钢铁冶金联合企业的生产

钢铁冶金联合企业的生产摘要随着国家的发展，工业也跟着发展特别是在这个快速发展的社会钢铁工业占着重要的地位，中国冶金工业科技水平正在走强，“大而弱”的声音已经降调。

中国应当以提高竞争力为目标，进一步提高冶金工业科技水平。

冶金行业安全问题要引起高度重视，解决安全问题要采用综合性措施，常抓不懈。

完善中国冶金行业的标准从一定意义上来讲是解决冶金安全的关键，要构建安全标准体系保障行业健康发展。

关键词：冶金钢铁程序采矿引言：通过了接近十周的《冶金工程概论》课的学习，让我这个从来都不接触钢铁的学生全方位的了解了，钢铁的冶炼和我国钢铁业的发展，也让我受益匪浅。

这个课程即将结束，我将用论文的形式将我所学到的展现出来。

本篇文章主要是将钢铁冶金联合企业主要有哪些生产环节？每一个生产环节的主要过程、主要设备。

生产方法以及特点的描述。

1采矿和选矿1.1采矿原料是高炉冶炼的物质基础，冶炼1t生铁大约需要1.6~2.0t矿石，0.4~0.6t 焦炭和0.2~0.4t溶剂。

高炉冶炼是连续生产过程，因此必须尽可能为其提供数量充足，品位高，杂质少，强度好，粒度均匀，粉末少以及性能稳定的原料，对一些不能满足上诉要求的原料，要进行一系列的准备处理，以确保高炉操作稳定顺行采矿方法就是根据矿床的赋存要素和矿石与围岩的物理力力学等因素所确定的矿石开采方法，它包括采区的采准，切割和回采。

根据回采时地区管理方法分为三大类：空场采矿法，充填采矿法和崩落采矿法。

铁矿石的开采方式主要有露天开采和液体开采，a矿石的品位要高。

矿石的品位（含铁量）愈高，脉石含量愈少，冶炼是所需溶剂量和产出的渣量就少，因而能耗相应降低，产量增加。

经验表明，含铁量每增加1%，则焦比降低2%，产量提高3%：贫矿石直接入炉冶炼在经济上是不合算的，应该选矿提高品位后，制成烧结矿或球团矿再入炉冶炼。

B酸性脉石要低。

一般的铁矿石脉石属酸性，主要成分为SiO2和Al2O3。

在高铁冶炼条件下，Al2O3不被还原，SiO2只有很少量的被还原，最终进入炉渣与金属分离为未获得熔点，粘度，碱度等性能适当的熔渣，就需要在炉料中配加一定数量的碱性溶剂（CaCo3）。

因此，矿石中SiO2和Al2O3愈多，加入的溶剂就愈多，渣量就愈多，燃料消耗量愈多。

所以矿石中酸性脉石含量越低愈好。

C有害杂质要少。

铁矿石中的主要杂质主要是硫和磷，他们在高炉冶炼中很容易进入生铁，从而对钢铁性能带来危害。

在钢铁冶炼过程中，硫的脱除主要是在冶炼过程中进行的，磷的脱除主要是在炼钢过程完成的，因此铁矿石中硫和磷含量高会大大增加炼铁和炼钢的负担，获得高产，优质，低耗既长寿的生产技术经济指标。

1.2选矿（1）铁矿石：我国是世界上铁矿石资源较为丰富的国家之一，已探明的铁矿石储量有443亿吨。

我国铁矿资源优点：一是贫矿多，富矿少，品均含铁量为34%，含铁量在50%以上可以直接入炉的富矿仅占5.7%，阴齿必须大力发展选矿和造块工业：二是复合矿多，含多种金属的复合矿约占总储量的25%，如在包钢所用的白云鄂波铁矿中伴生的稀土元素总量比世界各国储量的总和还多，攀枝花铁矿含钒，钛，其钒含量也占世界首位，因此必须注重综合利用。

铁矿石的的种类较多，在自然界中已经发现有300多种含铁矿物。

作为炼铁原料的铁矿石主要有赤铁矿，磁铁矿，褐铁矿及菱铁矿四种。

磁铁矿坚硬致密，具有磁性，故其复合矿适合用磁选的方法富集，但还原能力差。

赤铁矿质软，组织疏松易破碎，还原性能优于磁铁矿。

褐铁矿和菱铁矿在受热时，所含结晶水及碳酸盐分解货挥发后，形成疏松多孔的结构，还原性好。

对于含铜或含钒钛类型铁矿石，为了综合回收各种有用矿物，多采用磁，浮，重，化等联合流程进行选别。

（2）多金属矿石：典型多金属硫化矿石是铜，铅，锌硫化矿石。

其特点：硫化矿物种类多，品位低，嵌布细，各种有用矿物共生，可选性不一。

混合浮选流程①加硫酸钠活化闪锌矿，加少量氰化物抑制硫化铁矿物，之后用石灰石将矿浆调制pH=9~10，并加“氰化钠+硫酸锌”抑制闪锌矿，实现铜，铅与锌矿分离，从而获得闪锌矿精矿。

②铜铅分离时，加重铬酸钾搅拌90~100min，调pH=9~9.5，抑铅浮铜，获得铜精矿。

③尾矿中主要是铅精矿，还有一部分易浮的锌矿进入，此时用硫酸铜活化锌矿物浮锌抑铅，分别获得铅精矿和锌中矿。

1.2人工造矿（球团和烧结）粉矿造块的方法：烧结法和球团法，以烧结法为主。

1）烧结是分矿造块的主要方法，其工艺是将粉矿，燃料和熔剂按一定比例混合；利用其中燃料燃烧产生的热量使混合料发生一系列物理化学反应，部分原料颗粒表面发生软化和熔化，产生一定液相，并润湿其他未熔化的矿石颗粒；当冷却后，液相将粉矿颗粒粘结成块，这个过程成为烧结。

2）主要设备：吸风带式烧结机。

2·炼铁目前常用的炼铁方法有高炉炼铁，直接还原和熔融还原铁三种方法。

高炉炼铁是以焦炭为能源基础的传统炼铁方法，利用焦炭作为发热剂和还原剂，把铁矿石还原成生铁的碳热还原熔炼过程。

2.1高炉炼铁的过程如下：1）烧结矿及部分块状铁矿石与焦炭，溶剂从高炉顶装入高炉中；2）从高炉下不得风口鼓入1000~1300℃的热风，炉料中的焦炭在风口前与鼓风中的氧发生燃烧反应；3）同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。

4）反应产生的2000℃以上的炽热的具有还原性的煤气，在炉内上升过程中加热缓慢下降的炉料。

矿石料在下降过程中逐步被还原，熔化成生铁和渣，聚集在炉缸中，并定期从铁口，渣口放出。

5)上升的高炉煤从炉顶排出。

所以，可以把高炉看成是一个炉料下降，煤气上升的两个逆向物流运动的反应器。

2.2高炉炼铁的特点1）高炉冶炼是在炉料与氧气气流逆向运动过程中完成各种错综复杂的化学反应和物理变化的，炉内主要是还原性反应。

2）高炉是密闭的容器，除装料，出铁，出渣及煤气外，操作人员无法直接观察到反应过程的状况，只能凭借仪器。

3）高炉是连续的大规模的高温生产过程，机械化自动化水平高3.炼钢1）造渣：调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。

目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。

例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣，能够向金属液面中传递足够的氧，以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下，并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。

2）出渣：电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。

如用单渣法冶炼时，氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时，原来的氧化渣必须彻底放出，以防回磷等。

3）熔池搅拌：向金属熔池供应能量，使金属液和熔渣产生运动，以改善冶金反应的动力学条件。

熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。

4）电炉底吹：通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化，促进冶金反应过程的目的。

采用底吹工艺可缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱磷、脱硫操作，提高钢中残锰量，提高金属和合金收得率。

并能使钢水成分、温度更均匀，从而改善钢质量，降低成本，提高生产率。

5）熔化期：炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。

电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。

熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温，并造好熔化期的炉渣。

6）氧化期和脱炭期：普通功率电弧炉炼钢的氧化期，通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。

也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。

氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷;去除气体及夹杂物;使钢液均匀加热升温。

脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。

为了保证钢的纯净度，要求脱碳量大于0.2%左右。

随着炉外精炼技术的发展，电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。

7）还原期：普通功率电弧炉炼钢操作中，通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。

其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。

目前高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。

8）炉外精炼：将炼钢炉(转炉、电炉等)中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫二次冶金。

炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。

初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。

精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。

将炼钢分两步进行的好处是：可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。

9）钢液搅拌：炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。

它使钢液成分和温度均匀化，并能促进冶金反应。

多数冶金反应过程是相界面反应，反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。

钢液在静止状态下，其冶金反应速度很慢，如电炉中静止的钢液脱硫需30～60分钟;而在炉精炼中采取搅拌钢液的办法脱硫只需3～5分钟。

钢液在静止状态下，夹杂物*上浮除去，排除速度较慢;搅拌钢液时，夹杂物的除去速度按指数规律递增，并与搅拌强度、类型和夹杂物的特性、浓度有关。

10）出钢：钢液的温度和成分达到所炼钢种的规定要求时将钢水放出的操作。

4·轧钢①热轧，每一阶段的主要生产过程为：1）加热。

将钢坯在加热炉中，加热到再结晶温度以上的某一适当温度。

2）轧制。

不同品种或规格产品，分别在不同类型的轧机上进行轧制。

3）精整。

包括剪切、冷却、矫正、检验、表面处理等。

②冷轧的主要生产过程为：1）酸洗。

除去坯料表面的氧化铁皮。

2）轧制。

3）退火。

消除加工硬化。

4）精整。

5.冶金与艺术设计的联系冶金工程适用于炼铁炼钢，在炼铁炼钢的过程中使用的器具都需要艺术设计的参与，设计更美观更实用的机器。

在冶金的制作当中会制造一些工艺品，这些工艺品是将金属溶化后烧制成为模具，模具的设计是需要艺术设计的参与，冶金与艺术设计的联系在于炼铁炼钢过程中钢铁的样式和钢铁的形状，制造符合订单规格的钢铁成品。