钢铁生产基本知识

《钢铁生产基本知识》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、钢铁生产基本知识一概述钢铁自人类历史进入铁器时代后是人类社会所使用的最重要的材料，与人们的生产生活密切相关，从人们的俗语中可见一斑，如百炼成钢、恨铁不成钢、钢筋铁骨、好钢用在刀刃上等等，很难想象如果不使用钢铁材料现代生活会变成怎样？因为钢铁材料在性能、价格上与其他材料相比具有明显的优势，它在21世纪乃至相当长的时期内仍将是人类所使用的最重要的材料之一。钢铁工业是指黑色金属（铁、铬、锰三种金属元素）作为主要开采、冶炼及压延加工对象的工业产业。现代钢铁工业是个庞大的工业生产系统，主要包括有采矿、选矿、

2、烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢连铸、轧钢等，另外还有机修、动力、运输、制氧等。目前，钢铁工业已是相当成熟的传统制造业。近百年来，钢铁工业得到了蓬勃发展，全球钢产量从1900年的3000万吨增加到2005年的10亿吨，建国以来，我国钢铁工业得到了快速发展，钢产量从1949年的15.8万吨增长到2005年的3.49亿吨。这是经济发展对钢材需求旺盛的结果，也是钢铁工业加速结构调整，特别是工艺、产品、技术、装备调整的结果。为适应市场、环境的需要，高质量、多品种、低成本、资源节约、环境友好是钢铁生产追求的目标

3、。图1钢铁生产主要工艺流程示意图废钢煤气燃料原料辅料焦化烧结炼铁炼钢连铸轧钢水泥厂用户产品废渣二采矿日常生活中钢铁总是一起并称，那钢与铁有什么区别呢？它们是怎么生产出来的呢？铁（Fe）在自然界中大多是以铁的氧化物形态存在于铁矿石中。钢铁工业的主要原料—铁矿石及辅助料如白云石、石灰石、蛇纹石等，要通过开采矿山和选矿来获得。矿山开采是指用人工或机械对有利用价值的天然矿物资源的开采。根据矿床埋藏深度的不同和技术经济合理性的要求，矿山开采分为露天开采和地下开采两种方式。图2铁矿开采示意图露天开采地表井架岩

4、石竖井平巷矿体地下开采露天开采是采用采掘设备在敞露的条件下，以山坡露天或凹陷露天的方式，一个阶段一个阶段地向下剥离岩石和采出有用矿物的一种采矿方法。掘沟、剥离和采矿是露天矿生产的三个重要环节。工艺流程一般经过穿孔、爆破、装载和运输。当矿床埋藏地表很深，采用露天开采会剥离系数过高，经比较，地下开采合理时，则采用地下开采。由于矿藏较深，必须开凿由地表通往矿体的巷道，如竖井、斜井、斜坡道、平巷等。地下开采主要包括开拓、采切（采准和切割工作）和回采三个步骤。工艺流程一般是：凿岩、爆破、通风、装载、支护和运

5、输提升等工序。三选矿从矿山开采出来未经选矿或其他技术加工的矿石称为原矿。铁矿石品位即含铁量，用百分数表示，是衡量铁矿石质量的主要指标。一般地说，品位较高，适合直接入炉冶炼的叫做富矿；由于含铁量较低，不应直接入炉冶炼的叫贫矿。贫矿直接入炉冶炼在经济上、技术上都是不合理的，需经选矿处理，提高品位后，再经烧结或球团工艺制成人造富矿后入炉冶炼。这样不但能合理利用资源，又能改善高炉技术经济指标并取得较好经济效益。优质铁矿石具备条件是：含铁量高，脉石少，有害杂质少，化学成分稳定，粒度合适、均匀，一定的机械强度

6、和良好的高温冶金性能。我国铁矿石平均品位33%左右，低于世界铁矿石平均品位11%，已探明铁矿石储量的97.5%是需要选矿加工的贫铁矿。通过选矿可将各种有用成分分别选出来，得到成分单一的精矿，选矿也可使大量的贫矿资源达到冶炼要求。图3选矿流程示意图四烧结球团铁矿石的脉石成分绝大多数以酸性为主，含量最高、最应重视的是SiO2，因为铁矿石中SiO2含量的增加，必然需要加入等量以上的CaO，引起高炉渣量成双倍以上的增加，所以，要求铁矿石中含SiO2少些。反之，脉石含CaO较多的矿石，由于相应减少了外加Ca

7、O较多的矿石，由于相应减少了外加CaO量，具有较高的冶炼价值。我国铁矿石中SiO2含量普遍较高，与主要进口铁矿石差距较大。对炼铁而言，矿石中的有害杂质通常是硫、磷、碱金属，考虑有害杂质有两点注意：一是根据冶炼规定的允许值，在配料中做到高低搭配；二是经高炉冶炼过程之后，有害元素各自的残存率不一样。如磷，在选矿和烧结过程中不易除去，入炉又100%进入铁水。而硫在烧结过程中可除去80%以上，高炉冶炼过程可以除原料和燃料中带入硫量的90%以上。铁矿石粒度对高炉冶炼过程影响很大。粒度不均匀或过小时，高炉内料

8、柱透气性差，煤气上升阻力增大。粒度过大会减小煤气和铁矿石的接触面积，使矿石中心部分不易还原。因此，粒度小于5mm矿粉应在入炉前筛除，目前高炉矿石粒度常小于25—35mm，这对于炼铁指标改善很有成效。铁矿石的质量性能指标有冷态力学性能、热态及还原条件下的力学性能、冶金性能等等。由于对贫矿和多种元素共生复合矿分选，选出的精粉品位越高，粒度磨得越细，同时，富矿开采、破碎过程中也产生大量的粉料。粒度过细的矿粉必须经过人工造矿，达到一定粒度后才能进行高炉冶炼。经过人工造矿并可用于冶炼的矿料称