钢铁生产工艺流程简介

• 空气污染：烧结厂废气 4000～6000m3/t， SO2,500~1500mg/m3，
含尘量：机头1～5g/m3，机尾5～ 10g/m3。
高炉煤气：2000～3000m3/t，含尘量
5～40g/m3，含CO26~30%。
炼钢厂： 转炉粉尘10kg/t，转炉炉气 150m3/t，
含尘量 80~150g/m3，电炉粉尘2～ 19kg/t。
70
钢铁工业能耗及主要污染
• 能 耗: 占全国总能耗的10~11%.对全国能 源供应平衡有着举足轻重的影响。
• 能源结构：煤70.5%,电力21.6%,重油6.7%, 天然气1.1%。
• 主要污染：
废水污染：钢铁工业用水量占全国工业用水 量的19％，废水排放量占 全国工业废水排放量的 11.3%，废水 中含多种污染物：挥发酚，氰化物， 石油类，悬浮物，耗氧，六价铬，砷， 铅。
→
→→
筛分 破碎 矿石
2.3 铁矿石的富选
• 从矿山开采出的铁矿石，不仅含有铁矿物， 而且含有其它矿物、脉石及又害物质。选 矿的目的就是将铁矿石中的含铁矿物与脉 石等分离，提高铁矿石品位，降低有害杂 质含量，并尽可能的综合回收其有用矿物。
电冶金：利用电能提取和精练金属的方法。
电能冶金：利用电能转变成热能，在高温 下提炼金属。本质上与火法冶金相同。
电化学冶金：
• 主要冶金过程
• 干燥：除去水份，干燥温度400~600°C。
• 焙烧：将矿山置于适当的气氛下，加热至低于它 的熔点温度，发生氧化、还原或其它化学变化的 过程。
• 煅烧：
• 烧结和球团：将粉矿经加热焙烧，固结成多孔块 状或球状的物料。
矿石和菱铁矿石等 。各种矿石的组成见表2-1 （课本22页）。 • 对铁矿石的评价： • （1）铁矿石品位（含铁量）。他决定着冶炼 的经济性，是衡量铁矿石质量的重要指标。矿石 品位越高，脉石含量越少，冶炼时所需熔剂量和 形成渣两就少，因而能耗相应降低，产量增加。 • （2）脉石成分。
•
• （3）杂质元素。有害元素如：S、P、K、F、Na、 Zn等。有益元素如：Mn、Cr、Ni、V、Ti、Nb等 。
煤气： 成分及性能表：
成分，％
发热值 产量 利用率
CO
H2 CO2 N2 CH4 KJ/m3 m3/t产品 ％
高炉煤气26～30 1～3.0 10~14 56~58 0.2~0.6 3300~4200 2000~3000 80
转炉煤气50~70 0.5~2.0 14~15 10~20 － 7500~11000 150
钢铁冶金概论
绪论
1.1 冶金基本概念 1.2 钢铁生产工艺流程简介 1.3 钢铁产品及副产品 1.4 钢铁工业能耗及主要污染
冶金基本概念
• 冶金:一门研究如何经济地从矿山或其它原料中 提取金属或金属化合物，并用各种方法加工制成 具有一定性能的金属材料的科学。
• 冶金学： 提取冶金：研究如何从矿石中提取金属或
• （4）矿石的还原性。矿石中与铁结合的氧被 还原剂夺取的难易程度，称为还愿性。冶炼易还 原的矿石，可降低碳素燃料的消耗量。它与矿物 组成、致密程度、气孔率等有关。
• （5）矿石的高温性能。要求矿石具有较高的 荷重软化温度和熔融滴下温度，且两者的温差 要 小。
• （6）矿石的强度与粒度组成。 • （7）矿石成分的稳定性。
• 矿石混匀的目的：稳定入炉矿石的化学成分。 • 矿石混匀的方法：平铺直取，即将不同成分的矿石一层一
层地铺在地上，达到一定高度后，沿垂直断面截取，由于 同时截取多层矿石，从而达到混匀的目的。
高炉 ← 人造富矿
→→ → → → →
→
矿石处理工艺流程
图2－1
天然块矿
造块 选矿
→
→
混匀 焙烧
富矿
筛分 磨矿 贫矿
• 熔炼：在高温下通过氧化还原反应使矿山中金属 和杂质分离为两个液相，即金属液和熔渣的过程， 也叫冶炼。
• 精练：进一步处理所得到含有少量杂质的粗金属， 以提高其纯度。
钢铁生产工艺流程简介
•
矿石
矿山开采
精矿分
烧结矿球团矿
选矿
造块
高炉炼铁
铁水
• Fe3O4,Fe2O3 磨矿，筛分
烧结，球团
•
磁选，浮选，重选
还原
•
钢水
钢水
连铸坯
转炉
铁水 废钢
电炉
炉外精 炼
连铸机
加热炉
煤气 重 油煤
轧机 钢材
燃
钢铁产品及副产品
Байду номын сангаас
产品：生铁，炼钢生铁占90％；
铸造生铁占10％；
钢
副产品：炉渣：高炉渣：300～600Kg/t铁，可用于制造水泥添加料， 隔热材料等；
炼钢（转炉）渣：120~150Kg/t钢，可用于烧结，炼铁，制 造水泥，制砖，铺路等。
金属氧化物的过程，由于该过程伴有化学反应， 故又称化学冶金。
物理冶金：通过成型加工制备有一定性能 的金属或合金材料。
又分钢铁冶金(也叫黑色冶金)和有色冶金。
• 冶金方法：
火法冶金：在高温下矿石经熔炼与精练反应 及熔化作业使其中的金属和杂质分开,获得 较纯 金属的过程。
湿法冶金：在常温或低于100°C下，用溶剂 处理矿石或精矿，使所要提取的金属溶解于溶液 中，而其它杂质不溶解，然后再从溶液中将金属 提取和分离出来的过程。
• 从矿山开采了出的矿石，其含量和化学成分波动很大， 粒度大小相差悬殊，有的大至几百毫米，有的则成粉末。 从物理和化学性质来看，大部分矿石都不能满足高炉冶炼 的要求，入炉前须经过一系列的加工处理，其处理工艺流 程如图2－1。
• 矿石破碎与筛分的目的：按高炉冶炼要求提供适宜粒度以 及满足贫矿选分处理对粒度的需要。
• 矿石与岩石都是矿物的集合体,可由单一矿物 或多种矿物组成。
•
按所含有用矿物矿石可分为简单矿石和复合
矿石两种。
•
矿石有金属矿石和非金属矿石之分。金属矿
是指在现代技术型机条件下可从中提取金属的矿
石，且以所含金属种类来命名,如铜矿石……
•
根据宽石品位不同,一般分为富矿石呵贫矿石.
• 2.1.2 铁矿石分类及对其评价 • 目前铁矿石主要有磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁
• 钢铁渣污染：从矿石开采、冶炼倒加工都有废渣 产生，其中高炉渣300～600kg/t铁，
•
转炉渣120～150kg/t钢。
第二章 高炉冶炼用原料
2.1 铁矿石 2.2 铁矿石的开采 2.3 铁矿石的富选 2.4 铁矿石造块*** 2.5 燃料及熔剂
2.1 铁矿石
• 2.1.1 矿物、矿石及脉石