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钢铁的冶炼原理及生产工艺流程
日期:2020-03-16 19:55  作者:admin  来源:本站

  钢铁的冶炼原理及生产工艺流程_能源/化工_工程科技_专业资料。钢铁的冶炼原理及生产工艺流程 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还 原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等,其原理是 矿石在特定的气氛中(还原物质 CO、

  钢铁的冶炼原理及生产工艺流程 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还 原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等,其原理是 矿石在特定的气氛中(还原物质 CO、H2、C;适宜温度等)通过物 化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外,绝大部分是 作为炼钢原料。 1、 高炉炼铁的冶炼原理(应用最多的) 一)炼铁的原理(怎样从铁矿石中炼出铁) 用还原剂将铁矿石中 的铁氧化物还原成金属铁。铁氧化物(Fe2O3、Fe3O4、FeO)+还 原剂(C、CO、H2) 铁(Fe) 二)炼铁的方法 (1)直接还原法(非高炉炼铁法) (2)高炉炼铁法(主要方法) 三)高炉炼铁的原料及其作用 (1) 铁矿石: (烧结矿、澳门体育赌场球团矿)提供铁元素。 冶炼一吨铁大约需要1.5—2吨矿石。 (2) 焦碳: 冶炼一吨铁大约需要500Kg 焦炭。 提供热量;提供还原剂;作料柱的骨架。 (3)熔剂: (石灰石、白云石、萤石) 使炉渣熔化为液体; 去除有害元素硫(S) 。 (4)空气:为焦碳燃烧提供氧。 2、工艺流程 生铁的冶炼虽原理相同,但由于方法不同、冶炼设备不同,所以 工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。 高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代) 能连续生产几年到十几年。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料 斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、 焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300 摄氏度), 喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的 化合物。在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳 将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过 还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷 吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和 出渣口分别排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现 代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。 生铁是高炉产品 (指高炉冶炼生铁) ,而高炉的产品不只是生铁, 还有锰铁等,属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的 计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。 高炉炼铁的特点:规模大,不论是世界其它国家还是中国,高炉 的容积在不断扩大,如我国宝钢高炉是 4063 立方米,日产生铁超过 10000 吨,炉渣 4000 多吨,日耗焦 4000 多吨。 目前国内单一性生铁厂家,高炉容积达到 500 左右立方米以上, 但多数仍维持在 100-300 立方米之间,甚至仍存在 100 立方米以下 的高耗能高污染的小高炉,其产品质量参差不齐,公布分散,不具有 期规模性,更不能与国际上的钢铁厂相比。国家已经命令高炉容积小 于 200 立方米的小钢铁厂于 2007 年年底前关闭,使用技术过于陈旧 的钢铁厂将在 2010 年之前逐步淘汰。

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