资源描述：
《钢铁冶金工业概况》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、钢铁冶金工业概况（北京科技大学冶金学院张建良）目录一、钢铁冶金基础知识1（一）前言1（二）高炉炼铁6（三）炼钢10（四）轧钢15二、钢铁工业环保及熔融还原技术19（一）钢铁工业节能与环保19（二）熔融还原技术21三、我国钢铁工业现状和面临的挑战23（一）我国钢铁工业发展概况23（二）我国钢铁钢铁工业面临的问题25（三）我国钢铁工业结构的调整31一、钢铁冶金基础知识（一）前言1、冶金的基本概念冶金的基本概念:是从矿石或其它原料中提取金属的过程。（工业性的冶金生产，除了从原料中提取金属外，还包括对金属进一步的加
2、工处理，使其获得使用时所需要的各种性质）在107种元素中有85种金属元素。金属的特点：具有金属光泽，可塑性，导电性及导热性。黑色金属：铁锰铬和它们的合金重金属：Cu,Pb,Sn金属轻金属：Al,Mg,Ca有色金属贵金属：Au,Ag,Pt稀有金属：铯，钨，钛，锆，钒，铌放射性金属：镭，钍金属元素在自然界存在形式：氧化物、硫化物、碳酸盐。钢铁冶金的主要原料：铁矿石、燃料。铁的存在形式:Fe2O3、Fe3O4、褐铁矿(Fe2O3·nH2O)、菱铁矿(FeCO3)。冶金方法的分类：（1）火法冶金:利用高温从矿石或其
3、它原料中提取金属的过程。工艺:矿石准备，冶炼，精炼。（2）湿法冶金:在溶液中进行的冶金过程(有色冶金)。工艺:浸出,分离,富集,提取等。（3）电冶金:利用电能提取金属的过程。钢铁冶金:火法,电冶金。有色冶金:火法,湿法。2、钢铁冶炼工艺和生产流程钢铁生产流程传统流程：高炉+转炉直接还原竖炉+电炉新流程直接还原回转窑+电炉熔融还原+转炉高炉+转炉（传统流程）矿山(采矿、选矿)：生产满足炼铁要求的铁矿石。造块(烧结、球团)：将粉矿制成人造富矿供高炉冶炼。焦化：生产满足高炉要求的焦炭。炼铁(高炉)：还原过程，将脉
4、石等杂质去除，生产铁水。炼钢(转炉或电炉)：氧化过程，将铁水中的杂质氧化去除，生产钢水。炉外精炼：将钢水进一步去除气体、夹杂物，生产洁净度更高的钢水。连续铸钢：将钢水连续浇注成钢坯（或直接送热连轧）。图1钢铁生产工艺流程图高炉－m3；电炉和转炉－t；烧结机－m2目前最大：高炉4350m3（未来5500m3）；电炉150t,转炉300t;烧结机450m2。3、钢铁产品及副产品钢铁冶炼产品(1)生铁：铁和碳及少量Si、Mn、S、P等元素组成的合金,主要由高炉生产。用途：炼钢生铁和铸造生铁(含Si高,产量占10%
5、）。(2)钢：含碳量低于2％,并含有其它元素的铁碳合金。(3)铁合金：铁与一种或几种元素组成的中间合金。用途：脱氧剂或合金添加剂。钢铁冶炼副产品（1）炉渣:冶炼过程中不能进入到生铁和钢中的氧化物、硫化物等形成的熔融体。（2）煤气高炉煤气,转炉煤气,焦炉煤气。4、钢与生铁的区别：钢铁中主要五种主要元素（除铁外）C：控制钢的强度和硬度的重要元素；Si：增加强度和硬度;Mn：提高钢的淬透性，提高韧性，降低硫的有害作用；P：有害元素，引起钢的冷脆；S：有害元素，引起钢的热脆。钢与生铁的区别：两者都是以铁为基本元素，
6、又包括以下元素C，Si，Mn，P，S。生铁：含C：2.0～4.5％,钢：含C：0.2～2.0%。（1）生铁：硬而脆,不能锻造。按用途来分：①炼钢生铁；②铸造生铁（占约10%）,如电机外壳；（2）钢：有较好的综合机械性能如机械强度高，韧性好，可加工成钢材和制品。5、钢铁工业在国民经济中的地位（1）钢铁与交通交通是现代社会的命脉，而交通与钢铁密切相关：－铁路交通的发展离不开钢铁：例：铁轨、机车等；－钢铁是汽车的主要原料；－航空设备：发动机需要热强钢及高温合金。飞机起落架、主梁等关键受力部件为超高强度钢。（2）钢
7、铁与能源－石油开采需要大量的钢材，例：钻台、井架、海洋石油平台、输油管等；－发电设备用钢，例：锅炉用耐热钢、汽轮机和发动机用钢等；－机械化采煤用钢；－燃料电池材料中65%是钢材。（3）钢铁与建筑－建筑用钢通常是钢产量中的首位；－钢结构有可以加长跨距，增加使用面积；－钢结构用利于抵御地震等；－钢结构件容易回收，有利于环境；－钢结构建筑更耐久并容易维护。（4）钢铁与通讯－钢铁为主要的功能材料，例：电磁铁、永久磁铁、电磁屏蔽合金等；－有线传输的线路；－卫星和运载火箭的金属材料，例：马氏体时效钢、高温合金、超低温容
8、器用钢、记忆合金等。（5）钢铁与国防－常规兵器，例：枪、炮、坦克等；－海军舰艇；－航空材料；飞机起落架、主梁、大应力接头等。（二）高炉炼铁1、高炉炼铁任务：把铁矿石冶炼成合格的铁水。2、高炉炼铁用原料高炉炼铁原料：铁矿石、燃料和熔剂。－铁矿石：天然富矿，人造富矿(1.6～2.0t/tHM)。－燃料：焦炭，喷吹燃料(如煤粉)(0.4～0.6t/tHM)。－熔剂：石灰石，白云石(0.2～0.4t/tHM)。焦炭的作用
