感应炉和重要操作方面 用于炼钢的感应炉的发展对小型钢铁生产商来说是一个福音。这些炉子易于安装、操作和维护。这些熔炉的热尺寸较小,投资成本低,是产能较低的钢厂的首选。在这些熔炉中,钢是通过利用电磁场产生的热量熔化炉料来生产的。 感应炉主要由坩埚、感应线圈、外壳、冷却系统和倾斜机构组成。坩埚由耐火材料制成,炉盘内衬有耐火材料。该坩埚容纳装料,随后容纳熔体。耐火材料的选择取决于炉料的类型,基本上由酸性、碱性或中性耐火材料组成。 电感线圈是具有特定匝数的管状铜线圈。交流电 (AC) 通过它并在导体内产生磁通量。产生的磁通量会产生涡流,从而使坩埚中的加热和熔化过程成为可能。 外壳是炉子
了解电弧炉炼钢操作 电弧炉(EAF)炼钢技术已有一百多年的历史。尽管 De Laval 于 1892 年为熔炼和精炼铁的电炉申请了专利,而 Herult 在 1888 年至 1892 年间展示了铁合金的电弧熔炼,但第一台用于炼钢的工业电弧炉在 1900 年才投入使用。发展迅速,从 1910 年到 1920 年,产量增长了十倍,1920 年产量超过 50 万吨,尽管这仍然只占当时全球钢铁产量的很小比例。最初,电弧炉炼钢是为使用固体形式的原料(如废钢和铁合金)生产特殊等级的钢而开发的。固体材料首先通过直接电弧熔化进行熔化,通过添加适当的助熔剂进行精炼,然后进行进一步加工。图 1 为电弧炉的典型
交流电弧炉的设计特点 炼钢用电弧炉(EAF)向炉料施加大电流和低压电能,从而将其熔化和精炼。电弧炉是一种间歇式炉,由一个内衬耐火材料的容器组成,该容器覆盖有一个可伸缩的顶部,电极通过该顶部进入熔炉。典型交流电弧炉的一般特征如图1所示。 图 1 交流电弧炉的一般特征 电弧炉有一个大碗形主体和一个碟形炉膛。外壳内部有耐火衬里。炉子的反应室由一个可拆卸的顶盖从上面覆盖,该顶盖由顶环固定的耐火砖制成。它采用三相交流电(AC)供电,具有三个石墨电极,通过柔性电缆和水冷铜管连接。 近年来,电弧炉的设计发生了很大变化。重点放在了制造更大的熔炉、提高熔炉的功率输入率和提高熔炉移动的速度上,以
了解基本氧气炉中的炼钢操作 碱性氧气炉 (BOF) 中的炼钢操作有时也称为碱性氧气炼钢 (BOS)。这是世界上最强大、最有效的炼钢技术。大约 71% 的粗钢是通过这种工艺制成的。 BOF工艺于1950年代初在奥地利林茨和多纳维茨两家奥地利钢铁厂开发,因此BOF工艺也被称为LD(两个城市的首字母)炼钢。 BOF 工艺存在多种变化。主要有顶吹、底吹以及两者结合的称为组合吹。 BOF 工艺是自生的或自给自足的能量,使用气态氧 (O2) 将液态铁(铁水)转化为钢,以氧化铁水 (HM) 中不需要的杂质。使用的氧气必须是高纯度的,通常最低为99.5%,否则钢可能会吸收有害的氮(N2)。
了解副产品焦炉电池中的焦炭制造 焦炭是高炉中用于将铁矿石转化为铁水(液态铁)的基本材料之一,其中大部分随后被加工成钢。生产的大部分焦炭用于生产铁水。许多其他行业也使用焦炭,即铸铁厂、有色金属冶炼厂和化工厂。在炼钢中也用作渗碳材料。 焦炭和焦炭副产品,包括焦炉煤气,是通过合适等级的煤的热解(在没有空气的情况下加热)产生的。该工艺还包括处理焦炉煤气以去除焦油、氨(通常以硫酸铵形式回收)、苯酚、萘、轻油和硫磺,以及煤的链下硫磺)。产生蒸汽,然后发电。在气体用作加热烤箱的燃料之前。 焦炭制造行业包括两个部门,综合工厂和商业工厂。综合工厂由生产高炉焦炭的钢铁生产厂拥有或附属于它们,主
了解烧结和烧结厂操作 烧结是通过由固体燃料在物质本身内燃烧产生的热量引起的初熔而将细矿物颗粒附聚成多孔和块状物质的过程。烧结过程是铁生产中的一个预处理步骤,其中铁矿石的细颗粒以及二次氧化铁废料(收集的粉尘、磨屑等)以及熔剂(石灰、石灰石和白云石)通过燃烧进行团聚.在高炉操作过程中,为了使热气能够通过,细粉的团聚是必要的。 烧结被称为在受控条件下燃烧与矿石混合的燃料的技术。它包括用熔剂和焦粉或煤加热细铁矿石,以产生半熔体,然后凝固成具有送入高炉所需尺寸和强度特性的多孔烧结块。 虽然原则上很简单,但烧结厂需要观察其设计和操作中的许多重要因素才能获得最佳
了解颗粒和颗粒厂操作 球团化是将非常细粒的铁矿石转化成一定直径范围(通常为 8 毫米至 20 毫米,也称为球团)的球团的附聚过程。这些球团适用于高炉和直接还原工艺。球团与烧结的不同之处在于生坯未烘烤颗粒或球,然后通过加热硬化。 铁矿石球团可以由选矿或矿石铁矿石粉制成。贫铁矿石通常通过选矿升级为更高的铁矿石含量。该过程产生需要造粒的铁矿石滤饼,以便可用于炼铁过程。此外,在不需要选矿的高品位铁矿石加工过程中,产生的细粉可以球团使用,而不是处置。 颗粒厂可以设在矿山、港口附近或附属于钢铁厂。采用先进的环保技术,几乎无污染,不产生固体或液体残留物。 造粒历史 颗粒的历史始于 19
铁矿石选矿工艺 铁是地壳中丰富的元素,在沉积岩中平均含量为 2% 至 3%,在玄武岩和辉长岩中平均含量为 8.5%。由于铁存在于许多地区,它的价值相对较低,因此矿床必须具有高百分比的金属才能被视为矿石品位。通常,矿床必须含有至少 25% 的铁才能被认为具有经济可采性。 超过 300 种矿物含有铁,但有五种矿物是铁矿石的主要来源。它们是 (i) 磁铁矿 (Fe3O4)、(ii) 赤铁矿 (Fe2O3)、(iii) 针铁矿 (Fe2O3.H2O)、(iv) 菱铁矿 (FeCO3) 和 (v) 黄铁矿 (FeS2)。铁矿石开采需要对矿石进行钻孔、爆破、破碎、筛选和混合。 破碎和筛分是矿石生产
了解铁矿石和铁矿石开采 铁 (Fe) 是地壳中含量丰富且分布广泛的元素,在沉积岩中的平均含量为 2% 至 3%,在玄武岩和辉长岩中的含量为 8.5%。它的供应在世界几乎所有地区基本上是无限的。 然而,这种铁的大部分不是可用于当前炼铁实践的形式。因此,只有地壳中总铁中可供钢铁工业在经济和空间上使用的那部分,才可以正确地称为铁矿石。然而,铁矿石的构成因地而异,因时而异。决定含铁矿物是否属于铁矿石的因素有很多,但基本上是经济问题。牢记这一概念,用于商业用途的铁矿石的逻辑定义是“在当前成本和市场价格条件下,可以在特定地点和时间经济地使用的含铁材料。” 由于铁存在于许多地区,它的价值相对
铁矿床的地质、勘探和勘探 铁自古以来就为人所知。铁作为主要成分或微量存在于岩石圈中。它的丰度仅次于氧、硅和铝,排名第四。 铁矿石的地质年代形成范围广,地理分布范围广。这些矿石存在于地壳中已知最古老的岩石中,年龄超过 25 亿年,以及随后不同时代形成的岩石中。事实上,今天铁矿石甚至在铁氧化物沉淀的区域形成。 全世界已知有数千个铁矿。它们的大小从几吨到几亿吨不等。铁矿床分布在世界不同地区,地质条件各异,地质构造各异。最大的矿石集中在前寒武纪的带状沉积铁地层中。这些地层构成了世界铁矿石资源的主体。 铁矿石存在于火成岩、变质岩或沉积岩中的各种地质环境中,或作为各种原生含铁材料的风
热风炉和热风炉的生成 热风炉是向高炉连续供应热风的设备。在将鼓风空气输送到高炉风口之前,它通过主要通过燃烧高炉炉顶煤气(BF 气体)加热的蓄热式热风炉进行预热。这样,炉顶煤气的部分能量以显热的形式返回高炉。这种作为热量返回高炉的额外热能大大减少了对高炉焦炭的需求,并促进了辅助燃料(例如煤粉)的注入,以替代昂贵的冶金焦炭。这提高了过程的效率。较低的燃料需求带来的另一个好处是提高了铁水生产率。这些都对降低铁水成本有显着的效果。 热风炉的历史 高炉的使用可以追溯到公元前五世纪。在中国。然而,直到 1828 年,高炉的效率才通过使用热风炉和工艺进行预热而发生革命
高炉出铁孔及高炉攻丝 高炉的操作是一个连续的过程。只要高炉在运行,它就会继续生产液态铁(铁水)和炉渣。铁水和炉渣在炉膛内堆积,但由于在影响炉子运行之前可以堆积的量是有限的,因此必须定期将铁水和炉渣从炉膛中清除。出铁口也称为铁槽口,用于从熔炉中取出铁水。它位于壁炉地板的上方。 无论具体的出钢口配置或操作原理如何,由于增加了动态(通常是周期性的)和更强烈的工艺条件(暴露于更高的温度导致加速腐蚀、更大的湍流以及更高的传质和传热速率),以及更高的同时热机械力(来自热或流动剪切应力),高炉的性能和寿命与出铁口的性能密切相关。因此出铁口对高炉来说非常关键。它是高炉的心脏和生命线,因为没有出铁口,高炉
高炉送风过程 高炉在建造后或重新衬砌后启动的过程称为吹入。吹入过程分几个步骤进行(图 1),包括 (i) 烘干炉衬,(ii) 用专门布置的高焦吹入炉料填充高炉,(iii) 点火高炉的焦炭或照明,以及(iv)逐渐增加热风(风速),频繁的铸件,以确保高炉炉膛温度的升高。在吹入期间,按预定时间表调整炉料比(矿石与焦炭的比例),直到高炉正常运行,高炉开始生产正常质量的铁水。 图1高炉送风工序 新建或改建的高炉在点燃焦炭前应仔细干燥。这是因为耐火砖砌筑浆料中所含的大量水分和耐火砖工作所吸收的水分,要尽可能地赶走,以避免极端的热冲击。有足够的可用数据表明,即使在适当干燥的情况下,高炉的吹
关闭高炉的方法 高炉在吹入并开始生产铁水后,会运行很多年,然后才能放下进行换衬。高炉的这种连续运行称为运动寿命。在现代高炉中,预计使用寿命为 15 年至 20 年。当一个熔炉到达它的活动结束时,它通常被吹灭/吹倒。在吹入到吹出/吹下之间,由于各种原因,高炉可能不得不短时间关闭。下面描述了高炉的各种类型的停机。 (图一) 图1关闭高炉的重要方法 扇动 很多时候,在高炉运行时,可能会出现一段时间内不需要高炉的全部生产能力的情况。这可能是由于下游或上游设施中可能出现的一些问题。发生这种情况时,可以通过关闭高炉或通过减少热风量来减少高炉的运行来解决问题。通常会降低热风速率,
高炉的操作实践和战役寿命 重建或更换高炉 (BF) 的成本非常高。因此,延长 BF 活动寿命的技术很重要,需要非常积极地进行。 大型 BF 通常每单位体积的活动产出略高。这种差异是因为较大的 BF 通常具有更现代的设计和良好的自动化。由于综合钢厂的生存能力取决于铁水 (HM) 的持续供应,因此在拥有少量大型熔炉的工厂中,这对于延长使用寿命非常重要。 BF运动寿命延长技术(图1)分为以下三类。 运营实践 - BF 流程的控制对广告系列的生命周期有重大影响。 BF 的运行不仅是为了满足生产需要,而且是为了最大限度地延长其使用寿命。因此,有必要随着活动的进展以及对问题领域的响应来修
用于冶金焦生产的煤炭碳化 煤的碳化也称为煤的焦化。该过程包括在没有空气的情况下或在受控气氛中对煤进行热分解以产生称为焦炭的含碳残渣。 煤的碳化可在以下三个温度范围内进行。 低温干馏一般在500℃~700℃的温度范围内进行。在这种干馏中,液态产品的收率较高,而气态产品的收率较低。生成的焦炭挥发分较高,可自由燃烧。 中温碳化在 800 摄氏度左右的温度范围内进行。这种碳化产生无烟软焦。产生的副产物与高温碳化具有相似的特性。现在很少进行中温碳化。 高温碳化是在900摄氏度以上的温度下进行的。这种碳化使气态产品的产率更高,而液态产品的产率更低。这种碳化产生硬焦,通常用于从炼焦煤生产冶金
烧结铁矿石的烧结质量及工艺 烧结矿通常是高炉 (BF) 装料的主要成分。烧结矿由铁矿石烧结过程中产生的许多矿物相组成。烧结矿的质量和性能取决于烧结矿的矿物结构。然而,由于整个烧结床的烧结条件通常不均匀,因此烧结床的相组成和烧结矿质量会发生变化。 烧结矿的组织不均匀。它由孔隙(大小不一)和矿物相的复杂聚集体组成,每一个都具有不同的特性。正是这些孔隙和矿物相的组合以及它们之间的相互作用决定了烧结矿的质量,但也使得烧结矿性能的预测变得非常困难。尽管对烧结矿进行了大量的研究,但烧结矿的化学成分和矿物学与其性质和行为之间的关系仍不清楚。 烧结矿和成品烧结矿示意图见图1。 图1 烧结混
铁矿石球团及球团化工艺 铁矿石造粒始于 1950 年代,以促进在钢铁生产中使用细磨铁精矿。对于铁矿石的球团,有两种主要的工艺类型,即直行炉排(STG)工艺和炉排窑(GK)工艺。在 STG 工艺中,一个固定的球团床在一个循环的移动炉排上通过干燥、氧化、烧结和冷却区域进行运输。在 GK 工艺中,干燥和大部分氧化是在移动炉排上运输的固定颗粒床中完成的。之后,球团被装入回转窑进行烧结,然后在循环冷却器中冷却。 造粒过程在链接 http://www.ispatguru.com/iron-ore-pellets-and-pelletizing-processes/ 下的文章中进行了讨论。
高炉及其设计 高炉(BF)的设计对其可靠的运行、冶金性能、持续的高生产率和长的使用寿命起着至关重要的作用。 现代高炉的设计通常基于具有周围建筑结构的独立式单元的概念,提供进入熔炉的通道并支持高炉气体系统。 BF 设计是为了优化炉料和气流,同时考虑到整个运行过程中炉子的潜在原材料和操作条件。 高炉设计需要综合壳体、冷却元件和耐火衬里的特性,以确保高炉综合体的整体运行平衡。在高炉的每个区域选择合适的耐火材料和冷却系统对于高炉的成功、经济以及最重要的是安全运行至关重要。 在设计高炉时,将集成高炉平稳运行所需的所有设备。主要设备有上料设备、铸造车间设备(泥枪、出铁口钻机、槽盖机械手、
连铸钢的缺陷 连铸 (CC) 是将液态钢转化为主要以板坯(厚或薄)、大方坯或方坯形式的固体产品的工艺。它是一种先进的炼钢技术,可以生产具有无限长度的所需横截面的铸造产品。 CC 过程需要严格遵守操作程序、技术规范和先进的生产和控制技术。尽管采取了这些措施,但仍不能完全排除 CC 产品出现缺陷的可能性。缺陷的形成和类型取决于连铸机设备的状况、铸件形状和尺寸、钢种、铸造工艺条件如铸造温度和速度、结晶器的振荡和冷却、铸件的质量和性能。铸造粉末等。 CC 产品的缺陷可以定义为外观、形状、尺寸、宏观结构和/或化学性质与技术标准或任何其他现行规范性文件中给出的规范相比存在偏差。 CC 产品铸造后的缺
制造工艺