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钢铁是怎么生成的?

发布日期:2015年8月6日 浏览:765次

  钢铁是现代生活中不可缺少的物质。 钢的生产提供,我们的社会所需要的商品和服务 - 医疗保健,电信,改善农业实践,更好的交通网络,清洁水和获得可靠和廉价的能源。

  全球钢铁产量是依赖于煤炭。 目前生产的钢的70%使用煤。 冶金煤 - 或焦煤 - 在炼钢过程中的重要组成部分。 全球粗钢产量为2010年的大约7.21亿万吨焦煤是生产钢铁的使用1.4十亿吨。

  

钢铁制作流程图

  钢铁是怎样产生的?

  钢是铁和碳的合金。 钢是通过两个主要途径产生

  集成涉及冶炼高炉(BF)炼铁随后碱性氧气转炉(BOF)

  电弧炉(EAF)。

  原料

  钢是主要基于铁的合金。 如铁只发生铁的氧化物在地壳,矿石必须转换或“减少”,使用碳。 这种碳的主要来源是炼焦煤。

  炼焦

  焦煤是由驾驶过杂质留下几乎是纯碳转化成焦炭。 焦煤的物理性质导致煤软化,液化,然后再固化成坚硬但多孔块状物时,在没有空气的情况下加热。 炼焦煤还必须具有低硫和磷含量。 几乎所有的冶金煤用于炼焦炉。

  焦化工艺包括加热焦煤周围1000-1100oC在缺氧的情况下以驱除挥发性化合物(裂解)。 这个过程的结果在一个硬质多孔材料 - 焦炭。 焦炭中产生焦炭电池,其由堆叠在加载到其中煤行许多焦炉。

  炼焦过程发生在一段时间12-36小时之间的长时间的焦炉。 一旦压出容器的热焦炭,然后与水或空气激冷贮存前将其冷却或直接传递到高炉用于炼铁使用。

  炼铁

  铁矿石开采的约50个国家 - 最大的生产国是澳大利亚,巴西和中国。 约98%的铁矿石被用于炼钢。

  在炼铁工艺中,高炉馈送通量(矿物,如石灰石,其用于收集杂质)的铁矿石,焦炭和小批量。 空气被加热到约1200℃,通过在下部的喷嘴吹入炉内。 空气使焦炭燃烧,产生一氧化碳,它可与铁矿石,以及热熔化铁。 最后,在炉底部的抽头孔被打开和铁水和熔渣(杂质)被排出。

  碱性氧气转炉

  该用于炼钢最常用的方法是通过高炉综合炼钢工艺 - 转炉。

  在氧气顶吹转炉中,铁是结合不同量的废钢(小于30%)和少量的助熔剂的。 的枪是在容器中引入并吹99%的纯氧使温度上升至1700℃。 废钢熔化,杂质被氧化,并且碳含量由90%减少,导致钢液。

  其他过程可以遵循 - 次级炼钢过程 - 其中,钢的性能通过加入其它元素,如硼,铬和钼,除其他的决定,以确保精确的规格可以得到满足。

  高炉的最佳运行需要的原料的最高质量 - 焦炭中的碳含量,因此起着其在炉内并在铁水质量影响而言至关重要的作用。 一高炉提供优质的焦炭供给需要较少的投入焦炭,得到更高质量的铁水和更好的效率。 总成本可能更低,因为在焦炭杂质少意味着较少量的焊剂必须使用。

  焦炭的约0.6吨(600千克)产生1吨钢(1000千克),这意味着,围绕770公斤煤被用来生产1吨的钢通过该生产路径。

  碱性氧气转炉目前生产约70%的世界钢铁。 钢的另一个29%是产自电弧炉。

  电弧炉

  在电弧炉法或小型轧机,不涉及炼铁。 它重新使用现有钢,避免了需要的原料和其加工。 炉中装入废钢,它也可以包括一些直接还原铁(DRI)或生铁为化学平衡。

  电弧炉操作的两个电极提供的热量为进程之间的电电荷的基础上。 动力通过放置在炉中的电极,它通过废钢(约3500万只瓦),这引起温度至1600℃,熔化废钢产生电力的电弧提供。 任何杂质可以通过使用助熔剂来去除,并通过出铁口排水炉渣。

  电弧炉不使用煤炭作为原料,但很多都是依赖于由燃煤发电在电网电厂其他地方所产生的电力。

  约150千克重的煤被用来生产1吨钢的电弧炉。

  粉煤注入

  粉煤喷射(PCI)技术涉及直接注射进煤的高炉提供碳炼铁 - 取代某些必需的过程焦炭。 可以在PCI使用一个更广泛的煤,包括动力煤其中有超过炼焦煤碳含量较低。 这种方法有许多优点,包括减少总成本和延长的现有焦炭电池的寿命。

  回收

  钢铁是100%可回收。 转炉工艺使用高达30%的回收的钢材(废料)和周围90-100%用于电炉的生产。

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