锰系铁合金冶炼工艺48页PPT
合集下载
《铁的冶炼合金》课件
工具钢具有良好的耐磨性和耐热性， 主要用于制造切削工具、量具、模具 等。
高强度低合金钢具有较高的强度和良 好的韧性，主要用于制造桥梁、船舶 、建筑等结构件。
弹簧钢具有良好的弹性和耐疲劳性能 ，主要用于制造各种弹簧。
05
铁的冶炼与环境保护
铁的冶炼过程中的环境问题
空气污染
铁矿石在高温下燃烧会产生大量 的烟尘和有害气体，如二氧化硫 、氮氧化物等，对空气造成严重
杂质去除
在冶炼过程中，通过加入熔剂 去除铁水中的杂质，如硫、磷 等。
铁水处理
经过脱硫、脱磷处理后，铁水 被送入转炉中进一步处理，以 生产不同品种和规格的钢材。
02
铁的冶炼过程
采矿与选矿
采矿
从地下或地表开采出铁矿石，通常采用露天开采或地下开采 方式。
选矿
通过物理或化学方法将铁矿石进行破碎、磨细和分选，以获 得品位较高的铁精矿。
造成各种铸件。
铸铁的抗压和耐磨性能较好，主 要用于制造承受较大压力和摩擦 力的部件，如发动机缸体、齿轮
等。
随着技术的发展，铸铁的应用范 围也在不断扩大，如在汽车轻量
化方面有所应用。
其他铁合金的生产与应用
其他铁合金包括高强度低合金钢、工 具钢、弹簧钢等，其生产过程和特性 与钢铁、不锈钢和铸铁有所不同。
铁合金的性能特点与应用
高强度与硬度
良好的耐磨性
铁合金通常具有较高的强度和硬度，能够 满足各种工程应用的需求。
铁合金具有较好的耐磨性，常用于制造需 要承受较大摩擦和磨损的零件。
良好的耐腐蚀性
应用领域
某些铁合金具有较好的耐腐蚀性，可用于 制造需要长期耐腐蚀的零件。
铁合金广泛应用于汽车、机械、建筑、航 空航天、石油化工等领域，作为结构材料 和功能材料发挥着重要作用。
高强度低合金钢具有较高的强度和良 好的韧性，主要用于制造桥梁、船舶 、建筑等结构件。
弹簧钢具有良好的弹性和耐疲劳性能 ，主要用于制造各种弹簧。
05
铁的冶炼与环境保护
铁的冶炼过程中的环境问题
空气污染
铁矿石在高温下燃烧会产生大量 的烟尘和有害气体，如二氧化硫 、氮氧化物等，对空气造成严重
杂质去除
在冶炼过程中，通过加入熔剂 去除铁水中的杂质，如硫、磷 等。
铁水处理
经过脱硫、脱磷处理后，铁水 被送入转炉中进一步处理，以 生产不同品种和规格的钢材。
02
铁的冶炼过程
采矿与选矿
采矿
从地下或地表开采出铁矿石，通常采用露天开采或地下开采 方式。
选矿
通过物理或化学方法将铁矿石进行破碎、磨细和分选，以获 得品位较高的铁精矿。
造成各种铸件。
铸铁的抗压和耐磨性能较好，主 要用于制造承受较大压力和摩擦 力的部件，如发动机缸体、齿轮
等。
随着技术的发展，铸铁的应用范 围也在不断扩大，如在汽车轻量
化方面有所应用。
其他铁合金的生产与应用
其他铁合金包括高强度低合金钢、工 具钢、弹簧钢等，其生产过程和特性 与钢铁、不锈钢和铸铁有所不同。
铁合金的性能特点与应用
高强度与硬度
良好的耐磨性
铁合金通常具有较高的强度和硬度，能够 满足各种工程应用的需求。
铁合金具有较好的耐磨性，常用于制造需 要承受较大摩擦和磨损的零件。
良好的耐腐蚀性
应用领域
某些铁合金具有较好的耐腐蚀性，可用于 制造需要长期耐腐蚀的零件。
铁合金广泛应用于汽车、机械、建筑、航 空航天、石油化工等领域，作为结构材料 和功能材料发挥着重要作用。
锰冶炼的生产工艺
工艺参数。
04
锰合金的生产与应用
Chapter
锰合金的种类与特性
锰合金种类
高锰钢、中锰钢、低碳锰钢等。
特性
具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和韧性，广泛应用于机械、建筑、交通等领域。
锰合金的生产工艺
在高温下将原料熔化成液态，通 过除渣、脱硫等工序去除杂质。
将熔融的合金浇注入铸型中，冷 却后得到所需的锰合金铸件。
锰矿的选矿工艺
锰矿的选矿工艺主要包括破碎、磨矿、筛分、洗矿、重选 、浮选和磁选等环节。根据不同品位和性质的锰矿石，需 采用不同的选矿工艺流程。
选矿过程中需注意提高锰矿的回收率和品位，降低杂质含 量，以满足冶炼生产的要求。同时，还需加强技术研发和 创新，提高选矿工艺的效率和效益。
02
锰矿的焙烧与预处理
详细描述
电炉冶炼法是通过电能作为热源，将 锰矿中的氧化锰还原为金属锰的过程 。该方法通常在电炉中进行，需要使 用大量的电力，同时需要控制温度、 气氛等工艺参数。
直接还原法
总结词
直接还原法是一种将氧化锰直接还原为金属锰的方法，具有工艺简单、能耗低等优点。
详细描述
直接还原法是通过使用还原剂（如氢气、一氧化碳等）将锰矿中的氧化锰还原为金属锰 的过程。该方法通常在高温、高压条件下进行，需要控制还原剂的用量、温度、压力等
原料准备 熔炼
合金化 浇注与成型
选用优质锰矿和还原剂，经过破 碎、磨细、配料等工序制备原料 。
根据产品要求加入适量的合金元 素，如硅、铬、镍等，以调整合 金的化学成分。
锰合金的应用领域
01
机械制造
用于制造耐磨件、曲 轴、连杆等关键零部 件。
02
建筑行业
用于生产建筑用钢、 钢筋等建材。
04
锰合金的生产与应用
Chapter
锰合金的种类与特性
锰合金种类
高锰钢、中锰钢、低碳锰钢等。
特性
具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和韧性，广泛应用于机械、建筑、交通等领域。
锰合金的生产工艺
在高温下将原料熔化成液态，通 过除渣、脱硫等工序去除杂质。
将熔融的合金浇注入铸型中，冷 却后得到所需的锰合金铸件。
锰矿的选矿工艺
锰矿的选矿工艺主要包括破碎、磨矿、筛分、洗矿、重选 、浮选和磁选等环节。根据不同品位和性质的锰矿石，需 采用不同的选矿工艺流程。
选矿过程中需注意提高锰矿的回收率和品位，降低杂质含 量，以满足冶炼生产的要求。同时，还需加强技术研发和 创新，提高选矿工艺的效率和效益。
02
锰矿的焙烧与预处理
详细描述
电炉冶炼法是通过电能作为热源，将 锰矿中的氧化锰还原为金属锰的过程 。该方法通常在电炉中进行，需要使 用大量的电力，同时需要控制温度、 气氛等工艺参数。
直接还原法
总结词
直接还原法是一种将氧化锰直接还原为金属锰的方法，具有工艺简单、能耗低等优点。
详细描述
直接还原法是通过使用还原剂（如氢气、一氧化碳等）将锰矿中的氧化锰还原为金属锰 的过程。该方法通常在高温、高压条件下进行，需要控制还原剂的用量、温度、压力等
原料准备 熔炼
合金化 浇注与成型
选用优质锰矿和还原剂，经过破 碎、磨细、配料等工序制备原料 。
根据产品要求加入适量的合金元 素，如硅、铬、镍等，以调整合 金的化学成分。
锰合金的应用领域
01
机械制造
用于制造耐磨件、曲 轴、连杆等关键零部 件。
02
建筑行业
用于生产建筑用钢、 钢筋等建材。
钢铁冶炼与冶金工艺培训ppt
04
工作环境改善
优化工作环境，降低噪声和振动 的影响，为员工创造一个良好的
工作条件。
06
实践操作与案例分析
钢铁冶炼实践操作
钢铁原料准备
了解和掌握各种钢铁原料的 性质、用途和加工方法，以 及合理配比和优化原料的实 践操作。
高炉炼铁工艺
通过实践操作掌握高炉炼铁 的工艺流程、技术参数和操 作要点，包括原料加工、烧 结、高炉炼铁等环节。
无缝钢管轧制技术
无缝钢管轧制技术是生产无缝钢管的主要方法，通过精确 控制轧制温度、压力和变形量得到高质量的无缝钢管。
04
钢铁冶炼环境保护与节能 减排
钢铁冶炼的环境影响
01
02
03
空气污染
钢铁冶炼过程中会产生大 量的烟尘和有害气体，如 硫化物、氮氧化物等，对 空气质量造成严重影响。
水污染
钢铁冶炼过程中产生的废 水含有多种有害物质，如 重金属离子、酸碱物质等 ，对水体造成严重污染。
电炉炼钢技术
电炉炼钢技术是一种节能环保的炼钢方法，通过电能将废钢或生铁熔 化，再加入合金元素来得到不同品质的钢。
炉外精炼技术
炉外精炼技术是在传统的炼钢工艺基础上发展起来的一种新型技术， 通过在钢包中加入各种精炼剂来进一步优化钢的成分和性能。
连铸技术的发展
传统连铸技术
传统的连铸技术是将液态钢倒 入固定模子中，形成钢坯后进 行切割和轧制。
影响。
安全管理与操作规程
建立健全安全管理制度
制定并执行安全生产责任制、安全检查 制度等，确保各项安全工作有序开展。
安全设施配备
配备齐全的安全设施，如防护罩、防 护栏、报警装置等，确保员工在工作
过程中得到有效保护。
操作规程培训
炼铁工艺汇报(PPT50张)
外运
缓冲罐和脱水器
冲渣泵
水渣冲制箱 干渣坑 炉前渣铁沟
干煤棚
制粉系 统
喷吹系统 空压站 鱼雷罐
炼钢 铸铁机
外运 外送
来至总管网上的介质
高炉煤气
粗煤气 系统
炼铁工艺流程
风口平台 热风炉
风机
原燃料 供应
供上料 系统
炉顶系统 炉体系统
出铁场
粉煤 喷吹系统
铁、渣
原燃料供应系统
• 总供应能力
–原燃料供应系统向高炉贮矿槽、贮焦槽供应原燃料， 系统总供料量一期约为439万t/a
• 上料系统
–高炉采用皮带机上料。上料主皮带运输机带宽 B=1600mm、带速V=2m/s，烧结矿运输能力 Q=2730 t/h，焦炭运输能力Q=780 t/h
业务管理思路--炼铁生产工艺流程
1#转运站 槽前转运站
运
煤气放散塔
重力除尘器 焦矿槽 返粉分级(焦、矿) 炉顶装料
外
运
外
布袋除尘系统
调压阀组
筛分 称量 主皮带
汽车外运
返粉仓 小粒矿、焦仓
TRT 净煤气均压 净煤气总管统
锅炉 助燃空气预热 汽轮机 制氧厂 鼓风机 热风炉
风口 铁口
渣场 概念 • 炼铁工艺流程
业务管理思路--炼铁工艺
高炉是炼铁工艺流程的主体，另外还有上料系统、装料系统、 送风系统、煤气回收和除尘系统、渣铁处理系统、喷吹系统 以及为这些系统服务的动力系统。 上料系统：其任务是将高炉冶炼所需的原燃料通过 上料设备装入到高炉内。 送风系统：其任务是将燃料燃烧需要的冷风、经热 风炉预热以后送进高炉。 煤气除尘系统：其任务是将高炉冶炼所产生的煤气， 经过一系列净化处理后作为气体燃料。 渣铁处理系统：其任务是将炉内放出的渣、铁，按 要求进行处理。
钢铁的冶炼工艺ppt课件
21
钢材产品及其用途
钢材种类：有钢板、型钢、钢管、钢丝等； 生产方法：主要有轧制（分冷轧与热轧）、拉拔、挤压、锻造等方法。 钢板：钢锭或钢坯轧制成钢板。钢板可镀锌、镀锡、镀铅、等表面处理。
中厚板：5mm；中板厚度为3~5mm，一般采用热轧。 薄板：的厚度小于3mm，坯料为热轧中厚板，采用冷轧。 钢带：成卷供应，采用冷轧 。 型钢：采用型材轧机轧制而成。有圆钢、扁钢、六角钢、八角钢、工字钢、槽钢、角钢、T
字钢等。普通型钢主要用于建筑、 桥梁、车辆等，优质型钢主要 用于机械零件、工具等。 钢丝：采用直径为6~9mm的热轧线材（盘条）拉拔而成。退火的低碳钢丝可用于捆扎物体、 也可编织成各种用品；高碳钢丝可制成各种弹簧，或用多根钢丝捻成合股的钢丝绳和钢索， 用于吊索、电线、电缆、固定物体等。 钢管：分无缝管与焊管。 无缝管：管采用斜轧穿孔机将实心钢坯穿孔后，再经冷拔或热轧而制成。无缝钢 管主要用于石油、化工等行业 有缝管：用钢板或钢带卷压成形，然后焊接而成。缝钢管应用广泛，主要用于自 来水管、煤气管等
20
热轧 、冷轧生产工艺:
热轧生产工艺流程 ：板坯由炼钢连铸车间的连铸机出坯辊道直接送到热轧车间板 坯库，直接热装的钢坯送至加热炉的装炉辊道装炉加热，不能直接热装的钢坯由 吊车吊入保温坑，保温后由吊车吊运至上料台架，然后经加热炉装炉辊道装炉加 热，并留有直接轧制的可能。
连铸板坯由连铸车间通过板坯上料辊道或板坯卸料辊道运入板坯库，当板坯到达 入口点前，有关该板坯的技术数据已由连铸车间的计算机系统送到了热轧厂的计 算机系统，并在监视器上显示板坯有关数据，以便工作人员进行无缺陷合格板坯 的核对和接收。另外，通过过跨台车运来的人工检查清理后的板坯也需核对和验 收，并输入计算机。进入板坯库的板坯，由板坯库计算机管理系统根据轧制计划 确定其流向。
钢材产品及其用途
钢材种类：有钢板、型钢、钢管、钢丝等； 生产方法：主要有轧制（分冷轧与热轧）、拉拔、挤压、锻造等方法。 钢板：钢锭或钢坯轧制成钢板。钢板可镀锌、镀锡、镀铅、等表面处理。
中厚板：5mm；中板厚度为3~5mm，一般采用热轧。 薄板：的厚度小于3mm，坯料为热轧中厚板，采用冷轧。 钢带：成卷供应，采用冷轧 。 型钢：采用型材轧机轧制而成。有圆钢、扁钢、六角钢、八角钢、工字钢、槽钢、角钢、T
字钢等。普通型钢主要用于建筑、 桥梁、车辆等，优质型钢主要 用于机械零件、工具等。 钢丝：采用直径为6~9mm的热轧线材（盘条）拉拔而成。退火的低碳钢丝可用于捆扎物体、 也可编织成各种用品；高碳钢丝可制成各种弹簧，或用多根钢丝捻成合股的钢丝绳和钢索， 用于吊索、电线、电缆、固定物体等。 钢管：分无缝管与焊管。 无缝管：管采用斜轧穿孔机将实心钢坯穿孔后，再经冷拔或热轧而制成。无缝钢 管主要用于石油、化工等行业 有缝管：用钢板或钢带卷压成形，然后焊接而成。缝钢管应用广泛，主要用于自 来水管、煤气管等
20
热轧 、冷轧生产工艺:
热轧生产工艺流程 ：板坯由炼钢连铸车间的连铸机出坯辊道直接送到热轧车间板 坯库，直接热装的钢坯送至加热炉的装炉辊道装炉加热，不能直接热装的钢坯由 吊车吊入保温坑，保温后由吊车吊运至上料台架，然后经加热炉装炉辊道装炉加 热，并留有直接轧制的可能。
连铸板坯由连铸车间通过板坯上料辊道或板坯卸料辊道运入板坯库，当板坯到达 入口点前，有关该板坯的技术数据已由连铸车间的计算机系统送到了热轧厂的计 算机系统，并在监视器上显示板坯有关数据，以便工作人员进行无缺陷合格板坯 的核对和接收。另外，通过过跨台车运来的人工检查清理后的板坯也需核对和验 收，并输入计算机。进入板坯库的板坯，由板坯库计算机管理系统根据轧制计划 确定其流向。
铁的冶炼、合金PPT课件1 沪教版优质课件
乙图是高炉练铁示意图。请回答下列问题。
（1）写出甲图硬质玻璃管内反应的化学方程式：
（2）甲图中尾气处理的目的是
（3）乙图中高炉练铁时焦炭的作用是
①
；②
（4）为什么乙图中生铁出口低于炉渣出口？
答：
。 。
甲
乙
第二节第二课时
合金 第二节第二课时
合金
交流与讨论
合金（阅读课本122页合金概念）
合金是纯净物还是混合物？你能 列举几种合金么？
第五章第二节 铁的冶炼 合金
你 忘 了 吗？
判断下列反应类型
1.2KMnO4 2. H2+CuO
KMnO4+MnO2+O2↑ Cu+H 2O
3.NH3+HCl NH4Cl
4.NH4HCO3 NH3+H2O+CO2↑
5.Cl2+KIO3
KClO3+I2
7.2H2+O2
2H 2O
8.2H2O2 MnO2 2H 2O+ O2↑
Fe2O3
+
3CO
=高=温=
2Fe
+
3CO2
通常把金属（如铁）跟 氧气结合生成金属氧化
物（如氧化铁）的过程 2CuO + C =高=温= 2Cu + CO2 称为金属的氧化
金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反应，失 去氧转化为金属的过程称为金属氧化物的还原
通电
2Al2O3====4Al
+
3O2↑
2NaCl=通==电=2Na
+
Cl2↑
3、请根据 实验 CO 与Fe2O3 的反应 ， 回答下列问题： 一氧化碳与氧化铁的反应有下面四步 （1）点燃酒精灯给氧化铁加热（2）通入 一氧化碳 （3）停止通入一氧化碳（4）停 止对氧化铁加热； 则正确的顺序是
锰系合金的冶炼
5 锰系合金的冶炼5.1 锰铁的牌号及用途锰铁是锰与铁的合金，其中还含有碳、硅、磷及少量其他元素。
电炉冶炼的锰铁，根据其含碳量的不同，又分为高碳锰铁（碳素锰铁）、中碳锰铁和低碳锰铁三种，其牌号及化学成分见表5-1表5-1 电炉锰铁牌号其化学成分（GB/T3795-96）在锰系合金中含有足够硅量的锰铁合金称为锰硅合金，其牌号及化学成分见表5-2。
表5-2 锰硅合金牌号及其化学成分（GB/T4008-96）注：硫为保证元素，其余均为必测元素含有极少量的其他元素，而其余均为锰的合金称为金属锰，其牌号及化学成分见表5-3表5-3金属锰牌号及其化学成分（GB2774-91）在锰系合金中还有一种含硅、碳、磷量与高碳锰铁相近，而含锰量仅为20%~30%，并且因其断面光亮如镜而得名的镜铁。
锰是钢铁生产中不可缺少的元素之一。
由于锰与氧、硫有较大的亲和力，常用锰铁作为炼钢的脱氧剂和脱硫剂。
另外，锰铁还作为炼钢的合金剂加入钢中，改善钢的机械性能，增加钢的强度、硬度、延展性和耐磨性等。
此外，锰铁还大量用于电焊条的生产，金属锰广泛用于生产锰青铜和铝合金。
在化学工业中也得到利用。
5.2 锰及其化合物的物理化学性质5.2.1 锰的主要物理化学性质相对原子量 54.938 密度 7300kg/m 3 熔点 l517K 沸点 2368K 熔点热 7.37kJ/mol 蒸发热 225.0 kJ/mol锰有四种变化形态,各种变态的晶格也不同： α——小于1000K 稳定，立方体； β——由l000K 到1374K 稳定，立方体； γ——由1374K 到1410K 稳定，面心四面体； δ——由1410K 到1517K 稳定，体心立方体。
转变热为：＝，；，；＝，H /81.2281H /J 2240H ∆→=∆→∆→δγαββαmol J mol mol /3J .1800。
锰的蒸气压力很大，易挥发，生产锰系合金时要防止锰的挥发损失，特别是冶炼金属锰，锰硅合金。
铁的冶炼和合金PPT课件
三．氧化还原反应
通常把物质与氧结合的过程成为氧化， 而把与氧分离的过程称为还原。 举例：3CO + Fe 2O3 高温 2Fe+3CO2 CO得到氧被氧化成CO2， Fe2O3失去氧被 还原成Fe。 CO是还原剂，Fe2O3是氧化剂
反应物中：得氧—被氧化—还原剂 失氧—被还原—氧化剂
练习
1、实验开始时，为什么要先通
一会儿CO后点燃酒精灯？ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
除尽试管内的空气， 否则加热可能会引起 爆炸。
2、现象？
红棕色固体慢慢变为 黑色，澄清石灰水变 浑浊。
3、反应后生成的物质是什么，如何检验？
生成物是铁和二氧化碳
证明方法：能被磁铁吸引 的是铁，能使澄清石灰水 变浑浊的是二氧化碳。
4、反应原理。
3CO + Fe 2O3 高温 2Fe + 3CO2
5、实验结束时，是应先停止通CO 还是先撤酒精灯？为什么？
应先停止加热，后停 止通CO直到试管冷 却，否则高温可能会 使生成的铁又被氧化。
6、尾气中的气体主要是什么？
如何处理？
尾气中的主要成分为 一氧化碳，可以用点 燃的方法进行处理。
二、工业炼铁
金属的冶炼方法
1、还原剂法：较活泼的金属如（Mn、Zn、
Fe、 Cu 、Sn、Pb等）是把它们的矿物跟氢 气或焦炭、 CO等物质一起加热反应，这样的 冶炼方法称为还原剂法
2、电解法：有些金属非常活泼（如：Na、K、 Mg、Al等）很难从其矿物中提取出来。为了 得到它们，需要用电解的方法。例如：从氧 化铝制铝就需要使用电解的方法。2Al 2O3 = 通电= 4Al + 3O ↑ 2
铁合金生产工艺 PPT
电炉法
电弧炉
炉外法（金属热法）
炉外法是用硅、铝或铝镁合金作还原剂，依靠 还原反应产生的化学热来进行冶炼的，所使用
的主体设备为筒式熔炉。
使用的原料有精矿、还原剂、熔剂、发热剂以 及钢屑、铁矿石等。
生产的主要品种有钼铁、钛铁、硼铁、铌铁、 钨铁、高钒铁及金属铬等。
炉外法（金属热法）
氧气转炉法
氧气转炉法使用的主体设备为转炉，按其供 氧方式，有顶、底、侧吹和顶底复合吹炼法。使 用的原料是液态高碳铁合金、纯氧、冷却剂及造 渣材料等。将液态高碳铁合金对入转炉，高压氧 气经氧枪通入炉内吹炼，依靠氧化反应放出的热 量脱碳，生产是间歇进行的。生产的主要品种有 中低碳铬铁、中低碳锰铁等。
用于脱氧的合金叫脱氧剂。 钢水中各种元素对氧的结合强
度，即脱氧能力，从弱到强的顺序如下：铬、锰、碳、硅、 钒、钛、硼、铝、锆、钙。因而，一般炼钢脱氧常用的是 由硅、锰、铝、钙组成的铁合金。
铁合金的用途
（2）用作合金剂。合金钢中因其含有不同的 合金元素而具有不同的性能。钢中合金元素的 含量是通过加入铁合金的方法来调整的。用于 调整钢中合金元素含量的铁合金叫合金剂。常 用的合金剂有硅、锰、铬、钼、钒、钨、钛、 钴、镍、硼、铌、锆等铁合金 。
铁合金的用途
（1）用作脱氧剂。炼钢过程是用吹氧或加入氧化剂的方 法使铁水进行脱碳及去除磷、硫等有害杂质的过程。这一 过程的进行，虽然使生铁炼成钢，但钢液中的[O]含量增加 了。[O]在钢液中一般以[FeO]的形式存在。如果不将残留 在钢中多余的氧去除，就不能浇铸成合格的钢坯，得不到 力学性能良好的钢材。为此，需要添加一些与氧结合力比 铁更强，并且其氧化物易于从钢液中排除进入炉渣的元素， 把钢液中的[O]去掉，这个过程叫脱氧。