单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,15 十一月 2024,1,某大学理工钢铁冶金行业管理知识学,中国冶金的辉煌历史,发展与人文,千锤钢、百炼钢,-,千锤百炼,炼、锻,-,锻炼,模、范,-,模范,龙泉宝剑（欧冶子,）,-,千锤百炼,灌 钢,原理及工艺比较,钢,-,铁 碳,-,氧化 锻造,-,轧制,能源 环保,木,-,煤,-,焦,-,电,电（煤、水、风、太阳能、核、核聚变）,流程,铁矿石,石灰石,铁矿粉原料堆场,原料,原料,炼铁原料堆场取料机在,作业,烧结机在生产烧结矿,焦炉,焦炭,高炉系统,高炉系统,宝钢高炉全貌,莱钢,1880,立高炉工程夜,本钢高炉,宝钢集团有限公司,参考书,1.,曲英主编，,炼钢学原理,，冶金工业出版社。,2.,徐文派主编，,转炉炼钢学,，冶金工业出版社。,3.,章天华等编，,炼铁,，冶金工业出版社。,4.,成兰伯,.,高炉炼铁工艺及计算，冶金工业出版社，,1991,5.,陈新民主编，,火法冶金过程物理化学,，冶金工业出版社。,王筱留，钢铁冶金学（炼铁部分,),（第二版），冶金工业出版,社，,2000,7.,陈家祥，钢铁冶金学（炼钢部分），冶金工业出版社，,2004,8.,炼铁章天华冶金工业出版社,1986,9.,铁冶金学文光远重庆大学出版,1993,10.,炼钢工艺学高泽平冶金工业出版社,2006,11.,电弧炉炼钢工艺与设备沈才芳冶金工业出版社,2002,12.,炼钢学、炼铁学 北京科技大学,主要授课内容,第一章：现代高炉炼铁工艺,第二章：高炉炼铁原料,第三章：高炉炼铁基础理论,第四章：高炉炉料和煤气运动,第五章：高炉强化冶炼,第六章：非高炉炼铁,第一章 现代高炉炼铁工艺,1.1,我国钢铁生产情况,1.2,炼铁生产流程,1.3,高炉本体,1.4,高炉炼铁原料及产品,1.5,高炉生产主要技术经济指标,1.1,我国钢铁生产情况,78,年,1,亿吨，,07,年钢产量,4.89,亿吨，日本钢铁产量为,1.2,亿吨。,09,年 年产,6,亿吨，,10,年,7.4,亿吨（世界,14.14,亿吨），,11,年,6.83,亿吨,12,年,8,亿吨,2013,年钢材产量达,10.6762,亿吨，同比增长,11.4%,；,2014,预计,8,亿吨,钢厂,2013,年,2012,年,变化（,%,）,名次,产量,名次,产量,安赛乐米塔尔,1,91.2,1,88.2,3.4,新日铁住金,2,48.2,2,47.9,0.7,河北钢铁,3,45.8,3,42.8,7.0,宝钢,集团,4,43.9,4,42.7,2.8,武钢,集团,5,39.3,6,36.4,7.9,浦项,6,36.4,5,37.9,-4.0,江苏,沙钢,7,35.1,7,32.3,8.7,鞍钢集团,8,33.7,10,30.2,11.6,首钢,9,31.5,8,31.4,0.3,JFE,10,31.2,9,30.4,2.5,2013,年世界前,10,大钢厂粗钢产量和排名（单位：百万吨）,2001-2011,年中国铁矿石消耗量,(,万吨,),2001-2011,年中国粗钢表观消费量（万吨）,2008,1996,1998,2000,2002,2004,2006,0.0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,4.5,矿石进口量,钢产量,钢产量和矿石进口量，亿吨,2007,年铁矿石原矿总量,8.05,亿吨左右，进口铁矿石总量为,3.7,亿吨左右,10,年铁矿石原矿总量,10,亿吨左右，进口铁矿石总量为,6.2,亿吨左右，铁矿石对外依存,63%,左右。,项目,2008,年,1-10,月进口量,比重,2007,年全年量,比重,全部进口量：,37669,38309,其中：,1,、澳大利亚,15535,41.2%,14560,38.0%,2,、巴西,8526,22.6%,9763,25.5%,3,、印度,7676,20.4%,7937,20.7%,4,、南非,1217,3.2%,1223,3.2%,5,、乌克兰,627,1.7%,228,0.6%,6,、印度尼西亚,598,1.6%,442,1.2%,7,、伊朗,489,1.3%,504,1.3%,进口铁矿石国家及量（万吨）,2013,铁矿石进口,8.19,亿吨，较,2012,年的,7.44,亿吨增长,10.2%,；进口总额,1057.28,亿美元，同比增长,10.4%,。,1.2,炼铁生产流程,矿山,精矿,粉矿,块矿,球团矿,烧结矿,焦化厂,焦 炭,制粉车间,煤 粉,热风炉,鼓风机,高炉,铁水,炉渣,高炉煤气,铸造生铁,铸铁机,炼,钢,生,铁,水泥厂,转炉,轧钢,炼钢厂,发电厂,喷吹燃料,熔,剂,高炉的五大系统,高,炉,的,原,料,系,统,称量料斗,送风系统,送风系统之,热风炉,原料系统之一,上料皮带,炉顶布料,1.3,高炉本体,:,炉顶法兰标高；,：,风口中心线标高；,：铁口中心线标高；,：炉底水冷管中心线标高；,：铁口中心线至料线零,位之间的高度，称为有,效高度；,：铁口中心线至炉顶钢,圈（炉顶法兰）之间的,高度，称为高炉全高；,料线零位,：是测定料面高度的基,准点。钟式炉顶：大钟,开启时大钟的底边；无,钟炉顶：炉喉钢砖的转,折点处或钢砖顶部。,矿石,焦炭,块状带,焦炭天窗,软熔带,滴落带,风口带及回旋区,渣铁贮存区（,炉缸区,）,炉身,炉喉,炉腰,炉腹,炉缸,高炉内型及各区域分布示意图,焦炭疏松区,死料柱,高炉区域划分,铁矿石,焦 炭,熔 剂,高炉煤气,炉 尘,上渣,铁水、下渣,鼓风、煤粉,炉腹,炉缸,炉腰,炉身,炉喉,原料：,1,）铁矿石 烧结矿 球团矿 块矿,2,）焦炭,3,）熔剂：萤石 石灰石,白云石,硅石,锰矿,4,）煤粉,5,）鼓风：,吨铁原料消耗：,铁矿石：,1.6-1.8t/tFe,焦炭：,250-500kg/tFe,煤粉：,100-250kg/tFe,熔剂：,0-400kg/tFe,鼓风：,1700-2200Nm3/tFe,（,1,）块状带：矿焦保持装料时的分层状态，与布料形式及粒度有关，占,BF,总体积,60%,（,2001100,）,主要反应：,水分蒸发 结晶水分解 除,CaCO3,外的其它,MCO,3,分解 间接还原 碳素沉积反应（,2CO=C+CO,2,）,（,2,）软熔带：矿石层开始熔化与焦炭层交互排列，焦炭层也称,“,焦窗,”,形状受煤气流分布与布料影响，可分为正,V,型，倒,V,型 ，,W,型,主要反应：,Fe,的直接还原,Fe,的渗碳,CaCO,3,分解 收,S,（焦炭中的,S,向渣、金、气三相分布）,碳的气化反应：,C+CO,2,=2CO,区域划分,（,3,）滴落带：主要由焦炭床组成，熔融状态的渣铁穿越焦炭床。,主要反应：,Fe,、,Mn,、,Si,、,P,、,Cr,的,直接还原,，,Fe,的渗,C,（,4,）回旋区：焦炭在鼓风作用下一面做回旋运动一面燃烧，是高炉热量发源地（,C,的不完全燃烧），,高炉唯一的氧化区域。,主要反应：,C+O2=CO,2,CO,2,+C=2CO,Fe,及合金元素的氧化,（,5,）渣铁贮存区（炉缸区）：渣铁分层存在，焦炭浸泡其中。,主要反应：,渣铁间脱,S,，,Si,、,Mn,等元素,氧化还原,（特点,3,个、主要冶炼过程,3,个）,1.4,高炉,产品及副产品,1),铁水：,C,、,Si,、,Mn,、,P,、,S,，,1450,1550,。,生铁规格：炼钢生铁,Si0.450.85,0.851.25,3.23.6,2.83.2,2.42.8,2.02.4,1.62.0,1.251.6,Mn,一组,二组,三组,0.3,0.30.5,0.5,0.5,0.50.9,0.91.3,P,一级,二级,三级,四级,五级,0.15,0.150.25,0.250.4,0.06,0.060.1,0.10.2,0.20.4,0.40.9,S,特类,一类,二类,三类,0.02,0.020.03,0.030.05,0.050.07,0.03,0.04,0.05,0.04,0.05,0.06,2,),高炉煤气,CO,、,CO,2,、,N,2,、,H,2,、,CH,4,2000m,3,/tFe,左右（,2560kg/tFe,），,70%,以上烧热风炉。,3,),炉渣,SiO,2,、,CaO,、,Al,2,O,3,、,MgO,、,MnO,、,FeO,、,S,（,R=1.0,1.3,）,200,500kg/tFe,，温度比铁水高,50,100,。,4,),炉尘,20,100kg/tFe,。,1.5,高炉生产主要技术经济指标,1,）有效容积利用系数：每米,3,高炉有效容积每天生产的铁 水量（,t/m,3,.d,）（,1.8-4.0,）。,有效容积利用系数,=,日产量,/,高炉有效容积,2,）焦比,K,：冶炼一吨生铁消耗的焦炭量（,kg/t,）（,250-550,）,焦比,K=,每天装入高炉的焦炭量（,kg,)/,高炉每天出铁量,(t),3,）煤比,M,：冶炼每吨生铁消耗的煤粉量（,kg/t,）（,80-230,）,煤比,K=,每天装入高炉的煤量（,kg,)/,高炉每天出铁量,(t),4,）喷煤率,=,5,）综合焦比：,6),折算综合焦比：,生铁牌号 折算系数,生铁牌号 折算系数,炼钢生铁,1.0,Z,14,1.14,Z,18,1.18,Z,22,1.22,Z,26,1.26,Z,30,1.30,Z,34,1.34,硅铁,2.0,锰铁,2.5,镜铁,1.5,各种生铁的折算系数,7),冶炼强度,I,(0.8-1.0),每米,3,高炉有效容积每天消耗的（干）焦炭量：,8,）综合冶炼强度,(0.9-1.15),或,9,）炉缸燃烧强度：,每米,2,炉缸截面积每天消耗的焦炭量：,10,）焦炭负荷：,一批炉料,=,批矿,+,批焦,焦炭负荷,=,批矿,/,批焦,=,11,）休风率,=,规定的日历作业时间,=,日历时间,-,计划大中修时间和封炉时间,12,）生铁合格率,13,）炼铁工序能耗：每月、年或季度内,（,1,）高炉生产系统：原料供给、高炉本体、渣铁处理、鼓风、热风炉、喷吹燃料、给排水、碾泥等；,（,2,）辅助生产系统：机修、化验、计量、环保等；,（,3,）直接为炼铁生产服务的附属系统（厂内食堂、浴室、保健站、休息室、生产管理和调度指挥系统等）,所消耗的各种能源的实物消耗量，扣除回收利用的能源，并折算成标准煤（,7000kcal/t,或,29300kJ/t,）后与该段时间内生铁产量之比。我国重点企业的炼铁工序能耗约,500kg,标准煤,/,吨铁，吨钢综合能耗,8001000kg,标准煤,/,吨钢。,