钢铁冶金工艺资料
综合
钢铁工业发展简史      高炉冶炼产品      高炉生产主要技术经济指标?
钢和生铁的主要区别    炼钢的基本任务    炼钢生产主要技术经济指标
炼铁新技术            非高炉炼铁
烧结
铁粉矿造块   球团矿生产
炼铁
炼铁用熔剂   炼铁用焦炭  铁矿石及其分类   高炉冶炼对铁矿石的要求
铁矿石冶炼前的准备和处理    炉料在炉内的物理化学变化
还原过程和生铁的形成   高炉风口区碳素的燃烧    炉料和煤气的运动
高炉基本操作制度
炉缸热制度   送风制度   装料制度   造渣制度 
基本制度间的关系  冶炼制度的调整
高炉基本操作   炉前操作    热风炉操作    喷煤操作
炉况判断       直接观察法  仪器仪表测量  炉况综合判断
炉况失常判断   正常炉况的标志  
异常炉况的标志与调节
炉温向热 炉温向凉 管道行程 边缘发展中心堆积  边缘不足中心过分发展
失常炉况的标志和处理
低料线   悬料   连续塌料   炉缸堆积   炉缸冻结    炉冷   炉墙结厚 
炼钢
第一章? 概 述
一、钢铁工业发展简史
?? ?1、我国炼铁工业的发展简史
◆早在2500年前的春秋、战国时期，就已生产和使用铁器，逐步由青铜时代过渡到铁器时代。
◆公元前513年，赵国铸的“刑鼎”。
◆1891年，清末洋务派首领张之洞首次在汉阳建造了两座日产lOOt生铁的高炉，迈出了我国近代炼铁的第一步。
◆之后，先后在鞍山、本溪、石景山、太原、马鞍山、唐山等地修建了高炉。
◆l943年是我国解放前钢铁产量最高的一年(包括东三省在内)，生铁产量180万t，钢产量90万t，居世界第十六位。
◆1949年，生铁年产量仅为25万t，钢年产量l5.8万t。
◆新中国成立后，我国于l953年生铁产量就达到了190万t，当时超过了历史最高水平。
◆1957年生铁产量达到了597万t，高炉利用系数达到了l．321，我国在这一指标上跨入世界先进行列(美国当时高炉利用系数为1.0)。
◆1958年生铁产量为l364万t。
◆1978年生铁产量突破了3000万t。
◆1988年生铁产量达到了6000万t。
◆1993年生铁产量为8000万t，跃居世界第二位。
◆1995年生铁产量为1亿t，居世界第一位。
◆1998年生铁产量为l．2亿t。
2、现代炼钢方法及其发展趋势
◆1855年英国冶金学家亨利·贝塞麦发明酸性空气底吹转炉炼钢方法。?? 
◆平炉炼钢法由于用重油、成本高、冶炼周期长、热效率低等致命弱点，已基本上被淘汰。
◆氧气转炉炼钢法以氧气顶吹转炉炼钢法为主，同时还有底吹氧气转炉炼钢法、顶底复合吹炼氧气转炉炼钢法。
◆l996年我国钢产量已达到一亿多吨，其中氧气转炉炼钢法所炼钢约占70％。
◆2005年我国粗钢产量已达到3.49亿吨，其中氧气转炉炼钢法所炼钢约占75％。
◆电炉炼钢法以交流电弧炉炼钢为主，同时也有少部分直流电弧炉炼钢、感应炉炼钢及电渣重熔等。
◆纵观国内外炼钢方法的发展，主要炼钢方法的总发展趋势是：转炉炼钢法大力发展，成为最主要的炼钢方法；电炉炼钢法稳步发展、长兴不衰；平炉炼钢法则被淘汰。
◆目前炼钢的生产流程主要有以下两种：
铁水→铁水预处理→氧气转炉→初炼钢水→炉外精炼→连铸机→连铸坯
废钢→电弧炉→初炼钢水→炉外精炼→连铸机→连铸坯
二、高炉冶炼产品
??? 高炉冶炼的主要产品是生铁，副产品是炉渣、煤气和一定量的炉尘(瓦斯灰)。
??? 1．生铁
◆生铁组成以铁为主，此外含碳质量分数为2．5％～4．5％，并有少量的硅、锰、磷、硫等元素。
◆生铁质硬而脆，缺乏韧性，不能延压成型，机械加工性能及焊接性能不好，但含硅高的生铁(灰口铁)的铸造及切削性能良好。
◆生铁按用途又可分为普通生铁和合金生铁。
◆普通生铁包括炼钢生铁和铸造生铁。
◆后者合金生铁主要是锰铁和硅铁。
◆我国现行生铁标准如下表所示。
表1-1? 炼钢生铁国家标准(GB 717—82)
表1-2铸造生铁国家标准(GB 718—82)
??? 2．炉渣
◆矿石的脉石和熔剂、燃料灰分等熔化后组成炉渣，其主要成分为Ca0、Mg0、Si02、Al203及少量的Mn0、Fe0、S等。
◆炉渣有许多用途，常用做水泥原料及隔热、建材、铺路等材料。
◆每吨生铁的炉渣量l50-300kg。
3．煤气
◆高炉煤气的化学成分为C0、C02、H2、N2及少量的CH4。
◆高炉煤气的发热值约(800～900)×4.18168kJ／m3 。
◆每吨铁可产煤气2000～3000m3。
??? ◆高炉煤气是无色、无味的气体，有毒易爆炸。
??? 4．炉尘 
◆炉尘是随高炉煤气逸出的细粒炉料，经除尘处理与煤气分离。
◆炉尘含铁、碳、Ca0等有用物质，可作为烧结的原料。
◆每吨铁产炉尘为l0～100kg。
?? ?三、? 高炉生产主要技术经济指标
??? 1．高炉有效容积利用系数（）
? ??式中 ——每立方米高炉有效容积在一昼夜内生产铁的吨数；
??? ?????P——高炉一昼夜生产的合格生铁；
??? ?????——高炉有效容积，指炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉五段之和。
???? ◆高炉有效容积利用系数是衡量高炉生产强化程度的指标。
◆越高，高炉生产率越高，每天所产生铁越多。
◆目前我国高炉有效容积利用系数为(1．8～2．3)t／(m3·d)，高的可达3．0t／(m3·d)以上。
2．焦比(K)和燃料比(Kf)
式中? K— 一吨生铁消耗的焦炭量；
?? ?????????Q—高炉一昼夜消耗的干焦量。
式中 ——冶炼一吨生铁消耗的焦炭和喷吹燃料的数量之和；
? 　????? ——高炉一昼夜消耗的干焦量和喷吹燃料之和。
◆煤比M是每吨生铁消耗的煤粉量。
◆油比Y是每吨生铁消耗的重油量)。
◆焦比和燃料比是衡量高炉物资消耗，特别是能耗的重要指标。
◆目前我国喷吹高炉的焦比一般低于450kg／t，燃料比小于550kg／t。???? 先进高炉焦比已小于400kg／t，燃料比约450kg／t。
◆将燃料也折合成焦炭计算出的总焦炭量为综合焦比。
3：冶炼强度(Ｉ)
式中Ｉ一每昼夜每立方米高炉有效容积燃烧的焦炭量。
◆???? 每昼夜每立方米高炉有效容积消耗的燃料总量，称为综合冶炼强度。
综合冶炼强度()
◆计算冶炼强度要扣除休风时间。
◆冶炼强度是表示高炉生产强化程度的指标。
◆冶炼强度取决于高炉所能接受的风量。鼓入高炉的风量越多，冶炼强度越高。
??? 利用系数、焦比和冶炼强度之间的关系(当休风时间为零、不喷吹燃料时)：
??? 4．生铁合格率
??? 合格生铁占高炉总产量的百分数为生铁合格率，即：
◆化学成分符合国家标准的生铁为合格生铁。
?? ?◆生铁合格率是评价高炉产品质量好坏的重要指标。
??? 5．休风率
??? 休风率是指休风时间占规定作业时间(日历时间扣除计划检修时间)的百分数，即：
◆休风率反映设备管理维护和高炉的操作水平。
◆降低休风率是高炉增产节焦的重要途径。
??? 6．生铁成本
生铁成本是指
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