 a 阳离子，是 b mol ，一定没有 c 阳离子。
②固体物质烘干后，其中一定含有 a 和 b ，和反应前加入的铁粉质量比 c （填多或少） d 克。
（2）反应完毕，有铜生成，铁粉无剩余。
①反应后的溶液中一定含有 a 阳离子，该阳离子在溶液中的物质量的围是 b 。
②溶液中可能含有 a 阳离子,该阳离子在溶液中物质的量的可能存在围是 b 。
③溶液中一定不含 阳离子。
④溶液的质量 （填增加或减少）（3）反应完毕后，无固体沉淀物质存在，反应后的溶液中一定含 a 和 b 阳离子，它们中物质的量为定值的是 c 阳离子，为 d mol ，它们中的物质的量为一数值围的是 e 阳离子，该数值围是 f 。
分析：解此题的关键是，认识三个氧化—还原反应的关系式：2Fe Fe 3Fe Cu Fe Cu Fe 2Fe Cu 2Fe Cu 3322322++++++++=+=++=+氧化性Fe Cu Fe 322+++>>，还原性Fe Cu >，Fe 粉在溶液中应先和Fe 3+反应完毕才能继续和Cu 2+反应，由此可根据剩余物质判断反应进行的过程推断出溶液中存在哪些物质，以及沉积物中含有哪些物质，并根据化学方程式进行适当的计算。
计算时又要掌握好“过量和不过量”关系，如能运用“差量法”，可简化计算过程。
在溶液中含n 0.1mol n 0.1mol Fe Cu 32++==、，Fe 粉有剩余，说明溶液中Fe 3+、Cu 2+已反应完全。
设0.1mol Fe 3+与Fe 完全反应消耗Fe 粉x g 。
2Fe Fe 3Fe 213560.10.050.15x56x32+++=固体质量减少溶液增加()∴=x 2.8g设0.1 mol Cu 2+完全反应，固体质量增加y g 。
炼铁与炼钢
C、褐铁矿 、
化学式：nFe2O3. mH2O 性质：呈褐色条痕，还原具性好。高温下分解，疏松 多孔，易破碎。
D、菱铁矿 、
化学式：FeCO3 性质：颜色为灰色带黄 褐色。经过焙烧分解。 CO2 ,疏松多孔， 易破碎，还原性好
五、炼铁过程
1、原理：高温下用还原剂（主要是一 氧化碳）从铁矿石中把铁还原出来。 2、主要原料： 铁矿石、焦炭、石灰石、空气。 3、主要设备：高炉
3、请根据课本实验－CO还原Fe2O3，回答下列 问题： （1）如何确知反应已经开始发生？ （2）应如何处理尾气，请设想两法？ （3）实验结束时的操作应注意的事项是什么？ （4）现有铁的某种氧化物1g被CO完全还原后 在石灰水中可过滤出沉淀，经干燥称量为1.72g 是确定该铁的氧化物的分子式。
4、下列有关炼铁和炼钢的说法中，错误的 、下列有关炼铁和炼钢的说法中， 是（ B ） A.炼铁是铁矿石被还原的过程 炼铁是铁矿石被还原的过程 B.炼钢是生铁被氧化的过程 炼钢是生铁被氧化的过程 C.炼铁高炉中加入石灰石的目的是除脉石 炼铁高炉中加入石灰石的目的是除脉石 D.炼钢转炉中加入的生石灰是造渣剂 炼钢转炉中加入的生石灰是造渣剂 5、下面工业的废气经处理可作为气体燃料 、 的是①硫酸厂的尾气②硝酸厂尾气③ 的是①硫酸厂的尾气②硝酸厂尾气③高炉 煤气④氧气顶吹转炉产生的棕色烟气⑤ 煤气④氧气顶吹转炉产生的棕色烟气⑤玻 璃工业的废气（ 璃工业的废气（ B ） A. ① ③ B. ③ ④ C. ④ ⑤ D. ③ ④ ⑤
六、小结： 小结： 1、炼铁的原理 2、主要原料及设备 3、主要反应 4、产物
第二节 炼钢
一、炼钢原理
1、反应原理 高温下，用氧化剂把生铁里过多的碳和 其它杂质氧化成气体或炉渣而除去。 2、目的： 降碳、调硅锰、去硫磷。 3、主要反应（分三个阶段）
铁合金的生产工艺
铁合金的生产工艺铁合金是一种以铁为基础的合金，由铁和其他合金元素（如铬、镍、钼等）混合而成。
铁合金具有较高的强度和硬度，同时具备一定的耐腐蚀性能，广泛应用于制造业、建筑业等领域。
下面将介绍铁合金的生产工艺。
铁合金的生产工艺主要包括原料准备、炼铁和炼钢三个步骤。
首先是原料准备。
生产铁合金的主要原料是铁矿石和其他合金元素的矿石。
这些矿石经过破碎、磨粉等工艺处理后，得到适合进行炼铁和炼钢的原料。
然后是炼铁。
炼铁是将矿石经过还原反应，将铁元素从矿石中分离出来的过程。
常用的炼铁方法有高炉法、直接还原法和电解法等。
其中，高炉法是目前应用最广泛的炼铁方法。
在高炉法中，将铁矿石和焦炭一起放入高炉炉腔，通过高温和还原剂的作用，使矿石发生还原反应，生成液态铁。
液态铁会分层沉淀，底层是铁水，上层是渣。
最后是炼钢。
炼钢是将铁水中的杂质去除，加入适量的合金元素，调整铁合金的成分和性能的过程。
常用的炼钢方法有转炉法和电炉法等。
其中，转炉法是一种较为常用的炼钢方法。
在转炉法中，将铁水和废钢放入转炉，通过氧化剂的作用，使废钢中的杂质氧化并脱除。
然后添加适量的合金元素，调整铁合金的成分。
最后，将炼制好的液态钢水浇铸成型。
铁合金的生产工艺中需要注意以下几个方面：1.选用合适的原料。
合适的原料可以提高铁合金的品质和性能。
2.控制炉温和处理时间。
炉温和处理时间对铁合金的炼制质量有很大影响，需要进行精确控制。
3.防止杂质的混入。
炼制过程中需要严格控制杂质的混入，以保证铁合金的纯度。
4.控制合金元素的添加。
合金元素的添加对铁合金的性能有着重要的影响，需要根据具体需求进行合理控制。
总之，铁合金的生产工艺包括原料准备、炼铁和炼钢三个步骤。
通过合适的原料选用、炉温和处理时间的控制、防止杂质混入以及合金元素的合理添加，可以获得优质的铁合金。
铁合金具有重要的应用价值，在现代工业中有着广泛的应用。
炼钢的基本原理
炼钢的基本原理
炼钢是炼钢厂的一种炼铁工序，其基本原理是利用高温金属熔液中的氧、氮等气体与熔融金属发生化学反应，生成新的合金。
钢是用生铁炼钢的。
生铁含碳量高，熔点低，易于熔化和锻造。
生铁中加入适量的废钢（约占生铁含量的70%），可降低钢中含碳量，从而提高钢的质量。
炼钢前将废钢放入转炉内加热到1200-1400℃（见铁水脱硫），然后将废钢中的碳还原成氧化亚铁。
当氧气吹入炉膛时，氧气与废钢中的碳发生反应生成二氧化碳和一氧化碳等气体。
这些气体随氧气进入铁水中，与铁水中的氧和氮反应生成新的合金元素——碳化物、氮化物和碳氮化物（见脱碳反应）。
同时，这些气体也随氧气进入铁水中与金属蒸汽相结合，生成新的合金。
钢水温度越高，形成碳化物和氮化物越多。
为了使钢材达到优质产品所要求的性能指标，必须控制钢中的碳含量（C）在0.05%-0.12%之间；控制钢中氮含量（N）在0.06%-0.10%之间；控制钢中磷含量（P）在0.015%-0.12%之间。
—— 1 —1 —。
炼铁成本构成[1]
![炼铁成本构成[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/ecf1be631eb91a37f1115cc7.png)
炼铁、炼钢成本构成一、炼铁成本炼铁工艺的生产成本构成主要为原材料（球团、铁矿石等）、辅助材料（石灰石、硅石、耐火材料等）、燃料及动力（焦炭、煤粉、煤气、氧气、水、电等）、直接工资和福利、制造费用、成本扣除（煤气回收、水渣回收、焦炭筛下物回收等）。
根据高炉冶炼原理，生产1吨生铁，需要1.5-2.0吨铁矿石、0.4-0.6吨焦炭以及0.2-0.4吨熔剂。
二、炼钢成本构成（钢坯成本）炼钢工艺的生产成本构成主要为生铁、废钢、合金、耐火材料、辅助材料、电费、维检和其他等费用。
中国目前主要的炼钢设备为转炉和电炉，基于冶炼原理的不同，转炉和电炉在主要的原料（生铁、废钢）配比有一定的差异，转炉工艺一般需配置10%的废钢，而电炉工艺废钢的使用量则占到80％。
结合国内钢铁企业的平均情况，炼铁工艺中影响总成本的主要因素是原料（铁矿石、焦炭）成本，而包括辅料、燃料、人工费用在内的其他费用与副产品回收进行冲抵后仅占总成本的10%左右，而炼钢工艺中因为耗电量的增加、合金的加入以及维检费用的上升使得除主要原料外的其他费用占到炼钢总成本的18％左右。
炼铁、炼钢工艺中的其他费用波动不大。
三、成本计算模式以1吨生铁需要1.6吨铁矿石、0.45吨焦炭为计算依据，并参照2007年中国钢铁行业的平均铁钢比（0.96）和废钢单耗（0.15吨）作为测算依据，形成以下公式：1、生铁吨制造成本＝（1.6×铁矿石+0.45×焦炭）/0.9〔1.6×(820+120运费)+ 0.45×1500〕/0.9=25272、粗钢吨制造成本＝（0.96×生铁+0.15×废钢）/0.82铁钢比（%）=铁水入炉量（t）/出钢量（t）×100%（0.96×2527+0.15×2400）/0.82≈（2425+360）/0.82=3296按照转炉需配置10%的废钢计算（0.96×2527+0.1×2400）/0.82≈（2425+240）/0.82=3250钢铁企业的粗钢成本因受多因素的影响，不同的工艺、不同的炉况、冶炼不同的产品均会使成本发生很大变化。
炼铁和炼钢说课稿
炼铁和炼钢说课稿
《炼铁和炼钢》说课稿
一、教材结构与内容简析
本节内容在全书及章节的地位：在此之前，学生已学习了铁及其化合物的性质,这为本节的学习起着铺垫作用。
本节内容是知识拓展部分，因此，在重点在于开阔眼界，并对学生进行科学及人文教育
教学思想方法分析：作为一名化学老师,不仅要传授给学生化学知识,更重要的是传授给学生化学思想、化学意识，因此本节课在教学中力图向学生：通过介绍我国古代冶炼钢铁的历史和现代钢铁工业发展情况，激发学生的爱国热情，增强民族自豪感，树立忧患意识；结合环境保护，培养学生热爱科学、善待环境的优良品质；结合“保尔”的故事及“千锤百炼”“百炼成钢”的道理，对学生进行思想品德教育。
二、教学目标
根据上述教材结构与内容分析，考虑到学生已有的认知结构心理特征，制定如下教学目标：
1．知识及能力目标
使学生在初中学习生铁和钢的知识基础上，进一步了解生铁和钢的特点、分类以及各种钢的性能和用途；掌握炼铁的反应原理及炼铁的主要反应，了解炼铁高炉的结构及炼铁原。
钢铁冶金工艺流程和相应的工作岗位
钢铁冶金工艺流程和相应的工作岗位
内容:
钢铁冶金工艺流程通常可以分为原料预处理、炼铁、炼钢、连铸和轧制五个主要阶段。
原料预处理阶段主要完成原料的配比和预处理,如焦炭、铁矿石、钢坯等原料的采选、配比、烘干等工作。
主要工作岗位有原料检验员、原料配比员、烘干工等。
炼铁阶段是通过高炉将铁矿石熔化成生铁的过程。
高炉内原料经过干燥、预热、炭化、熔化、沉降等过程最终生成熔化的生铁和冶炼副产品。
主要工作岗位有炉前工、炉顶工、炉下工、检修工等。
炼钢阶段是将生铁精炼成钢的过程,常用的工艺有转炉炼钢、电炉炼钢等。
这一阶段控制钢液成分,去除杂质,调整钢种。
主要工作岗位有炉长、炉前操作工、检验员等。
连铸阶段是将钢液浇注成坯的过程。
钢液从钢包经过浇注系统浇入水冷铜模,形成坯。
主要工作岗位有连铸机操作工、检修工等。
轧制阶段将钢坯通过不同轧机轧制成钢板、钢条等产品。
主要工作岗位有轧机操作工、检测工等。
以上是钢铁冶金的主要工艺流程,不同工序需要配备专门的操作人员完成钢铁生产。
技术工人是钢铁企业的重要组成部分。
炼钢的工艺流程
炼钢的工艺流程
《炼钢的工艺流程》
炼钢是将铁矿石转化为可用于制造工业产品的钢材的过程。
它经历了多个重要的工艺流程，包括炼铁、炼钢和后续的精炼和成型过程。
铁矿石首先需要经过炼铁的过程，这包括将铁矿石和焦炭放入高炉中进行冶炼。
在高炉中，化学反应发生将铁矿石还原成纯铁，同时还生成一些炼铁渣。
然后得到的炼铁需要进行炼钢的过程，这通常是通过转炉、电弧炉或其他炼钢炉来完成的。
在这一步骤中，炼铁被继续冶炼，以去除杂质并调整其成分和温度，最终得到所需的钢材。
在炼钢过程中，还需要进行一些精炼的工艺，例如真空脱气、氩气吹炼和连铸等，以确保所生产的钢材质量符合要求。
最后，成型过程中，钢材还需要经过轧制、锻造、淬火等工艺步骤，最终得到各种规格和形状的钢材产品。
整个炼钢的工艺流程包括了多个关键步骤，需要有高度的自动化和精准的控制，同时也需要对工艺参数和原材料进行全面的分析和调整。
只有如此，才能生产出优质的钢材，满足各种工业生产的需求。
炼铁、炼钢、轧钢生产过程中存在的主要危险源、事故类别及原因
Only those who respect themselves are more courageous to shrink themselves.同学互助一起进步（页眉可删）炼铁、炼钢、轧钢生产过程中存在的主要危险源、事故类别及原因1、炼铁生产工艺设备复杂、作业种类多、作业环境差，劳动强度大。
炼铁生产过程中存在的主要危险源有：烟尘、噪声、高温辐射、铁水和熔渣喷溅与爆炸、高炉煤气中毒、高炉煤气燃烧爆炸、煤粉爆炸、机具及车辆伤害、高处作业危险等。
根据历年事故数据统计，炼铁生产中的主要事故类别按事故发生的次数排序分别为：灼烫、机具伤害、车辆伤害、物体打击、煤气中毒和各类爆炸等事故。
此外，触电、高处坠落事故以及尘肺病、矽肺病和慢性一氧化碳中毒等职业病也经常发生。
导致事故发生的主要原因为：人为因素、管理原因和物质原因三个方面。
人为原因中主要是违章作业，其次是误操作和身体疲劳。
管理原因中最主要的是不懂或不熟悉操作技术，劳动组织不合理；其次是现场缺乏检查指导，安全规程不健全，以及技术和设计上的缺陷。
物质原因中主要是设施（备）工具缺陷，个体防护用品缺乏或有缺陷；其次是防护保险装置有缺陷和作业环境条件差。
2、炼钢生产中高温作业线长，设备和作业种类多，起重作业和运输作业频繁，主要危险源有：高温辐射、钢水和熔渣喷溅与爆炸、氧枪回火燃烧爆炸、煤气中毒、车辆伤害、起重伤害、机具伤害、高处坠落伤害等。
炼钢生产的主要事故类别有：氧气回火、钢水和熔渣喷溅等引起的灼烫和爆炸，起重伤害，车辆伤害，机具伤害，物体打击，高处坠落，以及触电和煤气中毒事故。
统计表明，炼钢生产安全事故的主要原因有是：人为的违章作业和误操作，作业环境条件不良，设备有缺陷，操作技术不熟悉，作业现场缺乏督促检查和指导，安全规程不健全或执行不严格，操作技术不熟悉，个体防护措施和用品有缺陷或缺乏等。
!--内容关联投票--3、轧钢生产主要由加热、轧制和精整三个主要工序组成，生产过程中工艺、设备复杂，作业频繁，作业环境温度高，噪声和烟雾大。
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高炉
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炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。
炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。
生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。
第三章第二节炼铁和炼钢
授课教师：柳州地区高中黄国宝
使用教材：人民教育出版社高中《化学》（必修）第二册第三章第一节P49—57
教学目的：
知识技能：使学生在初中学习生铁和钢的知识基础上，进一步了解生铁和钢的特点、分类以及各种钢的性能和用途；掌握炼铁的反应原理及炼铁的主
要反应，了解炼铁高炉的结构及炼铁原料；掌握转炉炼钢的反应原理、
原料及炼钢的主要反应。
能力培养：指导学生阅读自学，培养提高学生的自学能力；利用挂图、模型等进行直观教学，培养提高学生的观察能力；通过比较炼铁、炼钢及冶炼
其它金属的原理，培养提高学生的归纳能力；通过炼铁、炼钢过程的
教学，培养提高学生的分析能力。
科学思想：通过介绍我国古代冶炼钢铁的历史和现代钢铁工业发展情况，激发学生的爱国热情，增强民族自豪感，树立忧患意识；结合环境保护，培
养学生热爱科学、善待环境的优良品质；结合“保尔”的故事及“千
锤百炼”“百炼成钢”的道理，对学生进行思想品德教育。
教学重点：结合炼铁炼钢原理，渗透人文精神，加强思想教育。
教学难点：炼铁炼钢原理及主要反应。
教学方法：引导启发、自学归纳。
教辅材料：人民教育出版社高中《化学》教学参考书，电子幻灯、挂图、模型。
教学过程：
一、创设情境、激趣引题说明
请学生讲述保尔的故事——《钢铁是怎样炼成的》训练学生口语表达；渗透人那么在工业上钢铁是怎样炼成的？——引入课题文精神，激发学生学习兴趣。
炼铁和炼钢
二、指导自学、归纳新知
一、铁的合金
指导学生阅读教材P49—51并思考问题：指导学生掌握设疑、导思、
1、什么是钢？什么是铁？钢、铁之间有何区别与联系？解疑的自学方法，培养提高
2、铁合金是怎样分类的？分类的依据是什么？学生阅读自学能力。
3、炼钢生铁、铸造生铁、球墨生铁中碳的存在形式以及
它们的性能有何差别？
4、为什么球墨生铁能代替部分钢材使用？
5、白铁、马口铁、白口铁、灰口铁有何区别？联系旧知，利于巩固、掌握。
6、碳素钢中碳的含量与钢的性能有何关系？
7、合金钢有哪些特殊的性能和用途？
展示电子幻灯片，指导学生填写表格。
检查学生阅读情况，培养学表一：生铁和钢的比较生阅读归纳能力。
表二：各种生铁的比较
表三：各类钢的比较
师生共同归纳：使知识系统化，利于学生记炼钢生铁忆掌握。
生铁铸造生铁
球墨生铁
合金生铁
铁合金
低碳钢
中碳钢
钢高碳钢
指出铁是自然界分布最广的金属元素之一，都以化合态
存在，介绍常见铁矿石及主要成分：为讲授炼铁原理做铺垫。
磁铁矿——Fe3O4 赤铁矿——Fe2O3
褐铁矿——2Fe2O3.3H2O 菱铁矿——FeCO3
杂质：脉石（SiO2）、硫、磷等。
怎样把铁矿石炼成铁呢？
二、炼铁
演示[实验3-5]，引导学生观察并思考问题：
（1）、硬质玻璃管里粉末的颜色有什么变化？培养学生观察、分析能力。
（2）、试管中的石灰水是否浑浊？为什么？
（3）、为了防止CO污染环境，应采取什么措施？增强学生的环保意识。
（4）、由以上实验现象得出什么结论？试写出该反应的
化学方程式。
展示炼铁高炉模型，结合模型讲述炼铁高炉结构和炼铁培养学生观察能力，分析归过程，引导学生分析弄清几个问题：纳能力。
（1）、炼铁的原料有哪些？石灰石有何作用？
（2）、炼铁高炉由哪几部分组成？主要反应在哪一部分
进行？
（3）、作为还原剂的CO是怎样产生的？
（4）、高炉煤气的主要成分是什么？如何净化处理？
师生共同归纳炼铁的有关知识：
1、炼铁原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气使知识系统化，利于学生记
2、炼铁原理：高温忆、掌握。
Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2
3、炼铁过程：
（1）CO生成：高温高温
C+O2====CO2CO2+C====2CO
（2）Fe的还原：高温
Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2
（3）炉渣生成（除去脉石SiO2）：
高温高温
CaCO3===CaO+CO2CaO+SiO2===CaSiO3
4、高炉煤气：N2、CO、CO2
指出炼铁就是在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出
来，那么工业上又如何炼钢呢？
三、炼钢
指导学生阅读教材P55—57并思考问题：进一步培养提高学生的自学（1）、炼钢的目的是什么？能力，分析思维能力。
（2）、炼钢的原料有哪些？为什么用生石灰不用石灰石？
（3）、纯氧代替空气炼钢有哪些优点？
（4）、炼钢开始和结束都有2FeO+Si==2Fe+SiO2反应，前
后有什么区别？
（5）、炼钢尾气能否直接排放？任何处理利用？增强环保意识。
指导学生填写表四：炼铁和炼钢的比较。
检查学生阅读、自学效果。
展示炼钢转炉的模型，结合模型讲述炼钢原理。
师生共同归纳炼钢的有关知识：使知识系统化，利于学生记
1、炼钢目的：降碳量、除硫磷、调硅锰。
忆、掌握。
2、炼钢原料：生铁、氧气、脱氧剂、生石灰。
3、原理及过程：
（1）、杂质的氧化
高温高温
2Fe+O2===2FeO 2FeO+Si===2Fe+SiO2
高温高温
FeO+Mn===Fe+MnO FeO+C===Fe+CO
（2）、除去硫和磷
高温
FeS+CaO===FeO+CaS
高温
2P+5FeO+3CaO===5Fe+Ca3(PO4)2
（3）、脱氧
高温高温
2FeO+Si===2Fe+SiO2FeO+Mn===Fe+MnO
4、炼钢尾气：棕色烟气——Fe2O3尘粒和CO
三、合作总结、拓展知识
师生合作讨论总结：尊重学生主体地位，鼓励合炼铁、炼钢的主要反应原理作，培养学生合作精神。
相同点：都是利用氧化还原反应。
不同点：炼铁主要是利用还原剂（CO）把铁从铁矿石里总结归纳，把握实质。
还原出来。
炼钢主要是用氧化剂（纯氧）把生铁里过多的
碳和其它杂质氧化而除去。
一般常见金属的冶炼方法拓宽知识，发展思维。
焦炭法
H2、CO法
金属的冶炼活泼金属置换法
电解法（较活泼的金属）
介绍我国古代炼铁、炼钢以及古代“削铁如泥”的兵器、激发兴趣，激发爱国情感，利器的制造方法：将铁矿和木炭分层放入炼炉中，高温进行思想品德教育。
下反复锻打，除去杂质——“千锤百炼，百炼成钢”
介绍我国近代钢铁工业发展情况：
我国钢产量：
1949年——15.8万吨1980年——4000万吨增强民族自豪感，
1990年——6635万吨1994年——9500万吨
90年代初人均钢产量：
世界人均产量——130kg 我国——55kg 树立忧患意识。
美国——355kg 日本——876kg
四、作业练习、巩固提高
1、石灰石是许多工业原料之一，制取下列物质不需要联系旧知，巩固新知。
直接用石灰石的是（A）
A、炼钢
B、炼铁
C、制玻璃
D、制水泥
2、下列关于炼铁炼钢的说法中，错误的是（B）加深理解炼铁、炼钢原理。
A、炼铁是铁矿石被还原的过程
B、炼钢是生铁被氧化的过程
C、炼铁高炉中加入石灰石的目的是除去脉石
D、炼钢转炉中加入的生石灰是造渣剂
3、将一小块铸造生铁与足量稀硫酸共热，最后剩下固培养学生分析思维能力。
体残渣的成分是（C）
A、Fe2(SO4)3
B、FeSO4
C、碳
D、铁
五、反思
炼铁和炼钢属于化工生产方面的内容，从应试教育的角度来看，本课时所涉及的化学重要知识点不是很多，知识目标的要求也不是很高，只要做好了有关的演示实验，学生不难达到了解和掌握炼铁和炼钢的原理和主要反应。
但是从素质教育的角度来看，炼铁和炼钢却是很好的教育内容，因此，在本课时的设计和教学过程中，不仅要使学生达到知识目标和能力目标的要求，更重要的是要结合炼铁和炼钢原理，从“千锤百炼”，“百炼成钢”中所蕴含的科学道理，加强对学生进行思想品德教育，渗透人文精神，让学生不仅懂得在工业生产上“钢铁是怎样炼成的？”，更应该懂得人的意志、品质方面“钢铁是怎样炼成的？”。
本课时的设计和教学应该说难度是比较大的，如果照本宣科，平铺直叙，学生容易失去兴趣，达不到教育效果。
因此，要求教师认真把握好，注意调动学生学习积极性，避免俗套
说教。
如果条件允许的话，可让学生先到钢铁厂进行参观考察，增强感性认识，理论联系实际，才能取得更好的教育教学效果。