高炉块矿冶金价值评定法_高炉块矿冶金价值评定法有哪些
1.球团矿与烧结矿区别
2.冶金学详细资料大全
3.怎么炼煤?
4.烧结的目的及意义
5.土法炼铁的原理及工艺流程
6.八大行业的冶金
7.*** (北京科技大学钢铁冶金系教授)详细资料大全
8.球团矿生产的意义与特点
球团矿与烧结矿区别
球团矿是用精矿粉经成球盘加工成球后,烧制而成,目前有土烧和竖炉烧两种方法,土烧投资少,见效快,生球少。但污染大,球团易粘结,亚铁高。竖炉生产投资大,出球快,操做不好易产生较多的生球。烧结矿是用矿粉(精矿粉·褐铁矿等),按配比添加溶剂石灰粉,再加燃料煤或焦粉,经过一次混料机加水搅拌混均,再经过二次混和造球后,进入料仓供烧结机用。这样经过布料器布料进入烧结机台车,经点火器点火,风机抽风,就烧成了烧结矿,然后经过破碎,筛粉,冷却就可以入高炉了。球团矿属酸性,烧结矿属碱性,烧结矿碱度越高相应就可以多加球团矿。
冶金学详细资料大全
冶金学是一门研究如何经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物,并用一定加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。
基本介绍 中文名 :冶金学 外文名 :Metallurgy 类别 :基础学科 词性 :名词 简介,发展史,分支学科, 简介 可锻金属的性质:例如铜和铜合金,假如有一块青铜经高温铸造并在水中淬火,将会变得相当柔韧。这和铁的性质恰恰相反。这时如果将这样一块柔韧的金属放在一个铜上,在用重槌敲打,将会变得十分坚硬。 发展史 原始时代已能冶炼并使用青铜、铜、金、银、铁、铅、锡等金属。 欧洲约西元前一千年开始制铁。最早使用的炼铁炉为空气式炉或用土石堆砌的熔铁炉(Low Shaft Furnace)、锻铁炉(Bloomery)。将洗净的矿石与木炭一起放入炉中点火熔炼,利用自然气流或人力风箱供应氧气,炉里产生一氧化碳将铁矿还原成铁,所得之产品再以人力捶打除去残渣。后来利用水车带动风箱,氧气供给量增加,所以炉身与炉的截面积也可以加高,可装入更多矿石及木炭,得到更大的铁碇,由于超过人力捶打加工的限度,也以水力取代人力。由此锻铁炉慢慢发展成高炉(Blast Furnace)。 随着高炉的增加,木炭便发生短缺的现象,即开始尝试以煤取代木炭,至十八世纪中,英国人成功将煤炭炼成焦炭,此后炉温增加而使产量增加。蒸气机出现后,被用来驱动鼓风机,使鼓风量增大而使炉温上升,产量也大幅增加。 16世纪中叶冶金由“技艺”逐渐发展成为“冶金学”。冶金学(metallurgy)包括了化学冶金(chemical metallurgy,又称提取冶金,extractive metallurgy)、物理冶金(physical metallurgy)和机械冶金(mechanical metallurgy,又称力学冶金)。之后,物理冶金逐渐发展成为金属材料学科。 19世纪初出现了粉末冶金(powder metallurgy),在欧洲被称为“第四冶金”,用金属粉末制备出难熔、硬质合金等产品,成为现代冶金和材料工业的重要组成部分。 随着科学技术的发展,冶金已从狭义的从矿石提取金属,发展为广义的冶金与材料制备过程工程,即研究利用一切可利用的资源,制备国民经济发展所必需的各类材料,并逐步实现冶金-材料制备一体化、材料制备过程绿色化、材料多功能化。随着计算机技术的发展,冶金与材料制备工程已由简单的制备与加工过程发展为材料制备过程的化学设计、计算机辅助反应器设计、过程的数学物理模拟和过程最佳化,使冶金与材料制备工程进入了一个新的发展阶段。 分支学科 化学冶金 物理冶金 机械冶金 粉末冶金怎么炼煤?
什么是焦炭
银灰色至银黑色坚硬多孔固体,含碳96%以上,热值约29×103kJ/kg。用于生铁和有色金属冶炼、铸造,以及制造电石、气化造气等。煤经高温干馏而得。
焦炭,炼焦煤料在高温作用下,经过热解、缩聚、固化、收缩等一系列复杂的物理化学过程而形成的固体燃料。焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼,起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采用焦炭代替木炭,为现代高炉的大型化奠定了基础,是冶金史上的一个重大里程碑。为使高炉操作达到较好的技术经济指标,冶炼用焦炭(冶金焦)必须具有适当的化学性质和物理性质,包括冶炼过程中的热态性质。
烧结的目的及意义
烧结的目的及意义是为准备优质冶金炉料的,现在已经逐渐演变成为资源利用的一种方式,原有的学科方向也由单纯的烧结球团学向复杂矿综合利用、直接还原电炉短流程及烧结球团学专家系统等方面扩展。
在高温下(不高于熔点),陶瓷生坯固体颗粒的相互键联,晶粒长大,空隙(气孔)和晶界渐趋减少,通过物质的传递,其总体积收缩,密度增加,最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体,这种现象称为烧结。
烧结过程:
在利用固相反应制备无机固体化合物时,反应的速率由扩散过程控制,常常需要较高的温度才能使反应有效地进行。另外一些固体化合物是固液相组成的化合物,在熔化时会发生分解反应,故烧结一般应在产物熔点以下进行,以保证得到均匀的物相。
但是烧结温度也不能太低,否则会使固相反应的速率太低。在很多情况下,烧结需要在特定的气氛或真空中进行。控制烧结过程的气相分压非常重要,特别是当研究的体系中含有价态可变的离子时,固相反应的气相分压将直接影响到产物的组成和结构。
以上内容参考:百度百科-烧结
土法炼铁的原理及工艺流程
化学原理
高炉生产是连续进行的。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。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料钟与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。
在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。
铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。
基本流程
高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。
炉前操作
1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具,按规定的时间分别打开渣、铁口(现今渣铁口合二为一),放出渣、铁,并经渣铁沟分别流入渣、铁罐内,渣铁出完后封堵渣、铁口,以保证高炉生产的连续进行。
2.完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。
3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。
4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。
高炉基本操作制度:
高炉炉况稳定顺行:一般是指炉内的炉料下降与煤气流上升均匀,炉温稳定充沛,生铁合格,高产低耗。
操作制度:根据高炉具体条件(如高炉炉型、设备水平、原料条件、生产计划及品种指标要求)制定的高炉操作准则。
高炉基本操作制度:装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。
扩展资料
发展过程
我国炼铁始于春秋时代。那时候的炼铁方法是块炼铁,即在较低的冶炼温度下,将铁矿石固态还原获得海绵铁,再经锻打成的铁块。冶炼块炼铁,一般采用地炉、平地筑炉和竖炉3种。
我国在掌握块炼铁技术的不久,就炼出了含碳2%以上的液态生铁,并用以铸成工具。 战国初期,我国已掌握了脱碳、热处理技术方法,发明了韧性铸铁。战国后期,又发明了可重复使用的“铁范”(用铁制成的铸造金属器物的空腹器)。
西汉时期,出现坩埚炼铁法。同时,炼铁竖炉规模进一步扩大。1975年,在郑州附近古荥镇发现和发掘出汉代冶铁遗址,场址面积达12万m2,发掘出两座并列的高炉炉基,高炉容积约50m3。西汉时期还发明了“炒钢法”,即利用生铁“炒”成熟铁或钢的新工艺,产品称为炒钢。
同时,还兴起“百炼钢”技术。东汉(公元25~220年),光武帝时,发明了水力鼓风炉,即“水排”。我国古代水排的发明,大约比欧洲早1100多年。
汉代以后,发明了灌钢方法。《北齐书·綦母怀文传》称为“宿钢”,后世称为灌钢,又称为团钢。这是中国古代炼钢技术的又一重大成就。
据〈中华百科要览〉记载:中国是最早用煤炼铁的国家,汉代时已经试用,宋、元时期已普及。到明代(公元1368~14年)已能用焦炭冶炼生铁。在公元14~15世纪之际,铁的产量曾超过2000万斤,折合约为1.2万t。西方最先开始工业革命的英国,约晚两个世纪,才达到这个水平。
总的来看,中国古代钢铁发展的特点与其他各国不同。世界上长期采用固态还原的块炼铁和固体渗碳钢,而中国铸铁和生铁炼钢一直是主要方法。由于铸铁和生铁炼钢法的发明与发展,中国的冶金技术在明代中叶以前一直居世界先进水平。
19世纪下半叶清政府发展近代军事工业,制造枪炮、战舰,大量输入西方国家生产的钢铁。1867年进口钢约8250t,1885年约9万t,1891年增加到170万担(约13万t)。进口钢逐渐占领了中国的市场,使传统的冶铁业难以维持生产,而国内钢铁消耗量又不断增加。因此近代钢铁工业的兴起就成为时代的需要。
1871年(清同治十三年),直隶总督李鸿章、船政大臣沈葆桢请开煤铁,以济军需,上允其请,命于直隶磁州、福建、台湾试办。1875年,直隶磁州煤铁矿向英国订购熔铁机器,因运道艰远未能成交。此事表明,当时已开始注重举办新式钢铁事业。
1886年,贵州巡抚潘蔚创办青厂,先用土炉,后从英国订购炼铁、炼钢设备,1888年安装完毕。终因清廷腐败,缺乏资金、煤和铁矿石,加上不善管理,无人精通技术,而于1893年停办。这是兴办近代钢铁厂的一次尝试。
八大行业的冶金
有下述七个环节之一的即为冶金企业:
1.球团:粉矿造块的重要方法之一。先将粉矿加适量的水分和粘结剂制成粘度均匀、具有足够强度的生球(和做元宵一样的滚成小球),经干燥、预热后在氧化气氛中焙烧,使生球结团,制成球团矿。
2.烧结:将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,将矿粉颗粒黏结成块的过程。
3.炼铁:指用高炉法、直接还原法、熔融还原法等,将铁从矿石等含铁化合物中还原出来的生产过程。可分为高炉炼铁和非高炉炼铁。
4.炼钢:指利用不同来源的氧(如空气、氧气)来氧化炉料(主要是生铁)所含杂质的金属提纯过程,称为炼钢活动。炼钢主要有转炉、电炉和平炉炼钢。
5.钢压延加工:指通过热轧、冷加工、锻压和挤压等塑性加工使连铸坯、钢锭产生塑性变形,制成具有一定形状尺寸的钢材产品的生产活动。
6.铁合金冶炼:指铁与其他一种或一种以上的金属或非金属元素组成的合金生产活动。
7.锰冶炼:分高炉冶炼和电炉冶炼。一般采用1000立方米以下的高炉,设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同。
*** (北京科技大学钢铁冶金系教授)详细资料大全
*** ,北京市教学名师,北京科技大学冶金与生态工程学院教学委员会副主任,北京科技大学钢铁冶金系教授、博士生导师。
基本介绍 中文名 : *** 性别 :男 职业 :教授,博士生导师 毕业学校 :北京钢铁学院冶金系 人物经历,教学科研,教育教学,科研方向,主要成就,论文著作,科研业绩,发明专利,获奖记录, 人物经历 1980年毕业于北京钢铁学院冶金系炼铁专业后,在上海第一钢铁厂任高炉工长。 1983年~1986年在北京钢铁学院冶金系钢铁冶金专业攻读硕士学位,获工学硕士学位后在北京钢铁学院冶金系任助教、讲师。 1988年获日本 *** 奖学金赴日本东北大学(TOHOKU University)攻读博士学位, 1991年获日本东北大学博士学位后在日本神户制钢研究所从事博士后研究工作。 1993年学成回国后,先后任北京科技大学副教授、教授,博士生导师,并受聘于日本TOHOKU University客座教授、宝钢集团铁区专家委员会委员和首席研究员等。 教学科研 教育教学 本科课程 钢铁冶金学I(炼铁学),冶金环境工程与资源循环利用,铁矿粉造块原理与工艺,铁矿石资源高效冶金方法研讨、冶金工程概论、现代钢铁生产导论 研究生课程 冶金资源高效利用,矿物学原理及套用,冶金工程科学前沿 科研方向 1. 铁矿石资源高效冶金技术研究 2. 铁矿粉造块理论与新技术研究 3. 高炉炼铁理论以及新技术研究 4. 熔融还原炼铁工艺新技术研究 5. 钢铁企业节能及环保技术研究 社会职务: 1. 中组部院士专家咨询团成员 2. 教育部留学服务中心 留学回国人员科研启动基金评审专家 3. 教育部科技发展中心 高等学校博士学科点专项基金评审专家 4. 国家自然科学基金委员会工程与材料科学部申请项目评审专家 5. 中国钢铁协会 冶金科学技术奖炼铁专业评审组委员 6. 日本东北大学(TOHOKU University)客座教授 7. 江西理工大学客座教授 8. 宝山钢铁集团有限公司铁区专家委员会委员 9. 宝山钢铁集团有限公司中央研究院首席研究员 10. 建龙重工集团特聘教授 11. 《梅山科技》编委会委员 主要成就 论文著作 《钢铁冶金学(炼铁)》,第二版(2000年),参编; 《钢铁冶金学(炼铁)》,第三版(2013年),副主编。 科研业绩 在科研工作方面,围绕“铁矿石资源高效使用技术”、“大气污染物过程控制技术”、“高炉炼铁新技术”、“熔融还原炼铁新技术”等学科方向,进行开拓、聚焦、深化及套用的科学研究工作,主要涉及“资源高效利用”、“过程环境控制”、“造块及炼铁新技术”等科研领域,相继提出了“烧结过程NOx生成的自动抑制”、“铁矿粉烧结基础特性”、“基于铁矿粉自身及互补特性的最佳化配矿”、“高炉内含铁炉料的高温互动反应性”、“基于高炉最佳化配矿的块矿多量使用”、“高炉富氧方式的最佳化”、“高利用系数高炉的煤气通道最最佳化”、“最佳化烧结熔剂结构”、“COREX熔融还原炉料结构及煤气流最佳化”等新概念、新技术,这些独创性科研成果,达到了国际领先或先进水平,具有较大科学价值以及显著的经济效益、社会效益,在国内外该领域享有很高的知名度。先后承担了教育部、国家自然科学基金、宝钢、鞍钢、武钢、首钢、包钢、马钢、济钢、上钢、石钢、沙钢、南(昌)钢、新钢、昆钢、莱钢、邢钢、兴(澄)钢、韶钢、宣钢、石(横)钢、杭钢、华菱湘钢、八钢等的多项科研项目,以及接受日本、澳大利亚、巴西等国家相关企业委托,进行了多项国际合作项目。 发明专利 1. 富氧熔融气化炉直接还原新工艺,国家发明专利,CN94118268.1 2. 汽车尾气氧化氮净化用催化剂,国家发明专利,CN96114309.6 3. 一种铁矿石气孔特征检测方法,国家发明专利,CN200710175305.6 获奖记录 1. 北京市高等学校教学名师奖(北京市教学名师称号)(2012) 2. 宝钢优秀教师奖(2012) 3. “基于学科前沿的钢铁冶金课程群建设”——北京市高等教育教学成果奖二等奖(2012) 4. 《钢铁冶金学》被评为北京市精品课程(2009) 5. “‘大材料’试点班专业人才培养方案及教学内容课程体系改革的研究与实践”——北京市教育教学成果(高等教育)一等奖(2001),国家级教学成果一等奖(2001) 6. 北京科技大学第五届师德先进个人(2012) 7. “北京科技大学2006-2009年度先进工作者”称号(2009) 8. 在校级“我爱我师——我心目中最优秀的老师”评选中,获得首届(2000)、第九届(2008)、第十届(2009)、第十一届(2010)、第十二届(2011)奖,并获得“金质奖章”(2011) 9. 北京科技大学第六届本科教学优秀奖一等奖(2011),第五届本科教学优秀奖二等奖(2009),第一届本科教学优秀奖二等奖(2001) 10. 北京科技大学第五届“研究生教育奖”——研究生论文指导优秀奖(2011),第三届“研究生教育奖”——研究生论文指导优秀奖(2007) 11. “钢铁冶金学课程改革及教学互动开放平台建设”——第25届北京科技大学教育教学成果奖特等奖(2012) 12. “钢铁冶金学I(炼铁学)课程的形象教学法研究与实践”——第24届北京科技大学教育教学成果奖一等奖(2010)球团矿生产的意义与特点
《中国冶金报》的记者曾说“中国钢铁业的发展必然会带动氧化球团工业的发展,在铁矿石进入到低价的新的常态下,球团工业作为核心,必然是扮演着重要的角色。”随着钢铁工业的发展,炼铁所需要的原料会越来越大,但可直接供入炉的富块矿却越来越少。我国的铁矿储存量在世界排第五位,当中的含铁50%以上的富矿却仅占已探明储量的4%左右,其中绝大部分都含有一些有害杂质的贫矿,这些矿石必须要经过细磨精选过后才能加入护冶炼。截止到目前,欧美国家在全世界范围内铁矿石进入选比在83%-93%,而高达95%以上在我国的铁矿石要先进行选矿。因此,造块矿产量和高炉熟料率会逐年呈上升趋势。
球团矿的造团方法大致可分为烧结、球凹和压团三类;其中压团是最早发展的一种造块方式。并且过程简单,可以直接把这个产品团块拿来使用或者经过热处理后再使用。团块的冶金性能很好,可是加工成本比较高。除此之外,与需要造块的铁棺矿的巨大数量相比,它的生产能力有所限制。所以在钢铁业中铁矿石并没能得到发展。
球团矿是形状规则8~16mm的球团,其比烧结矿粒度均匀,微气孔多,还原性好,常温强度好,易于储存,有利于强化高炉生产。
其原料从磁铁矿扩展到赤铁矿、褐铁矿以及各种含铁粉尘,化工硫酸渣;可以制造常规氧化球团,还可以生产还原球团、金属化球团等。
球团矿主要依靠矿粉颗粒的高温结晶固结的,不需要产生液相,热量由焙烧炉内燃料提供,混合料中不加燃料。 球团生产工艺已成为当今世界钢铁工业中不可或缺的组成部分。
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