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文檔簡介

理工大學鋼鐵冶金學第一章煉鐵部分中國冶金的輝煌歷史

發(fā)展與人文

千錘鋼、百煉鋼-------------千錘百煉煉、鍛--------------鍛煉模、范---------------------模范龍泉寶劍(歐冶子)----千錘百煉

灌鋼

原理及工藝比較

鋼----鐵碳----氧化鍛造---軋制

能源環(huán)保木----煤------焦------電電(煤、水、風、太陽能、核、核聚變)

流程鐵礦石石灰石鐵礦粉原料堆場原料原料煉鐵原料堆場取料機在作業(yè)燒結機在生產(chǎn)燒結礦焦爐焦炭高爐系統(tǒng)高爐系統(tǒng)寶鋼高爐全貌萊鋼1880立高爐工程夜本鋼高爐寶鋼集團參考書1.曲英主編,《煉鋼學原理》,冶金工業(yè)出版社。2.徐文派主編,《轉爐煉鋼學》,冶金工業(yè)出版社。3.章天華等編,《煉鐵》,冶金工業(yè)出版社。4.成蘭伯.高爐煉鐵工藝及計算,冶金工業(yè)出版社,19915.陳新民主編,《火法冶金過程物理化學》,冶金工業(yè)出版社。王筱留,鋼鐵冶金學(煉鐵部分)(第二版),冶金工業(yè)出版社,20007.陳家祥,鋼鐵冶金學(煉鋼部分),冶金工業(yè)出版社,20048.煉鐵

章天華

冶金工業(yè)出版社

1986

9.鐵冶金學

文光遠

重慶大學出版

1993

10.煉鋼工藝學

高澤平

冶金工業(yè)出版社

200611.

電弧爐煉鋼工藝與設備

沈才芳

冶金工業(yè)出版社

200212.煉鋼學、煉鐵學北京科技大學主要授課內(nèi)容第一章:現(xiàn)代高爐煉鐵工藝第二章:高爐煉鐵原料第三章:高爐煉鐵基礎理論第四章:高爐爐料和煤氣運動第五章:高爐強化冶煉第六章:非高爐煉鐵第一章現(xiàn)代高爐煉鐵工藝1.1我國鋼鐵生產(chǎn)情況1.2煉鐵生產(chǎn)流程1.3高爐本體1.4高爐煉鐵原料及產(chǎn)品1.5高爐生產(chǎn)主要技術經(jīng)濟指標1.1我國鋼鐵生產(chǎn)情況78年1億噸,07年鋼產(chǎn)量4.89億噸,日本鋼鐵產(chǎn)量為1.2億噸。09年年產(chǎn)6億噸,10年7.4億噸(世界14.14億噸),11年6.83億噸,12年8億噸,2013年鋼材產(chǎn)量達10.6762億噸,同比增長11.4%;2014預計8億噸鋼廠2013年2012年變化(%)名次產(chǎn)量名次產(chǎn)量安賽樂米塔爾191.2188.23.4新日鐵住金248.2247.90.7河北鋼鐵345.8342.87.0寶鋼集團443.9442.72.8武鋼集團539.3636.47.9浦項636.4537.9-4.0江蘇沙鋼735.1732.38.7鞍鋼集團833.71030.211.6首鋼931.5831.40.3JFE1031.2930.42.52013年世界前10大鋼廠粗鋼產(chǎn)量和排名(單位:百萬噸)2001-2011年中國鐵礦石消耗量(萬噸)

2001-2011年中國粗鋼表觀消費量(萬噸)

20081996199820002002200420060.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5礦石進口量鋼產(chǎn)量鋼產(chǎn)量和礦石進口量,億噸2007年鐵礦石原礦總量8.05億噸左右,進口鐵礦石總量為3.7億噸左右10年鐵礦石原礦總量10億噸左右,進口鐵礦石總量為6.2億噸左右,鐵礦石對外依存63%左右。項目2008年1-10月進口量比重2007年全年量比重全部進口量:37669

38309

其中:1、澳大利亞15535

41.2%14560

38.0%2、巴西8526

22.6%9763

25.5%3、印度7676

20.4%7937

20.7%4、南非1217

3.2%1223

3.2%5、烏克蘭627

1.7%228

0.6%6、印度尼西亞598

1.6%442

1.2%7、伊朗489

1.3%504

1.3%進口鐵礦石國家及量(萬噸)2013鐵礦石進口8.19億噸,較2012年的7.44億噸增長10.2%;進口總額1057.28億美元,同比增長10.4%。1.2煉鐵生產(chǎn)流程礦山精礦粉礦塊礦球團礦燒結礦焦化廠焦炭

制粉車間煤粉

熱風爐鼓風機高爐鐵水爐渣高爐煤氣鑄造生鐵鑄鐵機煉鋼生鐵水泥廠轉爐軋鋼煉鋼廠發(fā)電廠噴吹燃料熔劑高爐的五大系統(tǒng)高爐的原料系統(tǒng)稱量料斗送風系統(tǒng)送風系統(tǒng)之——熱風爐原料系統(tǒng)之一——上料皮帶爐頂布料1.3高爐本體:爐頂法蘭標高;:風口中心線標高;:鐵口中心線標高;:爐底水冷管中心線標高;:鐵口中心線至料線零位之間的高度,稱為有效高度;:鐵口中心線至爐頂鋼圈(爐頂法蘭)之間的高度,稱為高爐全高;料線零位:是測定料面高度的基準點。鐘式爐頂:大鐘開啟時大鐘的底邊;無鐘爐頂:爐喉鋼磚的轉折點處或鋼磚頂部。礦石

焦炭塊狀帶焦炭天窗軟熔帶滴落帶風口帶及回旋區(qū)渣鐵貯存區(qū)(爐缸區(qū))爐身爐喉爐腰爐腹爐缸高爐內(nèi)型及各區(qū)域分布示意圖焦炭疏松區(qū)死料柱高爐區(qū)域劃分鐵礦石焦炭熔劑高爐煤氣爐塵上渣鐵水、下渣鼓風、煤粉爐腹爐缸爐腰爐身爐喉原料:1)鐵礦石燒結礦球團礦塊礦2)焦炭3)熔劑:螢石石灰石

白云石

硅石

錳礦4)煤粉5)鼓風:噸鐵原料消耗:

鐵礦石:焦炭:250-500kg/tFe

煤粉:100-250kg/tFe熔劑:0-400kg/tFe

鼓風:1700-2200Nm3/tFe(1)塊狀帶:礦焦保持裝料時的分層狀態(tài),與布料形式及粒度有關,占BF總體積60%±(200~1100℃)主要反應:水分蒸發(fā)結晶水分解除CaCO3外的其它MCO3分解間接還原碳素沉積反應(2CO=C+CO2)(2)軟熔帶:礦石層開始熔化與焦炭層交互排列,焦炭層也稱“焦窗”形狀受煤氣流分布與布料影響,可分為正V型,倒V型,W型主要反應:Fe的直接還原Fe的滲碳CaCO3分解收S(焦炭中的S向渣、金、氣三相分布)碳的氣化反應:C+CO2=2CO區(qū)域劃分(3)滴落帶:主要由焦炭床組成,熔融狀態(tài)的渣鐵穿越焦炭床。主要反應:Fe、Mn、Si、P、Cr的直接還原,F(xiàn)e的滲C(4)回旋區(qū):焦炭在鼓風作用下一面做回旋運動一面燃燒,是高爐熱量發(fā)源地(C的不完全燃燒),高爐唯一的氧化區(qū)域。主要反應:

C+O2=CO2CO2+C=2COFe及合金元素的氧化(5)渣鐵貯存區(qū)(爐缸區(qū)):渣鐵分層存在,焦炭浸泡其中。主要反應:渣鐵間脫S,Si、Mn等元素氧化還原(特點3個、主要冶煉過程3個)1.4高爐產(chǎn)品及副產(chǎn)品1)鐵水:C、Si、Mn、P、S,1450~1550℃。生鐵規(guī)格:煉鋼生鐵[Si]<1.25%:L04、L08、L10

;鑄造生鐵[Si]≥1.25%:Z14、Z18、Z22、Z26、Z30、Z34

。我國生鐵產(chǎn)品國家標準鐵種煉鋼生鐵鑄造生鐵牌號煉04煉08煉10鑄34鑄30鑄26鑄22鑄18鑄14代號L04L08L10Z34Z30Z26Z22Z18Z14Si≤0.45>0.45~0.85>0.85~1.25>3.2~3.6>2.8~3.2>2.4~2.8>2.0~2.4>1.6~2.0>1.25~1.6Mn一組二組三組≤0.3>0.3~0.5>0.5<0.5>0.5~0.9>0.9~1.3P一級二級三級四級五級≤0.15>0.15~0.25>0.25~0.4≤0.06>0.06~0.1>0.1~0.2>0.2~0.4>0.4~0.9S特類一類二類三類≤0.02>0.02~0.03>0.03~0.05>0.05~0.07≤0.03≤0.04≤0.050.040.050.062)

高爐煤氣

CO、CO2、N2、H2、CH4

2000m3/tFe左右(2560kg/tFe),70%以上燒熱風爐。3)

爐渣

SiO2、CaO、Al2O3、MgO、MnO、FeO、S

(R=1.0~1.3),200~500kg/tFe,溫度比鐵水高50~100℃。4)

爐塵

20~100kg/tFe。1.5高爐生產(chǎn)主要技術經(jīng)濟指標1)有效容積利用系數(shù):每米3高爐有效容積每天生產(chǎn)的鐵水量(t/m3.d)()。

有效容積利用系數(shù)=日產(chǎn)量/高爐有效容積2)焦比K:冶煉一噸生鐵消耗的焦炭量(kg/t)(250-550)

焦比K=每天裝入高爐的焦炭量(kg

)/高爐每天出鐵量(t)3)煤比M:冶煉每噸生鐵消耗的煤粉量(kg/t)(80-230)

煤比K=每天裝入高爐的煤量(kg

)/高爐每天出鐵量(t)4)噴煤率=

5)綜合焦比:6)折算綜合焦比:

生鐵牌號折算系數(shù)生鐵牌號折算系數(shù)

煉鋼生鐵1.0Z141.14Z181.18Z221.22Z261.26Z301.30Z341.34

硅鐵2.0

錳鐵2.5

鏡鐵1.5各種生鐵的折算系數(shù)7)冶煉強度I(0.8-1.0)

每米3高爐有效容積每天消耗的(干)焦炭量:

8)綜合冶煉強度(0.9-1.15)

或9)爐缸燃燒強度:

每米2爐缸截面積每天消耗的焦炭量:10)焦炭負荷:一批爐料=批礦+批焦焦炭負荷=批礦/批焦=11)休風率=規(guī)定的日歷作業(yè)時間=日歷時間-計劃大中修時間和封爐時間12)生鐵合格率13)煉鐵工序能耗:每月、年

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