㈠ 煉鋼的工藝流程(詳細)
所謂轉爐煉鋼,就是將鐵水、廢鋼等煉成具有所要求化學成分的鋼,並使其具有一定的物理化學性能和力學性能。目前轉爐煉鋼是世界上最主要的煉鋼生產方法
(a)筒球形;(b)錐球形;(c)截錐形
轉爐的形狀主要有筒球型、錐球型和截錐型,
轉爐煉鋼
(1)筒球型:熔池形狀由一個球缺體和一個圓筒體組成。它的優點是爐型形狀簡單,砌築方便,爐殼製造容易。熔池內型比較接近金屬液循環流動的軌跡,在熔池直徑足夠大時,能保證在較大的供氧強度下吹煉而噴濺最小,也能保證有足夠的熔池深度,使爐襯有較高的壽命。大型轉爐多採用這種爐型。
(2)錐球型:熔池由一個錐台體和一個球缺體組成。這種爐型與同容量的筒球型轉爐相比,若熔池深度相同則熔池面積比筒球型大,有利於冶金反應的進行。同時,隨著爐襯的侵蝕熔池變化較小,對煉鋼操作有利。歐洲生鐵含磷量相對偏高的國家,較多採用此種爐型。我國2080噸的轉爐多採用錐球型,對筒球型與錐球型的適用性,看法尚不一致。有人認為錐球型適用於大轉爐(奧地利),有人卻認為適用於小轉爐(蘇聯)。但世界上已有的大型轉爐多採用筒球型。
(3)截錐型:熔池為上大下小的圓錐台。其特點是構造簡單且平底熔池便於修砌。這種爐型基本上能滿足煉鋼反應的要求,適用於小型轉爐。我國30噸以下的轉爐多用這種爐型。國外轉爐容量普遍較大,故極少採用此種形式。
㈡ 鋼鐵冶金的主要工藝有哪些
燒結---煉鐵---煉鋼---連鑄(模鑄)---軋鋼
燒結:就是把鐵礦粉造塊,為高爐提供精料專的一種方法。是利用鐵屬礦粉、熔劑、燃料及返礦按一定比例製成塊狀冶煉原料的一個過程。
煉鐵——高爐的冶煉過程主要目的是用鐵礦石經濟高效的得到溫度和成分合乎要求的液態生鐵。
高爐冶煉的全過程可以概括為:在盡量低能量消耗的條件下,通過受控爐料及煤氣流的逆向運動,高效率的完成還原、造渣、傳熱及渣鐵反應等過程,得到化學成分與溫度較為理想的液態金屬產品。
高爐爐料經各種化學還原反應生產出合格鐵水然後通過魚雷罐送入煉鋼,然後作為煉鋼原料入轉爐冶煉成鋼。爐渣經水沖渣排入渣池,通過渣水分離,爐渣排走,水循環利用。
高爐冶煉過程中產生的付產品——高爐煤氣做為低熱值氣體燃料供熱風爐,燒結,鍋爐,預熱爐和加熱爐等使用。
煉鋼——廣義上說就是鐵水通過氧化反應脫碳、升溫、合金化的過程。它的主要任務是脫碳、脫氧、升溫、去除氣體和非金屬夾雜、合金化。
連鑄——就是合格鋼水在鑄機中冷卻成坯的過程。
軋鋼:在旋轉的軋輥間改變鋼坯形狀的壓力加工過程
㈢ 鋼鐵生產工藝流程
鋼鐵生產工復藝主要包括煉鐵、煉制鋼、軋鋼等流程,簡要解釋如下:
(1)煉鐵:就是把燒結礦和塊礦中的鐵還原出來的過程。焦炭、燒結礦、塊礦連同少量的石灰石、一起送入高爐中冶煬成液態生鐵(鐵水),然後送往煉鋼廠作為煉鋼的原料。
(2)爍鋼:是把原料(鐵水和廢鋼等)里過多的碳及硫、磷等雜質去掉並加入這量的合金成分。
(3)連鑄:將鋼水經中間罐迕續注入用水冷卻的結品器里,凝成坯殼後,從結晶器以穩定的速度拉出,再經噴水冷卻,待全部凝固後,切成指定長度的連鑄坯。
(4)軋鋼:連鑄出來的鋼錠和連鑄坯以熱軋方式在不同的軋鋼機軋製成各類鋼。
㈣ 有句話說「千錘百煉始成鋼」,生鐵是如何「百煉」成鋼的
我國是世界上最早掌握冶鐵技術的國家。早在春秋時代,就出現了用生鐵做成的器具。生鐵含碳量高,質地脆,容易斷裂。在長期的冶煉實踐中,人們發現,由生鐵可以冶煉出質地堅硬的鋼,於是出現了各種生鐵煉鋼的方法,主要有生鐵脫碳法、炒鋼法和灌鋼法。這幾種辦法,其實是減少生鐵中的碳元素含量的冶煉方法。
總結:和生鐵脫碳法一樣,炒鋼法也是通過減少生鐵中的碳元素含量來煉鋼的。在冶煉時,工人不停地攪拌原料,就像廚師炒菜一樣,所以稱為「炒鋼法」。灌鋼也是古代的主要鋼鐵品種之一,它含碳量較高,主要用來製作刀、劍、鐮等兵器或生產工具的鋒刃部。
這里的「灌」是灌煉的意思,也就是以生鐵和熟鐵為原料,把它們加熱到生鐵的熔點以上,熔合煉出鋼。我國古代關於灌鋼的最早記載是在東漢晚期。南北朝時,灌鋼技術在全國各地得到了推廣。無論是生鐵脫碳法、炒鋼法還是灌鋼法,都是把生鐵冶煉成鋼的精良技術。
㈤ 煉鋼的具體工藝流程是什麼
煉鋼利用轉爐內的氧化性環境將鐵水中過量的碳氧化成一氧化碳和二氧化碳,達到鋼水要求的碳含量。當然在煉鋼廠房內一般來說還要有轉爐之前的鐵水脫硫預處理,轉爐出鋼後的鋼水精煉(LF或LF+RH或LF+VD,VOD等),完成精煉後用行車調運至連鑄機的大包回轉台,進行連鑄澆鑄的工序環節,為後續的軋鋼廠提供鋼坯原料。x0dx0ax0dx0a整個聯合鋼鐵廠的工藝流程為:原料碼頭(各種原料集中卸載存放區域)——燒結(礦石造塊或造球團)——高爐(煉鐵)——煉鋼(鐵水預處理-轉爐或電爐-精煉-連鑄)-軋鋼 x0dx0ax0dx0a煉鋼工藝過程 x0dx0a 造渣:調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作。目的是通過渣——金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣,以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下,並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。 x0dx0a 出渣:電弧爐煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時,氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時,原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。 x0dx0a 熔池攪拌:向金屬熔池供應能量,使金屬液和熔渣產生運動,以改善冶金反應的動力學條件。熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現。 x0dx0a 電爐底吹:通過置於爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化,促進冶金反應過程的目的。採用底吹工藝可縮短冶煉時間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。並能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質量,降低成本,提高生產率。 x0dx0a 熔化期:煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫,並造好熔化期的爐渣。 x0dx0a 氧化期和脫炭期:普通功率電弧爐煉鋼的氧化期,通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷;去除氣體及夾雜物;使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度,要求脫碳量大於0.2%左右。隨著爐外精煉技術的發展,電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進行。 x0dx0a 精煉期:煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物,經化學反應選入氣相或排、浮入渣中,使之從鋼液中排除的工藝操作期。 x0dx0a 還原期:普通功率電弧爐煉鋼操作中,通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。 x0dx0a 爐外精煉:將煉鋼爐(轉爐、電爐等)中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程,也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。初煉:爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉:將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫,去除夾雜物和進行成分微調等。將煉鋼分兩步進行的好處是:可提高鋼的質量,縮短冶煉時間,簡化工藝過程並降低生產成本。爐外精煉的種類很多,大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同,又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。 x0dx0a 鋼液攪拌:爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化,並能促進冶金反應。多數冶金反應過程是相界面反應,反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節。鋼液在靜止狀態下,其冶金反應速度很慢,如電爐中靜止的鋼液脫硫需30~60分鍾;而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3~5分鍾。鋼液在靜止狀態下,夾雜物*上浮除去,排除速度較慢;攪拌鋼液時,夾雜物的除去速度按指數規律遞增,並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關。 x0dx0a 鋼包喂絲:通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑,如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態的功能。 x0dx0a 鋼包處理:鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短(約10~30分鍾),精煉任務單一,沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,工藝操作簡單,設備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置。如真空循環脫氣法(RH、DH),鋼包真空吹氬法(Gazid),鋼包噴粉處理法(IJ、TN、SL)等均屬此類。 x0dx0a 鋼包精煉:鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點是比鋼包處理的精煉時間長(約60~180分鍾),具有多種精煉功能,有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種(如超純鋼種)的精煉。真空吹氧脫碳法(VOD)、真空電弧加熱脫氣法(VAD)、鋼包精煉法(ASEA-SKF)、封閉式吹氬成分微調法(CAS)等,均屬此類;與此類似的還有氬氧脫碳法(AOD)。 x0dx0a 惰性氣體處理:向鋼液中吹入惰性氣體,這種氣體本身不參與冶金反應,但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」(氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零),具有「氣洗」作用。爐外精煉法生產不銹鋼的原理,就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系。用惰性氣體加氧進行精煉脫碳,可以降低碳氧反應中CO分壓,在較低溫度的條件下,碳含量降低而鉻不被氧化。 x0dx0a 預合金化:向鋼液加入一種或幾種合金元素,使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化。多數情況下脫氧和合金化是同時進行的,加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧,轉化為脫氧產物排出;另一部則為鋼水所吸收,起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前,與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預合金化。 x0dx0a 成分控制:保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節,但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內;一般在不影響鋼性能的前提下,按中、下限控制。 x0dx0a 增硅:吹煉終點時,鋼液中含硅量極低。為達到各鋼號對硅含量的要求,必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外,還使鋼液中的硅增加。增硅量要經過准確計算,不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。 x0dx0a 終點控制:氧氣轉爐煉鋼吹煉終點(吹氧結束)時使金屬的化學成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。 x0dx0a 出鋼:鋼液的溫度和成分達到所煉鋼種的規定要求時將鋼水放出的操作。出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包。用於調整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中。
㈥ 古代煉鐵煉鋼的工藝有哪些
我國古代工匠們在冶煉過程中不斷有獨特的創造,通過退火、正火、淬火、化版學熱處理等工藝,煉權出了炒鋼、百煉鋼、灌鋼等品種。我國古代煉鐵、煉鋼技術雖然起步相對稍晚,但是它的發展卻是後來居上。其實先民在此之前的商代中期,就已經對鐵有所認識,而且已能夠進行鍛打加工並與青銅鑄接成器。商代高度發達的青銅冶鑄技術,使它從礦石、燃料、築爐、熔煉、鼓風和范鑄技術等各個方面,為人工煉鐵技術的出現創造了條件。例如商代熔鑄司母戊方鼎這樣的大型鑄件,必須要有較大的熔爐、鼓風器和較高的爐溫。而最遲至殷商晚期,已能得到1200度以上的高溫,這就從技術上具備了將鐵礦石還原為液態鐵或半液態鐵的可能性。可見,我國煉鐵技術的發明是在商代。
司母戊方鼎