提钒与转炉炼钢工艺.ppt

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,2020/7/19 Sunday,#,2026/11/10,提钒与转炉炼钢工艺,课程性质,课程目标,课程体系,教学内容,考核评价,学习方法,这是什么？,它有什么用？,它是用什么材料制成的？,关键点：,钢铁,制成的！,钢与铁的区别,观看,录像01,录像网址：温,铁水,钢,炼钢的任务,为什么要提钒,资源：铁矿、钒钛磁铁矿,钒钛磁铁矿的冶炼：主要是用回转窑电炉或高炉，冶炼出含钒铁水（含钒为0.250.35）。含钒铁水进行转炉提钒，得到钒渣和半钢。钒渣进一步加工成钒制品，半钢再去炼钢。,课程性质,是钢铁冶金专业的一门”工具”课,是钢铁冶金专业的一门”核心”课,是学生就业择业的直通车,具有炼钢的共性与提钒的个性,专业必修课,学这有啥用啊,?,课程体系,理论知识,动手能力,岗位实践,提钒,与,转炉炼钢,考核评价,理论知识考核,理论知识考核,过程考核（50%）,终结考核（50%）,出勤率、作业、,课堂表现、小组评价,理论考核试题库,考核评价,学生按照工作任务要求（评价标准），完成任务，每个任务项目均有详尽的考核标准，实行操作技能细化要求,实践环节考核标准参照考试,学习方法,端正的学习态度,保证课堂学习效率,不断充实所需理论知识，服务于实践,充分利用课外时间,进行实践训练,教学内容,提钒与转,炉炼钢工艺,绪论,项目一：,含钒铁水提钒,项目二：,合格钢水的冶炼,提钒与转炉炼钢工艺,氧气转炉炼钢法,中国钢铁工业发展状况及发展趋势,现代钢铁生产工艺流程,炼钢技术的发展简史,钢铁工业在国民经济中的地位与作用,绪,论,钢铁工业在国民经济中的地位与作用,金属材料,复合材料,材料,陶瓷材料,高分子材料,金属材料发展情况介绍,据,国际钢协经济委员会,预测，截止到,2010,年，全世界钢的需求量预计每年将增长,4.9%,，其中，中国对钢的需求量预计每年将增长,8.4%,2010年至2015年期间，全世界钢需求量的年增长速度为,4.2%,。国内市场对钢铁产品的需求将继续呈现适度、稳定增长态势,到,2010,年我国钢消费将达到,4.7,亿吨，其中钢材将达到,4.4,亿吨。,钒钛资源及生产介绍,攀西（攀枝花西昌）地区：,钒钛磁铁矿资源储量98亿吨，占全国铁矿资源储量近20%,钒资源储量占全国储量的61%，占世界储量的11.6%，居,中国第一,、,世界第三,钛资源储量在国内具有绝对优势，占全国储量的,90%,，世界的,35%,，居世界,第一位,攀钢：我国最主要的钒原料、钒产品和钛原料基地,。,提钒与转炉炼钢工艺是冶金生产中的重要工艺,2006年攀钢钒钛产品产量及占全国比重,产品,项目,钒渣,钒制品,（V,2,O,5,）,钛精矿,钛白粉,国内消费量（万吨）,2.5,230,91.3,国内产量（万吨）,28.7,3.1,150,86,攀钢产量（万吨）,18,1.44,26.4,6.75,攀钢产量占全国比重,62%,46.5%,17.6%,7.9%,钢铁冶炼技术的发展简史,1,远古至13世纪末,.,冶炼方法十分简单，利用自然地形将铁矿石与木炭一起放入称为地窖炉的炉膛内，加热冶炼。因不能获得熔化矿的高温，仅能制成半熔融状态的铁块，其中混杂有相当多的氧化铁渣，称作海绵铁。,2,13世纪末至19世纪中叶，铁的需求量增加及鼓风技术的发展，炉子越来越高，逐渐形成现代高炉的雏(chu)形，高炉炉内温度增加，能得到熔融状态的生铁，冷却后很脆，不能锻造成器具，而被当作废物扔掉。,3,19世纪中期至今天，以生铁为原料，在高温下精炼成钢，一直是钢铁生产的主要方法。高炉鼓风由热风代替冷风，并建立了蓄热式热风炉，鼓风动力采用电力，确定了作为生铁精炼炉的平炉、转炉、电炉的炼钢法。,海绵铁,液态生铁,钢铁分为二步冶炼法,炼钢方法的发展状况,海绵铁（固）液态生铁 钢铁分为二步冶炼法 ,转炉：,1856年，英国人贝塞麦发明底吹酸性空气转炉炼钢法1879年英国人 托马斯又发明了碱性底吹空气转炉炼钢法，1891年法国人特罗佩纳发明了酸性侧吹转炉炼钢法 40年代，制氧技术得到了迅速的发展 1948年德国人杜雷尔在瑞士采用水冷氧枪垂直插入炉内吹炼铁水获得成功 奥利地钢铁联合公司在1952年林茨城，1953年在多纳维茨城先后建成了30吨氧气顶吹转炉车间并投入生产，称为LD法（氧气顶吹转炉炼钢法的代称）。而在美国一般称做BOF或BOP，在英国、加拿大等地，称做BOS。先进工业国家已取代了平炉1967年原联邦德国和法国建成了氧气底吹转炉 1969年原联邦德国采用钢包喷射冶金技术 1974年英国首先在1.25转炉上，1975年法国和卢森堡合作在65吨转炉上先后试验成功顶底复合吹炼转炉炼钢，目前已在世界范围内推广,转炉示意图,平炉：,1864年德国人西门氏和法国人马丁同时发明平炉（又称马丁炉），平炉炼钢法成为二十世纪前期的主要炼钢方法。,观看平炉结构录像02,录像网址：请观看录像03,录像网址：现代钢铁生产工艺流程,钢铁材料的冶炼工艺流程图定义,：,钢铁材料的生产不是一步可以完成的，分为若干个阶段。各阶段过程间的联系及其所获得的产品（包括中间产物）间流动线路图就称为钢铁材料的冶炼工艺流程图。,0-3-1,钢铁联合企业的生产工艺流程 如图04所示,钢铁联合企业的生产工艺流程,原矿,原煤,熔剂及辅助材料,选矿,洗煤,破碎筛分,铁矿粉造块,炼焦炉,化工副产品,筛分,熄焦,高炉,直接还原或熔融还原,矿,煤,氧,氧气转炉,电炉,连铸,铸锭,轧机,成品钢材,海,绵,铁,或,铁水,水铁,废钢,炉渣,热风,精煤,返矿,尾矿,碎焦,定义：,以氧气转炉炼钢工艺为中心的钢铁联合企业生产流程，通常习惯上人们叫做长流程,特点：,工艺流程生产单元多，规模庞大，生产周期长，因此称此工艺流程为钢铁生产的长流程工艺,0-3-2 长流程,0-3-3 短流程,定义：,以电炉炼钢工艺为中心的钢铁联合企业生产流程，通常习惯上人们叫做长流程,特点：,工艺流程简捷，高效节能，生产环节少，生产周期短。又称“三位一体”流程（即电炉炉外精炼连铸组成），或者“四个一”流程（即电炉炉外精炼连铸连轧组成）,近几年中国年产钢量,钢产量达到3.5亿t,2002,钢产量首次突破2亿t，达到2.234亿t,2004,钢产量达到2.74亿t,2005,年产钢量为1.82亿t,2003,2006,粗钢产量达到4.188亿t,中国钢铁工业的发展战略,重在增加高附加值的产品，提高质量,重在提高产业集中度,重在降低消耗,三个重在,钢铁大国向钢铁强国的的根本转变,三个重在，一个根本转变,钢铁工业发展趋势,钢铁工业发展的高效化、连续化、自动化。,节约资源、能源、降低制造成本，以增加钢铁生产在市场经济中的竟争力。,发展高新技术所需的新材料。,连铸技术特别是高效连铸及终形连铸。,发展近终成形金属毛坯制备新技术。,21世纪是智能和信息的时代，钢铁企业将实现计算机集成系统管理及流程的人工,智,能控制,氧气顶吹转炉炼钢方法简介,诞生的背景及简称,1856年，英国人贝塞麦发明了底吹酸性空气转转炉炼钢法。,将空气吹入铁水，使铁水中硅、锰、碳高速氧化，依靠这些元素氧化放出的热量将液体金属加热到能顺利地进行浇注所需的温度，从此开创了大规模炼钢的新时代。,早在1856年贝塞麦就提出利用纯氧炼钢的设想，由于当时工业制氧技术水平较低，成本太高，氧气炼钢未能实现。,二十世纪40年代初，制氧技术得到了迅速发展，给氧气炼钢提供了物质条件。1952年在林茨（Linz）城，1953年在多纳维茨（Donawltz）城先后建成了30t氧气顶吹转炉车间并投入生产，称为LD法。,由于氧气顶吹转炉反应速度快，生产率及热效率很高，可使用约2030的废钢以及便于自动化控制，又克服了空气吹炼时钢质量差、品种少的缺点，使它成为冶金史上发展最迅速的新技术。,各种精炼炉的炼钢效率,1-碱性转炉炼钢法，2-纯氧顶吹转炉炼钢法；3-氧气侧吹转炉炼钢法，4-平炉（氧气使用量1040Nm3t），5-电炉，6-平炉,与平炉、电炉炼钢法相比，氧气转炉炼钢法具有生产率高、钢中气体含量低、钢的质量好等特点。,顶吹氧气转炉炼钢法的小时产钢量为平炉炼钢法的68倍，是效率极高的炼钢方法。,各种炼钢法和气体含量,项目,炼钢炉,H，ppm,N，ppm,p,H2,p,H2O,大气压,P,CO,大气压,P,N2,大气压,O%,碱性平炉,3.07.0(c),3060,0.20，吹蒸汽,0.65,0.040.07,碱性电炉,（氧化期）,3.07.0(c),3080,0.20，吹蒸汽,0.80,0.040.07,酸性平炉,3.06.0,2560,0.15，吹空气,0.70,0.030.05,碱性电炉,（还原期）,c3.10.0 36,(b)610,60150,0.04,0.60,P,CO2,0.02,P,N2,；平衡,0.0040.01,氧气顶吹转炉,1.03.0,1020,0.0,100,0.040.06,注：（a）吹氩法，（b）普通法；（c）矿石法,氧气转炉钢具有钢中气体含量少 的特点,氧气转炉炼钢法的特点,吹炼速度快，生产率高,品种多，质量好,原材料消耗少，热效率高，成本低,基建投资少，建设速度快,容易与连续铸钢相匹配,转,炉,分,类,转炉,按炉衬耐火材料性质,按供入氧化性气体种类,按供气部位,酸性转炉,碱性转炉,空气转炉,氧气转炉,顶吹转炉,底吹转炉,侧吹转炉,顶底复合转炉,顶底侧复合转炉,中国钢铁工业发展状况,第一个阶段是1949连1978年，钢产量由1949年的16万t增加到3178万t，年均增加105万t,第二阶段是1978年90年代中期，这个时期的我国钢铁材料工业进入了持续、快速的发展阶段，取得了举世瞩目的辉煌成就，其主要标志是1995年我国生铁产量超过1亿t,1996年我国钢产量首次突破1亿t以来，连续一直位居世界产钢国的第一位。尽管如此，中国1996年的人均产钢量仅为82.7kg人均产钢材量仅为73.6kg，仍大大低于世界平均水平（1996年世界人均产钢为130kg）,二十世纪80年代宝钢从日本引进建成具有70年代末技术水平的300t大型转炉3座、首钢购入二手设备建成210t转炉车间,二十世纪90年代宝钢又建成250t转炉车间，武钢引进250t转炉，唐钢建成150t转炉车间，重钢和首钢又建成80t转炉炼钢车间,到1998年我国氧气顶吹转炉共有221座，其中100t以下的转炉有188座（5090t的转炉有25座），100200t的转炉有23座，200t以上的转炉有10座，最大公称吨位为300t。顶吹转炉钢占年总钢产量的82.67,我国氧气转炉的发展概况,1951年碱性空气侧吹转炉炼钢法实验成功。,1954年开始了小型氧气顶吹转炉炼钢的试验研究工作,1962年将首钢试验厂空气侧吹转炉改建成3t氧气顶吹转炉，开始了工业性试验。,1964年12月26日投入生产。,以后，又在唐山、上海、杭州等地改建了一批3.55t的小型氧气顶吹转炉,1966年上钢一厂将原有的一个空气侧吹转炉炼钢车间，改建成3座30t的氧气顶吹转炉炼钢车间，,我国原有的一些空气侧吹转炉车间逐渐改建成中小型氧气顶吹转炉炼钢车间,转炉炼钢技术的发展趋势,合理优化工艺流程，形成紧凑式连续化的专业生产线,转炉高速吹炼工艺技术,建立大规模、廉价生产洁净钢的生产体系,节能与环境保护,转炉炼钢技术的发展目标,转炉炼钢工序实现“负能”炼钢,减少炼钢渣量50%,全部粉尘回收利用,炼钢过程中回收的能量大于消耗的能量,现代冶炼厂面貌,