2-钢铁冶炼.ppt

材料工程基础
金属材料工程基础
第一章:金属材料冶炼原理及工艺流程
第二章:金属液态与半固态成形
第三章:金属塑性加工
第四章:金属材料的热处理
第五章:材料的表面改性
第六章:材料的表面防护
第七章:金属复合材料制备与加工
1 - 1:钢铁冶炼
1 - 2:铝合金冶炼
1 - 3:铜合金冶炼
1 - 4:真空熔炼
第一章:材料冶炼原理及工艺流程
第一节:钢铁冶炼
铁矿石
(FeO)
炼铁
炼钢
铸锭
热加工
(轧制、挤压)
冷加工
(车铣刨)
生铁
铸铁
高炉还原
转炉氧化
钢铁产品生产基本流程:
生铁:含C量、%--4%
钢:含碳量、%-%
白口、灰口
可锻、球墨
高炉炼铁生产设备
高炉优点:
效率高
产量大
能耗低
世界铁总产量的95%以上。
我国高炉:
宝钢3号高炉:4350m3
首钢公司5500m3日产12000吨
我国最大的高炉
名列世界第五
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
基础:△G。-T 图
内容:交点的意义:
1) C还原各元素温度:由低到高   Fe  Mn  Si  Al (Al:2000℃) 所以在高炉中Mn ,Si 能部分还原;而Al 不能被还原。
2) C+FeO - Fe+ CO的反应是在高温进行的
3)下面的元素能还原上面的元素(炼钢) 还原FeO的能力:由低到高Mn  ,Si  ,Al
(1)钢铁冶金过程的热力学
高炉炼铁系统示意图
(2)高炉炼铁基本原理
高炉炼铁:铁矿石原料种类
赤铁矿(主要成分Fe2O3)
磁铁矿(主要成分Fe3O4)
硫铁矿(主要成分FeS2)
褐铁矿(主要成分2Fe2O3·3H2O)
高炉炼铁基本原理
原料- 铁矿石(氧化物)、熔剂(CaCO3) 、燃料(焦炭)
铁矿石含铁量:30-70%,
其余脉石成分:(SiO2;Al2O3;)
杂质:有害-S(FeS),P(Ca3(PO4)2),Zn, Pb
有利- Mn,Ni,Cr,V
目标: 1)FeO的还原
2)铁水与脉石分离
溶剂:分离脉石:与SiO2;Al2O3形成低熔点的渣;
燃料: 焦碳和煤粉
可以把炼铁归结为:矿石中还原铁,造渣除脉石;
或简单称为造渣过程
还原区
吸热区
熔化区
燃烧区
铁水
炉渣
(矿石、焦炭、石灰石)
废气
热风