最全钢铁全工艺及控制参数资料.docx

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钢铁全工艺及控制参数

生产过程烧结 炼铁 炼钢 连铸 轧钢

对应设备烧结机 高炉转炉连铸机轧机

对应产品烧结矿铁水钢水钢坯带钢

（一）烧结

1、烧结现状：

合计日产量（11000）吨，【60天左右检修一次，检修14—16个小时】。

2、烧结目的：

把含铁物料混合物经过高温加工之后形成块状物，以便于生产的顺利进行。

3、烧结原理：

烧结过程就是根据炼铁的要求，将细粒的含铁原料、熔剂、燃料，进行配料、混匀、制粒、铺料点火、抽风烧结，然后再降温固结，经破碎、筛分、冷却，经整粒后成品经皮带输送到炼铁厂，铁厂槽下筛分下返矿，重新参加配矿，混匀，烧结。

4、烧结原料：

烧结原料主要分为三类，第一类是含铁原料，要求铁含量越高越好，有害元素杂质如二氧化硅、硫、磷等越少越好，化学成份要求稳定并且粒度要小于8毫米，最大不能超过10毫米；第二类是熔剂，如石灰石、白云石等，用来调整烧结矿碱度；第三类是燃料，如焦粉、无烟煤粉等。

外矿

返矿（高返、机返）

白云石

石灰

燃料

70%

30%

6%-7%

6.5%-7.5%

5%-6%

注：

工艺革新后采用整体下料配比大于100的配比，外矿+返矿共100%,其余原料以外矿返矿为基准作调整，达到烧结矿质量稳定、辅料比例调整容易的目的。

日需原料合计为1.21万吨，原料与成品比例为4:

3。

5、烧结具体流程：

原料

配料

皮带传送H2、H3

一混

二混

皮带传送H5

布料

泥混配料器

点火器

单辊破碎机

皮带传送C2

筛子

皮带传送C3、C4

皮带传送P3

皮带传送P1、P2

高炉成品仓

返料，重新烧结

皮带传送H4

＜6mm，作于返矿

6-20mm，作为烧结机铺底料

加强化剂

＞20mm

1100-1200℃

说明：

（1）原料准备与配料：

烧结原料包括含铁原料（原矿及精矿粉）、熔剂（生石灰、石灰石）、燃料（焦炭或无烟煤）、附加物（轧钢皮、钢铁厂回收粉尘）及返矿。

这些原料除要求一定化学成分外，还要求化学成分的稳定性。

经机械强制混合后的物料形成了不同粒径的小球，使物料具有良好的透气性。

加入返矿，有利于增加混合料的透气性。

（2）混合布料：

配好的各种粉料混匀制粒，以保证获得质量比较均一的烧结矿，在混合过程中加入水分使烧结料充分润湿，以提高烧结料的透气性，我们采用的是二次混合工艺，在一次混合主要是混匀并加入适当水润湿，二次混合时补足到适宜水分使混合料中细粉造成小球。

采用宽皮带给料机沿台车宽度上均匀布料，以保证透气性一致，同时保证料面平正，并有一定松散性。

铺底料作用为提高料层透气性、防止台车底粘料、防止生料进入风箱。

 （3）点火控制：

烧结台车上的物料，经点火炉进行料面点火，从料面开始烧结，并在强制通风的情况下使混合料中配入的燃料从上至下燃烧达到烧结的目的。

点火炉采用高炉煤气点火，节约了烧结矿的能耗，降低了成本。

 （4）烧结矿的处理：

对烧结矿进行破碎筛分，使烧结矿粒度均匀和除去部分夹生料，为高炉冶炼创造有利条件，筛子选用双层筛，其中6mm以下的作为返矿进入配料，6-20mm作为铺底料，20mm以上进入高炉矿仓。

6、烧结矿成分：

TFe（55.0-56.0）SiO2（5.20-5.50）CaO（10-11）MgO（2.75-2.95）FeO（8-10）Al2O3（1.6-1.9）TiO2（0.0.16-0.20）。

7、烧结矿质量指标及对冶炼铁水的影响：

FeO（8-10）、R（1.7-1.9）、转鼓（即强度）78%以上，转鼓越大强度越高（备注R为烧结矿碱度=CaO/SiO2）。

该指标包括化学成分和物理机械性能两个方面：

（1）从化学成分看，烧结矿品位越高，越有利于提高生铁产量，降低焦比；硫的影响则相反，其含量越低，对冶炼越有利；从物理机械性能看，转鼓指数主要是考核烧结矿在运输过程中的破碎率。

转鼓指数过低，易造成进入高炉内的烧结矿粒度过小，影响高炉炉料的透气性，造成炉凉或增加焦煤比。

目前我公司要求转鼓78以上。

强度好、粉末少、粒度均匀的烧结矿有利于强化高炉冶炼。

烧结矿粒度均匀，可以增加透气性和改善气流分布，有利于增产节焦。

（2）烧结矿碱度一般用CaO/SiO2表示。

高碱度烧结是构成高铁酸钙的必要条件，高碱度烧结矿有利于改善烧结矿的粒度组成，提高烧结矿强度，优化冶金性能。

按照碱度的不同，烧结矿可分为四类：

（目前我公司强碱度R=1.8-2.0）

a、凡烧结矿碱度（如＜0.9）低于炉渣碱度的称为酸性（或普通）烧结矿。

高炉使用这种烧结矿，尚须加入相当数量的石灰石，通常高炉渣的碱度（CaO/SiO2）在1.0左右。

b、凡烧结矿碱度（1.0~1.4）等于或接近炉渣碱度的称为自熔性烧结矿。

高炉使用自熔性烧结矿一般可不加或少加石灰石。

c、烧结矿碱度（＞1.4）明显高于炉渣碱度的称为熔剂性烧结矿或高碱度（2.0~3.0）、超高碱度（3.0~4.0）烧结矿。

高炉使用这种烧结矿无须加石灰石。

d、烧结碱度是根据炉渣碱度与用料结构确定的,碱度较低渣流动较好,但渣偏酸后铁水硫磺含量高,容易出废品,碱度高含碱高,炉渣跑不动。

（3）烧结矿中的FeO含量，在一定程度上决定烧结矿的还原性，FeO含量的高低，是高炉原料还原性能好坏的重要标志。

一般，在同一原料和生产工艺条件下生产的烧结矿，FeO越低，还原性越好，但不能让FeO含量一味求低。

8、烧结实图参考：

图

九：

单棍破碎机

图八：

机尾翻车

图七：

台车

图六：

烧结机

图五：

皮带

图四：

加入溶剂

图三：

加入外矿

图二：

皮带传送

图一：

混料器

（二）炼铁

1、炼铁设备现状

合计日产量（7200）吨。

【大修为二年一次，时间为1-2月，中修半年一次，时间15天左右】

2、高炉冶炼的目的：

把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。

3、高炉冶炼的生产工艺

将烧结矿、铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉面保持一定的高度。

焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。

矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。

从上料到炼出铁水共需3.5个小时，其中出铁水需半小时；炉内的温度基本保持在1300度。

原料

溶剂

料车

高炉

热风炉

炉渣

煤气

铁水

除尘灰

4、高炉炼铁原料

包括烧结矿、球团矿、块矿、熔剂（以石灰石和白云石为主）焦炭、煤粉等。

每天（24小时）所需原料（吨）：

烧结矿11000吨、焦炭2700吨、白灰块吨、球团矿2000吨、块矿2000吨、煤粉1100吨，其他辅料要视情况而定。

炉顶受料斗格筛

4个煤气管道

料车两个，可装17吨矿石，两个料车轮流加料，拉车绳60米左右

旋转炉槽，3种操作方式：

环形、定点、扇形

分层放置，基本2车向下放一次一放

阀门

说明：

（1）装料制度。

高炉送料主要是靠料车，每个高炉有两个料车循环送料，每个料车装17吨左右原料，每个高炉下面有14个料仓，其中6个烧结矿仓、2个球团仓、4个焦炭仓、1个焦丁仓、2个杂矿仓、1个落地仓。

料仓上料车

（2）送风制度。

热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。

提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。

理论研究和生产实践表明，采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。

每个高炉（除三号高炉有3个外）热风炉为4个，内部装的耐火球，重500吨，循环使用，两烧两送，冷风通过炉内高温耐火球加热后为1200°热风，每分钟向高炉吹入1800-1900立方米的热风。

送风系统可以降低冶炼能耗。

高炉送风支管喷煤气

（3）煤气处理。

通过重力除尘出去大颗粒灰尘，通过布袋箱体进行精除尘得到精煤气。

每个布袋箱体里有300个布袋。

高炉

上升管

下降管

重力除尘

布袋除尘

精煤气

重力除尘布袋除尘

（4）炉渣处理。

利用铁水和炉渣比重不一样的原理，炉渣在铁水上面，且温度也高于铁水，通过渣铁分离器进行处理，分离后的炉渣通过水处理后形成水渣。

（5）水循环。

利用高压水冷却，炉身外面与炉内夹层。

6、高炉利用系数及改善措施：

（1）衡量高炉炼铁生产率的一项重要技术经济指标。

利用系数值越高，表示高炉生产率越高，高炉利用系数=高炉日产量/高炉容积=4.0

（2）为提高高炉利用系数可在高炉允许的炉腹煤气量下，降低燃料比和提高富氧率，从而减少单位生铁的炉腹煤气量是高炉强化的决定性因素；提高高炉利用系数的关键因素是提高高炉煤气的通过能力和如何充分利用透气能力。

7、焦比及影响因素：

（1）高炉炼铁的技术经济指标之一。

即高炉每冶炼一吨合格生铁所耗用焦炭的吨数。

（目前我公司焦比：

1280m3高炉510kg/t；500m3高炉、450m3高炉530kg/t左右）

（2）影响焦比的因素：

首先是原燃料条件：

烧结矿、球团矿、块矿品位高，渣比低，易还原，冶金性能好能降低焦比，另外FeO含量也是影响焦比的因素；焦炭质量好，强度高，高温冶金性能优越可使焦比降低；喷煤量、煤种也会影响焦比。

其次，炉况顺行程度、风温使用情况、布料与送风是否匹配、煤气利用率高低、铁水硅含量等也会影响焦比。

8、喷煤比和焦丁

喷煤比是向高炉内喷入的煤粉量与所生产的合格生铁量的比值。

喷煤比=165kg/t。

焦丁是一种冶金焦炭次品，由于强度差、透气性差、高温性能差，使用起来风险大，容易造成高炉炉况波动。

但焦丁的价格优势明显，一般情况下一吨焦丁比一吨焦炭能便宜1500元，降成本潜力巨大。

焦丁比=20kg/t。

9、合格铁水的质量标准

S（硫）含量

Si（硅）含量

厂控标准

≤0.07%

≤0.8%

优质品

≤0.035%

≤0.45%

10、高炉炼铁产出的废料有：

炉渣、除尘灰、荒煤气（高炉煤气）。

（1）炉渣的用途：

SiO2占33.0;CaO占38.0;MgO占11.0;Al2O3占13.5;FeO占0.3-0.5;TiO2占0.75;

a、液态炉渣用急水冷成水渣，可做水泥原料。

b、液态炉渣用高压蒸汽或高压空气吹成渣棉，可做绝热保温材料。

c、液态炉渣用少量高压水冲到一个旋转的滚筒上急冷而成膨珠，是良好的保温材料。

也用做轻质混凝土骨料。

d、用炉渣制成的矿渣砖、干渣块可做铺路材料。

（2）高炉煤气的用途：

煤气有效成分CO约占28.8%;CO2约占21.7%;H2约占2.8%，发热值一般为2900-3800KJ/m3，

是一种很好的低发热值气体燃料，除用来烧热风炉以外，还可供炼焦、热风炉、轧钢加热炉和蒸汽锅炉使用。

（3）除尘灰的用途：

炉尘是随高速上升的煤气带离高炉的细颗粒炉料。

一般含铁30%-50%，含碳10%-20%，经煤气除尘器回收后，可再用作烧结原料。

（三）炼钢

1、炼钢设备现状：

现有50T转炉3座，日产量（6900）吨左右。

【大修一年一次，时间为10天】

2、炼钢冶炼的目的：

将铁水里的碳及其它杂质（如：

硅、锰）等氧化，有效的去除杂质，产